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O conhecimento sobre a dinâmica das formigas poderia ajudar a projetar sistemas de transporte mais eficientes?

Fonte

UCLA | Universidade da Califórnia em Los Angeles

Data

segunda-feira, 4 setembro 2023 17:05

Áreas

Arquitetura. Biologia. Biologia Evolutiva. Cidades. Ecologia. Mobilidade. Sociedade. Transportes.

Será que os ninhos de formigas guardam o segredo para reduzir congestionamentos? Em novo estudo, biólogos da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), nos Estados Unidos, descobriram informações sobre como as formigas constroem os seus ninhos que poderiam ser úteis para projetar sistemas de transporte mais eficientes.

Os cientistas estavam interessados em saber se a forma como as formigas constroem seus ninhos é mais influenciada pela história evolutiva de cada espécie individual ou pelas condições ecológicas atuais. O que eles descobriram foi que a evolução não conseguia explicar as variações que observaram entre os ninhos de diferentes espécies. Em vez disso, eles descobriram que os ambientes em que as formigas se alimentam e a forma como transportam os alimentos são os principais fatores que ditam a forma como cada espécie constrói os seus ninhos.

A lição para os humanos? Se as estradas fossem mais bem adaptadas à forma como as mercadorias e as pessoas circulam nas nossas cidades, as redes de transporte poderiam ser mais eficientes.

“As formigas enfrentam os mesmos problemas que enfrentamos quando se trata de viver em espaços lotados”, disse Sean O’Fallon, estudante de doutorado em Ecologia e Biologia Evolutiva da UCLA e primeiro autor do estudo. “Estamos densamente aglomerados nas cidades e, idealmente, deveríamos estar densamente conectados, mas há restrições quanto ao quão próximos podemos estar. Há muito espaço para construir edifícios e estradas.”

No estudo, publicado na revista científica Philosophical Transactions of the Royal Society B, os cientistas analisaram informações de duas fontes: detalhes sobre 397 formigueiros vieram de dados e imagens publicados anteriormente, e os autores conduziram novos estudos de outros 42 ninhos, todos localizados na Reserva Biológica Archbold, na Flórida. No total, os 439 ninhos representaram 31 espécies diferentes de formigas.

Eles descobriram que as estruturas dos ninhos eram em grande parte determinadas por fatores como alimentação individual ou em grupo, bem como pelos métodos usados para recrutar outras formigas para ajudar a encontrar e transportar alimentos. Em suma, a atividade e o comportamento dos animais desempenham papéis mais importantes na construção do ninho do que qualquer modelo evolutivo inato.

“Você pode pensar no ninho em si como uma rede de transporte – é onde vivem as formigas, mas também é uma espécie de rede rodoviária de onde elas transportam coisas para dentro e para fora”, disse a Dra. Noa Pinter-Wollman, professora de Ecologia e Biologia Evolutiva da UCLA e coautora do estudo.

Os pesquisadores examinaram quatro estratégias comuns de forrageamento usadas pelas formigas. Em algumas espécies, formigas procuram seu alimento individualmente. Em outras, uma formiga traz comida para o ninho como forma de recrutar outras formigas para acompanhá-la até a fonte de alimento. As formigas também podem formar uma trilha contínua entre a fonte de alimento e o ninho que pode persistir por meses. Ou podem deixar um rasto de feromônios que os membros da colônia podem seguir em grande número – um fenômeno que os pesquisadores chamaram de “recrutamento em massa”.

Os ninhos das formigas consistem em um túnel que leva até uma câmara de entrada, onde as formigas recrutam outros membros de sua colônia para ajudá-las a encontrar ou transportar alimentos. Da câmara de entrada, túneis levam a outras câmaras, que são conectadas por túneis a câmaras ainda mais profundas. As câmaras têm finalidades diversas, como armazenamento de alimentos e resíduos e criação de filhotes.

Os pesquisadores esperavam que nas espécies de formigas que usam o estilo de recrutamento em massa de forrageamento, as câmaras de entrada dos ninhos seriam maiores do que nos ninhos de outras espécies, porque esses espaços precisariam permitir a interação de um maior número de formigas. E, de fato, eles descobriram que era esse o caso.

No entanto, os cientistas também esperavam que os ninhos para as forrageadoras de recrutamento em massa tivessem maior ‘densidade de rede’ – o que significa um maior número de ligações entre as câmaras – do que os ninhos construídos por outras espécies. Uma maior densidade da rede, pensaram os cientistas, ajudaria a facilitar mais movimento de formigas e recursos em todo o formigueiro.

Mas a investigação revelou que para as formigas que representam todas as quatro estratégias de alimentação, a densidade da rede era relativamente baixa – mesmo para grandes ninhos com centenas de câmaras. Na verdade, o estudo revelou que, em todas as estratégias de forrageamento, os ninhos com mais câmaras tendem a ter a densidade de rede mais baixa.

No artigo, os pesquisadores escrevem que a descoberta pode ser simplesmente uma função da arquitetura: muitos túneis entre as câmaras poderiam enfraquecer a integridade estrutural do ninho, o que poderia causar o colapso de todo o sistema.

“As formigas precisam equilibrar a eficiência de ninhos altamente conectados com a estabilidade arquitetônica. Por um lado, querem que o transporte seja mais rápido, mas se começarem a fazer muitas ligações, o ninho vai desmoronar”, disse a Dra. Pinter-Wollman.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em Los Angeles (em inglês).

Fonte: Holly Ober, UCLA. Imagem: Jorge Coromina via Unsplash.