19.4: Dinámica y Regulación de la Población
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- Comparar y contrastar la regulación del crecimiento dependiente de la densidad y la regulación del crecimiento independiente de la densidad.
- Comparar y contrastar especies seleccionadas por K y r seleccionadas usando ejemplos de sus rasgos de historia de vida.
El modelo logístico de crecimiento poblacional, si bien es válido en muchas poblaciones naturales y un modelo útil, es una simplificación de la dinámica poblacional del mundo real. Implícito en el modelo es que la capacidad de carga del entorno no cambia, lo que no es el caso. La capacidad de carga varía anualmente: por ejemplo, algunos veranos son calurosos y secos mientras que otros son fríos y húmedos. En muchas zonas, la capacidad de carga durante el invierno es mucho menor que durante el verano. Además, eventos naturales como sismos, volcanes e incendios pueden alterar un ambiente y de ahí su capacidad de carga. Adicionalmente, las poblaciones no suelen existir en aislamiento. Se dedican a una competencia interespecífica: es decir, comparten el ambiente con otras especies, compitiendo con ellas por los mismos recursos. Estos factores también son importantes para entender cómo crecerá una población específica.
La naturaleza regula el crecimiento de la población de diversas maneras. Estos se agrupan en factores dependientes de la densidad, en los que la densidad de la población en un momento dado afecta la tasa de crecimiento y mortalidad, y factores independientes de la densidad, que influyen en la mortalidad en una población independientemente de la densidad poblacional. Obsérvese que en la primera, el efecto del factor en la población depende de la densidad de la población al inicio. Los biólogos de la conservación quieren entender ambos tipos porque esto les ayuda a manejar poblaciones y prevenir la extinción o sobrepoblación.
Regulación dependiente de la densidad
La mayoría de los factores dependientes de la densidad son de naturaleza biológica (bióticos), e incluyen depredación, competencia inter e intraespecífica, y enfermedades como las causadas por parásitos. Por lo general, cuanto más densa es una población, mayor es su tasa de mortalidad. Por ejemplo, durante la competencia intra e interespecífica, las tasas reproductivas de los individuos suelen ser menores, reduciendo la tasa de crecimiento de su población. Además, la baja densidad de presas aumenta la mortalidad de su depredador debido a que tiene más dificultades para localizar su fuente de alimento. La alta densidad poblacional también puede aumentar la transmisión de parásitos y la prevalencia de enfermedades.
Regulación independiente de la densidad
Muchos factores, típicamente de naturaleza física o química (abióticos), influyen en la mortalidad de una población independientemente de su densidad, incluyendo el clima, los desastres naturales y la contaminación. Una noche helada que emergiendo a principios de primavera no mata un porcentaje mayor o menor de plántulas basado en la densidad de la población de plántulas. Sus posibilidades de supervivencia para la plántula son las mismas tanto si la densidad poblacional es alta como baja.
En situaciones de la vida real, la regulación poblacional es muy complicada y los factores dependientes de la densidad e independientes pueden interactuar. Una población densa que se reduce de manera independiente de la densidad por algún factor (s) ambiental (s) podrá recuperarse de manera diferente a una población dispersa.
Historias de vida de especies seleccionadas por K y seleccionadas por r
Si bien las estrategias reproductivas juegan un papel clave en las historias de vida, no tienen en cuenta factores importantes como los recursos limitados y la competencia. La regulación del crecimiento poblacional por estos factores puede ser utilizada para introducir un concepto clásico en biología poblacional, el de especies seleccionadas por K versus especies seleccionadas por r.
Las especies seleccionadas por K son especies seleccionadas por ambientes estables y predecibles. Las poblaciones de especies seleccionadas por K tienden a existir cerca de su capacidad de carga (de ahí el término K -selected) donde la competencia intraespecífica es alta. Estas especies tienen pocas crías grandes, tienen más cuidado parental y tienen un período de desarrollo de maduración más largo. En las plantas, los científicos piensan en el cuidado de los padres de manera más amplia: cuánto tiempo tarda en desarrollarse el fruto o cuánto tiempo permanece en la planta son factores determinantes en el tiempo hasta el siguiente evento reproductivo. Los encinos son grandes ejemplos de especies seleccionadas por K (Figura\(\PageIndex{1}\)). Los encinos crecen muy lentamente y tardan, en promedio, 20 años en producir sus primeras semillas, conocidas como bellotas. Hasta 50,000 bellotas pueden ser producidas por un árbol individual, pero la tasa de germinación es baja ya que muchas de estas se pudren o son consumidas por animales como las ardillas. En algunos años, los encinos pueden producir un número excepcionalmente grande de bellotas, y estos años pueden estar en un ciclo de dos o tres años dependiendo de la especie de encino (r -selección).
A medida que los encinos crecen a un gran tamaño y durante muchos años antes de que comiencen a producir bellotas, dedican un gran porcentaje de su presupuesto energético al crecimiento y mantenimiento. La altura y el tamaño del árbol le permiten dominar otras plantas en la competencia por la luz solar, el principal recurso energético del roble. Además, cuando se reproduce, el roble produce semillas grandes y ricas en energía que utilizan su reserva de energía para establecerse rápidamente (selección K).
En contraste, las especies seleccionadas por r tienen un gran número de crías pequeñas (de ahí su designación r (Tabla\(\PageIndex{1}\)). Esta estrategia suele emplearse en entornos impredecibles o cambiantes. Muchas plantas malezas se consideran r-seleccionadas. El diente de león son grandes ejemplos de especies seleccionadas por r, produciendo muchas semillas pequeñas en una cabeza de flor que son semillas dispersas a larga distancia (Figura\(\PageIndex{3}\)). Muchas semillas se producen simultáneamente para asegurar que al menos algunas de ellas lleguen a un ambiente hospitalario. Las semillas que aterrizan en ambientes inhóspitos tienen pocas posibilidades de supervivencia ya que sus semillas son bajas en contenido energético. Tenga en cuenta que la supervivencia no es necesariamente una función de la energía almacenada en la propia semilla.
| Características de las especies seleccionadas por K | Características de las especies seleccionadas por r |
|---|---|
| Maduras tardías | Maduras tempranas |
| Mayor longevidad | Menor longevidad |
| Aumento de la atención parental | Disminución del cuidado parental |
| Mayor competencia | Disminución de competencia |
| Menos crías | Más descendencia |
| Cría más grande | Cría más pequeña |
- Colaboradores
Comisariada y autoría de Kammy Argel de las siguientes fuentes: