El secreto de las hormigas para trabajar tanto: el descanso

Las hormigas son insectos himenópteros pertenecientes a la familia Formicidae. Presentan comportamientos muy sociales, viviendo en colonias plenamente jerarquizadas, donde la reina representa la única hembra fértil y las obreras viven con el fin de lograr el máximo desarrollo del hormiguero.

Uno de los trabajos más duros que deben realizar las hormigas es la construcción del nido, estructura sumamente compleja y difícil de llevar a cabo, teniendo en cuenta el tamaño de las obreras. En este sentido, un grupo de investigadores del Instituto de Tecnología Física de Georgia han estudiado la actividad individual de un grupo de 30 hormigas (pintándoles el abdomen para poder identificarlas), analizando la cantidad de trabajo realizado por cada una de ellas. Gracias a este estudio, los investigadores han podido observar como un reducido número de ellas realizaba las labores de excavación, mientras que el resto se mantenían quietas. Cuando una hormiga se cansaba era sustituida por una de las que se encontraba descansando.

De esta forma se evitaba una entrada masiva de hormigas (situación observada en algún momento del estudio) a escavar el nido, impidiendo que hubiera espacio para todas y provocando que muchas entraran y salieran del nido sin ninguna carga en sus mandíbulas. La posterior modelización matemática de este comportamiento indica que el 30% de las hormigas realiza el 70% del trabajo, siendo la forma más eficiente de conseguir el fin último. Este punto de equilibro alcanzado por el hormiguero evita la obstrucción de los túneles, alcanzando una eficiencia máxima de producción.

La modelización matemática realizada por las hormigas es lo que en ingeniería de caminos se conoce como diagrama fundamental de flujo del tráfico, que indica la relación directa existente entre la densidad de tráfico y la velocidad de los vehículos. Al igual que en el caso de las hormigas, este diagrama permite conocer el equilibrio más eficiente entre velocidad y volumen.

Introduciendo el modelo llevado a cabo por las hormigas en la programación de robots excavadores de túneles se ha conseguido la máxima eficiencia de trabajo, con el menor gasto de energía posible, al evitar todos los problemas de atascos. Estos nuevos resultados, podrían mejorar significativamente las labores realizadas tras un desastre natural o en la minería.

“La ciencia que no es divulgada hacia la sociedad es como si no existiera”

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FUENTE:

Aguilar, J., Monaenkova, D., Linevich, V., Savoie, W., Dutta, B., Kuan, H. S., & Goldman, D. I. (2018). Collective clog control: Optimizing traffic flow in confined biological and robophysical excavation. Science, 361(6403), 672-677. (http://science.sciencemag.org/content/361/6403/672)