Acidentes, desastres naturais e ataques aleatórios ou direcionados podem prejudicar a infraestrutura humana. Nossas redes de transporte, cadeias de suprimentos e redes de comunicação estão aumentando em tamanho e se tornando mais complexas à medida que nossas populações crescem.

Como protegemos essas redes de tornando-se vulnerável e falhando? Insetos sociais podem fornecer alguma inspiração.

Insetos sociais, como formigas, abelhas e vespas, vivem em um local de nidificação comum. Eles:

• trabalhar juntos para criar parceiros de ninho;

• ter uma (ou algumas) “rainhas”;

• ter fêmeas férteis (as rainhas) que produzem todos os parceiros do ninho; e

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• têm gerações sobrepostas, com jovens e idosos vivendo juntos.

Cada indivíduo dentro de um ninho se comporta um pouco como um neurônio em um cérebro. Eles interagem e reagem ao comportamento dos vizinhos mais próximos que vivem dentro do ninho. Esse comportamento social pode levar a feitos impressionantes, como cupins construindo grandes montículos ou formigas trabalhando juntos para formar pontes ou jangadas.

Ele também fornece ao ninho uma certa resiliência quando confrontado com interrupções. Trabalhando juntos, uma pequena falha pode ser corrigida antes de se tornar uma grande falha. Isso é chamado comportamento coletivo. É visto em muitas espécies, incluindo insetos, peixes, pássaros e humanos.

Já podemos traçar paralelos entre as sociedades humanas e sociais de insetos. Mas o estudo continuado do comportamento coletivo tem implicações em matemática, física e robótica. Isso poderia nos ajudar a projetar uma infraestrutura melhor e mais resiliente.

Fatores contribuintes

Dois fatores que levam à resiliência de insetos sociais são o controle descentralizado e o comportamento de redundância e troca de tarefas.

Nas sociedades de insetos, não há líder nem modelo. Esse controle descentralizado significa que todo indivíduo é essencialmente substituível, permitindo que as colônias sejam resistentes à perda de indivíduos.

Além disso, os danos ao sistema - a colônia - podem ser resolvidos como acontece, sem a necessidade de comunicações demoradas com os gerentes. Os sistemas humanos estão se tornando cada vez mais descentralizados, muitas vezes através da dependência da internet, mas mesmo nossos serviços de internet estão se tornando mais centralizados.

Pense na natureza simplificada do Google. Ele fornece não apenas um mecanismo de pesquisa, mas um serviço de e-mail, um calendário e documentos do Google, entre outros serviços. É muito mais fácil e mais conveniente gerenciar nossas vidas on-line por meio de um único serviço centralizado. No entanto, se um aspecto do Google for corrompido por meio de um ataque on-line, as falhas em cascata no sistema podem prejudicar o acesso a muitos desses serviços.

Apesar da frase “ocupada como uma abelha”, muitas colônias sociais de insetos mantêm um grande número de indivíduos aparentemente “preguiçosos” que não trabalham. Esses indivíduos, conhecidos como indivíduos redundantes ou trabalhadores inativos, atua como uma rede de segurança que permite que um ninho responda rapidamente a uma interrupção - como a perda de trabalhadores ou um ataque de predador.

Insetos também são capazes de mudar de emprego em resposta a uma ruptura. Dentro de um ninho, os indivíduos podem ter empregos nos quais se especializam. Isso permite maior eficiência dentro do ninho. Mas durante uma interrupção, os indivíduos podem trocar de emprego para preencher a lacuna.

Isto é semelhante aos nossos serviços de emergência voluntários, como o Serviço de Emergência do Estado (SES). As pessoas que se voluntariam com o SES geralmente trabalham em outras áreas. Mas, quando ocorre uma emergência, eles são capazes de responder e ajudar a resolver o problema.

Talvez um treinamento de habilidades mais amplo permita que as pessoas ajudem durante alguns distúrbios em nossa infraestrutura.

Como isso poderia ter lições para os humanos?

Ao estudar o comportamento coletivo dos insetos sociais e as maneiras pelas quais eles são capazes de permanecer resilientes diante das perturbações, podemos nos basear nessas lições para inspirar o desenvolvimento de nossa infraestrutura e protegê-la de falhas em grande escala.

Os insetos sociais desenvolveram uma variedade de soluções para diferentes rupturas ao longo de milênios. Tentar experimentar em redes humanas é muitas vezes impossível e antiético, mas podemos experimentar diretamente em insetos sociais.

Isso não quer dizer que sistemas sociais de insetos sejam proxies para sistemas humanos, mas comparando numerosos sistemas de insetos sociais, estudando estudos de casos humanos (geralmente a partir dos resultados encontrados após um desastre natural) e desenvolvendo simulações, podemos começar a entender características gerais que contribuem para a resiliência em diferentes escalas e tipos de distúrbios.

Isso também acontece nos dois sentidos. Emprestando idéias, ferramentas e conceitos do trabalho de resiliência em outras disciplinas, como física, economia e engenharia, podemos obter uma compreensão maior da mecânica por trás da resiliência de insetos sociais.

Juntos, isso pode levar a um maior entendimento da resiliência que pode ser aplicada ao projeto de uma melhor infra-estrutura humana.

Sobre o autor

Eliza Middleton, Pós-Doutorado em Entomologia e Manejo Integrado de Pragas, Universidade de Sydney. Ela está amplamente interessada na ecologia comportamental e desenvolveu uma ênfase específica no comportamento coletivo, na comunicação e na resiliência da infraestrutura.

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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