Al igual que un cerebro, una colonia de hormigas funciona sin control central. Cada una es un conjunto de individuos que interactúan, ya sean neuronas u hormigas, mediante interacciones químicas simples que, en conjunto, generan su comportamiento. Las personas usan su cerebro para recordar. ¿Pueden hacerlo las colonias de hormigas? Esta pregunta lleva a otra pregunta: ¿qué es la memoria?
Para las personas, la memoria es la capacidad de recordar algo que sucedió en el pasado. También pedimos a las computadoras que reproduzcan acciones pasadas: la mezcla de la idea del ordenador como cerebro y del cerebro como ordenador nos ha llevado a entender la «memoria» como algo parecido a la información almacenada en un disco duro. Sabemos que nuestra memoria depende de cambios en el grado en que un conjunto de neuronas conectadas se estimulan entre sí; que se refuerza de algún modo durante el sueño; y que la memoria reciente y la de largo plazo implican circuitos distintos de neuronas conectadas. Pero aún desconocemos mucho sobre cómo se combinan esos eventos neuronales, si existen representaciones almacenadas que usamos para hablar de algo que ocurrió en el pasado, o cómo podemos seguir realizando una tarea aprendida previamente, como leer o andar en bicicleta.
Cualquier ser vivo puede manifestar la forma más simple de memoria: un cambio debido a eventos pasados. Observe un árbol que ha perdido una rama. Recuerda cómo crece alrededor de la herida, dejando huellas en el patrón de la corteza y en la forma del árbol. Quizá pueda describir la última vez que tuvo gripe, o quizá no. En cualquier caso, en cierto sentido su cuerpo «recuerda», porque algunas de sus células ahora tienen anticuerpos y receptores moleculares distintos, que encajan con ese virus en particular.
Los eventos pasados pueden alterar el comportamiento tanto de las hormigas individuales como de las colonias de hormigas. Las hormigas carpinteras individuales a las que se ofreció un premio de azúcar recordaron su ubicación durante unos minutos; era probable que regresaran al lugar donde había estado la comida. Otra especie, la hormiga del desierto del Sahara, deambula por el desierto árido en busca de alimento. Al parecer, una hormiga de esta especie puede recordar cuánta distancia recorrió, o cuántos pasos dio, desde la última vez que estuvo en el nido.
Una colonia de hormigas rojas de los bosques recuerda su sistema de senderos que conduce a los mismos árboles, año tras año, aunque ninguna hormiga individual lo haga. En los bosques de Europa, forrajean en árboles altos para alimentarse de las excreciones de pulgones, que a su vez se alimentan del árbol. Sus nidos son enormes montículos de agujas de pino situados en el mismo lugar durante décadas, ocupados por muchas generaciones de colonias. Cada hormiga tiende a seguir el mismo sendero día tras día hasta el mismo árbol. Durante el largo invierno, las hormigas se agrupan bajo la nieve. El mirmecólogo finlandés Rainer Rosengren demostró que cuando las hormigas salen en primavera, una hormiga mayor sale con una más joven siguiendo el sendero habitual de la mayor. La hormiga mayor muere y la más joven adopta ese sendero como propio, de modo que lleva a la colonia a recordar, o reproducir, los senderos del año anterior.
El forrajeo en una colonia de hormigas cosechadoras requiere algo de memoria individual. Las hormigas buscan semillas dispersas y no usan señales de feromonas; si una hormiga encuentra una semilla, no tiene sentido reclutar a otras, porque es poco probable que haya más semillas cerca. Los forrajeadores recorren un sendero que puede extenderse hasta 20 metros desde el nido. Cada hormiga abandona el sendero y se aleja por su cuenta en busca de alimento. Sigue buscando hasta encontrar una semilla y luego regresa al sendero, quizá utilizando el ángulo de la luz solar como guía, para volver al nido, siguiendo la corriente de forrajeadores que salen. Al llegar al nido, un forrajeador deposita su semilla y se ve estimulado a salir de nuevo según la frecuencia con la que se encuentra con otros forrajeadores que regresan con alimento. En su siguiente viaje, abandona el sendero aproximadamente en el mismo punto para buscar de nuevo.
Cada mañana, la forma del área de forrajeo de la colonia cambia, como una ameba que se expande y se contrae. Ninguna hormiga individual recuerda la posición actual de la colonia en este patrón. En el primer viaje de cada forrajeador, tiende a salir más allá del resto de las hormigas que viajan en la misma dirección. El resultado es, en efecto, una ola que llega más lejos a medida que avanza el día. Gradualmente la ola retrocede, ya que las hormigas que hacen viajes cortos a sitios cercanos al nido parecen ser las últimas en rendirse.
De un día para otro, el comportamiento de la colonia cambia, y lo que sucede un día afecta al siguiente. Yo realicé una serie de experimentos de perturbación. Coloqué palillos que las obreras debían apartar, bloqueé los senderos para que los forrajeadores tuvieran que esforzarse más o provoqué una perturbación que los patrulleros intentaban repeler. Cada experimento afectó directamente solo a un grupo de obreras, pero la actividad de otros grupos de obreras cambió, porque las obreras de una tarea deciden si estar activas según la frecuencia de sus breves encuentros con obreras de otras tareas. Tras solo unos pocos días de repetir el experimento, las colonias siguieron comportándose como lo hacían mientras estaban perturbadas, incluso después de que cesaran las perturbaciones. Las hormigas habían cambiado de tareas y de posiciones en el nido, por lo que los patrones de encuentro tardaron un tiempo en volver al estado no perturbado. Ninguna hormiga individual recordó nada, pero, en cierto sentido, sí lo hizo la colonia.
Las colonias viven de 20 a 30 años, la vida de la única reina que produce todas las hormigas, pero las hormigas individuales viven como máximo un año. En respuesta a las perturbaciones, el comportamiento de las colonias más viejas y grandes es más estable que el de las más jóvenes. También es más homeostático: cuanto mayor es la magnitud de la perturbación, más probable era que las colonias más viejas se concentraran en el forrajeo que en responder a las molestias que yo había creado; mientras que, cuanto peor era la situación, más reaccionaban las colonias jóvenes. En resumen, las colonias más viejas y grandes llegan a actuar con más sabiduría que las más jóvenes y pequeñas, aunque la colonia más vieja no tenga hormigas más viejas y sabias.
Las hormigas usan la frecuencia con la que se encuentran y perciben a otras hormigas, o las sustancias químicas depositadas por otras hormigas, para decidir qué hacer a continuación. Una neurona usa la frecuencia con la que es estimulada por otras neuronas para decidir si se activa. En ambos casos, la memoria surge de 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 vieja y grande, cada hormiga tiene más hormigas con las que encontrarse que en una más joven y pequeña, y el resultado es una dinámica más estable. Quizá las colonias recuerden una perturbación pasada porque esta desplazó la ubicación de las hormigas, dando lugar a nuevos patrones de interacción, que incluso podrían reforzar el nuevo comportamiento durante la noche, mientras la colonia está inactiva, al igual que nuestros propios recuerdos se consolidan durante el sueño. Los cambios en el comportamiento de la colonia debidos a eventos pasados no son la simple suma de los recuerdos de las hormigas, al igual que los cambios en lo que recordamos, y en lo que decimos o hacemos, no son un simple conjunto de transformaciones, neurona por neurona. En cambio, sus recuerdos son como los de una colonia de hormigas: ninguna neurona en particular recuerda nada, aunque su cerebro sí lo hace.
