La diversidad es la clave para sostener redes biológicas, sociales y tecnológicas

¿Cómo es que sistemas complejos, como los ecosistemas, pueden resistir a perturbaciones externas y seguir funcionando con estabilidad? En el campo de la ecología, la relación entre complejidad y estabilidad en las comunidades naturales se planteó en la década de 1970.

El científico australiano Sir Robert May sugirió que un aumento en la biodiversidad lleva a una mayor inestabilidad ecológica y que un gran ecosistema no puede mantener su funcionalidad estable más allá de un cierto nivel de biodiversidad, y que inevitablemente colapsará ante el más mínimo movimiento. Sin embargo, la experiencia de los sistemas sociales, tecnológicos y biológicos sugiere lo contrario: la mayoría de las redes exhiben una funcionalidad extremadamente resistente a pesar de las constantes interrupciones y obstáculos.

Las redes en el mundo real son extremadamente diversas y heterogéneas.

Un nuevo estudio publicado en Nature Physics¹Para más información puedes revisar la entrada sobre este tema en Agencia SINC afirma que la pieza que faltaba en la formulación original de May es que los patrones de interacción en las redes sociales, biológicas y tecnológicas no son aleatorios.

“Las redes aleatorias tienden a ser bastante homogéneas y todos los nodos dentro de estas redes son aproximadamente iguales. Por ejemplo, la probabilidad de que una persona tenga muchos más amigos que el promedio es pequeña. Tales redes pueden ser sensibles e inestables. Las redes en el mundo real, por otro lado, son extremadamente diversas y heterogéneas”, señalan los autores.

Durante la investigación, el equipo descubrió que esta heterogeneidad puede cambiar fundamentalmente el comportamiento del sistema, mejorando la estabilidad. Cuando una red es grande y heterogénea, recibe una estabilidad garantizada que es extremadamente robusta frente a fuerzas externas.

Las redes complejas grandes y heterogéneas no solo pueden ser estables, sino que a menudo tienen que serlo, según los investigadores. Descubrir las reglas que hacen que un sistema grande y complejo sea estable puede ofrecer nuevas pautas para abordar el desafío científico y político de diseñar redes de infraestructura resilientes que no solo protejan contra amenazas viables, sino también la resiliencia de ecosistemas cruciales, pero frágiles.

Por lo tanto, la heterogeneidad es esencial para la estabilidad de las redes. Las redes aleatorias tienden a ser sensibles e inestables, mientras que las redes grandes y heterogéneas son extremadamente resistentes a pesar de las constantes interrupciones y obstáculos.