As formigas que vão à escola

O Osame no SEMCIÊNCIA comenta bastante vezes o facto de o salário de um professor não ser lá grande coisa e que a coisa chegou ao ponto de cortar a ração do cachorro. Poderia, em princípio, parecer que este estado de coisas levaria a uma escassez de professores, que todos nos habituámos a ver como indivíduos inteligentes e qualificados. Convém contudo notar que, segundo um artigo de Nigel Franks e Tom Richardson publicado na Nature (ref1), para ser um bom professor não é preciso um grande cérebro. [... ler mais]

Eu já falei aqui por várias vezes na forma como os insectos que vivem em grupos como as baratas e as abelhas são capazes de tomar decisões aparentemente complexas seguindo procedimentos bastante simples. O estudo de Nigel Franks e Tom Richardson incidiu sobre minúsculas formigas da espécie Temnothorax albipennis. Estas formigas apresentam um comportamento designado por corrida em tandem, em que um indivíduo segue um outro utilizando o toque para se manter em contacto. A imagem mostra um desses pares, em que a formiga que vai à frente (pintada a vermelho) conhece o local onde se encontra uma solução açucarada. A formiga que a segue, pintada de branco, e que mantém o contacto tocando com as antenas na outra formiga, desconhece onde o alimento se encontra. A formiga que lidera está a fazer algo mais do que simplesmente guiar a outra. Aliás, se quisesse apenas transportar a outra formiga podia carregá-la com as mandíbulas, e correr bastante mais depressa do que acontece na corrida em tandem. O que os investigadores verificaram é que o grupo de duas formigas segue uma definição do que pode entender como um par professor estudante. Numa tradução livre do resumo:

A formiga Temnothorax albipennis utiliza uma técnica conhecida como corrida em tandem para guiar outra formiga do ninho até ao alimento, com sinais entre as duas formigas controlando quer a velocidade quer a direcção da corrida. Analisamos aqui os resultados desta comunicação e mostramos que a corrida em tandem é um exemplo de ensino, segundo o nosso conhecimento o primeiro num animal não humano, que envolve troca bidireccional entre aluno e professor. Este comportamento indica que pode ser o valor da informação, em vez do constrangimento do tamanho do cérebro, que influencia a evolução do ensino.

A definição de ensino é o ponto fulcral aqui. Nos primatas, por exemplo, os jovens aprendem muitas vezes observando os mais velhos. A questão é até que ponto o "professor" altera o seu comportamento em benefício do aluno, e muitas vezes com custos para si. É esse aspecto que foi comprovado pela primeira vez nas formigas. Os autores do artigo referem:

Um indivíduo é um professor se modifica o seu comportamento na presença de um observador ingénuo, com algum custo inicial para si, por forma a estabelecer um exemplo para que o outro indivíduo possa aprender mais facilmente. Nós sugerimos que o ensino também envolve a troca de informação nos dois sentidos entre professor e aluno.

O que os autores fizeram foi seguir pares semelhantes ao da imagem, em que uma formiga conhece a localização da comida mas a outra a ignora. Um exemplo pode ser encontrado neste filme (5 Mbytes) nas páginas de informação suplementar do artigo da Nature. Os autores verificaram primeiro que a formiga que lidera o tandem altera o comportamento na presença do seguidor:

Verificámos que a líder só continuava a corrida em tandem quando tocada frequentemente nas pernas e abdómen (gaster) pelas antenas da formiga seguidora.

Mostraram também que havia um custo para a "professora":

Verificámos também que liderar o tandem impõe um custo para a líder pois ela pode deslocar-se quatro vezes mais depressa do ninho até à comida quando não atrapalhada por uma seguidora.

A velocidade era reduzida em parte porque as formigas seguidoras faziam pausas frequentes para "andar-à-volta", provavelmente em busca de marcas no terreno que pudessem servir para referência futura. Os autores verificaram também que o líder "ensinava" de facto como encontrar o alimento. As seguidoras encontravam muito mais depressa o alimento quando corriam em tandem do que quando procuravam sozinhas. Além disso, as seguidoras aprendiam de facto não só sobre a localização do alimento mas também bastante sobre as cercanias do ninho, pois na maioria dos casos voltavam bastante mais depressa e por atalhos em linha recta.

Os autores mostraram por outro lado que existia troca de informação entre os dois indivíduos ao analisarem a aceleração das duas formigas na corrida em tandem: quando o intervalo entre as formigas se torna muito grande a formiga que lidera reduz a velocidade enquanto que a que segue aumenta a velocidade. As formigas seguidoras tornam-se por suas vez líderes e ensinam outros indivíduos a dirigirem-se à comida. Assim, embora as corridas em tandem sejam lentas transferem conhecimento que economiza tempo no conjunto das obreiras. Os autores terminam o artigo com:

A troca de informação nos dois sentidos entre professor e aluno distingue o ensino da simples difusão. A maior parte do recrutamento em sociedades de formigas com grandes populações é difusão (por exemplo, através de trilhos de feromonas), que é eficiente em grupos grandes. Contudo, em pequenas sociedades, onde a informação é preciosa e perdida facilmente, o ensino funciona melhor. A nossa identificação de comportamento de ensino numa formiga mostra que um cérebro grande não é um pré-requisito.

O surpreendente é que isto tenha sido descoberto pela primeira vez nas formigas. O algoritmo é em si bastante simples tal como os outros algoritmos de que falei aqui aquando das baratas e abelhas, e poderia ser implementado em dispositivos robotizados.

Referências
(ref1) Nigel R. Franks and Tom Richardson (2006). Teaching in tandem-running ants. Nature 439, 153. Laço DOI.