Ciencia y Tecnología
Las colonias de hormigas funcionan como un “superorganismo” al tomar decisiones colectivas, según un nuevo modelo matemático
Investigadores de la Universidad de Nueva York y el Instituto Tecnológico de Nueva Jersey demuestran que los estallidos de actividad sincronizada en colonias de hormigas se asemejan al funcionamiento de un sistema nervioso, donde cada hormiga actúa como una neurona y la colonia como un cerebro único.
Un estudio publicado en Physical Review X Life revela que las colonias de hormigas operan como un “superorganismo” en el que la coordinación emerge de interacciones simples entre individuos, sin necesidad de un líder central. El modelo matemático desarrollado por Michael Napoli, de la Universidad de Nueva York (NYU), junto a Simon Garnier, del Instituto Tecnológico de Nueva Jersey (NJIT), y Maurizio Porfiri, del NYU Tandon School of Engineering, demuestra que una sola hormiga puede desencadenar una avalancha de actividad en toda la colonia, similar a cómo una neurona activa a otras en el cerebro.
Un “cerebro líquido” sin jerarquía
Investigaciones previas ya habían establecido que las colonias de hormigas pueden compararse con “superorganismos” en los que las obreras actúan como células especializadas de un único cuerpo. Un estudio de la Universidad de Bristol demostró en 2015 que, ante ataques de depredadores, las hormigas Temnothorax albipennis responden de manera coordinada dependiendo de la ubicación de la amenaza: si se eliminan exploradoras en la periferia, la colonia retrae sus “brazos” de forrajeo hacia el nido; si se retiran obreras del centro, toda la colonia huye para buscar refugio.
“Las hormigas reaccionan de manera muy diferente y de forma coordinada a los ataques de depredadores en función de su localización. Igual que nosotros podemos responder al daño celular mediante el dolor, las colonias de hormigas responden a la pérdida de individuos mediante una conciencia de grupo y reacción”, explicó Thomas O’Shea-Wheller, autor principal de aquel estudio.
Esta analogía ha sido retomada por estudios más recientes. Investigadores del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC) han demostrado que las hormigas Aphaenogaster senilis funcionan como un “cerebro líquido”, donde “cada hormiga actúa como una neurona que se activa de forma intermitente en función del contacto con las vecinas. No hay un jefe, alguien que dirija, sino que la coordinación, la inteligencia, surge de las conexiones entre ellas”, señaló el investigador Frederic Bartumeus.
Un mecanismo de activación en cadena
El nuevo modelo matemático ahora ofrece una explicación detallada de cómo se produce esta sincronización. Los investigadores identificaron que un único “primer motor” (first mover) puede desencadenar una cascada de activación que se propaga por toda la colonia. Los estallidos de actividad emergen como un equilibrio entre la capacidad de respuesta de la colonia a esta primera hormiga activada y la capacidad de desactivarse por completo antes del siguiente estallido.
“En la analogía, una hormiga es una célula cerebral, o neurona, y una colonia es un cerebro. Las neuronas son simples en relación con el todo al que pertenecen. Sus interacciones entre sí generan la salida altamente compleja del cerebro en su conjunto. Lo mismo ocurre en una colonia de hormigas”, explica Stephen Pratt, biólogo conductual de la Universidad Estatal de Arizona, en declaraciones recogidas por Knowable Magazine.
Pratt ha estudiado cómo las colonias de hormigas Temnothorax toman decisiones colectivas, como elegir un nuevo nido. Sus experimentos demostraron que las colonias pueden tomar mejores decisiones que los individuos aislados cuando las diferencias entre opciones son pequeñas, un ejemplo de “sabiduría de las multitudes”.
Aplicaciones más allá de la biología
El concepto de “superorganismo” ha trascendido el ámbito académico para inspirar aplicaciones prácticas. Un estudio publicado en 2025 en Frontiers in Behavioral Neuroscience demostró que las hormigas locas de cuernos largos (Paratrechina longicornis) utilizan inteligencia de enjambre para anticipar obstáculos y despejar el camino antes de transportar comida, sin que ningún individuo comprenda el panorama completo.
“Este comportamiento inteligente ocurre a nivel de la colonia, no del individuo. Cada hormiga sigue señales simples —como marcas de olor fresco dejadas por otras— sin necesidad de entender el panorama general, pero juntas crean un resultado inteligente y orientado a un objetivo”, explicó la Dra. Danielle Mersch.
Los autores del nuevo modelo señalan que comprender estos mecanismos podría inspirar el diseño de sistemas distribuidos artificiales, como enjambres de robots que dependen de interacciones locales en lugar de control centralizado, mejorando la eficiencia en tareas como logística en almacenes o respuesta ante desastres.