Nuestra posición en la naturaleza nos ha hecho creer que tenemos el circuito más complejo y sorprendente en nuestro sistema nervioso; pero nuestra red neuronal no es la única pues hay otras tan especiales como esta. Las hormigas están aquí para demostrarlo.
Decisión colectiva
Recientemente, un grupo de investigadores ha detectado algo increíble en una colonia de hormigas. La situación es esta: un grupo de estos insectos ha salido en busca de alimento, pero mientras avanza la jornada la temperatura ambiental se incrementa. Pronto, juntas como un colectivo bien organizado, deberán tomar una decisión. Sus patas se calientan y el calor no es saludable para las pequeñas trabajadoras. Pueden seguir caminando o detenerse a coordinar el siguiente paso, pero no hay tiempo para eso. De repente, todas cambian de rumbo, salen corriendo como si se tratara de un solo organismo hacia la misma dirección. Es decir, se ha tomado la decisión de evacuar y volver a casa. Pero, ¿en qué momento?
Estamos frente una gran mente colectiva, que se comporta de manera similar a las redes neuronales en un cerebro.
Las configuraciones espaciales desarrolladas por los científicos Daniel Kronauer y Asaf Gal confirman que cuando una colonia evacúa debido al aumento de temperatura, su decisión depende tanto de la magnitud del aumento de calor como del tamaño del grupo de hormigas.
“Fuimos pioneros en 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. «Este es uno de los primeros pasos para comprender realmente cómo las sociedades de insectos se involucran en la computación colectiva».
Beneficios y costos
Aunque los humanos nos enfrentamos a decisiones muy difíciles a lo largo de nuestras vidas, en su nivel más simple «decidir» funciona de la misma manera en todo el reino animal. Se trata, básicamente, de una serie de cálculos destinados a maximizar los beneficios y minimizar los costos.
En el caso de las hormigas, estas están frente a un «umbral de respuesta sensorial», un tipo común de toma de decisiones. Este consiste en detectar entradas sensoriales (calor) más allá de cierto nivel para producir un cierto comportamiento (alejarse). Si el aumento de temperatura no es lo suficientemente grande, no valdrá la pena.
Siendo las hormigas animales con estructuras grupales definidas, Kronauer y Gal quisieron saber cómo funciona la toma de decisiones colectivamente. Para ello desarrollaron un sistema en el que podían perturbar con precisión una colonia de hormigas con aumentos de temperatura controlados. Para rastrear las respuestas de comportamiento de los insectos, de manera tanto individual como grupal, marcaron a cada uno con puntos de diferentes colores y siguieron sus movimientos con una cámara especial.
Las colonias de 36 obreras y 18 larvas evacuaron su nido cuando la temperatura alcanzó los 34°C. Este hallazgo tiene sentido intuitivo, dice Kronauer, porque «si te sientes demasiado incómodo, te vas».
Grandes colonias, grandes mudanzas
Sin embargo, las hormigas no respondían simplemente a la temperatura en sí. En una colonia más grande, de hasta 200 individuos, la temperatura necesaria para desencadenar la decisión de evacuación aumentó. Las colonias más grandes resistieron hasta que las temperaturas superaron los 36°C.
«El umbral no es fijo. Es una propiedad emergente que cambia según el tamaño del grupo”, dice Kronauer.
El dúo de científicos que ha publicado su investigación en PNAS aún desconoce por qué las colonias más grandes requerirían temperaturas más altas para mudarse. Para Kroanuer la respuesta podría ser la más simple: «cuanto mayor sea el tamaño de la colonia, más oneroso será reubicarse, elevando la temperatura crítica por la cual ocurren las reubicaciones».
“Lo que hemos podido hacer hasta ahora es perturbar el sistema y medir la salida con precisión”, dice Kronauer. “A largo plazo, la idea es aplicar ingeniería inversa al sistema para deducir su funcionamiento interno con más detalle”.