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Explicación matemática a las rayas del pez cebra

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Thomas Woolley, un matemático de la Universidad de Cardiff ha explicado cómo el pez cebra desarrolla los patrones distintivos de rayas en su piel.

Ha descubierto que un factor clave son los ángulos en los que las células se persiguen una tras otra, y estos ángulos pueden determinar si un pez cebra desarrolla sus rayas distintivas, rayas rotas, patrones de lunares o ningún patrón en absoluto.

En vez de tener un patrón arraigado en su código genético, los peces cebra comienzan sus vidas como embriones transparentes antes de desarrollar patrones icónicos con el tiempo a medida que crecen.

Varios investigadores han estudiado por qué estos patrones se forman y han concluido que es el resultado de tres tipos de células de pigmento que interactúan entre sí: células de pigmento negro, células de pigmento amarillo y células de pigmento plateado

En su estudio, Woolley realizó una serie de simulaciones por ordenador que tuvieron una visión amplia de cómo las células se mueven cuando el pez cebra tiene sólo unas semanas de edad. Entonces se generaron diversos patrones dependiendo de las reglas de persecución.

Fuente:

http://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-explicacion-matematica-rayas-distintivas-pez-cebra-20170928135449.html

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Una fórmula matemática predice la sexta extinción en masa

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En los últimos 542 millones de años, la Tierra ha superado cinco extinciones en masa, y cada una ha conllevado procesos que han alterado el ciclo normal de carbono a través de la atmósfera y los océanos. Estas alteraciones han perdurado millones de años.

Daniel Rothman, profesor de geofísica del departamento de Tierra, Atmósfera y Ciencias Planetarias del Massachusetts Institute of Technology (MIT) presenta en la revista Science Advances una fórmula matemática con la que ha logrado identificar los umbrales de catástrofe que, si se exceden, pueden generar una extinción en masa.  Analizó 31 eventos isotópicos de carbono durante los últimos 542 millones de años y vinculó la tasa crítica de perturbación del ciclo del carbono y su magnitud con el tamaño de la escala de tiempo a la que se ajusta la alcalinidad del océano.

Muchos científicos se preguntan si el ciclo de carbono actual está alterándose tanto como para generar una sexta extinción masiva. Aunque las emisiones de dióxido de carbono no han dejado de aumentar desde el siglo XIX, los expertos creen que aún es pronto para vaticinar un cambio drástico en la fauna.

Sin embargo, según los cálculos de Rothman, una sexta extinción dependerá de si se añade una cantidad crítica de carbono a los océanos. Esta cantidad correspondería a 310 gigatoneladas, lo equivalente a la cantidad de carbono que las actividades humanas habrán añadido a los océanos de todo el mundo para el año 2100.

Fuente:

http://www.agenciasinc.es/Noticias/Una-formula-matematica-predice-la-sexta-extincion-en-masa

Polémica fórmula matemática busca frenar la extinción de las especies

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Una fórmula matemática que mide el costo-beneficio de salvar a diversas especies para decidir cuáles tienen prioridad ha abierto expectativas ante su aplicación en América, en medio de advertencias sobre una “sexta extinción masiva”.

Para cada especie se define el riesgo de que se extinga si no se hace nada, se concibe un proyecto para salvarla y su costo, además del beneficio, que es aumentar la probabilidad de que sobreviva, y se estima la probabilidad de éxito.

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El resultado es una lista de especies en el orden en el que se debe invertir, en cuál primero y a cuál destinar más dinero.

En Nueva Zelanda se tardaron dos años para lograr una lista de 700 especies y se recurrió a otro factor: el peso de la especie en el árbol de la vida (su antigüedad o peso evolutivo).

Se prevé que la ecuación se implemente pronto en Estados Unidos, donde el Servicio de Pesca y Vida Salvaje está estudiando su uso para optimizar los esfuerzos de conservación después que el Gobierno anunciase fuertes recortes al presupuesto de protección medioambiental.

Con una herramienta se define una cuadrícula dividida en unos y ceros, donde se representan las áreas a proteger y los lugares de actividad económica para que convivan en armonía. El mejor ejemplo de esta aplicación es la Gran Barrera de Coral en Australia, donde la herramienta expandió de 5% a 35% las áreas protegidas, conservando especies y mejorando la pesca.

Fuente:

http://www.infobae.com/america/medio-ambiente/2017/07/25/una-controvertida-formula-matematica-busca-frenar-la-extincion-de-las-especies/

Estados Unidos podría decidir con una fórmula matemática qué especies deberían extinguirse y cuáles salvarse

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El Gobierno de Estados Unidos estudia una propuesta que supone dejar que algunas especies se extingan para centrar los recursos en salvar a otros animales y plantas en riesgo. El plan parte de una fórmula matemática para destinar menos dinero público a especies en peligro y amenazadas que se califican de “fracasos sobrefinanciados” y más hacia plantas y animales que pueden ser salvadas más fácilmente.

La ley estadounidense de especies en peligro prohíbe que el Gobierno decida qué animales y plantas se extingan. Pero financiar a unas especies más que a otras podría dejar que algunas se reduzcan o desaparezcan. Hasta 200 especies mas podrían ser salvadas sacando fondos de ayuda a especies como el búho manchado del norte y dándolos a otras especies con más posibilidades de supervivencia.

Fuente:

http://www.antena3.com/noticias/mundo/donald-trump/medio-ambiente/estados-unidos-podria-decidir-formula-matematica-que-especies-deberian-extinguirse-cuales-salvarse_2017062059495b7e0cf2194a9d35b0a0.html

Un modelo matemático para explicar el movimiento de los rebaños

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Lo que parece un rebaño disperso que come pacíficamente hierba es un complejo sistema de individuos en un grupo sometido a varios tipos de tensiones. Para describirlo un equipo de matemáticos y un biólogo ha construido un modelo matemático que incorpora una función de costes a la conducta dentro del rebaño.

Una vaca individual hace tres actividades principales a lo largo del día: come, se queda quieta mientras hace la digestión y se echa para descansar.

Las vacas se mueven y comen en rebaño para protegerse de los depredadores. Pero comen a diferentes velocidades. Si el conflicto entre alimentarse y mantener el ritmo del grupo se hace importante, puede ser ventajoso que algunos animales se dividan en subgrupos con necesidades nutricionales similares.

Los investigadores incorporaron una función de coste en su modelo para describir estas tensiones. El grupo de animales grandes va más rápido y el grupo de animales pequeños va más lento. La vaca “intermedia” podría encontrarse en el primer grupo, y después de algún tiempo, resulta demasiado rápido. Se va entonces al grupo más lento, pero que es demasiado lento, y termina yendo otra vez con el rápido. Mientras se mueve entre ambos dos grupos la vaca se expone más a los depredadores.

Este modelo podría aplicarse al estudio del comportamiento de rebaños en grandes extensiones, lo que sería de utilidad a ganaderos, veterinarios y gestores de parques naturales.

Fuente:

http://www.vozpopuli.com/next/modelo-matematico-explicar-movimiento-rebanos_0_1037297731.html

http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4983671

Matemáticas y biología, unidas para explicar la adaptación de las plantas al cambio climático

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Un equipo internacional de investigadores de las Universidades de California, Córdoba y Sydney y de centros de investigacion alemanes disponen ahora de una forma de predecir el comportamiento de las plantas gracias a las simulaciones realizadas por este equipo a partir de las secciones foliares de 11 especies singulares y representativas de diferentes ecosistemas de la Tierra.

En concreto, se trata de la “masa seca foliar por unidad de área”, conocida como LMA, un índice que resulta de dividir el peso de una hoja seca por su área fresca original.

El trabajo, publicado en Ecology Letters, prueba además la relación de ese índice con la estructura interna de las hojas, facilitando una fórmula matemática que ayudará a determinar qué impulsa determinados patrones celulares de las plantas, como su adaptación a un ambiente que se calienta.

La diferencia entre una hoja perenne y otra caduca se puede ser explicar por la densidad o tamaño de sus células. Las implicaciones de este índice en biología vegetal son equivalentes al del tamaño del cuerpo en biología animal o a la simetría facial en la psicología de la atracción.

Fuente:

http://www.iagua.es/noticias/espana/universidad-cordoba/17/05/10/matematicas-y-biologia-unidas-explicar-adaptacion

Las manchas del lagarto evolucionan según un patrón matemático

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Los patrones de color del lagarto ocelado varían desde su nacimiento hasta que alcanza la madurez, de un color marrón moteado con puntos blancos a  un patrón laberíntico verde y negro.

Según un estudio publicado en Nature esta semana, esos cambios estarían determinados por un ‘autómata celular’, un modelo matemático asociado a la computación científica.

Otros animales como la cebra o el leopardo muestran unos patrones de color determinados por la interacción de células individuales. Los autores encontraron que en el caso del lagarto ocelado, el color de una escama está determinado por el de sus vecinas.

Fuente:

http://www.agenciasinc.es/Multimedia/Fotografias/Las-manchas-del-lagarto-evolucionan-segun-un-patron-matematico

http://www.nature.com/nature/journal/v544/n7649/full/nature22031.html

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