The following text is an edited extract from an

The following text is an edited extract from an article which appeared on the website of the US
magazine Science Daily in December 2008. It deals with the formation of locust swarms.
English source text:
By applying an old theory that has been used to explain water flow through soil and the spread of
forest fires, researchers may have found an answer to a perplexing ecological and evolutionary
problem: why locusts switch from an innocuous, solitary lifestyle to form massive swarms that can
devastate crops and strip fields bare.
Their report, published online on December 18th in Current Biology, a Cell Press publication,
concludes that once the insects' ranks grow to a certain threshold size, banding together prevents
predators from moving from one patch of insects to the next and easily picking the bugs off one by
one.
"A predator can only move continually across a landscape, consuming locusts as it goes, if there is a
landscape-spanning pathway of connected, high-yielding patches containing locusts in abundance,"
said Andy Reynolds of Rothamsted Research. "If the locusts were to remain dispersed when their
numbers become sufficiently high, then such predator-sustaining pathways would always exist. By
grouping together, locusts can reduce the number of connections between patches, and there is a
significant probability that the predator will locate too few locusts to sustain itself."
Locusts are a notorious outbreak pest, with the ability to increase sharply in abundance when
conditions are right. They've also been of interest because of their remarkable ability to shift from a
cryptic, solitary state to form migratory bands when their numbers grow. At such times, the insects not
only behave differently, but the two "phases" also differ from each other in their physiology, color,
shape, and many other traits - so much so that the phases were sometimes thought to be completely
different species.
Despite the interest, scientists had no satisfactory explanation for the evolution of this behavior. Until
now, that is.
In the new study, the researchers applied percolation theory - the study of how randomly generated
clusters connect and behave - to the problem. The theory, so named from the way in which coffee
flows through a percolator, is known to play a fundamental role in a diverse range of disorderly
physical phenomena, but it had received rather little attention in ecological quarters, Reynolds said.
Using the theory, they now show that it would be highly disadvantageous for individual locusts to
continue indefinitely in a dispersed distribution as their population explodes. That’s because the
switch to a swarm disrupts the connections in the predators' network of tempting food patches.
The finding suggests that selection pressure from predators has been a key factor in driving the
evolution of the insects' gregarious tendencies. And, they said, the theory will no doubt apply to other
species and circumstances as well.
Portuguese target text:
Aplicando uma velha teoria que tem sido utilizada para explicar a circulação da água através do solo
e a propagação dos fogos florestais, os investigadores podem ter encontrado uma resposta para um
problema ecológico e evolucionista que causa perplexidade: o motivo pelo qual os gafanhotos
passam de um estilo de vida inócuo e solitário para a formação de enxames de enormes dimensões
que conseguem devastar colheitas e deixar os campos despidos.
O relatório dos investigadores, publicado online no dia 18 de Dezembro na Current Biology, uma
publicação da Cell Press, conclui que, assim que as fileiras dos insectos crescem até atingirem uma
determinada dimensão-limite, a reunião em grupos impede os predadores de se deslocarem de um
grupo de insectos para o seguinte e facilmente apanharem os animais um a um.
“Um predador apenas pode deslocar-se continuamente através de uma paisagem, consumindo
gafanhotos à medida que avança, se existir um trilho, ao longo dessa paisagem, de grupos ligados e
de elevado rendimento que contenham gafanhotos em quantidade”, afirmou Andy Reynolds da
Rothamsted Research. “Se os gafanhotos permanecessem dispersos quando os seus números se
tornam suficientemente elevados, estes trilhos que sustentam os predadores iriam sempre existir. Ao
agruparem-se, os gafanhotos conseguem reduzir o número de ligações entre grupos e há uma
probabilidade significativa de o predador vir a localizar muito poucos gafanhotos para se sustentar.”
Os gafanhotos são uma conhecida praga, cuja propagação acontece através de surtos, com a
capacidade de aumentar acentuadamente em quantidade quando as condições são as adequadas.
Têm também despertado interesse por causa da sua capacidade notável de passarem de um estado
críptico e solitário para a formação de grupos migratórios quando os seus números aumentam.
Nessas alturas, os insectos não só se comportam de forma diferente, mas também as duas “fases”
diferem uma da outra em termos de fisiologia, cor, forma e muitas outras características – a tal ponto
que as fases são por vezes consideradas como espécies completamente diferentes.
Apesar do interesse, os cientistas não tinham uma explicação satisfatória para a evolução deste
comportamento. Isto é, até agora.
No novo estudo, os investigadores aplicaram a teoria da percolação – o estudo do modo como
aglomerações geradas aleatoriamente se ligam e comportam – ao problema. Sabe-se que esta
teoria, assim chamada devido ao modo como o café circula através de uma cafeteira (ou percolator,
em inglês), desempenha um papel fundamental no âmbito de uma variada gama de fenómenos
físicos desordenados, mas tinha sido alvo de muito pouca atenção nas áreas ecológicas, afirmou
Reynolds. Servindo-se da teoria, os investigadores mostram agora como seria altamente
desvantajoso para os gafanhotos, em termos individuais, o facto de se manterem indefinidamente
numa distribuição dispersa à medida que a sua população dispara. Isso verifica-se porque a
passagem para um enxame quebra as ligações existentes na rede de tentadores grupos de
alimentos dos predadores.
A descoberta sugere que a pressão de selecção com origem nos predadores tem sido um factorchave na condução da evolução das tendências gregárias dos insectos. E, afirmam os
investigadores, a teoria será, sem dúvida, aplicável também a outras espécies e circunstâncias.