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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, utilizando interacciones químicas simples que en conjunto generan su comportamiento. Las personas utilizamos el 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 ocurrió en el pasado. También pedimos a los ordenadores que reproduzcan acciones pasadas: la mezcla de la idea del ordenador como cerebro y del cerebro como ordenador nos ha llevado a considerar que “memoria” significa algo parecido a la información almacenada en un disco duro. Sabemos que nuestra memoria depende de los cambios en la medida en que un conjunto de neuronas conectadas se estimulan mutuamente; que se refuerza de algún modo durante el sueño; y que la memoria reciente y la memoria a largo plazo implican diferentes circuitos de neuronas conectadas. Pero hay mucho que aún no sabemos sobre cómo se unen esos acontecimientos neuronales, si existen representaciones almacenadas que utilizamos para hablar de algo que ocurrió en el pasado, o cómo podemos seguir realizando una tarea previamente aprendida, como leer o montar en bicicleta.
La memoria reciente y la memoria a largo plazo son dos cosas distintas.
Cualquier ser vivo puede mostrar la forma más simple de memoria, un cambio debido a acontecimientos pasados. Fíjate en un árbol que ha perdido una rama. Lo recuerda por cómo crece alrededor de la herida, dejando huellas en el dibujo de la corteza y en la forma del árbol. Puede que seas capaz de describir la última vez que tuviste gripe, o puede que no. En cualquier caso, en cierto sentido tu cuerpo “recuerda”, porque algunas de tus células tienen ahora anticuerpos diferentes, receptores moleculares, que se adaptan a ese virus concreto.
Los acontecimientos pasados pueden alterar el comportamiento de tu cuerpo.
Los acontecimientos pasados pueden alterar el comportamiento tanto de hormigas individuales como de colonias de hormigas. Las hormigas carpinteras a las que se les ofrecía una golosina de azúcar recordaban su ubicación durante unos minutos; era probable que volvieran al lugar donde había estado la comida. Otra especie, la hormiga del desierto del Sahara, serpentea por el árido desierto en busca de comida. Parece que una hormiga de esta especie puede recordar lo lejos que ha caminado, o cuántos pasos ha dado, desde la última vez que estuvo en el nido.
Una colonia de hormigas rojas de la madera recuerda su sistema de senderos que conducen a los mismos árboles, año tras año, aunque ninguna hormiga individual lo haga. En los bosques de Europa, forrajean en los árboles altos para alimentarse de las excreciones de los 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 suele seguir el mismo camino día tras día hasta el mismo árbol. Durante el largo invierno, las hormigas se acurrucan bajo la nieve. El mirmecólogo finlandés Rainer Rosengren ha demostrado que cuando las hormigas emergen en primavera, una hormiga mayor sale con una joven por el camino habitual de la hormiga mayor. La hormiga mayor muere y la hormiga joven adopta ese rastro como propio, llevando así a la colonia a recordar, o reproducir, los rastros del año anterior.
Foraging in a harvester ant colony requires some individual ant memory. Las hormigas buscan semillas dispersas y no utilizan señales de feromonas; si una hormiga encuentra una semilla, no tiene sentido buscar otras porque no es probable que haya otras semillas cerca. Las recolectoras recorren un rastro que puede extenderse hasta 20 metros desde el nido. Cada hormiga abandona el rastro y va por su cuenta en busca de comida. Busca hasta que encuentra una semilla, luego vuelve al rastro, quizá guiándose por el ángulo de la luz solar, para regresar al nido, siguiendo la corriente de las recolectoras salientes. Una vez de vuelta en el nido, un forrajeador deja su semilla, y se ve estimulado a abandonar el nido por la velocidad a la que se encuentra con otros forrajeadores que regresan con comida. En su siguiente viaje, deja el rastro más o menos en el mismo lugar para volver a buscar.
Cada mañana, la forma del área de búsqueda de la colonia cambia, como una ameba que se expande y se contrae. Ninguna hormiga individual recuerda el lugar actual de la colonia en este patrón. En el primer viaje de cada forrajeador, tiende a salir más allá del resto de 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 realizan viajes cortos a lugares cercanos al nido parecen ser las últimas en abandonar.
De un día para otro, el comportamiento de la colonia cambia, y lo que ocurre un día afecta al siguiente. He realizado una serie de experimentos de perturbación. Puse palillos que las obreras tuvieron que apartar, o bloqueé los senderos para que los forrajeadores tuvieran que trabajar más, o creé una perturbación que las patrulladoras intentaron repeler. Cada experimento sólo afectaba directamente a un grupo de obreras, pero la actividad de otros grupos de obreras cambiaba, porque las obreras de una tarea deciden si estar activas en función de su tasa de encuentros breves con obreras de otras tareas. Tras unos pocos días repitiendo el experimento, las colonias siguieron comportándose como lo hacían mientras estaban perturbadas, incluso después de que cesaran las perturbaciones. Las hormigas habían cambiado de tarea y de posición en el nido, por lo que los patrones de encuentro tardaron un tiempo en volver al estado sin perturbaciones. Ninguna hormiga individual recordaba nada pero, en cierto sentido, la colonia sí.
Las colonias viven entre 20 y 30 años, el tiempo de vida de la única reina que cría a todas las hormigas, pero las hormigas individuales viven como mucho 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 era la magnitud de la perturbación, más probable era que las colonias más viejas se centraran en buscar comida que en responder a las molestias que había creado; mientras que, cuanto peor iba, más reaccionaban las colonias más jóvenes. En resumen, las colonias más viejas y más grandes crecen y actúan con más sabiduría que las más jóvenes y pequeñas, aunque la colonia más vieja no tenga hormigas más viejas y más sabias.
Las hormigas utilizan la velocidad a la que encuentran y huelen a otras hormigas, o las sustancias químicas depositadas por otras hormigas, para decidir qué hacer a continuación. Una neurona utiliza la velocidad a la que es estimulada por otras neuronas para decidir si se dispara. 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 modifica 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. Tal vez las colonias recuerden una perturbación pasada porque cambió la ubicación de las hormigas, dando lugar a nuevas pautas de interacción, que podrían incluso reforzar el nuevo comportamiento durante la noche, mientras la colonia está inactiva, del mismo modo que nuestros propios recuerdos se consolidan durante el sueño. Los cambios en el comportamiento de la colonia debidos a acontecimientos pasados no son la simple suma de los recuerdos de las hormigas, del mismo modo que los cambios en lo que recordamos, y en lo que decimos o hacemos, no son un simple conjunto de transformaciones, neurona a neurona. En cambio, tus recuerdos son como los de una colonia de hormigas: ninguna neurona en particular recuerda nada, aunque sí lo hace tu cerebro.
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Es profesora de Biología en la Universidad de Stanford (California). Ha escrito sobre sus investigaciones para publicaciones como Scientific American y Wired. Su último libro es Ant Encounters: Interaction Networks and Colony Behavior (2010).
