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514 Capítulo 26 CRECIMIENTO Y REGULACIÓN DE LAS POBLACIONES Con este capítulo se inicia nuestro estudio sobre la ecología (término que proviene de la palabra griega oikos, que signifi- ca “lugar para vivir” o “casa”). La ecología se refiere al estu- dio de las relaciones entre los seres vivos y su ambiente inanimado. El ambiente está integrado por un componente abiótico (inanimado), que incluye el suelo, el agua y el clima; y un componente biótico (vivo), que incluye todas las formas de vida. El término ecosistema se refiere tanto al ambiente inanimado, como a todos los organismos vivos que están pre- sentes en una zona definida, como la isla que se describe en Estudio de caso de este capítulo. Dentro de un ecosistema, to- das las poblaciones de organismos que interactúan forman la comunidad. En algún tiempo la Isla de Pascua albergó una co- munidad floreciente de varias especies de árboles ahora ex- tintas, así como arbustos y pastos, insectos, microorganismos y muchas especies de aves. ¿Qué es lo que impide que las poblaciones naturales crez- can excesivamente y mueran de hambre? ¿Qué ocurre cuan- do diferentes organismos compiten por el mismo tipo de alimento, por el espacio o por otros recursos? ¿Por qué la po- blación humana continúa expandiéndose mientras otras fluc- túan, permanecen estables o disminuyen? En este capítulo encontraremos respuestas a tales preguntas, a lo largo de nuestro estudio acerca del crecimiento de las poblaciones y de su control. En el resto de esta unidad veremos primero las comunidades y las interacciones que se dan en su interior, lue- go describiremos las leyes naturales que rigen el funciona- miento de los ecosistemas y exploraremos la diversidad de los ecosistemas que constituyen la biosfera, que abarca todas las formas de vida de la Tierra. Finalmente examinaremos la in- fluencia del ser humano sobre la biosfera y nuestros intentos por conservar la biodiversidad. 26.1 ¿CÓMO CAMBIAN DE TAMAÑO LAS POBLACIONES? Una población se compone de todos los miembros de una es- pecie específica que viven dentro de un ecosistema. Por ejem- plo, en la Isla de Pascua las palmeras, los árboles hauhau y los toromiru constituían una población diferente cada una. Los estudios de los ecosistemas no alterados muestran que ciertas poblaciones tienden a conservar un tamaño relativa- mente estable al paso del tiempo, otras fluctúan de forma ca- si cíclica, y unas más varían esporádicamente en función de variables ambientales complejas. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de las especies no humanas, la población huma- na en conjunto ha experimentado un crecimiento sostenido durante siglos. Examinemos ahora cómo y por qué crecen las poblaciones, para después estudiar las fuerzas que controlan ese crecimiento. Los factores que determinan si el tamaño de una población cambia y en qué magnitud son tres: 1. los nacimientos, 2. las muertes y 3. la migración. Los organismos se incorporan a una población por nacimiento o por inmigración (migración hacia adentro), y la abandonan por muerte o por emigración (mi- gración hacia afuera). Una población permanecerá estable si, en promedio, se integran a ella tantos individuos como los que la abandonan. Una población crece cuando el número de na- cimientos, más el número de inmigrantes, sobrepasa el núme- ro de muertes más el número de emigrantes. La población disminuye cuando ocurre lo contrario. Una ecuación simple del cambio de tamaño de una población en un periodo espe- cífico es la siguiente: (nacimientos � muertes) � (inmigrantes � emigrantes) � cambio en el tamaño de la población En muchas poblaciones naturales los organismos que llegan o se van representan una contribución relativamente pequeña al cambio de la población; en consecuencia, los índices de na- talidad y de mortalidad son los factores primordiales que in- fluyen en su crecimiento. Por sencillez, entonces, omitiremos la inmigración y la emigración en cálculos futuros del cambio de la población. El tamaño de cualquier población es el resultado de la in- teracción entre los dos principales factores opuestos que de- terminan los índices de natalidad y de mortalidad: el potencial biótico y la resistencia ambiental. El potencial biótico es el ín- dice máximo al que la población podría crecer en las condi- ciones ideales, es decir, aquellas que hacen posible un índice de natalidad máximo y un índice de mortalidad mínimo. La resistencia ambiental se refiere a los límites al crecimiento de la población que los ambientes vivo e inanimado establecen; limita el crecimiento de la población y el tamaño definitivo de ésta incrementando las muertes y disminuyendo los naci- mientos. Ejemplos de resistencia ambiental incluyen interac- ciones entre especies como la depredación y el parasitismo, así como la competencia que ocurre al interior de una especie y entre diferentes especies que usan los mismos recursos. La resistencia ambiental también abarca la disponibilidad siem- pre limitada de nutrimentos, energía y espacio; y los eventos naturales de breve duración como tormentas, incendios, hela- das, inundaciones y sequías. En la naturaleza, para los organismos longevos, la interac- ción entre el potencial biótico y la resistencia ambiental da por resultado un equilibrio entre el tamaño de la población y los recursos disponibles. Con la finalidad de entender cómo crecen las poblaciones y cómo se regula su tamaño, examine- mos con detenimiento cada una de estas fuerzas. El potencial biótico puede generar un crecimiento exponencial El crecimiento de la población es una función de los índices de natalidad y de mortalidad, y del tamaño de la población Con el paso del tiempo los cambios en el tamaño de las pobla- ciones dependen del índice de natalidad, del índice de morta- lidad y del número de individuos que integran la población original. El índice de natalidad (n) y el índice de mortalidad (m) a menudo se expresan como el número de nacimientos (o muertes) por individuo durante una unidad específica de tiempo, como un mes o un año. El índice de crecimiento (c) de una población es una medi- ción del cambio de tamaño de la población por individuo y por unidad de tiempo. Este valor se determina restando el ín- dice de mortalidad (m) del índice de natalidad (n): n � m = c (índice de � (índice de = (índice de natalidad) mortalidad) crecimiento) Si el índice de mortalidad es mayor que el de natalidad, el índice de crecimiento será negativo y la población disminuirá.
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