Un modelo matemático explica la paradoja del plancton

Microorganismo
WIKIMEDIA COMMONS
Actualizado 16/04/2018 14:58:11 CET

   MADRID, 16 Abr. (EUROPA PRESS) -

   La conocida como paradoja del plancton, referida a la compatibilidad de diversidad y estabilidad en las comunidades de bacterias, ha sido explicada con un modelo matemático.

   En la mayoría de estas comunidades, muchas de las poblaciones deberían crecer exponencialmente, lo que haría perder el equilibrio a una comunidad bacteriana, pero esto no sucede. En cambio, la comunidad se mantiene estable y se produce la referida paradoja.

   Una de las principales teorías para explicar la paradoja se basa en dos ideas principales: una es que algunas de las bacterias consumen la materia de desecho de otra especie. La otra es que los nuevos miembros potenciales de una comunidad solo pueden sobrevivir llenando un nicho desocupado por otros, o mejor rellenando ese nicho.

   Ahora, un par de investigadores del The Simons Centre for the Study of Living Machines en la India y la Universidad de Illinois han creado un modelo matemático para simular esta teoría.

   Para crear el modelo, los investigadores comenzaron con algunas "reglas" básicas para su comunidad teórica. Cada miembro solo consume un tipo de recurso, y consumirlo provoca la producción de exactamente dos recursos nuevos. El equipo también asumió que cualquier miembro nuevo solo podría sobrevivir si hubiera un nicho abierto, o si era mejor explotar un recurso que un miembro actual.

   Al usar el modelo para crear una simulación por computadora, los investigadores descubrieron que sus reglas simples conducían a una comunidad virtual que, al igual que las comunidades bacterianas del mundo real, era diversa y estable, y de hecho se volvió cada vez más estable a medida que los organismos se diversificaban.

   Notaron que en las primeras etapas del desarrollo de la comunidad, a veces se producían avalanchas de muertes, durante las cuales una nueva especie más eficiente se asentaba, haciendo que los miembros existentes de una especie murieran, lo que resultó en la muerte de aquellos especies que se alimentan de sus desechos, y así sucesivamente.

   Pero a medida que pasó el tiempo y una comunidad se volvió más estable, las avalanchas se volvieron menos comunes. Los investigadores también señalaron que su modelo explica por qué dos comunidades en condiciones ideales pueden desarrollarse de forma tan diferente entre sí, todo depende de la historia de la nueva membresía.

   El estudio se ha publicado en Physical Research Letters.