Polistes dominula
Una avispa Polistes dominula. UNIVERSIDAD DE MICHIGAN

La primera evidencia en un animal invertebrado de inferencia transitiva, la capacidad de usar relaciones conocidas para inferir relaciones desconocidas, ha sido obtenida de la avispa del papel.

Más aún, el estudio liderado por la Universidad de Michigan ilustra cómo las avispas del papel pueden construir y manipular una jerarquía implícita.

Durante milenios, la inferencia transitiva (IT) se consideró un sello distintivo de los poderes deductivos humanos, una forma de razonamiento lógico utilizada para hacer inferencias: si A es mayor que B y B es mayor que C, entonces A es mayor que C.

Pero en las últimas décadas, los animales vertebrados, incluyendo monos, aves y peces, han demostrado la capacidad de usar la inferencia transitiva.

El único estudio publicado que evaluó IT en invertebrados encontró que las abejas no estaban a la altura de la tarea. Una posible explicación para ese resultado es que el pequeño sistema nervioso de las abejas impone limitaciones cognitivas que impiden que esos insectos realicen inferencias transitivas.

Las avispas de papel tienen un sistema nervioso aproximadamente del mismo tamaño, aproximadamente un millón de neuronas, como las abejas, pero exhiben un tipo de comportamiento social complejo que no se ve en las colonias de abejas. La bióloga evolucionista de la Universidad de Michigan, Elizabeth Tibbetts, se preguntó si las habilidades sociales de las avispas podrían permitirles tener éxito donde las abejas habían fallado.

Para averiguarlo, Tibbetts y sus colegas probaron si dos especies comunes de avispas, 'Polistes dominula' y 'Polistes metricus', podían resolver un problema de inferencia transitiva. Los hallazgos se publican en la revista Biology Letters.

"Este estudio se suma a la creciente evidencia de que los sistemas nerviosos en miniatura de los insectos no limitan los comportamientos sofisticados", dijo Tibbetts, profesor en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva.

Descubrimientos sobre las avispas

"No estamos diciendo que las avispas usaron la deducción lógica para resolver este problema, pero parecen usar relaciones conocidas para hacer inferencias sobre relaciones desconocidas", dijo Tibbetts. "Nuestros hallazgos sugieren que la capacidad para un comportamiento complejo puede estar determinada por el entorno social en el que los comportamientos son beneficiosos, en lugar de estar estrictamente limitados por el tamaño del cerebro".

Para hacer una prueba de TI, Tibbetts y sus colegas primero recolectaron reinas de avispas de papel de varios lugares alrededor de Ann Arbor, Michigan.

En el laboratorio, las avispas individuales fueron entrenadas para discriminar entre pares de colores llamados pares de premisas. Un color en cada par se asoció con una descarga eléctrica leve y el otro no.

"Me sorprendió realmente la rapidez y la precisión con que las avispas aprendieron los pares de premisas", dijo Tibbetts, quien ha estudiado el comportamiento de las avispas de papel durante 20 años.

Más tarde, las avispas fueron sometidas a colores pareados que no les eran familiares, y tuvieron que elegir entre los colores. Las avispas fueron capaces de organizar la información en una jerarquía implícita y utilizaron la inferencia transitiva para elegir entre pares de colores, dijo Tibbetts.

"Pensé que las avispas podrían confundirse, al igual que las abejas", dijo. "Pero no tuvieron problemas para darse cuenta de que un color en particular era seguro en algunas situaciones y no en otras".

Entonces, ¿por qué las avispas y las abejas, que poseen cerebros más pequeños que un grano de arroz, se desempeñan de manera tan diferente en las pruebas de inferencia transitiva? Una posibilidad es que se favorezcan diferentes tipos de habilidades cognitivas en las abejas y avispas porque muestran diferentes comportamientos sociales.

Una colonia de abejas tiene una sola reina y múltiples obreras de igual rango. En contraste, las colonias de avispas de papel tienen varias hembras reproductivas conocidas como fundadoras. Las fundadoras compiten con sus rivales y forman jerarquías de dominancia lineal.

El rango de una avispa en la jerarquía determina los porcentajes de reproducción, trabajo y alimento. La inferencia transitiva podría permitir que las avispas hagan rápidamente deducciones sobre nuevas relaciones sociales.

Ese mismo conjunto de habilidades puede permitir que las avispas de papel hembras organicen espontáneamente la información durante las pruebas de inferencia transitiva, según la hipótesis de los investigadores.

Durante milenios, la inferencia transitiva fue considerada como un sello distintivo de la cognición humana y se pensó que estaba basada en la deducción lógica. Más recientemente, algunos investigadores han cuestionado si requiere un razonamiento de orden superior o puede resolverse con reglas más simples.

El estudio de Tibbetts y sus colegas ilustra que las avispas de papel pueden construir y manipular una jerarquía implícita. Pero no hace afirmaciones sobre los mecanismos precisos que subyacen a esta capacidad.

En estudios anteriores, Tibbetts y sus colegas demostraron que las avispas de papel reconocen a los individuos de su especie por las variaciones en sus marcas faciales y que se comportan de manera más agresiva hacia las avispas con caras desconocidas.

Los investigadores también han demostrado que las avispas de papel tienen recuerdos sorprendentemente largos y basan su comportamiento en lo que recuerdan de las interacciones sociales anteriores con otras avispas.