POBLACION Y COMUNIDAD

Biología Electivo

Usted está aquí

• Cpech Online / ►
• Biología Elect. / ►
• Población y Comunidad

-

POBLACION Y COMUNIDAD Unidad Nº 14 de Biología Electivo TEMAS 1. Niveles de organización de los seres vivos 2. Las comunidades 3. Interacciones entre las poblaciones de la biocenosis 1. Niveles de organización de los seres vivos Poblaciones Nivel de poblaciones Una 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 dependen del conocimiento de la dinámica de poblaciones. Todas las poblaciones tienen algunas propiedades de grupo, como consecuencia de la interacción entre las especies. Propiedades de las poblaciones 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. Tasa de natalidad Porcentaje de nuevos individuos que se incorporan a la población. Tasa de mortalidad Porcentaje de individuos que mueren en una población. 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. Todas estas características están en continua relación influyendo principalmente sobre la densidad de la población. En general, la natalidad y las inmigraciones favorecen el aumento de la densidad y a su vez, las emigraciones y la mortalidad contribuyen a la disminución de dicha densidad. Conviene rescatar que las migraciones son factores que rara vez influyen en gran medida sobre la densidad, pero no ocurre lo mismo con la natalidad y mortalidad que pueden ser los factores más importantes. Patrones de crecimiento poblacional El crecimiento poblacional 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. La tasa de crecimiento poblacional es el incremento del número de individuos en una unidad dada de tiempo por cada individuo presente. Si el valor es positivo, indica que el crecimiento es favorable, si es negativo decrecerá y si adquiere un valor 0 hay equilibrio por lo tanto el tamaño de la población se mantiene. El modelo más simple de crecimiento de una población cuyo número de individuos se incrementa a una tasa constante, se conoce como Crecimiento exponencial. El crecimiento exponencial comienza lentamente, pero luego se incrementa bruscamente, cuando el número de individuos reproductores se incrementa en cada generación. El crecimiento prosigue hasta que la resistencia ambiental llegue a su límite (por ejemplo la escasez de alimento, de espacio, de oxígeno, etc.) produciendo una disminución brusca del número de individuos y una baja en la densidad. El crecimiento exponencial se restablece cuando las condiciones lo permitan. Habitualmente siguen un patrón estacionario. Los microorganismos que se cultivan en el laboratorio, donde los recursos se renuevan constantemente, son los que se aproximan a la curva de crecimiento exponencial. Dentro de los factores que influyen sobre el crecimiento, los más esenciales para analizar son: el potencial biótico y la resistencia ambiental. El primero se define como la capacidad innata de un grupo para aumentar, con un máximo nivel de reproducción; si las condiciones ambientales son óptimas. Ejemplo: en la mosca doméstica se suceden hasta 20 generaciones por estación, de manera que el promedio de duración de cada generación es de alrededor de 2 semanas. Si partimos de una pareja de moscas al inicio de la estación con 600 huevos fecundados (una hembra pone hasta 1200 huevos), de los cuales saldrán 300 machos y 300 hembras. Si suponemos que toda la prole logra sobrevivir, al final de la temporada habría teóricamente 191 trillones de individuos, ocupando un espacio superior a 2 kilómetros cúbicos. La resistencia ambiental se entiende como las condiciones que impone el ambiente para inhibir o regular el crecimiento de la población. Estas condiciones se distinguen en: a. Edades desfavorables de los individuos b. Proporción inadecuada de sexos c. Baja densidad d. Nivel de Mortalidad Para muchas poblaciones, el número de individuos no está determinado por el potencial reproductivo, sino por el ambiente. Un determinado ambiente puede soportar sólo un número limitado de individuos de una población determinada bajo cualquier circunstancia. El tamaño de la población que oscila alrededor de este número, se conoce como capacidad de carga del ambiente. La capacidad de carga se define como el número promedio de individuos de la población que el ambiente puede sostener en un conjunto determinado de condiciones. Para las especies animales, la capacidad de carga puede estar determinada por la disponibilidad de alimento o por el acceso a los sitios de refugio. Para las plantas, el factor determinante puede ser el acceso a la luz solar o la disponibilidad de agua. Las poblaciones, luego de un crecimiento exponencial, tienden a estabilizarse al tamaño máximo (o debajo) 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, representado en forma de una curva en S o sigmoide, se denomina crecimiento logístico. En este tipo de crecimiento, se observa una primera fase de crecimiento exponencial, hasta alcanzar una estabilidad producto de la autorregulación de la población. En la curva se pueden establecer fases: Fase 1 : Aceleración positiva. Crecimiento lento. Fase 2 : Crecimiento logarítmico, hasta el límite que imponga la resistencia ambiental. Fase 3 : Aceleración negativa, en la que el crecimiento se mantiene en aumento, pero lentamente. Fase 4 y 5 : Equilibrio. El crecimiento se mantiene constante debido a la capacidad de carga o soporte que es la máxima densidad sostenible. 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. En general, se distinguen tres tipos o patrones de distribución: - 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 patrones de distribución espacial con frecuencia dependen de la distribución y fluctuación de los recursos esenciales; por ejemplo, si el agua está disponible en manchones, los integrantes de una población vegetal determinada pueden encontrarse agrupados en las cercanías de estos manchones. Los patrones de distribución espacial no son necesariamente fijos y pueden tener una variación estacional o en diferentes etapas del ciclo vital. Por ejemplo, muchas especies de aves muestran un patrón de disposición regular durante la estación reproductiva, cuando el comportamiento territorial se encuentra en su punto máximo, pero exhiben una distribución agrupada durante el resto del año. 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 efectos profundos para bien o para mal, sobre otras especies, incluida la especie humana. Se cree que en estas fluctuaciones intervienen diversos factores. 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 necesarios. 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. Por ejemplo: cuando el fósforo es el factor limitante para el crecimiento de las algas de agua dulce en un lago o un río de corriente lenta, la descarga de detergentes con fosfato en el agua producirán un gran crecimiento de las algas. Este período de crecimiento rápido continúa hasta que se agote el suministro de otro elemento esencial. Luego las algas comienzan a morir, proliferan las bacterias descomponedoras, las cuales agotan el oxígeno debido a sus procesos metabólicos, convirtiéndose el oxígeno en un factor limitante. Finalmente, la concentración de oxígeno cae por debajo de los niveles de tolerancia de los peces y otros organismos y estos comienzan a morir. Si el proceso no se interrumpe, sólo las bacterias anaeróbicas y otros microorganismos, podrán sobrevivir en este ambiente. Factores independientes y dependientes de la densidad - Los factores independientes de la densidad: eliminan a los individuos o reducen los índices de reproducción sin considerar la densidad de la población. Es probable que el factor más importante sea el clima o eventos relacionados con las condiciones meteorológicas. Por ejemplo, el tamaño de muchas poblaciones de insectos y de plantas anuales están limitados por el número de individuos que pueden reproducirse antes de la primera helada fuerte. Por lo general, dichas poblaciones no llegan a la capacidad de carga, debido a que intervienen primero los factores independientes de la densidad. El clima es en gran parte responsable de los ciclos de abundancia y escasez de las poblaciones. Los plaguicidas y los contaminantes pueden causar reducciones drásticas en las poblaciones naturales, como la destrucción del hábitat causada por la construcción de caminos, zonas de cultivo o desarrollos habitacionales. - Los factores dependientes de la densidad: son aquellos que provocan cambios en la tasa de natalidad o en la tasa de mortalidad a medida que cambia la densidad de una población. A medida que la población aumenta, puede agotar sus reservas de alimento, lo que lleva a un incremento de la competencia entre los integrantes de la población. Esto finalmente conduce a una tasa de mortalidad más alta o a una tasa de natalidad más baja. Los predadores, por lo tanto, pueden ser atraídos hacía áreas en las cuales la densidad de las presas sea elevada y sí capturar una proporción mayor de individuos de la población. Del mismo modo, las enfermedades pueden difundirse con más facilidad cuando la densidad de la población es más alta. Estrategias de vida Este concepto se refiere a un conjunto de rasgos coadaptados que afectan a la supervivencia y la reproducción de una población. La propuesta más usada y difundida ha sido la de R. Mac Arthur y E.O Wilson quienes clasificaron las estrategias en «R» y «K», diferenciándolas básicamente por las siguientes características: Estrategia R Estrategia K Muchas crías Pocas crías Maduración rápida Maduración lenta Reproducción, 1 sola vez Reproducción en muchas ocasiones Poco o ningún cuidado parental Cuidado parental intenso Ej. Bacteria, flores Ej. Árboles, mamíferos del desierto. Sin embargo, esta propuesta se ha considerado una excesiva simplificación, debido a que muchas especies tienen claramente características de estrategia R así como de K. Por ejemplo, algunas especies de estrellas de mar tienen vidas largas (una característica tipo K) y producen muchos huevos (característica tipo R).   |Regresar a Temas| 2. Las comunidades Como todos los seres vivos requieren de otros seres vivos iguales a ellos o de otras especies, surge la Comunidad o Biocenosis que corresponde al conjunto de poblaciones, animales y vegetales que se relacionan entre sí en un lugar determinado. Microcomunidad Es una asociación poblacional pequeña que presenta las siguientes características: - Ocupan un espacio ambiental pequeño. - Su existencia es breve, ya que es afectada por los cambios ambientales. - Requiere de la ayuda de comunidades vecinas, para satisfacer las necesidades   energéticas y completar las cadenas alimenticias.   Como ejemplo de una micro comunidad podemos citar: Un tronco podrido, un   charco de agua, etc. Una comunidad puede ocupar espacios muy pequeños y otros muy grandes (medio acuático). El área natural que ocupa una comunidad, con todos sus factores físicos se denomina Biotopo. Las especies que comparten el biotopo, es decir que constituyen la comunidad, están poco emparentadas entre ellas, así se evita la competencia. Si tuvieran los mismos gustos alimenticios competirían por los mismos recursos. En toda biocenosis existe una estructura y una dinámica: Estructura de una comunidad biológica. Está determinada por la clase, número y distribución de los individuos que forman las poblaciones. En la estructura de una comunidad biológica se distinguen tres aspectos fundamentales: composición, estratificación y límites: Composición de las Comunidades Dentro de ésta se debe tomar en cuenta las siguientes características: Abundancia: Es el número de individuos que presenta una comunidad por unidad de superficie o de volumen (densidad de la población). Diversidad: Se refiere a la variedad de especies que constituyen una comunidad. Tanto la abundancia como la diversidad es pequeña en aquellas zonas de climas extremos como desiertos, fondos de océanos etc. Dominancia: Se refiere a la especie que sobresale en una comunidad, ya sea por el número de organismos, el tamaño, su capacidad defensiva, etc. La comunidad, por lo general, lleva el nombre de la especie que domina, por ejemplo, un pinar, comunidad de espinos, banco de ostras, etc. Dentro de la comunidad hay dos conceptos que se deben precisar, Hábitat y Nicho ecológico. Hábitat Es un lugar que ocupa la especie dentro del espacio físico de la comunidad. Nicho Ecológico Corresponde al papel u ocupación que desempeña la especie dentro de la comunidad; si es un productor, un herbívoro o bien un carnívoro. Una definición operativa de nicho es, en realidad, más compleja e incluye muchos más factores que el modo de vida de un organismo. Es de hecho, el ambiente total y también el modo de vida de todos los miembros de una especie determinada en la población. Estratificación de la Biocenosis Las comunidades se pueden encontrar en estratos o capas horizontales o bien verticales. De igual manera existen comunidades monoestratificadas, en donde su estratificación vertical es muy pequeña y sólo se permite distinguir un estrato, tal es el caso de las zona rocosas o desérticas cuyos animales y plantas (representadas especialmente por líquenes) forman una capa al mismo nivel. Como ejemplo de una estratificación vertical podemos observar un bosque en el cual se encuentra el estrato subterráneo, suelo, un estrato herbáceo, arbustivo y arbóreo. Límites de la Biocenosis En ocasiones es difícil establecer con claridad los límites de una comunidad. Esto resulta sencillo hacerlo en comunidades que ocupan biotopos muy concretos y delimitados, como ocurre en una pequeña charca o bien en una isla. Cuando se trata de individualizar biocenosis establecidas en biotopos como el océano resulta difícil delimitarlas pues unas con otras se interfieren. En tales casos existen zonas de transición que pueden ser intermedias y que se conocen con el nombre de ECOTONO. La frontera entre un bosque y una pradera, o bien la orilla de un río son ejemplos de ecotonos. Los ecotonos son zonas de tensión entre dos comunidades debido a la competencia que se establece entre los individuos de ambas para lograr penetrar en el biotopo de su contraria. La zona del ecotono presenta condiciones climáticas y otras características físicas distintas, pero generalmente intermedias entre las propias del los biotopos limítrofes. Dinámica de una comunidad biológica Dos son los cambios que se presentan en ella mientras se está construyendo, y una vez formada nunca llegará a un estado de perfecto equilibrio aún en la fase que se puede considerar de estabilización se presentan fluctuaciones recíprocas entre las poblaciones que las constituyen y finalmente las interacciones que se desarrollan entre las poblaciones que las forman. Dentro de la dinámica podemos encontrar tres puntos fundamentales: las interacciones que se desarrollan entre las poblaciones, las sucesiones ecológicas y las fluctuaciones. |Regresar a Temas| 3. Interacciones entre las poblaciones de la biocenosis Los seres vivos que forman la biocenosis, interactúan entre sí pudiendo dañarse, beneficiarse o no tener efectos. Las relaciones intraespecíficas son aquéllas que se establecen entre individuos de una misma población. Las relaciones interespecíficas se desarrollan entre miembros de poblaciones diferentes. Competencia La competencia se caracteriza porque se establece una rivalidad entre individuos de la misma especie (competencia intraespecífica) o de especies diferentes (competencia interespecífica) para conquistar un recurso; que esta en cantidad limitada. Como resultado de la competencia, el éxito biológico o reproductivo de los individuos que interactúan puede verse reducido. Entre los muchos recursos por los cuales los organismos pueden competir se encuentra el alimento, el agua, la luz, el espacio vital, etc. La intensidad de la competencia depende de lo similares que sean los requisitos de las dos especies. Por ejemplo las plantas a menudo compiten con otras plantas por la luz solar y el agua. En la competencia interespecífica, ambas especies resultan perjudicadas en el sentido que se limita el acceso a los recursos. El principio de exclusión competitiva, formulado por Gause, establece que si dos especies están compitiendo por el mismo recurso escaso o limitado, una u otra finalmente serán eliminadas en situaciones en las cuales aparezcan juntas. Los análisis de situaciones en las que coexisten especies similares han demostrado que los recursos a menudo están subdivididos, o son distribuidos, por las especies coexistentes. El solapamiento de nichos describe la situación en la cual los miembros de más de una especie utilizan el mismo recurso escaso. En las comunidades en las cuales ocurre solapamiento de nichos, la selección natural puede dar por resultado un aumento de las diferencias entre las especies que compiten. Fenómeno que se conoce como desplazamiento de caracteres. Predación Los miembros de una población atacan, capturan y matan a organismos de otra especie (presa), con el objeto de alimentarse. Sólo el depredador se ve favorecido en la relación. Este tipo de relación tiene una fuerte influencia sobre la evolución de las poblaciones, tanto de predadores como de presas, dado que las presiones selectivas favorecen una eficiencia creciente en la alimentación por parte de los predadores y mecanismos mejorados para evitarlos de parte de las presas, como por ejemplo, el camuflaje, el mimetismo, las señales de alerta entre otras. Las interacciones predador-presa también influyen sobre la dinámica de la población y pueden aumentar la diversidad de las especies reduciendo la competencia entre las presas. El tamaño de una población de predadores con frecuencia está limitado por la disponibilidad de presas. A su vez el tamaño de la población de presas depende de la cantidad de depredadores. Simbiosis Este concepto («vivir juntos») involucra a un conjunto de estrechas asociaciones que se establecen entre las poblaciones involucradas. Las relaciones simbióticas prolongadas pueden dar por resultado cambios evolutivos profundos en los organismos que intervienen. Se le asocia tradicionalmente al mutualismo. Algunos ejemplos son: Mutualismo Es una relación en donde, las especies participantes obtienen beneficio mutuo de la relación y no pueden vivir separadamente, pues mueren. Es una relación obligada. Ej.: plantas y bacterias fijadoras de nitrógeno (Rhizobium sp), la relaciones entre las plantas y sus polinizadores, etc. Comensalismo En esta relación se beneficia sólo una especie, mientras que la otra no se beneficia ni se daña. Por ejemplo: la relación entre el tiburón y el pez rémora. Parasitismo Relación en la cual uno de los individuos (parásito) se beneficia al alimentarse a expensas de otro (huésped), que se perjudica por la presencia del otro. El parasitismo se puede considerar una forma especial de predación, en la que el predador es considerablemente más pequeño que la presa. Como ocurre con las formas más obvias de predación, es más probable que las enfermedades parasitarias eliminen a los más jóvenes, discapacitados y a los más viejos, haciéndolos más susceptibles a otros depredadores, o a los efectos del clima o a la escasez de alimento. Ejemplo de enfermedades parasitarias en el ser humano. Pediculosis, Oxiurasis, Lombriz Solitaria. Amensalismo Relación en la cual, uno de los asociados resulta perjudicado por otro que no manifiesta un cambio aparente. Ej.: Hongo Penicillium productor de penicilina (un antibiótico que inhibe el crecimiento de bacterias) y las bacterias. En esta relación los hongos no se afectan ni se benefician, en cambio las bacterias son seriamente afectadas. Protocooperación En esta relación ambas especies resultan favorecidas, sin embargo no existe una dependencia mutua. Ej.: Algunas aves acostumbran posarse sobre la piel de los rinocerontes para alimentarse de los parásitos que allí viven.   |Regresar a Temas|

CEPECH S.A. www.cepech.cl - Agustinas 1447 - Fono: 600 4635500 - Santiago - Chile

Última modificación: viernes, 18 de abril de 2008, 17:24

Usted se ha autentificado como usuario (Salir)

Biología Elect.