Efeito Ringelmann: por que as formigas tecelãs ficam mais eficientes em grupo

Você já participou de um projeto com muita gente? É comum imaginar que, quanto maior o grupo, mais rápido e melhor o trabalho avança.

Na prática, porém, quando novas pessoas entram na equipa, a eficácia de cada indivíduo não aumenta. Pior: nem sequer se mantém - ela diminui. Muitas mãos até podem aliviar o trabalho, mas gente demais na cozinha estraga a receita.

Esse paradoxo é chamado de efeito Ringelmann, em referência ao engenheiro francês Max Ringelmann, que o descreveu no fim do século XIX.

Ao medir a força gerada por estudantes a puxar uma corda, ele observou que, conforme mais estudantes se juntavam à tarefa, a força total subia - mas o esforço médio de cada pessoa caía.

A queda, segundo a explicação clássica, vem sobretudo de dois fatores: a dificuldade de coordenação em equipas maiores e a “ociosidade social” (a tendência de reduzir o esforço quando a responsabilidade individual parece menor dentro do grupo).

Ainda assim, muitos animais - de cardumes de peixes a alcateias de leões - cooperam com sucesso em grupos grandes. Será que eles conseguem contornar essa perda de eficiência?

Se algum animal tivesse essa capacidade, seriam as formigas. Num estudo recente publicado na revista Biologia Atual, procurámos descobrir se as correntes de formigas tecelãs sofriam com o efeito Ringelmann.

Trabalho em grupo - para formigas

Formigas são especialistas em ação coletiva, coordenando tarefas complexas de forma fluida em colónias com milhões de indivíduos. E, entre as espécies, as formigas tecelãs (Oecophylla smaragdina) são um exemplo especialmente marcante.

Elas constroem ninhos nas copas das árvores puxando folhas vivas para as aproximar e “costurando” a estrutura com seda produzida por larvas. Para isso, formam “correntes de tração”: cada formiga agarra, com as mandíbulas, a cintura de outra e todas puxam em uníssono.

A vantagem mecânica dessas correntes ainda não tinha sido investigada.

Para estudar o fenómeno, incentivámos as formigas a formar correntes e a puxar uma “folha” artificial de papel presa a um dinamómetro, que monitorizava continuamente a força coletiva gerada. À medida que mais formigas entravam e saíam da equipa de tração, foi possível acompanhar, em tempo real, como a força do grupo se alterava.

A nossa hipótese inicial era que a força por indivíduo cairia conforme as correntes crescessem - uma ideia coerente com trabalhos anteriores sobre formigas. Por exemplo, formigas-de-fogo (Solenopsis invicta) são conhecidas por se ligarem em bolas pegajosas, semelhantes a jangadas, para sobreviver a inundações.

Quando investigadores separaram bolas de tamanhos diferentes, os grupos maiores exibiram sinais do efeito Ringelmann, com menor resistência por formiga à medida que o tamanho do grupo aumentava.

Para nossa surpresa, com as formigas tecelãs aconteceu o contrário: à medida que mais indivíduos se juntavam à equipa de tração, a força total aumentava como esperado - e a força por formiga também aumentava. Em outras palavras, cada formiga tecelã tornava-se mais eficaz conforme a equipa crescia.

Ao que tudo indica, as formigas tecelãs não só escapam ao efeito Ringelmann - como são “super eficientes” no trabalho em conjunto.

Uma divisão do trabalho

Como as formigas tecelãs alcançam essa super eficiência? Será apenas uma questão de colocar mais formigas na tarefa?

Não necessariamente.

A super eficiência parece depender da forma como elas se organizam. As formigas tecelãs tiveram melhor desempenho quando se dispunham numa única corrente longa, em vez de várias correntes curtas.

Também notámos que a postura mudava conforme a posição na corrente. As formigas que estavam atrás esticavam as patas traseiras - uma postura que as ajuda a resistir passivamente à força contrária exercida pela folha.

Já as formigas no meio ou na frente mantinham uma postura mais agachada, tipicamente associada à tração ativa. Esse padrão sugere uma divisão de tarefas dentro das correntes.

No estudo, propomos um mecanismo a que chamamos “catraca de força”. O elo mais fraco das correntes de tração não é a ligação entre as formigas, mas sim a aderência delas ao chão.

Quando puxa sozinha, a força máxima que uma formiga consegue produzir é limitada pelo escorregamento. Numa corrente, porém, as formigas de trás podem atuar como resistores passivos, aumentando o contacto com o chão e evitando que o conjunto deslize.

Isso permite que as formigas da frente puxem com mais intensidade, armazenando e transmitindo a força através da própria corrente. Essa divisão do trabalho “trava” a força e impede o recuo.

Mais é diferente

Embora seja um modelo ainda especulativo, a nossa proposta oferece uma perspetiva nova e convincente sobre como equipas podem evitar a armadilha comum do efeito Ringelmann - pelo menos quando a tarefa envolve aplicação de força física.

Para confirmar a hipótese da catraca de força, experiências futuras serão decisivas - por exemplo, variar o quão escorregadio é o chão ou alterar o peso da folha.

A pesquisa também tem implicações amplas, em especial para a área de robótica autónoma. Na robótica de enxames, equipas de robôs pequenos e baratos são concebidas para cooperar e executar tarefas que excedem as capacidades de qualquer membro isolado.

Ainda assim, até agora, equipas de robôs a puxar objetos, no máximo, alcançaram escalonamento linear: se se duplicar o número de robôs, duplica-se a força produzida. Isso sugere que os robôs podem não estar a sofrer com o efeito Ringelmann - mas também não são “super eficientes”.

Programar robôs com estratégias inspiradas em formigas - como a catraca de força das formigas tecelãs - pode elevar o desempenho e permitir que máquinas façam mais do que a simples soma das suas partes.

O nosso estudo também questiona a ideia de que o efeito Ringelmann seja universal. Às vezes, no trabalho em equipa, mais é diferente. E, ao menos para alguns animais, mais realmente é melhor. Se as formigas tecelãs fossem cozinheiras, é justo dizer que talvez preparassem o melhor caldo.

Chris R. Reid, Bolsista ARC Future Fellow, Ecologia Comportamental, Universidade Macquarie; e Daniele Carlesso, Bolsista de Pós-Doutoramento, Instituto Max Planck de Comportamento Animal

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