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Alfred J. Lotka

Alfred James Lotka (2 de marzo de 1880 - 5 de diciembre de 1949) fue un matemático , químico físico y estadístico polaco-estadounidense , famoso por su trabajo en dinámica de ...

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Alfred James Lotka (2 de marzo de 1880  - 5 de diciembre de 1949) fue un matemático , químico físico y estadístico polaco-estadounidense , famoso por su trabajo en dinámica de poblaciones y energética . Biofísico , Lotka es conocido principalmente por su propuesta del modelo depredador-presa , desarrollado simultáneamente pero independientemente de Vito Volterra . El modelo Lotka-Volterra sigue siendo la base de muchos modelos utilizados en el análisis de la dinámica de poblaciones en ecología .

Vida

Lotka nació en Lwów , Austria-Hungría (actualmente Lviv, Ucrania) [ 1 ] de padres polaco-estadounidenses. [ 2 ] Sus padres, Jacques y Marie (Doebely) Lotka, eran ciudadanos estadounidenses . [ 3 ] Obtuvo su licenciatura en ciencias en 1901 en la Universidad de Birmingham , Inglaterra , [ 1 ] realizó estudios de posgrado entre 1901 y 1902 en la Universidad de Leipzig , [ 1 ] recibió una maestría en 1909 en la Universidad de Cornell [ 1 ] y un doctorado en ciencias en la Universidad de Birmingham en 1912. [ 1 ]

ocupaciones

En 1935 se casó con Romola Beattie. No tuvieron hijos.

Murió en Red Bank, Nueva Jersey. [ 4 ]

Trabajar

Las ecuaciones de Lotka-Volterra predicen oscilaciones vinculadas en las poblaciones de depredadores y presas.

Aunque hoy se le conoce principalmente por las ecuaciones de Lotka-Volterra utilizadas en ecología , Lotka fue un biomatemático y bioestadístico que buscó aplicar los principios de las ciencias físicas también a las ciencias biológicas. Su principal interés era la demografía , lo que posiblemente influyó en su elección profesional como estadístico en Metropolitan Life Insurance .

Una de las primeras publicaciones de Lotka, en 1912, propuso una solución al segundo modelo de malaria de Ronald Ross . En 1923, publicó un análisis exhaustivo en cinco partes y una extensión de ambos modelos de malaria de Ross. La cuarta parte de la serie, escrita en colaboración con FR Sharpe , modeló el tiempo de incubación del patógeno. Lotka publicó Elementos de Biología Física en 1925, uno de los primeros libros sobre biología matemática después de Sobre el Crecimiento y la Forma de D'Arcy Thompson . También es conocido por su perspectiva energética de la evolución . Lotka propuso que la selección natural era, en su esencia, una lucha entre organismos por la energía disponible; el principio de Lotka establece que los organismos que sobreviven y prosperan son aquellos que capturan y utilizan la energía de manera más eficiente que sus competidores. Lotka extendió su marco energético a la sociedad humana. En particular, sugirió que el cambio en la dependencia de la energía solar a la energía no renovable plantearía desafíos únicos y fundamentales para la sociedad. Estas teorías convirtieron a Lotka en un importante precursor del desarrollo de la economía biofísica y la economía ecológica , impulsadas por Frederick Soddy , Howard Odum y otros. [ 5 ]

Elementos de biología física

Durante su estancia en Johns Hopkins, Lotka completó su libro Elementos de biología física (1925), en el que amplió la obra de Pierre François Verhulst . Su primer libro resume su trabajo previo y organiza sus ideas sobre la unidad y la universalidad de las leyes físicas, facilitando así el acceso de otros científicos a sus obras. Si bien el libro abarcaba numerosos temas, desde la energética de la evolución (véase más adelante) hasta la naturaleza física de la conciencia, el autor es conocido principalmente hoy en día por la ecuación de Lotka-Volterra sobre la dinámica de poblaciones.

Energética de la evolución

Sus trabajos anteriores se centraron en la energética y las aplicaciones de la termodinámica en las ciencias de la vida .

Lotka propuso la teoría de que el concepto darwiniano de selección natural podía cuantificarse como una ley física. La ley que propuso establecía que el principio selectivo de la evolución favorecía la máxima transformación del flujo de energía útil. El ecólogo de sistemas generales Howard T. Odum aplicó posteriormente la propuesta de Lotka como un principio rector fundamental de su trabajo en ecología de ecosistemas . Odum denominó a la ley de Lotka el principio de máxima potencia .

Demografía y salud pública

El trabajo de Lotka en demografía matemática comenzó en 1907 con la publicación de artículos en las revistas Science y American Journal of Science . Publicó varias docenas de artículos sobre el tema a lo largo de más de dos décadas, culminando con Théorie Analytique des Associations Biologiques (Teoría analítica de las asociaciones biológicas). La primera parte, de 45 páginas, titulada Principes (Principios ), se publicó en 1934; la segunda parte, de 149 páginas, titulada Analyse demographique avec application particuliere a l'espece humaine (Análisis demográfico con aplicación particular a la especie humana) , se publicó en 1939; ambas por Hermann & Cie , París.

Bibliometría

En el campo de la bibliometría, particularmente en la rama dedicada al estudio de las publicaciones científicas, Lotka es reconocido por su contribución a la " Ley de Lotka ". Esta ley, descubierta por Lotka, se relaciona con la productividad de los científicos. Como señaló W.G. Poitier en 1981: "La distribución de Lotka se basa en una ley del inverso del cuadrado, donde el número de autores que escriben n artículos es 1/ n² del número de autores que escriben un artículo. Cada área temática puede tener asociado un exponente que representa su tasa específica de productividad de autores". El trabajo de Lotka impulsó nuevas investigaciones, contribuyendo finalmente de manera fundamental al campo de la cienciometría : el estudio científico de las publicaciones científicas.

Se asoció con Louis Israel Dublin , otro estadístico de Metropolitan Life, para escribir tres libros sobre demografía y salud pública : El valor monetario de un hombre (1930), La duración de la vida (1936) y Veinticinco años de progreso en la salud (1937).

Honores

Véase también

Publicaciones

  • Lotka, AJ (1925) " Elementos de biología física " reimpreso por Dover en 1956 como Elementos de biología matemática .
  • Lotka, AJ (1939) Théorie Analytique des Associations Biologiques traducida en 1998 como Teoría analítica de poblaciones biológicas . Nueva York: Plenum Press.
  • Lotka, AJ (1989). Lotka sobre el estudio de poblaciones, ecología y evolución. Population and Development Review , 15(3), 539–550.
  • Lotka, AJ (1998). Teoría analítica de las poblaciones biológicas . Nueva York: Plenum Press
Artículos, una selección [ 6 ]
  • Lotka, AJ (1907). Relación entre las tasas de natalidad y las tasas de mortalidad. Science , 26: 121–130.
  • Sharpe, FR y Lotka, AJ (1911). Un problema en la distribución por edades. Philosophical Magazine , 21: 435–438.
  • Lotka, AJ (1912) Estudios cuantitativos en epidemiología. Nature , 88: 497–498.
  • Lotka, AJ (1919). Una contribución a la epidemiología cuantitativa. Journal of the Washington Academy of Sciences , 9: p.  73.
  • Lotka, AJ (1922a) " Contribución a la energética de la evolución ". Proc Natl Acad Sci USA , 8: págs.  147–51.
  • Lotka, AJ (1922b) " La selección natural como principio físico ". Proc Natl Acad Sci USA , 8, pp.  151–54.
  • Lotka, AJ (1923) "Contribución al análisis de la epidemiología de la malaria". The American Journal of Hygiene , 3: 1–121.
  • Lotka, AJ (1926) "La distribución de frecuencia de la productividad científica". Journal of the Washington Academy of Sciences 16(1926):317–323.
Acerca de Lotka
  • Haaga, J. (2000). " Alfred Lotka, demógrafo matemático . Archivado el 20 de agosto de 2017 en Wayback Machine ". Population Today , 28(2), 3.
  • Kingsland, SE (1985). Modelando la naturaleza: episodios en la historia de la ecología de poblaciones . Chicago: Universidad de Chicago.

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Smith, Charles. "Lotka, Alfred James (Estados Unidos 1880-1949)" . Recuperado el 18 de julio de 2017 .
  2. ↑ Cervellati, Rinaldo; Greco, Emanuela (2016). "Reacciones periódicas: Los primeros trabajos de William C. Bray y Alfred J. Lotka". Journal of Chemical Education . 94 (2): 195– 201. Bibcode : 2017JChEd..94..195C . doi : 10.1021/acs.jchemed.6b00342 .
  3. ↑ Lotka, Alfred J. (2013). Teoría analítica de las poblaciones biológicas: Introducción . Springer. pág. 8. ISBN  978-1-4757-9176-1.
  4. ↑ "Documentos de Alfred J Lotka, MC032, página 35" . Universidad de Princeton . Consultado el 4 de abril de 2022 .
  5. ↑ Cleveland, Cutler (Autor principal); Peter Saundry (Editor temático). 2008. «Lotka, Alfred James» . En: Enciclopedia de la Tierra. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, DC: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). Publicado por primera vez en la Enciclopedia de la Tierra el 15 de septiembre de 2006; Última revisión: 1 de diciembre de 2008; Consultado el 3 de agosto de 2009.
  6. ↑ El volumen de Dover contiene una lista de los artículos técnicos de Lotka.
  • Jacques Véron. 2008. Alfred J. Lotka y las matemáticas de la población. Revista electrónica de historia de la probabilidad y la estadística , vol. 4, n.º 1, junio.
  • Documentos de Alfred J. Lotka en la Biblioteca de Manuscritos Seeley G. Mudd, Universidad de Princeton.
  • Jacques Veron, Alfred J. Lotka y las matemáticas de la población en la Revista Electrónica de Historia de la Probabilidad y la Estadística, junio de 2008.