5. Dinámicas de biodiversidad

Resumen

    1. El objetivo del módulo es hacer foco en uno de los fenómenos más fascinantes de la naturaleza, la sincronía. La sincronía es fundamental para muchos procesos biológicos como la reproducción, interacciones de consumo o migraciones. No obstante, es también un importante desestabilizador a nivel de poblaciones y comunidades. La sincronía entre poblaciones fomenta la variabilidad del sistema completo, favoreciendo extinciones regionales y pérdida de diversidad. El desacople de las dinámicas o la anti sincronía es así claves para la estabilidad de los ecosistemas.
    1. Se han propuesto múltiples mecanismos para explicar el nivel de acople entre dinámicas. En términos generales se considera al flujo de materia o información entre sistemas como el principal determinante (Strogatz 2004). Intentando comprender la sincronía en dinámicas de poblaciones geográficamente aisladas Patrick Moran propuso en 1953 que poblaciones con estructuras de denso-dependencia similares en sus tasas de crecimiento y afectadas por una variabilidad ambiental correlacionada, presentarán un grado de correlación en sus dinámicas igual al de la correlación en la variable ambiental. En 1992 T. Royama denomina a este fenómeno “efecto Moran” mostrando su potencial para comprender la dinámica de las poblaciones naturales. A diferencia de otros mecanismos, el efecto Moran no requiere el flujo directo de biomasa o información entre sistemas para acoplar sus dinámicas.
    1. En la última década, ha resurgido una atención al efecto Moran como un determinante de las dinámicas biológicas. Se ha mostrado que la dinámica de diferentes especies, de toda la diversidad en comunidades locales, el funcionamiento de todo el ecosistema (producción de biomasa), estrategias comportamentales de reproducción y anti depredación, comportamientos individuales, fenologías poblacionales y comunitarias, estarían acopladas por efecto Moran. Ubicando a este efecto como un mecanismos básico en la comprensión del funcionamiento de los sistemas biológicos.
    1. Comprender el efecto Moran implica comprender los determinantes denso-dependientes y denso-independientes, así como, la interacción entre estos. Los artículos seleccionados intentan presentar el fenómeno de sincronía, las explicaciones para el mismo en el marco de la Ecología, la gama de fenómenos actualmente relacionados con el efecto Moran y su potencial para entender otros fenómenos. Por último consideraremos a la Pandemia de COCID-19 como un modelo de estudio en donde importantes hipótesis podrían ponerse a prueba, permitiendo avanzar en la teoría y en la comprensión y manejo de epidemias.

Trabajos seleccionados

Día 1: la sincronía como fenómeno

Estos trabajos presentan una revisión del fenómeno de sincronía y los mecanismos involucrados. Nadis hace un resumen general resaltando la visión del acople generado por flujo entre componentes. Cozin resume fenómenos de sincronía en comportamiento y los mecanismos propuestos. Bjornstad et al. presentan una síntesis clara de los tres mecanismos considerados en ecología como determinantes de la sincronía en diversidad.

Día 2: El azar y la necesidad en dinámicas ecológicas

Estos trabajos nos aproximan a los principios de dinámica de poblaciones, al papel de los procesos denso independientes y denso dependientes y al valor del efecto Moran como mecanismo. Berryman hace una propuesta de principios que es relativamente aceptada (existen otras). Las dos secciones del libro Analytical population dynamics, explican cómo operan los procesos denso-independientes y porque son inseparables de los procesos denso-dependientes. La combinación de ambos es necesaria para que emerja el efecto Moran. El artículo original de Moran es interesante desde una perspectiva histórica y por la racionalidad del abordaje.

Día 3: la diversidad de sincronías

En esta sesión discutiremos sobre diferentes fenómenos biológicos asociados al efecto Moran. Sheppard et al muestran como los cambios climáticos pueden afectar los patrones de sincronía en áfidos que pueden ser pestes en cultivos. Asimismo avanzan sobre el efecto Moran, mostrando su dependencia de la escala temporal analizada. Walter et al. ponen el foco en la importancia de considerar la estructura espacial de la sincronía (ej. regiones sincrónicas y regiones asincrónicas). El segundo artículo de Walter pone le foco en la dinámica de riqueza y su sincronía en diferentes comunidades, discutiendo su importancia para la estabilidad del sistema. Les recomiendo leer los tres resúmenes y leer completo alguno de los artículos.

Día 4: COVID-19 ¿qué podría verse ahí?

El trabajo de Laxminarayan et al. nos permite introducirnos a la dinámica del COVID-19 y a las preguntas centrales que han guiado la investigación. El trabajo de Momenyan et al. les recomiendo una leída en diagonal y esencialmente ver el modelo que utilizan, en donde no se considera a la variabilidad ambiental como un determinante de la dinámica. Este es un problema común si no universal en la modelación de epidemias. Dejando de lado toda valoración social, la epidemia de COVID-19 representa un registro espectacular de la dinámica espacio-temporal de una dinámica poblacional. Se cuenta entonces con un modelo de estudio para varios de los mecanismos de sincronía y estabilidad propuestos en Ecología. En este módulo se propone discutir los siguientes fenómenos y sus posibles abordajes como una forma de visualizar las estrategias de análisis utilizadas en el área y perspectivas de trabajo. Discutiremos el uso de la dinámica de COVID-19 para diferentes preguntas asociadas a sincronía y estabilidad.

Carlos Darwin y su computadora
Carlos Darwin y su computadora
"Taría bueno secuenciar estos percebes che…"