Las hormigas construyen colectivamente nidos cuyo tamaño puede alcanzar varios miles de veces el de las hormigas individuales y cuya arquitectura a veces es muy compleja. Sin embargo, su capacidad para coordinar varios miles de individuos al construir sus nidos sigue siendo un misterio. Comprender los mecanismos involucrados en este proceso, investigadores del CNRS, Université Toulouse III - Paul Sabatier y Université de Nantes [1] combinaron análisis de comportamiento, imágenes en 3D y técnicas de modelado computacional. Su trabajo muestra que las hormigas se autoorganizan al interactuar con las estructuras que construyen gracias a la adición deuna feromona para su material de construcción. Esta señal química controla su actividad de construcción localmente y determina la forma del nido. Su descomposición con el tiempo y debido a las condiciones ambientales también permite a las hormigas adaptar la forma de sus nidos. Este trabajo se publica en PNAS el 18 de enero de 2016.
El nido de hormigas negras de jardín, Lasius niger, consiste en una parte subterránea compuesta por una red de galerías y un montículo de tierra compuesto por una gran cantidad de cámaras en forma de burbuja estrechamente interconectadas entre sí. Utilizando técnicas de imágenes en 3Dtales como la tomografía de rayos X [2] y un escáner 3D, los investigadores caracterizaron las estructuras 3D hechas por las hormigas, así como la dinámica de la construcción. Además, analizaron el comportamiento individual de construcción de las hormigas.
En la parte ubicada sobre el suelo, los insectos apilan sus materiales de construcción formando pilares que rodean las cámaras. Las hormigas depositan preferentemente sus gránulos de tierra en áreas donde ya se han creado otros grupos de gránulos. Agregan una feromona a su material,lo que estimula a las otras hormigas a construir en el mismo lugar, lo que lleva a la formación de pilares regularmente espaciados. Cuando las columnas alcanzan una altura igual a la longitud promedio del cuerpo de una hormiga, los trabajadores construyen tapas en la parte superior de los pilares.el tamaño de su cuerpo como plantilla para determinar cuándo deben dejar de construir verticalmente y comenzar a depositar los gránulos lateralmente. Por lo tanto, las hormigas usan dos tipos de interacciones indirectas para construir arquitecturas complejas.
Además, la feromona se descompone con el tiempo a un ritmo que depende de las condiciones climáticas, lo que permite que la construcción se adapte al medio ambiente. Por ejemplo, en un ambiente seco, la cantidad de feromona disminuye rápidamente y, por lo tanto, se construyen menos pilares.Por lo tanto, las cámaras son más grandes, lo que permite que las hormigas se agrupen allí para preservar la poca humedad que hay. Por otro lado, en un ambiente húmedo, la feromona persiste durante más tiempo, lo que conduce a un mayor número de pilares y acámaras más pequeñas
Luego, los investigadores desarrollaron un modelo matemático 3D de construcción de nidos, obtenido mediante el análisis del comportamiento individual de las hormigas. El modelo muestra que los dos tipos de interacciones indirectas utilizadas por las hormigas para coordinar su actividad reproducen fielmente la dinámica de construcción y las estructurasconstruido durante los experimentos. También destaca el papel clave que desempeña la feromona de construcción en la dinámica de crecimiento y las formas de los nidos.
[1] en el Centre de Recherches sur la Cognition Animale CNRS / Université Toulouse III - Paul Sabatier y el Laboratoire d'Informatique de Nantes Atlantique CNRS / Université de Nantes / Ecole des Mines de Nantes.
[2] La tomografía de rayos X es una técnica de imagen no destructiva que se puede utilizar para reconstruir la forma de un objeto en 3D mediante el ensamblaje de cortes virtuales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por CNRS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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