cerebros cortos, ideas buenas

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Siempre están ahí (excepto en invierno). Nos acompañan en cualquier comida campestre. Lo reciclan todo y ninguna miga es demasiado pequeña para ellas.
En general, caen bien, aunque cuando invaden la cocina no son siempre bienvenidas (yo prefiero ponerles un poco de azúcar fuera para mantenerlas entretenidas). Naturalmente, estoy hablando de las hormigas.

A Darwin le parecían fascinantes (¿y a quién no?). Los insectos sociales siempre nos han llamado la atención y han sido protagonistas de nuestras leyendas y cuentos infantiles. La abnegación y entrega que muestran los individuos hacia los intereses de la colectividad no pueden pasar desapercibidos. Esto se debe en buena parte al especialísimo modo de reproducción de estas especies, donde sólo un individuo se reproduce (la reina) y la mayoría de los componentes son hembras estériles con un alto grado de parentesco entre ellas (dado que los machos son haploides, las hermanas comparten el 75% de los genes por término medio). Desde el punto de vista de la biología evolutiva, un hormiguero se parece más a un individuo que a una colectividad.

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Pero el tema que quería comentar aquí no es la enrevesada genética de estos animales sino su extraordinaria capacidad de orientarse y recolectar comida de forma eficiente. Sin duda, se trata de una de las cuestiones fundamentales para el hormiguero. Las hormigas comen prácticamente de todo (aunque algunas especies utilizan preferentemente ciertas formas de obtener alimento). Para ellas, la actividad fundamental es la exploración del territorio en busca de fuentes de comida. Para esto es esencial que las hormigas individuales vayan algo desperdigadas, de manera que cubran una gran superficie. Sin embargo, cuando una localiza una buena fuente de comida, normalmente necesita la ayuda de sus compañeras para transportarla hasta el hormiguero, y para hacer esto de forma eficiente es necesario encontrar la trayectoria óptima, esto es la más corta de las que sean practicables.

La integración de todas estas actividades (exploración, comunicación, establecimiento de rutas óptimas) supone un problema matemático de primer orden. De hecho, los matemáticos humanos llevan muchos años dándole vueltas a un problema similar, denominado el “problema del vendedor ambulante” y que está relacionado con encontrar una ruta óptima que minimice la cantidad de km que tiene que viajar un vendedor en el ejercicio de su función. Las hormigas han resuelto el problema de una forma maravillosamente elegante, a pesar de que su diminuto cerebro tiene unos 250.000 neuronas (nosotros tenemos unos 10.000 millones). A favor de las hormigas está el hecho de que llevan cientos de millones de años buscando comida por todos los rincones del planeta, por lo que la selección natural ha tenido mucho tiempo y materia prima con la que trabajar.

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La cosa funciona más o menos así. Inicialmente, las hormigas exploran el terreno de forma individual, lo que maximiza la probabilidad de que encuentren algo. Cuando estos animales se desplazan van dejando un rastro con una sustancia olorosa (feromona) que otros pueden percibir y seguir. Si un individuo encuentra una buena fuente de comida y una buena ruta hasta el hormiguero, repetirá varias veces el mismo camino, dejando un rastro bien claro a las demás. Una ruta bien marcada resulta atractiva para las demás hormigas, de manera que seguirán el rastro y encontrarán la fuente de comida. El proceso se auto-alimenta; cuantas más hormigas utilicen el mismo camino, más feromonas dejan, lo que atrae a más hormigas. La clave del asunto es que la feromona se evapora a una cierta velocidad, con lo que los caminos no adquieren carácter permanente. Si la fuente de comida se agota, las idas y venidas disminuyen y el atractivo de la ruta decae. Si la feromona no se evaporase, las rutas establecidas resultarían demasiado atractivas en perjuicio de la actividad exploradora.

Lo increíble es que el comportamiento de las hormigas resulta colectivamente eficiente, sin que los individuos tengan que ser conscientes de lo que pasa y sin que haya tampoco un “ordenador central” que controle a las obreras. Los matemáticos humanos han sido capaces de copiar este truco programando los denominados “algoritmos de hormigas”, los cuales simulan este comportamiento. Estos algoritmos se están empleando en programas muy complejos para optimizar la alocación de recursos o las rutas de abastecimiento en situaciones muy diversas.

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Sin embargo, las capacidades de navegación de las hormigas no se limitan al uso de las feromonas. En un artículo reciente, publicado por Matthias Wittlinger y colaboradores en la revista Science (1), estos investigadores han demostrado que algunas hormigas tienen un podómetro incorporado en su organismo.

Se trata de hormigas del género Cataglyphis, que habitan en zonas desérticas. Ya se sabía que este género no emplea feromonas para orientarse, posiblemente porque la feromona se evapora demasiado deprisa en las arenas ardientes del desierto. Por el contrario, los científicos sospechaban que el truco para encontrar el camino de vuelta al hormiguero consiste en contar los pasos que se dan a la ida y volver a contarlos a la vuelta. La cosa es un poco más complicada ya que las hormigas son capaces de orientarse por el ángulo del sol, de manera que saben cuando se alejan o se acercan de su guarida.

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Para comprobarlo, los científicos hicieron un experimento que podría calificarse como de “pelín sádico”. Capturaron a un cierto número de hormigas a buena distancia del hormiguero. A algunas hormigas, elegidas al azar, les recortaron las patitas, mientras que a otras se las alargaron colocándoles unas especies de “extensiones” pegadas con pegamento. Después observaron la conducta de los desdichados animales cuando regresaban. Vieron que las hormigas amputadas manifestaban la conducta característica de “buscar el nido” mucho antes de haber llegado, mientras que las hormigas con piernas largas se pasaban varios pueblos. Supongo que con gran regocijo de los científicos (quizá no tanto de las hormigas).

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A modo de control, los investigadores capturaron a todas las hormigas y las devolvieron a su hormiguero. Al día siguiente, pudieron comprobar que tanto las amputadas como las patas-largas eran perfectamente capaces de regresar por sus propios medios, supuestamente contando los pasos a la ida y a la vuelta, aunque evidentemente el número de pasos difería mucho entre los dos grupos. Cerebros cortos, ideas buenas.

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1. Wittlinger, M., R. Wehner, and H. Wolf. 2006. The ant odometer: stepping on stilts and stumps. Science 312:1965-7.

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3 comentarios

Archivado bajo Animales

3 Respuestas a “cerebros cortos, ideas buenas

  1. Plesiosaurio

    Muy bueno esto de las hormiguitas.
    Un saludo

  2. INCREIBLEMENTE BUENO TU BLOG

    TE FELICITO!!

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