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Inteligencia colectiva, sabiduría aprendida de los insectos

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Un grupo de hormigas marchan de manera ordenada, cargando migajas. Una fila de hormigas se conecta rápidamente a los puntos de inicio y fin, como si conocieran la ruta exacta. Los dulces, que son docenas de veces más grandes que las hormigas, desaparecen en un instante en el movimiento del hormiguero desplazándose en perfecto orden. Sin embargo, si observa el movimiento de una sola hormiga, se mueve en todas las direcciones distraídamente, evitando con torpeza lo que bloquea su camino. No parece muy inteligente. No obstante, cuando estas hormigas se juntan, recolectan comida al mismo tiempo. Es increíble.

La hormiga, una excelente matemática

La capacidad intelectual de diversos individuos, adquirida a través del proceso de cooperar o competir, se llama inteligencia colectiva; esta ejerce un enorme poder, más allá de la inteligencia de un individuo. La investigación sobre inteligencia colectiva comenzó cuando el entomólogo estadounidense William Morton Wheeler, observó las actividades sociales de las hormigas. Ahora, conozcamos a las hormigas que muestran excelentes habilidades matemáticas.

El principio de Fermat afirma que, “el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es un mínimo”. Es fácil comprender este principio cuando pensamos que un rescatista toma una ruta que acorta el tiempo del suelo al agua para rescatar a una persona que está ahogándose.

El principio

Sorprendentemente, las hormigas también se desplazan por el camino más corto, siguiendo el principio de Fermat. Un equipo de investigación alemán puso un poco de comida en una caja con dos materiales diferentes de pisos, y experimentaron con un grupo de hormigas dentro de ella. Al principio, la trayectoria de las hormigas parecía inconsistente. Sin embargo, comenzó a coincidir con la ruta prevista por el principio de Fermat. A medida que la velocidad de movimiento cambiaba debido a los cambios en el material del piso en el camino hacia la comida, el grupo de hormigas optimizó su ruta respectivamente.

Cuando una hormiga se mueve, atrae a otras hormigas dejando feromonas. Cuanto más fuertes son las feromonas, más hormigas son atraídas. Al principio, las hormigas se movían al azar, pero a medida que pasaba el tiempo, quedaban más feromonas en la ruta más rápida, por donde pasaban más hormigas en la misma cantidad de tiempo, y estas la elegían como la ruta del grupo.

No es que esas hormigas comprendieran el principio de Fermat, como lo hacen los humanos, y seleccionaran la ruta más corta. Incluso sin un estratega inteligente o un líder, las hormigas resolvieron un problema complejo repitiendo la simple regla de seguir las feromonas para encontrar comida y atravesar muchas pruebas y errores. La inteligencia de una hormiga puede no ser nada especial, pero logran algo grandioso haciéndolo juntas, en grupo.

Las abejas llegan al mejor acuerdo

A fines de la primavera, las abejas se preparan para expandirse, ya que su morada se llena debido al aumento de miembros de su familia. Primero, las abejas exploradoras buscan un lugar adecuado para su residencia. Cuando encuentran un lugar para construir una colmena, regresan al enjambre y menean la cola. Es su manera de decir a los demás que la ubicación que han encontrado es buena.

Las abejas exploradoras vuelan en línea recta una corta distancia, moviendo el extremo de la cola, y luego trazan movimientos en forma de 8, y regresan a su ubicación inicial. Repiten esto, que parece una danza. Esta danza es un medio de comunicación entre las abejas. La duración de la danza en línea recta indica la distancia a la ubicación que han encontrado, y el ángulo de la forma de 8 indica la dirección de la ubicación.

Después de ver la danza de las abejas exploradoras, las otras abejas vuelan al lugar recomendado para explorar. Después de la exploración, si les gustó, muestran su apoyo danzando frente al enjambre. Las abejas exploradoras que no reciben el apoyo de otras abejas, retiran sus reclamos sin danzar más. A medida que se repite este proceso, cada vez más abejas se involucran en la toma de decisiones, y se escoge como lugar de residencia el mejor lugar con el consentimiento de la mayoría de las abejas.

Las termitas, las mejores arquitectas

En las praderas africanas, podemos ver torres de formas extrañas de más de tres metros de altura. Quizá se pregunte quién podría haber construido estas enormes esculturas en medio de los pastizales, pero sorprendentemente, los arquitectos de estas magníficas torres son las termitas. El hecho de que las termitas de 5 mm de largo construyan casas de más de tres metros de altura es equivalente a los rascacielos de más de mil metros de altura construidos por el hombre. Teniendo en cuenta que el edificio más alto del mundo, el Burj Khalifa de Dubái, tiene una altura de 830 metros, la capacidad de las termitas es admirable.

Los termiteros, que tienen forma cónica como una columna sólida, tienen muchos pasajes intrincados conectados a los orificios en la superficie de los mismos. En el sótano, hay una gran sala de anidación donde muchas habitaciones están conectadas por largos túneles, como una sala de cría de larvas en crecimiento, un invernadero de cultivo de hongos y un almacén de alimentos.

Las termitas se alimentan de hongos que las ayudan con la digestión. El abono para el cultivo de hongos, junto con cientos de miles de termitas, emiten enormes cantidades de dióxido de carbono y calor. Además, las termitas tienen una piel frágil y requieren un ambiente húmedo incluso en climas desérticos secos.

Sin embargo, las termitas pueden vivir en un desierto seco porque su termitero elevado sirve como un sistema de ventilación que regula la temperatura y la humedad. El aire caliente y seco sale a la parte superior del termitero y se escapa, y el viento frío exterior entra por los orificios inferiores del termitero y empuja nuevamente el aire caliente hacia arriba. Las estructuras de estos termiteros altamente eficientes mantienen su temperatura en 27 ℃, con 60 % de humedad en cualquier clima.

El Centro Eastgate en Harare, Zimbabue, África, fue construido inspirado en los termiteros y se diseñó para mantener una temperatura y humedad adecuadas sin usar mucha energía. El efecto fue excelente.

Incluso en verano, el Centro Eastgate mantiene un clima cómodo por debajo de los 25 ℃ sin aire acondicionado, y la cantidad de electricidad utilizada es solo el 10 % de un edificio del mismo tamaño. No hay un diseño arquitectónico o conocimiento científico al que puedan referirse estos pequeños insectos, cuya inteligencia es casi nula y no tienen visión. Es asombroso que las termitas trabajen juntas para construir el mejor termitero para su supervivencia simplemente siguiendo reglas sencillas y trabajando juntas.

Los científicos están desarrollando un sistema en el que cooperan varios robots pequeños y simples, en lugar de un robot altamente complejo, imitando la inteligencia colectiva de los insectos. Se espera que sean usados como nanorrobots que se desplazan a través de vasos sanguíneos o robots que se coloquen en las escenas de rescate. El software que imita la excelente capacidad de las hormigas para encontrar la ruta de tiempo más corta, también se utiliza para predecir y optimizar el control del tráfico, la guía de ruta y servicios de redes de comunicación.

La inteligencia colectiva, la habilidad superior creada por insectos pequeños e insignificantes que cooperan entre sí, incluso sin un líder, parece una bendición del cielo para las vidas pequeñas y débiles.

“Ve a la hormiga, oh perezoso, mira sus caminos, y sé sabio; la cual no teniendo capitán, ni gobernador, ni señor, prepara en el verano su comida, y recoge en el tiempo de la siega su mantenimiento.”Pr. 6:6-8

Referencias
Peter Miller, The Smart Swarm, Deseret News Publishing Company, 2018
Go Ho-gwan, ¿Qué? ¿Las hormigas conocen el principio de Fermat? (en coreano, 개미가 페르마의 원리를 안다고?) Science Donga, julio de 2013
Lee In-sik, La inteligencia colectiva de las hormigas, abejas y peces cambia el futuro del mundo (en coreano, 개미, 벌, 물고기의 ‘떼지능’이 미래 세상 바꾼다) JoongAng Sunday, 19 de mayo de 2013