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Multimodal navigation in insects: Use of olfactory, visual and idiothetic cues in ants

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Cómo las hormigas encuentran el camino a casa

Las hormigas y otros insectos emplean el sentido de la orientación para desplazarse largas distancias por su entorno a fin de encontrar comida y, después, regresar a su hormiguero. Para ello, estos animales emplean un «conjunto de herramientas» basado en una combinación de estrategias sensoriales y cognitivas.

Investigación fundamental

La capacidad para desplazarse y orientarse en el entorno tiene una importancia fundamental para todos los animales, ya sean grandes o pequeños. Tradicionalmente, los científicos creían que las hormigas dependían primariamente de la estrategia de integración de rutas (PI) para desplazarse y orientarse en un terreno desconocido y, secundariamente, de la información visual asimilada según adquirían más experiencia con sus desplazamientos. Gracias a la PI, las hormigas adquieren información actualizada sobre la distancia y la dirección recorrida, sabiendo así en todo momento cuál es su posición con respecto a su hormiguero. El aprendizaje y el empleo de señales visuales, junto con la PI, mejoran la eficacia y la precisión de la orientación y estudios recientes sugieren que en las hormigas este conjunto de herramientas de navegación es mucho más diverso, incluyendo no solo el uso de las señales visuales y la PI, sino también señales olfativas. El proyecto financiado por la Unión Europea ANT NAVIGATION llevó a cabo un estudio exhaustivo de los desplazamientos de las hormigas a fin de identificar las estrategias de cálculo empleadas por estos insectos para orientarse mediante la integración multimodal de señales sensoriales. Estas estrategias son la clave para comprender los mecanismos del sentido de la orientación y cómo este comportamiento deriva de la interacción entre el cerebro, el cuerpo y el entorno. En primer lugar, los investigadores examinaron en detalle las rutas seleccionadas por las hormigas del desierto que se orientan empleando la PI y la interacción con otras señales sensoriales. Estos descubrieron que cuanto más lento se desplazaban las hormigas, estas eran más receptivas a señales visuales conocidas y desconocidas. Además, parecía que la velocidad de desplazamiento afectaba de manera positiva a la eficacia de las hormigas para emplear señales visuales y la PI. El análisis de la interacción entre señales visuales y olfativas en hormigas recolectoras con y sin experiencia reveló que las hormigas de la madera pueden identificar sitios de alimentación no visibles siguiendo su rastro odorífero. Los experimentos también demostraron que las rutas que las hormigas emplean para orientarse siguiendo únicamente señales olfativas son más ventosas y, por tanto, más largas. La incorporación de señales visuales acortó la longitud de estas rutas y aumentó la velocidad de desplazamiento, sin embargo no logran la rectitud observada en hormigas que emplean únicamente señales visuales. El proyecto ANT NAVIGATION proporcionó información de gran valor sobre los cálculos espaciales que subyacen al sentido de la orientación. Gracias a la identificación de los mecanismos responsables de las interacciones multimodales, los científicos lograrán comprender mejor cómo los insectos pueden llevar a cabo sofisticados comportamientos de orientación con sus diminutos cerebros. En última instancia, esto conducirá a mejorar el diseño de robots autónomos de pequeño tamaño.

Palabras clave

Hormigas, integración de rutas, olfato, ANT NAVIGATION, señales sensoriales

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