Las temperaturas están subiendo y una colonia de hormigas pronto tendrá que tomar una decisión colectiva. Cada hormiga siente el calor creciente bajo sus pies, pero continúa como de costumbre hasta que las hormigas de repente cambian de rumbo. Todo el grupo sale furioso como uno: se ha tomado la decisión de evacuar. Es casi como si la colonia de hormigas tuviera una mente colectiva más grande.

Las temperaturas están subiendo y una colonia de hormigas pronto tendrá que tomar una decisión colectiva. Cada hormiga siente el calor creciente bajo sus pies, pero continúa como de costumbre hasta que las hormigas de repente cambian de rumbo. Todo el grupo sale furioso como uno: se ha tomado la decisión de evacuar. Es casi como si la colonia de hormigas tuviera una mente colectiva más grande.

Un nuevo estudio sugiere que, como grupo, las hormigas en realidad se comportan de manera similar a las redes de neuronas en un cerebro.

Daniel Kronauer de Rockefeller y el postdoctorado Asaf Gal desarrollaron una nueva configuración experimental para analizar meticulosamente la toma de decisiones en colonias de hormigas. Como se informó en procedimientos de la Academia Nacional de CienciasDescubrieron que cuando se evacua una colonia debido al aumento de las temperaturas, su decisión depende tanto de la magnitud del aumento de calor como del tamaño del grupo de hormigas.

Los resultados sugieren que las hormigas combinan información sensorial con los parámetros de su grupo para llegar a una respuesta grupal, un proceso similar a los cálculos neuronales que conducen a decisiones.

«Desarrollamos un enfoque para comprender la colonia de hormigas como un sistema de tipo cognitivo que percibe entradas y luego las traduce en salidas de comportamiento», dice Kronauer, director del Laboratorio de Evolución y Comportamiento Social. «Este es uno de los primeros pasos para comprender verdaderamente cómo las sociedades de insectos se involucran en los cálculos colectivos».

Un nuevo paradigma

En el nivel más básico, la toma de decisiones se reduce a una serie de cálculos destinados a maximizar los beneficios y minimizar los costos. Por ejemplo, un tipo común de toma de decisiones llamado umbral de respuesta sensorial requiere que un animal detecte información sensorial, como el calor, más allá de cierto nivel para provocar un comportamiento costoso determinado, p. B. alejarse. Si el aumento de temperatura no es lo suficientemente grande, no vale la pena.

Kronauer y Gal querían estudiar cómo se produce este tipo de procesamiento de información a nivel colectivo, donde entran en juego las dinámicas de grupo. Desarrollaron un sistema que les permitió interrumpir selectivamente una colonia de hormigas con aumentos controlados de temperatura. Para rastrear las respuestas de comportamiento de las hormigas individuales y de la colonia en su conjunto, marcaron cada insecto con puntos de diferentes colores y rastrearon sus movimientos con una cámara de seguimiento.

Como esperaban los investigadores, las colonias de un tamaño fijo de 36 obreras y 18 larvas abandonaron su nido cuando la temperatura alcanzó los 34 grados centígrados. Esta realización tiene un sentido intuitivo, dice Kronauer, porque «si te sientes demasiado incómodo, te vas».

Sin embargo, los investigadores se sorprendieron al descubrir que las hormigas no solo reaccionaban a la temperatura en sí. A medida que aumentaron el tamaño de la colonia de 10 a 200 individuos, aumentó la temperatura requerida para desencadenar la decisión de irse. Colonias de 200 individuos, por ejemplo, resistieron hasta que las temperaturas superaron los 36 grados. “Parece que el umbral no está fijado. Más bien, es una propiedad emergente que cambia según el tamaño del grupo”, dice Kronauer.

Las hormigas individuales desconocen el tamaño de su colonia, entonces, ¿cómo puede depender su decisión de eso? Él y Gal sospechan que la explicación tiene que ver con cómo las feromonas, los mensajeros invisibles que transmiten información entre las hormigas, escalan sus efectos cuando hay más hormigas presentes. Usan un modelo matemático para mostrar que tal mecanismo es realmente plausible. Pero no saben por qué las colonias más grandes necesitarían temperaturas más altas para empacar. Kronauer postula que puede ser simplemente que cuanto más grande es la colonia, más laborioso es reasentarse, elevando la temperatura crítica a la que se produce el reasentamiento.

En estudios futuros, Kronauer y Gal esperan refinar su modelo teórico del proceso de toma de decisiones en la colonia de hormigas al intervenir en parámetros adicionales y ver cómo reaccionan los insectos. Por ejemplo, pueden manipular los niveles de feromonas en el recinto de las hormigas o crear hormigas modificadas genéticamente con diferentes habilidades para detectar cambios de temperatura. “Lo que hemos podido hacer hasta ahora ha sido interrumpir el sistema y medir con precisión el rendimiento”, dice Kronauer. «A largo plazo, el objetivo es aplicar ingeniería inversa al sistema para obtener información cada vez más detallada sobre su funcionamiento interno».


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