La matematica contraddice una teoria ecologica

On July 25, 2012

Un gruppo di matematici dell'Università di York nel Regno Unito e dell'Università di Canterbury in Nuova Zelanda smentiscono una teoria ampiamente accettata sul funzionamento delle complesse reti di interazioni nel mondo naturale.

 

Le reti sono un potente strumento per descrivere le comunità ecologiche, che tipicamente coinvolgono diverse specie esibendo sia interazioni negative (ad esempio la concorrenza) che positive (come il mutualismo). Studi analitici e computazionali suggerivano che la “nestedness” – la nidificazione ovvero la tendenza di un sottoinsieme delle specie ad interagire con quelle più generaliste – aumentasse la ricchezza delle specie.
I ricercatori del York Centre for Complex Systems Analysis (YCCSA) e del Biomathematics Research Centre di Canterbury affermano di aver dimostrato anche il contrario, utilizzando modelli matematici basati su delle reti di piante impollinatrici osservate in natura. I dati sono stati presi in tutto il mondo, dalle foreste pluviali tropicali all'Artico, e comprendono specie come uccelli del paradiso e colibrì così come insetti impollinatori, come api, vespe e farfalle. Esaminando con attenzione i precedenti risultati analitici, ed applicando metodi computazionali e statistici a 59 insiemi di dati empirici che rappresentano le reti mutualistiche di piante impollinatrici, è stata confutata la teoria della “nestedness”. Infatti, nella ricerca pubblicata su Nature, il gruppo di ricercatori sostiene che il numero di partner mutualistici di una specie sia un indicatore migliore per la sopravvivenza della singola specie e la persistenza della comunità.
Il dottor Jon Pitchford, coautore della ricerca e membro del Dipartimenti di Biologia e Matematica di York, ha dichiarato: "Sappiamo che le vere comunità mutualistiche sono annidate, ovvero hanno insiemi di interazioni un po' come le bambole russe. Stiamo cercando di capire come questo sia legato alla biodiversità e alla stabilità. Questo ci permetterà di comprendere meglio il modo in cui le reti ecologiche sono influenzate dalle fluttuazioni ambientali e dal cambiamento climatico".

Il dottor Alex James, del Dipartimento di Matematica e Statistica di Canterbury, ha inoltre affermato: "La correlazione non implica causalità. Sebbene ad una rapida occhiata sulle reti possa sembrare che la sopravvivenza sia correlata alla nestedness, è necessario guardare più a fondo per realizzare che questa è una correlazione secondaria. La relazione più forte è tra il numero di partner mutualistici di una specie e la sua sopravvivenza. " Il dottor Michael Plank del Dipartimento di Matematica e Statistica di Canterbury, ha infine aggiunto: "le reti nella vita reale (ecologia, economia, Facebook), possono essere grandi e complesse. Questo rende difficile separare relazioni causali da fattori contraddittori. Ed è qui che entrano in gioco i modelli matematici: ci permettono di cambiare una caratteristica della rete, come la “nestedness”, pur controllando le altre variabili".

 

A cura di Cristiana Di Russo

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