Ricardo Martínez-García y Cristóbal López, IFISC (CSIC-UIB) Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos
La revista Physical Review Letters publica, en su número del 14 de Junio de 2013, un artículo sobre la búsqueda óptima de recursos mediante el intercambio de información. El trabajo estudia situaciones en las que una población de individuos, capaces de comunicarse entre sí, ha de encontrar objetos o recursos cuya localización es, a priori, desconocida. Parte de una pregunta fundamental: ¿cómo la comunicación e intercambio de mensajes entre los diversos individuos que participan en la búsqueda puede llegar a alterarla? Y concluye que tanto un defecto como un exceso en la información que se intercambia repercuten negativamente en el proceso de búsqueda, por lo que disponer de una gran cantidad de la misma no siempre es positivo.
Los investigadores proponen un modelo simple basado en caminantes aleatorios que se comunican entre sí, y con el que pretenden describir el comportamiento de determinados animales, en particular, las gacelas que habitan las estepas de Mongolia. Para este caso concreto, se obtiene que la distancia a la que se comunican estos animales es, en una primera estimación, la óptima para que todos los individuos encuentren buenas regiones de pasto en un tiempo razonable.
La dinámica del modelo tiene tres ingredientes principales: un término que indica la calidad de la vegetación en el lugar donde se encuentra cada individuo y que hace que cada animal se desplace hacia los pastos de mayor calidad; un término de comunicación que dirige el movimiento de los individuos hacia otros grupos de animales; y por último, una componente aleatoria, siempre presente en el modelado del movimiento de animales. El término de comunicación es quizá el más novedoso en modelos de este tipo. Su inclusión se basa en la observación de que las gacelas emiten sonidos cuando encuentran zonas ricas en vegetación. Además, debido a la orografía de planicies como la estepa asiática la intensidad del sonido únicamente decae debido a su propagación libre y a los efectos de absorción atmosférica. Éstos últimos dependen de la temperatura y humedad del aire así como de la frecuencia de los sonidos, sufriendo una mayor atenuación aquéllos con frecuencias más altas. Así, en este trabajo se considera que los animales, alejados de buenos pastos, perciben una señal promedio de todas las llamadas que les dirige hacia la dirección en la que ésta es más intensa, donde la vegetación será de buena calidad.
A la hora de aplicar el modelo al comportamiento de las gacelas en Mongolia, los investigadores han utilizado mapas de vegetación en un área de 20000 km2 y datos de las posiciones de las gacelas tomados mediante GPS para estimar los parámetros del modelo. Los resultados de las simulaciones muestran como cuando la comunicación se da a frecuencias elevadas (15.8 kilohertz) los animales apenas reciben señales de sus congéneres con lo que la búsqueda se ralentiza. Por otro lado, frecuencias muy bajas (0.1 kilohertz) sufren muy poca atenuación y propocionan demasiada información a los individuos, que no son capaces de orientarse en el espacio. Finalmente, a frecuencias en torno a 1.25 kilohertz (medidas de campo sitúan el rango de frecuencias utilizado por las gacelas entre 0.4 y 2.4 kilohertz), el tiempo que necesitan los animales para encontrar áreas con vegetación de buena calidad se minimiza, siendo de unas 40 horas.
Este estudio, elaborado por investigadores del IFISC (CSIC-UIB) en Palma de Mallorca, del Instituto Smithsoniano de Biología de la Conservación (EEUU) y de la Universidad de Maryland (EEUU), ha sido calificado como “Editor's suggestion” por la revista Physical Review Letters y destacado por la American Physical Society en su página web.
Referencia: Optimizing the Search for Resources by Sharing Information: Mongolian Gazelles as a Case Study R. Martínez-García, J.M. Calabrese, T. Mueller, K.A. Olson and C. López, Physical Review Letters, 110, 248106 (2013)
