JAE Intro CSIC 2025

IFISC ofrece dos planes de formación en la convocatoria JAE Intro CSIC 2025 Área Vida

Modelado matemático de patrones de vegetación, tutelado por Damià Gomila (Científico titular CSIC, IFISC), Daniel Ruiz-Reynés (Investigador postdoctoral, IFISC)
Dinámica espaciotemporal de ondas mitóticas, tutelado por Daniel Ruiz-Reynés (Investigador postdoctoral, IFISC)

Además, IMEDEA ofrece un plan de formación en la convocatoria JAE Intro CSIC 2025 Área Vida en conjunto con el IFISC.

Análisis de los cambios en extensión de las praderas submarinas de Posidonia oceanica en la costa Balear durante los últimos 50 años, tutelado por Nuria Marbà

Más información sobre los planes:

Modelado matemático de patrones de vegetación

Tutores: Damià Gomila (Científico titular CSIC, IFISC), Daniel Ruiz-Reynés (Investigador postdoctoral, IFISC).

Correo electrónico tutores: damia.gomila@csic.es, druiz@ifisc.uib-csic.es

Descripción del plan de formación: La vegetación se autoorganiza como resultado de interacciones espaciales de largo alcance, dando lugar a patrones complejos y regulares que pueden abarcar grandes áreas. Estos patrones surgen del equilibrio entre la competencia y la facilitación, y se han identificado en diversos ecosistemas, desde zonas áridas hasta praderas marinas. Además de ser un fenómeno ecológico fundamental, estos patrones desempeñan un papel clave en la resiliencia de los ecosistemas, permitiéndoles adaptarse a cambios ambientales y a las crecientes presiones del cambio climático.

El objetivo de este proyecto es investigar la dinámica espacio-temporal de los patrones de vegetación mediante modelos matemáticos basados en ecuaciones diferenciales en derivadas parciales EDP. Se estudiará cómo factores como la mortalidad y las perturbaciones externas influyen en la formación y estabilidad de estos patrones, así como en las transiciones entre distintos estados del ecosistema.

Para ello, el candidato utilizará herramientas de sistemas dinámicos, análisis de estabilidad lineal y conceptos de teoría de bifurcaciones combinados con simulaciones numéricas para explorar la formación de patrones en modelos de vegetación.

Este estudio tiene implicaciones importantes para la conservación y el manejo de ecosistemas, ya que permite identificar señales tempranas de degradación y comprender mejor la resiliencia ecológica. El estudiante adquirirá experiencia interdisciplinaria en matemáticas aplicadas, modelado computacional y ecología teórica.

Ruiz-Reynés, D., Gomila, D., Sintes, T., Hernández-García, E., Marbà, N., & Duarte, C. M. (2017). Fairy circle landscapes under the sea. Science advances, 3(8), e1603262. https://doi.org/10.1126/sciadv.1603262
Ruiz-Reynés, D., Schönsberg, F., Hernández-García, E., & Gomila, D. (2020). General model for vegetation patterns including rhizome growth. Physical Review Research, 2(2), 023402. https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023402
Ruiz-Reynés, D., Mayol, E., Sintes, T., Hendriks, I. E., Hernández-García, E., Duarte, C. M., ... & Gomila, D. (2023). Self-organized sulfide-driven traveling pulses shape seagrass meadows. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(3), e2216024120. https://doi.org/10.1073/pnas.2216024120

Los candidatos titulares, según la resolución del 29 de septiembre 2025 (https://sede.csic.gob.es/tramites/programa-jae/jae-intro-2025), interesados en este plan de formación, contactad con Damià Gomila (damia.gomila@csic.es).

Dinámica espaciotemporal de ondas mitóticas

Tutor: Daniel Ruiz-Reynés (Investigador postdoctoral, IFISC).

Correo electrónico tutor: druiz@ifisc.uib-csic.es

Descripción del plan de formación: La división celular está regulada por un oscilador bioquímico autónomo, centrado principalmente en el complejo cyclin B-Cdk1. Las oscilaciones periódicas en la actividad del complejo actúan como un reloj que controla los eventos del ciclo celular. Cuando la actividad alcanza su máximo, se desencadenan eventos clave de la mitosis, como la ruptura de la envoltura nuclear, la segregación del ADN y la despolimerización de los microtúbulos que forman el citoesqueleto, lo que marca el inicio de la mitosis. Este oscilador bioquímico ha sido ampliamente estudiado, y se mantiene funcional incluso en extractos preparados mediante centrifugación de huevos de Xenopus laevis. Estos modelos in vitro ofrecen una herramienta poderosa para comprender la dinámica de dicho oscilador. Los avances recientes han permitido explorar su comportamiento espaciotemporal en sistemas espaciales extendidos, dando lugar a la aparición de ondas mitóticas. Este fenómeno fascinante es relevante para la propagación de información a través de la célula, lo que proporciona valiosas claves sobre la coordinación de la división celular.

El objetivo del trabajo de investigación propuesto es estudiar la dinámica de las ondas mitóticas desde una perspectiva teórica, mediante el uso de modelos matemáticos basados en ecuaciones diferenciales en derivadas parciales (EDP). Para ello, se realizarán simulaciones numéricas aplicando diversas perturbaciones para replicar las condiciones experimentales de estudios previos donde se fuerza la propagación de ondas desde el borde del sistema. Esta investigación no solo permitirá entender la dinámica de las ondas mitóticas forzadas, sino también explorar configuraciones alternativas que permitan proponer futuros experimentos.

Chang, J. B., & Ferrell Jr, J. E. (2013). Mitotic trigger waves and the spatial coordination of the Xenopus cell cycle. Nature, 500(7464), 603-607. https://doi.org/10.1038/nature12321
Puls, O., Ruiz-Reynés, D., Tavella, F., Jin, M., Kim, Y., Gelens, L., & Yang, Q. (2024). Spatial heterogeneity accelerates phase-to-trigger wave transitions in frog egg extracts. Nature Communications, 15(1), 10455. https://doi.org/10.1038/s41467-024-54752-7

Análisis de los cambios en extensión de las praderas submarinas de Posidonia oceanica en la costa Balear durante los últimos 50 años

Tutores: Núria Marbà Bordalba (Profesora de Investigación CSIC, IMEDEA), Dani Ruiz Reynés (Investigador postdoctoral, IFISC), Joan Pere Casas Ruiz (Investigador postdoctoral, IMEDEA)

Correo electrónico tutora: nmarba@imedea.uib-csic.es

Descripción del TFM que debe realizar el estudiante: El objetivo del proyecto es cuantificar los cambios en extensión que han experimentado las praderas submarinas de Posidonia oceanica en la costa Balear durante los 50 años. Se examinará también la evolución temporal de los cambios en extensión así como las posibles presiones causantes de los cambios observados. Se obtendrán imágenes aéreas y de satélite de la costa Balear, a lo largo del periodo de estudio de interés, que se analizarán mediante algoritmos y herramientas disponibles (e.g. Google Earth Engine) para mapear la extensión de las praderas. Se calcularán los cambios (absolutos y tasas relativas) en extensión y en profundidad de los límites de las praderas. Se comparará la variabilidad en las tasas de cambio observadas a escala espacial y temporal con la variabilidad en presiones (para las que hay evidencia que impactan las praderas) e intervenciones de gestión.