La vida de una abeja melífera depende de que coseche con éxito el néctar de las flores para hacer miel. Decidir qué flor es más probable que ofrezca néctar es increíblemente difícil.
por Andrew Barron
Hacerlo bien exige sopesar correctamente las señales sutiles sobre el tipo de flor, la edad y la historia, los mejores indicadores de que una flor puede contener una pequeña gota de néctar. Hacerlo mal es, en el mejor de los casos, una pérdida de tiempo y, en el peor, significa exponerse a un depredador letal que se esconde en las flores.
En una nueva investigación publicada hoy en eLife , nuestro equipo informa cómo las abejas toman estas decisiones complejas .
Un campo de flores artificiales.
Desafiamos a las abejas con un campo de flores artificiales hechas de discos de cartón de colores, cada uno de los cuales ofrecía una pequeña gota de jarabe de azúcar. Las “flores” de diferentes colores variaban en su probabilidad de ofrecer azúcar, y también diferían en qué tan bien las abejas podían juzgar si la flor falsa ofrecía o no una recompensa.
Pusimos marcas de pintura diminutas e inofensivas en la parte posterior de cada abeja y filmamos cada visita que una abeja hacía al conjunto de flores. Luego usamos visión por computadora y aprendizaje automático para extraer automáticamente la posición y la ruta de vuelo de la abeja. A partir de esta información, pudimos evaluar y cronometrar con precisión cada decisión que tomaron las abejas.
Descubrimos que las abejas aprendieron muy rápidamente a identificar las flores más gratificantes. Rápidamente evaluaron si aceptar o rechazar una flor, pero sorprendentemente, sus elecciones correctas fueron en promedio más rápidas (0,6 segundos) que sus elecciones incorrectas (1,2 segundos).
Esto es lo contrario de lo que esperábamos.
Por lo general, en los animales, e incluso en los sistemas artificiales, una decisión precisa lleva más tiempo que una decisión imprecisa. A esto se le llama equilibrio entre velocidad y precisión .
Esta compensación ocurre porque determinar si una decisión es correcta o incorrecta generalmente depende de la cantidad de evidencia que tengamos para tomar esa decisión. Más evidencia significa que podemos tomar una decisión más precisa, pero recopilar evidencia lleva tiempo. Por lo tanto, las decisiones precisas suelen ser lentas y las decisiones imprecisas son más rápidas.
La compensación entre velocidad y precisión ocurre con tanta frecuencia en ingeniería, psicología y biología que casi se podría llamar una “ley de la psicofísica”. Y, sin embargo, las abejas parecían estar violando esta ley.
Los únicos otros animales conocidos que superan el equilibrio entre velocidad y precisión son los humanos y los primates .
Entonces, ¿cómo puede una abeja, con su diminuto pero notable cerebro, funcionar a la par de los primates?
Las abejas evitan el riesgo
Para desarmar esta pregunta, recurrimos a un modelo computacional , preguntando qué propiedades debería tener un sistema para vencer la compensación entre velocidad y precisión.
Construimos redes neuronales artificiales capaces de procesar información sensorial , aprender y tomar decisiones. Comparamos el rendimiento de estos sistemas de decisión artificiales con el de las abejas reales. A partir de esto, pudimos identificar lo que un sistema debe tener para superar la compensación.
La respuesta estaba en dar respuestas de “aceptar” y “rechazar” diferentes umbrales de evidencia con límites de tiempo. Esto es lo que eso significa: las abejas solo aceptaron una flor si, de un vistazo, estaban seguras de que era gratificante. Si tenían alguna duda, la rechazaron.
Esta fue una estrategia de aversión al riesgo y significó que las abejas podrían haberse perdido algunas flores gratificantes, pero centró con éxito sus esfuerzos solo en las flores con la mejor oportunidad y la mejor evidencia de proporcionarles azúcar.
Nuestro modelo de computadora de cómo las abejas estaban tomando decisiones rápidas y precisas se asignó bien tanto a su comportamiento como a las vías conocidas del cerebro de la abeja.
Nuestro modelo es plausible de cómo las abejas son tomadores de decisiones tan efectivos y rápidos. Además, nos brinda una plantilla sobre cómo podríamos construir sistemas, como robots autónomos para exploración o minería, con estas características.
Más información: HaDi MaBouDi et al, Cómo las abejas melíferas toman decisiones rápidas y precisas, eLife (2023). DOI: 10.7554/eLife.86176
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original .
