ECOLOGÍA DE POBLACIONES

La ecología se refiere al estudio de las relaciones entre los seres vivos y su ambiente inanimado.

El ecosistema está integrado por el componente abiótico que incluye el suelo, el agua y el clima; y el componente biótico que incluye todas las formas de vida presentes en una zona definida. Dentro de un ecosistema todas las poblaciones de organismos que interactúan forman una comunidad.

La ecología de poblaciones es la rama de la ecología que estudia las poblaciones tomando en cuenta suestructura (sexo y edad), tamaño, y dinámica (variación en el tiempo).

Una población es el conjunto de individuos de una misma especie que habitan un mismo lugar en un mismo tiempo. Por ejemplo: la población humana de la provincia de Coclé, La población de sapo común (Bufo bufo) de la ciudad de Natá.

Una comunidad son el conjunto de poblaciones de organismos que viven juntos y que interactúan en una zona particular.

Algunas poblaciones tienden a conservar su tamaño relativamente estable al paso del tiempo, otras fluctúan en forma cíclica y otras varían drásticamente.

Los factores que determinan si el tamaño de una población cambia y en que magnitud son:

1. Los nacimientos

2. Las muertes

3. La migración

Los organismos se incorporan a una población por nacimiento o por inmigración y la abandonan por muerte o emigración.

La población permanecerá estable si en promedio se incorporan tantos organismos como abandonan. Crece si se incorporan más que los que abandonan y si ocurre lo contrario disminuye.

Una ecuación simple del cambio de tamaño de una población en un periodo específico es la siguiente:

(Nacimientos – muertes) + (Inmigrantes – emigrantes)= Cambio de tamaño de la población

Los índices de natalidad y mortalidad son los factores primordiales cuando la contribución de migración es pequeña en el cambio de población.

El tamaño de cualquier población es el resultado de la interacción de los factores que determinan los índices de natalidad y de mortalidad el potencial biótico y la resistencia ambiental.

Potencial biótico El índice máximo a la que la población podría crecer en condiciones ideales o sea aquellas condiciones que hacen que haya más nacimientos que muertes. La máxima capacidad de reproducción que una población en condiciones optimas

Resistencia ambiental: Todo aquello que en conjunto detiene la natalidad. Pueden ser la falta de alimento, de agua, o un clima negativo o la depredación y competencia, parasitismo y otras enfermedades, espacio reducido, eventos naturales etc.

Con el paso del tiempo los cambios en el tamaño de la población dependen del índice de natalidad, del índice de mortalidad y del número de individuos que integran la población original.

El valor del índice de crecimiento ( c ) de una población se determina restando el índice de mortalidad ( m ) del índice de natalidad ( n )

n – m = c

Índice de natalidad – Índice de mortalidad = índice de crecimiento

Si el índice de mortalidad es mayor que el índice de natalidad, el índice de crecimiento será negativo y la población disminuirá.

Para calcular el número de individuos que se integran a una población en un periodo determinado ( C ) el índice de crecimiento se multiplica por el tamaño de la población original ( N ):

C = c x N

Crecimiento de índice de crecimiento Tamaño de la población

La población por

Unidad de tiempo

Para calcular el índice de crecimiento anual de una población de 1000 donde se producen 150 nacimientos y 50 muertes cada año aplicamos la ecuación así:

Índice de crecimiento ( c ) =0.15 – 0.05 = 0.1 por mil o 10% por año.

Crecimiento de la población ( cN )= 0.! X 1000= 100 individuos en el primer año. Si este índice es constanteentonces al año siguiente el tamaño de la población empezará en 1100 y 110 nuevos individuos se integrarán a la población, y así sucesivamente 121 para el tercer año ……

Esto es lo que llamamos un crecimiento exponencial durante el cual la población crece en un porcentaje fijo del tamaño que tiene al comenzar ese periodo. La gráfica de este crecimiento es una curva en forma de J donde los nacimientos exceden a las muertes.

Cada individuo tiene el potencial biótico de reponerse a si mismo varias veces.

El crecimiento exponencial es una modalidad de aumento continuamente acelerado del tamaño de una población en la que crece en un porcentaje fijo del tamaño que tiene al comenzar el periodo de tiempo ; y se da siempre que el número de nacimientos excede el número de muertes ( su gráfica es una curva en forma de J.)

Entre los diversos factores que inciden en el potencial biótico están:

• La edad a la que el organismo se reproduce por primera vez.

• La frecuencia con que ocurre la reproducción

• El número promedio de descendientes que se producen cada vez

• La duración del lapso reproductivo en la vida del organismo

• El índice de mortalidad de los individuos en condiciones ideales.

ECOLOGÍA DE POBLACIONES II

Algunos de los conceptos de ecología de poblaciones:

Densidad de población: Nos señala la relación entre el número de habitantes y el espacio en el que viven.

Densidad= Población/superficie

Índice de natalidad: Es una cifra que nos indica cuántos niños nacen entre 1000 habitantes, cada año en determinado lugar.

Índice de mortalidad Es el número de personas que han muerto por cada 1000 habitantes en un lugar en un año.

Crecimiento poblacional o crecimiento demográfico Es el cambio en el número de individuos en una población usando “tiempo por unidad” para su medición.

MODELOS MATEMÁTICOS DEL CRECIMIENTO POBLACIONAL:

• MODELO EXPONENCIAL: Por cada unidad de tiempo que pase la población se multiplicará por una cantidad constante, mientras más grande sea esta constante mayor será el crecimiento. Supone un crecimiento continuo e indefinido.

La gráfica tendría forma de J. (Ver imagen)

Los ciclos regulares de algunas poblaciones donde un crecimiento rápido de la población va seguida de una mortandad masiva repentina sucede debido a muchas razones, entre ella podemos citar a especies de vida corta y reproducción rápida como los insectos que tienen ciclos de población estacionales que están ligadas a los ciclos de lluvias, temperatura, o disposición de nutrientes. Estas poblaciones de insectos crecen en forma exponencial en primavera o verano y decaen bruscamente durante el invierno pos la gran precipitación.

El periodo de auge de estas poblaciones de crecimiento cíclico muestran crecimiento exponencial.

Las poblaciones que no experimentan crecimiento cíclico presentan crecimiento exponencial en circunstancias especiales como por ejemplo incremento de suministro de alimentos, eliminación de depredadores, invación por parte de la población de nuevo hábitat con condiciones favorables.

• MODELO LOGÍSTICO: Supone que la población no crece indefinidamente y mientras mayor sea su densidad más lento será el crecimiento, se detendrá cuando la población alcance un límite denominado capacidad de carga.

Este patrón de crecimiento demográfico logístico es carácterístico de poblaciones que crecen hasta el número máximo que su ambiente puede mantener y por lo tanto estabilizar. La curva de la gráfica se denomina curva s por su forma general (Ver imagen)

Este tamaño máximo de la población que puede sustentar un ecosistema durante un periodo específico sin que se dañe el ecosistema se denomina capacidad de carga o sostenimiento

Si la población excede por mucha la capacidad de carga de su ambiente, las consecuencias son drásticas porque la demanda excesiva acaba con los recursos esenciales así que se reduce la capacidad de carga o sostenimiento en forma permanente reduciendo la población y finalmente desapareciendo.

Cuando una especie se desplaza hacia un nuevo hábitat inicialmente encuentra condiciones ideales que hace que crezca su población. A medida que incrementa la densidad poblacional los individuos empiezan a competir por espacio, energía y nutrientes. Esta resistencia ambiental reduce el índice de reproducción y el periodo de vida promedio, se incrementa el índice de mortalidad de los descendientes. A medida que incrementa la resistencia ambiental el crecimiento de población se hace más lento y seguidamente se detiene.

ESTRATEGIAS DE REPRODUCCIÓN o

Estrategias de sobrevivencia:

•El número de individuos de una población está relacionado directamente con su capacidad de reproducirse, pero condicionado por las carácterísticas del ambiente.

Aparece al respecto la TEORÍA DE LA SELECCIÓN R/K.

•Según esta  las fuerzas evolutivas operan en dos direcciones: r o k

La r es la estrategia  que depende de la rapidez o tasa de reproducción y la K es la estrategia que depende de la capacidad de carga del ambiente.

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.

•El organismo invierte  gran cantidad de recursos en los descendientes por lo que  estos tienen alta probabilidad de sobrevivencia.

•Es vulnerable porque tiene pequeño número de individuos.

•Tienen estrecha dependencia por las condiciones del hábitat.

• La poca adaptación a los cambios hace que las especies en extinción pertenezcan a esta estrategia.

ESTRATEGIA R:

•Es 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.

•Su sobrevivencia depende de la rapidez de su reproducción que de la capacidad de carga del ecosistema.

•Sufren altas tasas de depredación.

Sirven de alimento para las especies estrategia k