Resolución de problemas en hormigas cortadoras de hojas: factores implicados en la resolución individual versus colectiva

Abstract

Una de las ventajas de vivir en grupo es la posibilidad de resolver de manera colectiva aquellos problemas que superan la capacidad cognitiva y/o física de los individuos. Definir qué factores determinan las estrategias de resolución (i. e., individual y/o colectiva) que los organismos sociales utilizan para resolver sus problemas es importante para comprender la evolución y el mantenimiento de la vida en grupo. Sin embargo, los estudios al respecto son escasos. En esta tesis describí cómo las hormigas cortadoras de hojas resuelven individual y colectivamente dos tipos de problemas que afectan negativamente el ingreso de recursos a la colonia: el viento y la presencia de obstáculos en los senderos de forrajeo. Además, estudié los posibles factores que pueden afectar la decisión sobre qué estrategias de resolución utilizar. Encontré que el viento afecta negativamente el movimiento de las obreras provocando que el ingreso de material vegetal se reduzca un ~ 70 % cuando el viento aumenta 1 km/h. Para mitigar estos efectos negativos, las obreras utilizan ambas estrategias de resolución: individual y colectiva. Individualmente, las obreras seleccionaron cargas que interceptan menos al viento; es decir, cargas de menor área, más livianas y alargadas. Gracias a este ajuste en el tamaño, masa y forma de las cargas, las obreras son capaces de ingresar material vegetal al nido pese a las condiciones ventosas. Mientras que colectivamente, las colonias asignaron obreras de mayor tamaño las cuales lidian mejor con los efectos negativos del viento. Esta respuesta colectiva redujo un 32% el efecto negativo del viento. En cuanto a la presencia de obstáculos en los senderos de forrajeo, encontré que tanto el tamaño del obstáculo como el flujo de hormigas determinan el costo para la colonia (medido como la reducción en el flujo de hormigas en el sendero). En concordancia, la xiii decisión sobre remover o no un obstáculo dependió de este costo. Cuando el costo superó el 50% de reducción en el flujo de hormigas, las hormigas siempre removieron los obstáculos. Además, al aumentar el tamaño del obstáculo el número de hormigas removiendo aumentó, pero cuando el obstáculo fue muy grande y el flujo de hormigas en el sendero alto, las colonias asignaron un menor número de hormigas a la remoción. Por último, el tamaño del obstáculo y el flujo de hormigas afectaron la eficacia de las resoluciones individuales y colectivas. Aquellos obstáculos muy grandes solo pudieron ser removidos colectivamente y al aumentar el flujo de hormigas aumentó la eficacia de las resoluciones colectivas pero disminuyó la eficacia de las individuales. Estos resultados resaltan que tanto características intrínsecas como extrínsecas al obstáculo determinan cuándo y cómo se resuelve un problema; y que las colonias ajustan el número de individuos asignados a la resolución de problemas de acuerdo a las limitaciones individuales (i.e., ineficiencia) y la interacción entre los individuos (i.e., interferencia). Esta tesis ilustra cómo los organismos que viven en grupo se ven beneficiados de la posibilidad de solucionar de manera colectiva aquellos problemas que exceden las capacidades individuales.