Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-6

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Crecimiento y regulación poblacional
E s tu d io de caso
El misterio de la Isla de Pascua
¿PO R Q U É D ESAPARECEN C IV ILIZAC IO N ES? En el 
sig lo XVIII, qu ienes ponderaron esta p regunta 
fueron los p rim eros eu ropeos en llegar a la Isla 
de Pascua, q u e quedaron consternados p o r las 
enorm es estatuas d e p ied ra que dom inan e l paisaje 
yerm o d e la isla. Los pocos hab itan tes de la isla 
no tenían reg istro o recuerdo d e los creadores 
d e las estatuas, y no p ose ían la tecno log ía para 
transportar y e r ig ir tan enorm es y pesadas 
estructuras. M o ve r estatuas que pesan hasta 80 
tone ladas a través d e los m ás d e nueve kilóm etros 
desde la can tera más cercana , y luego colocarlas 
en posición e rgu ida , habría requerido largas sogas 
y troncos fuertes. S in em bargo , la Isla d e Pascua 
no ten ía a lgo que pudiera proporcionar la m adera 
necesaria o las fib ras para las sogas. C asi no había 
árbo les y ninguno d e los arbustos de la isla crecía 
más d e tres m etros.
Una pista im portante para e l m isterio d e la 
Isla de Pascua la revelaron los científicos que 
estud iaron los granos d e po len d e las capas de 
sedim entos antiguos. Puesto que la ed ad de 
cada capa d e sed im ento puede determ inarse 
mediante datación con carbono rad iactivo [véa se 
la página 324 ), y dado que cada especie d e p lanta 
puede identificarse con la estructura única d e su 
polen, e l aná lis is de polen puede m ostra r cóm o 
cam bió la vegetación a lo largo de l tiem po. Los 
investigadores descubrieron q u e la isla a lguna vez 
estuvo cub ierta con un bosque d ive rso , incluidos 
árbo les torom iro que proporcionan excelente 
madera para fogatas; á rbo les hau hau q u e podían 
sum inistrar fib ras para sogas, y pa lm eras d e Isla 
de Pascua, con largos troncos rectos que habrían 
hecho buenos rod illos para m o ver estatuas.
lo s p rim eros hab itan tes de la isla 
probablem ente llegaron en algún m om ento entre 
los año s 800 y 1000 a.C ., y a lrededor de l año 
1400 cas i todos los árboles d e la Isla de 
Pascua habían desaparecido. La m ayoría d e los 
investigadores concuerda en que la m uerte del 
bosque com enzó con la llegada d e los hum anos, 
qu ienes lim piaron la tierra para agricu ltu ra 
y usaron los árbo les para hogueras y como 
m ateriales d e construcción . Aparentem ente, la 
cultura responsable d e la s estatuas desapareció 
Jun to con e l bosque. ¿Podría haber a lguna conexión 
entre las dos desaparic iones?
▲ Una esta tua co n aparienc ia p erp le ja se as ien ta en el pa isaje 
d eso lad o d e la Is la d e Pascua. Si pud ieran hab lar, ¿ la s estatuas 
d e la Is la d e Pascua hablarían de una pob lación q ue rebasó la 
capacidad del m edio am b iente para sostenerla? www.FreeLibros.me
Crecimiento y regulación poblacional 4 8 9
De un v is ta z o
Estu d io do coso □ m is te rio de la Is la d e Pascua
26 .1 ¿ C ó m o c a m b ia e l t a m a ñ o d e la p o b la c ió n ?
El tam año d e la población es resultado de fuerzas en oposición 
El potencial b iótico puede p roducir crecim iento exponencial
2 6 .2 ¿ C ó m o se re g u la e l c re c im ie n to p o b la c io n a l? 
E l crecim iento exponencial ocurre só lo ba jo cond idones 
espedales
Guardián do la ta lu d Los c ic lo s d e au g e y decadencia 
p ueden trae r m alas noticias 
La resistencia am biental lim ita e l credm icn to pob lacional 
Oo corea C rec im ien to pob lacional log ístlco 
Es tu d io do ca to continuación El m isterio d e la Is la de 
Pascua
B ÍóFU m Populatlon Ecology (d ispon ib le en inglés)
2 6 .3 ¿ C ó m o se d is t r ib u y e n la s p o b la c io n e s en el 
e s p a c io y en e l t ie m p o ?
La» poblaciones muestran diferentes distribuciones espaciales
La supervivencia en las poblaciones sigue tres patrones básicos
2 6 .4 ¿ C ó m o c a m b ia la p o b la c ió n H u m an a ?
lo s demógrafos rastrean los cam bios en la población humana 
l a población hum ana sigue creciendo rápidam ente 
U n a serie de avances h a aum entado la capacidad de la T ierra 
para sostener personas
Estu d io do c a to continuación El m isterio d e la Is la de 
Pascua
l a transidón dem ográfica explica la» ten d en d asen el 
tam año de la pob ladón
E l creóm iento d e la p ob ladó n m undial se distribuye de 
m anera inequitativa
Guard ián do la T io rra ¿H em os exced id o la capacidad 
d e ca rg a d e la T ierra? 
l a estructura e taria actual de un a pob lación predice su 
credm iento futuro
L a fertilidad en Eu ropa está por debajo del nivel de reemplazo 
La pob ladón estadounidense crece rápidamente
Estu d io do ca to o tro v i t u z o El m isterio d e la Is la de 
Pascua
26.1 ¿C Ó M O C A M B IA E L T A M A Ñ O 
D E LA P O B L A C IÓ N ?
U n a p o b la c ió n está con fo rm ada p o r todos los m iem bros d e una 
especie particu lar que v iv e n dentro d e un ecosistema. En la Is la de 
Pascua, por e jem p lo , las palm eras, los árboles hau hau y los árboles 
to rom iro constitu ían ca d a u n o u n a p o b la d ó n diferente. S in em ­
bargo, las pob ladones n o existen e n a is lam ien to y cada un a forma 
u n a parte integral d e u n a c o m u n id a d m ás g rande, defin ida co m o 
u n grupo de poblaciones e n interaedón. Las com unidades, a su 
\V7, existen d en tro d e ecosistem as, que in c lu yen todos los factores 
b ió ticos (com ponentes v iv ien tes ) y los ab ióticos (n o v iv ien tes ) de 
un área geográfica defin ida. U n ecosistem a puede se r tan pequeño 
co m o u n charco o tan grande co m o un océano; puede ser u n cam ­
po, u n bosque o un a isla, l a b io s fe ra puede verse co m o el enorm e 
ecosistem a que abarca toda la superfirie hab itab le d e la T ierra . La 
e c o lo g ía (d e l griego adras, q ue significa 'u n lugar para v iv i r ') es el 
estudio d e las in terre iadones entre los organism os y de éstos con 
su m ed io am biente. Esta u n id ad d e eco log ía com ienza co n un v is­
tazo general d e las pob ladones.
Los estud ios d e los ecosistem as n o alterados m uestran que 
algunas p o b la d o n e s tienden a perm anecer re la tivam en te estables 
en tam añ o c o n e l tiem p o , m ien tras q ue otras flu c tú an e n u n pa­
trón m ás o m enos cíclico , e in c lu so otras m ás varían d e m anera 
esporád ica e n respuesta a variab les am b ien ta les com p le jas . En 
contraste con la m ayo ría d e las espedes n o hum anas, la pobla- 
r ió n h u m an a g lob a l h a c re r id o d u ran te siglos. A q u í aprenderás 
có m o y p o r q u é crecen las p o b la d o n e s , y luego exam inarás los 
factores que co n tro lan este crecim iento.
E l tam año de la población es resultado 
de fuerzas en oposición
la s p ob lad o nes cam b ian a causa d e nadm ien tos, muertes o m igra­
ción . E l c red m ien to na tu ra l d e u n a p o b la d ó n es la d iferencia entre
nadm ien to s y muertes, l a m igración neta d e u n a p o b la d ó n es la 
d iferencia en tre In m ig ra c ió n (m ig ra rión al in te rio r d e la p ob la ­
d ó n ) y e m ig ra c ió n (m ig rac ió n a l exterior d e la p o b la d ó n ). U n a 
p o b la d ó n crece cu an d o la sum a d e c red m en to natural (n a d m ie n ­
tos m enos m uertes) y m igración neta ( in m ig rad ó n m enos em i­
g rac ión ) es positiva. U n a p o b la d ó n se reduce cuando la sum a del 
cred m ien to na tu ra l y la m ig radó n neta es negativa. U n a e cu aaó n 
sim p le para e l cam b io e n e l tam año d e la p o b la d ó n d en tro d e un 
lapso dado se m uestra e n la F IG U R A 26-1.
A u n q u e las p o b la d o n e s pueden estar s ign ifica tivam en­
te in flu id as p o r lam ig rad ó n , e n la m ayo ría d e las p ob lad o nes 
natura les las tasas d e na ta lid ad y m o rta lid ad so n los p rin d p a le s 
factores q ue in flu ye n e n el crec im ien to p ob lac iona l; los cálculos 
siguientes se enfocan e n d icho s factores.
El tam añ o d e cu a lqu ier p o b la d ó n resu lta d e la in teraed ón 
entre dos grandes factores e n o p o s id ó n q ue determ inan las ta­
sas d e na ta lid ad y m orta lidad : e l p o te n d a l b ió tico y la resisten­
c ia am b ien ta l. E l p o te n c ia l b ió t ic o es la m áx im a tasa teó rica a 
la q ue puede au m en ta r un a p o b la d ó n , a su m ien d o co n d id o n es 
ideales q ue p erm itan un a tasa d e na ta lid ad m áx im a y u n a tasa 
d e m o rta lid ad m ín im a . La re s is te n c ia a m b ie n ta l s e re fiere a las 
restricciones sobre e l crec im ien to p o b la a o n a l q ue estab lecen los 
factores b ió ticos y abióticos d e l m ed io am biente. lo s e jem p lo s de 
resistencia am b ien ta l in c lu yen in te racrion es en tre espedes, co m o 
com petencia , depredación y parasitism o (q u e se describen en 
u n a se cd ó n posterio r). La res istend a am b ien ta l tam b ién abar­
ca la d isp o n ib ilid ad s iem pre lim itad a de nu trim entos, energ ía y 
espacio, a s í co m o even to s naturales co m o torm entas, incendios, 
heladas, inund aciones y sequías.
Pa ra los organism os de larga v id a e n la natura leza, la interac­
c ión en tre p o tend a l b ió t ic o y res istend a a m b ie n ia l por lo gene­
ral resulta e n un e q u ilib r io en tre e l ta m a ñ o de un a p o b la d ó n y 
los recursos d ispon ib les para sostenerla. Pa ra com prender có m o 
crecen las p ob lad o nes y có m o se regula s u tam añ o , se exam inará 
cada u n o d e estos factores c o n m ayo r detalle.
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4 9 0 Comportamiento y ecología
J v.
4*/
em igraciónm uertes
placimientos - muertos) ♦ (inmigrantos - omigrantos)
■ cam bio e n el tamaño d e la población
A F IG U R A 26-1 C a m b io p o b la d o n a l las poblaciones cambian 
de tamaño conforme se agregan Individuos a través de nacimientos 
o Inmigración, y son removidas por muerte o emigración.
E l potencial b iótico puede p rodudr 
credm iento exponencial
Los organism os evo lu tivam ente exitosos poseen rasgos q ue los 
hacen adaptarse b ien a su am biente, y transm itir estos rasgos h e ­
redados a tantas descendientes sanos co m o sea posib le. C o m o re­
su ltado d e la se le cd ó n natural, todos los organism os desarro llaron 
la capadd ad d e reprodudrse m uchas veces duran te su tiem p o de 
vida. S i la resisten d a am b ien ta l se reduce, las p ob lad o nes pueden 
crecer extrem adam ente ráp ido.
0 c re c im ie n to p o b U c io n a l e s u n a fu n d ó n d e la ta s a d e 
n a ta lid a d , la ta s a d e m o r ta lid a d y el t a m a ñ o d e la p o b la d ó n 
EJ cam b io e n el tam añ o de la p o b la d ó n co n el tiem p o es un a fun­
d ó n d e la lasa d e natalidad, la tasa d e m o rta lid ad y e l nú m ero de 
ind iv id uos e n la p o b la d ó n orig ina l. 1.a t a u d e n a ta l id a d (b ) y la 
tasa d e m o r ta l id a d (d ) co n frecuencia se expresan co m o e l núm e­
ro de nadm ien to s o m uertes p o r in d iv id u o duran te un a u n id ad de 
tiem p o especifica, co m o u n m es o un añ o .
La tasa d e c re c im ie n to ( r ) d e un a p ob ladó n es una m edida 
del cam b io en e l tam añ o de la p ob ladó n p o r ind iv id uo p o r u n i­
dad d e tiem po. La tasa d ecrec im ien to tam bién se conoce co m o u sa 
de crecim iento natural, porque se basa exclusivamente e n n a d m ie n ­
tos y m u e r ta , y n o tom a e n cuenta la m igración. Este va lo r se de­
term ina a l restara la tasa d e nata lidad (b ) la tasa de m ortalidad (d ):
r
(tasa de 
crec im ien to )
b
(tasa de 
na ta lid ad )
d
(tasa de 
m o rta lid ad )
S i la tasa d e na ta lid ad supera la tasa d e m orta lidad , la po­
b la c ió n crecerá. S i la tasa d e m o rta lid ad supera la tasa d e na ta li­
dad, la tasa d e crec im ien to será negativa y la p ob la c ió n d ism in u i­
rá. Para ca lcu la r la tasa d e crec im ien to an u a l de un a p o b la d ó n de
1 , 0 0 0 ind iv id uos, e n la q u e cada añ o ocu rren 150 n ad m ien to s 
(1 5 0 es 1 5 % d e 1,000 o 0 .1 5 ) y 50 m uertes (5 0 es 5 % d e 1,000 o 
0 .0 5 ), puedes usar esta e a ia d ó n s im p le :
(ta s a de 
crec im ien to )
0.15 - 0.05
(tasa d e (tasa de 
n a ta lid a d ) m o rta lid ad )
0 . 1 = 1 0 % a l añ o
Para d eterm inar el crec im ien to p o b la d o n a l (G ) , q ue es el 
nú m ero d e in d iv id u o s q ue se agregan a un a p o b la d ó n e n u n pe­
r io d o dado , m u lt ip lica la tasa d e c re d m ie n to ( r ) p o r el tam añ o de 
la p o b la d ó n o rig ina l (N ) :
G
(c r e d m ie n to 
p o r u n id ad 
d e t ie m p o )
r
(ta sa d e 
c re c im ie n to )
N
( ta m a ñ o d e 
la p o b la c ió n )
E n este e jem p lo , el crec im ien to p o b la d o n a l ( r N )e s igual a 0.1 X
1,000 = 100 duran te e l p rim er añ o . S i esta tasa d e cred m ien to 
es constante, entonces e n e l seg un do añ o el tam añ o d e la p ob la ­
d ó n ( N ) com ienza e n 1,100 y e n el transcurso d e l m ism o crecerá 
e n 110 in d iv id u o s (0.1 X 1,100). D u ra n te e l tercer a ñ o se agregan 
1 2 1 in d iv id u o s , y asf sucesivam ente.
S i los n ad m ien to s superan las m uertes en un po rcen ta je 
con stan te , e l c re d m ie n to p o b lad o n a l p rod uce u n a curva 
en fo rm a d e J
Este patrón de a u m e n to con tinuam ente acelerado en e l tam año 
d e la p o b la d ó n se lla m a c re c im ie n to e x p o n e n c ia l. D u ran te un 
periodo determ inado , un a p o b la d ó n q ue crece d e m anera expo­
nencia l crece p o r u n porcentaje fijo d e su tam año a l co m ien z o de 
d ich o periodo. P o r ende, u n cred en te nú m ero de ind iv id uos se 
agregan a la p o b la d ó n duran te cada periodo sucesivo, lo q ue hace 
q ue e l tam añ o d e la pob lación crezca a u n ritm o siem pre acelera­
do. Esto ocurrirá e n cualqu ier p o b la d ó n donde cada ind iv id uo , 
durante e l curso d e su vida, produzca (p o r u n nú m ero constante) 
más de u n descend iente q ue sobreviva para reprodud rse . A unque 
el núm ero d e descendientes q ue p roduce un in d iv id u o cada añ o 
varia d e m illones (p a ra un a ostra) a u n o o m enos (para u n hum a­
n o ); cada organism o, y a sea q u e trabaje so lo o co m o parte de una 
pareja q ue se reproduce sexualmente, tien e el p o ie n d a l d e reem ­
plazarse m uchas veces duran te su v id a reproductiva.
Este a lto p o te n d a l b ió t ico e vo lu d o n ó porque ayuda a garan­
tizar que, e n u n m u n d o llen o con fuerzas d e resistencia am b ien ta l, 
algunos descendientes sobrevivan para reprodudrse. M uchos fac­
tores in fluyen e n el p o te n d a l biótico, inclu idos los siguientes:
• l a ed ad a la q ue e l o rgan ism o se reproduce p o r p rim era vez.
• l a frecuenria a la q ue ocu rre la reproducción.
• El nú m ero p rom ed io d e descendientes p rod ud do s cada vez 
que e l o rg an ism o se reproduce.
• La d u rac ió n d e la v id a rep rod uctiva d e l o rganism o.
• La tasa d e m ortalidad d e los ind iv iduos ba jo cond idones ideales.
Y a sea persona o bacteria, s i el tam añ o d e un a p o b la d ó n 
q ue alcanza s u p o te n d a l b ió t ico ( o in c lu so se ap roxim a a e llo ) 
se gráfica co n tra e l tiem po, se p rod ud rá u n a form a característica 
llam ada cu rva e n fo rm a d e J . Para ilustrar lacurva e n form a d e J
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