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518 Capítulo 26 CRECIMIENTO Y REGULACIÓN DE LAS POBLACIONES El crecimiento exponencial sucede cuando los organismos invaden nuevos hábitat favorables En las poblaciones que no presentan ciclos de auge y deca- dencia, puede haber temporalmente un crecimiento exponen- cial en circunstancias especiales; por ejemplo, si se incrementa el suministro de alimentos o si se eliminan factores regulado- res de la población, como depredadores o cazadores humanos. Por ejemplo, la población de grulla americana se ha incremen- tado exponencialmente desde que se decretó su protección de la caza y la perturbación humana en 1940 (FIGURA 26-5). También hay crecimiento exponencial cuando los individuos invaden un nuevo hábitat donde las condiciones son favora- bles y no hay mucha competencia, como un predio agrícola que se ara y luego se abandona, que ofrece un hábitat ideal para plantas oportunistas anuales y pastos perennes, cuyas poblaciones podrían incrementarse inicialmente de manera exponencial. Las especies invasoras estabilizarse o decaer rápida y drásticamente, en un suceso que se conoce como “caída de la población”. La resistencia ambiental limita el crecimiento de las poblaciones Imagina un plato de cultivo estéril donde los nutrimentos se reabastecen de manera constante y los residuos se eliminan. Si se le agregara un pequeño número de células epidérmicas vivas, éstas se irían al fondo y empezarían a reproducirse me- diante división celular mitótica. Si todos los días contaras las células usando un microscopio y elaboraras una gráfica con esos números, en un momento tu gráfica se parecería a la cur- va en forma de J característica del crecimiento exponencial. No obstante, conforme las células empezaran a ocupar todo el espacio disponible en el plato, su índice de reproducción se haría más lento y al final caería a cero, lo cual haría que el ta- maño de la población permaneciera constante. El crecimiento logístico sucede cuando las poblaciones nuevas se estabilizan como resultado de la resistencia ambiental Tu gráfica del número de células epidérmicas ahora se aseme- jará a la de la FIGURA 26-6a. Este patrón de crecimiento, que se conoce como crecimiento demográfico logístico, es caracte- rístico de poblaciones que crecen hasta el número máximo que su ambiente puede mantener y, por lo tanto, estabilizar. La curva que resulta cuando se grafica el crecimiento logís- tico en ocasiones se denomina curva S por su forma general. La fórmula matemática que produce una curva de crecimiento logístico consiste en la fórmula para el crecimiento exponen- cial (C = cN) multiplicada por un factor que impone límites a tal crecimiento. En el caso de las poblaciones reales, dichos lí- mites son impuestos por el ambiente. La fórmula logística in- cluye una variable (K) que se describe como la capacidad de carga o sostenimiento del ecosistema. La capacidad de carga o sostenimiento (K) es el tamaño máximo de la población que puede sustentar un ecosistema durante un periodo específico sin que se dañe el ecosistema. La ecuación de la curva S para el crecimiento demográfico logístico es C � cN[(K � N)/K] Para comprender este nuevo multiplicador [(K � N)/K], em- pecemos con (K � N). Cuando restamos la población actual (N) de la capacidad de carga (K), obtenemos el número de individuos que pueden agregarse todavía a la población ac- tual. Ahora bien, si dividimos este nuevo número entre K, ob- tenemos la fracción de la capacidad de carga que aún puede agregarse a la población actual, antes de que se detenga su crecimiento (C � 0). Como se observa, cuando N es muy pe- queña, (K � N)/K se aproxima a 1, y parece que la ecuación es como la del crecimiento exponencial. Esto produce la por- ción inicial de la curva S, la cual se parece a una curva J. No obs- tante, conforme N aumenta con el paso del tiempo, K � N se aproximará a cero. El índice de crecimiento se hará más lento y la porción muy creciente de la curva J inicial empezará a es- tabilizarse. Cuando el tamaño de la población (N) es igual a la capacidad de carga (K), se termina el crecimiento demográfico (C � 0), como ocurre en la porción final de la curva S (figura 26-6a). Aunque la matemática de la ecuación logística no permiti- rá esto, por su naturaleza, un incremento en N sobre K podría 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 nú m er o d e g ru lla s año 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 FIGURA 26-5 Crecimiento exponencial de grullas americanas salvajes La caza y la destrucción del hábitat redujo la población mundial de la grulla americana a casi 20 ejemplares, hasta antes de que se le protegiera en 1940. Su población salvaje aumentó a 340 indivi- duos para 2005. Observa la curva J característica del crecimiento exponencial.
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