{"id":97626,"date":"2008-07-27T10:42:00","date_gmt":"2008-07-27T10:42:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/universo\/archive\/2008\/07\/27\/97626.aspx"},"modified":"2010-01-22T03:48:29","modified_gmt":"2010-01-22T02:48:29","slug":"redes-complejas-redes-sociales-y-redes-ecologicas-los-mundos-pequenos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/2008\/07\/27\/97626","title":{"rendered":"Redes Complejas: Redes Sociales y Redes Ecol\u00f3gicas (Los Mundos Peque\u00f1os)"},"content":{"rendered":"

En nuestra categor\u00eda \u201cDiversidad, Complejidad y Fractales<\/font><\/a>\u201d hemos indo incluyendo algunos post con vistas a explicaros someramente la estructura de las redes de interacci\u00f3n de los elementos de un sistema<\/span><\/b>. A partir de hoy comenzaremos a explicaros someramente algunas de las fascinantes sorpresas que deparan<\/span><\/b>. Hace tiempo encontr\u00e9 un m\u00e1s que recomendable art\u00edculo divulgativo que llevaba el t\u00edtulo de La arquitectura de la naturaleza: complejidad y fragilidad en redes ecol\u00f3gicas<\/font><\/a>. Este fue publicado por Jos\u00e9 M. Montoya, Ricard V. Sol\u00e9 y Miguel \u00c1. Rodr\u00edguez<\/span><\/b> en la Revista Ecosistemas<\/font><\/a> (de libre acceso en Internet). Puede bajarse pinchando en el enlace de arriba. Ricard V. Sol\u00e9 es<\/span><\/b> uno de los investigadores espa\u00f1oles (Catal\u00e1n) sobre ciencias de la complejidad<\/span><\/b> con mayor prestigio internacional<\/span><\/b>. Personalmente considero que este s\u00ed que es, en efecto, un cient\u00edfico \u201cexcelente\u201d y no un<\/span><\/b> excelente cient\u00edfico de esos que se afanan por salir en los media a toda costa. Por todo ello me permitir\u00e9 partir de su texto para<\/span><\/b> mostraros este mundo fascinante. Obviamente, yo a\u00f1adir\u00e9 material de mi propia cosecha. Por tal raz\u00f3n deb\u00e9is separar sus afirmaciones de mis comentarios.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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Internet y los mundos peque\u00f1os<\/font><\/a><\/o:p><\/span><\/p>\n

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El prop\u00f3sito de este post es mostraros una de las sorprendentes regularidades que subyacen en las redes complejas de todo tipo, ya sean ecol\u00f3gicas, sociales y tecnol\u00f3gicas<\/span><\/b>. En otro post ya os explicaremos como tenemos indicios que nos inducen a pensar que los autoensamblajes de suelos se ajustan a este mismo tipo de patr\u00f3n<\/span><\/b>. Pero existe otra raz\u00f3n adicional<\/span><\/b> que nos ha impelido a abordar el tema. Desde el advenimiento de las redes sociales (Web 2.0), existe una tan amplia como ingenua concepci\u00f3n de que una red totalmente interconectada es estable<\/span><\/b>. Del mismo modo se considera que tal arquitectura resulta ser deseable tambi\u00e9n<\/span><\/b>: un universo de individuos totalmente conectado permitir\u00eda un flujo de informaci\u00f3n libre que sortear\u00eda las falacias de los medios de comunicaci\u00f3n condicionados por los intereses de los gobiernos, cualquier tipo de lobby, etc. Sin embargo, como abajo nos comenzar\u00e1n a explicar estos autores, la autoorganizaci\u00f3n de las redes dista mucho de ser no conduce a tal \u201cinterconectividad total\u201d<\/span><\/b>. En el mencionado art\u00edculo Montoya, Sol\u00e9 y Rodr\u00edguez dos dicen que<\/span><\/b>: <\/o:p><\/span><\/p>\n

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Las especies se relacionan entre s\u00ed de<\/span><\/b> diferentes modos, dando lugar a complejas redes de interacci\u00f3n. En funci\u00f3n del tipo de interacci\u00f3n que observemos nos encontramos con<\/span><\/b> redes de competidores, redes tr\u00f3ficas, redes mutualistas, redes de facilitaci\u00f3n, etc. La estructura de las redes ecol\u00f3gicas condiciona muchas de las funciones de los ecosistemas que \u00e9stas representan<\/span><\/b>. El reciclado de nutrientes, los flujos de agua y de carbono, entre otras muchas funciones, se alteran cuando la arquitectura de estas redes se pierde<\/span><\/b> (Schuelze y Mooney 1994, Levin 1999). La representaci\u00f3n gr\u00e1fica de una red de interacci\u00f3n -de sus nodos y conexiones- se denomina \u00abgrafo\u00bb. Conocer la arquitectura de los grafos de redes ecol\u00f3gicas nos permitir\u00e1 contestar<\/span><\/b> algunos aspectos de las preguntas con las que comenz\u00e1bamos este art\u00edculo. Como veremos, la arquitectura de estas redes presenta puntos en com\u00fan con otras redes biol\u00f3gicas y tecnol\u00f3gicas, lo que apoya la universalidad de ciertos principios organizativos y funcionales en los sistemas complejos<\/span><\/b> (Sol\u00e9 y Goodwin 2001). Las consecuencias de dichas arquitecturas son sorprendentes y conllevan una visi\u00f3n nueva de la organizaci\u00f3n de los ecosistemas<\/span><\/b>.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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Hacia una arquitectura universal de las redes complejas: el caso de las redes tr\u00f3ficas<\/o:p><\/span><\/b><\/p>\n

\u00bfExiste una arquitectura universal de las interacciones ecol\u00f3gicas? Las redes tr\u00f3ficas <\/span><\/b>(qui\u00e9n se come a qui\u00e9n) son<\/span><\/b> el tipo de redes ecol\u00f3gicas que ha recibido m\u00e1s atenci\u00f3n por parte de los ec\u00f3logos. En palabras de Stuart Pimm y colaboradores (1991), \u00ablas redes tr\u00f3ficas son los mapas de carreteras a trav\u00e9s del enmara\u00f1ado universo de Darwin\u00bb. Una red tr\u00f3fica muestra todas las posibles v\u00edas de alimentaci\u00f3n de cada una de las especies que la constituyen<\/span><\/b> (Figuras 1 y 2). Desde el pionero trabajo de Lindeman (1942), se ha hecho un gran esfuerzo en encontrar regularidades entre redes tr\u00f3ficas de distintos ecosistemas<\/span><\/b> (para una ultima recopilaci\u00f3n, ver Williams y Mart\u00ednez 2000). Por ejemplo<\/span><\/b>, en amplias colecciones de descripciones de redes tr\u00f3ficas, se han encontrado similares valores de muchas variables, como son los n\u00fameros medios de conexiones por especie, las longitudes medias y m\u00e1ximas de las cadenas tr\u00f3ficas, los porcentajes de especies basales, intermedias y depredadoras, o los porcentajes de especies omn\u00edvoras o can\u00edbales <\/span><\/b>(\u2026). Desde entonces se han publicado redes tr\u00f3ficas detalladas y fiables a partir de las que se est\u00e1n corroborando algunas de esas regularidades, desechando otras y descubriendo algunas nuevas. Y, lo que es m\u00e1s interesante, se est\u00e1 desarrollando todo un campo de investigaci\u00f3n sobre la respuesta de estos sistemas ante distinto tipo de perturbaciones, <\/span><\/b>observando y comprendiendo las consecuencias directas de las perturbaciones sobre la red, y los efectos indirectos que puede causar su propagaci\u00f3n a trav\u00e9s de la misma.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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Recientemente se han desarrollado nuevas t\u00e9cnicas para analizar la complejidad de un gran n\u00famero de redes naturales y tecnol\u00f3gicas<\/span><\/b> (para una revisi\u00f3n del tema, ver Strogatz 2001). Estas t\u00e9cnicas han mostrado que hay una gran similitud en la estructura y en la respuesta a perturbaciones de redes de tipo muy diferente, lo que apunta en la direcci\u00f3n de una arquitectura universal dentro de los sistemas complejos. Esta perspectiva puede constituir una verdadera revoluci\u00f3n<\/span><\/b> en Ecolog\u00eda, comparable a la introducci\u00f3n de los modelos matem\u00e1ticos o el an\u00e1lisis multivariante.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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Redes aleatorias vs. redes de mundos peque\u00f1os<\/o:p><\/font><\/a><\/span><\/p>\n

Fuente: Montoya et al. Revista Ecosistemas<\/font><\/a><\/span><\/span><\/o:p><\/span><\/p>\n

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Las redes, sean o no ecol\u00f3gicas, pueden representarse como un grafo G<\/i>(N,C<\/i>), donde N <\/i>representa los nodos de la red y C <\/i>las conexiones entre los nodos<\/span><\/b>. Entre otras, se han estudiado<\/span> redes celulares y metab\u00f3licas<\/span><\/b> (\u2026), <\/span>redes de interacci\u00f3n social<\/span><\/b> (por ejemplo, la red de colaboraciones cient\u00edficas, donde los nodos son cient\u00edficos y existe conexi\u00f3n si tienen publicado alg\u00fan trabajo conjunto, Strogatz 2001),<\/span> Internet, la WWW <\/span><\/b>(Albert et al. 2000, <\/span>Figura 3<\/span>) <\/span>y otras redes tecnol\u00f3gicas. Todas estas redes comparten el ampliamente conocido fen\u00f3meno de los \u00ab<\/span><\/b>peque\u00f1os mundos\u00bb (small-worlds)<\/span><\/b>. B\u00e1sicamente,<\/span> este fen\u00f3meno tiene dos manifestaciones<\/span><\/b>: <\/span>(1)<\/span><\/b> <\/span>un <\/span><\/b>grado de compartimentalizaci\u00f3n<\/span><\/b> <\/span><\/b>muy grande<\/span><\/b> respecto a lo observado en una red donde las conexiones se distribuyesen al azar entre los nodos<\/span><\/b>, es decir, <\/span>en una red existen grupos de nodos muy conectados entre s\u00ed (peque\u00f1os-mundos) pero poco conectados con otros grupos de nodos<\/span><\/b>; y <\/span>(2)<\/span><\/b> <\/span>el n\u00famero m\u00ednimo de conexiones para conectar dos elementos de la red es muy bajo y muy parecido al obtenido para una red construida al azar<\/span><\/b> (para las descripciones formales de estas medidas, ver Montoya y Sol\u00e9 2001). <\/span>En realidad, las redes con propiedades de peque\u00f1os-mundos se encuentran a medio camino entre redes totalmente ordenadas y regulares y redes totalmente azarosas<\/span><\/b>.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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\u00bfPor qu\u00e9 es tan relevante conocer la estructura de las redes? Sencillamente, porque la estructura siempre afecta a la funci\u00f3n. Por ejemplo, la topolog\u00eda de peque\u00f1os-mundos de Internet facilita la transmisi\u00f3n de informaci\u00f3n de manera mucho m\u00e1s eficiente que otro tipo de topolog\u00edas y, en general, este tipo de arquitectura de las interacciones confiere una gran capacidad de recuperaci\u00f3n de los sistemas ante perturbaciones de diversa \u00edndole<\/span><\/b>.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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Esta pretendida arquitectura universal tambi\u00e9n se observa en las redes ecol\u00f3gicas<\/span><\/b>. Dos de nosotros hemos encontrado evidencia de esta estructura universal de peque\u00f1os mundos en las tres redes tr\u00f3ficas m\u00e1s ricas en especies y mejor descritas taxon\u00f3micamente hasta la fecha (Montoya y Sol\u00e9 2001). Estas redes corresponden al estuario del r\u00edo Ythan, en el Reino Unido (134 especies), al lago Little Rock, en Estados Unidos (182 especies), y al ecosistema terrestre asociado a Cytisus scoparius <\/i>en los alrededores de Silwood Park (Inglaterra), con 154 especies (para m\u00e1s detalles sobre las tres redes tr\u00f3ficas, ver Sol\u00e9 y Montoya 2001). Estudios previos realizados por otros autores ya hab\u00edan sugerido que las redes tr\u00f3ficas suelen estar m\u00e1s compartimentalizadas de lo que ser\u00eda esperable al azar, si bien las medidas que se hab\u00edan empleado en dichos estudios analizaban las similitudes tr\u00f3ficas entre especies (es decir, los agrupamientos de especies que comparten un determinado porcentaje de presas y depredadores) (Solow y Beet 1998). <\/span>\u00bfAfecta la topolog\u00eda de peque\u00f1os-mundos a propiedades fundamentales del ecosistema como su fragilidad o su persistencia? La respuesta es s\u00ed, pero veamos antes de profundizar en ello otro aspecto caracter\u00edstico de algunas redes complejas, entre ellas las ecol\u00f3gicas: la distribuci\u00f3n de conexiones entre especies<\/span><\/b>.<\/span><\/o:p><\/span><\/p>\n

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Como pod\u00e9is comenzar a observar, <\/span>la autoorganizaci\u00f3n de los sistemas complejos elude configuraciones completamente interconectadas, generando otras bien distintas y muy idiosincr\u00e1sicas denominadas de <\/span><\/b>peque\u00f1os mundos<\/font><\/a>.  <\/span>Estas generan <\/span>universos dentro de universos<\/span><\/b>, por los que los elementos de un sistema interaccionan m\u00e1s estrechamente entre s\u00ed. <\/o:p><\/span><\/span><\/p>\n

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Quien conozca la blogosfera inmediatamente entender\u00e1 la l\u00f3gica subyacente<\/span><\/b>. Por mucho que me interesaran todas las bit\u00e1coras relacionadas con los recursos naturales, las de los suelos me despiertan una mayor atenci\u00f3n (soy edaf\u00f3logo). Del mismo modo, no todas versan sobre los mismos temas, por lo que tender\u00e9 a visitar las que son m\u00e1s afines a mis preocupaciones y puntos de vista (o las que pueden considerarse ideol\u00f3gicamente enemigas). En mi caso, tal gozo en un pozo.<\/span> No hay m\u00e1s de cuatro blogs que se dediquen a divulgar el universo de los suelos<\/span><\/b> (al menos en espa\u00f1ol, ingl\u00e9s y franc\u00e9s), y dos de ellas no son m\u00e1s que proto-bit\u00e1coras (atesoran escasos contenidos, y como mucho son actualizadas anualmente). La otra procede de EE.UU., distando mucho de seguir mi l\u00ednea argumental. Por tanto, <\/span>me encuentro poco \u201cconectado\u201d y relegado a los confines del ciberespacio<\/span><\/b>, sin que ello, a pesar de los <\/span>criterios del ranking Technorati<\/span><\/b>, signifique que nuestra bit\u00e1cora reciba pocas vistas. Todo lo contrario. <\/span>Otra falsa concepci\u00f3n que se da como cierta en la blogosfera<\/span><\/b>.   <\/span><\/o:p><\/span><\/p>\n

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Montoya y colaboradores nos muestran a dem\u00e1s como   <\/span>\u201c<\/span>el n\u00famero m\u00ednimo de conexiones para conectar dos elementos de la red es muy bajo y muy parecido al obtenido para una red construida al azar\u201d<\/span><\/b> En otras palabras, la naturaleza de los sistemas complejos implica que estos tienden a transmitir m\u00e1s eficientemente la informaci\u00f3n eludiendo la ingenua utop\u00eda de la conectividad global<\/span>,<\/b> que pertenece al dominio de los mundos totalmente ordenados, pero que resulta ser muy poco robusta (resiliencia) ante las perturbaciones<\/span><\/b>. Expong\u00e1moslo de la manera m\u00e1s sencilla posible. En un ciberespacio o ecosistema, una conexi\u00f3n total implica <\/span><\/b>una interdependencia global. Si un elemento falla o desaparece (se extingue) se derrumba toda la organizaci\u00f3n. Imag\u00ednense un ataque inform\u00e1tico novedoso en una ciberespacio plenamente interconectado. \u00bfCu\u00e1l ser\u00eda el resultado? (\u2026) <\/span><\/b>Efectivamente, \u00a1el colapso se la Web!<\/span><\/b>. Lo mismo ocurr\u00eda en un ecosistema. Pod\u00e9is visitar tambi\u00e9n los tres post sobre mundos peque\u00f1os del blog Reolog\u00eda<\/font><\/a>. <\/o:p><\/span><\/p>\n

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Continuar\u00e1<\/span>\u2026\u2026\u2026<\/span>.<\/o:p><\/span><\/p>\n

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Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez  <\/span><\/o:p><\/span><\/b><\/p>\n

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Ver informaci\u00f3n adicional en los post incluidos en la categor\u00eda \u201cDiversidad, Complejidad y Fractales<\/font><\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En nuestra categor\u00eda \u201cDiversidad, Complejidad y Fractales\u201d hemos indo incluyendo algunos post con vistas a explicaros someramente la estructura de las redes de interacci\u00f3n de los elementos de un sistema. A partir de hoy comenzaremos a explicaros someramente algunas de las fascinantes sorpresas que deparan. Hace tiempo encontr\u00e9 un m\u00e1s que recomendable art\u00edculo divulgativo que llevaba el t\u00edtulo de La arquitectura de la naturaleza: complejidad y fragilidad en redes ecol\u00f3gicas. Este fue publicado por Jos\u00e9 M. Montoya, Ricard V. Sol\u00e9 y Miguel \u00c1. Rodr\u00edguez en la Revista Ecosistemas (de libre acceso en Internet). Puede bajarse pinchando en el enlace de\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":26,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[586,616],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/97626"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/26"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=97626"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/97626\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134714,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/97626\/revisions\/134714"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=97626"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=97626"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=97626"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}