O algoritmo simples que as formigas usam para construir pontes
Mesmo sem nenhum inseto responsável, as formigas-correição trabalham
coletivamente para construir pontes usando seus corpos a fim de se
locomover pela selva.
Uma nova pesquisa americana revelou as regras matemáticas simples que levam a esse comportamento grupal complexo.
Um
artigo sobre as descobertas foi publicado na revista Journal of
Theorical Biology, incluindo membros do Instituto de Tecnologia de Nova
Jérsei, Universidade Harvard, Universidade de Scranton e Universidade
James Madison.
O segredo logístico
As formigas-correição
formam colônias com milhões de indivíduos, mas não têm casa permanente.
Elas vivem atravessando a selva todas as noites em busca de novos locais
de alimentação.
Ao longo do caminho, realizam cálculos logísticos para se locomover, incluindo construir pontes com seus próprios corpos.
Os
insetos gerenciam essa coordenação sem nenhum líder e com recursos
cognitivos mínimos – cada formiga é praticamente cega e tem um cérebro
minúsculo incapaz de entender esse elaborado movimento coletivo.
Regra número um
Quando formigas em marcha encontram uma lacuna no seu caminho, elas
diminuem o passo. O resto da colônia vem atropelando os indivíduos
parados.
Neste ponto, conforme explica um dos autores do estudo, Simon Garnier, diretor do Swarm Lab do Instituto de Tecnologia de Nova Jérsei, duas regras simples tomam lugar.
Neste ponto, conforme explica um dos autores do estudo, Simon Garnier, diretor do Swarm Lab do Instituto de Tecnologia de Nova Jérsei, duas regras simples tomam lugar.
A primeira delas diz às
formigas paradas que elas devem permanecer assim, afinal de contas,
outras formigas estão andando pelas suas costas. Se alguém passasse por
cima de você, você também provavelmente não se mexeria.
Este mesmo processo se repete nas outras formigas: quando passam a
primeira e se deparam com o buraco, elas também congelam e são
“pisoteadas” por insetos vindo atrás. Desta forma, as formigas constroem
uma ponte longa o suficiente para abranger qualquer espaço a sua
frente.
Veja nos vídeos Abaixo:
Regra número dois
O comportamento não é tão simples assim, no
entanto. Considere um obstáculo em V na frente das formigas: elas têm a
possibilidade de contorná-lo, mas percorrer todo o caminho pode ser
cansativo demais. Construir uma ponte na parte mais larga da lacuna
minimizaria a distância, só que elas nem sempre fazem isso – podem
percorrer um pedaço do caminho e criar uma ponte menor, por exemplo.
Isso sugere que algum outro fator desempenha um papel nesse cálculo
inconsciente.
As formigas presas na “ponte” não estão disponíveis
para outras tarefas. A qualquer momento em uma marcha, uma colônia pode
manter 40 a 50 pontes, formada com uma a 50 formigas. Isso significa que
até 20% da colônia pode ficar “presa” em pontes a cada vez. Neste
ponto, uma rota mais curta não vale a pena se muitas formigas são
necessárias para criar uma ponte mais longa.
ó que as formigas não têm ideia de quantas das suas companheiras de colônia estão livres. E é aí que a segunda regra entra. À medida que as formigas individuais formam pontes, elas criam uma “sensibilidade” por serem pisoteadas. Quando o tráfego sobre suas costas diminui – talvez porque muitas outras formigas estão ocupadas construindo outras pontes -, a formiga descongela e retorna à marcha.
Comportamento evoluído que ainda não conseguimos emular
Com base nas observações dessas formigas na selva panamenha em 2014, os pesquisadores criaram um modelo que quantifica a sensibilidade dos insetos ao trânsito em cima deles, e prevê quando uma colônia vai superar um obstáculo e decidir, em certo sentido, que é melhor dar a volta em vez de criar uma ponte.A evolução aparentemente equipou esses animais com os “algoritmos” certos para agir coletivamente da melhor forma possível.
Muitos pesquisadores trabalhando no desenvolvimento de robôs têm dificuldade em criar tais algoritmos que permitirão que suas máquinas realizem feitos semelhantes. Esse estudo pode ajudá-los; de qualquer forma, a natureza parece estar muito à frente da tecnologia nesse quesito, cumprindo tarefas de forma mais confiável e a um menor custo.
Por fim, é muito possível que existam mais comportamentos inexplorados envolvidos nesse processo do que essas duas regras simples. “Nós descrevemos as formigas como simples, mas nem entendemos direito o que elas estão fazendo. Sim, elas são simples, mas talvez não sejam tão simples quanto pensamos”, opinou Melvin Gauci, pesquisador da Universidade Harvard, que estuda robotização coletiva.
Fonte:
01 - https://hypescience.com/como-essas-formigas-usam-seus-corpos-para-construir-pontes-e-se-locomover/ acesso 21/04/2018
02 - https://www.youtube.com/watch?v=sgDgYqEXN54#action=share acesso 21/04/2018
03 - https://www.youtube.com/watch?v=KJUk5VDCKbQ#action=share acesso 21/04/2018
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