En la naturaleza, numerosos fenómenos se dan en sincronía, aunque entre sus “protagonistas” medien grandes distancias: ¿Por qué las bellotas de distintos árboles caen al mismo tiempo? o ¿qué hace que los insectos, o las enfermedades, se expandan repentinamente por grandes áreas? son cuestiones que han traído de cabeza durante años a los especialistas en biología de poblaciones.
El hecho suele explicarse con el “efecto Moran”, que señala que determinados cambios en un entorno (como las fluctuaciones cíclicas del clima) serían lo que marca dicha sincronía.
Ahora, científicos de la Universidad de California en Davis (UC Davis), en EEUU, han realizado un curioso descubrimiento que podría permitir conocer mejor el fenómeno: Los comportamientos naturales sincronizados encajarían en un modelo aparentemente nada relacionado con ellos, que es el que describe el funcionamiento de los imanes. Se trata del “modelo Ising”, un modelo paradigmático de la Mecánica Estadística inventado en el siglo XX por el físico Wilhelm Lenz.
El hecho suele explicarse con el “efecto Moran”, que señala que determinados cambios en un entorno (como las fluctuaciones cíclicas del clima) serían lo que marca dicha sincronía.
Ahora, científicos de la Universidad de California en Davis (UC Davis), en EEUU, han realizado un curioso descubrimiento que podría permitir conocer mejor el fenómeno: Los comportamientos naturales sincronizados encajarían en un modelo aparentemente nada relacionado con ellos, que es el que describe el funcionamiento de los imanes. Se trata del “modelo Ising”, un modelo paradigmático de la Mecánica Estadística inventado en el siglo XX por el físico Wilhelm Lenz.
¿En qué se parecen los árboles y los imanes?
Según explican los autores del hallazgo en un comunicado de la UC Davis difundido por Eurekalert!, el modelo Ising puede aplicarse para comprender qué hace que ciertos eventos naturales ocurran al mismo tiempo a lo largo de extensas distancias, incluso en ausencia de una fuerza externa, disruptiva o sin efecto Moran.
Por tanto, proporciona una nueva forma de medir la sincronía ecológica, la cual tiene amplias implicaciones en la extinción o las enfermedades de poblaciones biológicas.
Un ejemplo: el modelo Ising serviría para explicar lo que hace que algunos árboles frutales, cada pocos años, den cantidades excepcionales de frutas o, por el contrario, apenas den frutos.
"Todos los árboles frutales tienen su gran año en el mismo año. Esto sucede siguiendo el mismo patrón que el de la alineación de pequeños imanes para crear un imán a gran escala", afirman los científicos.
El hallazgo supone en definitiva una mejora en la comprensión de cómo se sincronizan las cosas a través de largas distancias, independientemente de los detalles de la dinámica de las poblaciones locales, explican los investigadores en Nature Communications . También supone que ahora se puedan “determinar las condiciones de la sincronización como una función de los parámetros de cada modelo ecológico”, añaden.
“Nuestro trabajo forja una conexión inesperadamente fuerte entre la física y la biología de poblaciones. Constituye el descubrimiento de un marco común para la comprensión de cuestiones científicas aparentemente no relacionadas”, concluyen los científicos.
Según explican los autores del hallazgo en un comunicado de la UC Davis difundido por Eurekalert!, el modelo Ising puede aplicarse para comprender qué hace que ciertos eventos naturales ocurran al mismo tiempo a lo largo de extensas distancias, incluso en ausencia de una fuerza externa, disruptiva o sin efecto Moran.
Por tanto, proporciona una nueva forma de medir la sincronía ecológica, la cual tiene amplias implicaciones en la extinción o las enfermedades de poblaciones biológicas.
Un ejemplo: el modelo Ising serviría para explicar lo que hace que algunos árboles frutales, cada pocos años, den cantidades excepcionales de frutas o, por el contrario, apenas den frutos.
"Todos los árboles frutales tienen su gran año en el mismo año. Esto sucede siguiendo el mismo patrón que el de la alineación de pequeños imanes para crear un imán a gran escala", afirman los científicos.
El hallazgo supone en definitiva una mejora en la comprensión de cómo se sincronizan las cosas a través de largas distancias, independientemente de los detalles de la dinámica de las poblaciones locales, explican los investigadores en Nature Communications . También supone que ahora se puedan “determinar las condiciones de la sincronización como una función de los parámetros de cada modelo ecológico”, añaden.
“Nuestro trabajo forja una conexión inesperadamente fuerte entre la física y la biología de poblaciones. Constituye el descubrimiento de un marco común para la comprensión de cuestiones científicas aparentemente no relacionadas”, concluyen los científicos.
Referencia bibliográfica:
Andrew E. Noble, Jonathan Machta, Alan Hastings. Emergent long-range synchronization of oscillating ecological populations without external forcing described by Ising universality. Nature Communications (2015). DOI: 10.1038/ncomms7664.
Andrew E. Noble, Jonathan Machta, Alan Hastings. Emergent long-range synchronization of oscillating ecological populations without external forcing described by Ising universality. Nature Communications (2015). DOI: 10.1038/ncomms7664.