Los insectos sociales, que no tienen sistemas nerviosos muy grandes, son capaces de un comportamiento notablemente sofisticado, como la danza de las abejas para dar direcciones o las balsas salvavidas formadas por las hormigas de fuego. En estos casos, los beneficios de este comportamiento (más comida o supervivencia, respectivamente) son bastante obvios. Pero también hay casos en los que los beneficios son menos que obvios, entonces, ¿cómo deciden colectivamente los insectos participar en una actividad riesgosa?
Los investigadores están estudiando una especie de hormiga, la hormiga tejedora Oecophylla esmaragdina, que puede moverse verticalmente entre los árboles construyendo una escalera con su propio cuerpo. El esfuerzo hace que muchos trabajadores dejen de buscar alimento mientras la escalera esté en su lugar, lo que la convierte en una gran inversión. Pero en la mayoría de los casos, las recompensas serán inciertas; solo hay una recompensa si las hormigas encuentran una fuente de alimento importante en el nivel recién accedido.
Para tomar la decisión, las hormigas parecen juzgar la distancia entre su ubicación y el destino. Pero no todas las hormigas hacen el mismo juicio, y es posible engañar a las hormigas para que construyan escaleras más largas moviendo el destino.
Tomando una apuesta
Para la mayoría de las personas, las decisiones de riesgo/recompensa son difíciles: solo tiene que mirar cosas como la criptomoneda o las NFT para ver que a menudo nos equivocamos. Pero las hormigas tejedoras tienen que hacer esa evaluación de alguna manera colectivamente. En su hábitat natural, regularmente construyen escaleras que les permiten ascender por la copa de los árboles que llaman hogar. Esas escaleras requieren el compromiso de un número significativo de trabajadores mientras se dejen en su lugar.
Y las hormigas los forman con un pago incierto. Hasta que exploren su nuevo destino accesible, no hay forma de saber si hay suficiente comida allí para que el riesgo valga la pena. «Esto hace que la formación de cadenas sea similar a una apuesta», escriben los autores de un nuevo artículo. «La colonia debe invertir una proporción de su capital (número de hormigas) para realizar una tarea con resultados desconocidos».
Para comprender el proceso de toma de decisiones, los investigadores utilizaron grabaciones de video para rastrear el comportamiento de las hormigas mientras construían una escalera. Su sistema consistía en dar acceso a las hormigas a una barra horizontal. Se podía colocar una plataforma de altura ajustable debajo de la barra para proporcionar un destino, y se colocaba una fuente de alimento en el otro extremo de la plataforma, proporcionando una recompensa por construir un puente entre la barra y la plataforma.
Aunque las escaleras tienen varias hormigas de ancho, los investigadores encontraron que casi la mitad de las hormigas que se unieron al proceso lo hicieron en la punta de la cadena de crecimiento. La punta también es donde aproximadamente el 90 por ciento de las hormigas abandonaron la cadena, lo que ayuda a garantizar que todo permanezca estable en lugar de colapsar por inestabilidades internas. Una vez que una hormiga se compromete con la cadena, simplemente se aferra a sus vecinas y deja de moverse y permanece así a menos que la punta de la escalera se retraiga.
Una vez que la escalera está cerca de la plataforma, las hormigas que llegan a su punta comienzan a alcanzar la plataforma, que finalmente completa la conexión.
Atravesando la distancia
Usando datos de grabaciones de video, los investigadores demostraron que el proceso no se vio realmente afectado por la mayoría de las cosas que podrían influir potencialmente en el crecimiento exitoso de una escalera. Si las hormigas que llegaron a la punta se unieron o no a la cadena, no parece estar relacionado con su longitud o la distancia desde la punta hasta la plataforma. En cambio, las hormigas parecían pasar más tiempo en la cadena cuando la plataforma estaba cerca.
Eso explica el crecimiento de cadenas exitosas pero no su iniciación. Aquí, el determinante clave fue la distancia entre la barra en la que comenzaron las hormigas y la plataforma de destino. Si las dos estaban separadas por 11 cm o más, las hormigas nunca construyeron una escalera a través de la distancia.
Pero las cosas eran un poco más complejas que una decisión de sí o no. Incluso cuando la distancia era lo suficientemente larga como para que las hormigas no completaran una escalera, siempre había un puñado de hormigas que intentaba comenzar una en la parte inferior de la barra. Simplemente no pudieron lograr que muchos de sus compañeros se unieran. Esto sugiere que hay al menos cierta diversidad en el comportamiento de las hormigas.
Los investigadores también descubrieron que podían inducir a las hormigas a construir escaleras más largas usando una plataforma móvil. Podrían comenzar la distancia dentro del rango que las hormigas normalmente cruzarían y seguir moviendo la plataforma hacia abajo para mantener la punta dentro de ese rango. Eso sugiere que las hormigas no toman la decisión de construir una escalera hasta que están en la punta de una en crecimiento.
En general, los resultados sugieren que se puede construir un comportamiento complejo a partir de varios más simples. Por ejemplo, parece haber diferentes comportamientos involucrados al comenzar, unirse y permanecer dentro de una escalera creciente. Y la decisión clave que representa riesgo/recompensa es qué tan lejos está el destino cuando una hormiga está lista para unirse a esa escalera. Es probable que esa distancia sea un indicador bastante razonable de cuántos de los trabajadores de la colonia terminarán renunciando a su trabajo productivo para que la escalera tenga éxito.
PNAS, 2023. DOI: 10.1073/pnas.2216217120 (Acerca de los DOI).