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Ciencia & Tec

Así es como este pequeño robot aprende cómo las hormigas se enseñan unas a otras


Un equipo de científicos construyó un robot que imita el comportamiento de las hormigas de roca que utilizan la instrucción uno a uno.

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Los científicos de la Universidad de Bristol han desarrollado un pequeño robot para entender cómo las hormigas se enseñan unas a otras.

El equipo construyó un robot que imita el comportamiento de las hormigas de roca que utilizan la instrucción uno a uno, en la que una hormiga que ha descubierto un nuevo nido puede enseñarle mucho mejor la ruta a otro individuo.

Los hallazgos, publicados en Journal of Experimental Biology, confirman que la mayoría de los elementos importantes de la enseñanza en estas hormigas ahora se comprenden porque la hormiga docente puede ser reemplazada por una máquina.

https://twitter.com/BristolUni/status/1556943417611112449

La clave de este proceso de enseñanza es la carrera en tándem en la que una hormiga literalmente lleva a otra hormiga muy lentamente a lo largo de una ruta hacia el nuevo nido. La hormiga pupila aprende la ruta lo suficientemente bien como para encontrar su propio camino de regreso a casa y luego conducir una carrera en tándem con otra hormiga hasta el nuevo nido, y así sucesivamente.

El profesor Nigel Franks de la Escuela de Ciencias Biológicas de Bristol dijo en un comunicado: “La enseñanza es tan importante en nuestras propias vidas que pasamos mucho tiempo instruyendo a otros o aprendiendo de nosotros mismos. Esto debería hacernos preguntarnos si la enseñanza realmente ocurre entre animales no humanos. Y, de hecho, el primer caso en el que se demostró rigurosamente la enseñanza en cualquier otro animal fue en una hormiga”. El equipo quería determinar qué era necesario y suficiente en tal enseñanza. Si pudieran construir un robot que reemplazó con éxito al maestro, esto debería demostrar que entendieron en gran medida todos los elementos esenciales en este proceso.

Los investigadores construyeron una gran arena para que hubiera una distancia apreciable entre el viejo nido de hormigas, que fue hecho deliberadamente para ser de baja calidad, y uno nuevo mucho mejor al que un robot podría guiar a las hormigas. Se colocó un pórtico encima de la arena para moverse de un lado a otro con un pequeño robot deslizante adjunto, de modo que los científicos pudieran dirigir el robot para que se moviera a lo largo de rutas rectas u onduladas. Atractivas glándulas odoríferas, de una hormiga obrera, fueron adheridas al robot para darle las feromonas de una hormiga maestra.

El profesor Franks explicó: “Esperamos a que una hormiga abandonara el viejo nido y pusiéramos el alfiler del robot, adornado con feromonas atractivas, directamente delante de él. La cabeza de alfiler estaba programada para moverse hacia el nuevo nido, ya sea en un camino recto o en uno maravillosamente sinuoso. Tuvimos que permitir que el robot fuera interrumpido en su viaje por nosotros, de modo que pudiéramos esperar a que la siguiente hormiga nos alcanzara después de haber mirado a su alrededor para aprender puntos de referencia”.

“Cuando el robot llevó a la hormiga seguidora al nuevo nido, le permitimos examinar el nuevo nido y luego, a su debido tiempo, comenzar su viaje de regreso a casa. Luego usamos el pórtico automáticamente para rastrear el camino de la hormiga que regresa“.

El equipo descubrió que el robot le había enseñado la ruta con éxito a la hormiga aprendiz. Las hormigas conocían el camino de regreso al viejo nido si habían tomado un camino sinuoso o uno recto.

El profesor Franks explicó en un comunicado: “Un camino recto podría ser más rápido, pero un camino sinuoso proporcionaría más tiempo en el que la siguiente hormiga podría aprender mejor los puntos de referencia para poder encontrar el camino a casa de manera tan eficiente como si hubiera estado en un camino recto.

“De manera crucial, pudimos comparar el desempeño de las hormigas que el robot había enseñado con las que llevamos al sitio del nuevo nido y que no habían tenido la oportunidad de aprender la ruta. Las hormigas adiestradas encontraron el camino a casa mucho más rápido y con más éxito”.

Los experimentos fueron realizados por los estudiantes universitarios Jacob Podesta, que ahora es estudiante de doctorado en York, y Edward Jarvis, que también era estudiante de maestría en el laboratorio del profesor Nigel Franks. La programación del pórtico estuvo a cargo del Dr. Alan Worley y todos los análisis estadísticos fueron realizados por la Dra. Ana Sendova-Franks.

Su enfoque debería hacer posible interrogar más exactamente lo que está involucrado en una enseñanza exitosa.

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