Bartumeus Torre 2016a

• Passejos de Levy
• També aplicable als humans
• Autors

Passejos de Levy

En els últims anys hi ha hagut una acumulació d'evidències d'una varietat d'estudis experimentals i teòrics, en el terreny en què molts organismes utilitzen una estratègia de moviment aproximat pels “passejos de Lévy” quan estan a la recerca de recursos. Els passejos de Lévy són moviments aleatoris que poden maximitzar l'eficiència de les cerques de recursos en entorns incerts. Aquesta és una troballa molt important perquè suggereix que els passejos proporcionen una base matemàtica rigorosa per identificar, comportaments possiblement innats i molt primitius que van evolucionar posteriorment segons les influències ambientals i l'adaptació a l'entorn de cada espècie. La clau per a l'enteniment i possibilitat de predicció d'aquests comportaments, però, rau en l'elucidació dels mecanismes subjacents en aquests patrons observats.

Seguir un rumb de cerca aleatori pot ser beneficiós quan el cargol Hydrobia ulvae busca aliment. Aquesta trajectòria de moviment sense una direcció determinada tindria el seu origen en els seus processos neuronals caòtics. Frederic Bartumeus, investigador ICREA del CEAB-CSIC i el CREAF i coautor de l’estudi publicat a Nature Scientific Reports, comenta que “haurien de ser neurones motores, situades al peu de l’animal o més prop del cervell, les que presentin aquesta senyal caòtica”.

També aplicable als humans

Aquesta estratègia de cerca (vols de Lévy) s’ha trobat en una àmplia diversitat d’organismes. És un patró de moviments que dibuixa una estructura fractal, la qual optimitza l’èxit en la recerca en condicions en què els objectes que cal trobar poden estar lluny i a prop alhora.

Tot i que l’evolució tendeix a evitar jugar al joc de la cerca aleatòria, en aquest cas es podria haver seleccionat aquest patró d’exploració caòtica. L’investigador explica que sempre pot existir una situació límit. “Per més capacitat cognitiva que tingui un animal, i que aquesta serveixi per minimitzar les situacions de manca d’informació sobre l’entorn, sempre pot ser bo tenir una estratègia a la desesperada, un últim recurs a explotar en casos en què el context de la cerca es complica. I un patró aleatori pot donar bons resultats”.

Les cerques caòtiques també poden servir als humans

Això pot incloure determinades situacions de recerca en humans en les quals l’entorn dóna poques pistes sobre què i com buscar. Frederic Bartumeus apunta que “veure què fan els animals i com l’evolució ha ajustat els moviments en aquests contextos de poca informació pot ajudar a generar algoritmes de recerca ‘bioinspirats’. Això podria servir per a situacions de rescat de persones —on sovint la informació és limitada—, sistemes de mostreig ambiental per recollir dades, navegar per Internet…”.

Amb l’estudi d’animals en situacions en què poden processar molt poca informació, la comunitat científica aprenen quines estratègies fan servir i quins són els elements claus que introdueixen aleatorietat. “És millor estudiar animals senzills que humans, simplement perquè en humans cal manipular molt bé els contextos d’informació i treure certs biaixos cognitius, cosa que ho fa molt complicat”, finalitza Bartumeus.

Dos tipus de moviment aleatoris: brownià (blau) i de Lévy (vermell), aquest com el que presenta Hydrobia ulvaeen la investigació. Autor: Frederic Bartumeus

Autors

Redactat per:Frederic Bartumeus i Marga Torre

Per saber-ne més: Frederic Bartumeus