Una colonia de hormigas tiene recuerdos que sus individuos no tienen

texto original: Deborah M Gordon para aeon

Al igual que un cerebro, una colonia de hormigas funciona sin un control central. Cada una de estas estructuras es un conjunto de individuos, ya sean neuronas u hormigas, que interactúan mediante señales químicas que en su conjunto generan un comportamiento. La gente usa sus cerebros para recordar. ¿Pueden las colonias de hormigas hacer lo mismo? Una pregunta que lleva a otra: ¿qué es la memoria?

Para las personas, la memoria es la capacidad de recordar algo que sucedió en el pasado. Exactamente lo mismo que le pedimos a un ordenador para reproducir acciones pasadas. La idea de un ordenador como cerebro, y la idea de, cerebro como ordenador, nos ha llevado a interpretar la “memoria” como información almacenada en un disco duro. Sabemos que nuestra memoria se bada en cambios en las conexiones de una serie de neuronas que se estimulan entre ellas. Sabemos que las conexiones se refuerzan, de alguna manera, durante el sueño. Sabemos también, que la memoria reciente y la memoria a largo plazo, involucran diferentes circuitos de neuronas conectadas. Pero nos queda mucho por saber, por ejemplo sobre cómo se dan estos enlaces neuronales, que tipo de representaciones almacenadas usamos cuando hablamos de algo que sucedió en el pasado, o cómo podemos seguir llevando a cabo tareas aprendidas tiempo atrás, como leer o montar en bicicleta.

Cualquier ser vivo puede exhibir la forma más simple de memoria, quedando marcado un cambio debido a eventos pasados. Hasta un árbol. Mira uno que haya perdido una de sus ramas. Su pérdida es recordada en cómo sigue creciendo alrededor de la herida, queda una huella de ese suceso en la corteza del árbol. La pérdida ha quedado registrada en el tejido del organismo. Es posible que puedas describir la última vez que tuviste gripe. Quizás no. De cualquier manera, su cuerpo sí que «recuerda» ese episodio, porque algunas de sus células poseen ahora unos anticuerpos diferentes que se adaptaron para combatir a ese virus de la gripe determinado.

Los eventos pasados pueden alterar el comportamiento, tanto de las hormigas individuales como de la colina entera. Cuando a las hormigas carpinteras del género Camponotus se les ofrecía un tratamiento con azúcar, los individuos recordaban la ubicación durante unos minutos y volvían a donde habían encontrado el alimento azucarado. Otra especie del desierto del Sahara suele deambular por el árido paisaje en busca de alimento. Parece ser que un individuo de esta especie es capaz de recordar qué tan lejos caminó, o cuántos pasos dio, desde que abandonó el nido.

Una colonia de hormigas rojas de la madera (Formica rufa) recuerda su sistema de senderos que lleva a los mismos árboles, año tras año, aunque ninguno de las hormigas del hormiguero sea capaz de recordarlo. En los bosques de Europa se suben a lo alto de los árboles para alimentarse de las excreciones de los pulgones. Forman enormes hormigueros con agujas de pino amontonadas como montículos que pueden permanecer en el mismo lugar durante décadas, ocupado por diferentes generaciones. Cada hormiga suele hacer cada día el mismo sendero, visitando siempre el mismo árbol, hasta que llega el invierno y todas ellas se resguardan dentro del hormiguero bajo la nieve. El finlandés Rainer Rosengren observó que con la llegada de la primavera, las hormigas emergen emparejadas, una vieja va acompañada de una más joven en su sendero habitual. Así, cuando la hormiga mayor muere, la hormiga joven adopta ese rastro como propio, permitiendo así que la colonia recuerde y sea capataz de reproducir los mismos senderos año tras año.

Forrajear en una colonia de hormigas cosechadoras requiere un poco más de memoria individual. Las hormigas buscan semillas dispersas y no usan feromonas como señales. No tiene sentido reclutar químicamente a otras hormigas al encontrar una semilla, porque es poco probable que haya otras semillas cerca. Las forrajeadoras recorren senderos que pueden extenderse hasta 20 metros desde el hormiguero. Cada individuo se sale del sendero en busca de comida. Camina hasta encontrar una semilla, luego regresa al sendero. No se sabe muy bien como, pero se cree que pueden usar el ángulo de La Luz solar como guía a la hora de regresar al hormiguero. En el nido dejan caer la semilla y es estimulado a abandonar el hormiguero por la velocidad con la que se van llegando otras forrajeadoras con comida. En su próximo viaje, deja el sendero en el mismo punto para volver a buscar comida.

Cada mañana, el área de forrajeo de la colonia cambia, como si fuese una ameba que se expande y se contrae. Ninguna hormiga es capaz de recordar la posición del hormiguero a nivel individual. En el primer viaje de cada hormiga, el individuo tiende a ir más lejos que el resto de las hormigas. Se avanza para explorar nuevas áreas donde otras todavía no han empezado a buscar. Como consecuencia de ello el área de forrajeo se extiende más y más a medida que avanza el día. Luego, gradualmente, la expansión para contrayéndose, las hormigas con el tiempo hacen salidas más cortas, recorriendo menos distancia, de manera que las últimas en retirarse son aquellas que se quedan buscando alimentos junto al hormiguero.

Día a día, el comportamiento de la colonia cambia, pero lo más interesante es, que lo que sucede un día afecta al comportamiento del día siguiente. Llevé a cabo una serie de experimentos perturbando la actividad de las hormigas para ver como les afectaba. Primero coloqué una serie de palillos cerca de la entrada, para que las obreras tuviesen que desplazarlos, también como bloquee los senderos con los otros palillos para car trabajo a las forrajeadoras, o barreras que molesten a las exporadoras. En cada ocasión sólo perturbaba la actividad de un grupo de hormigas, o las obreras, las forrajeadoras o exploradoras, pero la actividad de los otros grupos también se veía afectada, pues a veces deciden si prefieren estar activas en función de sus encuentros con individuos de otros grupos que están llevando a cabo tareas diferentes. Tras unos días repitiendo el experimento, las colonias seguían comportándose como si siguiesen perturbadas, incluso después de que dejase de molestarlas con los palillos. Las hormigas habían cambiado sus tareas y posiciones en el hormiguero, por lo que los patrones de encuentro tardaron un tiempo en volver al estado inicial previo a las perturbaciones. Ni una sola de las hormigas, a nivel individual, recordaba nada, pero, de alguna manera, la colonia sí guardaba memoria de aquellas perturbaciones.

Las colonias pueden vivir entre 20 y 30 años, lo que vive la reina que origina a todo el resto de individuos, pero cada uno de ellos vive como máximo un año. La respuesta a las perturbaciones varía en función de la edad de las colonias. Las más viejas tienen un comportamiento más estable, mientras que el de las colonias más jóvenes no lo es tanto. De alguna manera, las más viejas también son más homeostáticas, cuanto mayor sea la molestia que les introduzcas más se dedican al forrajeo y menos a responder a la perturbación. Las colonias más jóvenes, al contrario, respondían mucho más cuanto peor era la molestia. En resumen, las colonias más viejas y grandes parecen actuar de una manera más sabia y con mayor experiencia, a pesar de que la edad de los individuos es la misma que la de las colonias más jóvenes y pequeñas.

Las hormigas usan la velocidad a la que se encuentran y se huelen entre ellas, o los productos químicos que van depositando en el camino, para decidir la siguiente acción a tomar. Una neurona usa la velocidad a la que es estimulada para decidir si propagar la señal o no. 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 con las que interactuar que en un hormiguero joven y pequeño, dando lugar a una conducta más estable e impasible. Quizás las colonias recuerdan la perturbación pasada porque cambió la ubicación de las hormigas, modificando así sus patrones de interacción, un hecho que podría incluso reforzar el nuevo comportamiento de la noche a la mañana mientras la colonia está inactiva, igual que nuestros propios recuerdos se consolidan durante el sueño.

Los cambios en el comportamiento de las colonias ante una perturbación no es la suma de los recuerdos de cada una de las hormigas, al igual que los cambios en lo que recordamos, y lo que decimos o hacemos, no son el resultado de un simple cambio de neurona a neurona. Tus recuerdos son como los de una colonia de hormigas, ninguna neurona en particular recuerda nada a pesar de que tu cerebro sí lo hace.

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Texto original de Deborah M Gordon, profesora de biología en Stanford University de California. Ha escrito sobre sus investigaciones para revistas como Scientif American y Wired. Su último libro es Ant Encounters: Interaction Networks and Colony Behavior (2010). 

El artículo original apareció publicado en Aeon bajo el título “An ant colony has memories that its individual members don’t have el 11 de diciembre de 2018.

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