Simulación numérica del crecimiento y conexión de colonias de células o individuos en ecosistemas

ARIEL G. MEYRA; GUILLERMO J. ZARRAGOICOECHEA

Tucumán

Congreso; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

Los potenciales SALR (short attractive/long repulsive) han demostrado gran versatilidad para representar sistemas con interacciones competitivas a corto alcance y cooperativas a largo alcance (patrones en ecosistemas, sistemas coloidales, confinamiento en medios porosos, ...). Usamos esta clase de potencial para representar, en forma efectiva, la interacción y diferenciación celular, o la reproducción y muerte de individuos en un sistema en crecimiento. El modelo del sistema asume una configuración inicial donde dos componentes son distribuidas en diferentes zonas de la celda de simulación, sin mezclarse. Se deja evolucionar este sistema utilizando simulación Monte Carlo en el conjunto Gran Canónico. La eliminación de un individuo se realiza eligiéndolo al azar, como es usual. Pero la creación de una nueva entidad se logra ligándola a un individuo ya existente, marcando con un color todos los individuos de una misma familia. De esta forma podemos seguir la evolución del sistema, registrando temporalmente (pasos de Monte Carlo) las diferentes configuraciones generadas. Los resultados muestran que lospatrones y el comportamiento obtenidos representan, por ej., la vascularización de tejidos, donde células con una determinada funcionalidad tratan de conectarse entre sí.