ANIMALES. La compleja ingeniería de las ciudades subterráneas de las hormigas

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Entrada a un hormiguero. thamerpic / iStock

Mire un hormiguero y verá un montículo de tierra. Pero profundice un poco más y descubrirá las maravillas arquitectónicas y de ingeniería de una ciudad de hormigas subterránea. Estas redes subterráneas pueden albergar millones de hormigas, llegar hasta los 7,6 metros (25 pies) y durar décadas. 

Por lo tanto, no sorprende que los científicos de Caltech decidieran estudiar los comportamientos de construcción de las hormigas  no solo para comprender mejor la vida de las hormigas, sino también para ver si podemos aprender una habilidad o dos de estos pequeños insectos y mejorar nuestras habilidades de excavación subterránea, algo que podría ser útil para la minería, el metro o la agricultura subterránea. El estudio fue publicado en la revista PNAS .

Una mirada a cómo las hormigas construyen sus madrigueras subterráneas

El equipo de Caltech, dirigido por José Andrade,  profesor de ingeniería civil y mecánica de George W. Housner en Caltech, observó de cerca el comportamiento de las hormigas para comprender cómo estaban decidiendo construir sus hormigueros. Al pedirle a Joe Parker, profesor asistente de biología e ingeniería biológica en Caltech, que se uniera a su equipo, los científicos cultivaron hormigas y las colocaron en pequeños vasos llenos de tierra para luego colocarlas en un generador de imágenes de rayos X. 

Una ciudad de hormigas echó una red junto a un adulto para escalar. Fuente: Charles F. Badland / Caltech

El equipo pudo crear escaneos en 3D de los túneles internos que las hormigas habían creado en los vasos y crear simulaciones de su progreso. Al hacerlo, Andrade y su equipo se dieron cuenta de que las hormigas seguían algunos patrones: 

    1. Fueron eficientes: Cavaron sus túneles a lo largo de los lados de las copas y lo más rectos posible, minimizando cualquier trabajo adicional. Como dijo Andrade "Eso tiene sentido porque una línea recta es el camino más corto entre dos puntos. Y con ellos aprovechando los lados del contenedor, muestra que las hormigas son muy eficientes en lo que hacen".

El equipo de Caltech escanea en 3D a partir de imágenes de rayos X de las tazas de tierra de las hormigas. Fuente: Caltech

    2. Cavaron sus túneles lo más empinado posible sin exceder la pendiente, cumpliendo perfectamente con las leyes de la física; de lo contrario, los túneles colapsarían y las hormigas morirían.

 Y el tercer y último descubrimiento que hizo el equipo fue algo que podría servir a los humanos con sus técnicas de excavación subterránea:

   3. A medida que eliminan los granos de tierra, reorganizan naturalmente las cadenas de fuerza en el túnel. Esto significa que a medida que trabajan, crean pequeños capullos a su alrededor, que refuerzan las paredes existentes del túnel y que alivian la presión de los granos en la sección del túnel donde las hormigas están trabajando, lo que facilita que las hormigas puedan moverse con seguridad. 

"Ha sido un misterio tanto en ingeniería como en ecología de hormigas cómo las hormigas construyen estas estructuras que persisten durante décadas", dijo Parker. "Resulta que al eliminar los granos en este patrón que observamos, las hormigas se benefician de estas cadenas de fuerza circunferenciales mientras excavan".

Uno de los descubrimientos más fascinantes de este estudio es que las hormigas ni siquiera parecen ser conscientes de sus métodos de trabajo, simplemente les resulta natural. La esperanza es que en el futuro las hormigas robóticas puedan construir túneles semejantes para humanos.