A primeira monografia de Charles Darwin, publicada em 1842, propôs uma teoria que ligava a formação de coral-reef às montanhas subaquáticas e mudanças no nível do mar. Miguel Álvarez-Alegría e seus colegas da Universidade das Ilhas Baleares e do Conselho de Pesquisa Espanhol agora mostram que as estruturas de recifes podem se formar sem a necessidade de formações geológicas preexistentes (1). Em vez disso, seu modelo matemático depende de mecanismos de suggestions interno, incluindo crescimento de corais, concorrência de recursos e dinâmica de acréscimo.
Os recifes de coral são formados a partir do acúmulo de exoesqueletos de aragonita (carbonato de cálcio) secretados por pólipos de coral individuais. Álvarez-Alegría e colegas desenvolveram um modelo de desenvolvimento de recifes que combina vários termos que foram estudados anteriormente-fisiologia do polip e erosão mineral, por exemplo-mas que não foram considerados juntos. Seu modelo descreve a evolução temporal da densidade do pólipo e o acúmulo de aragonita em um determinado native. Fundamentalmente, inclui um ciclo de suggestions autolimitado, no qual a acreção de aragonita afeta negativamente a sobrevivência do pólipo, expondo o coral à secagem.
Em uma versão 1D do modelo, a equipe observou estruturas em evolução que se assemelhavam aos padrões de recifes encontrados na natureza. Esses padrões surgiram da interação de ondas de crescimento de recifes que viajam em direções opostas. Essa instabilidade semelhante à excitação é distinta das instabilidades do tipo Turing que são comumente invocadas na formação de padrões biológicos e que foram apresentados para explicar especificamente o desenvolvimento de coral-ef.
A descoberta demonstra que os modelos matemáticos podem reproduzir o desenvolvimento temporal de atóis e recifes de franjas – duas estruturas comuns de recifes – na base de fatores puramente internos, em uma abordagem que dizem que os pesquisadores dizem ser complementares à teoria de Darwin. Oferece uma estrutura simplificada para avaliar a resiliência dos recifes de coral diante de estressores ambientais cada vez mais complexos.
–Rachel Berkowitz
Rachel Berkowitz é uma editora correspondente para Revista de Física com sede em Vancouver, Canadá.
Referências
M. ÁLVAREZ-ALEGRIA et al.“Dinâmica excitável e formação de recifes de coral: um modelo simples de desenvolvimento da estrutura de macro escala”. Phys. Rev. Res.7023196 (2025).
A interação entre a dinâmica microscópica e macroscópica em uma rede semelhante ao cérebro aprimora a robustez de um estado que otimiza o desempenho da rede. Leia mais »
