Un nuevo estudio científico muestra que las diferencias entre etapas vitales dentro de las poblaciones —una dimensión a menudo ignorada en la ecología teórica— promueven la estabilidad de los ecosistemas y ayudan a explicar por qué algunos sistemas altamente complejos se mantienen sorprendentemente estables. La investigación, desarrollada por un equipo de la Universidad de Oxford, el IFISC (CSIC-UIB) y el CEAB-CSIC, presenta un nuevo modelo matemático que incorpora la estructura de edades y revela que no todas las interacciones entre etapas vitales tienen el mismo efecto: mientras que algunas relaciones asimétricas —como cuando los adultos depredan juveniles de otras especies— tienden a estabilizar las comunidades, otras —como la competencia directa entre juveniles y adultos por los mismos recursos— pueden desestabilizarlas.
El estudio, publicado en la revista científica Ecology Letters, ofrece una nueva mirada al antiguo debate entre complejidad y estabilidad. Entender por qué los ecosistemas diversos —con muchas especies e interacciones— pueden mantener cierta estabilidad es una de las grandes cuestiones de la ecología. Desde los trabajos clásicos de los años setenta, la teoría ecológica predice que, cuanto más complejo es un ecosistema, más inestable debería ser. Sin embargo, la realidad natural no siempre confirma esta idea: bosques, arrecifes de coral u otras comunidades con cientos de especies e interacciones logran mantenerse funcionales y “estables” durante décadas.
Los autores de este estudio proponen que parte de la respuesta podría estar dentro de las propias poblaciones: no solo en la estructura de la red de interacciones entre especies —que ya se sabía que aporta resiliencia— sino también en la estructura interna de cada una. No todos los individuos son iguales, y esta heterogeneidad —en edad, tamaño o etapa de desarrollo— puede resultar una ventaja para mantener la estabilidad colectiva. Las diferencias en cómo cada individuo utiliza los recursos, se protege de los depredadores o compite con otras especies generan una suerte de “amortiguador interno” que, hasta ahora, la mayoría de modelos ecológicos habían pasado por alto.
“Sabemos que la estructura de las redes ecológicas es clave para entender por qué algunos ecosistemas son sorprendentemente estables, pero el papel de las diferentes etapas de vida ha sido históricamente ignorado en la mayoría de modelos ecológicos. Nuestro estudio muestra que este nivel de organización es esencial para comprender cómo se mantiene la biodiversidad”, explica Rob Salguero-Gómez, profesor de Ecología en la Universidad de Oxford y autor del estudio.
Un nuevo modelo matemático para incorporar la estructura poblacional
Para analizar el efecto de la estructura poblacional en la estabilidad de los ecosistemas, el equipo ha desarrollado un modelo matemático general, denominado Structured Community Matrix, que amplía el marco clásico utilizado en el estudio de la estabilidad de las comunidades ecológicas.
Este nuevo enfoque teórico permite considerar no solo las interacciones entre especies, sino también las relaciones internas dentro de cada población, es decir, las diferencias entre etapas vitales como juveniles y adultos.
El modelo es lo suficientemente flexible como para incorporar cualquier número de especies y etapas vitales, y puede aplicarse tanto a redes tróficas como a comunidades vegetales o animales.
Según los autores, esta herramienta abre la puerta a repensar cómo se definen la resiliencia y la persistencia ecológica:
“Las poblaciones no son bloques uniformes. Cuando incorporamos estructura dentro de cada especie, vemos que el sistema tiene más mecanismos compensatorios y puede responder mejor a las perturbaciones. Esta variable no ha sido habitualmente considerada por los enfoques establecidos en la disciplina, pero ahora, con esta investigación, proponemos un modelo que sí la incluye”, señala Àlex Giménez-Romero, investigador del CEAB-CSIC y primer autor del estudio.
Los investigadores han aplicado este modelo a 33 redes tróficas reales de ecosistemas de todo el mundo, desde lagos hasta sistemas marinos. En todos los casos, las simulaciones demuestran que introducir la diferenciación entre etapas vitales tiende a estabilizar sistemas que, según los modelos tradicionales, deberían colapsar. Esto refuerza la idea de que los mecanismos de interacción entre distintos estadios vitales —como la depredación de adultos sobre juveniles de otras especies— pueden contribuir a mantener la biodiversidad a largo plazo.
Este estudio resitúa el papel de la estructura poblacional como un elemento central para comprender la dinámica de los ecosistemas, hasta ahora considerada un detalle secundario.
Según Meritxell Genovart, investigadora del CEAB-CSIC y coautora del estudio, “El nuevo modelo pone de relieve que, para evaluar la estabilidad y la resiliencia de los ecosistemas, es importante tener en cuenta la estructura de la población y el hecho que las interacciones interespecíficas pueden variar según las etapas de vida de los individuos”.
Los autores señalan que el siguiente paso es incorporar al modelo otras fuentes de heterogeneidad. Este nuevo enfoque podría mejorar las predicciones ecológicas, como las relativas a los impactos del cambio global.
