Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-9

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Crecimiento y regulación poblacional 4 9 9
d o n es , la com petencia p o r a lim en to puede se r ta n g rande q ue la 
m ayo ría d e las orugas m uere an tes d e p o d e r m etam orfosear en 
p o lillas ponedoras d e huevos. O tro e je m p lo d e la com petencia 
anárqu ica se ve e n las p lantas, cuyas sem illas pueden dispersarse 
en grupos densos. C o n fo rm e crecen, las q u e se d ispersaron pri­
m e ro co m ienzan a ensom brecer a las m ás pequeñas, y sus siste­
m as d e raíces m ás grandes absorben m ucha d e l agua d ispon ib le 
d e l sue lo , lo q ue hace q ue las m ás jóvenes palidezcan y m ueran.
M uchos an im ales (e incluso algunas plantas) han desarrollado 
la co m p eten c ia p o r concu rso , e n la q ue interacciones soca les o 
quím icas determ inan el acceso a recursos importantes, la s espedes 
territoriales, inc lu idos los lobos, m uchos peces, conejos y aves cano­
ras. defienden un área q u e contiene recursos importantes, co m o a li­
m ento o lugares para criar a sus descendientes. Cuando la población 
excede el (am año que puede sostenerse m ediante los recursos dispo­
nibles, só lo los ind ividuos m ejo r adaptados son capaces de defender 
territorios q ue sum inistran a lim ento y resguardo adecuados. Quienes 
n o tienen territorios pueden no reproducirse ( lo que reduce la pobla­
c ión finura), o pueden fiacasar para obtener a lim ento o resguardo 
adecuado y convertirse e n presas fáciles para los depredadores.
C o n fo rm e las d ensidades p o b lad o n a le s au m en tan y la 
co m p eten da se vu e lve rnás intensa, a lgunos an im ales reaccionan 
con e m ig rad ó n . G ran des cantidades dejan sus hogares para co lo ­
n iz a r áreas nuevas y m uchas, e n ocas iones la m ayo ría , m u eren en 
la búsqueda. Po r e jem p lo , los m o v im ien to s m asivos d e lem m ings 
parecen o cu rrir e n respuesta a la sobrepob lac ión . Los enjam bres 
m ig rato rio s d e langostas p lagan p eriód icam ente partes d e Africa, 
y co n sum en toda la vegetación a s u p aso (F IG U R A 26-13).
L o s fa c to res independ ien tes d e la densidad 
y los depend ien tes d e la den s id ad in te rac túan 
p a ra reg u la r e l tam a ñ o d e la pob lación
0 tam añ o d e un a p o b la d ó n e n u n m o m en to dado es resultado de 
com plejas interacciones en tre form as independ ientes d e la densi­
d ad y form as depend ientes de la d ensidad d e resistencia am biental. 
Por e jem p lo , un grupo d e p in o s deb ilitados por la seq u ía (u n fac­
to r independ ien te de la d en s id ad ) fácilm ente puede resu ltar presa
A F IG U R A 26-13 E m ig ra c ió n En respuesta a la sobrepoblación y 
la falta de alimento, las langostas emigran e n enjambres; a su paso 
devoran toda la vegetación, e Incluso se comen entre ellas.
P R E G U N T A ¿Qué beneficios proporciona la emigración masiva 
para los animales como las langostas o lemmings? ¿Puedes ver 
algún paralelismo e n la emigración humana?
del escarabajo d e p in o (depend ien te de la densidad ). D e l m ism o 
m odo, un ca ribú d eb ilitad o por el ham bre (depend ien te d e la den ­
s idad ) y atacado p o r parásitos (depend ien te d e la d en s id ad ) tiene 
m ás p robab ilidad de m o rir e n un in v ie rn o excepcionalm ente frío 
(independ ien te d e la densidad ).
Las actividades hum anas están d ism inuyendo las capacidades 
de carga q ue los ecosistemas tienen para sus poblaciones anim ales 
y vegetales, a l devastar las praderas y los perros que e n e lla habitan, 
para construir centros com erciales o a l destm ir selvas tropicales p ira 
usarlas e n la agricultura, sus poblaciones se reducen e n un a forma 
independiente de la densidad. l o q ue resulta e n una m enor capa­
cidad de carga e n e l am biente, lo q ue a su vez ejerce lím ites depen­
dientes d e la densidad sobre el futuro tam año de las poblaciones.
26.3 ¿C Ó M O S E D IS T R IB U Y E N 
LA S P O B L A C IO N E S EN E L E SP A C IO 
Y E N E L T IE M P O ?
la s pob laciones de diferentes tipos de organism os muestran espa- 
ciam ientos característicos de sus m iem bros, determ inados p o r su 
co m p ortam ien to y su m e d io am biente. Adem ás, cada pob lación 
m uestra patrones d e reproducción y supervivencia que son carac­
terísticos d e la especie.
Las poblaciones m uestran diferentes 
d istribuciones espaciales
L a d istribución espacial d e un a pob lación se refiere a la fo rm a en 
q ue se d is tr ib uyen sus in d iv id u o s d en tro d e u n área determ inada, 
l a d istribución espacial puede va r ia r con e l tiem po, y cam b ia r 
co n la época de rep rod ucción , p o r e jem p lo . I « s ecó logos reco­
nocen tres tipos principales d e d istribución espacial; agrupada, 
u n ifo rm e y aleatoria (F IG U R A 26-14).
Las pob lac iones cuyos m iem bro s v iven e n grupos m uestran 
u n a d is t r ib u c ió n a g ru p a d a Lo s ejem p los in c lu yen los grupos 
fam ilia res o sociales, co m o los rebaños d e elefantes, las jau rías de 
lobos, las m anadas de leones, las parvadas d e aves y los bancos 
d e peces (F IG U R A 26-14a). ¿C u á le s so n las ven ta jas d e l agrupa- 
m ie n to ? Las aves e n las parvadas se benefic ian d e m u chos o jos 
para d is ting u ir al a lim ento , co m o u n árb o l l le n o d e fru tos. Los 
bancos de peces y las parvadas d e aves tam b ién pueden co n fu n ­
d ir a los depredadores p o r su gran n ú m e ro d e in d iv id u as . Los 
depredadores, a su vez, e n ocasiones cazan e n grupos y cooperan 
para atrapar presas m ás grandes (ufas* la figura 26-10a). A lgunas 
especies fo rm an grupos tem pora les para aparearse y cu idar de 
sus ju ven iles . O tras pob laciones vegetales o an im a les se agrupan 
n o p o r razones sociales, s in o porque así los recursos son lo ca li­
zados. Lo s álam os, p o r e jem p lo , se e n a ie n tran a g ru p ad o sa lo largo 
d e los nos e n los pastizales.
lo s o rgan ism os con un a d is t r ib u c ió n u n ifo rm e m an tie ­
n e n un a d istancia re lativam ente constan te en tre in d iv id u o s . Esto 
es m ás co m ú n e n tre an im a les q ue m uestran conductas territo­
r ia les q ue desarro lla ron para m an ten e r su acceso a recursos li­
m itados. E l co m p ortam ien to te rrito ria l es m ás co m ú n en tre los 
an im a les d u ran te sus épocas d e apaream iento . L is aves m arinas 
pueden espaciar sus n id o s d e m anera equ ita tiva a lo largo d e la 
costa, justo fuera d e l a lcance m u tu o (F IG U R A 26-14b). En tre las 
p lantas, los arbustos m aduros d e chaparra l con frecuencia se es­
p a d a n de m anera m u y equ ita tiva . La investig adó n dem uestra 
q ue este esp aciam ien to resulta d e la co m p eten da en tre sus sis-
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5 0 0 I I ¿ I I ^ * Z J Comportamiento y ecología
(a) D istribución ag rupada
A F IG U R A 26*14 D is t r ib u c io n e s d e p o b la c ió n (a ) Este banco 
de peces puede confundir a los depredadores por su g ran número de 
individuas, (b ) Estos alcatraces ocupan nidos equitativamente 
espadados a lo largo d e la playa, (c ) Debido a condiciones de 
crecimiento uniformemente buenas, muchas plantas de la selva 
tropical crecen e n cualquier parte donde caen sus semillas.
tem as d e raíces, q ue ocupan u n área m ás o m enos c ircu la r alre­
d ed o r d e cada p lan ta . Las raíces absorben efic ien tem ente agua y 
otros nutrim entos del sue lo , lo que evita la superv ivenc ia de los 
arbustos q ue germ inan e n la vecindad . U n a d istrib uc ió n u n ifo r­
me ayud a a estos arbustos a ob tener los nu trim entos y el agua que 
necesitan para so b rev iv ir y crecer.
lo s o rg n m m o s co n un a d is t r ib u c ió n a lea to r ia son re lati­
vam ente raros. Tales ind iv iduos n o form an grupos sociales, lo s re­
cursos q ue necesitan están casi igualm ente disponibles a través del 
área q ue habitan y d ichos recursos n o son tan escasos para requerir 
espariam iento territorial, lo s árboles y otras plantas e n la selva tro ­
p ical se acercan para estar e n un a d istribución aleatoria (F IG U R A
26-14«). Probablem ente n o haya especies d e vertebrados q ue m an­
tengan un a d istribución aleato ria todo e l año; la m ayaría interac- 
lúan socialm ente, al m enos durante la época d e reproducción.
La supervivencia en las poblaciones 
sigue tres patrones básicos
lo s an im ales d e diferentes especies d ifie ren considerablem ente en 
sus posibilidades de m o rir e n una fase determ inada de su d d o de 
vida. A lgunas espedes producen m uchos descendientes q ue redben 
m u y pocos recursos; la m ayoría de d ichos descendientes m ueren 
antes d e poder reprodudrse. O tro s producen pocos descendientes, 
q ue obtienen m ás recursos y co n frecuenda sobreviven para repro­
dudrse. Para determ inar e l patrón d e supervivencia, los investigado- 
íes construyen tab las d e v ida , q ue rastrean gnipos d e organismos, 
nacidos a l m ism o tiem po, a lo largo d e sus vidas, y registran cuántos 
sobreviven e n cada añ o sucesivo (u otra un idad de tiem po; R G U R A
26-15a). S i se grafican d ichos números, reve lan las cu rva s d e s u p e r ­
v iv e n c ia características de la espede e n e l m e d io am b iente particular 
donde se recolectaron los datos. E n la F IG U R A 26-lSb se muestran 
tres tipos d e curvas d e supervivencia: descritas co m o pérdida tardía, 
pérdida constante y pérdida tem prana, d e acuerdo co n la parte del 
ciclo d e v id a durante el cual ocurre la m ayoría d e las muertes.
Las p o b la c io n e s c o n p é rd id a t a r d ía p rod ucen curvas de 
superv ivenc ia convexas. D ich as p ob lad o nes tienen tasas de m o r­
ta lid ad ju ve n il re lativam ente bajas, y m uchos o la m ayo ría d e los 
in d iv id u o s so brev iven a edades m aduras. Las curvas d e supervi­
vencia d e p érd ida u r d ía so n características d e h u m an o s y otros 
an im a les g randes d e larga v id a , co m o e lefantes y argalíes. Tales 
espertes p roducen re lativam ente pocos descendientes, cuyos p a ­
dres protegen y nu tren d u ran te la v id a tem prana.
Las p o b la c io n es c o n p é rd id a c o n s ta n te p rod ucen gráfi­
cas d e superv ivenc ia q ue so n líneas re lativam ente rectas. En estas 
pob lac iones los in d iv id u o s t ien e n igual p os ib ilid ad d e m o rir en 
cu a lqu ier m o m e n to d u ran te s u d d o d e vida. Este fe n ó m e n o se 
aprecia e n a lgunas aves co m o las gaviotas y e l pe tirro jo am erica­
n o , y e n pob lac iones d e lab o ra to rio d e organism os q ue se rep ro ­
d ucen asexualm ente, co m o la hydra y las bacterias.
la s p o b la c io n e s c o n p é rd id a te m p ra n a p roducen curvas 
de superv ivenc ia cóncavas. D ichas curvas so n características d e los 
organism os que producen gran cantidad d e descendientes, los n ia ­
les reciben p oco o n in gú n cu id ad o o recursos p o r p an e d e los 
padres después de sa lir d e l cascarón o germ inar. M u ch as d e estas 
espertes se in vo lu cran tem pranam en te e n la com petencia anár­
q u ica p o r los recursos. I j tasa d e m o rta lid ad es m u y a lta en tre los 
jóvenes, p ero quienes llegan a la adultez t ien e n un a posib ilidad 
razonab le d e so b rev iv ir a la edad adu lta . La m ayo ría d e los in ­
vertebrados, la m ayo ría d e las p lantas y m u chos peces, m uestran
Distribución uniform e
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C r e c i m i e n t o y regulación poblacional 5 0 1
Edad Número
de
0 (nacimiento) 100,000
10 99,124
20 98.713
30 97,754
40 96.489
50 93,698
60 87,967
70 76,241
80 54,117
90 22.312
100 2.523
1.000
100 -
*
10 -
odad on aumento
(a) Tabla d o vida t> ] C u rva s do supcrvtvoncto
A F IG U R A 26-15 T a b la s d e v id a y c u r v a s d e s u p e rv iv e n c ia ( a ) Una tabla d e vida para la población 
estadounidense e n 2005, que muestra cuántas personas se espera que sigan vivas a edades crecientes por 
cada 100,000 personas nacidas. Al graficar estos datos se producirá una curva, similar a la curva azul d e la 
parte (b). (b )S e muestran tres tipos de curva d e supervivencia. Dado que los tiem pos de v id a d ifieren, se 
usan los porcentajes de sobrevivientes (en lugar de las edades). Datos tomados de losCenters for Disease Control 
and Preventlon (Centros para el Control y Prevención de Enfermedades), 2008. National vita) ¡taUstlcs reportt. 56(9).
tales curvas d e superv ivenc ia de pérd ida tem prana. In c lu so a lg u ­
n as p ob lad o nes d e m am íferos caen e n esta categoría; e n algunas 
p o b la d o n e s de dervos co la negra, p o r e jem p lo , 7 5 % de la p ob la ­
d ó n m uere d en tro d e l p r im e r 1 0 % d e su vida.
26.4 ¿C Ó M O C A M B IA LA P O B LA C IÓ N 
H U M A N A ?
N in g u n a fuerza sobre la T ie rra r iva liza con la d e los seres hum anos, 
lo s seres h u m an os poseem os u n eno rm e poder cerebral y m anos 
diestras co n los q ue podem os m an ip u la r e l am b iente a nuestra vo ­
lun tad . E l im pu lso para reprodudrnos persiste desde tiem pos pre­
históricos, cuando la c r ianza d e m uchos descendientes o frecía la 
ún ica esperanza d e la supervivencia con tinua d e la espede. Irón ica­
mente, este im pu lso ahora representa una am enaza para nosotros 
m ism os y para la biosfera d e la que dependem os.
Los dem ógrafos rastrean los cam bios 
en la población hum ana
La d e m o g ra f ía es e l estud io de la p ob la c ió n hum an a cam biante. 
Los dem ógrafos m id e n las pob ladones hum anas e n diferentes paí­
ses y regiones d e l m undo, rastrean cam b ios pob ladona les y hacen 
com paradones en tre países e n desarro llo y desarrollados; asim is­
m o, exam inan las tasas d e nata lidad y m orta lidad por raza, sexo, 
n ive l educativo y estatus so rioecon óm ico tan to a l in terio r d e los 
países co m o entre u n o y otro. Ix » dem ógrafos n o só lo rastrean 
tendendas pasadas y actuales, s in o q ue tratan d e explicar d ichos 
cam bios, evaluar sus im pactos y hacer pred iedones para e l futuro. 
Los datos recopilados p o r los dem ógrafos son ú tiles para form ular 
políticas en áreas co m o sa lud pública , a lo jam ien to , educarión , em ­
p leo, inm ig rad ón y p ro tecaó n am b ien ta l.
La pobladón hum ana sigue creciendo rápidam ente
C o m p a ra la g ráfica d e l c red m ien to pob lac io na l h u m an o e n la 
F IG U R A 26-16 co n las curvas d e crec im ien to e x p o n en d a l e n las 
figuras 26-2 y 26-3. Los lapsos son d iferentes, p ero cada u n o tiene 
la característica curva I d e l crec im ien to exponencial. La pob lación 
i n id a lm e n te c r e d ó de m anera lenta; ta rd ó ap rox im adam ente 2 0 0 
m il añ os para q ue la p o b la d ó n h u m an a llegara a u n m il m illo ­
nes. En la tab la d en tro d e la figura 26-16 observa la cantidad de 
t iem p o d ccrcd en te requerido para sum ar m iles d e m illo nes 
d e personas; u n e stim ad o d e 6 % d e todos los seres hum a­
nos q u e h a n v iv id o alguna ve z sobre la T ierra está v iv o ho y . Pero 
observa tam b ién que se agregaron m iles de m illo n e s a un a tasa 
re lativam ente constante desde la década d e 1970. Esto sugiere 
q ue , aunq ue la p o b la d ó n hum an a sigue c red en d o con rapidez, 
es posib le que ya n o lo haga d e m anera exponencial. ¿Acaso los 
seres h u m an os com ienzan a en tra r a la parte f in a l d e la curva de 
c re d m ie n to log ístico con form a d e S (véase la figura 26-6a), lo 
q ue even tu a lm en te c o n d u d rá a u n a p o b la d ó n estab le? E l tiem p o 
l o d irá. S in em bargo, la p o b la d ó n h u m an a d e la T ierra (m ás de
6 .8 m il m illo n e s e n 2009 ) crece a lrededo r d e 75 m illo n e s cada 
añ o ; esto es m ás d e 1.4 m illo n e s de personas p o r sem ana. ¿Po r 
q ué la resistenria am b ien ta l n o h a puesto f in a l co n tin uo creri- 
m ie n to pob lac io na l hu m an o?
C o m o todas las pob ladones, los seres h u m an os h a n encon ­
trado resistenda am b ien ta l; pero, a d ife ren da d e las pob ladones 
n o hum anas, responden a la resistencia am b ien ta l a l d iseñar fo r­
m as de superarla. C o m o resultado, la p o b la d ó n hum ana h a c r e a ­
d o durante un lapso sin precedentes. Para a lo jar a un nú m ero ac- 
ciente d e seres hum anos, hem os alterado la faz d e l g lobo terrestre. 
El a e d m ie n to p o b lad o n a l hu m an o se h a v is to in flu id o p o r una 
serie d e avances, cada u n o de los cuales supera algún tipo d e resis­
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5 0 2 C o m p o r t a m ie n t o y e c o lo g ía
A v a n c e s a g r í c o l a s A v a n c e s 
in d u s t r ia le s 
y m é d i c o s
9000
■c.
8000
I 1------- 1—
1 2 .0 0 0 1 1 ,0 0 0 1 0 ,0 0 0
* C . » C a-C.
A F IG U R A 26-16 C re d m ie n to p o b la c io n a l h u m a n o la población humana desde la edad d e piedra 
fusta el presente muestra crecimiento exponencial continuo conforme varios avances superan la resistencia 
ambiental. Observa el descenso e n el siglo x iv causado por la peste bubónica. Observa también los 
« tc rva lo s de tiempo durante los cuales se agregaron m iles de millones adicionales. (Detalle) La T ierra es una 
isla d e vida e n un m ar de vacio; su espacio y recursos son limitados.
P R E G U N T A l a población humana sigue creciendo rápidamente, pero existe evidencia d e que ya se excedió 
h capacidad de carga de la T ierra de acuerdo con los niveles actuales de tecnología. ¿Cómo crees que se 
verá esta curva cuando llegue e l arto 2500? ¿Y cuando llegue el arto 3000? Explica.
tencia am b ien ta l, lo q ue au m enta la capacidad de carga d e la Tierra 
p ira las personas. ¿Existe u n lim ite fina l para d icha capadd ad de 
carga? ¿Ya se a lcanzó o acaso se superó? Estas preguntas se explo ­
ran e n e l 'C u a rd iá n d e la T ierra : ¿H em os excedido la capacidad de 
carga d e la T ie rra ?"
U n a serie de avances ha aum entado la capacidad 
de la T ie rra p ara sostener personas
Ix » prim eros seres h u m an os descubrieron e l fuego, inven ta ron he- 
nam ien tas y arm as, construyeron refugios y d iseñaron vestim enta 
protectora, una serie d e avances técnicos q ue aum entaron la capa­
d d ad de carga. La* herram ientas y las arm as les perm itieron cazar 
de m anera m ás efectiva y aum entar su sum in is tro de a lim ento , 
m ientras q ue el refugio y la vestim enta am p liaron las áreas hab ita ­
bles d e l g lobo terrestre.
Los cu ltivo s y an im a le s dom esticados su p lan ta ro n la cace­
ría y la reco lecc ión e n m uchas parles d e l m u n d o ap rox im ada­
m ente e n e l a ñ o 8000 a .C . D ich o s avances agríco las proporrio- 
n a ro n a las personas u n m a y o rsu m in is tro con fiab le d e a lim en to , 
lo que au m en tó aú n m ás la capacidad de carga d e la T ierra para 
los seres h u m an o s . U n a u m e n to e n e l sum in is tro d e alim entos 
resu ltó e n un a v id a m ás larga y m ás años d e crianza in fa n til, pero 
un a a lta tasa d e m o rta lid ad deb ida a las enferm edades s ig u ió res­
tring iendo e l c red m ien to p o b la d o n a l.
E s tu d io d e ca so c o n t i n u a c i ó n
El misterio de la isla de Pascua
Aunque la agricultura aumentó la capaddad de carga d e la 
Tierra para los seres humanos, la actividad agrícola puede 
dañar e l medio ambiente. Por ejemplo, cuando los bosques 
se limpian para dejar espado para cam pos y pastizales, se 
pierden los recursos sustentadores d e la vida proporcionados 
por los bosques. Después d e que los polinesios colonizaron la 
Isla de Pascua, comenzaron a limpiar sus bosques para plantar 
cultivos. Muchos expertos consideran que los polinesios llevaron 
deliberadamente ratas consigo hada las nuevas Islas como una 
fuente de alimento. Las ratas en la Isla d e Pascua prosperaron, 
mataron aves que anidaban e n el suelo y se alimentaron de 
semillas de las palmeras nativas, l a pérdida d e semillas habría 
contribuido a la desaparición d e l ecosistema boscoso d e la Isla de 
(fascua y d e las comunidades d e vida silvestre que éste sostenía.
FJ crec im ien to p o b la d o n a l h u m an o co n tin uó lentam ente 
duran te m iles de años , hasta q ue grandes avances industria les y 
m éd icos perm itie ron un a exp los ión p o b la d o n a l. D ich os avances 
com enzaron e n Inglaterra a m ed iad os d e l s ig lo X V IU , y se d isper­
saron por to d a Eu rop a y A m érica d e l N o rte d u ran te e l s ig lo X IX
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