El factor 3/4 en la naturaleza

Vida sostenible

EL FACTOR 3/4

18 Sep , 2015  

Queridos amigos, esta semana voy a dejar de lado los árboles sagrados para centrarme en un asunto que me ha dejado impresionada: el factor 3/4.

Se trata de un patrón matemático que se da con una precisión asombrosa y de manera universal en la vida salvaje de nuestro planeta.

A pesar de que las consideremos una abstracción humana, queda demostrado que las matemáticas rigen la vida en la naturaleza.

Independientemente del tipo de ecosistema que analicemos – ya sean selvas tropicales, zonas lacustres, áridos desiertos, sabanas, montañas, fondos marinos, bosques e incluso los casquetes polares -, el factor 3/4 está presente sí o sí.

Vamos a explicar como se debe en qué consiste el factor 3/4

La diversidad de nuestro planeta se suele representar con la llamada cadena trófica.

En la base tenemos la biomasa vegetal y cada nueva capa superior representa a las especies que se alimentan de la capa precedente (o presas), llegando a la cúspide, en la que figuran los grandes depredadores.

Se podría pensar que el aumento de cada capa de presas conllevaría un aumento igual de depredadores en las capas superiores.

Hasta ahora, las investigaciones en ecología – aparte de la lógica – indicaban que más biomasa o presa en las bases suponía más cantidad de energía en forma de comida para las capas superiores.

Esto es, si hay más pingüinos, pues habrá más orcas; o si hay más gacelas, habrá más leones.

Se presuponía que el exponente de la ley de potencia era 1.

La pirámide podía aumentar de tamaño, pero no de forma.

inspiración fotografía naturaleza

Pues bien, según un estudio del investigador Ian Hatton de la Universidad canadiense de McGill, esto no es así.

La relación entre las capas no es lineal, sigue un patrón de potencia que es sub-lineal: el factor 3/4.

Es decir, si el número de gacelas aumenta en X, el número de leones aumentará un 0,74 (o ¾) de esa x.

Se ha comprobado que todas las relaciones presa-depredador se rigen por este ratio – el factor 3/4 -, con ligeras variaciones que van del 0,70 al 0,75.

Allí donde aumenta la biomasa de presas, disminuye el ratio depredador-presa.

Gacela en la sabana africana - El factor 3/4

Gacela en la sabana africana – El factor 3/4

Los investigadores repasaron más de 1.000 estudios sobre poblaciones ecológicas – mamíferos, invertebrados, zooplancton, plantas, etc., obteniendo datos de 2.260 ecosistemas y aproximadamente 1.500 áreas geográficas.

Y, salvo raras excepciones (algunas comunidades de peces y protistas), la relación entre depredadores y presas sigue siempre esta ley de potencia elevado a 3/4.

Para Kevin McCanny, investigador de la Universidad de Guelph, sea cual sea el ecosistema observado, la cantidad relativa de biomasa entre presas y depredadores puede ser predicha por una simple función matemática.

Los bosques, los pastizales, los ecosistemas de coníferas, las praderas marinas y las algas muestran un proceso de escalado similar, con ratios de producción per cápita en relación con la biomasa total entre el 0,74 y el 0,81.

De nuevo, el intrigante factor 3/4.

Eso implica que, en ausencia de depredadores, las poblaciones de presas aumentan si hay más producción primaria, pero con una tendencia a la baja.

Lobo mirando fijamente a la cámara

Aunque los investigadores no tienen aún muy claro a qué se debe esta ley universal, lo que sí afirman es que es clave para la estabilidad de los ecosistemas.

Según Hatton:

“Da la impresión de que las especies se reproducen a ratios menores cuando abundan. Cuantos más animales y plantas hay, menos crías tienen. Para que el balance del ecosistema se mantenga, los depredadores están limitados por la cantidad de crías disponibles”.

Pero este razonamiento no es válido en todos los sistemas:

“Aunque podemos sugerir otras razones para explicar este patrón que vemos entre los grandes mamíferos, bosques o el plancton, no sabemos por qué los diferentes ecosistemas siguen el mismo patrón”.

Una posible explicación, relaciona este patrón como el comprobado a nivel individual.

La misma ley de potencia con exponente a 3/4 que rige lo global, rige la fisiología de los organismos, en los que el ratio de reproducción, crecimiento y metabolismo cambia en función de la masa corporal y se conoce desde los años 30 del siglo pasado como la Ley de Kleiber, en honor al químico que la postuló.

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Es lo que algunos llaman la curva de ratón a elefante, porque, todas las especies, incluidos los humanos, siguen esta ley de potencia o factor 3/4: aunque un elefante sea 1.000 veces más grande que un ratón, no necesita comer 1.000 veces más.

De hecho, cuanto mayor es el animal, consume proporcionalmente menos que un animal pequeño. Y esa ratio entre metabolismo y tamaño tiende, de nuevo a 3/4 o la 0,75 potencia.

Estimados amigos, no me negareis que este fenómeno es asombroso y prueba, una vez más, del equilibrio y maravilloso de este nuestro querido hogar en medio del universo.

Justine de la Bretonne

 

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