¿Qué pueden enseñarnos las hormigas para mejorar la agricultura y el transporte?

• El estudio de las hormigas no es nada nuevo, pero recientes descubrimientos científicos podrían aportar valiosas ideas sobre nuestras propias actividades, afirma un investigador.

• Podemos aprender mucho sobre las prácticas agrícolas observando cómo algunas especies de hormigas cultivan hongos.

• Además, la forma en que responden a los obstáculos podría ayudarnos a programar coches autónomos que nunca se queden atrapados en el tráfico, afirma.

Es posible que el rey Salomón obtuviera parte de su célebre sabiduría de una fuente inesperada: las hormigas.

Según una leyenda judía, Salomón conversó con una ingeniosa reina hormiga que cuestionó su orgullo y causó una gran impresión en el rey israelita. En el libro bíblico de Proverbios (6:6-8), Salomón comparte este consejo con su hijo: «Mira a la hormiga, perezoso; observa sus caminos y sé sabio. Sin tener guía, capataz ni gobernante, prepara su comida en el verano y recoge su alimento durante la cosecha».

Aunque no puedo afirmar que tenga parentesco con el rey Salomón, pese a compartir su nombre, hace mucho que admiro la sabiduría de las hormigas y llevo más de 20 años estudiando su ecología, evolución y comportamiento. La idea de que las hormigas pueden ofrecernos lecciones lleva tiempo circulando, pero lo que los científicos han aprendido sobre su biología podría brindarnos nuevas enseñanzas.

Lecciones de la agricultura de las hormigas

Como investigador, me intrigan especialmente las hormigas cultivadoras de hongos, un grupo de 248 especies que cultivan hongos como principal fuente de alimento. Entre ellas hay 79 especies de hormigas cortadoras de hojas, que cultivan sus jardines de hongos con hojas recién cortadas que transportan hasta sus enormes nidos subterráneos. He excavado cientos de nidos de hormigas cortadoras de hojas desde Texas hasta Argentina como parte del esfuerzo científico por entender cómo estas hormigas coevolucionaron con los hongos que cultivan.

Al igual que los agricultores humanos, cada especie de hormiga cultivadora de hongos es muy exigente con el tipo de cultivo que produce. La mayoría de las variedades descienden de un tipo de hongo que los antepasados de estas hormigas comenzaron a cultivar hace entre 55 y 65 millones de años. Algunos de estos hongos fueron domesticados y hoy no pueden sobrevivir por sí solos sin sus insectos agricultores, como ocurre con algunos cultivos humanos, por ejemplo el maíz.

Las hormigas agricultoras afrontan muchos de los mismos desafíos que los agricultores humanos, incluida la amenaza de las plagas. Un parásito llamado Escovopsis puede devastar los jardines de las hormigas y hacer que estas mueran de hambre. Del mismo modo, en la agricultura humana, las plagas han contribuido a desastres como la Gran Hambruna irlandesa de la patata, el tizón del maíz de 1970 y la actual amenaza para los plátanos.

Desde la década de 1950, la agricultura humana se ha industrializado y depende del monocultivo, es decir, del cultivo de grandes cantidades de una misma variedad en un solo lugar. Sin embargo, el monocultivo hace que los cultivos sean más vulnerables a las plagas, porque es más fácil destruir un campo entero de plantas genéticamente idénticas que uno más diverso.

La agricultura industrial ha recurrido a los pesticidas químicos como solución parcial, convirtiendo el control de plagas agrícolas en una industria de miles de millones de dólares. El problema de este enfoque es que las plagas pueden evolucionar y encontrar nuevas formas de eludir los pesticidas más rápido de lo que los investigadores pueden desarrollar productos químicos más eficaces. Es una carrera armamentista, y las plagas llevan la ventaja.

Las hormigas también cultivan sus cosechas en monocultivo y a una escala similar: al fin y al cabo, un nido de hormigas cortadoras de hojas puede albergar 5 millones de hormigas, todas las cuales se alimentan de los hongos de sus jardines subterráneos. Ellas también usan un pesticida para controlar Escovopsis y otras plagas.

Las hormigas podrían reemplazar a los pesticidas, afirman los investigadores.

01:37

Sin embargo, su forma de usar pesticidas difiere de la humana en un aspecto importante. Los pesticidas de las hormigas son producidos por bacterias que ellas permiten crecer en sus nidos y, en algunos casos, incluso sobre sus cuerpos. Mantener las bacterias como un cultivo vivo permite a los microbios adaptarse en tiempo real a los cambios evolutivos de las plagas. En la carrera armamentista entre las plagas y los agricultores, las hormigas agricultoras han descubierto que las bacterias vivas pueden servir como fábricas farmacéuticas capaces de seguir el ritmo de plagas en constante cambio.

Mientras que los avances recientes en el control de plagas agrícolas se han centrado en modificar genéticamente las plantas de cultivo para que produzcan sus propios pesticidas, la lección que nos deja la agricultura de las hormigas, con 55 millones de años de historia, es aprovechar los microorganismos vivos para fabricar productos útiles. Actualmente, los investigadores están experimentando con la aplicación de bacterias vivas a las plantas de cultivo para determinar si son eficaces a la hora de producir pesticidas que puedan evolucionar en tiempo real junto con las plagas.

Mejorar el transporte

Las hormigas también pueden ofrecernos lecciones prácticas en el ámbito del transporte.

Las hormigas son conocidas por su habilidad para encontrar comida rápidamente, ya sea un insecto muerto en el suelo del bosque o unas migas en la cocina. Lo consiguen dejando un rastro de feromonas: sustancias químicas con un olor característico que las hormigas usan para guiar a sus compañeras de nido hasta el alimento. La ruta más corta hacia un destino acumula más feromonas porque, en un periodo determinado, más hormigas han recorrido esa ruta de ida y vuelta.

En la década de 1990, los informáticos desarrollaron una clase de algoritmos inspirados en el comportamiento de las hormigas, muy eficaces para encontrar el camino más corto entre dos o más lugares. Al igual que ocurre con las hormigas reales, la ruta más corta hacia un destino acumula más feromonas virtuales, porque, en un periodo determinado, más hormigas virtuales la han recorrido. Los ingenieros han utilizado este enfoque sencillo pero eficaz para diseñar redes de telecomunicaciones y trazar rutas de reparto.

Las hormigas encuentran con facilidad la ruta más corta desde sus nidos hasta las fuentes de alimento.Image: Unsplash/Jenny Chambers

Las hormigas no solo encuentran con facilidad la ruta más corta desde sus nidos hasta una fuente de alimento; miles de ellas pueden recorrer esas rutas sin causar atascos. Hace poco empecé a colaborar con el físico Oscar Andrey Herrera-Sancho para estudiar cómo las hormigas cortadoras de hojas mantienen un flujo constante en sus caminos de búsqueda de alimento, sin las ralentizaciones habituales en las aceras y autopistas humanas abarrotadas.

Estamos usando cámaras para seguir cómo responde cada hormiga a los obstáculos artificiales colocados en sus caminos de búsqueda de alimento. Esperamos que, al entender mejor las reglas que siguen las hormigas para responder tanto a los obstáculos como al movimiento de otras hormigas, podamos desarrollar algoritmos que algún día ayuden a programar coches autónomos que nunca se queden atrapados en el tráfico.

Fíjate en la hormiga

Hay que reconocer que las hormigas distan mucho de ser modelos perfectos en muchos aspectos. Al fin y al cabo, se sabe que algunas especies de hormigas practican la matanza indiscriminada, y otras, la esclavización de crías.

Pero lo cierto es que las hormigas nos recuerdan a nosotros mismos —o a cómo nos gustaría imaginarnos— en muchos sentidos. Viven en sociedades complejas con división del trabajo. Cooperan para criar a sus descendientes. Y realizan extraordinarias hazañas de ingeniería —como construir estructuras con conductos de ventilación capaces de albergar a millones— sin planos ni líderes. ¿He mencionado que sus sociedades están gobernadas exclusivamente por hembras?

Aún queda mucho por aprender sobre las hormigas. Por ejemplo, los investigadores todavía no entienden del todo cómo se desarrolla una larva de hormiga hasta convertirse en reina —una hembra alada que puede vivir 20 años y poner millones de huevos— o en obrera —una hembra sin alas, a menudo estéril, que vive menos de un año y realiza todas las demás tareas de la colonia—. Además, los científicos descubren especies nuevas constantemente: solo en 2021 se describieron 167 especies nuevas de hormigas y el total superó las 15.980.

Observar a las hormigas y sus muchas maneras fascinantes de actuar nos permite obtener numerosas enseñanzas.