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Capítulo 10

Dinámica poblacional

Dinámica poblacional

• Estudio de los factores que influyen en la expansión, reducción o mantenimiento de los números de individuos en las poblaciones.

• ¿Cuáles factores pueden influir en “la expansión, reducción, o mantenimiento”de las poblaciones?

Conceptos clave

• La dispersión puede aumentar o disminuir las densidades de poblaciones locales.

• La dispersión puede unir a subpoblaciones para formar metapoblaciones.

• Una curva de sobrevivencia resume el patrón de sobrevivencia en una población.

• La distribución de edades de una población refleja su historia de sobrevivencia, su reproducción y su potencial de crecimiento futuro.

• Una tabla de vida, combinada con una tabla de fecundidad, puede usarse para estimar la tasa de reproducción neta, la tasa de crecimiento geométrico, el tiempo de generación y la tasa de crecimiento per cápita.

Dispersión

Concepto clave: La dispersión puede aumentar o disminuir las densidades de

poblaciones locales.

Diásporas

• Diásporas = unidad de dispersión; lo que se dispersa.

• Tipos de diásporas:– Frutas– Semillas

– Larvas– Partes del individuo– Individuo completo

Dispersión de poblaciones en expansión

• Abejas africanizadas• Palomas collarinas europeas• Garza del ganado• Las especies anteriores se han

dispersado rápidamente, a un ritmo de decenas a centenas de kilómetros al año

• Otras especies se han dispersado mas lentamente.

Expansión de árboles debido al cambio climático

• Arce y “hemlock” en America del Norte• Glaciación mas reciente y su retiro hacia

el norte provocaron la dispersión de ciertas especies.

Dispersión debido a cambios en disponibilidad de alimento

• Las densidades de depredadores son determinadas parcialmente por las densidades de las presas, y viceversa.

• En Europa las poblaciones de halcones y ratas muestran un patrón de cambios drásticos en densidades.

• Los halcones se reproducen mucho mas lentamente que las ratas; esa baja reproducción no puede explicar la sincronización estrecha en cambios poblacionales de halcones y ratas.

• La dispersión de halcones a lugares de alta densidad de ratas la explica mejor.

¿Qué es una población?

• Población = conjunto de individuos de una especie que habita en un área.

• El reconocimiento de que las áreas con hábitat adecuado para una especie pueden existir en parchos relativamente cerca unos de otros ha llevado a proponer el concepto de metapoblación:– metapoblación = grupo de subpoblaciones

que habitan en parchos conectados por el intercambio de individuos entre los parchos.

Dinámica poblacional en metapoblaciones

• Mariposa alpina• Cernícalo primilla

Mariposa alpina

• Orugas de esta mariposa se alimentan de especies de Sedum que crecen en praderas o claros en bosques.

• Estas praderas se están reduciendo en tamaño debido al control de fuegos y el calentamiento global.– Área promedio de las praderas: 36 ha en 1952, 8 ha

en 1993

• Las poblaciones de mariposas son mas grandes en praderas mas extensas

Mariposa alpina

• Observaciones de marca y recaptura indicaron:– Aunque la mayoría de los movimientos de dispersión

se dieron dentro de cada pradera (subpoblación), 6% de los movimientos fue entre subpoblaciones

– Era mas probable que las mariposas que se movían fuera de sus subpoblaciones se movieran desde subpoblaciones pequeñas.

– Generalmente se movían a subpoblaciones más grandes.

– ¿Qué ventaja evolutiva puede ofrecer esa dirección de movimiento?

Cernícalo primilla

• Especie amenazada a nivel global.• Sin embargo, en el Valle del Ebro (España) la

población ha aumentado de 224 parejas en 1993 a 787 parejas en 2000.

• Aumento atribuido a prácticas agrícolas sustentables.

• Subpoblaciones en el Valle del Ebro.• Estudio de marca y recaptura indicó que:

– cernícalos migran entre subpoblaciones– tienden a emigrar de subpoblaciones pequeñas a

subpoblaciones mas grandes

Patrones de dispersión

• Organización en metapoblaciones• Influencia del tamaño poblacional sobre la

tendencia: – a emigrar– a emigrar hacia poblaciones mas grandes

Preguntas de repaso

• Defina o describa:– Especie endémica

– Especie invasora– Población

– Diáspora– Metapoblación

Preguntas de repaso

• ¿Cuáles son los criterios para clasificar a las especies nativas según su rareza?– Amplitud de su distribución geográfica– Especificidad de hábitat– Tamaño poblacional

• ¿Cuáles especies son mas propensas a extinguirse?– Aquellas con distribución geográfica estrecha, hábitat

bien específico y tamaño poblacional pequeño.

Preguntas de repaso

• ¿Qué patrón en común tienen los ejemplos ofrecidos sobre la distribución geográfica de los canguros y la de las especies de Encelia?– A) las especies ocurren en lugares diferentes– B) las distribuciones resultan de la acción del

clima– C) las distribuciones tienden a ser

determinadas por sus límites de tolerancia– D) no tienen nada en común

Preguntas de repaso

• ¿Qué patrón en común tienen los ejemplos de la mariposa alpina y el cernícalo primilla?– A) ambas especies viven en la misma área

geográfica– B) ambas especies manifiestan

metapoblaciones– C) ambas especies han tenido una reducción

en sus poblaciones recientemente – D) ambas especies son introducidas

Demografía

• Estudio de las cantidades de individuos de una población y sus parámetros de cambio (nacimientos, muertes).

• Una de las herramientas principales son las tablas de vida– Tabla de vida de cohorte

• Cohorte = grupo de individuos nacidos en un periodo de tiempo.

• Se siguen los individuos desde su nacimiento hasta su muerte.

– Tabla de vida estática• A partir de datos de un momento en el tiempo.

Patrones de sobrevivencia

• Sobrevivencia de ovejas montanas– Tabla de vida a partir de cráneos

– Edad estimada por anillos en cuernos o por desgaste de dientes

– Sirven para construir tabla de vida estática

• De los datos de sobrevivencia podemos construir curvas de sobrevivencia.

• Otras curvas de sobrevivencia

Tipos de curvas de sobrevivencia

• Tipo I:– Baja mortalidad de juveniles, alta mortalidad

de envejecientes

• Tipo II:– Tasa de mortalidad constante

• Tipo III:– Alta mortalidad entre los juveniles, baja

mortalidad en los envejecientes

Distribución de edades

• Otra herramienta demográfica.• La distribución de edades de una

población refleja su historia de sobrevivencia, reproducción y su potencial para crecimiento futuro.

• Construidas con datos de un momento en particular.

• ¿población estable o declinando?• Información sobre posibles eventos

pasados afectando una población

Tasas de cambio poblacional

• Tabla de fecundidad: provee datos sobre cuanta progenie dejan los parentales– Semillas, huevos (fecundados), crías, nuevas células

• Combinando una tabla de vida con una tabla de fecundidad podemos calcular:– Tasa reproductiva neta (R 0)– Tasa de crecimiento geométrico ( λ)– Tiempo de generación (T)– Tasa de crecimiento per capita (r)

Tasa reproductiva neta

• lx = proporción que sobrevive en periodo• mx = promedio de nuevos individuos en

periodo• R0 = Σ lxmx

• R0 = promedio de nuevos individuos producidos por un individuo

• Tasa reproductiva neta de P. drummondii• Calculen los valores que faltan en la tabla que

les entregué.

Tasa de crecimiento geométrico• Tasa de crecimiento: λ = Nt+1 / Nt

• Por ej., si λ = 1 la población está estable, si λ > 1 la población está creciendo, y si λ < 1 la población está declinando.

• ¿Cuál es la tasa de crecimiento de Phlox drummondii?

• Calculen λ para la siguiente tabla.• Los ejemplos anteriores ilustran los cálculos de

crecimiento en poblaciones donde las generaciones no solapan.

• Hay otros estimados de crecimiento poblacional para organismos con generaciones solapantes.

Crecimiento poblacional de una tortuga

• 0.507 de las hembras en la población hacen nidos cada año

• Algunas anidan una vez cada año, otras anidan 2 o 3 veces cada año– El promedio de nidos por año de las que anidan es de

1.2 nidos.• El número promedio de huevos por anidada es de

3.17– El número promedio de huevos por hembra que anida

por año es de 3.8 (3.17 x 1.2)– El número promedio de huevos por hembra por año es

de 0.507 x 3.8 = 1.927• Como la proporción de machos a hembras en la

población es de 1 a 1, cada hembra produce 1.927 x 0.5 = 0.96 hembras cada año.

Crecimiento poblacional de una tortuga

• Tabla de vida + tabla de fecundidad• R0 = 0.601

– Sugiere que esta población estádeclinando

• T = tiempo de generación– Tiempo promedio entre un huevo produciendo

otro huevo (o semilla a semilla)– T = Σ xl xmx / R0 = 10.6 años

• r = tasa de crecimiento per capita– r = ln R 0 / T = -0.05

• r también puede entenderse como la diferencia entre la tasa de nacimientos y la tasa de muertes, r = b – d

• r > 0, la población está en aumento• r = 0, población estable• r < 0, población declinando• En el caso de la tortuga, su población está

declinando.

Edad (en periodos de 3

meses)plantas

observadas

número de plantas

estandarizadas (si 1,000

inicialmente)

proporción de plantas vivas (lx)

promedio de semillas por planta (mx)

0 843 1000 1.000 0

1 722 857 0.857 300

2 527 625 0.625 620

3 316 375 0.375 430

Figure 10_01

Figure 10_02

Figure 10_04

Garza del ganado

Figure 10_05

hielo hace 20,000 años

Figure 10_07

Parchos de hábitat adecuado

Parchos deshabitados Parchos habitados

Figure 10_11

Cernícalo primilla

Table 10_01

Figure 10_13

Figure 10_15

Figure 10_16

Figure 10_17

Figure 10_18

Figure 10_19

Figure 10_21

Table 10_01

Periodo en seman

as

número de sobrevivientes (nx)

proporción de sobrevivientes

(lx)

lx en base a

1,000 planta

s

promedio de semillas

por planta (mx) lx mx

0 - 13 800 0

13 - 26 600 1

26 - 39 400 2

39 - 52 0 0

R0 =

λ = Nt+1 / Nt =

Nt = , Nt +1 =

Figure 10_22

1,000 =

2,000 =

¿Cuánto es λ?

Figure 10_19

Table 10_02