Asignación de energía hacia funciones del ciclo de vida: Vínculo entre los niveles individual y poblacional

Resumen

  La dinámica poblacional de los organismos está fuertemente influenciada por estrategias de vida que resultan de la asignación óptima de energía a funciones vitales como el crecimiento, la reproducción y la supervivencia. Estas estrategias, caracterizadas por rasgos fenotípicos, emergen como adaptaciones evolutivas ante condiciones ecológicas particulares y definen compensaciones funcionales relevantes frente a presiones bióticas y abióticas. El objetivo de este trabajo es examinar el vínculo entre historia de vida y dinámica poblacional desde una perspectiva bioenergética, articulando procesos individuales y poblacionales a través de modelos matemáticos que capturan decisiones adaptativas en entornos simulados descritos en términos de la disponibilidad de recurso constante, decreciente y periódico a lo largo del tiempo. Mediante un modelo matemático en tiempo discreto, que considera dos estados dados por la energía interna del organismo y su probabilidad de supervivencia, se incorpora la asignación energética hacia la reproducción y la búsqueda de alimento, con el propósito de determinar la estrategia óptima que maximice la tasa reproductiva neta. Para resolver este problema de control, se aplica el Principio Máximo de Pontryagin, empleando el método forward–backward, obteniéndose trayectorias óptimas de asignación, energía y supervivencia. Tales trayectorias se analizan en función de parámetros fisiológicos relevantes bajo distintos escenarios de disponibilidad de recursos, permitiendo así explorar el efecto de condiciones ambientales sobre las decisiones bioenergéticas de los organismos.