Considerando seu tamanho e sua limitação cerebral, as formigas têm uma capacidade extraordinária de encontrarem seu caminho de volta para casa após longos períodos de excursão. Para descobrir como elas fazem isso, cientistas na Alemanha desenvolveram uma esteira esférica para formigas bem inovadora e surpreendentemente simples, feita de isopor.
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As formigas de deserto cataglyphis, que habitam nas salinas saarianas, têm uma dura missão. Elas são forçadas a se locomover sozinhos de volta para casa em um ambiente plano, despido e hostil. Incrivelmente, essas formigas quase sempre são bem-sucedidas em sua tarefa, frequentemente tomando o caminho mais direto possível para suas casas.
Para ter uma ideia sobre essas habilidades de orientação incríveis, para que um dia possamos explorá-las para construir robôs melhores, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Freiburg, liderada por Matthias Wittlinger, construiu uma esteira especificamente para formigas O dispositivo esférico consiste de uma simples bola de isopor, que é suspensa por uma corrente de ar. Para uma formiga posicionada sobre a bola, a experiência não é muito diferente das suas cercanias naturais de deserto, ou pelo menos é o que dizem os pesquisadores. Talvez as formigas tenham algo diferente a dizer, se pudessem falar.
Mesmo que a formiga esteja amarrada ao dispositivo, a esteira esférica permite a ela andar usando sua marcha natural, mesmo quando precisa se mover rapidamente e mudar de direção. O sistema é equipado com sensores ópticos, similares aos usados em mouses de computador. Como relatam os pesquisadores no Journal of Experimental Biology, as formigas caminham como normalmente o fariam, o que permite aos cientistas medir precisamente a velocidade de caminhada e a orientação angular.
“Isso nos dá possibilidades quase ilimitadas para testar os mecanismos e a base neural da orientação espacial e de navegação de nosso animal modelo no laboratório”, apontou Wittlinger, em comunicado. “Podemos colocar as formigas em um mundo virtual e incorporar certas mudanças a ele e ver como elas reagem.”
Quando as formigas cataglyphis deixam a colônia, elas usam um sistema de navegação interno que mede a distância que elas viajaram, de acordo com quantos passos deram. O Sol é usada para orientação, e um relógio embutido registra seus movimentos ao longo do tempo. A esteira esférica permitiu que os pesquisadores estudassem esse esquema de orientação insetoide de maneira similar ao que fazem na natureza.
Antes de posicionar uma formiga na esteira, os cientistas permitiram que seus objetos de estudo deixassem suas colônias — tanto na natureza quanto no ambiente de laboratório — em busca de comida. Normalmente, as formigas de deserto cataglyphis viajam uma distância máxima de dez metros, armazenando informações importantes sobre sua viagem pelo caminho. Quando uma formiga alcançou o ponto final de sua expedição em busca de alimento, antes de voltar para casa, os cientistas a capturavam e a colocavam na esteira. Autômatas como são, elas tentavam navegar de volta para casa baseadas em seu mapa interno recém-criado (lembre-se, embora seja óbvio para nós que elas estejam em uma jornada fútil, para lugar nenhum, elas não sabem disso e seguem viagem como normalmente fariam).
Wittlinger e sua equipe registraram como as formigas “voltaram” para suas colônias e usaram essa informação para descobrir como a parte de retorno da jornada foi alcançada tão rapidamente. Uma vez que a formiga chegava na vizinhança próxima de sua colônia, ela entrava em modo de busca, tomando um caminho sinuoso que normalmente lhe permitiria encontrar sua base. É importante notar que os padrões observados no laboratório estavam de acordo com as condições do mundo real — jornada inicial rápida, ritmo perambulante próximo ao local da colônia —, dando aos cientistas confiança em sua esteira customizada.
Agora, os cientistas gostariam de medir os sinais cerebrais das formigas enquanto elas viajam. Esse tipo de pesquisa poderia resultar em softwares de navegação efetivos para insetos-robôs, incluindo polinizadores artificiais.
[Journal of Experimental Biology]
Imagem do topo: Reprodução