Modelos populacionais matriciais (MPMs) aplicados à ecologia: um guia gentil à teoria e prática

Resumo

Representar matematicamente os ciclos de vidas dos organismos a partir de modelos matriciais (MPMs) tem sido uma ferramenta poderosa para as mais diversas questões ecológicas e evolutivas. Apesar de ser uma ferramenta essencial nos estudos demográficos, os MPMs continuam sendo subutilizados. Uma explicação potencial para a subutilização dos modelos matriciais pode ser o pouco encorajamento de estudantes ou jovens pesquisadores para explorar suas potencialidades. MPMs geralmente não estão presentes nos livros textos básicos em ecologia e a literatura especializada pode ser bastante desafiadora, principalmente quando conceitos básicos de álgebra de matrizes não foram previamente ensinados durante a formação desses pesquisadores. O resultado disso é uma bibliografia restrita, aplicações dos MPMs concentradas nos Estados Unidos e Europa, além de uma literatura com muitos erros conceituais. Apresentar uma introdução gentil aos MPMs parte de uma tentativa de popularizar suas aplicações desde os anos iniciais da formação do pesquisador não familiarizado, seja com a língua inglesa ou com os conceitos matemáticos relativos à essa literatura. Dessa forma, o objetivo aqui é apresentar o ganho em considerar uma população estruturada (aquela em que cada indivíduo contribui para a população de acordo com seu peso, idade, sexo ou outra variável), o desenvolvimento teórico dos MPMs, algumas aplicações relevantes para estudos ecológicos, além das propriedades matemáticas essenciais dos MPMs – muitas das vezes difíceis de serem entendidas. Por fim, oferecemos nos apêndices formulações matemáticas e exercícios práticos no software R. Esperamos que esse manuscrito seja a primeira parada daqueles estudantes e pesquisadores interessados a adentrar na literatura dos modelos populacionais matriciais.