martes, 17 de mayo de 2011

Dos científicos han desarrollado un modelo matemático que recrea el comportamiento de un ecosistema



Un ecosistema es como un gran organismo en el que las especies se comportan de forma similar a las células del cuerpo humano, ya que forma una entidad permanente aunque las entidades que lo integran estén en constante sustitución.
Así se desprende de un estudio matemático llevado a cabo por los profesores José Antonio Cuesta y José Ángel Capitán, del departamento de Matemáticas de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), y Jordi Bascompte, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Los científicos han desarrollado un modelo matemático que recrea el comportamiento de un ecosistema para observar la dinámica del mismo y sus reacciones ante diferentes situaciones. Han comprobado que el ecosistema alcanza un estado en el que permanece invariable a pesar de que las especies que lo conforman estén constantemente siendo sustituidas hasta llegar a renovarse por completo, de forma similar a lo que ocurre en un organismo humano, ha explicado Cuesta.
"Las especies cambian, la estructura no", ha añadido este investigador, que ha señalado que el estudio se ha publicado en la revista especializada "Journal of Theoretical Biology".
El hombre está formado por células de distintos tipos que cooperan o compiten por recursos, está colonizado por bacterias (en el intestino o en la piel) cuya actividad se relaciona con la de otros procesos del organismo, y está invadido por virus que pueden ser dañinos o intervenir en procesos reguladores del ADN.
"Todos se renuevan continuamente y transcurrido un tiempo, las entidades que forman el cuerpo han sido sustituidas una o varias veces, y, sin embargo, seguimos siendo nosotros mismos, al igual que ocurre con los ecosistemas", ha indicado José Antonio Cuesta.
Para los investigadores, la importancia de este estudio es que permite ver los ecosistemas como una entidad en si mismos, más que como un conjunto de especies. "Nos obsesiona la preservación de las especies, pero es más importante preservar un ecosistema".
Desde este punto de vista, por ejemplo, podría ser beneficioso sustituir una especie amenazada por otra equivalente, para que el ecosistema no se viera amenazado, porque se perdería una especie, pero se salvaría el ecosistema.
En el campo de la evolución y a la hora de abordar el término "ecosistema" se distingue entre especies y ambiente. Las primeras evolucionan para adaptarse al segundo y cambian a medida que éste lo hace, por ello se tiende a pensar que especies y ambiente son entidades separadas. Sin embargo, "los ecosistemas muestran que las especies forman la parte más importante del ambiente porque interaccionan, se comen unas a otras, se pelean por el territorio: eso hace que la presencia o ausencia de ciertas especies sea el factor que más influye en la supervivencia de una de ellas", ha indicado el profesor Cuesta.
Cuesta, que forma parte del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos de la UC3M, ha explicado que el modelo matemático desarrollado permite observar el ecosistema en grandes escalas de tiempo y durante su formación.
Por ejemplo, que el ecosistema se forma a medida que es invadido por nuevas especies y que llega un momento en el que no admite más incorporaciones, aunque si el intercambio de elementos.

1 comentario:

Anónimo dijo...

El profesor Cuesta forma parte del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos de la Universidad Carlos III.
Los sistemas complejos son una rama "relativamente reciente", según Cuesta, y permiten utilizar herramientas matemáticas para estudiar la dinámica tanto de ecosistemas como de otros fenómenos como sistemas financieros y embotellamientos de tráfico.
"Lo que define a un sistema complejo es que tenemos un montón de agentes, como partículas, especies, individuos, bancos, que están en interacción, formando un entramado complicado".
Una de las formas de trabajar con modelos matemáticos en estos casos es "por simulación. Se simplifican los detalles, se llega a un modelo simplificado, se introducen todas las variables en un ordenador y se hacen funcionar. Ahí se empiezan a ver los fenómenos macroscópicos".
Es preciso además comprobar que lo que sale del modelo simplificado da resultados que pueden observarse en la realidad.
¿Comprueba el modelo creado por los profesores españoles la famosa afirmación de Isaac Newton, de que "el libro de la Naturaleza está escrito en caracteres matemáticos"?
El profesor Cuesta no aventura una hipótesis, pero sí asegura que "la matemática es la manera en que los seres humanos describimos mejor la realidad".
"La aspiración mayor de la ciencia es la descripción matemática de la naturaleza, porque es lo que hace que seamos capaces de predecir cosas".
Un saludo para la gente que lle el NM.