Wa-Tor

Wa-Tor es una simulación de dinámica de poblaciones ideada por AK Dewdney ^[1] y presentada en la edición de diciembre de 1984 de Scientific American en un artículo de cinco páginas titulado "Recreaciones por computadora: tiburones y peces libran una guerra ecológica en el planeta toroidal Wa-Tor".

El planeta Wa-Tor... tiene forma de toro o rosquilla y está completamente cubierto de agua. Los dos habitantes dominantes de Wa-Tor son tiburones y peces... ^[1]

Wa-Tor se suele implementar como una cuadrícula bidimensional con tres colores, uno para los peces, otro para los tiburones y otro para el agua vacía. Si una criatura se mueve más allá del borde de la cuadrícula, reaparece en el lado opuesto. Los tiburones son depredadores y se comen a los peces. Tanto los tiburones como los peces viven, se mueven, se reproducen y mueren en Wa-Tor de acuerdo con las sencillas reglas que se definen a continuación. A partir de estas sencillas reglas, se puede observar que surgen comportamientos emergentes complejos .

El equilibrio de este ecosistema es muy delicado: las poblaciones de dos especies pueden seguir ciclos muy diferentes en función de parámetros determinados (como los ciclos de reproducción y el periodo de tiempo en el que un tiburón debe alimentarse para no morir de hambre) así como de la posición de partida de cada ser. Se puede pasar de que ambas especies estén en peligro de extinción a que una de ellas o ambas estén en abundancia.

Cuando las presas son numerosas, los depredadores pueden reproducirse rápidamente. Pero este aumento, a su vez, aumenta el número de presas cazadas y la población de presas disminuye. Cuando las presas se vuelven más escasas, los depredadores comienzan a morir de hambre, lo que reduce su población y alivia la presión de caza sobre las presas. La presa (y con el tiempo el depredador) puede entonces volver a reproducirse rápidamente a medida que el ciclo se repite.

"El tiempo transcurre en saltos discretos, que llamaré cronones. Durante cada cronón, un pez o un tiburón puede desplazarse hacia el norte, este, sur u oeste hasta un punto adyacente, siempre que el punto no esté ocupado por un miembro de su propia especie. Un generador de números aleatorios hace la elección. En el caso de un pez, la elección es sencilla: se selecciona al azar un punto adyacente desocupado y se desplaza hasta allí. Si los cuatro puntos adyacentes están ocupados, el pez no se mueve. Como la caza de peces tiene prioridad sobre el mero movimiento, las reglas para un tiburón son más complicadas: de los puntos adyacentes ocupados por peces, se selecciona uno al azar, se desplaza hasta allí y se devora al pez. Si no hay peces en las inmediaciones, el tiburón se mueve como un pez, evitando a sus compañeros tiburones." ^[1]

1. En cada cronón, un pez se mueve aleatoriamente a una de las casillas adyacentes desocupadas. Si no hay casillas libres, no se produce ningún movimiento.
2. Una vez que un pez ha sobrevivido a una cierta cantidad de cronones, puede reproducirse. Esto se hace a medida que se mueve a una casilla vecina, dejando atrás un nuevo pez en su antigua posición. Su tiempo de reproducción también se reinicia a cero.

1. En cada cronón, un tiburón se mueve aleatoriamente a una casilla adyacente ocupada por un pez. Si no hay ninguna, el tiburón se mueve a una casilla adyacente aleatoria desocupada. Si no hay casillas libres, no se produce ningún movimiento.
2. En cada cronón, a cada tiburón se le priva de una unidad de energía.
3. Al llegar a cero energía, un tiburón muere.
4. Si un tiburón se desplaza a una casilla ocupada por un pez, se lo come y gana una determinada cantidad de energía.
5. Una vez que un tiburón ha sobrevivido a un cierto número de cronones, puede reproducirse exactamente de la misma manera que el pez.

A largo plazo hay tres escenarios posibles en Wa-Tor:

1. Un equilibrio perfecto entre peces y tiburones, que aumentan y disminuyen, pero nunca se extinguen.
2. Desaparición de tiburones.
3. Extinción de ambas especies.

El primer escenario puede ser muy difícil de lograr, ya que se logra una especie de equilibrio en el que las dos poblaciones fluctúan periódicamente. En la mayoría de los casos, la cantidad de peces se reduce hasta un estado casi en peligro de extinción, y luego la población de tiburones disminuye rápidamente debido a la escasez de alimentos. Esto permite que la población de peces crezca nuevamente hasta que la población de tiburones pueda satisfacer este crecimiento.

La extinción de ambos animales se produce cuando los tiburones superan en número a tal punto que se comen a todos los peces. Como los peces eran la única fuente de alimento para los tiburones, inevitablemente morirán de hambre.

Por el contrario, si el número inicial de peces es bajo o los tiburones tienen un período de inanición muy corto, se produce el segundo escenario. En este caso, los tiburones se extinguirán, dejando el campo libre para los peces.

• Ecuación de Lotka-Volterra
• Dinámica poblacional de la pesca

• Dewdney, Alexander Keewatin (diciembre de 1984). "Tiburones y peces libran una guerra ecológica en el planeta toroidal Wa-Tor". Scientific American . págs. 14-22.

• Simulador de Wa-tor en línea
• Tarjeta en Wa-Tor
• Fuente del subprograma Java que reproduce Wa-Tor
• Planeta Agua - código fuente descargable
• Wator - Versión de código abierto escrita en Seed7
• Simulador en línea HTML5 Wa-tor
• Simulador Wa-tor para el ordenador doméstico ZX Sinclair