Ciencia

Las hormigas nos enseñan los mejores caminos

Las sendas que interconectan los hormigueros encierran pistas que podemos aprovechar para optimizar los sistemas de transporte.

Estos pequeños insectos sociales tienen mucho que enseñarnos.

Estos pequeños insectos sociales tienen mucho que enseñarnos.

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En un mundo profundamente interconectado, las sociedades modernas dependen de las redes para casi todo: sistemas de transporte, de comunicaciones, de electricidad o de suministro de agua son ejemplos de ello. Investigadores de la universidad sueca de Uppsala han estudiado el comportamiento de las hormigas australianas y han detectado ciertas reglas básicas que les permiten construir redes de transporte eficientes, económicas y robustas. El secreto está en el equilibrio entre esas características.

El estudio, publicado en Interface de la Royal Society muestra que cuando las hormigas construyen un nuevo hormiguero, lo conectan al nido más cercano disponible y a un árbol, que es donde se alimentan las hormigas, si éste no está demasiado lejos.

Para llegar a esta conclusión, los científicos analizaron datos de 142 redes de nidos construidos por hormigas australianas. El proceso de formación de esas redes es muy lento, puede llevar entre 50 y 60 años. Estas redes están hechas de senderos que conectan los diferentes hormigueros entre sí y con los árboles donde estos insectos obtienen su alimento.

Los caminos entre hormigueros responden a patrones.

Los caminos entre hormigueros responden a patrones.

La matemática Arianna Bottinelli, que encabeza el estudio, comenta a EL ESPAÑOL que han logrado demostrar que en el caso de las hormigas y su red de nidos "sólo hay una regla que se repite: cuando se construye un nuevo nido, éste se conecta al más cercano de los que ya están en la red”. Y entonces se puede conectar al árbol más cercano (o sea, a la fuente de comida), "pero sólo si la distancia a ese árbol es menor que la distancia entre cualquier árbol y los nidos de la colonia", apunta la investigadora.

De esta forma, la red muestra un equilibrio entre economía (menor coste), eficiencia y robustez, y dicho equilibrio puede medirse usando herramientas clásicas de la teoría de redes.

Para humanos

Para tratar de comprender mejor la lección de las hormigas, Bottinelli imagina una ciudad en plena expansión, barrio a barrio. Cada uno es equivalente a un hormiguero. La gente que vive en un nuevo barrio necesita agua, por lo que la experta considera en este modelo que una estación de bombeo de agua equivale, en el mundo de las hormigas, a un árbol (aunque por supuesto los árboles ya están en el territorio, mientras que las estaciones de agua deben construirse). Por último, las tuberías de agua serían el equivalente a los caminos construidos por las hormigas.

En esta comparación, si los ingenieros que planifican la conexión de los nuevos suburbios al servicio de agua saben exactamente dónde se van a construir todos los nuevos barrios, así como su orden de construcción, y pueden planear el número perfecto de estaciones de agua para crear la red más eficiente y menos costosa que lo conecte todo.

"Sin embargo, como a veces sucede", apunta Bottinelli, "los planificadores urbanísticos no suelen tener un conocimiento total sobre la futura expansión de la ciudad, por lo que si decidieran construir una tubería entre el nuevo barrio y el más cercano siguiendo el ejemplo de las hormigas, aunque la ciudad creciera mucho, el sistema de distribución de agua sería eficiente y no demasiado caro".

Existen varios estudios que parten del comportamiento de las hormigas para mejorar el diseño de redes humanas. Xim Cerdá, investigador científico de la Estación Biológica de Doñana, comenta a EL ESPAÑOL que "probablemente, el primer trabajo que puso este tema sobre la mesa fue el de Audrey Dussutour y colaboradores publicado en 2004". "Desde entonces ha seguido aumentando nuestro conocimiento sobre este tipo de procesos en las hormigas, y su aplicación a solucionar problemas humanos", recuerda.

Diferentes, pero comparables

Hormigas y humanos tienen en común ser animales sociales. Y poco más. "En realidad no nos parecemos mucho, excepto en el hecho de vivir en sociedades, en cierta medida en la capacidad de transformar el entorno o en que la biomasa de las hormigas es equivalente a la de la especie humana", afirma Concepción Ornosa, profesora del departamento de Zoología y Antropología Física de la Universidad Complutense de Madrid.

Cerdá coincide con Ornosa y recuerda que "las sociedades humanas son absolutamente individualistas, lo que prima es el beneficio individual", mientras que en las sociedades de hormigas "la toma de decisiones se suele hacer de manera colectiva".

"Nos parecemos en cuanto a cooperación entre los individuos que forman la colonia, que además tienen tienen un grado de parentesco importante, por lo que sería semejante a cuidados entre parientes de una misma familia", razona por su parte Mª Dolores Martínez Ibáñez, miembro del departamento de Zoología de la UCM. "Por otro lado", añade, "autores de prestigio como Edward O. Wilson [considerado el mayor especialista en hormigas del mundo] creen que las colonias son como un superorganismo, en el que las diferentes hormigas realizan papeles equivalentes a los órganos y sistemas del cuerpo humano".

La búsqueda de alimento condiciona las redes de las hormigas.

La búsqueda de alimento condiciona las redes de las hormigas.

En cualquier caso, las hormigas tienen mucho que enseñarnos. "Deberíamos aprender la importancia de lo colectivo para mejorar la sociedad, y entender que una mejora de la sociedad redunda también en nuestro propio beneficio individual", afirma Cerdá. Este especialista menciona ejemplos, como los algoritmos ACO (del inglés ant colony optimization), "basados en el comportamiento de las hormigas y cómo éstas eligen siempre el camino más corto entre el nido y el alimento".

También en robótica se están desarrollando máquinas que trabajan de manera cooperativa de forma más eficiente que si lo hicieran de forma individual. Incluso se ha documentado cómo las hormigas podrían enseñarnos a evitar atascos en el tráfico rodado, según recuerda Martínez Ibáñez.

"Siempre se puede aprender de la naturaleza y queda mucho por saber, de modo que no hay que descartar que se puedan optimizar las redes de transporte u otras, aplicando modelos de eficiencia de las hormigas", afirma Ornosa, que concluye: "La naturaleza es un espejo en el que siempre deberíamos mirarnos, lo que, por otra parte, nos haría más sensibles hacia su respeto y conservación".