Sole e memoria aiutano le formiche a orientarsi camminando all’indietro

Capacità che potrebbero essere utili per costruire sistemi robot che imitano le loro funzioni

[20 gennaio 2017]

Lo studio “How Ants Use Vision When Homing Backward”, pubblicato su Current Biology da  un team di ricercatori britannici, australiani e francesi guidato da Sebastian Schwarz, della School of informatics dell’università di Edimburgo svela un altro  pezzetto dell’affascinante vita delle formiche: hanno una capacità di orientamento più sofisticata di quanto si pensasse.

Gli scienziati hanno rivelato che questi insetti – che camminano all’indietro mentre trasportano pesanti carichi di cibo – usano la posizione del sole e ricordi visivi del loro ambiente per tornare al formicaio.

Si sapeva che le formiche utilizzavano entrambi i processi, ma, fino ad ora, venivano considerati come due riflessi separati e che richiedevano che le formiche fossero rivolte verso a loro direzione di marcia.

Invece, gli scienziati hanno dimostrato che le formiche che camminano all’indietro a volte guardano dietro di loro per controllare l’ambiente circostante e utilizzare queste informazioni per impostare una traiettoria relativa alla posizione del sole. In questo modo, gli insetti sono in grado di mantenere il loro percorso verso il formicaio, indipendentemente da quale situazione si trovino ad affrontare.

Secondo i ricercatori, «I risultati suggeriscono che le formiche possono comprendere le relazioni spaziali nel mondo esterno, non solo rispetto a sé stesse. Un comportamento di orientamento sorprendentemente flessibile e robusto mostrato dalle  formiche potrebbe ispirare lo sviluppo di algoritmi informatici innovativi – serie di operazioni passo-passo – per guidare i robot».

Il team internazionale di scienziati, ha studiato una colonia di formiche del deserto (Cataglyphis bicolor) a Siviglia per vedere come gli insetti si orientano quando trasportano pezzi di cibo di dimensioni diverse. Anche se di solito le formiche camminano in avanti quando trasportano piccoli carichi di cibo, spesso camminano all’indietro per trascinare i pezzi di cibo più grandi verso il formicaio.

Il team ha nesso delle barriere nel terreno per creare un percorso di sola andata verso il formicaio, poi i ricercatori hanno dato alle formiche pezzi di biscotti piccoli o più grossi e hanno osservato come facevano a ritrovare la strada di casa.

Precedenti ricerche avevano dimostrato che le formiche che camminano in avanti trovano la strada confrontando quello che vedono davanti a loro con la loro memoria visiva del percorso. Il nuovo studio ha scoperto che le formiche che camminano all’indietro  invece usano la posizione del sole in cielo per orientarsi. Per restare sul percorso giusto, le formiche che camminano all’indietro, lasciano p spesso cadere quello che stanno portando per girarsi. «Lo fanno per confrontare ciò che vedono con le  loro memorie visive del percorso – dicono i ricercatori –  e  per correggere la loro direzione di marcia se sono andate fuori rotta».

In futuro, altri studi potrebbero contribuire a determinare l’interazione tra le diverse regioni del cervello delle formiche che permette a questi insetti sociali di utilizzare e combinare le diverse forme di orientamento».

Barbara Webb, della School of informatics di Edimburgo, conclude: «Le formiche hanno un cervello relativamente piccolo, inferiore alla dimensione di una capocchia di spillo. Eppure possono orientarsi con successo in molte condizioni difficili, compresa quella di andare a ritroso. Capire il loro comportamento ci fornisce nuovi elementi sulle funzioni cerebrali e ci ha ispirato per costruire sistemi robot che imitano le loro funzioni».