As formigas-soldado formam colônias de milhões, mas não têm um lar permanente. Elas marcham pela selva todas as noites em busca de novos campos de forrageamento. Ao longo do caminho, elas realizam proezas logísticas que deixariam um general de quatro estrelas orgulhoso, incluindo a construção de pontes com seus próprios corpos. As formigas de correição gerenciam essa coordenação sem líder e com recursos cognitivos mínimos. Uma formiga de correição individual é praticamente cega e tem um cérebro minúsculo que não poderia começar a entender seu elaborado movimento coletivo. |
- "Não há líder, nem formiga arquiteta dizendo 'precisamos construir aqui'", disse Simon Garnier, diretor do Laboratório Swarm do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey e coautor de um estudo que prevê quando uma colônia de formigas decidirá construir uma ponte.
O estudo de Simon ajuda a explicar não apenas como as formigas desorganizadas constroem pontes, mas também como elas realizam a tarefa ainda mais complexa de determinar quais pontes valem a pena serem construídas. Para ver como isso se desenrola, tome a perspectiva de uma formiga em marcha. Quando se trata de uma lacuna em seu caminho, ela desacelera. O resto da colônia, ainda correndo a 12 centímetros por segundo, vem atropelando suas costas. Neste ponto, duas regras simples entram em ação.
O primeiro diz à formiga que, quando sentir outras formigas andando em suas costas, ela deve congelar.
- "Enquanto alguém passar por cima de você, você fica parado", disse Simon.
Esse mesmo processo se repete nas outras formigas: elas passam por cima da primeira formiga, mas a lacuna ainda está lá, então a próxima formiga na fila diminui, é pisoteada e congela no lugar. Dessa forma, as formigas constroem uma ponte longa o suficiente para cobrir qualquer lacuna que esteja na frente delas. As formigas rastejantes na colônia então caminham sobre ela.
Há mais do que isso, no entanto. As pontes envolvem trocas. Imagine que uma colônia de formigas chega a uma lacuna em forma de V em seu caminho. A colônia não quer percorrer todo o caminho ao redor da brecha -isso levaria muito tempo- mas também não constrói uma ponte sobre a parte mais larga da brecha que minimizaria a distância que a colônia precisa percorrer. O fato de que as formigas de correição nem sempre constroem a ponte que minimiza a distância sugere que há algum outro fator em seu cálculo inconsciente.
- "Em ecologia, quando você vê algo assim, geralmente significa que há uma relação custo-benefício", disse Simon. - "Você tenta entender: qual é o benefício e qual é o custo?"
O custo, pensam os ecologistas, é que as formigas presas em pontes não estão disponíveis para outras tarefas, como forragear. A qualquer momento em uma marcha, uma colônia pode manter de 40 a 50 pontes, com apenas uma e até 50 formigas por ponte. Em um artigo de 2015, Simon e seus colegas calcularam que até 20% da colônia pode ser trancada em pontes por vez. Neste ponto, uma rota mais curta simplesmente não vale as formigas extras que seriam necessárias para criar uma ponte mais longa.
Exceto, é claro, que as formigas individuais não têm ideia de quantos de seus companheiros de colônia estão se mantendo firmes em uma brecha. E é aí que a segunda regra entra em ação. À medida que as formigas individuais executam o algoritmo de "ponte", elas têm uma sensibilidade para serem atropeladas. Quando o tráfego sobre suas costas está acima de um certo nível, elas se mantêm no lugar, mas quando cai abaixo de algum limite – talvez porque muitas outras formigas estejam ocupadas na construção de pontes, a formiga descongela e volta a marchar.
Este novo artigo surgiu de experimentos realizados com formigas de correição na selva panamenha em 2014. Com base nessas observações, os pesquisadores criaram um modelo que quantifica a sensibilidade das formigas ao tráfego de pedestres e prevê quando uma colônia irá superar um obstáculo e quando decidir, em certo sentido, que é melhor dar a volta.
A evolução aparentemente equipou as formigas do exército com o algoritmo certo para a construção de pontes em movimento. Pesquisadores que trabalham para construir enxames de robôs simples ainda estão procurando as instruções que permitirão que suas máquinas baratas realizem feitos semelhantes.
Um desafio que eles têm que enfrentar é que a natureza faz formigas de forma mais confiável, e a um custo menor, do que os humanos podem fabricar robôs, cujas baterias tendem a morrer. A segunda é que é muito possível que haja mais comportamento de formigas de correição governando do que duas regras simples.
- "Descrevemos as formigas-soldado como simples, mas nem mesmo entendemos o que elas estão fazendo. Sim, elas são simples, mas talvez não sejam tão simples quanto as pessoas pensam", disse Melvin Gauci, pesquisador da Universidade de Harvard que trabalha com robótica de enxames.
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