A62 Pérdida de sincronización

Tópico

El enjambre de insectos puede perder la sincronización colectiva que normalmente mantiene entre sus individuos por varias causas distintas: un aumento del ruido ambiental, una reducción de la densidad del propio enjambre que aleja a los individuos entre sí, o perturbaciones externas que desvían la fase de movimiento de cada individuo respecto a la de los demás.

El marco de Kuramoto explica por qué cualquiera de estas tres causas puede romper la sincronización del enjambre: describe la sincronización del enjambre como un equilibrio dinámico entre dos fuerzas que tiran en direcciones opuestas sobre la fase de cada individuo. Por un lado, el acoplamiento entre los individuos del enjambre tiende a alinear sus fases entre sí; por otro lado, la dispersión natural entre las frecuencias propias de cada individuo, sumada al ruido ambiental, tiende a separar esas mismas fases.

Para que el acoplamiento entre los individuos siga ganando esa disputa y el enjambre se mantenga sincronizado, ese acoplamiento tiene que superar un acoplamiento crítico que, a su vez, aumenta junto con el ruido ambiental: un enjambre que vuela en un ambiente más ruidoso necesita mantenerse más denso que uno que vuela en un ambiente silencioso, precisamente para que el acoplamiento efectivo entre sus individuos alcance ese umbral cada vez más alto que exige el ruido.

Cuando el acoplamiento entre los individuos del enjambre cae por debajo de ese acoplamiento crítico, la sincronización del enjambre no se pierde de forma gradual sino que colapsa con relativa rapidez: el parámetro que mide qué tan sincronizado está el enjambre decae de forma exponencial, y el enjambre termina pasando a un estado en el que las fases de sus individuos quedan distribuidas de manera prácticamente uniforme entre sí, sin ningún tipo de coordinación de fase reconocible.

Esta pérdida de sincronización tiene consecuencias funcionales inmediatas para el enjambre, según de qué insecto se trate: el enjambre de luciérnagas deja de ser visible como un patrón de destellos coordinado que sirve para atraer parejas, y el enjambre de abejas pierde la coordinación de vuelo que le permite mantener la forma cohesiva con la que normalmente se desplaza.

ID:2569