domingo, 1 de setembro de 2013

Regras de Trânsito das Formigas

Muitos animais participam do fluxo com movimentos coletivos. Na maioria das espécies, contudo, o fluxo é unidireccional. As formigas são um dos raros grupo de organismos em que os movimentos de fluxo são predominantemente bidirecional. Isto aumenta a dificuldade da tarefa de manter um movimento suave e eficiente. No entanto, as formigas parecem se sair bem nessa tarefa.

Você já viu ou ouviu falar de um engarrafamento de formigas? Ou de um acidente sério envolvendo uma “batida” na trilha do formigueiro? Pois é, a entomologista Audrey Dussutour, da Universidade de Sydney (Austrália), bem que tentou por oito anos e não conseguiu. Aparentemente, acidentes de trânsito não ocorrem no mundo desses pequenos seres, apesar de fluxos de dezenas de milhares de formigas cortadeiras carregando seus pedacinhos de folhas cortadas serem bastante comuns. Isso porque há um padrão nos fluxos de “ida e volta” do formigueiro que faz com que as operárias não colidam umas com as outras. Em vez de obter um engarrafamento, a cientista descobriu uma perfeita sequência algorítmica do tráfego desses insetos.

A descoberta é sensacional e pode servir de base para facilitar o nosso trânsito. Melhor ainda, pode ajudar na invenção de um sistema de condução de veículos sem motoristas, operados apenas por computador. “Essencialmente, a proposta é entregarmos a direção dos nossos veículos a um sistema de inteligência coletiva que os conduziria do ponto de partida ao destino final”, conta Marcus Randall, matemático e criador de softwares da Universidade de Bond (Austrália).

Na pesquisa publicada em fevereiro de 2010 na revista Journal of Experimental Biology, a equipe de Audrey observou que as formigas que saem da colônia dão, automaticamente, passagem àquelas que voltam carregadas. Na fila das que retornam à colônia existem aquelas que não trazem carga. Em vez de ultrapassarem as que estão transportando alimento - e que por isso ficam mais lentas -, essas operárias caminham pacientemente atrás delas. Essa estratégia pouco convencional para os humanos (afinal, quem fica feliz em reduzir a velocidade quando está preso atrás de um caminhão lento?) diminui o tempo de percurso. Imagine uma formiga com uma folha pesadíssima nas costas baixando ainda mais a velocidade para outra passar, correndo o risco de derrubar as demais do caminho estreito; isso seria muito mais catastrófico do que aguardar a passagem do fluxo.

Tráfego em três pistas
Porquê  três pistas, e não uma organização de duas pistas, como em nossas rodovias? Tal organização seria, de fato para diminuir a probabilidade de encontros de cabeças e, assim, aumentar o fluxo de tráfego. No entanto, uma organização de duas pistas provavelmente seria menos estável do que uma de três faixas. Na verdade, qualquer assimetria na frequência ou intensidade de deposição da trilha de feromônio entre os trabalhadores de entrada e saída levaria as formigas da pista onde o feromônio é menos concentrada à deriva em direção à pista onde o feromônio é mais concentrado, o que vai obrigar as formigas viajar neste pista para avançar para o lado e, assim, levar a uma mudança progressiva na posição da trilha.  Além disso, a organização de três faixas observadas faz sentido do ponto de vista funcional, uma vez que protege os trabalhadores mais valiosos da colônia, ou seja, os trabalhadores carregados com alimentos. Uma vez que eles são acompanhadas em ambos os lados por uma pista de saída dos trabalhadores, estes trabalhadores têm menos risco de se afastar da coluna de forrageamento e eles também estão protegidos contra a predação ou roubo da comida.

Os insetos sociais podem ser mais organizados que nós. No caso das formigas, as que estão de saída abrem passagem para as que retornam ao formigueiro, e as que voltam sem nada não tentam ultrapassar as outras, o que evita acidentes.

Feromônios
As formigas surgiram há 80 milhões de anos e são parentes das abelhas européias. Não por acaso, há semelhanças entre as colmeias e os formigueiros, a diferença é que, em vez de dançar, a formiga exala substâncias químicas chamadas feromônios para se comunicar com as demais. Quando uma formiga encontra comida, deixa uma trilha “perfumada” no caminho de volta ao formigueiro para que, posteriormente, suas colegas possam ir atrás do alimento. À medida que as demais formigas seguem pela trilha, também deixam o rastro de feromônio, até que a fonte de alimento esteja esgotada. Se elas pararem de exalar feromônios, o odor desaparecerá com certa rapidez e a trilha se perderá para sempre.

O cheiro das formigas também “diz” outras coisas. Por exemplo, se uma delas é esmagada, solta um odor que serve de alarme para que as outras entrem em pânico e se afastem do local do incidente a fim de não ter o mesmo destino. Outro fato curioso é que as formigas, pelo que sabemos, foram as primeiras criaturas capazes de ensinar às mais jovens aquilo que aprenderam durante suas vidas. Quando uma formiga jovem sai pela primeira vez do ninho, uma formiga mais velha a ensina a encontrar e a agarrar o alimento. Com o tempo, a tutora diminui o ritmo para que a jovem possa realizar sua tarefa sozinha e com mais rapidez (esse comportamento foi claramente observado na espécie Temnothorax albipennis).

Esse tipo de comportamento é muito diferente daquele que os humanos costumam exibir no trânsito. As formigas instintivamente investem no bem da colônia, enquanto o homem prioriza o indivíduo. “O principal fator do congestionamento no mundo humano é o egoísmo”, diz Andreas Schadchneider, teórico de fluxo de trânsito da Universidade de Colônia (Alemanha). “Os motoristas visam à otimização do seu próprio tempo de viagem, não se importando com as outras pessoas.”

Tanto as formigas quanto as abelhas, as vespas e os cupins são seres que utilizam a eussociabilidade para sobreviver. “A vida em sociedade favorece a obtenção de alimento, defesa em grupo e proteção aos reprodutores que perpetuam a espécie”, explica Odair Bueno, pesquisador do Centro de Estudos de Insetos Sociais do Instituto de Biociências de Rio Claro da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp).

Cupins também surpreendem: eles têm um instinto que lhes permite construir os ninhos na direção dos ventos quentes, para controlar a temperatura do local. Alguns cupinzeiros, são tão grandes e organizados que parecem metrópoles.

Comunicação no formigueiro
Uma pesquisa feita pelas universidades de Oxford, no reino Unido, e de Turim, na Itália, demonstrou que as formigas conversam no formigueiro. a rainha emite um som que provoca reações nas operárias. Os cientistas inseriram pequenos microfones e alto-falantes nos formigueiros para captar e retransmitir as “conversas”. De acordo com eles, as operárias ficam em estado de alerta ao ouvir certos sinais sonoros gravados. Por seu lado, as larvas da borboleta Maculinea rebeli se aproveitam da situação para tirar vantagem: nas imediações do formigueiro, elas emitem os mesmos sons da rainha. isso leva as operárias a cuidarem delas tão bem quanto cuidam da sua rainha.

Há pelo menos três características que determinam a eussociabilidade de uma espécie: cuidados com a cria (adultos que cuidam dos jovens); sobreposição de gerações (mais de uma geração vive na colônia ao mesmo tempo); e divisão de trabalho (indivíduos especializados na reprodução e indivíduos estéreis que desempenham as demais atividades, como coleta de alimento e água, construção do ninho e defesa da colônia). “A eussociabilidade não surgiu de uma vez. Há uma escala do nível de sociedade, em que os comportamentos sociais apareceram e foram se acrescentando”, afirma Bueno. 

Muitos dos insetos eussociais fazem parte da ordem dos himenópteros, da qual a maioria possui ovipositor (órgão para postura de ovos) evoluído que se transformou em ferrão. Dentro dessa ordem, existem quatro superfamílias: a Apidae, das abelhas (das 20 mil espécies conhecidas, mil são eussociais), a Vespidae, das vespas e marimbondos (das 5 mil conhecidas, mil são eussociais), e a Formidae, das formigas (em que todas as 12 mil espécies conhecidas são eussociais).

As noções de coletivo e de sociedade apresentadas por esses insetos surpreendem os cientistas. Afinal, achava-se que o planejamento estratégico de um lar, os cuidados com as novas gerações, a divisão do trabalho e a luta pela sobrevivência do coletivo eram comportamentos tipicamente humanos. Agora, sabemos que esses “instintos” surgiram muito antes de o homem existir.

Fonte:
The Journal of Experimental Biology, 2010, Ed.213, 2357-2363.

Texto adaptado por Márcio Dias - Blog Formigas Brasil

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