L’articolo di Sara Urbani, uscito sulle pagine de IlBoLive, riferisce di nuovo studio pubblicato su Science sul comportamento collettivo delle locuste, che sfida i modelli teorici precedenti basati sull’idea che gli insetti si comportino come “particelle auto-propulse”.

Quasi vent’anni fa, sempre su Science era apparso un famoso studio che proponeva un’analogia molto suggestiva per descrivere il movimento collettivo degli sciami di locuste: quella delle particelle. Un’immagine affascinante ed efficace, che ha influenzato profondamente il modo in cui abbiamo interpretato il comportamento di gruppo di molti animali in natura. La premessa era semplice: gli animali in movimento collettivo si comportano come “particelle auto-propulse”, interagendo tra loro in modo simile a tanti piccoli magneti che si allineano.

I ricercatori dell’Università di Costanza in un recente studio hanno invece dimostrato che i movimenti degli sciami di locuste sono guidati da meccanismi sensoriali e cognitivi complessi, piuttosto che dalla semplice densità o allineamento tra individui.

In order to explain their results, it was necessary for the Konstanz team to rethink the approach of modeling collectives from the bottom up. “Locusts are not behaving like simple particles that align with one another”, says Iain Couzin. “We realized that we need to model them as cognitive agents – processing their surroundings and making decisions about where to move next.” The research team developed a simple cognitive model, informed by the neurobiology of the neural circuits used by animals for spatial navigation, termed a “ring attractor” neural network. In this model, individuals have a simple neural representation of the bearing towards, but not the body orientation or direction of motion, of neighbours. Movement decisions emerge through a dynamic process in which neural representations compete or converge based on relative positioning, ultimately reaching a consensus that determines the direction of motion.

Sembrerebbe quindi che il movimento collettivo delle locuste non dipenda dalla densità del gruppo, ma dalla quantità di informazioni sensoriali. Gli esperimenti in realtà virtuale 3D hanno permesso di studiare il comportamento delle locuste in modo più dettagliato, rilevando che reagiscono selettivamente a stimoli visivi coerenti. Questo è un vero e proprio cambio di prospettiva, perché sembra che le locuste utilizzino informazioni visive e processi cognitivi per prendere decisioni, mostrando una forma di intelligenza collettiva.

Questi risultati potrebbero avere applicazioni in ambiti tecnologici come la robotica degli sciami e l’intelligenza artificiale, oltre a fornire strumenti per controllare le invasioni delle locuste.