La coexistencia de especies en un mismo entorno, especialmente cuando la competencia entre ellas es intensa, plantea interrogantes sobre la estabilidad de los ecosistemas. Un reciente estudio internacional, que incluye la colaboración de un investigador de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ha revelado que las comunidades ecológicas grandes pueden autorregularse, incluso eliminando especies para alcanzar una estabilidad duradera. Este trabajo fue publicado en la revista Nature Communications.
El análisis se centra en el concepto de *autorregulación*, que se refiere a la competencia dentro de una misma especie, y su influencia en la coexistencia de diversas especies en comunidades ecológicas amplias. Utilizando el modelo matemático de Lotka-Volterra, los investigadores han explorado cómo estas dinámicas afectan a la estabilidad del sistema. Este enfoque complementa investigaciones previas del biólogo matemático Roberto M. May, quien demostró que existe un umbral crítico de autorregulación que garantiza la estabilidad en sistemas complejos.
Un nuevo enfoque sobre la estabilidad ecológica
El coautor del estudio, Jose Ángel Capitán, explica que el trabajo de May, aunque pionero, tenía limitaciones significativas al centrarse solo en la estabilidad matemática sin verificar si el equilibrio era biológicamente viable. “Nuestro estudio examina cómo el aumento de la autorregulación afecta tanto a la estabilidad como a la factibilidad —es decir, a que todas las especies tengan poblaciones positivas— dentro del marco del modelo de Lotka-Volterra”, añade Capitán.
Entre las preguntas clave abordadas por este estudio se encuentra si hay un nivel crítico de autorregulación necesario para asegurar que todas las especies puedan sobrevivir con poblaciones positivas y cuál es la probabilidad de que ese equilibrio exista en sistemas con interacciones aleatorias.
Resultados y conclusiones relevantes
Los hallazgos indican que hay un nivel crítico de autorregulación que asegura un equilibrio biológicamente factible. Además, se establece que en comunidades grandes con interacciones competitivas aleatorias, el umbral para alcanzar una estabilidad dinámica se logra antes que el umbral para garantizar la factibilidad. Esto implica que un sistema puede estabilizarse antes de permitir que todas las especies coexistan.
Aún más interesante es el descubrimiento de que, incluso si algunas especies no pueden coexistir inicialmente y ocurren extinciones, el sistema tiende a eliminar aquellas especies menos adecuadas hasta establecer un subconjunto robusto capaz de coexistir. Así, las comunidades ecológicas grandes no solo tienden a ser estables por sí mismas, sino que también ajustan su composición ante cambios drásticos.
En resumen, este estudio sugiere que las comunidades competitivas grandes son inherentemente estables y poco propensas a experimentar ciclos caóticos o oscilaciones extremas. “Las comunidades ecológicas grandes tienden a estabilizarse por sí mismas al eliminar aquellas especies que no encajan”, concluye Capitán.
Referencia: Lechón-Alonso, P., Kundu, S., Lemos-Costa, P. et al. Robust coexistence in competitive ecological communities. Nat Commun 17, 2637 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69151-3
Preguntas sobre la noticia
¿Cómo se autorregulan las comunidades ecológicas grandes?
Las comunidades ecológicas grandes tienden a estabilizarse por sí mismas, eliminando especies que no encajan y alcanzando un equilibrio robusto. Esto significa que, a pesar de la competencia intensa, el sistema puede ajustarse para mantener una coexistencia estable entre las especies restantes.
¿Qué papel juegan las matemáticas en la supervivencia de especies competidoras?
El estudio utiliza el modelo matemático de Lotka-Volterra para analizar cómo la autorregulación dentro de cada especie afecta la estabilidad y factibilidad del equilibrio en comunidades ecológicas. Este enfoque permite entender mejor las dinámicas complejas entre las especies competidoras.
¿Cuál es el umbral crítico de autorregulación mencionado en el estudio?
El estudio identifica un nivel crítico de autorregulación que garantiza un equilibrio biológicamente factible donde todas las poblaciones son positivas. Además, se establece que el umbral de estabilidad se alcanza antes que el de factibilidad, lo que implica que el sistema puede estabilizarse incluso si no todas las especies pueden coexistir inicialmente.
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