Indivíduos de uma colônia social de insetos podem ser organizados espacialmente, ou dispostos de forma não aleatória dentro do ninho. Estes territórios em miniatura, ou zonas de fidelidade espacial foram descritos em abelhas melíferas (Apis mellifera), formigas (Odontomachus brunneus; Temnothorax albipennis; Pheidole dentata), e vespas de papel (Polistes dominulus, Ropalidia revolutionalis). Enquanto residem nestas zonas, os trabalhadores executam a tarefa apropriada à área em que residem. Por exemplo, indivíduos que permanecem no centro de um ninho de formigas são mais propensos a alimentar larvas, enquanto indivíduos encontrados na periferia do ninho são mais propensos a forragem. E. O. Wilson propôs que ao permanecer em áreas pequenas e não aleatórias dentro do ninho, a distância que um indivíduo se move entre tarefas pode ser minimizada, e a eficiência geral da colônia aumentaria.
Organização espacial no ninhoEditar
“Foraging-for-work “Editar
Há uma variedade de formas pelas quais os indivíduos podem dividir o espaço dentro de um ninho. De acordo com a hipótese “foraging-for-work”, trabalhadores adultos começam a executar tarefas na área do ninho onde emergiram, e gradualmente se deslocam para a periferia do ninho à medida que as exigências para executar determinadas tarefas mudam. Esta hipótese é baseada em duas observações: “(1) que existe uma estrutura espacial na disposição das tarefas nas colônias de insetos sociais e (2) que os trabalhadores se tornam adultos primeiro no centro do ninho ou em torno dele”. Os indivíduos podem permanecer em uma área por um longo período de tempo, enquanto as tarefas precisarem ser realizadas ali. Com o tempo, a zona de um indivíduo pode mudar à medida que as tarefas são realizadas e os trabalhadores procuram outras áreas onde as tarefas precisam de ser realizadas. As abelhas, por exemplo, começam sua vida adulta cuidando de uma ninhada localizada na área próxima ao local onde emergiram (ou seja, as abelhas enfermeiras). Eventualmente, as obreiras afastam-se da área de criação e começam a realizar outras tarefas, como o armazenamento de alimentos, a guarda ou a forragem.
Hierarquia de dominânciaEditar
O espaço dentro do ninho também pode ser dividido como resultado das interacções de dominância. Por exemplo, em colónias de vespas de papel, uma única rainha inseminada pode encontrar (iniciar) uma colónia depois de acordar da hibernação (sobre-internação). No entanto, é comum em muitas espécies que várias fêmeas inseminadas se juntem a estas fundadoras em vez de fundarem o seu próprio ninho. Quando várias fêmeas inseminadas encontram uma colónia juntas, a colónia cresce rapidamente, mas apenas um indivíduo se torna a primeira camada de ovos. Através de uma série de interacções de dominância, a vespa mais agressiva emergirá como o indivíduo dominante e tornar-se-á a primeira camada de ovos para o grupo (o papel principal para assegurar que os seus genes são transmitidos às gerações seguintes), enquanto as restantes vespas subordinadas executarão outras tarefas, como a construção de ninhos ou a procura de alimentos. Há evidências de que estas interacções de dominância também afectam as zonas espaciais que os indivíduos ocupam. Nas vespas de papel (Ropalidia revolutionalis), assim como na espécie de formiga Odontomachus brunneus, os indivíduos dominantes são mais propensos a residir nas áreas centrais do ninho, onde cuidam da criação, enquanto os indivíduos subordinados são empurrados para a borda, onde são mais propensos a forragearem. Não se sabe se a divisão do espaço ou o estabelecimento da dominância ocorre primeiro e se o outro é o resultado disso.
Organização espacial fora do ninhoEditar
Há também evidências de que os forrageiros, que são os insectos que deixam o ninho para recolher os valiosos recursos para a colónia em desenvolvimento, podem dividir o espaço fora do ninho. Makino & Sakai mostrou que as abelhas forrageadoras mantêm zonas de forrageamento em manchas de flores, o que significa que as abelhas retornam consistentemente para as mesmas áreas dentro de um ninho e que há pouca sobreposição entre os indivíduos. Estas zonas podem expandir-se e contrair-se quando os forrageiros vizinhos são removidos ou introduzidos, respectivamente. Dividindo as zonas de forrageamento em “territórios de forrageamento” em miniatura, os indivíduos podem maximizar o número de flores visitadas com o mínimo de interrupções ou competição entre os forrageiros. Estes ‘territórios forrageiros’ divididos entre indivíduos da mesma colónia são o resultado da auto-organização entre os forrageiros; ou seja, não há nenhum forrageiro que dite onde as abelhas irão forragear. Em vez disso, a manutenção destas zonas de forragem deve-se a regras simples seguidas por cada indivíduo forrageiro. Estudos para determinar essas “regras” são uma importante área de pesquisa em informática, biologia básica, ecologia comportamental e modelagem matemática.
Organização espacial como propriedade emergente de um sistema auto-organizadoEditar
A auto-organização observada na procura de territórios é um microcosmo para a auto-organização observada em toda a colônia. A organização espacial observada nas colônias de insetos sociais pode ser considerada uma propriedade emergente de um sistema complexo auto-organizado. É auto-organizada porque não há um líder que dite onde cada indivíduo irá residir, nem que tarefa um indivíduo irá realizar quando lá chegar. Ao invés disso, as zonas podem ser um subproduto da divisão do trabalho, onde os indivíduos acabam em um determinado local por um período de tempo baseado na tarefa que executam, ou interações de dominância, onde os indivíduos dominantes têm acesso aos lugares mais desejáveis dentro do ninho. Os padrões espaciais exibidos pelos indivíduos de colônias sociais de insetos não são óbvios, pois é difícil observar e diferenciar os indivíduos dentro de uma cavidade de ninho ou voando através de uma mancha de forragem. Entretanto, quando uma atenção cuidadosa é dada ao trabalhador individual, a organização espacial dos trabalhadores no ninho torna-se aparente.