Populações de espécies ameaçadas de extinção atingem um ponto crítico em suas vidas onde sobrevivem ou evoluem para a extinção. Portanto, esforços para prever e até mesmo prevenir a extinção de espécies biológicas requerem uma compreensão completa dos mecanismos subjacentes. Em um novo estudo publicado em The European Physical Journal B , Hatem Barghathi e colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri, investigaram como a perturbação ambiental em momentos aleatórios pode causar fortes flutuações no número de indivíduos em populações biológicas. Esse, por sua vez, torna a extinção mais fácil, mesmo para grandes populações. Eles descobriram que a desordem ambiental pode levar a um período de lento aumento populacional interrompido por colapsos populacionais repentinos. Essas descobertas também têm implicações para resolver o problema oposto ao tentar prever, controlar e erradicar a população de vírus em epidemias.

Para modelar populações biológicas, eles realizaram simulações usando um modelo baseado em agente. O comportamento de populações extintas pode ser analisado por meio de técnicas da física estatística. Isso nos ajuda a estudar as transições entre um estado onde a população é ativa e flutua em número, e um estado inativo onde a população se extingue.

Os autores descobriram que, na presença de distúrbios ambientais dependentes do tempo, o tempo médio para a extinção de uma população biológica cresce apenas lentamente com o tamanho da população. Isso permite que até mesmo grandes populações se extingam rapidamente. Em contraste, em distúrbios ambientais independentes do tempo, grandes populações têm vidas muito longas.

Barghathi e colegas também descobriram que quando uma população biológica está perto da transição para a extinção, a população passa por períodos de crescimento lento alternando com flutuações levando a uma diminuição acentuada do número de indivíduos.