As formigas, com suas práticas agrícolas sábias e técnicas de navegação eficientes, podem inspirar soluções para alguns problemas humanos.

O rei Salomão pode ter adquirido parte de sua famosa sabedoria de uma fonte improvável – as formigas.

De acordo com um Lenda judaica, Salomão conversou com uma formiga rainha esperta que confrontou seu orgulho, causando uma grande impressão no rei israelita.No livro bíblico de Provérbios (6:6-8), Salomão compartilha este conselho com seu filho:“Olhe para a formiga, preguiçoso, considere seus caminhos e seja sábio.Que, não tendo guia, nem superintendente, nem governante, fornece o seu alimento no verão e ajunta o seu alimento na colheita.

Embora não possa alegar qualquer ligação familiar com o Rei Salomão, apesar de partilhar o seu nome, há muito que admiro a sabedoria das formigas e passei mais de 20 anos estudando sua ecologia, evolução e comportamentos.Embora a noção de que as formigas possam oferecer lições aos humanos já exista há algum tempo, pode haver uma nova sabedoria a aprender com o que os cientistas aprenderam sobre a sua biologia.

Lições da agricultura de formigas

Como pesquisador, estou especialmente intrigado com formigas que crescem em fungos, um grupo de 248 espécies que cultivam fungos como principal fonte de alimento.Eles incluem 79 espécies de formigas cortadeiras, que cultivam seus jardins de fungos com folhas recém-cortadas que carregam para seus enormes ninhos subterrâneos.Escavamos centenas de ninhos de formigas cortadeiras, do Texas à Argentina, como parte do esforço científico para compreender como estas formigas coevoluíram com as suas culturas de fungos.

Assim como os agricultores humanos, cada espécie de formiga cultivadora de fungos é muito específica quanto ao tipo de cultura que cultiva.A maioria das variedades descende de um tipo de fungo que os ancestrais das formigas produtoras de fungos começaram a cultivar. cerca de 55 milhões a 65 milhões de anos atrás.Alguns destes fungos foram domesticados e agora são incapazes de sobreviver por si próprios sem os seus criadores de insectos, tal como algumas culturas humanas, como o milho.

Os agricultores de formigas enfrentam muitos dos mesmos desafios que os agricultores humanos enfrentam, incluindo a ameaça de pragas.Um parasita chamado Escovopsis pode devastar jardins de formigas, fazendo com que elas morram de fome.Da mesma forma, na agricultura humana, os surtos de pragas contribuíram para desastres como o Fome de Batata Irlandesa, 1970 praga do milho e o ameaça actual às bananas.

Desde a década de 1950, a agricultura humana tornou-se industrializada e depende de monocultura, ou cultivar grandes quantidades da mesma variedade de culturas num único local.No entanto, a monocultura torna as culturas mais vulneráveis ​​às pragas porque é mais fácil destruir um campo inteiro de plantas geneticamente idênticas do que um campo mais diversificado.

A agricultura industrial tem olhado para os pesticidas químicos como uma solução parcial, transformando o manejo de pragas agrícolas numa indústria bilionária.O problema com esta abordagem é que as pragas podem desenvolver novas maneiras de contornar pesticidas mais rápido do que os pesquisadores podem desenvolver produtos químicos mais eficazes.É uma corrida armamentista – e as pragas estão em vantagem.

Formigas também cultivar suas colheitas em monocultura e em escala semelhante – afinal, um formigueiro pode abrigar 5 milhões de formigas, todos se alimentando de fungos em seus jardins subterrâneos.Eles também usam um pesticida para controlar Escovopsis e outras pragas.

No entanto, a sua abordagem à utilização de pesticidas difere da dos humanos num aspecto importante.Os pesticidas para formigas são produzido por bactérias permitem crescer em seus ninhos e, em alguns casos, até em seus corpos.Manter as bactérias como uma cultura viva permite que os micróbios adaptar em tempo real às mudanças evolutivas nas pragas.Na corrida armamentista entre pragas e agricultores, as formigas agrícolas descobriram que bactérias vivas podem servir como fábricas farmacêuticas que podem acompanhar as pragas em constante mudança.

Considerando que os desenvolvimentos recentes na gestão de pragas agrícolas se concentraram na engenharia genética plantas cultivadas para produzir seus próprios pesticidas, a lição de 55 milhões de anos de agricultura de formigas é aproveitar microorganismos vivos fazer produtos úteis.Os pesquisadores estão atualmente experimentando aplicação de bactérias vivas em plantas cultivadas para determinar se eles são eficazes na produção de pesticidas que podem evoluir em tempo real junto com as pragas.

Melhorando o transporte

As formigas também podem oferecer aulas práticas na área de transporte.

As formigas são notoriamente boas em localizar comida rapidamente, seja um inseto morto no chão da floresta ou algumas migalhas na sua cozinha.Eles fazem isso deixando um trilha de feromônios – produtos químicos com um cheiro característico que as formigas usam para guiar seus companheiros de ninho até a comida.O caminho mais curto para um destino acumulará mais feromônio porque mais formigas terão viajado de um lado para o outro em um determinado período de tempo.

Na década de 1990, cientistas da computação desenvolveram um classe de algoritmos modelados a partir do comportamento das formigas que são muito eficazes para encontrar o caminho mais curto entre dois ou mais locais.Tal como acontece com as formigas reais, o caminho mais curto para um destino acumulará a maior quantidade de feromônio virtual porque mais formigas virtuais terão percorrido ele em um determinado período de tempo.Os engenheiros usaram esta abordagem simples, mas eficaz para projetar redes de telecomunicações e mapear rotas de entrega.

As formigas não são apenas boas em encontrar o caminho mais curto entre seus ninhos e uma fonte de alimento, mas milhares de formigas são capazes de viajar por essas rotas sem causar engarrafamentos.Recentemente comecei a colaborar com o físico Oscar Andrey Herrera-Sancho estudar como as formigas cortadeiras mantêm um fluxo constante ao longo de suas rotas de alimentação, sem as desacelerações típicas de calçadas e rodovias humanas lotadas.

Nós somos usando câmeras para rastrear como cada formiga individual responde a obstáculos artificiais colocados em seu trilhas de forrageamento.Nossa esperança é que, ao compreender melhor as regras que as formigas usam para responder aos obstáculos e ao movimento de outras formigas, possamos desenvolver algoritmos que possam eventualmente ajudar a programar carros autônomos que nunca ficam presos no trânsito.

Olhe para a formiga

Para ser justo, há muitas maneiras pelas quais as formigas estão longe de ser modelos perfeitos.Afinal, algumas espécies de formigas são conhecidas por assassinato indiscriminado, e outros para escravizando bebês.

Mas o fato é que as formigas lembre-nos de nós mesmos – ou a forma como gostaríamos de nos imaginar – de muitas maneiras.Eles vivem em sociedades complexas com divisão do trabalho.Eles cooperar para criar seus jovens.E eles realizam feitos notáveis ​​de engenharia – como construir estruturas com funis de ar que podem abrigar milhões – tudo sem projetos ou líder.Eu mencionei que suas sociedades são administrado inteiramente por mulheres?

Ainda há muito que aprender sobre formigas.Por exemplo, os pesquisadores ainda não entendem completamente como uma larva de formiga se desenvolve numa rainha – uma fêmea com asas que pode viver durante 20 anos e pôr milhões de ovos – ou numa operária – uma fêmea sem asas, muitas vezes estéril, que vive menos de um ano e realiza todas as outras tarefas na colónia.Além do mais, os cientistas estão constantemente descobrindo novas espécies – 167 novas espécies de formigas foram descritos somente em 2021, elevando o total para mais de 15.980.

Ao considerar as formigas e suas muitas formas fascinantes, há muita sabedoria a ser adquirida.