Si hay algo que sabemos sobre las hormigas, es que son excavadoras extraordinarias, capaces de construir nidos con múltiples capas, conectadas por una intrincada red de túneles. Ahora, un grupo de investigadores ha utilizado imágenes de rayos X para comprender mejor el proceso mediante el cual las hormigas construyen sus túneles. Y los hallazgos son simplemente increíbles.
Los científicos llevan mucho tiempo interesados en las hormigas, estudiando su comportamiento colectivo. Mientras que algunas hormigas bien separadas actúan como individuos, un grupo de ellas muy juntas se comporta más como una sola unidad, con propiedades sólidas y líquidas. Son insectos sociales, capaces de organizarse en una comunidad eficiente para proteger su colonia.
José Andrade, un ingeniero del Instituto de Tecnología de California (Caltech), quería explorar más a fondo las hormigas túnel después de ver ejemplos de arte de hormiguero. Estas son piezas creadas al verter metal fundido, yeso o cemento en un hormiguero, que fluye a través de los túneles. Luego se quita el suelo para revelar la estructura definitiva.
“Vi una foto de uno de estos al lado de una persona y pensé ‘Dios mío, qué estructura tan fantástica’. Y me pregunté si las hormigas ‘saben’ cavar”, dijo Andrade en un comunicado. “No entrevistamos a ninguna hormiga para preguntarle si saben lo que están haciendo, pero sí comenzamos con la hipótesis de que excavan de manera deliberada”.
Andrade se asoció con otros colegas de Caltech. Sospechaban que las hormigas hurgaban en el suelo en busca de granos sueltos para eliminar. Como nosotros cuando jugamos Jenga, quitando bloques sueltos y dejando las piezas críticas. Esos bloques son parte de una “cadena de proa” que sirve para juntar los bloques para crear una estructura estable.
Un proceso largo
El primer paso fue criar hormigas y aprender a trabajar con ellas. Pero fue un primer paso muy largo que tomó más de un año. Hubo muchas pruebas y errores para hacer que las hormigas excavaran en pequeñas tazas de tierra que luego se cargarían en un generador de imágenes de rayos X. Esto ayudó a determinar un tamaño de taza óptimo y la cantidad ideal de hormigas por taza.
“Son un poco caprichosas”, dijo Andrade. “Cavan cuando quieren. Pondríamos estas hormigas en un contenedor, y algunas comenzarían a cavar de inmediato, y harían un progreso asombroso. Pero otros, serían horas y no cavarían en absoluto. Y algunos cavarían por un tiempo y luego se detendrían y tomarían un descanso”.
Una vez que finalmente pudieron configurar todo, los investigadores tomarían las copas y las radiografiarían, utilizando una técnica que creaba un escaneo 3-D de todos los túneles internos. Esto les permitió crear simulaciones y mostrar el progreso realizado por las hormigas a medida que extendían sus túneles más debajo de la superficie, identificando algunos patrones en su comportamiento.
Las hormigas intentaron ser lo más eficientes posible. Cavaron sus túneles a lo largo del interior de las copas, ya que la copa misma actuaría como parte de las estructuras de sus túneles, lo que significa menos trabajo para ellos. También cavaron los túneles lo más rectos y empinados posible, hasta lo que se conoce como el ángulo de reposo. Este es el ángulo más pronunciado que se puede apilar un material granular antes de colapsar.
Los investigadores también descubrieron algo sobre la física de los túneles. A medida que las hormigas eliminan los granos de tierra, están cambiando todas las interacciones físicas de las partículas dentro y alrededor del túnel. Esas cadenas se reorganizan fuera del túnel, fortaleciendo las paredes existentes y aliviando la presión de los granos al final del túnel donde trabajan las hormigas.
Pero, ¿qué pasa con su hipótesis inicial? ¿Saben realmente las hormigas lo que están haciendo? Aparentemente no. “No buscaron sistemáticamente puntos blandos en la arena. Más bien, evolucionaron para excavar de acuerdo con las leyes de la física”, dijo Andrade. Aún así, los investigadores esperan seguir estudiando esto, pero ahora con un enfoque de inteligencia artificial.
Fuente: ZME Science.
