La mente collettiva delle formiche le aiuta a superare gli ostacoli

Le formiche sono solite giocare di squadra quando hanno di fronte sfide troppo grandi per un singolo individuo. Lo rivela un nuovo studio pubblicato sulla rivista eLife. I risultati della ricerca dimostrano i vantaggi della cooperazione e della cognizione collettiva nel rendere abitabile un’ambiente.

“La cooperazione è un mezzo comune con cui gli animali possono aumentare la loro capacità cognitiva e siamo rimasti incuriositi dal fatto che questa cooperazione permetta alle formiche di estendere la gamma di ambienti in cui possono raccogliere in modo efficiente il cibo”, afferma il primo autore Aviram Gelblum. “Abbiamo affrontato questa domanda studiando delle formiche mentre trasportavano grandi carichi attraverso ambienti semi-naturali”.

Gli scienziati hanno creato un labirinto posizionando cubi della stessa dimensione su una superficie, in modo da imitare un terreno roccioso. Su questo percorso delle formiche di Longhorn sono state studiate mentre trasportavano del cibo verso il loro nido. I ricercatori hanno notato che aumentando i cubi e rendendo il labirinto più ostico, le formiche diventavano più lente nel risolverlo. Quando la superficie aveva una copertura cubica del 55% le formiche sono riuscite ad avanzare, ma con una copertura del 60% si è rivelato un ostacolo insormontabile per le creaturine.

Il team di ricercatori ha confrontato il movimento delle formiche con un modello prestabilito elaborato da un computer. Il modello si basava su un cambio di direzione in risposta al contatto di una barriera – in questo caso la superficie di un cubo. Gli scienziati hanno scoperto che le formiche hanno surclassato il computer optando sempre per configurazioni più performanti. Più il labirinto si faceva complesso più la risoluzione delle creature era migliore rispetto al computer.

Come funziona di preciso la capacità collettiva delle formiche?

Uno studio più approfondito sul loro movimento ha rivelato che le formiche non si basavano solo sul feedback fisico dato dal cubo, ma da alcuni leader che guidavano il gruppo attraverso una mente collettiva. Questi esemplari riconoscibili dall’assenza di carico, si sono diffusi a cerchio con un raggio esterno di 10 cm. Nonostante poche formiche fossero a questa distanza, anche un singolo leader era in grado di guidare il gruppo fino a 10 cm per evitare la barriera.

I ricercatori hanno anche notato che quando un trasportatore si bloccava, la formica guida impartiva loro nuovi potenziali percorsi per l’attraversamento. Il movimento coordinato ha quindi permesso a tutto il gruppo di esplorare le rotte suggerite, fino a quando non hanno trovato una via di fuga che ha aggirato l’ostacolo. In questo modo le formiche hanno esteso il loro raggio di rilevamento dandogli una migliore idea degli ostacoli che stavano affrontando.

Per capire se questo rilevamento a distanza fosse la chiave per risolvere il labirinto, il team ha verificato se questa capacità potesse migliorare l’abilità del computer. Impostare l’intervallo di rilevamento in modo che corrisponda a quello delle formiche ha permesso al modello di computer di eguagliare le prestazioni delle formiche. Al contrario, aumentare il raggio di rilevamento al di sopra di quello delle formiche non ha avuto alcun effetto sulle prestazioni del computer. Questo suggerisce gli insetti avevano elaborato il raggio di rilevamento ottimale per quel labirinto specifico.

“Abbiamo dimostrato che, in questo ambiente, le formiche usano il loro numero per estendere collettivamente quanto possono percepire”, conclude l’autore senior Ofer Feinerman. “Sebbene questa estensione sia modesta, consente tempi di attraversamento estremamente rapidi  e migliori dei noti modelli di movimento fisico”.