Coloniile de furnici se comportă similar cu o rețea neuronală

Coloniile de furnici pot acționa foarte similar cu rețelele neuronale, au dezvăluit noi cercetări, grupurile de insecte evaluând atât inputurile externe, cât și principiile interne atunci când iau decizii cu privire la ce să facă la nivel colectiv.

În acest studiu, echipa de oameni de știință a analizat momentul și modul în care coloniile de furnici și-au evacuat mușuroaiele atunci când temperatura a devenit prea ridicată. La un moment dat a fost luată o decizie de către colectiv, concluzionând că adăpostul trebuie abandonat.

• „Copiii de piatră”, un fenomen rar ce se formează în corpul uman
• De ce dezinfectanții ucid doar 99,9% dintre microbi?

Altfel spus, furnicile au acționat ca un întreg sistem, în același mod în care neuronii iau decizii ca un întreg creier, totul funcționând la unison. Aceasta este paradigma clasică a beneficiilor (continuarea lucrului) versus costuri (supraîncălzirea și pierderea membrilor coloniei).

Coloniile de furnici se comportă precum un creier

„Am fost pionierii unei abordări de a înțelege colonia de furnici ca un sistem similar cu cel cognitiv, care percepe informațiile primite din exterior și apoi le traduce în rezultate comportamentale”, spune Daniel Kronauer, care conduce Laboratorul de Evoluție Socială și Comportament al Universității Rockefeller din New York, SUA.

„Acesta este unul dintre primii pași către înțelegerea cu adevărat a modului în care societățile de insecte se angajează în calculul colectiv”, spune cercetătorul, potrivit Science Alert.

Configurația experimentală a implicat un cuib cu temperatură controlată, o cameră video de urmărire și furnici marcate cu puncte. Cercetătorii au observat că, în coloniile cu 36 de furnici lucrătoare și 18 larve, cuibul a fost evacuat când temperatura a atins aproximativ 34 de grade Celsius.

Însă pe măsură ce dimensiunea coloniei a crescut, la fel a crescut și pragul de temperatură care le-ar forța să plece: în coloniile de 200 de furnici, insectele au rămas până când temperatura a crescut peste 36 de grade Celsius.

Legătura dintre dimensiunea grupului și pragul de temperatură, încă necunoscută

Se crede că factorii excitatori și inhibitori ar putea fi în competiție în cadrul furnicilor, la fel ca într-o rețea neuronală. Prin modelare matematică, echipa a reușit să arate modul în care pragul de răspuns senzorial colectiv avut de coloniile de furnici se bazează pe echilibrul dintre acești doi factori și nu doar pe preferințele individuale ale fiecărei furnici.

„Se pare că pragul nu este fix. Mai degrabă, este o proprietate emergentă care se schimbă în funcție de dimensiunea grupului”, spune Kronauer.

Ceea ce nu este clar din acest studiu este de ce dimensiunea grupului influențează dorința furnicilor să evacueze cuibul pe măsură ce crește temperatura. Furnicile individuale nu pot ști dimensiunea grupului, deci cauza este probabil alta.

O ipoteză propusă de cercetători este că feromonii, sau mesagerii chimici, schimbați între furnici își măresc efectele atunci când sunt implicate mai multe furnici. Un alt aspect ar putea fi faptul că mutarea unui grup mai mare de furnici aduce mai multe provocări, astfel încât calculul beneficiilor versus costuri se modifică.

Un cadru măsurabil pentru studierea furnicilor

Ceea ce oferă studiul este un cadru solid și măsurabil pentru observarea furnicilor la nivel colectiv. În cercetările viitoare, mai mulți parametri ar putea fi adăugați și apoi manipulați pentru a obține o idee mai bună despre această luare a deciziilor colective.

„Ceea ce am reușit să facem până acum este să perturbăm sistemul și să măsurăm cu precizie rezultatul. Pe termen lung, ideea este de a face o inginerie inversă a sistemului pentru a deduce funcționarea lui interioară din ce în ce mai detaliat”, spune Kronauer.

Cercetarea a fost publicată în PNAS.

Vă recomandăm să citiți și:

Cum sunt afectați tigrii pe cale de dispariție de drumuri și căi ferate?

„Râmele nebune”, care sar până la 30 cm înălțime, au invadat un stat american

Pierdut sau dispărut? Un studiu arată că existența a peste 500 de specii de animale rămâne incertă

Delfinii își tratează problemele pielii folosind corali. Cercetătorii, surprinși de ultimele descoperiri