Como un cerebro, una colonia de hormigas opera sin control central. Cada uno es un conjunto de individuos que interactúan, ya sea neuronas o hormigas, utilizando interacciones químicas simples que en conjunto generan su comportamiento. La gente usa sus cerebros para recordar. ¿Pueden las colonias de hormigas hacer eso? Esta pregunta lleva a otra pregunta: ¿qué es la memoria? Para las personas, la memoria es la capacidad de recordar algo que sucedió en el pasado. También pedimos a las computadoras que reproduzcan acciones pasadas: la combinación de la idea de la computadora como cerebro y cerebro como computadora nos ha llevado a tomar "memoria" para significar algo así como la información almacenada en un disco duro. Sabemos que nuestra memoria depende de los cambios en la cantidad de estímulos entre sí de un conjunto de neuronas unidas; que se refuerza de alguna manera durante el sueño; y que la memoria reciente ya largo plazo involucra diferentes circuitos de neuronas conectadas. Pero hay muchas cosas que aún no sabemos sobre cómo se combinan esos eventos neuronales, si hay representaciones almacenadas que usamos para hablar sobre algo que sucedió en el pasado, o cómo podemos seguir realizando una tarea previamente aprendida, como leer o montando una bicicleta.
Cualquier ser vivo puede exhibir la forma más simple de memoria, un cambio debido a eventos pasados. Mira un árbol que ha perdido una rama. Recuerda cómo crece alrededor de la herida, dejando huellas en el patrón de la corteza y la forma del árbol. Es posible que pueda describir la última vez que tuvo gripe o no. De cualquier manera, en cierto sentido, su cuerpo 'recuerda', porque algunas de sus células ahora tienen diferentes anticuerpos, receptores moleculares, que se ajustan a ese virus en particular.
Los eventos pasados pueden alterar el comportamiento de las hormigas individuales y las colonias de hormigas. Las hormigas carpinteras individuales que ofrecieron un dulce de azúcar recordaron su ubicación durante unos minutos; probablemente regresarían a donde había estado la comida. Otra especie, la hormiga del desierto del Sahara, deambula por el desierto árido, buscando comida. Parece que una hormiga de esta especie puede recordar qué tan lejos caminó, o cuántos pasos dio, desde la última vez que estuvo en el nido.
Una colonia de hormigas de madera roja recuerda su sistema de senderos que conduce a los mismos árboles, año tras año, aunque ninguna hormiga lo hace. En los bosques de Europa, se alimentan de árboles altos para alimentarse de las excreciones de pulgones que a su vez se alimentan del árbol. Sus nidos son enormes montículos de agujas de pino situadas en el mismo lugar durante décadas, ocupadas por muchas generaciones de colonias. Cada hormiga tiende a tomar el mismo camino día tras día hacia el mismo árbol. Durante el largo invierno, las hormigas se amontonan bajo la nieve. El mirmecólogo finlandés Rainer Rosengren demostró que cuando las hormigas emergen en la primavera, una hormiga más vieja sale con una joven a lo largo del camino habitual de la hormiga más vieja. La hormiga más vieja muere y la hormiga más joven adopta ese rastro como propio, lo que lleva a la colonia a recordar o reproducir los rastros del año anterior.
La búsqueda de alimento en una colonia de hormigas cosechadoras requiere un poco de memoria individual de hormigas. Las hormigas buscan semillas dispersas y no usan señales de feromonas; Si una hormiga encuentra una semilla, no tiene sentido reclutar a otros porque no es probable que haya otras semillas cerca. Los recolectores recorren un sendero que puede extenderse hasta 20 metros desde el nido. Cada hormiga deja el rastro y se va sola para buscar comida. Busca hasta encontrar una semilla, luego regresa al sendero, quizás usando el ángulo de la luz del sol como guía, para regresar al nido, siguiendo la corriente de recolectores salientes. Una vez de vuelta en el nido, un recolector deja caer su semilla y es estimulado a abandonar el nido por la velocidad a la que se encuentra con otros recolectores que regresan con comida. En su próximo viaje, deja el rastro en el mismo lugar para buscar nuevamente.
Encuentros de hormigas: redes de interacción y comportamiento de colonias (cebadores en sistemas complejos)
¿Cómo hacen las colonias de hormigas cuando no hay nadie a cargo? Una colonia de hormigas opera sin un control central o jerarquía, y ninguna hormiga dirige a otra. En cambio, las hormigas deciden qué hacer en función de la velocidad, el ritmo y el patrón de encuentros e interacciones individuales, lo que resulta en una red dinámica que coordina las funciones de la colonia. Ant Encounters ofrece una visión reveladora y accesible del comportamiento de las hormigas desde esta perspectiva de sistemas complejos.
ComprarCada mañana, la forma del área de alimentación de la colonia cambia, como una ameba que se expande y contrae. Ninguna hormiga individual recuerda el lugar actual de la colonia en este patrón. En el primer viaje de cada recolector, tiende a ir más allá del resto de las otras hormigas que viajan en la misma dirección. El resultado es, en efecto, una ola que llega más lejos a medida que avanza el día. Gradualmente, la ola retrocede, ya que las hormigas que hacen viajes cortos a sitios cercanos al nido parecen ser las últimas en darse por vencidas.
De día en día, el comportamiento de la colonia cambia, y lo que sucede un día afecta al siguiente. Realicé una serie de experimentos de perturbación. Saqué palillos de dientes que los trabajadores tuvieron que alejar, o bloqueé los senderos para que los recolectores tuvieran que trabajar más duro, o crearon una molestia que los patrulleros intentaron repeler. Cada experimento afectó solo a un grupo de trabajadores directamente, pero la actividad de otros grupos de trabajadores cambió, porque los trabajadores de una tarea deciden si se mantienen activos dependiendo de su tasa de encuentros breves con trabajadores de otras tareas. Después de solo unos días repitiendo el experimento, las colonias continuaron comportándose como lo hicieron mientras estaban perturbadas, incluso después de que las perturbaciones cesaron. Las hormigas habían cambiado las tareas y las posiciones en el nido, por lo que los patrones de encuentro tardaron un tiempo en volver al estado imperturbable. Ninguna hormiga individual recordaba nada pero, en cierto sentido, la colonia sí.
Las colonias viven de 20 a 30 años, la vida de la reina soltera que produce todas las hormigas, pero las hormigas individuales viven como máximo un año. En respuesta a las perturbaciones, el comportamiento de las colonias más grandes y antiguas es más estable que el de las colonias más jóvenes. También es más homeostático: cuanto mayor es la magnitud de la perturbación, más probable es que las colonias más antiguas se concentren en buscar comida que en responder a las molestias que he creado; mientras que cuanto peor empeoraba, más reaccionaban las colonias más jóvenes. En resumen, las colonias más grandes y viejas crecen para actuar de manera más sabia que las más pequeñas, aunque la colonia más vieja no tiene hormigas más viejas y sabias.
Las hormigas usan la velocidad a la que se encuentran y huelen otras hormigas, o los productos químicos depositados por otras hormigas, para decidir qué hacer a continuación. Una neurona usa la velocidad a la cual es estimulada por otras neuronas para decidir si se dispara. En ambos casos, la memoria surge de los cambios en la forma en que las hormigas o las neuronas se conectan y estimulan entre sí. Es probable que el comportamiento de la colonia madure porque el tamaño de la colonia cambia las tasas de interacción entre las hormigas. En una colonia más grande y antigua, cada hormiga tiene más hormigas que cumplir que en una más joven y más pequeña, y el resultado es una dinámica más estable. Tal vez las colonias recuerden una perturbación pasada porque cambió la ubicación de las hormigas, lo que condujo a nuevos patrones de interacción, que incluso podrían reforzar el nuevo comportamiento durante la noche mientras la colonia está inactiva, al igual que nuestros propios recuerdos se consolidan durante el sueño. Los cambios en el comportamiento de las colonias debido a eventos pasados no son la simple suma de recuerdos de hormigas, al igual que los cambios en lo que recordamos y en lo que decimos o hacemos no son un simple conjunto de transformaciones, neurona por neurona. En cambio, sus recuerdos son como los de una colonia de hormigas: ninguna neurona particular recuerda nada, aunque su cerebro sí. 
Este artículo se publicó originalmente en Aeon y se ha vuelto a publicar bajo Creative Commons.
Deborah M. Gordon es profesora de biología en la Universidad de Stanford en California. Ha escrito sobre su investigación para publicaciones como Scientific American y Wired . Su último libro es Ant Encounters: Interaction Networks and Colony Behavior (2010).
