Conducta de hormigas logra perfecto superorganismo

Por Gerardo Sifuentes

Las hormigas realizan cálculos con las porciones de tierra que utilizan al construir sus hormigueros. Gracias a su programa innato de conducta, éstas buscan granos sueltos para remover según la distribución de fuerzas mecánicas; de la misma manera que una persona que juega a Jenga busca bloques sueltos que sean seguros para sacar de la pila.

El anterior hallazgo mencionado se describe en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. En la investigación, dirigida por José Andrade, profesor de Ingeniería Civil y Mecánica del Instituto Tecnológico de California (Caltech), y Joe Parker, profesor asistente de biología e ingeniería biológica, se analizaron los hábitos de excavación de las hormigas y descubrieron los mecanismos que las guían.

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Los investigadores usaron tazas con arena y tomaron rayos X, usando una técnica que creaba un escaneo en 3-D de todos los túneles que las hormigas cosechadoras (género Pogonomyrmex), realizaban en el interior. Al tomar una serie de estos escaneos, pudieron crear simulaciones que mostraron el progreso a medida que extendían sus túneles por debajo de la superficie.

De acuerdo con el estudio, las hormigas fueron eficientes al cavar a lo largo de los bordes interiores de las copas; usándolos como parte de las estructuras de los túneles, lo que resultó en menos trabajo para ellas. Pero además de cavar lo más recto posible, lo hicieron tan inclinadamente como pudieron, hasta lo que se conoce como el “ángulo de reposo”, el ángulo más pronunciado en el que se puede apilar un material de granos individuales antes de colapsar. Este ángulo se puede ver en las pendientes de las montoneras de tierra y depende de las condiciones del material.

Al pensar en un castillo de arena en la playa, mencionan los autores, la facilidad de erigir su estructura dependerá de las condiciones del material; si la arena está seca será difícil de mantener apilada, mientras que con la arena húmeda cada palada agregada estará lo suficientemente inclinada como para darle consistencia a los muros y torres del castillo, esto porque tendrá un ángulo de reposo más alto que la arena seca, y cada material granular tiene un ángulo único.

“Las hormigas, pueden decir qué tan inclinado es ese ángulo para lo que sea que estén excavando, y no lo exceden”

«Si soy un excavador y voy a sobrevivir, mi técnica de excavación se alineará con las leyes de la física; de lo contrario, mis túneles colapsarán y yo moriré»

José Andrade
Profesor de Ingeniería Civil y Mecánica del Instituto Tecnológico de California

Reordenamiento en las cadenas de fuerza

En el estudio se explica que conforme las hormigas eliminan los granos de tierra al excavar, provocan un reordenamiento en las cadenas de fuerza alrededor del exterior del túnel, como un capullo o revestimiento. Al hacerlo así, estas cadenas de fuerza apoyan las paredes existentes y alivian la presión de los granos donde las hormigas están trabajando; lo que facilita la tarea para eliminarlas de forma segura.

«Lo que descubrimos fue que las hormigas no parecían ‘saber’ lo que estaban haciendo»

«No buscaron sistemáticamente puntos blandos en la arena. Más bien, evolucionaron para excavar de acuerdo con las leyes de la física»

José Andrade
Profesor de Ingeniería Civil y Mecánica del Instituto Tecnológico de California

Un superorganismo

Esta conducta es un “algoritmo de comportamiento” como le han bautizado los investigadores, el cual es compartido por todas las hormigas cuando actúan como un superorganismo. Y como algoritmo quizá este pueda trasladarse mediante inteligencia artificial a un ejército de hormigas robot en un futuro inmediato o incluso escalar proporcionalmente y aplicarlo a excavadoras que hagan túneles para uso humano.

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