Desvelan patrones matemáticos que siguen las abejas para fabricar sus panales

Un equipo internacional de científicos liderado por el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, un centro mixto conformado por el CSIC y la Universidad de Granada, ha desvelado por primera vez qué patrones matemáticos siguen las abejas para fabricar sus perfectos panales.

Los investigadores, que han publicado sus resultados en la revista 'Journal of the Royal Society Interface', han demostrado que las abejas sin aguijón australianas (Tetragonula carbonaria, una especie endémica de aquel continente) construyen sus panales siguiendo complejos patrones sin tener un plan previo, ni coordinarse de forma global con el resto de abejas obreras.

El trabajo concluye que las abejas construyen sus panales siguiendo las mismas reglas matemáticas que los átomos o las moléculas cuando se agregan a un cristal, ha informado la Universidad de Granada.

De este modo, los panales forman los mismos patrones de terrazas que se observan en minerales, como por ejemplo en el nácar de las conchas de los moluscos.

Según explican Bruno Escribano Salazar y Antonio Osuna Mascaró, dos de los investigadores que han participado en este estudio, los panales de Tetragonula carbonaria presentan "sorprendentes patrones que pueden ser espirales, dobles espirales, o con forma de diana".

Hasta ahora se sabía que las abejas obreras construyen las colmenas añadiendo nuevas celdas en el extremo de cada capa del panal, pero no había una explicación convincente sobre cómo estas abejas australianas llegan a formar esos patrones complejos.

En el pasado se pensaba que sería necesaria algún tipo de coordinación y comunicación entre obreras, posiblemente mediante señales químicas.

La investigación liderada por la Universidad de Granada, en la que colaboran científicos de la Universidad de Cambridge y la Universidad de Medicina Veterinaria de Viena, han desarrollado un modelo matemático que explica cómo las abejas llegan a estos patrones sin necesidad de tener un plan previo ni coordinación global.

Examinando las estructuras y el orden que emerge en los panales, los investigadores han encontrado un modelo de complejidad mínima, que demuestra que cada abeja individualmente tan solo necesita información acerca de su entorno más próximo.

Con esta mínima información, cada obrera puede contribuir al crecimiento sin necesidad de una coordinación de grupo ni una inteligencia superior.

Los patrones observados son, por tanto, un fenómeno emergente, resultado del comportamiento local de las obreras.

Los investigadores han simplificado el modelo hasta reducirlo a solo dos parámetros: el tamaño típico de la abeja y un término aleatorio relacionado con la variabilidad en las celdas del panal.

Afinando estos parámetros el modelo es capaz de generar todos los patrones que se observan en los panales.

Pero las abejas también poseen una serie de comportamientos "rígidos", sencillos e innatos, que permiten el funcionamiento de la colmena.

En las colonias, estos comportamientos innatos permiten un fenómeno llamado estigmergia, por el cual fenómenos complejos pueden surgir a partir de acciones sencillas de muchos individuos, sin necesidad de que estos tengan un plan general.

El mismo modelo, con algunas diferencias en sus parámetros, había sido anteriormente aplicado al crecimiento de cristales a escala microscópica por estos mismos investigadores.