¿Alguna vez has sido parte de un proyecto de grupo grande? Puede asumir que con más personas involucradas, el trabajo se hace mejor y más rápido.
Sin embargo, a medida que más miembros del equipo se unen al grupo, la efectividad de cada individuo no aumenta. Ni siquiera se mantiene constante, empeora. Muchas manos pueden hacer que la luz funcione, pero demasiados cocineros estropean el caldo.
Esta paradoja se conoce como el efecto Ringelmann, llamado así por el ingeniero francés Max Ringelmann quien lo descubrió a fines del siglo XIX.
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Cuando midió la fuerza producida por los estudiantes que se pusieron en una cuerda, descubrió que a medida que más estudiantes se unían a la tarea, la fuerza total de tiros aumentó, pero el esfuerzo promedio por individuo disminuyó.
Esta disminución se debió a dos factores principales: la dificultad de coordinar dentro de los equipos más grandes y “holgazanería social”, la tendencia para que las personas reduzcan el esfuerzo cuando se sienten menos responsables dentro de un grupo.
Pero muchas especies animales, desde escuelas de peces hasta orgullo del león, cooperan con éxito en grandes grupos. ¿Podrían de alguna manera superar esta disminución en la eficiencia?
Si algún animal pudiera, serían hormigas. En Nuevo estudio publicado en Biología actualEl objetivo fue averiguar si las cadenas de hormigas de tejedor sufrieron el efecto de Ringelmann.
Trabajo grupal – para hormigas
Las hormigas son campeones de acción colectiva, coordinando sin problemas tareas complejas entre colonias de millones. Y entre todas las especies de hormigas, las hormigas de tejedor (Oecophylla Smaragdina) son un ejemplo destacado.
Weaver Ants Craft Treetop nidos uniendo las hojas vivas y uniéndolas con seda larval. Para hacerlo, forman “tiras de cadenas”: cada hormiga agarrando la cintura de otra con sus mandíbulas y tirando al unísono.
La ventaja mecánica de estas cadenas nunca ha sido investigada.
Alentamos a las hormigas a formar cadenas para tirar de una hoja de papel artificial unida a un medidor de fuerza que monitoreaba continuamente su salida de fuerza colectiva. A medida que más hormigas se unieron y dejaron el equipo de extracción, pudimos ver cómo cambió la producción del grupo en tiempo real.
Presumimos que la fuerza por individuo disminuiría a medida que crecía las cadenas, una idea respaldada por la investigación de hormigas previas. Por ejemplo, hormigas de fuego (Solenopsis Invicta) se sabe que se unen en bolas pegajosas y en forma de balsa para sobrevivir inundaciones.
Cuando los investigadores separaron bolas de tamaño variable, grupos más grandes mostró signos del efecto Ringelmannmostrando menos resistencia por hormiga a medida que aumentaba el tamaño del grupo.
Para nuestra sorpresa, descubrimos que a medida que más hormigas de tejedor se unían al equipo de tracción, la fuerza total aumentó como se esperaba, pero también la fuerza por hormiga. En otras palabras, las hormigas de tejedor individuales en realidad se volvieron más efectivas a medida que crecía el tamaño del equipo.
Parece que las hormigas de tejedor no solo pueden evitar el efecto de Ringelmann, sino que son “superalentes” en su trabajo en equipo.
Una división del trabajo
¿Cómo logran las hormigas de tejedor la superalencia? ¿Es solo una cuestión de agregar más hormigas a la mezcla?
No necesariamente.
La súper eficiencia parece depender de cómo las hormigas se arreglen. Las hormigas de Weaver se desempeñaron mejor al arreglarse en una sola cadena larga en lugar de varias cortas.
También notamos que la postura de hormigas difería dependiendo de su posición en una cadena. Las hormigas en la parte trasera extendieron sus patas traseras, una postura que les ayuda a resistir pasivamente la force de la hoja.
Las hormigas colocadas en el medio o frente de la cadena mantuvieron una postura más agachada, típicamente asociada con la tracción activa. Este patrón insinuó una división del trabajo dentro de las cadenas.
En nuestro estudio, proponemos un mecanismo que llamamos el “trinquete de fuerza”. El eslabón más débil en las cadenas de tracción no son las conexiones de las hormigas entre sí, sino su agarre en el suelo.
Al tirar solo, la fuerza máxima de tracción que una hormiga puede producir está limitada por deslizamiento. Pero en una cadena, las hormigas traseras pueden actuar como resistentes pasivos, aumentando el contacto al suelo y evitando el deslizamiento.
Esto permite que las hormigas delanteras tiren más duras, almacenan y transmitan fuerza a través de la cadena misma. Esta división del trabajo se bloquea en la fuerza y evita el retroceso.
Más es diferente
Si bien es especulativo, nuestro modelo proporciona una nueva perspectiva convincente sobre cómo los equipos podrían superar la trampa común del efecto Ringelmann, al menos en la aplicación de la fuerza física.
Los experimentos futuros, como variar la zapatilla del suelo o el peso de la hoja, serán críticos para confirmar nuestra hipótesis de trinquete de fuerza.
Nuestra investigación tiene amplias implicaciones, especialmente para el campo de la robótica autónoma. En la robótica de enjambre, los equipos de pequeños robots económicos están diseñados para colaborar para lograr tareas más allá de las capacidades de cualquier miembro del grupo.
Sin embargo, hasta ahora, Tirar de los equipos de robots En el mejor de los casos, han logrado una escala lineal: duplicar el número de robots duplica la salida de fuerza. Esto significa que los robots pueden no estar sufriendo el efecto de Ringelmann, pero tampoco son “súper eficientes”.
La programación de robots con estrategias de imitación de hormigas, como el trinquete de la fuerza de las hormigas de Weaver, podría mejorar su rendimiento y permitir que las máquinas se conviertan en más que la suma de sus partes.
Nuestro estudio también desafía la ubicuidad del efecto Ringelmann. A veces, cuando se trata de trabajo en equipo, más es diferente. Y al menos para algunos animales, más es mejor. Si las hormigas de Weaver fueran cocineras, es justo decir que podrían ser el mejor caldo.
Chris R. ReidArc Future Fellow, Ecología conductual, Universidad de Macquarie y Daniele CarlessoBecario postdoctoral, Instituto de Comportamiento Animal Max Planck
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