Alfred Lotka y Vito Volterra propusieron, en los años 20 del siglo pasado, unas ecuaciones matemáticas para describir las dinámicas de los sistemas biológicos, en particular la relación entre presas y predadores. El principio de estas curvas es tan sencillo como cierto: cuando aumentan demasiado los depredadores (por ejemplo, zorros), disminuyen mucho las presas (por ejemplo, conejos), y esto conllevará una sucesiva disminución de los depredadores mismos; la disminución de los depredadores ocasionará entonces un aumento de las presas, lo cual generará un nuevo aumento de los depredadores. Y el ciclo, en un ambiente equilibrado y sano, vuelve a empezar.
Las poblaciones de presas y predadores fluctúan cíclicamente, y se regulan la una con la otra. Hasta que algo pasa y fastidia este equilibrio, y lleva a las poblaciones a dificultades que pueden alterar estos ciclos o, en el peor de los casos, acabar con su existencia. Desde entonces, la ecología se ha basado profundamente en modelos, o sea, representaciones numéricas de los procesos que subyacen a las complejas relaciones ambientales que caracterizan los ecosistemas. Un modelo permite cuantificar, y constituye entonces un paso fundamental para poder entender, validar y, por supuesto, predecir. Ahora bien, cualquier modelo tiene necesariamente que simplificar la realidad, y su fuerza reside entonces en la capacidad de explicar lo que pasa con un nivel de sencillez suficiente para que la información sea manejable, a la hora de medir y calcular sus elementos, así como de aplicar, luego, sus soluciones.
La clave está, por tanto, en dar con una adecuada mesura entre lo sencillo y lo complicado. Modelos demasiados básicos suelen funcionar muy bien (es decir, aciertan en sus previsiones), pero no aportan mucho, y se limitan a revelar lo que es, sencillamente, obvio. Modelos demasiado complejos, sin embargo, suelen aportar mucho, pero al primer imprevisto ya se descontrolan, y fallan con cierta facilidad. De ahí la necesidad de saber encontrar un equilibrio razonable entre la cantidad de información que uno maneja y su nivel de utilidad a la hora de explicar lo que observamos en la naturaleza.
Otro campo que se rige profundamente por el uso de modelos es la epidemiología, o sea, la ciencia que estudia las dinámicas de las enfermedades. Se puede decir que la epidemiología es la medicina de las comunidades, de las poblaciones. Dentro de la ciencia médica es una disciplina a veces menospreciada, que entra en auge solo cuando pasa algo serio y la sociedad se acuerda de ella con cierta urgencia. En lugar de centrarse en el individuo, la epidemiología se centra en el grupo, utilizando como herramienta clínica la estadística. Evidentemente, los problemas son los mismos que los de la ecología, porque siempre se trata de modelizar las dinámicas entre los organismos y sus ambientes. Además, muchas veces son dinámicas que atañen precisamente a los seres vivos, vertebrados y bacterias, virus y parásitos, así que no es de extrañar que las dos disciplinas, la ecología y la epidemiología, acaben usando los mismos recursos teóricos y analíticos.
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