Agujeros de coexistencia: cómo la topología algebraica revela obstrucciones fundamentales para ensamblar sistemas ecológicos.

Ponente(s): Marco Tulio Angulo Ballesteros, Aaron Kelley, Luis Montejano, Chuliang Song, Serguei Saavedra

Por más de 100 años se ha estudiado el ensamblaje de comunidades ecológicas. Sin embargo, estos estudios se han enfocado en el "resultado final" de estos procesos de ensamblaje, sin considerar el proceso que da lugar a este resultado. En esta platica, se presenta un nuevo formalismo matemático basado en hipergrafos y topología algebraica para estudiar los procesos de ensamblaje de comunidades ecológicas. Nuestro formalismo revela la existencia de obstrucciones fundamentales en el ensamblaje que llamamos "agujeros de coexistencia". Estos agujeros de coexistencia representan colecciones de especies que son concebibles (i.e., pueden ser ensamblados a partir de sub-comunidades que coexisten) pero que no son realizables (i.e., la colección de especies no coexiste), o vice-versa. Al estudiar sistemas ecológicos experimentales, encontramos que estos agujeros de coexistencia son muy frecuentes y no ocurren al azar: su diversidad esta restringida por la estructura interna de interacciones entre especies, y su frecuencia puede ser explicada por factores externos que actúan en el sistema. En su conjunto, nuestros resultados enfatizan como la biodiversidad es un proceso discontinuo originado por restricciones internas de diseño, y no solamente por el azar, como podría concluirse en primera instancia. https://www.nature.com/articles/s41559-021-01462-8