LA SUPERVIVENCIA DE LAS HORMIGAS DEPENDE DEL DESCANSO
Como seres humanos, constantemente nos esforzamos por un buen equilibrio entre trabajo y vida. Nuevos hallazgos de los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri (S & T) sugieren que las hormigas, durante mucho tiempo percibidas como los adictos al trabajo del mundo de los insectos, buscan el mismo equilibrio.
De hecho, según estos investigadores, es imperativo que algunas hormigas descansen mientras que otras trabajan para conservar el alimento, la energía y los recursos para la colonia. Y cuanto mayor sea la colonia, más importante será este equilibrio trabajo-descanso.
"Ha sido una antigua cuestión en este campo el por qué las grandes colonias de hormigas utilizan menos energía per cápita que las pequeñas colonias", dice el Dr. Chen Hou, profesor asistente de ciencias biológicas en S & T y líder del equipo de investigación. "En este trabajo, encontramos que esto se debe a que en las grandes colonias hay, relativamente, más obreros perezosos, que no se mueven y por lo tanto no consumen energía”.
"Encontramos que la porción de miembros inactivos de un grupo aumenta en un patrón regular con el tamaño de dicho grupo", dice Hou. El equipo de investigación observó consistentemente que el 60% de los trabajadores no se movía en un grupo de 30 hormigas, mientras que este porcentaje aumentó a 80% cuando el tamaño del grupo aumentó a 300 hormigas. "Las mediciones energéticas simultáneas mostraron que el consumo de energía per cápita en el grupo de 300 hormigas es sólo el 50% que en el grupo de 30 hormigas", dice Hou.
Al no consumir energía, estas hormigas "perezosas" están ahorrando recursos para la colonia y haciendo que la colonia sea más productiva. Esta comprensión podría proporcionar una visión valiosa para que nuestras sociedades sean más productivas y sostenibles.
"Los humanos son como las hormigas en el sentido de que todos vivimos juntos en grupos, colaborando para nuestra propia mejora", dice Hou. "Tanto los seres humanos como las hormigas se enfrentan problemas similares de asignación de recursos basados en tareas y energía. Entender cómo las hormigas gastan su energía en relación con su grupo y por qué lo hacen proporcionará una visión de las condiciones de las personas que permiten a un grupo realizar una optimización colectiva de la conducta, es decir, en el contexto del uso sostenible de recursos escasos".
Hou y su equipo, que incluye a dos estudiantes de Ciencia y Tecnología de pregrado, discuten sus hallazgos en el próximo número de la revista Insect Science.
"Maximizar la adquisición de recursos requeriría que la mayoría de las personas fueran altamente activas, pero también daría como resultado un alto gasto de energía y un largo tiempo medio de búsqueda. En contraste, minimizar el tiempo y el gasto de energía requeriría que la mayoría de las personas estuvieran inactivas, pero también tendría como efecto una baja adquisición de recursos", dice Hou. "Así, postulamos que las colonias de hormigas equilibran estas dos reglas de optimización para la coordinación de la interacción en la búsqueda de alimento".
Hou dice que su equipo llegó a esta conclusión utilizando un programa de análisis de visión computarizado de vanguardia para rastrear las trayectorias de movimiento de las hormigas. Su colega, el Dr. Zhaozheng Yin, profesor asistente y compañero de Ciencias de la computación en S & T, desarrolló el programa.
Usando el algoritmo automático de Yin, el equipo de investigación fue capaz de analizar los movimientos de las hormigas durante períodos más largos de tiempo y mayor resolución temporal de lo que se había llevado a cabo anteriormente. Estudios anteriores sólo habían analizado los movimientos de las hormigas en intervalos de un minuto. El análisis de un vídeo de dos horas de duración por el equipo de investigación mostró una gran variación en la velocidad media a la que caminan las hormigas en la colonia, de 0,2 centímetros por segundo a 1,4 centímetros por segundo.
Mediante el seguimiento del comportamiento de las hormigas al caminar, durante períodos más largos de tiempo, los investigadores también determinaron cuánta energía consumen las hormigas mientras trabajan en lugar de descansar.
"Encontramos que las hormigas que caminan consumen cinco veces más energía que las hormigas en reposo", dice Hou. "Esto significa que en términos de energía, una hormiga que camina es equivalente a cinco hormigas que descansan. Por lo tanto, si un grupo tiene 20% de miembros activos, este grupo consumiría un 180% más de energía que un grupo de tamaño similar con todos los miembros inactivos".
El equipo de investigación compartió sus conclusiones en un artículo titulado "La actividad heterogénea causa un aumento no lineal en el uso de energía del grupo de hormigas obreras aisladas de la reina y de las crías". El artículo será publicado en el próximo número de Insect Science.
"Es intuitivo que las colonias tengan miembros inactivos, ya que estos miembros pueden ejercer un rol de reserva o regulación, que se activaría cuando las colonias están bajo estrés, como una necesidad urgente de mantenimiento o defensa del nido", dice Hou. "Pero no está claro por qué la proporción de los miembros inactivos no es constante, ya que las colonias más grandes tienen trabajadores relativamente más perezosos. Por lo tanto, nuestro estudio llama a la investigación futura sobre la interacción y comportamiento de las hormigas".
Fuente: Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri (S & T)
