EL-SUR

Jueves 26 de Mayo de 2022

Guerrero, México

Opinión

Robert May. La estabilidad en la naturaleza y el caos

Octavio Klimek Alcaraz

Mayo 09, 2020

Una triste noticia para los interesados en temas de la ciencia fue el fallecimiento el pasado 28 de abril de lord Robert McCredie May, Barón de Oxford. Uno de los últimos eruditos de la ciencia actual. Lo que se conoce como un polímata, una persona que sabe de todo y en profundidad. El ideal renacentista del hombre universal o de lo que fueron los antiguos filósofos griegos. Lord May destacó en las matemáticas, la física, la biología, la ecología y hasta en ciencias económicas. Él nació en la ciudad australiana de Sydney, el 8 de enero de 1938. Estudió ingeniería química en la Universidad de Sydney, donde además estudió matemáticas y física teórica, posteriormente realizó su tesis doctoral en 1959, sobre superconductividad.
Continuó estudios postdoctorales en la Universidad de Harvard en Boston (Estados Unidos). Entre 1961 y 1973 colaboró en el Departamento de Física de la Universidad de Sydney. Interesado en la ecología teórica, incursiona en la dinámica de la biología de poblaciones, aceptando en 1973 una cátedra en la Universidad de Princeton (Estados Unidos), en el departamento de biología, para después en 1988 aceptar una cátedra como profesor del Departamento de Zoología en la Universidad de Oxford (Reino Unido). Ahí consolidó su posición como líder mundial en la biología matemática, siendo uno de los pioneros de la teoría del caos.
Toda esa impresionante formación multidisciplinaria e interrelación con grupos académicos de diversas grandes universidades seguramente fue clave para que destacara en diversas áreas de la ciencia.
May recibió a lo largo de su vida todo tipo de reconocimiento y premios. Entre otros destacaría que de 1995 al 2000 fue asesor científico principal del gobierno británico y llegó a ser presidente de la Royal Society (Reino Unido) desde el 2000 hasta 2005, desempeñando un papel influyente en los asuntos científicos nacionales del Reino Unido. En 1996 fue nombrado caballero por sus servicios a la ciencia, y se convirtió en Lord May de Oxford.
Su aportación a la ecología teórica es trascendente. La tradición naturalista decía que los sistemas de alta diversidad –el caso de las selvas tropicales húmedas, con su alta diversidad de especies y su rica estructura de interacción– desarrollaban estabilidad. En ese sentido, dichos sistemas de alta diversidad biológica se etiquetaban como estables. En realidad, hoy se comprende, como lo señala otro gran ecólogo Ramón Margalef, que “la diversidad alta es una consecuencia de la estabilidad, definida de manera apropiada, pero no una causa activa e independiente de dicha estabilidad”. Margalef citando a May dice: “May hace observar que el sentido común de los naturalistas les ha llevado a suponer que la diversidad genera estabilidad, pero que es mejor dar vuelta a la frase y decir que la estabilidad permite la diversidad”.
Al respecto, May en su faceta de ecólogo señalaba que los ecosistemas complejos (como las citadas selvas tropicales húmedas), son en general dinámicamente frágiles. Aunque bien adaptados a persistir en el ambiente relativamente predecible en el que han evolucionado, es probable que sean mucho menos resistentes a las perturbaciones impuestas por el ser humano que los ecosistemas templados, relativamente simples y robustos. Por el contrario, los monocultivos naturales son con frecuencia muy estables. Lo que desestabiliza a los monocultivos agrícolas del ser humano no es tanto su simplicidad per se cómo su falta de pedigrí evolutivo.
En ese sentido, aplicando los conceptos matemáticos estudiados en la física teórica al campo de la biología, en 1973 escribió el libro clásico Estabilidad y complejidad en modelado de ecosistemas, en el que usó modelos matemáticos para investigar la estabilidad y complejidad de una comunidad de plantas y animales que interactúan siguiendo la red alimentaria como pista. Contrariamente a la comprensión general de que las especies están motivadas hacia una mayor estabilidad en los ecosistemas complejos, demostró en los modelos de dinámica de poblaciones que las especies individuales son susceptibles a mayores fluctuaciones en la abundancia en dichos ecosistemas cuando aumenta el número de especies y se agregan al azar las interacciones de las especies.
Otro parteaguas es cuando en la década de los 70, May publica una serie de artículos, comunicando que las ecuaciones usadas habitualmente en los modelos de cambio de las poblaciones de animales y plantas podían producir caos. Dinámicas complejas podían surgir en modelos de crecimiento de población muy simples. Causas sencillas pueden tener resultados complejos, y al revés, resultados complejos no necesitan tener causas complejas. Su argumento general fue: el caos era natural en modelos de ese tipo y debía tenerse en cuenta. Para ello, utilizó como principal instrumento de trabajo la llamada ecuación logística, que es un modelo simple de una población de animales en la que el tamaño de cada generación está determinado por el de la anterior, cuando hay límites en los recursos disponibles.
Así, May indicaba que los modelos más simples de sistemas ecológicos son necesariamente no lineales y complejos, y como tales sus soluciones de equilibrio pueden ser constantes, o cíclicas, o pueden incluso ser fluctuaciones caóticas pero limitadas. Por ello, es él reconocido como uno de los exponentes principales de la denominada teoría del caos, demostrando, que el caos podría ser muy importantes para comprender el funcionamiento de los ecosistemas. Intento comprender cómo las poblaciones de varias especies cambiaban a lo largo del tiempo en los ecosistemas naturales.
Hasta su fallecimiento, Robert May se ocupaba de la investigación básica en biología matemática y se interesaba en políticas a aplicar en problemas ambientales, como el cambio climático, además de que desempeñaba un papel de liderazgo en dos áreas de investigación en particular: el primero combina técnicas matemáticas y aplicadas para analizar las condiciones bajo las cuales los virus y las bacterias afectan a las poblaciones de huéspedes y su distribución. Los resultados obtenidos en estos estudios han sido beneficiosos para un amplio espectro de la ciencia en el sector de la salud pública, desde la investigación genética en grupos de portadores de enfermedades hasta la inmunología para la rubéola en el Reino Unido y las estrategias para tratar los parásitos. Precisamente es uno de los aportantes para interpretar conceptos matemáticos como el número reproductivo R. Este es el mismo número reproductivo que se usa en la actualidad para los modelos epidemiológicos de la pandemia de Covid-19. Eso, por si alguien tiene dudas de la trascendencia del trabajo de Robert May.
Creo que Robert May nos demostró que pensar en forma lineal no es lo más correcto. Esa educación basada en la regla de tres nos lleva a conclusiones falsas, si al destruir el 10 por ciento una selva desaparece el 5 por ciento de sus especies, suponemos que si aumentamos su destrucción al 30 por ciento sólo acabaremos con el 15 por ciento de las especies. Él demostró que esa forma de comprender la naturaleza es incorrecta. Los ecosistemas, y hasta los sistemas económicos, no tienen respuestas lineales, son sistemas complejos, si los perturbamos su relación no es directamente proporcional con las consecuencias. Pasamos conforme a la teoría del caos del “efecto del batir de las alas de una mariposa en Brasil, que puede causar un tornado en Texas” al “efecto de comer un animal silvestre en China puede causar una pandemia global”. El fenómeno, como se observa, es impredecible para todo fin práctico.

P. D. Debo hacer una fe de erratas de dos errores en mi pasado artículo Sana distancia del 2 de mayo. 1) Dije: “que debemos estar conectados para comunicarnos, o simplemente no existimos entre los más de 4 mil millones personas que sobrepoblamos el planeta.” En el 2019, los datos de Naciones Unidas son de un estimado de 7 mil 700 millones de habitantes en este sufrido mundo. 2) Dije: “El coronavirus no es altamente transmisible.” Ese “no” maquiavélico se incorporó indebidamente, “el coronavirus es altamente transmisible”.