Dinámica de poblaciones y comunidades biolólicas

“Modelos de crecimiento”

Para estudiar los modelos de crecimiento poblacional es importante conocer el concepto de población.

¿Que es una población? 

Se define población como el conjunto de individuos de una misma especie que ocupan un lugar determinado en un tiempo dado. Pertenecen a una misma especie aquellos individuos que pueden intercambiar genes entre sí. Es importante considerar que las poblaciones no son estáticas y cambian a lo largo del tiempo, pueden adaptarse a los cambios, evolucionar o extinguirse.

¿Que características son compartidas por las poblaciones?

Existen características que son aplicables a todas las poblaciones sean plantas o animales; entre estas tenemos el crecimiento poblacional, la densidad, la mortandad, la natalidad, emigración, inmigraciones y la distribución.



¿Las poblaciones son estáticas o estables en el tiempo?

Las poblaciones no son estables, siempre están en constante cambio a lo largo del tiempo; estos cambios están sujetos a factores externos como los factores abióticos y a los factores internos como a las relaciones entre especies (Interespecíficas) y relaciones dentro de la población (Intraespecíficas).

Dinámica de las poblaciones. 

Estudiar las dinámicas poblacionales, implica estudiar los mecanismos que hacen que una población cualquiera sufra cambios en su estructura y tamaño. En general, se considera que los cambios de una población están sujetos a las entradas (nacimientos, inmigraciones) y salidas de los individuos (muertes y emigraciones).

Crecimiento poblacional.

El crecimiento poblacional, hace referencia al aumento o disminución de la población en un tiempo dado. En este crecimiento las tasas de natalidad, mortalidad, emigración e inmigración, son importantes. Sin embargo, cuando los componentes de inmigración y emigración en una población son muy pequeños, el crecimiento  para una población queda simplificado al número de nacimientos menos el número de muertes, en un tiempo definido. Esto debido a que tanto la natalidad como mortalidad, presentan una intima relación con la cantidad de alimento, como con las condiciones ambientales donde se desenvuelve el organismo.

dN/dt = B - D + I – E

dN/dt = B – D

B = Nacimientos: La natalidad se representa como el número de individuos que nacen por unidad de tiempo.

D = Defunciones: La mortalidad se representa como el número de individuos que mueren por unidad de tiempo.

I = Inmigración: Es el número de individuos que llegan a una población, provenientes de otra externa.

E = Emigración: Es el número de individuos que se desprenden de una población, hacia otra.

Curvas de crecimiento poblacional.

Si bien como la abundancia (N° de individuos de una especie) o la densidad (N° de individuos en un espacio determinado) son parámetros demográficos, es decir, que nos permite conocer como varia la población en el ambiente. Es mucho más relevante conocer de qué manera está cambiando esa población en función del tiempo.

Para ello, existen dos tipos básicas de curvas que representan gráficamente el crecimiento de una población: la curva “en J”, que corresponde a un crecimiento de tipo exponencial, y la curva sigmoide o “en S”, que corresponde al llamado crecimiento logístico.

Modelo exponencial: corresponde a una progresión geométrica, que implica un crecimiento que comienza muy lento y va cobrando aceleración, de modo que a partir de un cierto tamaño de la población, súbitamente se tiene un número muy grande de organismos. Este tipo de crecimiento es típico de diversas poblaciones de insectos, los cuales producen una sola generación al año. La explicación a este tipo de crecimiento es que en un principio no existe ningún factor limitante, y la población crece, hasta que se produce un exceso en el número de individuos que conduce a una superpoblación y falta de alguno de los requerimientos de la especie, como alimento, espacio, o algún cambio ambiental desfavorable, que incide en la supervivencia de la población. En ese momento los recursos se tornan insuficientes y hay elevada mortalidad, que devuelve a la población a niveles inferiores al límite de carga del sistema. Pueden quedar algunos individuos en estado latente (semillas, esporas, huevos) que en condiciones favorables, vuelvan a iniciar el desarrollo. Estos individuos poseen generalmente un alto potencial biótico, son en general de pequeño tamaño individual y ciclos biológicos cortos. También es importante señala, que este tipo de crecimiento se puede presentarse cuando los individuos han sido recientemente introducidos y no cuentan con controladores biológicos o depredadores que regulen el numero de organismos.

Modelo logístico: El modelo logístico, involucra comprender que la población como una unidad biológica, está influenciada en mayor o menor grado por el medio ambiente, y esto se manifiesta tanto en el tamaño como en el crecimiento de la población. De esta manera, una población interactúa con otras poblaciones y con el medio abiótico. En tal sentido la capacidad de carga (K), será un factor muy importante que determina la capacidad de incremento de una población. El crecimiento logístico, comienza de la misma manera que el exponencial, con una fase de crecimiento lento, seguido de aceleración positiva y luego de una fase de crecimiento rápido se produce una desaceleración hasta que finalmente el tamaño de la población se estabiliza. En este modelo logístico existe un límite determinado por un factor externo la curva poblacional muestra una forma de S. Lo que nos indica que después de un aumento poblacional algún recurso escasea. Esto puede deberse a la escasez de alimentos, falta de espacio, falta de luz, agua y/ o suelo o a los factores interespecíficos. Las poblaciones que presentan crecimiento logístico (en general, especies de ciclos biológicos largos) van ajustando su velocidad de crecimiento según la resistencia que opone el ambiente. Es importante reconocer que la capacidad de carga (K), se define como el máximo número de individuos de una especie que puede albergar un lugar en un periodo de tiempo determinado.

Trabajo de la clase

Estudio de caso de “Crecimiento poblacional”

I. Sobre la base del siguiente estudio de caso, analicé el gráfico y responda las siguientes preguntas.

Estudio de caso: En 1911 inmigrantes europeos introdujeron ciervos en dos de las islas del archipiélago Juan Fernández en el océano pacifico cerca de las costas de Chile, con la finalidad de consumir una hierba altamente toxica para las personas del lugar. Es así como en la isla de Robinson Crusoe (A), que presenta un área de 97 km², fueron liberados 4 machos y 21 hembras, mientras que en la isla Alejandro Selkirk (B), que presenta un área de 48 km², se liberaron 3 machos y 12 hembras. Estas dos islas eran entornos sin alterar, la única diferencia estaban dadas por los depredadores de estos ciervos. En la isla de Robinson Crusoe los ciervos no presentaban depredador alguno, mientras que en la isla de Alejandro Selkirk los ciervos eran levemente consumidos por pequeñas manadas de zorros presentes en la isla.

1.  ¿Qué tipo de curvas de crecimiento poblacional representa de mejor forma a cada una de las poblaciones de ciervos en las islas del archipiélago Juan Fernández?.

2.      Como explicarías el rápido aumento de la población de ciervos de la isla A en comparación con los ciervos de la isla B.

3.      Porque crees tú que la población de ciervos de la isla B fue mucho más estable, que la población de ciervos de la isla A.

4.      ¿Qué realizarías tú para mantener de forma estable ambas poblaciones de ciervos, evitando la extinción de ésta? 

Apoyo de actividad

Bases teóricas y matemáticas de los modelos poblacionales

Factores determinantes de un modelo de crecimiento

Dinámica de poblaciones