Vì Sao Loài Kiến Không Bao Giờ Lạc Đường?

Chỉ cần một mẩu bánh rơi xuống nền nhà, vài phút sau đã có cả đoàn kiến kéo đến, nối đuôi nhau thành một đường thẳng tắp. Vậy vì sao loài kiến đi thành hàng ngay ngắn và hiếm khi lạc đường, dù quãng đi dài gấp hàng nghìn lần thân mình? Câu trả lời nằm ở một hệ thống tín hiệu hóa học mà giới khoa học đã mất nhiều thập kỷ để giải mã.

Pheromone Là Gì?

Pheromone là nhóm chất hóa học do cơ thể kiến tiết ra để giao tiếp. Khi một con kiến thợ tìm thấy thức ăn, nó quay về tổ và liên tục chạm phần bụng xuống mặt đất, để lại một vệt mùi mảnh như sợi chỉ. Những con kiến khác ngửi thấy vệt này sẽ men theo để đến nguồn thức ăn.

Mỗi con kiến đi qua lại tiếp tục bồi thêm pheromone vào vệt cũ. Đường nào đông kiến thì mùi càng đậm, mùi càng đậm lại càng thu hút thêm kiến. Nhờ cơ chế phản hồi tích cực này, vài cá thể tản mát nhanh chóng trở thành một dòng chảy đều đặn.

(Xem thêm: Vì Sao Loài Mèo Lại Thích Chui Vào Những Nơi Chật Hẹp?)

Râu Kiến Giúp Giữ Hàng Thẳng Như Thế Nào?

Kiến không dựa nhiều vào mắt. Công cụ định hướng chính của chúng là hai chiếc râu, phủ dày đặc các cơ quan thụ cảm mùi. Khi di chuyển, kiến liên tục vung râu sang hai bên để so sánh nồng độ pheromone ở bên trái và bên phải.

Nếu râu trái nhận mùi đậm hơn, con kiến tự lệch sang trái, và ngược lại. Sự điều chỉnh diễn ra từng khoảnh khắc, giữ cho kiến luôn bám sát trục của vệt mùi. Mỗi cá thể chỉ làm một việc rất đơn giản, nhưng kết quả là hàng kiến thẳng và gọn.

Làm Sao Đàn Kiến Tìm Ra Đường Ngắn Nhất?

Cuối thập niên 1980, nhà sinh học Jean-Louis Deneubourg đặt một chiếc cầu hai nhánh dài ngắn khác nhau giữa tổ kiến và nguồn thức ăn. Kết quả cho thấy kiến đi nhánh ngắn quay về tổ sớm hơn, nên vệt mùi ở nhánh này được củng cố nhanh hơn. Nhánh dài thì mùi đến chậm và bay hơi dần.

Theo thời gian, gần như cả đàn dồn về nhánh ngắn. Không con kiến nào biết đâu là đường tối ưu, nhưng tập thể vẫn tìm ra nó. Nguyên lý này đã được ứng dụng trong các thuật toán cải thiện mạng giao thông và viễn thông.

Kiến Có Cách Định Hướng Nào Khác Ngoài Mùi?

Có. Kiến sa mạc thuộc chi Cataglyphis sống ở nơi nắng gắt khiến vệt mùi bay hơi gần như tức thì, nên chúng dùng hướng mặt trời như một chiếc la bàn và đếm bước chân để ước lượng quãng đường. Nhờ vậy, sau khi lang thang hàng trăm mét tìm mồi, chúng vẫn quay về tổ theo đường gần như thẳng.

Nhiều loài khác ghi nhớ các điểm mốc quen thuộc như gốc cây, hòn đá hay mép tường. Một số nghiên cứu còn cho rằng kiến có thể cảm nhận từ trường Trái Đất để hỗ trợ việc tìm đường.

Kiến Có Bao Giờ Bị Lạc Không?

Có, dù hiếm. Khi vệt mùi bị xóa, chẳng hạn do ai đó lau ngang đường kiến, cả đàn sẽ rối loạn trong chốc lát cho đến khi tìm lại dấu vết cũ hoặc dựng nên một vệt mới.

Trường hợp nghiêm trọng nhất là hiện tượng vòng xoáy tử thần ở kiến quân đội. Khi đoàn kiến vô tình nối đuôi vào chính vệt mùi của mình, chúng quay thành vòng khép kín và đi mãi cho đến khi kiệt sức. Đây vừa cho thấy sức mạnh, vừa là điểm yếu của hệ thống đi theo mùi.

Kết Luận

Kiến đi thành hàng ngay ngắn nhờ vệt pheromone để lại trên mặt đất, cặp râu so sánh mùi hai bên để giữ đúng hướng, cùng cơ chế tự củng cố giúp cả đàn chọn đường ngắn nhất mà không cần ai chỉ huy. Đó là trí tuệ bầy đàn: những quy tắc đơn giản của từng cá thể tạo nên hành vi tập thể hiệu quả gây bất ngờ, và đang là nguồn cảm hứng cho các nhà khoa học máy tính cùng kỹ sư robot.