La dinámica de poblaciones es la parte de la ecología que estudia la manera como cambian las poblaciones con el tiempo. Las poblaciones cambian tanto en tamaño como en composición, debido a factores que afectan la supervivencia y reproducción de los individuos. Entre esos factores están, por ejemplo, la disponibilidad de recursos, la competencia, las interacciones alimentarias, la migración, la mortalidad y la natalidad.
Importancia de la dinámica de poblaciones
La dinámica de poblaciones es importante no solo para entender los cambios en las poblaciones de diversos organismos. También es importante para abordar cuestiones relacionadas con la conservación de la biodiversidad, la recuperación de poblaciones vulnerables y la gestión de recursos naturales.
Conceptos básicos en la dinámica de poblaciones
Potencial biótico
Es un concepto fundamental en la dinámica de poblaciones. Se refiere a la tasa de reproducción más alta posible para una población en condiciones ideales.
Considere la siguiente situación. Una mosca doméstica pone, en promedio, 100 huevos a la vez. Alrededor de la mitad de estos son hembras. Ella puede reproducirse cuando tiene un poco menos de un mes de edad. Varias generaciones son posibles dentro de un año. Supongamos que una mosca hembra produce 50 crías hembras, cada una muere después de producir sus propias 50 crías hembras. Después siete generaciones, el número existente de moscas descendientes de la hembra original superaría los 15 mil millones. Si todas las hembras sobreviven para reproducirse en cada generación, el número resultante de moscas después de un año, sería de 4,88 x 1018 (488 seguido de 16 ceros). Tal reproducción es desbocada.
Afortunadamente, las moscas no alcanzan su potencial biótico para ningún período de tiempo. En realidad, ningún organismo lo alcanza. El potencial biótico se mantiene bajo control, por factores limitantes en el medio ambiente. Un factor limitante es la cantidad de comida disponible para las moscas en el ambiente. La cantidad de espacio disponible es otro factor que limita el tamaño de la población. La suma de todos los factores limitantes en el medio ambiente, que impiden que una población llegue su potencial biótico, se llama resistencia ambiental.
Crecimiento de las poblaciones
El patrón de crecimiento de las moscas domésticas se representa en la figura 1. Tal crecimiento se dice que es exponencial porque la población crece rápidamente a un número infinitamente alto de individuos. Sin embargo, el crecimiento de esta población de moscas no representa una situación realista.
Las poblaciones reales pueden crecer exponencialmente solo por períodos cortos de tiempo. La resistencia ambiental establece límites al crecimiento.
El crecimiento real de una población, a menudo se asemeja al patrón que se muestra en la Figura 2. Observe que la curva tiene 3 formas. El crecimiento comienza a un ritmo lento. Luego aumenta rápidamente y posteriormente disminuye nuevamente hasta que la curva se nivela. Esta nivelación de la curva significa que La población ha dejado de crecer. En este punto, la población ha alcanzado la capacidad de carga de su entorno. Dicha capacidad, es el número de individuos de una población dada, que el medio ambiente puede soportar indefinidamente. A la capacidad de carga, la población está ganando y perdiendo individuos al mismo ritmo. Así, la población ha alcanzado un estado de equilibrio.
Tamaño de las poblaciones
El tamaño de una población, en cualquier momento, depende del equilibrio entre la tasa a la cual los individuos se agregan a la población y la velocidad a la que se eliminan. El tamaño de la población aumenta por la adición de nuevos individuos por reproducción. La tasa a la que se agregan nuevos individuos a la población es llamada la tasa de natalidad. Esta tasa generalmente se expresa como un porcentaje. Por ejemplo, si se producen 300 nacimientos entre 10 000 ciervos en un año, la tasa de natalidad sería 300/10 000 x 100 por ciento, o 3%. La inmigración también aumenta el tamaño de una población.
Las muertes y la emigración reducen el tamaño de una población. La tasa de mortalidad es la tasa a la que mueren los individuos de la población. Al igual que la tasa de natalidad, la tasa de mortalidad se expresa como un porcentaje. La emigración es el movimiento de organismos fuera de un área.
Si la tasa de natalidad y la inmigración son mayores que la tasa de muerte y emigración, la población está creciendo. La velocidad a la que la población está cambiando de tamaño se llama tasa de crecimiento. Si las tasas de adición y pérdida son las mismas, el tamaño de la población es no está cambiando. Su tasa de crecimiento es cero. ¿Qué le pasaría a una población con una tasa de crecimiento negativa?
Densidad de población
En la dinámica de poblaciones, la densidad de población es número de individuos en una población por unidad de área.
Si alguna vez has plantado un jardín, sabes que las plantas deben separase después de que alcancen cierto tamaño. De lo contrario, las plantas se apiñarán y es posible que no alcancen la talla normal.
Cada tipo de organismo requiere una cierta cantidad de espacio. Algunas especies pueden tolerar mucho más hacinamiento que otras. Sin embargo, cada especie tiene su límite.
Los factores que limitan el número de organismos en una población, pueden ser de dos clases:
Factores independientes de la densidad
Muchos factores afectan la tasa de crecimiento y el tamaño de las poblaciones. Algunos de estos factores operan si hay unos pocos o muchos individuos. Por ejemplo, una inundación puede destruir el hábitat de una población de roedores. El efecto sobre el la población es la misma si hay 25, 50 o más roedores.
Los factores independientes de la densidad suelen ser abióticos. Los cambios estacionales o ciclos climáticos; y los desastres naturales como los terremotos, son ejemplos de factores independientes de la densidad. Muchas actividades humanas, como la tala de bosques para la agricultura, funcionan como factores independientes de la densidad.
Factores dependientes de la densidad
A medida que una población aumenta de tamaño, su densidad comienza a afectar a sus miembros. Por ejemplo, diatomeas cultivadas en laboratorio, aumentan en número muy rápidamente hasta que el hacinamiento disminuye luz disponible para fotosíntesis. Al mismo tiempo, sus desperdicios se acumulan e interfieren con el metabolismo. Como resultado, se reduce la tasa de crecimiento de la población. Los factores dependientes de la densidad generalmente afectan a las poblaciones que están cerca o por encima de la capacidad de carga para su entorno.
Sin embargo, estos factores también afectan a algunas poblaciones con baja densidad. Las ostras son un ejemplo de este tipo de población. Las ostras jóvenes deben permanecer, durante su desarrollo, unidas a un objeto duro. Normalmente otra ostra. Pero si las ostras son escasas, los jóvenes no pueden desarrollarse.
Otras poblaciones, como las ballenas, requieren un cierto mínimo densidad de población para soportar una tasa normal de reproducción. Si la población es demasiado pequeña, los individuos tienen dificultades para encontrar compañeros.
Enfermedad
A altas densidades, el contacto físico entre individuos aumenta y hace que sea más fácil para los patógenos y parásitos para propagarse de un huésped a otro.
Estrés
Los animales amontonados muestran mayores niveles de estrés. Como resultado, pueden comportarse de manera anormal. Por ejemplo, el hacinamiento entre ratones les hace descuidar a sus crías. Esta negligencia hace que la tasa de mortalidad aumente. También provoca una mayor agresión y causa cambios hormonales que disminuyen la fertilidad.
Depredación
El crecimiento de la población también está limitado por las interacciones entre depredadores y presas. Considere, por ejemplo, la relación entre la liebre con raquetas de nieve y su depredador, el lince de Canadá.
La población de liebres aumenta, y después un breve retraso, la población de linces también aumenta ya que hay más alimento disponible. La capacidad de carga de la población de linces aumentada mientras la población de presas disminuye. Esta, a su vez, limita la población de depredadores ya que hay menos alimentos disponibles. Con una depredación reducida, la población de presas comienza a crecer y el ciclo se repite.
Aunque la depredación es un factor limitante, no es el único que mantiene una población de presas por debajo de su capacidad de carga. En el ejemplo del lince y la liebre, estudios recientes han demostrado que la población de liebres también aumenta y disminuye en regiones donde el lince no está presente. La población depende principalmente de la cantidad de alimentos disponibles. Se ha descubierto que algunas de las plantas que comen las liebres producirán sustancias tóxicas cuando las plantas están sobrepasadas. Por lo tanto, cuando las liebres exceden la capacidad de carga, mueren de hambre o son envenenados por su fuente de alimento. El tamaño de la población disminuye.
Competencia
La competencia es determinante en la dinámica de poblaciones. Puede ser intraespecífica o interespecífica. A menudo, dos tipos de organismos requieren recursos similares del medio ambiente, como alimentos, agua o espacio. Cuando dos especies requieren los mismos recursos, compiten entre ellas para satisfacer sus necesidades. La competencia entre diferentes especies, se llama competencia interespecífica. Cada especie tiene un nicho particular. No hay dos especies que puedan ocupar exactamente el mismo nicho. Uno de los dos competidores estará mejor adaptado y sobrevivirá. El menos exitoso morirá. Esto se conoce como el principio de exclusión competitiva.
La competencia por los recursos también puede ocurrir dentro de una población. Esta situación se conoce como competencia intraespecífica. La competencia suele ser más intensa que la competencia interespecífica. La competencia intraespecífica puede hacer que algunos miembros de una población emigren. Además, causa estrés y reduce la salud. Como resultado, la tasa de reproducción disminuye. La territorialidad y dominación reducen competencia específica. Solo individuos con territorios o en una posición dominante tiene acceso a recursos limitados.
El naturalista inglés Charles Sutherland Elton fue quien estableció los parámetros modernos para el estudio de la dinámica de poblaciones en ecología.
Taller de lectura
- ¿Qué es la dinámica de poblaciones?
- ¿Cuál es la importancia de la dinámica de poblaciones?
- ¿Qué es potencial biótico?
- ¿A qué se le llama resistencia ambiental?
- Nombre dos factores que mantienen controlado al potencial biótico.
- ¿Cuándo se dice que el crecimiento de una población es exponencial?
- ¿Qué es la capacidad de carga de una población?
- Copie la figura 2 con su descripción.
- Defina: tasa de natalidad, tasa de mortalidad y tasa de crecimiento.
- ¿Qué diferencia hay entre emigración e inmigración?
- ¿Qué es densidad de población?
- Defina y dé ejemplos delos factores independientes de la densidad.
- ¿Cómo afectan las enfermedades a las poblaciones con alta densidad?
- Escriba dos ejemplos de cómo la densidad afecta las poblaciones y dos de cómo puede ser beneficiosa.
- ¿Cuáles son los efectos del estrés en los animales?
- ¿Cómo influye la depredación en el crecimiento de una población
- Describa el ejemplo de la relación entre la liebre con raquetas de nieve y su depredador, el lince de Canadá.
- ¿A que se llama competencia?
- ¿Cuál es la diferencia entre competencia interespecífica e intraespecífica?
