Modelo con tres Stocks: Dos depredadores y una presa

Existen dos tipos de depredadores: los especialistas y los generalistas. El depredador especialista es descrito como el que muere exponencialmente rápido cuando su alimento favorito está ausente o hay poco suministro. El segundo tipo de depredador cambia a un alimento alternativo cuando su alimento preferido esta escaso.

La especie presa Z sale de la parcela en búsqueda de un mejor hábitat. El sistema resultante se puede describir mediante las siguientes ecuaciones:

En donde:

X: Es la población de presas y su valor al t(0) es de 30

Y: Depredador especialista = 20

Z: Depredador generalista = 8

a1: corresponde a la tasa de auto reproducción para la presa = 2

a2: mide qué tan rápido el depredador Y muere cuando no hay presas para capturar, matar y comer = 1

b1: mide la intensidad de la competencia entre los individuos de la presa = 0.05

c: representa la tasa per cápita de auto reproducción. = 0.0257

D: es el valor de la densidad de la población X en el que la tasa de remoción per cápita es la mitad de ω = 10

D1: denota la densidad de población de la presa en la que la ganancia per cápita por unidad de tiempo en Y es la mitad de su valor máximo (ω1) = 10

D2 = 10

D3: es la constante de semi-saturación de la presa Z. = 20

w: es la tasa máxima de remoción per cápita de especies de presa X debido a la depredación de su depredador Y = 1

w1: es su valor máximo de la tasa de ganancia per cápita del depredador Y = 2

Modelo con tres Stocks: Dos depredadores y una presa en Vensim

Si deseas conocer los detalles paso a paso sobre cómo se desarrolló este modelo en Vensim, te invitamos a consultar el PDF al final de esta sección.

Figura 1. Modelo de Dos depredadores y una presa en Vensim
Figura 2. Comportamiento de las Presas (X)

La gráfica muestra que la población de Presas (X) en presencia de un depredador especialista y un generalista experimenta oscilaciones complejas y no perfectamente periódicas. La saturación de presas y la competencia intraespecífica juegan un papel crucial en la estabilización de la población. La interacción entre los dos tipos de depredadores añade una capa adicional de complejidad, suavizando las oscilaciones extremas y contribuyendo a la estabilidad a largo plazo de la población de presas.

Figura 3. Comportamiento de la población de Depredador (Y).

La gráfica muestra que la población del Depredador (Y) experimenta oscilaciones cíclicas que están influenciadas por la disponibilidad de presas. La saturación de presas juega un papel crucial en la estabilización de la población de depredadores al limitar su capacidad de crecimiento cuando las presas son abundantes.

Figura 4. Comportamiento de población del Depredador generalista (Z).

La gráfica del depredador generalista (Z), muestra una población que oscila suavemente alrededor de un valor medio estable. Esto refleja la menor dependencia de este depredador de la población de presas (X), ya que puede adaptarse a otras fuentes de alimento. La estabilidad en la población del depredador generalista contrasta con las oscilaciones más pronunciadas observadas en la población del depredador (Y) y las presas (X), destacando las ventajas adaptativas de una dieta diversificada en mantener la estabilidad poblacional a largo plazo.

Figura 5. Gráfica comparativa.

La gráfica comparativa muestra cómo las poblaciones de presas, depredadores especialistas y depredadores generalistas interactúan en un ecosistema. La población de presas y el depredador especialista exhiben oscilaciones significativas y están estrechamente interrelacionadas, mientras que la población del depredador generalista se mantiene más estable gracias a su dieta diversificada. Esta estabilidad del depredador generalista puede contribuir a la estabilidad general del ecosistema, amortiguando las fluctuaciones extremas en las otras poblaciones.

Preguntas:

  •  ¿Qué ocurre con la población de los depredadores cuando la población de presas disminuye? ¿Cómo se refleja esto en la gráfica?
  • ¿Cómo afectaría aumentar o disminuir la “tasa de hambruna (a2)” en la población de los depredadores? ¿Qué esperarías que ocurriera si se ajusta este parámetro?
  • ¿Qué cambios en los parámetros del modelo podrían estabilizar las fluctuaciones de la población de presas?
  • ¿Cómo podrías ajustar el modelo para minimizar la hambruna en los depredadores Y sin afectar negativamente a la población de presas?

Referencia:

  • (Carrasco-Gutiérrez, L. (2021) Implementación de modelos presa-depredador enenjambres de robots móviles. [Tesis grado maestría] Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.)

Modelo con tres Stocks: Dos depredadores y una presa desarrollado paso a paso: