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¿Cómo se forma una fila de hormigas si nadie la dirige?

Categoría: Seres vivos

Seguro que has visto una fila de hormigas que va de una grieta a una miga de pan, casi en línea recta, como si alguien les hubiera marcado el camino. Y, en cierto modo, es así: lo marcan ellas mismas, con un olor. Pero ¿quién decide por dónde pasa la fila? ¿Hay una hormiga que va delante dando órdenes?

No la hay. En este artículo verás cómo una regla muy sencilla, repetida por cada hormiga, hace que la fila aparezca y que, entre dos caminos, suela ganar el más corto. También verás qué es lo que los científicos todavía no saben del todo.

1. ¿Por qué las hormigas caminan en fila y qué es lo que siguen?

Muchas especies de hormigas no se guían sobre todo con la vista. Siguen un rastro de feromonas, que son sustancias químicas que un animal deja en el ambiente y que otros de su misma especie pueden detectar. Mientras caminan, las hormigas depositan una pequeña cantidad de esa sustancia en el suelo, y cada una tiende a seguir la dirección en la que el rastro es más fuerte[2].

Al principio, las hormigas pueden explorar distintas direcciones. Cuando alguna encuentra comida, puede dejar un rastro en el camino de vuelta. Ese olor anima a otras a repetir el mismo camino, y al pasar dejan todavía más olor[3]. Los investigadores llaman a esto un proceso autocatalítico: lo que ocurre refuerza aquello que lo hizo ocurrir[1].

La respuesta corta a la pregunta del título es, entonces, esta: la fila se forma porque las hormigas refuerzan el rastro de feromonas al pasar. No hace falta que ninguna hormiga vea el conjunto ni dé instrucciones. Por eso, si algo interrumpe el rastro, la fila puede desordenarse. Si vas a observarlas, mira sin tocar el suelo: no hace falta estropear el camino para entender cómo funciona.

2. ¿Por qué, entre dos caminos, las hormigas suelen elegir el más corto?

Imagina que entre el hormiguero y la comida hay dos caminos, uno largo y otro corto. Al principio, las hormigas se reparten más o menos por igual. Pero las que toman el camino corto llegan antes a la comida y vuelven antes al nido. En el mismo tiempo, el camino corto recibe más pasadas y, por tanto, más olor[2].

En este modelo se supone que las hormigas avanzan a una velocidad parecida y dejan feromona a un ritmo parecido. Dar la vuelta por el lado largo de un obstáculo lleva más tiempo que darla por el lado corto, así que el rastro se acumula más rápido en el lado corto. Y como las hormigas prefieren el rastro más fuerte, ese lado se refuerza todavía más. Con el tiempo, el camino corto puede acabar concentrando más tráfico[2].

Esta idea viene de experimentos clásicos con la hormiga argentina (Linepithema humile), publicados en 1989 por un equipo de Bélgica en la revista Naturwissenschaften, en los que se conectó un nido con la comida mediante dos puentes. La página de referencia de la Universidad Libre de Bruselas (ULB) los cita, pero no da cifras[2]. Por eso aquí solo contamos la idea general, no los porcentajes.

Nadie eligió el camino corto: salió de la suma de muchas pequeñas decisiones. El resultado aparece sin que ninguna hormiga elija el camino para todas.

3. ¿Qué regla sigue cada hormiga para que salga una fila?

Un estudio de 2012 con hormigas argentinas, publicado en la revista PLOS Computational Biology, midió, con una técnica de imagen nueva, cuánto olor había en cada punto del suelo y lo comparó con los movimientos de cada hormiga. Esto es lo que encontraron[1]:

  • Las hormigas giran según el olor que hay justo delante de ellas, en un radio de aproximadamente 1 cm.
  • Su velocidad casi no cambia con el olor: lo que cambia es hacia dónde giran.
  • No suman el olor a lo largo del tiempo; reaccionan a lo que perciben en ese momento.
  • Giran más cuanto mayor es la diferencia entre el olor de un lado y el del otro, en proporción al total.

Con ese comportamiento tan simple, las simulaciones del mismo estudio reprodujeron la formación de filas[1]. Así que la «jefa» no hace falta: cada hormiga reacciona al olor que tiene delante, y la fila aparece al juntar todas las reacciones.

Hay un detalle que sorprendió a los autores. Los modelos anteriores suponían que, para que la fila se concentrara en un solo camino, las hormigas debían reaccionar de forma desproporcionada, es decir, preferir mucho más el camino con un poco más de olor. El estudio sugiere que esa desproporción no está en cómo perciben el olor, sino en el «ruido» o desorden de sus movimientos[1]. Es una explicación de un solo grupo y de una sola especie, así que conviene leerla como una pista, no como la última palabra.

4. ¿Qué no sabemos todavía sobre las filas de hormigas?

El estudio de 2012 se centra en cómo se mueve una hormiga sobre el rastro y cómo responde al olor[1]. Su trabajo aporta una respuesta para la hormiga argentina en una arena vacía, pero no tiene por qué valer igual para otras especies ni para un jardín con viento, calor, piedras y otras hormigas.

Tampoco explicamos otros aspectos, como cuánto tarda el olor en desaparecer o cómo cambian las hormigas de rumbo cuando tienen hambre o están llenas. No los hemos podido comprobar en las fuentes que leímos, así que preferimos no afirmarlos.

Lo que sí queda claro es la idea central: un grupo puede resolver un problema, como encontrar el camino más corto, sin que ninguno de sus miembros entienda el problema. Esta idea inspiró a investigadores como Marco Dorigo a crear «algoritmos de hormigas», programas que buscan buenas soluciones imitando el rastro de feromonas[3].

5. ¿Cómo puedes observar una fila de hormigas sin molestarlas?

Si ves una fila de hormigas en la calle o en el jardín, quédate a una distancia cómoda y mira, sin tocarlas. Algunas especies pican o muerden, así que es mejor hacerlo con una persona adulta cerca y no acercar las manos.

Puedes anotar en un cuaderno: ¿la fila es recta o hace curvas? ¿Hay hormigas que se salen del camino y vuelven a él? Si hay una piedra o una raíz en medio, ¿por cuál de los dos lados pasa la mayoría de las hormigas? Revisa la misma fila otro día y compara. No intentes borrar el rastro ni mover obstáculos: basta con mirar.

Si quieres seguir leyendo, la página de Marco Dorigo (en inglés) resume el comportamiento de las hormigas reales en pocos párrafos, y el artículo de 2012 de PLOS Computational Biology es de acceso libre.

Fuentes

El texto es una explicación propia basada en estas fuentes. Del artículo de 2012 pudimos leer el resumen y la introducción; el resto del texto completo no lo revisamos. Los experimentos de 1989 los conocemos solo por la página de la ULB, no por el artículo original.

  1. Perna, A. et al. (2012), «Individual Rules for Trail Pattern Formation in Argentine Ants (Linepithema humile)», PLOS Computational Biology 8(7): e1002592. https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371%2Fjournal.pcbi.1002592 (Resumen e introducción leídos: proceso autocatalítico, giro según el olor cercano, sin acumular olor en el tiempo.)
  2. Marco Dorigo (Universidad Libre de Bruselas, IRIDIA), «Behavior of real ants». https://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo/ACO/RealAnts.html (Texto completo leído: rastro de feromonas, camino corto más reforzado; menciona a Goss, Aron, Deneubourg y Pasteels, 1989, Naturwissenschaften 76: 579-581, sin cifras.)
  3. Agencia SINC, «Hormigas para maniobrar barcos», Público, 6 de septiembre de 2012. https://www.publico.es/ciencias/hormigas-maniobrar-barcos.html (Texto completo leído: explicación en español del rastro de feromonas y de los algoritmos de hormigas de Dorigo.)

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