¿Quién decide la dirección de una hormiga?

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Estos animales se mueven mediante patrones matemáticos.

Fila de hormigas. /Pixabay
Fila de hormigas /Pixabay

¿Alguna vez te has preguntado por qué las hormigas siguen la misma dirección? ¿Por qué parecen estar coordinadas y son capaces de acudir todas a un mismo punto para ayudarse mutuamente? Pues gracias a un estudio matemático se ha demostrado que las casualidades no existen sino que se mueven por patrones matemáticos.

Los investigadores de España y EE UU han analizado los movimientos de una hormiga argentina (Linepithema humile, especie invasora de nuestras casas especialmente en verano) mientras forrajea o explora un territorio vacío –una placa Petri– y han propuesto un modelo que explica cómo forman sus caminos. Esta especie acaba eligiendo unas rutas colectivas que se ajustan a distribuciones estadísticas y de probabilidad.

Pese a ese avance en su comportamiento, los científicos todavía no han descubierto los mecanismos que explican cómo las bandadas de pájaros, los bancos de peces, las hileras de hormigas u otros sistemas naturales complejos se autoorganizan tan bien en sus movimientos colectivos. El estudio que ha sido publicado en la revista Mathematical Biosciences, aborda las distintas fases que han ido investigando los científicos y que comenzó con la observación del comportamiento de las hormigas de forma individual y, posteriormente, de forma colectiva.

“En concreto, son una mezcla de distribuciones gaussianas y de Pareto, dos funciones de probabilidad muy usadas en estadística, y que en este caso miden cuanto ‘gira’ la  hormiga y hacia dónde en sus desplazamientos”, explica María Vela Pérez, investigadora de la Universidad Europea de Madrid y coautora del trabajo. Por ello aunque pongamos obstáculos en el camino de una hormiga, ésta no desvía su camino sino que lo pasa por encima y lo rodea pero no toma otra dirección.

Y diréis, ¿por qué es tan importante el descubrimiento del movimiento de una hormiga? Todo tiene su lógica. Gracias a estos avances, los resultados podrían aplicarse en diversos campos tecnológicos. “Por ejemplo, se podría usar para diseñar la coordinación de un grupo de pequeños robots para limpiar un área contaminada u otras tareas”, apunta Vela Pérez.

La investigadora recuerda que el estudio de la modelización, organización y coordinación de los comportamientos de los animales es un claro ejemplo de colaboración multidisciplinar, “ya que participan biólogos para realizar los experimentos en el laboratorio y aportar los datos reales, en coordinación con matemáticos y físicos que plantean y resuelven los modelos”.

Uno de los investigadores que ha colaborado en este trabajo, Marco A. Fontelos del Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), también es coautor de otro estudio donde se plantea que la formación de hileras de hormigas “se puede caracterizar como bifurcaciones o creación de caminos cuando la concentración de feromonas supera un determinado valor”. Este modelo teórico se basa en ecuaciones en derivadas parciales y los detalles se publican en el Journal of Mathematical Analysis and Applications.

Estamos ante la etapa del desarrollo en el que hasta el más mínimo detalle es importante para evolucionar. De una simple hormiga puede surgir la coordinación de pequeños robots para limpiar áreas contaminadas. Si un día se lleva a cabo este invento deberemos pensar dos veces si pisar esa hormiga o estarle eternamente agradecido.

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