Mediante un modelo matemático, investigadores de EEUU y Chile precisaron los cambios biológicos que sufrirán todas las especies si no se frena el calentamiento del planeta
La crisis climática que afecta a todo el planeta avanza a paso firme y pone en jaque la subsistencia de miles de especies, esto incluye desde microorganismos hasta animales grandes que ven amenazada su calidad de vida por el aumento de la temperatura global.
Este panorama marcado por fenómenos climatológicos cada vez más extremos impacta con fuerza en todos los seres vivos. sin importar que se trate de virus, bacterias, animales, humanos o plantas.
En ese sentido, un trabajo realizado por científicos norteamericanos y chilenos, que fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, dejó en evidencia cuáles serán las consecuencias que deberán enfrentar todos los seres vivos de planeta.
Una nueva teoría general sobre la dependencia de la temperatura en biología desarrollada por el SFI podría ayudar a los investigadores a hacer predicciones precisas ante el cambio climático (Gentileza, SFI / dall-e / Katie Mast)El estudio divulgado en julio de 2022, que fue liderado por el investigador chileno José Ignacio Arroyo, becario postdoctoral del Instituto Santa Fe (SFI) de EEUU, se presenta con un marco simple que, a la vez, permitiría predecir de forma rigurosa cómo el incremento de la temperatura afectará a todos los que habitan la Tierra, sin importar el tamaño o la escala.
Pablo Marquet, profesor externo de SFI y ecologista de la Pontificia Universidad Católica de Chile, en Santiago, aseguró que este estudio “es fundamental”, ya que se “puede aplicar a casi todos los procesos que se ven afectados por la temperatura”.
“Esperamos que sea una contribución histórica”, resaltó quien, además, asesoró a Arroyo y es miembro del equipo que trabajó en el modelo. En palabras del docente, la teoría desentrañada por su “discípulo” colaborará con los investigadores y les permitirá realizar “predicciones precisas en una variedad de áreas, incluidas las respuestas biológicas al cambio climático, la propagación de enfermedades infecciosas y la producción de alimentos”, según señalaron en un comunicado emitido por la casa de altos estudios ubicada en Nuevo México (Estados Unidos).
El investigador detectó que la temperatura es un factor universal que le permitiría predecir y establecer un modelo que podría extenderse a todos los seres vivos (iStock)Según explicó Marquet, “los intentos anteriores de generalizar los efectos de la temperatura en la biología carecieron de las implicaciones del ‘panorama general’ integrado en el nuevo modelo”.
Es por eso que “los biólogos y ecólogos a menudo usan la ecuación de Arrhenius, por ejemplo, para describir cómo la temperatura afecta la velocidad de las reacciones químicas. Ese enfoque aproxima con éxito cómo la temperatura influye en algunos procesos biológicos, pero no puede explicar completamente muchos otros, incluido el metabolismo y la tasa de crecimiento”, señalaron al destacar el avance advertido gracias al modelo difundido recientemente.
Arroyo advirtió que, en un primer momento, se había propuesto “desarrollar un modelo matemático general para predecir el comportamiento de cualquier variable en biología”. Sin embargo, el científico notó que la temperatura era una especie de predictor universal que podía guiar el desarrollo de un nuevo modelo, es por eso que comenzó “con una teoría en química que describe la cinética de las enzimas, pero con algunas adiciones y suposiciones”, con lo cual logró extender “el modelo del nivel cuántico-molecular a escalas macroscópicas más grandes”.
Los expertos señalaron que este modelo les permitirá predecir todas las “respuestas biológicas al cambio climático, la propagación de enfermedades infecciosas y la producción de alimentos” (Getty Images)Para decirlo de una forma sencilla: el investigador detectó que la temperatura es un factor universal que le permitiría predecir y establecer un modelo que, tras sumar algunos otros aspectos, podría extenderse a todos los seres vivos.
“El modelo combina tres elementos que faltan en intentos anteriores. Primero, su contraparte en química, que se deriva de los primeros principios. En segundo lugar, el corazón del modelo es una ecuación única y simple con solo unos pocos parámetros (la mayoría de los modelos existentes requieren una plétora de suposiciones y parámetros). Y tercero, es universal en el sentido de que puede explicar patrones y comportamientos para cualquier microorganismo o cualquier taxón en cualquier entorno”, destacó.
“Creo que nuestra capacidad para sistematizar la respuesta a la temperatura tiene el potencial de revelar una unificación novedosa en los procesos biológicos, a fin de resolver una variedad de controversias”, explicó Chris Kempes, profesor de SFI que, junto a su colega Geoffrey West, ayudó al equipo a resolver las escalas cuánticas y, además, las clásicas.
El cambio climático ya está afectando al mundo, por eso la ciencia busca dar un paso más: qué pasará con todos los seres vivos (iStock)El trabajo señaló, además, que “la teoría tiene múltiples aplicaciones potenciales, incluida la predicción de respuestas al calentamiento global, el rendimiento de los procesos industriales y los brotes epidémicos”, los cuales se alinearon “con observaciones empíricas de diversos fenómenos, incluida la tasa metabólica de un insecto, la germinación relativa de la alfalfa, la tasa de crecimiento de una bacteria y la tasa de mortalidad de una mosca de la fruta”.
“Esta teoría proporciona un marco simple para comprender y predecir el impacto de la temperatura basándose en los primeros principios de la termodinámica y uniendo las escalas cuánticas con las clásicas”, advirtió el documento. Mientras que Arroyo adelantó que el grupo de expertos buscará “derivar nuevas predicciones de este modelo”.