POBLACIÓN Y CAMBIOS Mg. AMANCIO ROJAS FLORES 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. Al estudiar una población debemos definir sus características. 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 y la distribución. Las poblaciones cambian 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 y relaciones dentro de la población (relaciones intraespecíficas). Poblaciones Ecología de poblaciones Estudia la estructura y dinámica de las poblaciones ¿Qué es una población? Conjunto de individuos de una misma especie que comparten un tiempo y un lugar Comparten un ciclo de vida Los que están en un mismo estadío están involucrados en los mismos procesos Comparten las tasas de los procesos Existe intercambio de información genética entre ellos DINÁMICA DE LAS POBLACIONES Estudia 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). El crecimiento poblacional ( r ) es el aumento de la población en un tiempo dado. Cuando los componentes de inmigración y emigración en una población son muy pequeños, el crecimiento para una población queda simplificado al número de nacimientos (n) menos el número de muertes (m), en un tiempo definido: r nm El crecimiento poblacional puede expresarse como el porcentaje de cambio del tamaño de la población. Este mide el cambio de la población a lo largo del tiempo. La tasa de crecimiento poblacional se calcula de la siguiente manera: r % ((n m) / población inicicial ) x 100 Si la tasa de crecimiento poblacional es positiva existe mayor cantidad de nacimientos que de muertes en la población, por ende la población está creciendo, si en cambio es 0, no existen cambios en la tasa poblacional; si es negativa la población está decreciendo. HABITAT Cada especie tiene un determinado lugar donde vive y al cual está adaptada, y que se denomina hábitat (del latín habitare = vivir). El hábitat es la "dirección de la especie", o sea, el lugar donde vive y se la puede encontrar. Por ejemplo, el hábitat del jaguar son los bosques tropicales, el de la vizcacha son las requerías de la Sierra; el del cangrejo carretero son las playas arenosas y no las rocosas; y el de la vicuña son los pajonales de la Puna.. Sin embargo, un determinado hábitat es compartido por varias especies, pero que tienen una función distinta en el mismo, que se conoce como nicho ecológico, y que es la "ocupación u profesión de la especie en el hábitat". Por ejemplo, el hábitat de la vicuña es el pajonal de puna, igual que el del puma andino, pero la primera es herbívora y el segundo es carnívoro, depredador de la primera. NICHO El nicho ecológico expresa la interrelación del organismo con los factores ecológicos, es decir, la posición o función de una población o parte de ella en el ecosistema. La función que cumple cada especie en el ecosistema, o sea, su nicho ecológico, es determinada por una serie de factores, siendo el principal la competencia con otras especies. Como un organismo obtiene el alimento y los recursos para vivir “ocupación” El rinoceronte come hojas y plantas leñosas El rinoceronte blanco se alimenta de pastos y hierbas El nicho ecológico permite que en un área determinada convivan muchas especies herbívoras o carnívoras u omnívoras, habiéndose especializado cada una en una determinada planta o presa, sin hacerse competencia unas a otras. Esto se ha logrado a través de un largo proceso de especialización y qué implica que en el tiempo han sobrevivido las especies que han logrado adaptarse a una determinada función y han desarrollado hasta ciertos órganos especializados. El concepto de nicho ecológico es importante para comparar distintos ecosistemas, como es el caso de las convergencias (especies muy distintas pero de hábitos similares), y la comparación entre diversas poblaciones del mismo ecosistema, posibilitando la explicación de la competencia y la coexistencia. Elementos Formales de una Población Los elementos formales representan una situación momentánea de la población respecto a la densidad, dispersión, variabilidad, edad, sexualidad y morbidad. 1. La densidad: Es la distribución de la población en un espacio determinado (superficie o volumen). Se mide en número de individuos por km2 (habitantes o animales / km2) por volumen (bacterias/litro, bacterias/mm3, etc). 2. La dispersión: Es el espaciamiento de los individuos en el área y depende de la capacidad de desplazarse de los organismos. Se expresa en espacios o áreas geográficas ocupadas por una especie y puede traducirse en un mapa. Por ejemplo se pueden hacer mapas de la distribución de diversas especies a nivel nacional y mundial. 3. La variabilidad: Consiste en que, en igualdad de condiciones, los individuos no coinciden en uno o más caracteres (color, tamaño, etc.), lo que depende de factores hereditarios o genéticos y ambientales o ecológicos. Por ejemplo, en una misma población de osos de anteojos es posible encontrar una alta variabilidad de la mancha blanca alrededor de los ojos o individuos que no la poseen. 4. La edad: Indica qué partes de la población están en diversas etapas de desarrollo (larvas y adultos en Insectos) o pertenecen a diversos grupos por edades. Se suele distinguir entre: (1 )jóvenes o juveniles, que no han alcanzado la edad reproductiva; (2) adultos, que están en edad reproductiva; y (3) viejos o seniles, que han pasado la capacidad reproductiva. 5. El sexo: Indica la composición de la población por el sexo (machos y hembras). Raras veces y sólo temporalmente una población posee individuos no diferenciados sexualmente (reproducción vegetativa). Con mayor frecuencia se distinguen poblaciones bisexuales (machos y hembras) o unisexuales. 6. La morbidad: Indica el grado de enfermos en la población, porcentaje que puede variar grandemente. Es causada por factores abióticos o bióticos. Elementos Funcionales de la Población Los elementos funcionales de una población son reconocibles después de haberse producido la acción, a diferencia de los formales, que son reconocibles directamente. Comprenden el comportamiento, la constitución, la fertilidad y la mortalidad. 1. Comportamiento: Es la conducta o forma de actuar de los individuos de una población como reacción a diversos factores ambientales y es tomada en consideración en cuanto ejerce su influencia sobre otras estructuras de la misma población. El comportamiento de los individuos aislados de una población influye sobre la actitud hacia los factores ambientales (temperatura, luz y agua, por ejemplo) y, en consecuencia, sobre la densidad y la dispersión. Es el caso de especies relacionadas con el agua, cuya dispersión está de acuerdo con la distribución del agua, como los humedales o pantanos. El comportamiento colectivo sólo se produce en la agrupación de individuos, distinguiéndose el social (atracción y repulsión) y el territorial (dispersión y densidad). 2. Constitución: Es la eficiencia fisiológica heredada y/o adquirida, que se expresa en la condición física de los individuos, dependiendo de la carga, de la alimentación y de las costumbres adquiridas. influye sobre todos los rendimientos de la población: • número y mortalidad de la prole: individuos más fuertes tienen mayores posibilidades de sobrevivencia. • supervivencia en situaciones de crisis: los individuos más débiles mueren primero ante la falta de alimento. • inmunidad contra parásitos y venenos: algunos individuos han adquirido inmunidad y resisten mejor las enfermedades. • duración del desarrollo individual: en condiciones mejores el desarrollo es más rápido. 3. Fertilidad: Es el número de descendientes generado en un determinado periodo de tiempo. Está determinada por la madurez, la cópula, la ovoposición o parto y el número de descendientes. Se expresa en crías por año o por hembra o por mil individuos. 4. Mortalidad: Es el número de individuos muertos de una población en un determinado periodo de tiempo, generalmente en un año, y tiene como finalidad equilibrar la sobrepoblación en una población constante. Las causas pueden estar en el individuo, como los factores letales (defectos congénitos), la vejez, los defectos en la constitución, y la falta de fecundación, entre otros; en la población, como las luchas territoriales o por la posesión de las hembras, el canibalismo, y la competencia; y en el ambiente, como las condiciones del tiempo y clima (rayos, lluvias, heladas, sequías, etc.), falta de alimento y de agua, presencia de depredadores, parásitos, enfermedades epidémicas, alteraciones del hábitat, etc. Cuando la mortalidad afecta a todos los individuos de una especie se produce la extinción, que siempre ha existido, pero en los tiempos actuales se ha acrecentado por la influencia humana sobre los ecosistemas (tala de bosques, quema de cobertura vegetal) y la caza y pesca excesivas. La Dinámica Poblacional La dinámica de una población es su desarrollo en el tiempo y en el espacio, y está determinada por factores que actúan en el organismo, en la población y en el medio ambiente. Se refiere a la dispersión, a la densidad y al crecimiento. 1. Dinámica de dispersión: Está caracterizada por los movimientos dentro de la población y la migración. • Los movimientos dentro de la población se realizan en el espacio ocupado por ella. Un típico movimiento de tal tipo es, por ejemplo, la expulsión de las crías de vicuña del grupo familiar a partir del octavo mes de edad, integrándose a las tropillas de machos jóvenes, si las crías son machos; o a otros grupos familiares, si son hembras. • La migración se produce cuando una población o parte de ella abandona o coloniza un espacio, distinguiéndose varias formas: (1) La emigración o el abandono definitivo del área para ocupar otra donde existen condiciones adecuadas; (2) La inmigración o la ocupación de otra parte del área, donde ya existe la especie, generalmente por el aumento de densidad; (3) La permigración cuando sólo pasan por el área sin ocuparla; (4) La invasión o la ocupación de una nueva área donde antes no se encontraba; y (5) La traslocación o el abandono total de un área. 2. Dinámica de densidad: Es la oscilación en la concentración de los individuos de una población en el área. Los cambios de densidad en el espacio pueden ser graduales (mayor densidad en una zona y disminución gradual hacia la periferia) u ofrecer determinadas zonas de fluctuación causadas por el clima, la orografía (laderas, planicies), el suelo, la vegetación, el equilibrio trófico, etc. En el caso de la vicuña se nota una mayor concentración donde hay más pastos y agua. 3. Dinámica del crecimiento poblacional: Es el aumento de la población en el tiempo, descontando la mortalidad. La tasa de crecimiento es la diferencia entre la tasa de natalidad y la tasa mortalidad. Por ejemplo, en la actualidad la humanidad tiene una tasa natalidad de 3,4% y una tasa de mortalidad de 1,5%, lo que da incremento anual de 1,9% en promedio mundial. En el Perú la tasa crecimiento está cerca del 2% anual de de un de Ciertas poblaciones tienden a una autolimitación de acuerdo a la densidad, en que la tasa de crecimiento decrece al mismo tiempo que la densidad aumenta. Estas poblaciones tienden a nivelar su población en dependencia inversa a la densidad en el área. Otras poblaciones no limitan su crecimiento y crecen en progresión geométrica (2, 4, 8, 16, 32, ...). Su crecimiento sólo puede ser detenido por fuerzas externas a la población (como factores ambientales, otras poblaciones, alimentos, enfermedades, etc.). Una población puede desarrollarse en cuatro direcciones diferentes: • Mantenerse en el mismo nivel por un largo periodo, porque ha logrado un equilibrio entre la oferta de alimentos y su crecimiento, Es típico de poblaciones no perturbados. • Aumentar lentamente como una adaptación progresivo al medio. • Declinar y hasta extinguirse por falla de alimentos, contaminación o destrucción del hábitat. • Fluctuar regular o irregularmente, o sea, aumentar y disminuir en periodos constantes o no, como cuando se producen lluvias intensas y la población de grillos crece en forma explosiva.