Estudio de redes ecológicas bipartitas

Las redes bipartitas son un tipo de redes ecológicas especial en el que los individuos de una determinada especie interactúan con individuos de una especie diferente

Crean una nueva herramienta basada en las interacciones entre virus y microbios para analizar redes bipartitas

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El equipo liderado por Joshua J.Weitz, Catedrático Asociado a la Escuela de Biología del Instituto de Tecnología de Georgia, ha desarrollado BiMat, un paquete MATLAB de código abierto para el estudio de la estructura de redes ecológicas bipartitas inspirado en problemas reales de microbiología y con amplias aplicaciones.

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UPF / Cesar O. Flores, investigador graduado en la Escuela de Física del mismo instituto, es líder en el desarrollo de esta herramienta  de software que se publica en la revista Methods in Ecology and Evolution. Sergi Valverde, Profesor Visitante en el Laboratorio de Sistemas Complejos del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la Universidad Pompeu Fabra ( DCEXS-UPF ), y Timothée Poisot, profesor adjunto del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Montreal, participan en el proyecto.

Xarxes_Bipartides_editedEl estudio de las redes ecológicas ayuda a comprender la biodiversidad de nuestro entorno y a predecir la posible extinción de ciertas especies. Las redes bipartitas son un tipo de redes ecológicas especial en el que los individuos de una determinada especie interactúan con individuos de una especie diferente. Las redes bipartitas son muy abundantes en las comunidades ecológicas, formándose, como lo es por ejemplo la relación entre los fagos (virus que infectan bacterias) y sus huéspedes bacterianos.

Tal y como comenta Valverde, “las redes complejas muestran muchos patrones, como el de anidamiento o el de modularidad, y sus efectos ecológicos y evolutivos pueden estudiarse utilizando métodos teóricos y computacionales”.

Se han desarrollado varias herramientas para analizar las redes bipartitas, pero BiMat incluye nuevas características disponibles por primera vez en un solo paquete. A parte de permitir la identificación de los patrones clave y la evaluación de su significancia estadística, esta nueva herramienta también es capaz de realizar escalas múltiples y meta-análisis de las estructuras de las redes múltiples. Además, BiMat incluye varias herramientas de visualización para explorar redes bipartitas en matriz o en diseños gráficos.

BiMat se inspira en problemas reales en un contexto microbiológico. Puede aplicarse de forma general para el análisis de sistemas que puedan ser representados con redes bipartitas. Ejemplos destacados de redes bipartitas incluyen redes mutualistas (p.e., la interacción planta-polinizador) y redes antagonistas (p.e., redes de infección virus-planta). BiMat ha sido desarrollado en un ambiente orientado a objetos válido para las plataformas MATLAB y Octave. Este diseño habilita el fácil acceso para todos los métodos y permite futuras ampliaciones de libre acceso por parte de la comunidad de investigadores. Además, el sitio web complementario ofrece una extensa rápida guía de inicio y tutoriales.

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Artículo de referencia:

Cesar O. Flores, Timothée Poisot, Sergi Valverde and Joshua S. Weitz. BiMat: a MATLAB package to facilitate the analysis of bipartite networks. Methods in Ecology and Evolution 2015

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