"Se sabe que, en algunas ocasiones, las especies biológicas se comportan así, con alternancia de años de abundancia y otros de escasez, fenómeno que estudió el matemático V. Volterra ya en 1920, cuando un amigo pescador le explicó su sorpresa por las oscilaciones en las capturas de algunas especies en el Adriático" Antonio F. Rañada. Movimiento Caótico, del libro Orden y Caos. Edit. Prensa Científica. Barcelona, 1990. |
Vamos a estudiar la ecuación logística para el caso discreto. Sabemos que el modelo logístico emerge de la ecuación dinámica |
(1) |
Si trabajamos en tiempo continuo es cuando tenemos que hacer Dt muy pequeño, pero si trabajamos en tiempo discreto, esto es la unida de tiempo es mes, año semana, etcétera sin permitir fracciones de esa unidad, es que hacemos Dt = 1, y además por notación clásica t = n. De modo que la ecuación en (1) queda como |
La ecuación anterior la podemos arreglar como |
esto es |
si hacemos R = 1 + a. Ahora factorizando nos queda |
(2) |
Definamos el siguiente escalamiento de N ( n ) para todo tiempo n: |
(3) |
de modo que si multiplicamos por b / R la ecuación en (2) nos queda |
y reemplazando por el escalamiento en (3) obtenemos finalmente |
(4) |
Y la ecuación en (4) es la llamada ecuación logística discreta. |
¿Qué significa la expresión x( n ) ?. De la ecuación (3) observemos que el factor R / b = (1+ a) / b y este factor es claramente mayor que la "carga" k = a / b, esto es la capacidad máxima que puede soportar el nicho ecológico, de modo que x( n ) viene a ser una suerte de densidad poblacional que oscila entre 0 y 1. |
Por otro lado, para que la densidad poblacional de la próxima generación, esto es x ( n + 1 ) también se encuentre entre 0 y 1 el factor R debe satisfacer que 0 < R < 4. En efecto, la parábola (1 - x ) x alcanza su mayor valor en 1 / 4, y puesto que necesariamente 0 < R x ( 1 - x ) < 1 entonces debe ocurrir que 0 < R < 4. |
Lo que debemos hacer es entregar valores para el coeficiente R (entre 0 y 4) y veremos porqué ciertas especies oscilan de temporada en temporada de abundancia a escasez. |