POBLACIONES
Principales propiedades de las poblaciones
Densidad:
La densidad de población es el tamaño del conjunto respecto
a una cierta unidad de espacio. Se determina y expresa generalmente como el
número de individuos, o biomasa de población, por unidad de área o volumen por
ejemplo 200 arboles por hectárea. En ocasiones es importante distinguir entre
la densidad absoluta que el número (o biomasa) de individuos por unidad de
espacio total, y la densidad especifica o ecológica que es el numero (o
biomasa) de individuos por unidad de espacio de hábitat (área o volumen disponible
realmente para ser colonizado por la población). Muy a menudo es más importante
saber si la población esta cambiado (en aumento o disminución) que saber su
tamaño en un momento dado. En estos casos resultan útiles los índices de
abundancia relativa; estos pueden ser relativos respecto al tiempo, por ejemplo,
el número de aves que se observan por hora. Otro índice útil es la frecuencia
de aparición como el porcentaje de muestras ocupadas por una especie. En los
estudios descriptivos de la vegetación, suele combinarse la densidad y la
frecuencia para determinar un valor de importancia para cada especie.
Natalidad:
Es la capacidad de incremento de la población. La tasa de
natalidad equivale a la tasa de nacimientos en la terminología que se usara
para el estudio de la población humana (demografía). De hecho, se trata
simplemente de un término muy amplio que abarca la producción de individuos
nuevos de cualquier organismo, independiente de que los organismos en
particular nazcan, eclosionen, germinen o se origine vegetativamente. La
natalidad máxima (que en ocasiones se denomina absoluta o fisiológica) es la
máxima producción teórica de individuos nuevos en condiciones ideales (es
decir, sin factores ecológicos limitantes, de modo que la reproducción solo es
limitada por factores fisiológicos) y se trata de in valor constante para cada
población. La natalidad ecológica o real (la simple “natalidad”, sin ningún
calificativo) se refiere al incremento de la población, sino que varía con el
tamaño y composición de edades de esta y según las condiciones ambientales
físicas. En general la natalidad se expresa como una tasa, que se determina
dividiendo el número de individuos que se producen entre el tiempo (la tasa de
natalidad absoluta), o como el número de individuos nuevos por unidad de
población (la tasa de natalidad especifica).
Mortalidad:
El término mortalidad se refiere a la muerte de individuos
de la población. Es, más o menos, la antítesis de la natalidad. La mortalidad
equivale a la tasa de muertes en demografía humana. Al igual que la natalidad,
la mortalidad puede expresarse como el número de individuos que mueren en un
periodo determinado (muertes por tiempo), o como una tasa especifica en
términos de unidades de la población total o cualquier parte de esta. La mortalidad
ecológica o real es la perdida de individuos en condiciones ambientales dadas
es como la natalidad ecológica, en un valor variable en función de la población
y las condiciones ambientales. La mortalidad mínima teórica, un valor constante
para cada población, representa la perdida de individuos ideales o no
limitantes. Incluso en las mejores condiciones, los individuos mueren de
“viejos” según su longevidad fisiológica, misma que por supuesto, suele ser muy
superior a la longevidad ecológica promedio.
Tasas de Natalidad y Mortalidad:
Estas tasas están determinadas tanto por la especie
(característica específica) como por las condiciones del medio (resistencia
ambiental, capacidad de carga) y representan la cantidad de individuos que
nacen por unidad de tiempo y la cantidad que muere por unidad de tiempo,
respectivamente. Estos valores a su vez distinguen un tercer concepto, el de
densidad poblacional que representa la cantidad de individuos que coexisten por
unidad de superficie, factor indicador de la disponibilidad geográfica de los
recursos. El desarrollo de las distintas condiciones del medio determinará una
configuración espacial heterogénea en donde encontraremos “parches”
poblacionales más densos en lugares de alta disponibilidad de recursos y menos
densos en zonas más apartadas de los mismos. Esta configuración es dinámica.
Por otro lado, como la población también es dinámica, su composición quedará
definida también por la emigración e inmigración de individuos, factor que no
es inherente a la población en cuestión.
Migraciones:
Movimientos de individuos dentro de la población. La inmigración
corresponde a la entrada de nuevos individuos a la población y la emigración es
la salida de individuos. Esta característica confiere a la población la
propiedad de dispersión.
Existen ciertos atributos propios de los organismos en su
organización en poblaciones, que no se presentan en cada uno de los individuos
aislados. Estas características o propiedades permiten definir a las distintas
poblaciones.
- Potencial biótico: Se refiere a la máxima capacidad que poseen los individuos de una población para reproducirse en condiciones óptimas. Este factor es inherente a la especie y representa la capacidad máxima reproductiva de las hembras contando con una óptima disponibilidad de recursos.
- Resistencia ambiental: Se refiere al conjunto de factores que impiden a una población alcanzar el potencial biótico. Estos factores pueden ser tanto bióticos como abióticos y regulan la capacidad reproductiva de una población de manera limitante. Estos factores pueden representar tanto recursos (como agua, refugio, alimento) como la interacción con otras poblaciones.
- Patrones de crecimiento: El crecimiento poblacional es el cambio en el número de individuos que tiene una población a través del tiempo. Por lo tanto, este factor depende directamente de la densidad por unidad de tiempo. Se refiere al tipo de gráfica que representa la tasa de crecimiento de una población. Así podemos encontrar curvas con crecimiento sigmoideo, exponencial o decreciente, determinadas tanto por el potencial biótico en su interacción con la resistencia ambiental, como con la capacidad de carga que representa la cantidad promedio de individuos que coexisten cuando la curva de crecimiento se encuentra en la fase de equilibrio. También se define capacidad de carga como el número máximo de individuos que un medio determinado puede soportar.
El modelo más simple de
crecimiento de una población cuyo número de individuos se incrementa a una tasa
constante, se conoce como Crecimiento exponencial.
Estrategias de crecimiento r y k
El número de individuos de las poblaciones está en relación directa con su capacidad de reproducirse, pero condicionado por las características del ambiente en el cual se desarrolla cada especie. Consecuente con ello, los diferentes organismos, animales o vegetales, utilizan variadas estrategias de sobrevivencia para conservar su población.
Al respecto, los científicos han expresado la llamada teoría de la selección r/K, según la cual las fuerzas evolutivas operan en dos direcciones diferentes: r o K en relación con la probabilidad de supervivencia de individuos de diferentes especies de plantas y animales.
Esto significa que algunos organismos utilizan lo que se define como la estrategia r, y otros la estrategia K, donde las letras r y K provienen de los símbolos utilizados para representar la rapidez o tasa de reproducción (r), y la capacidad de carga del ambiente (K).
Estrategia K
Propia de organismos de ambientes estables, con una tasa reproductiva baja, que producen un pequeño número de crías a las que ofrecen cuidados paternos, lo que reduce su mortalidad al mínimo. Esto significa que se trata de organismos que invierten gran cantidad de recursos en unos pocos descendientes, cada uno de los cuales tiene una alta probabilidad de supervivencia. Esta estrategia puede resultar exitosa, pero hace a la especie vulnerable respecto a la suerte de un pequeño número de individuos.
Generalmente son especies de grandes dimensiones corporales, con edad prolongada y reproducción tardía, que desarrollan mecanismos defensivos y que suelen enfrentar competencia interespecífica.
Entre los estrategas K se encuentra la mayor parte de los mamíferos, como los elefantes, el rinoceronte, la jirafa, el ganado y los seres humanos. También árboles con pocas semillas, grandes, ricas en nutrientes, cargadas de alcaloides o con defensas mecánicas (espinas, cortezas duras, etc.), son típicas de estrategia K, palma de coco, aguacate, zapote.
Por su estrecha dependencia en el hábitat, y su poca
facilidad para adaptarse a nuevas situaciones, las especies en peligro de
extinción son por lo general estrategas K. Por el número bajo de individuos y
la lentitud de su reproducción, los estrategas K rara vez sirven de fuente
principal de alimento para otras especies bajo condiciones naturales.
Debemos notar que aves y mamíferos que invierten tiempo y
energía en el cuidado de sus hijos, durante períodos prolongados, son el ejemplo
clásico de los estrategas K.
Estrategia r
Típica de organismos cuyo hábitat es inestable, tiene una
tasa de reproducción elevada, produciendo un gran número de crías. Sin embargo,
no proporcionan cuidados paternos, por lo cual se observa una gran mortalidad.
Suelen ser especies de tamaño pequeño, con edad corta y de
reproducción temprana. No desarrollan mecanismos defensivos y suelen
enfrentar competencia intraespecífica.
Por ejemplos: roedores, tortuga marina, insectos. Las
plantas anuales o perennes, con abundantes semillas, pequeñas, sin compuestos
secundarios ni otras defensas contra la depredación son típicas de estrategia
r, v. gr., pinos, robles, ceibas, pastos y yerbas en general. En forma análoga,
lo hacen los invertebrados terrestres y acuáticos, muchas especies de peces,
producen innumerables propágulos que se dispersan pasivamente, sufren altas
tasas de depredación.
La población de estas especies consideradas estrategas r
depende mayormente de la rapidez con que se reproducen, y no de la capacidad de
carga del hábitat. Las mismas sirven por lo general de fuente de alimento para
las especies consideradas como estrategas K.
La teoría de selección r/K hipotetiza que las fuerzas
evolutivas operan en dos direcciones diferentes: r ó K en relación con la
probabilidad de supervivencia de individuos de diferentes especies de plantas y
animales. Estos términos algébricos se derivan de la ecuación diferencial de
Verhulst de la dinámica de poblaciones biológicas.
en donde:
r: es la tasa de crecimiento de la población
N: es el tamaño de la población
K: es la capacidad de carga del ambiente
De acuerdo con la teoría de selección r/K: Algunas especies siguen una
estrategia r producen numerosos descendientes, cada uno de los cuales posee una
probabilidad de supervivencia baja, y la especie es poco dependiente del futuro
de un pequeño número de individuos.
Otras especies con estrategia K invierten gran cantidad de recursos en unos
pocos descendientes, cada uno de los cuales tiene una alta probabilidad de
supervivencia , esa estrategia puede resultar exitosa pero hace a la especie
vulnerable respecto a la suerte de un pequeño número de individuos.
Patrones de crecimiento poblacional
Crecimiento
exponencial
Las bacterias cultivadas en el
laboratorio son un excelente ejemplo de crecimiento exponencial. En el crecimiento
exponencial, la tasa de crecimiento de la población aumenta con el tiempo,
en proporción con el tamaño de la población.
Veamos cómo funciona. Las
bacterias se reproducen por fisión binaria (se dividen por la mitad) y el
tiempo entre divisiones es de alrededor de una hora en muchas especies
bacterianas. Para ver como crecen exponencialmente, empecemos con 100010001000 bacterias
en un matraz con una cantidad ilimitada de nutrientes.
- Después de 111 hora: cada bacteria se divide, lo que produce 200020002000 bacterias (un aumento de 100010001000 bacterias).
- Después de 222 horas: cada una de las 200020002000 bacterias se divide, lo que produce 400040004000 bacterias (un aumento de 200020002000 bacterias).
- Después de 333 horas: cada una de las 400040004000 bacterias se divide, lo que produce 800080008000 bacterias (un aumento de 400040004000 bacterias).
El concepto fundamental del
crecimiento exponencial es que la tasa de crecimiento poblacional —el número de
organismos que se añade en cada generación— aumenta al mismo tiempo que la
población se hace más grande. Los resultados pueden ser dramáticos: después
de 111 día (242424 ciclos de división) nuestra población de
bacterias habría aumentado de 100010001000 ¡a más de 161616 mil
millones! Cuando se grafica el tamaño de la población NNN en
el tiempo, se obtiene una gráfica en forma de J.
Crecimiento logístico
El crecimiento exponencial no es una situación muy sostenible, ya que depende de cantidades infinitas de recursos (las cuales no suelen existir en el mundo real). El crecimiento exponencial puede ocurrir durante un tiempo, si hay pocos individuos y muchos recursos, pero cuando el número de individuos es lo suficientemente grande, los recursos empiezan a agotarse, lo que desacelera la tasa de crecimiento. Finalmente, el tamaño de la población se nivelará, o se estandarizará, lo que produce una gráfica con forma de S. El tamaño población en el que el crecimiento poblacional se nivela representa el tamaño poblacinal máximo que puede soportar un medio ambiente en particular y se conoce como capacidad de carga K. Podemos modelar matemáticamente el crecimiento logístico, modifica nuestra ecuación del crecimiento exponencial usando una r (tasa de crecimiento per capita) depende del tamaño poblacional (N) y de su cercanía a la capacidad de carga (K). Si suponemos que la población tiene una tasa de crecimiento base de rmax cuando es muy pequeña, podemos obtenerla siguiente ecuación:
Poblaciones cíclicas y poblaciones no cíclicas
Poblaciones cíclicas:
Se producen cada cierto período de
tiempo.
Este tipo de fluctuación es el menos conocido y el más
espectacular, ya que no está relacionado con cambios estacionales o anuales,
pero a menudo se producen con tal regularidad que puede predecirse cuando
volverán a repetirse.
Un ejemplo típico son las poblaciones de trucha de Alaska,
las cuales tienen un ciclo de cuatro años, o algunos insectos, que constituyen
plagas forestales, cuyos ciclos aparecen periódicamente al cabo de uno o varios
lustros. Las especies con variación regular de este tipo en el tamaño de la
población a menudo se denominan especies cíclicas.
Poblaciones no cíclicas:
Las fluctuaciones estacionales más
pronunciadas ocurren en organismos que tienen estaciones limitadas de
apareamiento, especialmente aquellos con ciclos de vida cortos y patrones de
dispersión estacional pronunciada (como las aves migratorias).
Dispersión y conceptos biogeográficos
En muchos casos, los ecólogos no estudian personas en los pueblos y ciudades, sino
diferentes tipos de poblaciones de plantas, animales, hongos o incluso
bacterias. El estudio estadístico de cualquier población, humana o de cualquier
otro tipo, se conoce como demografía.
El estudio de la distribución de las especies, tanto en el
tiempo como en el espacio del presente y el pasado es algo muy delicado de
explicar, ya que se tiene que tratar minuciosamente toda la información
generada por la biogeografía. Además de que el conocimiento adquirido tiene una
importancia práctica en la actualidad, porque ayuda al entendimiento de los
procesos biológicos de los organismos en el presente.
Ante todo, esto, la biogeografía presenta dos vertientes, la
biogeografía ecológica y la biogeografía histórica. La primera vertiente
estudia los factores que definen la actual distribución espacial de los
organismos. Mientras que la segunda vertiente analiza la distribución temporal
y espacial a una escala mayor que la biogeografía ecológica.De las dos vertientes la que más debate ha ocasionado es la
biogeografía histórica y sus dos escuelas; la biogeografía dispersalista de
Darwin y Wallace que se encarga de descubrir la historia biogeográfica de un
taxón y la panbiogeografía de León Croizat que se enfocó a analizar los
patrones de distribución de los taxa de animales y vegetales. Cada una de las
escuelas propone sus teorías para establecer los patrones de distribución de
los seres vivos.Por ejemplo, si quisiéramos explicar la distribución del nopal
(Opuntia sp.), a través de la biogeografía dispersalista, necesitaríamos
conocer el centro de origen de la especie, que es más que nada el sitio donde
se originó la especie, ya sea por el registro fósil o por la abundancia que
presenta el lugar; aunque existen trece criterios para considerar un lugar como
centro de origen.
Después de localizar el centro de origen se tienen que
reconstruir las rutas de dispersión del nopal y así conocer el origen de su
distribución. Básicamente, la escuela dispersalista propone la teoría de que
las especies se originan en centros de origen con una extensión limitada, a
partir de los cuales se dispersan al azar cruzando barreras geográficas,
colonizando nuevas áreas y por ende ampliando su área de distribución.Por otra parte, si quisiéramos explicar la distribución de
la misma especie mediante la panbiogeografía, en primera instancia no se
podría, porque esta escuela explica la distribución de un conjunto de taxa y no
se enfoca al análisis de una especie.Por lo tanto, se tendría que analizar el conjunto de
especies asociadas al nopal, es decir, la biota para lo cual reconoce los
centros de masa –sitio donde se localiza la máxima concentración de diversidad
de un taxón- el conocimiento del centro de masa del nopal, nos da la pauta para
representar el lugar en donde ocurrió la evolución de un taxón. Esta escuela
establece que los organismos ampliaron su área de distribución gradualmente
mediante la movilidad en ausencia de barreras geográficas.
REFERENCIAS:
-Clarke, C. 1971. Elementos de Ecología. Ediciones Omega S.A. Barcelona 637 p.
-Dreux, P. 1974. Introducción a la Ecología. Alianza Editorial. S.A. Madrid. 213 p.
-Bifani, P. (1999), Medio ambiente y desarrollo sostenible. Madrid: IEPALA editorial.
-Monge-Nájera, J. y Chaves, R. (1995). Ecología: una introducción práctica. Costa Rica: Universidad de Costa Rica.
-Valverde Valdés, T. y Cano-Santana, Z. (2007). Ecología y medio ambiente. México: Pearson Educación.
-Ceballos González, G. y C. Galindo Leal, 1984. Mamíferos silvestres de la cuenca de México. Editorial Limusa, México.
-Ewell, P. T.y T.T. Poleman, 1980. Uxpanapa, reacomodo y desarollo agrícola en el trópico mexicano. Instituto Nacional de Investigaciones Sobre Recursos Bióticos, Xalapa, Veracruz, México.
En muchos casos, los ecólogos no estudian personas en los pueblos y ciudades, sino
diferentes tipos de poblaciones de plantas, animales, hongos o incluso
bacterias. El estudio estadístico de cualquier población, humana o de cualquier
otro tipo, se conoce como demografía.
El estudio de la distribución de las especies, tanto en el
tiempo como en el espacio del presente y el pasado es algo muy delicado de
explicar, ya que se tiene que tratar minuciosamente toda la información
generada por la biogeografía. Además de que el conocimiento adquirido tiene una
importancia práctica en la actualidad, porque ayuda al entendimiento de los
procesos biológicos de los organismos en el presente.
Ante todo, esto, la biogeografía presenta dos vertientes, la
biogeografía ecológica y la biogeografía histórica. La primera vertiente
estudia los factores que definen la actual distribución espacial de los
organismos. Mientras que la segunda vertiente analiza la distribución temporal
y espacial a una escala mayor que la biogeografía ecológica.De las dos vertientes la que más debate ha ocasionado es la
biogeografía histórica y sus dos escuelas; la biogeografía dispersalista de
Darwin y Wallace que se encarga de descubrir la historia biogeográfica de un
taxón y la panbiogeografía de León Croizat que se enfocó a analizar los
patrones de distribución de los taxa de animales y vegetales. Cada una de las
escuelas propone sus teorías para establecer los patrones de distribución de
los seres vivos.Por ejemplo, si quisiéramos explicar la distribución del nopal
(Opuntia sp.), a través de la biogeografía dispersalista, necesitaríamos
conocer el centro de origen de la especie, que es más que nada el sitio donde
se originó la especie, ya sea por el registro fósil o por la abundancia que
presenta el lugar; aunque existen trece criterios para considerar un lugar como
centro de origen.
Después de localizar el centro de origen se tienen que
reconstruir las rutas de dispersión del nopal y así conocer el origen de su
distribución. Básicamente, la escuela dispersalista propone la teoría de que
las especies se originan en centros de origen con una extensión limitada, a
partir de los cuales se dispersan al azar cruzando barreras geográficas,
colonizando nuevas áreas y por ende ampliando su área de distribución.Por otra parte, si quisiéramos explicar la distribución de
la misma especie mediante la panbiogeografía, en primera instancia no se
podría, porque esta escuela explica la distribución de un conjunto de taxa y no
se enfoca al análisis de una especie.Por lo tanto, se tendría que analizar el conjunto de
especies asociadas al nopal, es decir, la biota para lo cual reconoce los
centros de masa –sitio donde se localiza la máxima concentración de diversidad
de un taxón- el conocimiento del centro de masa del nopal, nos da la pauta para
representar el lugar en donde ocurrió la evolución de un taxón. Esta escuela
establece que los organismos ampliaron su área de distribución gradualmente
mediante la movilidad en ausencia de barreras geográficas.
REFERENCIAS:
-Clarke, C. 1971. Elementos de Ecología. Ediciones Omega S.A. Barcelona 637 p.
-Dreux, P. 1974. Introducción a la Ecología. Alianza Editorial. S.A. Madrid. 213 p.
-Bifani, P. (1999), Medio ambiente y desarrollo sostenible. Madrid: IEPALA editorial.
-Monge-Nájera, J. y Chaves, R. (1995). Ecología: una introducción práctica. Costa Rica: Universidad de Costa Rica.
-Valverde Valdés, T. y Cano-Santana, Z. (2007). Ecología y medio ambiente. México: Pearson Educación.
-Ceballos González, G. y C. Galindo Leal, 1984. Mamíferos silvestres de la cuenca de México. Editorial Limusa, México.
-Ewell, P. T.y T.T. Poleman, 1980. Uxpanapa, reacomodo y desarollo agrícola en el trópico mexicano. Instituto Nacional de Investigaciones Sobre Recursos Bióticos, Xalapa, Veracruz, México.
-Dreux, P. 1974. Introducción a la Ecología. Alianza Editorial. S.A. Madrid. 213 p.
-Bifani, P. (1999), Medio ambiente y desarrollo sostenible. Madrid: IEPALA editorial.
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-Valverde Valdés, T. y Cano-Santana, Z. (2007). Ecología y medio ambiente. México: Pearson Educación.
-Ceballos González, G. y C. Galindo Leal, 1984. Mamíferos silvestres de la cuenca de México. Editorial Limusa, México.
-Ewell, P. T.y T.T. Poleman, 1980. Uxpanapa, reacomodo y desarollo agrícola en el trópico mexicano. Instituto Nacional de Investigaciones Sobre Recursos Bióticos, Xalapa, Veracruz, México.
