利用半折叠式竞技场观察白蚁整个群体中集体路径的自发形成

社会性生物中的集体运动源于局部相互作用，并可生成具有生态意义的大尺度空间格局。在白蚁中，路径形成是一种众所周知的集体现象，但在受控实验室条件下，使用完整群体对其涌现过程进行重现与记录仍然具有挑战性。现有实验室方法通常依赖受限的场地或手工组装的子群体，这会限制个体移动并削弱对群体层级动态的观察。本文提出一种半折叠式实验场地，用于在受控条件下对整个白蚁群体的运动进行观察。我们开发了一种圆形半折叠实验场地，使其能够持续连接到完整巢穴，并允许个体穿过中央观察表面移动，同时经由折叠的外围区域循环返回。以新热带白蚁 `Constrictotermes cyphergaster` 的完整群体为对象，我们在未添加食物或水的基线条件下记录其探索活动。通过高分辨率视频记录，并结合自动化运动提取分析轨迹与可视化集体路径结构。在活动开始后的前 6 分钟内，16 个分析群体中的 15 个观察到集体路径结构。在这些条件下，半折叠式装置捕捉到了早期的集体路径结构，表现为累计轨迹沿着从实验场地入口区域向外辐射的共享路线逐渐汇聚。自动化运动提取与高密度的完整群体记录兼容，并在初始观察时段内生成了大量位置数据。基于轨迹的描述性输出，包括工蚁和兵蚁的速度分布，表明这些记录适于恢复精细尺度的运动信息。到观察结束时，反复使用的路线在纸质衬垫上也常常留下可见的深色痕迹，为累计路线使用提供了定性记录。半折叠式实验场地为在实验室条件下记录完整白蚁群体运动提供了一种实用方法，同时保持了与巢穴的持续接入，并避免在试验过程中手动转移个体。该方法并非取代传统实验场地设计，而是为研究可进行完整群体观察的物种中涌现运动模式提供了一种额外的方法学选择。更广泛地说，它扩展了在受控条件下研究群体尺度空间组织的实验工具箱。

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🏷️ 白蚁集体运动 路径形成 涌现行为 群体空间组织 实验方法