Transcript ecologia_poblaIV2.0

Poblaciones
Ecología de poblaciones
Estudia la estructura y dinámica de las poblaciones
¿Qué es una población?
Conjunto de individuos de una misma especie que comparten un tiempo y un lugar
Comparten un ciclo de vida
Los que están en un mismo estadío están involucrados en los mismos procesos
Comparten las tasas de los procesos
Existe intercambio de información genética entre ellos
Sistema poblacional
Población
+
Físico
Ambiente
Biótico
Condiciones
Competidores
Refugios
Depredadores
Sitios de nidificación
Parásitos
Nutrientes
Patógenos
Presas
Mutualistas
Simbiontes
Comensales
La población presenta
Estructura Espacial
Estructura temporal
•Disposición espacial
•Variaciones diurnos
•Estructura de hábitat
•Variaciones estacionales
•Estructura de metapoblaciones
•Variaciones multianuales
Disposición espacial
Cómo se disponen los individuos de la población en el espacio
Estructura de hábitat
Hábitat 2
Hábitat 3
Hábitat 1
Cómo se distribuyen los individuos de la población en los distintos hábitats
disponibles
Estructura de metapoblaciones
Subpob
Subpob
Subpob
Dispersión
Subpob
La población se divide en sub poblaciones relativamente aisladas
Población distribuida en forma continua
No hay sub poblaciones
Estructura temporal
Actividad
Ciclo diurno
Horas
Abundancia
Meses
Ciclo estacional
Abundancia
1
2
3
4
5
6
7
Años
Variación de la abundancia estacional y multianual
¿Cómo se describe la abundancia?
•Tamaño poblacional: Número de individuos
•Densidad poblacional: número de individuos/unidad de área o volumen
•Biomasa: Ej: kg/ha
•Cobertura: proporción del área cubierta por individuos de la especie
•Indicadores relativos: cantos/hora, capturas/trampas, huellas/metros recorridos
100
m
100 m
Tamaño poblacional: 6
Densidad poblacional: 6/ha
Biomasa: 1800 kg/ha
Densidad: peces/litro de agua
Cobertura
1 árbol, 25% de cobertura
100 pastos, 75% de cobertura
Propiedades emergentes de los niveles de organización de la materia
Característica individual
Característica poblacional
Tamaño
Estructura de tamaños
Edad
Estructura de edades
Sexo
Proporción de sexos
Reproducción
Tasa de reproducción
Muerte
Tasa de mortalidad
Comportamiento
Distribución de hábitat
Entre las características
poblacionales listadas, ¿cuáles
son simple consecuencia de
las individuales, y cuáles son
emergentes del nivel de
organización superior?
Espaciamiento
Tasa de crecimiento poblacional
Competencia
Tasa de depredación
Organismos viven como miembros de
poblaciones
Tamaño de población
Densidad de la población
Dispersión de la población
Como crecen las poblaciones?
Crecimiento poblacional
• Natalidad
• Mortalidad
• Ejemplo
– Población de 100
– 10 nacimientos y 8 muertes
– Tasa de crecimiento del 2%
Números de la
población
Capacidad de carga
Fase Log
Fase lag
Tiempo
Capacidad de carga
• Número optimo de
individuos que un
ecosistema puede
soportar por un
periodo extenso de
tiempo.
Resistencia ambiental
•
•
•
•
Alimento
Espacio
Enfermedades
Depredadores
Tipo de crecimiento población
Crecimiento exponencial
Tamaño población
Crecimiento tipo J
Crecimiento logistico
K
Crecimiento tipo S
Crecimiento más complejo
K
Tiempo
Crecimiento Exponencial
Crecimiento potencial
Crecimiento sin limites a una tasa maxima
(potencial biotico)
Tasa actual de crecimiento: diferencias entre
Nacimientos y mortalidad, corregido por la
migración
Colapso poblacional
 1944 29 renos se
introdujeron a la isla St.
Matthew
 1964 poplación se
incremento a 6,000
 Población colapso a
solo 42 renos
 Todos murieron pocos
 Años después
Efecto de la mortalidad sobre el crecimiento
de la población
Algunas poblaciones muestran tasa altas de
crecimiento de población (exponencial)
se reproducen a edades tempranas
produce muchos descendientes
promedio de vida es corto
“adaptaciones tipo r-” para organismos con
historias de vida en el cuál no consumen muchos
recurso y cuando los recursos no son limitantes
Poblaciones que tienen una capacidad innata
para el crecimiento poblacional
Usualmente esto es temporal, hasta que
se alcanza la capacidad de carga
Que factores limitan el crecimiento de la
población?
Muchas poblaciones son afectadas por su
medio ambiente
“modelo crecimiento logistico”: crecimiento
es rapido(exponencial)
Muchas especies estan adaptadas
para vivir cerca de la capacidad de carga
(selección tipo K)
Compiten por recursos
Se reproducen tarde en la vida
Tienen pocos hijos y presentan cuidado
paternal
Tienden a vivir largo tiempo (baja natalidad
y mortalidad)
Historias de vida
Cuando se alcanza la capacidad de carga,
la natalidad y mortalidad son iguales
Que clases de factores afectan el
Crecimiento de la población?
Factores dependientes de la densidad:
Incremento de la densidad limitan los
recursos disponibles para todos
Limita el suplemento de alimento
Acumulación de desechos (toxicidad)
Factores independientes del tamaño de la
población pero afectan su crecimiento
Clima (puede contribuir a los ciclos )
Desastres naturales
Se ha observado en poblaciones de insectos,
aves y mamíferos (ej., lemings y otros roedores)
Predación?
Suplemento de alimento?
Hacinamientoestres desbalance hormonas
e infertilidad?
Competencia dentro de una comunidad
Interespecies
Intraespecies
Competencia porque?
Alimento, agua, espacio, sitios de
reproducción,de protección, luz…
Efectos de la competencia intraespecífica
Reproducción
Supervivencia
Recursos y condiciones
Competencia
Cuando son compartidos
Cuando son limitantes
Competencia
Interacción entre individuos que comparten el uso de un recurso limitante.
Individuos de la misma especie:
intraespecífica
Individuos de distinta especie:
interespecífica
Disminución de
supervivencia
Disminución de
fecundidad
Disminución de fitness: menor contribución de descendientes a la
siguiente generación
Sin competencia
Competencia
· La competencia implica reciprocidad, aunque no necesariamente es totalmente
simétrica.
La competencia puede aumentar la eficacia de los
competidores fuertes, es decir, su contribución
proporcional a la generación siguiente
Competidor
fuerte
6
3
6
5
Competencia
Efecto último
Efectos próximos
Diminución de supervivencia
Disminución tamaño
Disminución fecundidad
Disminución biomasa
Disminución del fitness evolutivo
 > Exposición a depredadores
 > Uso de hábitats pobres
 > Susceptibilidad enfermedades
· El efecto de la competencia es mayor cuánto mayor es la densidad. Es un proceso denso
dependiente.
Competencia
Explotación
Interferencia
Disminución de los recursos disponibles para un individuo
debido a su consumo por parte de otro individuo
Disminución de los recursos disponibles para un individuo
debido a su interacción con otro individuo
Interferencia
Territorialidad
Defender un territorio tiene beneficios y costos
El tamaño del territorio puede variar
Recursos escasos
Recursos abundantes
Isla de Pascua
Retos de la crecimiento de las poblaciones
humanas
• 250,000 niños nacen cada día
• 19,000 personas mueren cada día
• 2 billones de personas no tiene suficiente
alimento, agua y aire limpio.
Expandiendo el estres económico al medio
ambiente
Estructura de las poblaciones
Densidad
Dispersion- como los organismos se
Agrupa en su rango geografico
Patrón agregado
Mas común en la naturaleza
Distribución heterogenea de los recursos
Comportamiento social
Apareamiento
Seguridad basado en los números
Distribución uniforme
Alguna vez resulta de las interacciones entre
Individuos en la población
(lidear con recursos escasos)
Plantas en el desierto- raices compiten
Por agua y nutrientes
Anidamiento de los pinguinos (en islas)
Patrones al azar
ningún factor contribuye a la atracción
o repulsión entre individuos
Raro, pero puede ocurrir cuando no hay
Presiones debidos al medio ambiente
Se exibe principalmente por plantas
COMUNIDADES
Interacciones en la comunidad
Comunidad- todas las interacciones de las
poblaciones dentro de un ecosistema
Interacciones tienden a mantener un balance
entre los recursos y consumidores
Poblaciones actuan como agentes de selección
natural (ej. Predador-presa)
Con el tiempo- coevolución
Miembros de especies, o especies
cercanamente relacionadas compiten
Por recursos limitados
Dos especies de cirripedios que viven en zonas
entre mareas. Una especie (A) domina
La zona superior y la (B) predomina en la zona
inferior (humeda)
Cuando la especie inferior es removida, la
superior se dispersa dentro de la otra área.
Experimento de remoción
Remoción
Control
Interacciones predador-presa
Presa usualmente supera en número a los
depredadores, los herbivoros predan sobre las
plantas
Predadores y presa ejercen una gran presión
sobre el otro:
Presa evoluciona para ser más díficil de capturar
Predadores evolucionan para ser mejores
cazadores
Interacción (- +)
Una especie es beneficiada y la otra perjudicada por la interacción.
DEPREDACION: es el consumo de un organismo (la presa) por parte de otro
organismo (el depredador), estando la presa viva en el momento del ataque.
•Depredación verdadera
•Parasitismo
•Herbivoría
•Parasitoidismo
•Parasitismo de cría
Depredación
Aumenta fitness
depredadores
Disminuye fitness presas
Presión de selección
Aumentar eficiencia de ataque
Coevolución: cada especie está influenciada por la otra
Disminuir tasa de ataque
Depredador
Eficiencia de búsqueda
Eficiencia de ataque y manipulación
Especializaciones
Búsqueda
Olfato
Vista
Oído
Ataque y
manipulación
Garras
Velocidad
Dentición
Movimientos silenciosos
“Depredadores olfativos”
“Depredadores visuales”
La velocidad, tamaño, garras y
dentición permiten al
yaguareté la captura y muerte
de presas grandes
Dibujos de Fauna Argentina.
Vol 21. CEAL
Presa
Hacerse menos detectable
Mecanismos de defensa
Cripsis o mimetismo
Uso de hábitat
Movimientos silenciosos
Morfológicos
Químicos
Palatabilidad
Aposematismo
Comportamiento
Respuesta inmune
Detección del
depredador
Oido
Olfato
Vista
Comportamiento
Presa
Hacerse menos detectable
Mecanismos de defensa
Cripsis o mimetismo
Uso de hábitat
Movimientos silenciosos
Morfológicos
Químicos
Palatabilidad
Aposematismo
Comportamiento
Respuesta inmune
Detección del
depredador
Oido
Olfato
Vista
Comportamiento
Donde esta el pez?
Donde esta el ave?
Asemejarse a un objeto poco interesante
Preparado para una emboscada
Coloración de advertencia, aproximarse bajo propio riesgo
Mimecria
Serpiente Coral
(venenosa)
Falsa coral
(no venenosa)
Ambos de estas mariposas saben mal
monarca
viceroy
Coloración para asustar
Mosca que mimetiza una araña
Armas químicas:escarabajo libera toxina
Mariposa monarca alimentandose
La mariposa Monara esta adaptada para
vivir sobre una especie tóxica
Ponen huevos sobre la planta
Larva se alimenta de la planta
Las larvas acumulan la toxina en sus propios
tejidos como defensa contra los depredadores!
Estrella de mar Predadora Pisaster
Cuando se remueve, su presa (moluscos) crecen en número y
provoca que afecte el desarrollo de algas y otros
invertebrados
Elefante es otro ejemplo
Pastos y arbustos y pequeños árboles;
ayuda mantener el ambiente de savana
Sucesión: Monte St.Helens
1980
1989
Tipos
• 1.SUCESIÓN PRIMARIA:
• La sucesión primaria intenta
alcanzar el climax partiendo de
una zona desnuda.
• 2.SUCESIÓN
SECUNDARIA:
• La sucesión secundaria parte de
una etapa de la serie producida
por una perturbación, por
ejemplo un incendio.
Tipos
• 3.SUCESIÓN REGRESIVA O DISCLÍMAX:
• Son las que llevan en sentido contrario al clímax, es decir, hacia etapas
inmaduras del ecosistema. Las causas del disclímax tienen su origen en el
ambiente, y muy destacadamente en la acción del hombre . No se trata
de una sucesión ecológica invertida, sino de una regresión forzosa del
ecosistema por la destrucción de alguna etapa de la serie, por ejemplo a
causa de un incendio forestal sin regeneramiento, que podría dar paso a
la desertización.
• Cuando el biotopo inicial del que parten las comunidades hacia el clímax
tiene un origen acuático, a las series de sucesión se les denomina
hidroseries. Si las series se producen sobre un terreno seco se les
denominan xeroseries.
Tipos
4. XEROSERIE : Se denominan xerosere a las sucesiones vegetacionales que se inician
en la roca. Se pueden diferenciar etapas:
La primera es la etapa de líquenes crustáceos, en que las condiciones de
aridez son extremas. Debido a la falta de agua y suelo, sólo los más pequeños de los
líquenes son capaces de sobrevivir. Estas pequeñas plantas rompen minúsculas
pedazos de la roca y, al morir, le agregan materia orgánica. La segunda etapa es la
de líquenes foliosos, que son capaces de invadir el territorio cuando las condiciones
han sido mejoradas con relación a la roca original.
Conforme la roca es humedecida se empiezan
a liberar los nutrientes (erosión).
Liquenes liberan sustancias acidas que aceleran
el proceso (organismos pioneros)
Los musgos crecen sobre los liquenes o junto a
ellos y atrapan materia organica de organismos en
descomposición. A su vez ellos proveen de
nutrientes y atrapan humedad
Las semillas de plantas superiores germinan,
y ellas contribuyen con materia organica al suelo
Arbustos leñosos toman ventaja del suelo
y su sombra mata a los liquenes y a los
musgos.
Eventualmente los arboles crecen y
ensombrecen a los arbustos
Arboles más grandes a su vez cubren a los
arboles más pequeños y se alcanza el
Bosque climax
Esto toma algunos cientos de años.
Tipos
5. HIDROSERIES: Se originan en un medio acuático
se caracterizan por su simpleza y por tener
raíces fijas en el fondo y follaje totalmente
sumergido.
Cuando la profundidad de la masa de agua (lago o laguna) ha
disminuido por acumulación de plantas sumergidas, se producen
condiciones favorables para el establecimiento de una etapa
flotante.
mantienen sus raíces fijas al fondo, pero
su follaje emerge sobre la superficie del
agua.
La etapa final, clímax o
bosque, es la etapa de
equilibrio sucesional,
donde la asociación
vegetal ya no se
modifica.
no queda agua libre sobre el suelo, sin
embargo, son terrenos de gran humedad.
El suelo se encuentra mejor desarrollado y por lo tanto ya no es un factor limitante para la
vegetación. También desaparece el exceso de agua y sólo se transforma en problema durante
alguna parte del año. En vez, el factor limitante es el clima.
Sucesión secundaria se observa en áreas
Abandonadas
campohierbas plantas perennes arbustos
pinos y árboles de rapido crecimiento deciduo
Plantas leñoras
Tendencia de los ecosistemas
• La tendencia de los ecosistemas es alcanzar el clímax o comunidad
climácica. Se denomina así al estado teórico de máxima estabilidad y
eficiencia ecológica. El proceso que se desarrolla hasta alcanzar el clímax
se llama sucesión, y al conjunto de fases que se van atravesando desde el
ecosistema inicial (todas ellas de complejidad creciente) se les denomina
serie evolutiva.
S u c e s ió n d e u n e c o s is t e m a
A ñ os:
- - - 0 - - - - - 1 -- - - - 2 - -- - - - - 3 - 2 0 - - - - - - - 2 5 < > 1 0 0 - - - - - - - - 1 5 0 - - - - - - -
R aso
P ra d e ra
A rb u s to s
B o s q u e P in o s
B o s q u e c a d u c ifo lio
Comunidad Climax
autoperpetua
Varia dependiendo del bioma- desde bosque
lluvioso a desieto o tundra
Muchos ecosistemas se mantienen como
subclimax
Praderas no progresan a bosque