Le popolazioni di specie in via di estinzione raggiungono un punto critico della loro vita in cui sopravvivono o si evolvono verso l'estinzione. Perciò, gli sforzi per prevedere e persino prevenire l'estinzione delle specie biologiche richiedono una conoscenza approfondita dei meccanismi sottostanti. In un nuovo studio pubblicato su The European Physical Journal B , Hatem Barghathi e colleghi della Missouri University of Science and Technology, hanno studiato come il disturbo ambientale in tempi casuali potrebbe causare forti fluttuazioni nel numero di individui nelle popolazioni biologiche. Questo, a sua volta, facilita l'estinzione, anche per grandi popolazioni. Hanno scoperto che il disordine ambientale può portare a un periodo di lento aumento della popolazione interrotto da improvvisi crolli della popolazione. Questi risultati hanno anche implicazioni per risolvere il problema opposto quando si tenta di prevedere, controllare ed eradicare la popolazione di virus nelle epidemie.

Per modellare le popolazioni biologiche, hanno eseguito simulazioni utilizzando un modello basato su agenti. Il comportamento delle popolazioni che si estinguono può essere analizzato utilizzando tecniche della fisica statistica. Questi ci aiutano a studiare le transizioni tra uno stato in cui la popolazione è attiva e fluttua di numero, e uno stato inattivo in cui la popolazione si estingue.

Gli autori trovano che in presenza di disturbi ambientali dipendenti dal tempo, il tempo medio per l'estinzione di una popolazione biologica cresce solo lentamente con la dimensione della popolazione. Ciò consente anche a grandi popolazioni di estinguersi rapidamente. In contrasto, in disturbi ambientali indipendenti dal tempo, grandi popolazioni hanno una vita molto lunga.

Barghathi e colleghi hanno anche scoperto che quando una popolazione biologica è vicina alla transizione verso l'estinzione, la popolazione subisce periodi di lenta crescita alternati a fluttuazioni che portano ad una forte diminuzione del numero di individui.