Los insectos saben matemáticas.

Últimamente, unas criaturas tan pequeñas como son los insectos, están dando auténticas clases de matemáticas a los más expertos humanos en esta disciplina. Pero ¿es que acaso los insectos saben matemáticas? Pues parece ser que sí, o al menos las utilizan con gran provecho, y nosotros sin enterarnos. Veamos algunos ejemplos.

El primer caso se ha desvelado recientemente (hace unos días). Se trata del espectacular salto de las pulgas. Desde muy antiguo, se sabía que esos diminutos y molestos animales realizan saltos gigantescos para su tamaño. Una pulga, que apenas mide 2 milímetros, puede saltar hasta 2 metros, a la escalofriante velocidad de 1,9 metros por segundo.

Pulga vista al microscopio electrónico de barrido (SEM) (Fuente: Centre for Desease Control and Prevention Autor: Janice Carr)

Lo que seguía siendo un misterio era el mecanismo propulsor utilizado en estos saltos olímpicos. Estaba claro que con las patas, pero ¿con qué parte de ellas?

Esto es lo que se preguntaron en 1967 dos científicos: Henry Bennet Clark y Miriam Rothschild. El primero apostaba por el tarso (lo que sería el pie) mientras que la segunda creía que el impulso estaba en el trocánter (lo que sería la rodilla). Lo malo es que en aquellos tiempos no había cámaras de vídeo de alta velocidad para cotillear a estas criaturas en el momento del salto. La cosa quedó ahí, a la espera de que la tecnología viniera en su ayuda.

La tecnología al final llegó, pero todo el mundo ya se había olvidado de esta apuesta entre los dos científicos. Bueno, todo el mundo menos Gregory Sutton, científico de la Universidad de Cambridge, que la ha resucitado.

El equipo de Sutton realizó un casting, a lo Operación Triunfo, pero de pulgas. Se seleccionaron las diez mejores actrices, las que mejor saltaban y en el momento justo.

Curiosamente descubrieron que sus divas sólo saltaban cuando había luz. Debe ser que en la oscuridad les da no sé qué hacerlo, no sea que se den con algún mueble y se partan el pulguil cráneo. Sea como fuere, el equipo ideó un mecanismo de encendido y apagado de luces acoplado a la cámara de alta velocidad.

Pero no todo va a ser hacer películas, no. Sutton y su colega Malcolm Burrows, desarrollaron dos modelos matemáticos para los dos paradigmas de salto: con el tarso y con el trocánter.

En las películas se dieron cuenta de que la pulga aceleraba en el inicio del salto, pero seguía acelerando más cuando el trocánter ya había dejado de tocar el suelo. Todo apuntaba al tarso, como así fue al analizar los modelos matemáticos. Si el impulso se hubiera originado en el trocánter, la aceleración habría superado el máximo medido en estos animales: 1500 metros por segundo al cuadrado.




Fotogramas de la película de Sutton y Burrows, con las pulgas en pleno salto (Fuente: http://www.abc.es/)


No creo que Sutton y Burrows reciban el Nobel por este descubrimiento, pero al menos se han divertido, y quién sabe, algún día podría tener aplicaciones prácticas en biónica.

El otro ejemplo de la sabiduría matemática de los insectos viene del mundo de las abejas. Ellas solas y desde hace mucho tiempo, han resuelto uno de los problemas matemáticos más complejos: el problema del viajante de comercio.

Este problema tiene un enunciado muy sencillo, pero engañoso, ya que la solución es bastante compleja. Dice así: un viajante parte de su ciudad y tiene que visitar varias ciudades para acabar en el punto de partida. Pero todo esto lo tiene que realizar recorriendo el camino más corto. A mí, particularmente, este problema me recuerda al famoso problema de los puentes de Königsberg (7 puentes sobre el río Pregolya por los que hay que pasar sin repetir y llegando al punto inicial), que tuvo de cabeza a todos los matemáticos europeos del siglo XVIII, hasta que fue resuelto por Leonhard Euler en 1736, dando origen a la teoría de grafos.

Leonhard Euler, un matemático tan brillante como las abejas (Fuente: Wikipedia)

El del viajante puede parecer fácil, pero no lo es tanto. Se trata de un problema con el que se topan todos los días las empresas de logística. Tan complicado es, que un ordenador puede pasar varios días calculando el recorrido óptimo antes de dar una respuesta.

Así las cosas, Lars Chittka y su equipo, de la Escuela Queen Mary de Ciencias Biológicas y Químicas de la Universidad de Londres, ha descubierto que las abejas en sus rutas por cientos de flores siempre eligen la trayectoria más corta, no importa lo compleja que sea.

Según Chittka, las abejas tienen una mente matemática de primer orden, sobre todo teniendo en cuenta que su cerebro tiene el tamaño de un alfiler. Toda una proeza de la Naturaleza.

Abeja durante uno de sus paseos (Fuente: fotografía del autor)

El equipo de Chittka utilizó flores artificiales para estudiar a las hacendosas y viajeras abejas. Estas, tras un tiempo de exploración necesario para ubicar cada flor, siempre elegían la ruta más corta. Es la primera vez que se descubre tal habilidad matemática en un animal.

Los científicos creen que de estas investigaciones se pueden sacar importantes conclusiones para solucionar los problemas en la gestión del tráfico de vehículos, en el flujo de información por la web o en las rutas de transporte de las compañías de logística. !! Cuánto nos queda por aprender de las pequeñas criaturas !!