POBLACIÓN
Es un grupo de organismos de la misma especie que se cruzan entre sí y habitan en un área geográfica particular en un tiempo determinado. El conocimiento de la dinámica de las poblaciones es esencial para los estudios de las diversas interacciones entre los grupos de organismos y tiene, además, una gran importancia práctica. Por ejemplo, la identificación de las especies en peligro de extinción y de los tipos de intervención que pueden evitar su extinción también depende del conocimiento de la dinámica de poblaciones.
Tipos de población
Según las relaciones que se pueden dar entre los individuos que conforman las poblaciones, éstas se pueden clasificar en varios tipos:
Ø Poblaciones familiares: Son aquellas en que la unión entre los individuos que la componen se da por el parentesco entre ellos. Se originan en una pareja de distinto sexo que se reproduce y genera una descendencia más o menos numerosa.
Ø Poblaciones gregarias: Son aquellas formadas por transporte pasivo o por la movilización de individuos emparentados entre sí y que se movilizan juntos. Ejemplo de esto son los bancos de peces (sardinas, atún), las bandadas de aves migratorias (gansos canadienses, golondrinas), manadas de mamíferos (renos, ñúes) e insectos (langostas, mariposas monarca).Este vínculo no siempre es permanente y se produce con un solo fin, como puede ser la migración, la defensa mutua o la búsqueda de alimento.
Ø Poblaciones estatales: Son aquellas que se caracterizan por la división y especialización del trabajo entre sus miembros y que les hace imposible la vida en forma aislada. Ejemplo de esto son los insectos sociales como las abejas termitas y hormigas.
Propiedades de las Poblaciones (Dinámica)
1. Tasa de Natalidad (Porcentaje de nuevos individuos que se incorporan a la población.)
2. 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.
3. Patrones de Crecimiento Poblacional
El crecimiento poblacion
al 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.
En ausencia de inmigración neta (movimiento de otros individuos de la especie hacia la población desde cualquier otro sitio) o de emigración neta (la salida de individuos de la población), el incremento es igual a la tasa de natalidad menos la tasa de mortalidad. Así, la tasa de crecimiento puede ser igual a cero, positiva o negativa (como lo es actualmente para la población humana en algunos países). Esta propiedad de una población es llamada su tasa de crecimiento per cápita y se simboliza con la letra r.
Modelos poblacionales
§ Crecimiento exponencial: El modelo más simple de crecimiento de una población cuyo número de individuos se incrementa a una tasa constante, se conoce como Crecimiento exponencial y se lo describe con la siguiente diferencial:
dN / dt = r * N
En esta ecuación, r es la tasa de crecimiento per cápita (que en ausencia de inmigración o emigración neta es igual a la tasa de natalidad menos la tasa de mortalidad), N es el número de individuos de la población en cualquier momento dado (t), y dN/dt es la tasa de crecimiento de la población (el cambio en el número de individuos a lo largo del tiempo). Un aspecto clave del crecimiento exponencial es que, aunque la tasa de crecimiento per cápita permanezca constante, la tasa de crecimiento se incrementa cuando el tamaño de la población se incrementa.
El crecimiento exponencial es característico de poblaciones pequeñas con acceso a recursos abundantes.
§ Crecimiento Logístico: Las poblaciones, luego de un crecimiento exponencial, tienden a estabilizarse al tamaño máximo que puede sostener el ambiente (capacidad de carga). El índice de crecimiento se reduce poco a poco hasta alcanzar un estado de equilibrio a largo plazo. En este equilibrio, el índice de nacimientos se aproxima con el índice de mortalidad y se estabiliza el tamaño de la población. Este tipo de crecimiento, se denomina Crecimiento logístico.
El modelo logístico, que toma en cuenta la capacidad de carga, describe uno de los patrones de crecimiento de población más simples observados en la naturaleza. El crecimiento logístico es representado por la ecuación:
dtN = r * N * [(K - N) / K]
En esta ecuación, K representa la capacidad de carga. Para muchas poblaciones, el número de individuos no está determinado por el potencial reproductivo, sino por el ambiente. Un ambiente dado puede soportar sólo a un número limitado de individuos de una población determinada en cualquier conjunto específico de circunstancias. El tamaño de la población oscila alrededor de este número, que se conoce como la capacidad de carga del ambiente. Es el número promedio de individuos de la población que el ambiente puede sostener bajo un determinado conjunto de condiciones. Para las especies animales, la capacidad de carga puede estar determinada por la disponibilidad de alimento o por el acceso a sitios de refugio. Para las plantas, el factor determinante puede ser el acceso a la luz solar o la disponibilidad de agua.
El gráfico de la ecuación se asemeja, en principio, a la curva de crecimiento exponencial, elevándose lentamente cuando N es aún pequeño y luego disparándose rápidamente a medida que N se incrementa. Sin embargo, a diferencia del crecimiento exponencial, el crecimiento logístico se hace gradualmente más lento a medida que la población se aproxima a la capacidad de carga y, finalmente, la población se estabiliza en o cerca de la capacidad de carga. El gráfico resultante es una curva en forma de S.
Uno de los patrones de crecimiento más simples observados en las poblaciones naturales se conoce como crecimiento logístico y se representa con una curva sigmoide, o en forma de S. Como ocurre con el crecimiento exponencial, hay una fase de establecimiento inicial en que el crecimiento de la población es relativamente lento (1), seguido de una fase de aceleración rápida (2). Luego, a medida que la población se aproxima a la capacidad de carga del ambiente, la tasa de crecimiento se hace más lenta (3 y 4) y finalmente se estabiliza (5), aunque puede haber fluctuaciones alrededor de la capacidad de carga. Otros patrones de crecimiento observados en las poblaciones naturales son considerablemente más complejos.
4. Tasa de Mortalidad (Porcentaje de individuos que mueren en una población.)
En la ostra, la mortalidad es extremadamente elevada durante la etapa larvaria de vida libre pero, una vez que el individuo se adhiere a un sustrato favorable, la expectativa de vida se nivela. Entre las Hydra, la tasa de mortalidad es la misma en todas las edades. La curva punteada en la parte superior del gráfico corresponde a una población hipotética en la cual todos los individuos de la especie viven durante un lapso promedio; en otras palabras, es una población en la cual todos los individuos mueren aproximadamente a la misma edad. El hecho de que la curva para los humanos se aproxime a esta curva hipotética indicaría que la población humana en conjunto está alcanzando alguna edad uniforme de mortalidad programada genéticamente.
Esta forma piramidal es característica de las naciones en desarrollo, donde la mitad de la población tiene menos de 20 años. En ausencia de emigración, la población puede permanecer con el mismo tamaño si las tasas de mortalidad son tan elevadas como las tasas de natalidad. Incluso si los miembros de la generación actual de la India limitaran el tamaño de sus familias a uno o dos hijos por pareja (lo que significa reducir la tasa actual de natalidad a la mitad) el crecimiento de la población no se nivelaría hasta aproximadamente el año 2040, y lo haría a un nivel muy por encima de los mil millones de habitantes.
5. Densidad
Corresponde al número de individuos de la misma especie que habitan en una unidad de superficie o de volumen. Ejemplo: 65 ovejas / Km2. Esta propiedad permite tener un parámetro sobre el tamaño de la población y su relación con el espacio.
6. Distribución de las Poblaciones
Es la forma en que los individuos están dispersos dentro del área habitada por la población. La descripción de la distribución espacial suministra información adicional sobre la población. El patrón de disposición de los organismos dentro del espacio bidimensional o tridimensional.
· Azar: en el cual el esparcimiento entre los individuos es irregular y la presencia de un individuo no afecta de manera directa la ubicación de otros.
· Agrupado: en el cual los individuos se encuentran agrupados en manchones, por lo que la presencia de un individuo aumenta la probabilidad de encontrar a otro.
· Regular: en el cual los individuos están espaciados uniformemente dentro del área, y la presencia de un individuo disminuye la probabilidad de encontrar a otro en la vecindad.
Los círculos pueden representar individuos de la misma especie, poblaciones de la misma especie o poblaciones de especies diferentes. La determinación de los patrones de distribución requiere una observación cuidadosa y el trazado de mapas precisos, repetidos en diversas áreas y en momentos diferentes.
7. Regulación del Tamaño de la Población
La noción popular que “la naturaleza se encuentra en equilibrio” y que las poblaciones generalmente alcanzan un estado de equilibrio ha sido objeto de severas críticas por parte de ecólogos contemporáneos.
Aunque es difícil comprender por qué ocurren fluctuaciones en el tamaño de las poblaciones, es de suma importancia tener este conocimiento, debido a que las fluctuaciones de las poblaciones de una especie pueden tener efecto profundo para bien o para mal, sobre otras especies, incluido la especie humana. Se cree que en estas fluctuaciones intervienen diversos factores.
Entre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantes específicos, que difieren en poblaciones diferentes.
Factores Limitantes: Las diferentes poblaciones presentan factores limitantes específicos. De importancia crítica es la gama de tolerancia que muestran los organismos hacia factores como la luz, la temperatura, la salinidad, el agua disponible, el espacio para la nidificación y la escasez o el exceso de nutrientes necesaria. Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas.
Cada especie tiene una curva característica de variación del tamaño poblacional para cada factor limitante de su ambiente. En las zonas de intolerancia los individuos no pueden sobrevivir. En las zonas de estrés fisiológico, algunos individuos son capaces de sobrevivir, pero la población no puede crecer. En la franja óptima, la población puede prosperar.
Los ecólogos dividen frecuentemente a los factores que influyen en el crecimiento de una población en factores dependientes e independientes de la densidad. Los factores que provocan cambios en la tasa de natalidad o en la tasa de mortalidad a medida que cambia la densidad de población, se llaman densodependientes.
Muchos factores operan sobre las poblaciones de manera dependiente de la densidad. A medida que la población aumenta, puede agotar sus reservas de alimento, lo que lleva a un incremento de la competencia entre los miembros de la población. Esto finalmente conduce a una tasa de mortalidad más alta o a una tasa de natalidad más baja. Los predadores pueden ser atraídos hacia áreas en las cuales la densidad de las presas sea elevada, capturando así una mayor proporción de la población. Del mismo modo, las enfermedades pueden difundirse más fácilmente cuando la densidad de la población es alta.
Las perturbaciones ambientales actúan frecuentemente como factores independientes de la densidad. Algunas poblaciones experimentan ciclos regulares de aumento y declinación, fenómenos que todavía hoy son poco comprendidos.
8. Estrategias de Vida
Dentro de las llamadas estrategias de vida de las poblaciones, las propiedades más interesantes y variables están en las estrategias de reproducción, que son grupos de características coadaptadas que afectan la supervivencia y la reproducción. Algunos autores utilizan el término historias de vida para denominar a estas estrategias. ¿En qué condiciones, por ejemplo, favorecerá la selección natural a un organismo que produce 2 millones de descendientes microscópicos en una sola camada, como ocurre con una ostra, en oposición a un organismo que tiene una sola cría grande, como un elefante?
Como resultado ciertos estudios, los biólogos se han percatado de que las estrategias de reproducción varían de un individuo a otro dentro de una población y también de una población a otra entre organismos emparentados. En otras palabras, los patrones comprenden variaciones determinadas genéticamente y sometidas a la selección natural.
A lo largo de su vida, los organismos enfrentan un compromiso entre la cantidad de tiempo y la energía que asignan a distintas actividades. Es decir, un aumento en la asignación a una actividad (por ejemplo búsqueda de alimento) implica una reducción en el tiempo y energía disponibles para otras actividades (por ejemplo, el cuidado de crías). Un determinado balance en la distribución de energía entre diferentes funciones resulta en una determinada estrategia adaptativa de un organismo, y las condiciones ambientales en las que va ser competitivamente exitoso.
Las estrategias reproductivas alternativas han recibido diversos nombres. Se las llamó pródigas y prudentes, señalando que a pesar de los aparentes juicios de valor de estos vocablos, pródigo, puede ser exitoso en ciertas circunstancias en que prudente no lo es. También se ha definido pródigo como oportunista y prudente como de equilibrio. Hablando en general, la estrategia pródiga u oportunista parecería resultar más adaptativa, por ejemplo, para especies de malezas, colonizadoras de campos abiertos, mientras que la estrategia prudente o de equilibrio parecería más adaptativa para una población en su capacidad de carga. Por esta razón, Robert MacArthur y E.O. Wilson propusieron que las estrategias pueden ser clasificadas como selección r o selección K. Sin embargo, esta propuesta ha sido considerada como una simplificación excesiva. Muchas especies tienen claramente características de selección r así como de selección K. Por ejemplo, algunas especies de estrellas de mar que aparecen en la zona intermareas tienen vidas largas (una característica de selección K) y producen numerosos huevos (una característica de selección r). Otras especies exhiben estrategias de selección r en algunos momentos de su ciclo vital y estrategias de selección K en otros momentos.
