MICROCOSMOS VIRTUALES Gustavo Ariel Sznaider Diego Gomez Deck György Szabó Coexistencia de especies, alianzas espaciales, transiciones de fases, oscilaciones y Caos

Simulaciones Basadas en Agentes ¿Que son los Microcosmos Virtuales?

Modelo Lotka-volterra de Dominancia Circular

Relaciones de Dominancia DOMINACIA VERTICAL (IDEAS CLASICAS) DOMINACIA CÍCLICA

Ejemplos en la Naturaleza Dominancia cíclica : mecanismo de Biodiversidad (Coexistencia) Piedra PapelTijera Poblaciones de Escherichia Coli Productora de tóxina ResistenteSuseptible Abejas y Avispas Abeja Europea Avispa JaponesaAbeja Japonesa Phytoplantkon: 3 especies compitiendo por 3 recursos. Cada especie, un recurso “más” limitante distinto Cada especia consume “más” del recurso limitante intermedio Aventurando en los sistemas pampeanos: (“ bichos”, Plantas suseptibles, plantas resitentes) Nematode TagetesSoja

Dominancia Cíclica

VISIBILIDAD Reglas del juego. 3 especies = = = VISIBILIDAD = INTENSIDAD DE COMPETENCIA

¿Coexisten las especies? ¿Como evoluciona temporalmente el número de individuos por especie? ¿Influye la visibilidad (intensidad de competencia) sobre el patrón espacial? Preguntas 3 especies VISIBILIDAD INTENSIDAD DE COMPETENCIA

Oscilaciones. 3 especies -Oscilación de primer grado -Oscilación de segundo grado Número de individuos en función del tiempo de simulación (steps)

Agrupamiento. 3 especies

Visibilidad (eje X) vs. proporción promedio de individuos de la misma especie

4 especies ¿Coexisten las especies? ¿Influye la intensidad de competencia sobre la coexistencia? ¿Influye la intensidad de competencia sobre el patrón espacial?

Estudio de 4 especies en modelos de retícula (lattice models) = = = = INVASIÓN = = = = MOVIMIENTO

Agrupamiento IntrAespecífico SIN ESPACIOS LIBRES (MÁXIMA INTENSIDAD DE COMPETENCIA ) COEXISTENCIA por INVASIÓN CÍCLICA DE VECINDARIOS

Alianzas espaciales PROTEGE A DE PROTEGE A DE ALIANZA DE Y Y ( CON ESPACIOS LIBRES )

Concentración de espacios libres AGRUPAMIENTO intrAespecífico ALIANZAS (EXTERMINIO)

Competencia vs Coexistencia Concentración Crítica COEXISTENCIA Agrupamiento IntrAespecifico COEXISTENCIA Ó EXTINCIÓN RÁPIDA COMPETENCIA+-

Todo o nada EXTINCIÓN Estado “Dos Fajas”=COEXISTENCIA

Propiedades Emergentes. 4 especies O Transición de Fase Intensidad de Competencia Coexistencia, por invasión cíclica de vecindarios ExtinciónCoexistencia, “2 fajas” + - 2K=N ALIANZAS ESPACIALES

Conclusiones Dominancia Cíclica La dominancia cíclica promueve la coexistencia de especies (en algunos casos) La intensidad de competencia modifica los patrones espaciales y temporales. En 2k=N, alta intensidad de competencia promueve la coexistencia Baja intensidad de competencia promueve la formación de alianzas espaciales espontaneas Las Alianzas espaciales conducen el sistema a situaciones de exterminio (de una de las alianzas) La organización espontanea de las alianzas en dos Fajas (que minimizan la energia de interfase) permite la coexistencia FIN