Cientistas usam robô para entender a comunicação das formigas

Uma equipe de cientistas da Universidade de Bristol desenvolveu um pequeno robô que os ajuda a entender como as formigas ensinam umas às outras. O robô foi construído para imitar o comportamento das formigas de rocha, que dependem de aulas individuais. 

Essa aula individual é o que permite que uma formiga que descobre um ninho melhor ensine a outra formiga o caminho para chegar lá. 

As descobertas da equipe foram publicadas no Revista de Biologia Experimental. 

Entendendo as formigas “ensinando”

Esse novo conhecimento abre muitas possibilidades, pois significa que os elementos importantes do ensino entre essas formigas agora são amplamente compreendidos, com a formiga professora podendo ser substituída por uma máquina. 

Um dos principais aspectos desse novo processo de ensino envolve uma formiga conduzindo outra formiga lentamente ao longo de uma rota para chegar ao novo formigueiro. A formiga seguinte aprende suficientemente a rota, habilitando-a a voltar para casa e conduzir outra formiga ao novo formigueiro. Este processo continua uma formiga de cada vez. 

Nigel Franks é professor da Escola de Ciências Biológicas de Bristol. 

“Ensinar é tão importante em nossas próprias vidas que passamos muito tempo instruindo outras pessoas ou aprendendo a nós mesmos”, diz o Prof. Franks. “Isso deve nos fazer pensar se o ensino realmente ocorre entre os animais não humanos. E, de fato, o primeiro caso em que o ensino foi demonstrado rigorosamente em qualquer outro animal foi em uma formiga.” 

A equipa procurou compreender melhor este ensino, acreditando que, se pudessem substituir o professor, compreenderiam amplamente todos os elementos principais do processo. 

Construindo e testando os bots

Para isso, os pesquisadores construíram uma grande arena com distância entre o ninho antigo das formigas, feito propositalmente para ser de baixa qualidade, e o ninho novo e melhorado. Para direcionar o robô a se mover por rotas retas ou onduladas, a equipe colocou um pórtico no topo da arena que podia se mover para frente e para trás com um pequeno robô deslizante preso a ele. Eles então anexaram atraentes glândulas odoríferas de uma formiga operária ao robô, o que deu a ele os feromônios de uma formiga professora. 

“Esperamos que uma formiga saísse do ninho antigo e colocasse o alfinete do robô, adornado com feromônios atraentes, bem à frente dele”, disse o professor Franks. “A cabeça de alfinete foi programada para se mover em direção ao novo ninho em um caminho reto ou sinuoso. Tivemos que permitir que o robô fosse interrompido em sua jornada, por nós, para que pudéssemos esperar que a formiga seguinte o alcançasse depois de olhar em volta para aprender pontos de referência.” 

Quando a formiga seguidora foi conduzida pelo robô até o novo ninho, permitimos que ela o examinasse e então, em seu próprio tempo, iniciasse sua jornada de volta para casa. Em seguida, usamos o pórtico automaticamente para rastrear o caminho da formiga que retornava”, continuou ele. 

A equipe descobriu que o robô ensinou com sucesso o caminho para as formigas aprendizes, e as formigas sabiam como voltar ao antigo formigueiro, independentemente de seguirem um caminho sinuoso ou reto. 

 “Um caminho reto pode ser mais rápido, mas um caminho sinuoso forneceria mais tempo para que a formiga seguinte pudesse aprender melhor os pontos de referência para que pudesse encontrar o caminho de casa com a mesma eficiência como se estivesse em um caminho reto”, continuou o Prof. Franks. 

“Fundamentalmente, pudemos comparar o desempenho das formigas que o robô havia ensinado com as que carregamos até o local do novo formigueiro e que não tiveram oportunidade de aprender o percurso. As formigas ensinadas encontraram o caminho de casa com muito mais rapidez e sucesso.”

A equipe de cientistas também incluiu os alunos de graduação Jacob Podesta, atual aluno de doutorado em York, e Edward Jarvis, ex-aluno de mestrado no laboratório do professor Frank. Também participaram do estudo o Dr. Alan Workley e a Dra. Ana Sendova-Franks.