Le formiche, con le loro sagge pratiche agricole e le efficienti tecniche di navigazione, potrebbero ispirare soluzioni ad alcuni problemi umani

Il re Salomone potrebbe aver acquisito parte della sua famosa saggezza da una fonte improbabile: le formiche.

Secondo a Leggenda ebraica, Salomone conversò con un'intelligente regina delle formiche che affrontò il suo orgoglio, facendo una grande impressione sul re israelita.Nel libro biblico di Proverbi (6:6-8), Salomone condivide questo consiglio con suo figlio:“Guarda la formica, tu pigro, considera i suoi modi e sii saggio.la quale, non avendo guida, né sorvegliante, né sovrano, provvede il suo cibo d'estate e raccoglie il suo cibo durante la mietitura.

Anche se non posso rivendicare alcun legame familiare con il re Salomone, nonostante condivida il suo nome, ammiro da tempo la saggezza delle formiche e ho trascorso oltre 20 anni studiandone l’ecologia, l’evoluzione e i comportamenti.Sebbene l’idea che le formiche possano offrire lezioni agli esseri umani è certamente in circolazione da un po’, potrebbe esserci nuova saggezza da trarre da ciò che gli scienziati hanno imparato sulla loro biologia.

Lezioni dall'agricoltura delle formiche

Come ricercatore, sono particolarmente incuriosito da formiche che coltivano funghi, un gruppo di 248 specie che coltivano i funghi come principale fonte di cibo.Includono 79 specie di formiche tagliafoglie, che coltivano i loro giardini fungini con foglie appena tagliate che trasportano nei loro enormi nidi sotterranei.Ho scavato centinaia di nidi di formiche tagliafoglie dal Texas all'Argentina come parte dello sforzo scientifico per capire come queste formiche si sono evolute insieme alle loro colture fungine.

Proprio come gli agricoltori umani, ogni specie di formica che coltiva funghi è molto particolare riguardo al tipo di raccolto che coltiva.La maggior parte delle varietà discendono da un tipo di fungo che gli antenati delle formiche che coltivavano funghi iniziarono a coltivare circa 55-65 milioni di anni fa.Alcuni di questi funghi sono stati addomesticati e ora non sono in grado di sopravvivere da soli senza i loro allevatori di insetti, proprio come alcune colture umane come il mais.

Gli allevatori di formiche affrontano molte delle stesse sfide degli agricoltori umani, inclusa la minaccia dei parassiti.Un parassita ha chiamato Escovopsis può devastare i formicai, facendoli morire di fame.Allo stesso modo nell’agricoltura umana, le epidemie di parassiti hanno contribuito a disastri come quello Carestia di patate irlandese, il 1970 peronospora del mais e il attuale minaccia per le banane.

Dagli anni ’50, l’agricoltura umana si è industrializzata e fa affidamento sull’agricoltura umana monocoltura, o coltivare grandi quantità della stessa varietà di colture in un unico luogo.Eppure la monocoltura rende le colture più vulnerabili ai parassiti perché è più facile distruggere un intero campo di piante geneticamente identiche piuttosto che uno più diversificato.

L’agricoltura industriale ha considerato i pesticidi chimici come una soluzione parziale, trasformando la gestione dei parassiti agricoli in una vera e propria soluzione industria da miliardi di dollari.Il problema con questo approccio è che i parassiti possono farlo sviluppare nuovi modi per aggirare i pesticidi più velocemente di quanto i ricercatori riescano a sviluppare sostanze chimiche più efficaci.È una corsa agli armamenti e i parassiti hanno il sopravvento.

Anche le formiche coltivare i propri raccolti in monocoltura e su scala simile – dopo tutto, può ospitare un formicaio tagliafoglie 5 milioni di formiche, che si nutrono tutti dei funghi nei loro giardini sotterranei.Anche loro usano un pesticida per controllare Escovopsis e altri parassiti.

Tuttavia, il loro approccio all’uso dei pesticidi differisce da quello umano in un aspetto importante.I pesticidi contro le formiche lo sono prodotto dai batteri lasciano crescere nei loro nidi, e in alcuni casi anche sul loro corpo.Mantenere i batteri come una cultura vivente consente ai microbi di farlo adattarsi in tempo reale ai cambiamenti evolutivi dei parassiti.Nella corsa agli armamenti tra parassiti e agricoltori, le formiche agricole hanno scoperto che i batteri vivi possono fungere da fabbriche farmaceutiche in grado di tenere il passo con i parassiti in continua evoluzione.

Mentre i recenti sviluppi nella gestione dei parassiti agricoli si sono concentrati su ingegneria genetica piante coltivate per produrre i propri pesticidi, la lezione di 55 milioni di anni di agricoltura delle formiche è: sfruttare i microrganismi viventi fare prodotti utili.I ricercatori stanno attualmente sperimentando Applicazione di batteri vivi alle piante coltivate per determinare se sono efficaci nel produrre pesticidi che possono evolversi in tempo reale insieme ai parassiti.

Migliorare i trasporti

Le formiche possono anche offrire lezioni pratiche nel campo dei trasporti.

Le formiche sono notoriamente brave a localizzare rapidamente il cibo, che si tratti di un insetto morto sul suolo di una foresta o di qualche briciola in cucina.Lo fanno lasciando a scia di feromoni – sostanze chimiche con un odore caratteristico che le formiche usano per guidare i loro compagni di nido verso il cibo.Il percorso più breve verso una destinazione accumulerà la maggior quantità di feromoni perché più formiche avranno viaggiato avanti e indietro lungo di esso in un dato periodo di tempo.

Negli anni '90, gli informatici hanno sviluppato un classe di algoritmi modellato sul comportamento delle formiche che sono molto efficaci nel trovare il percorso più breve tra due o più posizioni.Come con le formiche vere, il percorso più breve verso una destinazione accumulerà la maggior quantità di feromone virtuale perché più formiche virtuali lo avranno percorso in un determinato periodo di tempo.Gli ingegneri hanno utilizzato questo approccio semplice ma efficace per progettare reti di telecomunicazioni E percorsi di consegna della mappa.

Non solo le formiche sono brave a trovare il percorso più breve dai loro nidi a una fonte di cibo, ma migliaia di formiche sono in grado di viaggiare lungo questi percorsi senza causare ingorghi.Recentemente ho iniziato a collaborare con il fisico Oscar Andrey Herrera-Sancho per studiare come le formiche tagliafoglie mantengono un flusso così costante lungo i loro percorsi di foraggiamento senza i rallentamenti tipici dei marciapiedi e delle autostrade affollate dagli esseri umani.

Noi siamo utilizzando le telecamere per monitorare come ogni singola formica risponde agli ostacoli artificiali posti su di lei sentieri di foraggiamento.La nostra speranza è che, comprendendo meglio le regole che le formiche usano per rispondere sia agli ostacoli che al movimento delle altre formiche, possiamo sviluppare algoritmi che possano eventualmente aiutare a programmare auto a guida autonoma che non rimangano mai bloccate nel traffico.

Guarda la formica

Per essere onesti, ci sono molti modi in cui le formiche sono lontane dall’essere modelli perfetti.Dopotutto, alcune specie di formiche sono famose uccisione indiscriminata, e altri per schiavizzare i bambini.

Ma il fatto è che le formiche ricordarci di noi stessi – o il modo in cui vorremmo immaginare noi stessi – in molti modi.Vivono in società complesse con divisione del lavoro.Essi cooperare per crescere i propri piccoli.E ci riescono notevoli imprese ingegneristiche – come costruire strutture con condotti d’aria che possono ospitare milioni – il tutto senza progetti o un leader.Ho già detto che le loro società lo sono gestito interamente da donne?

C'è ancora molto da imparare sulle formiche.Ad esempio, i ricercatori ancora non lo comprendono appieno come si sviluppa una larva di formica in regina – una femmina dotata di ali che può vivere per 20 anni e deporre milioni di uova – o in operaia – una femmina priva di ali, spesso sterile, che vive meno di un anno e svolge tutti gli altri lavori della colonia.Inoltre, gli scienziati scoprono costantemente nuove specie – 167 nuove specie di formiche sono stati descritti solo nel 2021, portando il totale a più di 15.980.

Considerando le formiche e i loro molti modi affascinanti, c’è molta saggezza da acquisire.