Poder cerebral coletivo: Formigas usam sua sociedade para superar obstáculos

Para uma única formiga, o mundo pode ser um lugar esmagadoramente grande, por isso as formigas desenvolveram uma forma de navegar com segurança em seus itinerários, elas fazem isso usando a cognição coletiva.

De acordo com um novo estudo, publicado terça-feira na revista eLife, o poder cerebral coletivo torna os ambientes aparentemente caóticos navegáveis, elas usam seu grupo para superar desafios de navegação quando são muito grandes e desorientadores para enfrentar e enganar outros elementos que ofereçam perigo, relata um novo estudo.

Os resultados demonstram as vantagens potenciais da vida em grupo e da cognição coletiva em tornar certos ambientes habitáveis para uma espécie.
“A cooperação é um meio comum pelo qual os animais podem aumentar sua capacidade cognitiva, ficamos intrigados sobre se essa cooperação permite que as formigas ampliem a gama de ambientes em que podem coletar alimentos eficientemente”, diz o primeiro autor Aviram Gelblum, do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel. “Abordamos essa questão estudando o transporte cooperativo de formigas enquanto tentavam levar grandes cargas por ambientes semi-naturais.”

No laboratório, pesquisadores criaram um labirinto para testar as habilidades de navegação das formigas. Dentro do labirinto, cientistas espalharam cubos aleatoriamente para imitar terrenos repletos de pedras.

O processamento de imagens ajudou os cientistas a rastrear as formigas e seus movimentos ao redor dos diferentes cubos enquanto se moviam para frente e para trás entre seu ninho e fontes de alimento. Quando os pesquisadores adicionaram mais cubos ao labirinto, as formigas se moviam em velocidades mais lentas, mas os insetos ainda eram capazes de navegar com sucesso no labirinto com até 55% de cobertura de cubos.

Para medir as habilidades de navegação das formigas, os pesquisadores usaram um modelo de movimento comum que simula caminhos aleatórios de caminhada tendenciosos em direção a um determinado rumo. A direção de cada caminho simulado muda à medida que se esbarra em barreiras até que, eventualmente, uma rota desbloqueada é identificada.

As formigas eram mais eficientes do que o modelo de computador para encontrar um caminho claro através dos cubos. A vantagem de desempenho das formigas durante a simulação aumentou à medida que a cobertura do cubo aumentava e o labirinto se tornava mais complexo.

A cognição coletiva de formigas permite uma navegação eficiente através de ambientes desordenados.

Análises detalhadas dos movimentos das formigas através do labirinto mostraram que formigas carregando cargas de comida estavam vagamente cercadas por formigas sem comida em sua jornada para casa. As formigas sem comida ajudam aqueles sobrecarregados por grandes cargas a evitar obstáculos.

Quando formigas que transportam comida ficaram presas, as formigas sem comida revelaram possíveis rotas de travessia, ajudando o desfile de formigas que transportam comida a encontrar um caminho alternativo. As formigas sem comida efetivamente expandem as habilidades de “sensoriamento” das formigas carregando cargas.

“Mostramos que, neste ambiente, as formigas usam seus números para estender coletivamente o quão longe elas podem ir”, disse o autor sênior do estudo, Ofer Feinerman, professor de física do Instituto Weizmann de Ciências. “Embora essa extensão seja modesta, permite tempos de travessia extremamente rápidos que são melhores do que os modelos de movimento físico conhecidos para navegar em ambientes desordenados.”

Fonte : phys.org
Mais informações:DOI: 10.7554/eLife.55195