🌿 Simulador de Red Trófica
Simula una red trófica multiespecie usando ecuaciones extendidas de Lotka-Volterra. Activa o desactiva especies, ajusta las intensidades de interacción y observa cómo el ecosistema alcanza el equilibrio o colapsa.
Acerca del Simulador de Red Trófica
Este simulador modela un ecosistema de seis especies — dos plantas (hierba, arbustos), dos herbívoros (conejo, ciervo) y dos carnívoros (zorro, lobo) — usando ecuaciones extendidas de Lotka-Volterra. Las plantas crecen logísticamente hacia una capacidad de carga, mientras que cada enlace de alimentación transfiere biomasa de la presa al depredador. Las ecuaciones diferenciales acopladas se integran con un esquema de Runge-Kutta de cuarto orden (RK4) con un paso de tiempo de 0.01 años, produciendo las oscilaciones, equilibrios y colapsos que ves desarrollarse.
Los deslizadores fijan la tasa de crecimiento de las plantas r₁, la tasa de ataque de los herbívoros α, la eficiencia de conversión de los carnívoros e y una tasa de mortalidad base d, mientras que un control de velocidad cambia los pasos de integración por fotograma. Hacer clic en cualquier especie la activa o desactiva en la red. Modelos de redes tróficas como este ayudan a los ecólogos a predecir cómo la eliminación de una sola especie — por caza, enfermedad o pérdida de hábitat — puede propagarse por comunidades enteras como una cascada trófica.
Preguntas Frecuentes
¿Qué muestra esta simulación?
Muestra las poblaciones cambiantes de seis especies que interactúan repartidas en tres niveles tróficos: productores (hierba y arbustos), herbívoros (conejo y ciervo) y carnívoros (zorro y lobo). Un diagrama de red, un paisaje de población y un gráfico de series temporales se actualizan en tiempo real a medida que evoluciona el ecosistema.
¿Qué ecuaciones impulsan el modelo?
Usa una dinámica extendida de Lotka-Volterra. Las plantas siguen un crecimiento logístico limitado por una capacidad de carga de 200, los herbívoros y carnívoros pierden individuos a una tasa de mortalidad d, y cada enlace depredador-presa elimina biomasa de la presa mientras añade una fracción e de ella al depredador. Las ecuaciones se resuelven numéricamente con RK4.
¿Qué controlan los cuatro deslizadores?
r₁ fija la rapidez con la que se regeneran las plantas, α fija la tasa de ataque de los herbívoros (cuán fuertemente los consumidores agotan su alimento), e fija la eficiencia de conversión de los carnívoros (presa comida convertida en nuevos depredadores), y d fija la tasa de mortalidad base. Un quinto deslizador solo cambia cuántos pasos de integración se ejecutan por fotograma de animación.
¿Por qué oscilan las poblaciones?
Las poblaciones de depredadores y presas se retroalimentan entre sí con un retraso: mucha presa permite que los depredadores crezcan, la población de depredadores en aumento entonces reduce la presa, lo que después hace que los depredadores pasen hambre, y el ciclo se repite. Esto produce las oscilaciones desfasadas características observadas en los sistemas de Lotka-Volterra.
¿Qué ocurre cuando desactivo una especie?
Hacer clic en una especie pone su población a cero y la elimina de la red, por lo que todos sus enlaces de alimentación quedan inactivos. Esto te permite simular una extinción local y observar las consecuencias — por ejemplo eliminar el lobo puede hacer que los ciervos aumenten y sobrepastoreen los arbustos, ilustrando una cascada trófica.
¿Es el modelo biológicamente preciso?
Es un modelo didáctico cualitativo, no una previsión calibrada de ninguna población real. Las especies, tasas e intensidades de alimentación son ilustrativas, y los ecosistemas reales incluyen estructura de edades, movimiento espacial, ruido ambiental y muchas más especies. El simulador capta fielmente los comportamientos generales — ciclos, equilibrios y cascadas — en lugar de cifras exactas.
¿Qué hacen los escenarios predefinidos?
Cada escenario predefinido carga un conjunto de parámetros que produce un régimen reconocible: oscilaciones estables, colapso de depredadores, un florecimiento de plantas, una cascada trófica, o exclusión competitiva entre las dos plantas. Seleccionar uno reinicia las poblaciones para que puedas observar cómo emerge ese comportamiento a partir de los valores elegidos de crecimiento, ataque, eficiencia y mortalidad.
¿Qué es la capacidad de carga y por qué importa?
La capacidad de carga (aquí fijada en 200 para las plantas) es la biomasa máxima que el entorno puede sostener. El término logístico ralentiza el crecimiento de las plantas a medida que la población se acerca a este límite, evitando florecimientos sin límite y dando a toda la red una base de recursos estable de la que se nutren herbívoros y carnívoros.
¿Por qué podría extinguirse toda una rama de la red?
Si la mortalidad es alta o las tasas de ataque y eficiencia no coinciden, un depredador puede sobreconsumir a su presa, hacer colapsar la población de presas y luego pasar hambre él mismo. Como los carnívoros dependen de los herbívoros que dependen de las plantas, una perturbación en un nivel puede propagarse hacia arriba o hacia abajo y eliminar varias especies — una cascada de extinción.
¿Por qué usar RK4 en lugar de un paso más simple?
El método de Runge-Kutta de cuarto orden evalúa la tasa de cambio cuatro veces por paso y combina las estimaciones, dando un error numérico mucho menor que un solo paso de Euler en el mismo intervalo de tiempo. Para las ecuaciones rígidas y oscilantes de Lotka-Volterra, esto mantiene los ciclos simulados precisos en lugar de dejar que se desvíen o decaigan artificialmente.
¿Cómo se relaciona esto con la conservación real?
Los modelos de redes tróficas guían decisiones sobre la reintroducción de depredadores, el control de plagas y la protección de especies clave. El ejemplo clásico son los lobos en Yellowstone: su regreso reconfiguró el comportamiento de los ciervos y la vegetación. Experimentando aquí con activaciones y tasas, puedes desarrollar intuición sobre cómo las intervenciones se propagan a través de un ecosistema conectado.
Reconecta una red trófica de plantas, herbívoros y depredadores, y observa cómo la dinámica de Lotka-Volterra crece, colapsa o se estabiliza tras eliminar una especie.
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