Algunas hormigas no caminan al azar, sino siguiendo patrones como meandros

Al menos una especie de hormiga de roca no camina aleatoriamente en absoluto. En cambio, deambula combinando movimientos sistemáticos y aleatorios intercalados en sus exploraciones cerca del nido.

“Hasta ahora, los investigadores suponían que las hormigas se movían al azar cuando buscaban objetivos cuya ubicación desconocían“, explica Stefan Popp, de la Universidad de Arizona en Tucson.

“Descubrimos que las hormigas de roca Temnothorax rugatulus muestran un sorprendente patrón regular de de ambulación cuando exploran la zona alrededor de sus nidos. Esto significa que las hormigas alternan suavemente giros a izquierda y derecha en una escala de longitud relativamente regular de aproximadamente tres longitudes corporales“, afirma.

Explica que él y sus colegas llaman a este comportamiento “meandro” porque les recuerda el patrón que forma un río serpenteante. Además, su estudio revela que los meandros de las hormigas pueden hacer que su búsqueda sea más eficaz que una búsqueda puramente aleatoria. Esto se debe a que las hormigas tienden a cruzar sus propios caminos con menos frecuencia mientras serpentean que cuando caminan al azar, por lo que buscan menos veces en la misma zona.

El equipo de Popp, que publica su estudio en iScience, se propuso averiguar cómo reaccionan las hormigas ante sus compañeras de nido y la estructura de la superficie a escala de colonia. Como es difícil seguir a las hormigas en su entorno natural, trasladaron una colonia entera al laboratorio, donde podían seguirlas a todas automáticamente y en condiciones constantes.

Pronto observaron el patrón serpenteante de las hormigas al caminar. Esto planteó una pregunta inmediata: ¿podían los patrones que veían surgir de garabatos aleatorios, sin ninguna regla sistemática? ¿O se movían de forma más sistemática, no aleatoria? Para averiguarlo, compararon las huellas de las hormigas con patrones de desplazamiento aleatorio simulados por ordenador.

“Queríamos asegurarnos de que no estábamos viendo patrones donde no los había“, explica Popp. “Luego utilizamos un sencillo método estadístico de detección de regularidad en las huellas de movimiento para obtener una respuesta simple”.

Informan de que sus estudios descubrieron que el 78% de las hormigas mostraban una autocorrelación negativa significativa en torno a los 10 mm, o unas 3 longitudes corporales. Eso significa que los giros en una dirección solían ir seguidos de giros en la dirección opuesta tras una distancia aproximadamente constante. Según los investigadores, esto hace que la búsqueda de las hormigas sea más eficaz, ya que los insectos pueden permanecer cerca del nido sin tener que buscar repetidamente en las mismas zonas. Popp afirma que lo que más le intrigaba eran las formas extremas que podían adoptar los patrones de las hormigas a partir de estos sencillos principios.

“Partes de algunas huellas se parecen a los hilos rizados que uno puede arrancar de una prenda de vestir, y en otras parece que el camino serpentea por sí mismo”, explica, “creando una estructura aparentemente fractal. Me recuerda a algunas curvas que llenan el espacio que conocemos de las matemáticas”.

El nuevo estudio es el primero en encontrar pruebas de búsqueda eficiente mediante merodeos regulares en un animal que busca libremente, informan. También añade otro comportamiento complejo de las hormigas, lo que sugiere que aún queda mucho por aprender.

Popp afirma que lo que más le fascina son las preguntas sobre las reglas de la mente de las hormigas que permiten que surjan pautas de búsqueda tan complejas. Señala también que las hormigas han resuelto un problema de búsqueda colectiva a lo largo de la evolución de una forma que podría encontrar aplicación en el diseño de enjambres autónomos de robots de búsqueda o drones para su uso en zonas catastróficas o paisajes inexplorados.