A formiga do deserto Cataglyphis fortis consegue encontrar a entrada de seu ninho, mesmo após andar metros como uma louca, combinando duas informações: a direção para qual ela anda e a distância. A cada vez que ela anda para um lado, ela calcula a direção que seu ninho deve estar.

Para saber a direção para qual ela anda, ela conta com um sistema que chamamos de bússula celestial (sério). Aprenderemos mais sobre este sistema no próximo texto. Hoje vamos entender como estas formigas medem distâncias e melhor: vamos entender como os mimercólogos (estudiosos de formigas) descobriram isso.

Uma hipótese formulada pelos cientistas é que as formigas medem o seu status energético. Basicamente, elas saberiam quanta energia elas ainda têm no seu tanque e daí calculam quanto elas andaram. No entanto, as formigas medem as distâncias percorridas mesmo carregando objetos de diferentes pesos, que supostamente gastariam mais energia para ser transportados. Outra hipótese é a de as formigas usam a passagem de objetos por seus olhos como referência, também refutada pelo fato das formigas saberem medir distâncias no escuro.

Na verdade o sistema de medição de distância das formigas é muito mais simples: elas contam os seus passos. Como seus passos percorrem uma distância bem definida, este é um bom parâmetro para usar como referência. Agora vem a pergunta: como os cientistas descobriram isso?

O primeiro passo (rs) dos cientistas foi testar a noção de distância das formigas. Para isso, eles faziam as formigas saírem de seus ninhos e andarem por um corredor até a comida. Depois eles pegavam a formiga e a colocavam em um segundo corredor. As formigas voltavam pelo corredor até uma distância equivalente ao seu ninho, quando elas começavam a vasculhar o território pela entrada de sua casa. Por incrível que pareça, as formigas sempre acertavam a distância a ser percorrida até o seu ninho.

O segundo passo foi tentar alterar o sistema de contagem de passos da formiga. Como fazer? Drogas pesadas, lobotomias? Descobrir isso foi o pulo do gato da pesquisa: eles resolveram mudar o tamanho do passo das formigas! Assim, se as formigas dessem passos maiores, elas percorreriam distâncias maiores com o mesmo número de passos. E foi isso que eles fizeram: eles esperavam a formiga encontrar comida, depois eles a capturavam e cortavam um pedaço de suas pernas ou aumentavam o tamanho de suas pernas com plásticos! Duvida? Veja a figura abaixo para entender o que foi feito e preste atenção na foto acima. O melhor é que as formigas andavam normalmente após terem partes de suas pernas cortadas ou sobre pedacinhos de plástico!

O resultado não poderia ser mais elegante. No gráfico abaixo podemos ver a frequência do comportamento de busca da formiga pela distância do ninho. Em roxo está o comportamento de uma formiga normal: elas geralmente intensificam o comportamento de procura exatamente no local que elas esperam estar o formigueiro. No caso das formigas com pernas menores, em verde e amarelo, elas iniciam a busca antes, afinal, com passos menores, elas percorrem distâncias menores com o mesmo número de passos. Já o oposto acontece nas formigas com pernas-de-pau, em vermelho.

Por incrível que pareça, esses dados ainda coincidem com os dados teóricos, preditos através de modelos matemáticos. Por fim, quando formigas com cotocos ou com pernas-de-pau iam até a comida desta forma e eram postas para voltar, elas acertavam a distância de seu formigueiro, mostrando que a operação não alterava a sua capacidade de medir distâncias.

Estes resultados permitiram os cientistas finalmente concluir que as formigas medem distância somente medindo o número de passos que elas dão. Neste vídeo, infelizmente em alemão, é possível ver todas as etapas do experimento: como eles desenham os gráficos que mostrei no primeiro texto da série, como eles fazem os experimentos dos corredores, o comportamento de busca das formigas e como eles colocam pernas-de-pau nelas. Aproveitem!

Wittlinger, M., Wehner, R. and Wolf, H. (2007). The desert ant odometer: a stride integrator that accounts for stride length and walking speed. J. Exp. Biol. 210, 198-207.