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20BUONI 04 Agosto 2015

#12 BUONO - chi sono?

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Con il loro modello matematico questi due scienziati rappresentano una pietra miliare dell'ecologia.

Nata alla fine del 1800 l'ecologia è la scienza che studia le interazioni tra gli organismi e l'ambiente in cui vivono. Si è davvero affermata solo agli inizi del '900, quando ha iniziato a considerare l'evoluzione biologica. In questi anni vennero introdotti molti modelli matematici per lo studio delle interazioni tra specie, uno dei più conosciuti ed utilizzati tra gli ecologi è l'equazione di Lotka e Volterra. Tale equazione porta il nome dei due matematici che, indipendentemente l'uno dall'altro, la introdussero tra il 1925 ed il 1926.

I due studiosi portarono il loro contributo scientifico in diversi ambiti: Vito Volterra, matematico e fisico italiano, fu uno dei fondatori dell'analisi funzionale e della connessa teoria delle equazioni integrali e fu grazie a lui che, durante il primo conflitto mondiale, si costituì l'Ufficio invenzioni e Ricerche che dopo la guerra porterà alla costituzione del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR); il chimico e statistico ungherese Alfred J. Lotka con i suoi studi sulla teoria energetica dell'evoluzione pose le basi della bio-economia. Ma l'ambito per cui entrambi sono maggiormente conosciuti è quello della biologia matematica, grazie all'introduzione del modello di due specie in competizione ed al modello preda-predatore.

Il primo modello prende in considerazione due specie che competono per una stessa risorsa e indica come l'effetto della competizione di una specie su un'altra influenzi la dimensione della popolazione di quest'ultima e viceversa, il modello evidenzia inoltre come, quando si ha un equilibrio stabile, si ha coesistenza delle due popolazioni, cioè nessuna delle due varia la propria dimensione.

Il modello preda-predatore indica invece come il tasso di crescita di una popolazione di prede dipenda dalla dimensione della popolazione di predatore, tali dimensioni seguono un andamento ciclico e regolare che può cambiare solo se interviene una perturbazione esterna.

L'equazione generale che descrive questi modelli è appunto l'equazione di Lotka e Volterra che, semplificando notevolmente le situazioni reali, permette lo studio di dinamiche altrimenti molto complesse.

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Ultima modifica il 08 Marzo 2017
Valeria Pasqualini

Nata a Roma nel 1982, biologa evoluzionista, ha conseguito un master in Conservazione della Biodiversità ed un dottorato di ricerca in Biologia Animale. Ha lavorato come operatore ambientale e divulgatore scientifico presso diverse cooperative che si occupano di educazione ambientale. Insegna matematica e scienze. Si occupa per “BUONO” dell'aspetto didattico e divulgativo.

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