Toolyard

Simulador de poblaciones de depredadores y presas

Ecuaciones de esta simulación

dR/dt = a R (1 − R ÷ K) − b R F, dF/dt = c b R F − d F
R, Fnúmero de conejos y de zorros
aTasa de natalidad de los conejos a (nacimientos por conejo y día)sin zorros, los conejos crecerían de forma exponencial o se estabilizarían en K
btasa de caza: conejos atrapados por zorro, por conejo y por díaÉxito de caza ÷ las 2.601 parcelas del prado, la probabilidad de que un zorro y un conejo concreto coincidan en una parcela un día dado
cNacimientos de zorros por conejo comido c (ecuaciones)
dTasa de mortalidad de los zorros d (por zorro y día, ecuaciones)

Con los valores actuales:

R* = d ÷ (c b), F* = a ÷ b
R*, F*números de equilibriodonde ambas poblaciones dejan de cambiar; los ciclos giran alrededor de este punto

Con los valores actuales:

T ≈ 2π ÷ √(a d)
Tperíodo de los ciclos pequeñoslos ciclos más grandes tardan más; el período medido se obtiene de los máximos del número de conejos

Con los valores actuales:

V = c b R − d ln R + b F − a ln F
Vcantidad conservada de las ecuaciones de Lotka-Volterraconstante a lo largo de cada ciclo cuando K = 0, así que las órbitas son bucles cerrados; una capacidad de carga la hace bajar y los ciclos se amortiguan

Con los valores actuales:

Cómo usar el simulador de depredadores y presas

  1. Con Animales en un prado, cada uno simulado, cada conejo y cada zorro se mueve por su cuenta. Los conejos comen la hierba de su parcela, que luego tarda en volver a crecer, y se reproducen; los zorros atrapan a los conejos con los que se cruzan y mueren de hambre si pasan demasiado tiempo sin comer. Mira cómo los números suben y bajan por turnos: más conejos alimentan a más zorros, los zorros se comen a los conejos y luego pasan hambre.
  2. El gráfico es un diagrama de fase de los zorros frente a los conejos: la simulación traza bucles alrededor del equilibrio, donde se cruzan las líneas azul y naranja. Cambia la tasa de natalidad de los conejos, el éxito de caza o la comida que obtiene un zorro de un conejo, y comprueba si las dos especies sobreviven o si los zorros se extinguen y dejan a los conejos con la hierba.
  3. Cambia a Las ecuaciones de Lotka-Volterra para ejecutar el modelo clásico. Sin capacidad de carga sus ciclos se repiten para siempre; si la fijas, se amortiguan hasta un estado estable. Los resultados dan los números de equilibrio y el período, y el Simulador de crecimiento bacteriano muestra una sola población que crece por sí misma.

Preguntas frecuentes

¿Qué son las ecuaciones de Lotka-Volterra?

Dos ecuaciones para un depredador y su presa, escritas por Alfred Lotka y Vito Volterra en la década de 1920: dR/dt = aR − bRF para la presa y dF/dt = cbRF − dF para los depredadores. Las presas crecen de forma exponencial y son devoradas en proporción a lo a menudo que se encuentran ambos; los depredadores nacen en proporción a lo que comen y mueren a un ritmo constante. Sus soluciones son ciclos sin fin.

¿Por qué los depredadores alcanzan su máximo después que las presas?

Los zorros necesitan conejos para reproducirse, así que su número solo sube cuando los conejos ya abundan, y sigue subiendo mientras los conejos sean comunes. Para entonces comen más conejos de los que nacen, los conejos se desploman y los zorros mueren de hambre un poco después. El máximo de los depredadores va un cuarto de ciclo por detrás del de las presas.

¿El ciclo del lince y la liebre americana es un ejemplo?

Es el más famoso: los registros de pieles de la Hudson’s Bay Company muestran al lince canadiense y a la liebre americana subiendo y bajando cada diez años aproximadamente. Estudios posteriores vieron que el ciclo de las liebres también depende de su alimento y del estrés, así que la historia real es más que depredador y presa.

¿Por qué a veces se extinguen las poblaciones?

En las ecuaciones una población puede reducirse a una fracción diminuta y recuperarse, pero los animales reales vienen en números enteros. Cuando los zorros quedan en un puñado, pueden morir todos por azar, y cuando los conejos desaparecen, los zorros mueren de hambre. Las poblaciones pequeñas y aisladas son las que corren más riesgo.

Dice que WebGL está desactivado.

La vista 3D necesita WebGL, que tienen todos los navegadores actuales. Puede estar desactivado si la aceleración por hardware está apagada en los ajustes del navegador, o por un controlador gráfico muy antiguo. Activa la aceleración por hardware o prueba otro navegador.

¿Se sube algo?

No. La simulación la dibuja tu propio navegador con WebGL; no se envía nada a ningún sitio y sigue funcionando sin conexión una vez cargada la página.

Más simulaciones científicas

Simulador de movimiento de proyectilesSimulador de pénduloSimulador del experimento de la doble rendijaSimulador de campo eléctricoSimulador de órbitasSimulador de masa y muelleSimulador de dispersión de RutherfordVisor de colisiones de partículasSimulador de desintegración radiactivaSimulador del átomo de BohrVisor de moléculas 3DSimulador de gas idealSimulador de difusión y ósmosisVisor de plegamiento de ADN y ARNSimulador de crecimiento bacterianoSimulador de centrífugaSimulador de lentes y espejosSimulador de ondas estacionariasSimulador del efecto DopplerSimulador de choques y momento linealSimulador de circuitos RC y RLSimulador de partículas cargadas en un campo magnéticoSimulador de radiación de cuerpo negroSimulador de relatividad especialSimulador de refracción y reflexión total internaSimulador de circuitos en serie y en paraleloSimulador de flujo de fluidos y principio de BernoulliSimulador de inducción electromagnéticaSimulador de curvas de valoraciónSimulador de velocidad de reacción y teoría de colisionesSimulador de equilibrio químico (Le Chatelier)Simulador de pilas galvánicas y electrólisisSimulador de curvas de calentamiento y cambios de faseOrbitales atómicos en 3DSimulador de tamponesSimulador de cromatografíaSimulador de espectrofotómetro y ley de Beer-LambertRedes cristalinas en 3DSimulador de cinética enzimáticaSimulador de potencial de acciónSimulador de PCRSimulador de selección natural y genética de poblacionesSimulador del corazón y del ciclo cardíacoSimulador de electroforesis en gelSimulador de mitosis y meiosisSimulador de síntesis de proteínas: transcripción y traducciónSimulador de fotosíntesis y factores limitantesSimulador de propagación de epidemias: SIR y SEIRSimulador de estaciones y duración del díaSimulador de tectónica de placas y terremotosSimulador de fases lunares, mareas y eclipsesSimulador del efecto invernaderoSimulador de evolución estelar y diagrama de Hertzsprung-RussellSimulador del tablero de GaltonSimulador de series de Fourier

Calculadoras y herramientas relacionadas

Guías