Características y crecimiento de la población
En la isla Barro Colorado, los investigadores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales cuentan año tras año los monos aulladores. Un año hay más, otro año hay menos. ¿Cómo se describe una población con números? ¿Hasta cuánto puede crecer una población en un ambiente que tiene recursos limitados?
Qué es una población y cómo se mide
Los monos aulladores de Barro Colorado son una población. Los monos y las ranas de ese mismo bosque no forman una sola población, porque son especies distintas. Se usa N para el tamaño de la población (el número de individuos).
Pero decir «hay 120 monos» no basta: no es lo mismo en 4 km² que en 400 km². Por eso se usa la densidad de población:
Se divide entre el área para poder comparar poblaciones de sitios de distinto tamaño. En el agua o el suelo se puede usar el volumen (individuos/m³).
Distribución espacial
Los individuos tampoco se reparten igual dentro del área. Hay tres patrones:
-
Uniforme: separación casi igual entre individuos. Suele ocurrir cuando compiten fuerte por un recurso o defienden un territorio.
-
Agrupada: individuos en grupos. Es la más común, porque los recursos están en parches o porque vivir en grupo da ventajas (defensa, caza, reproducción).
-
Aleatoria: sin patrón. Ocurre cuando los recursos son parejos y los individuos no se atraen ni se evitan.
En un estudio en la isla Barro Colorado se contaron 120 monos aulladores en un área de 4 km². Define qué es la densidad de población y calcula la densidad de monos…
En un estudio en la isla Barro Colorado se contaron 120 monos aulladores en un área de 4 km². Define qué es la densidad de población y calcula la densidad de monos aulladores en ese estudio, indicando la unidad.
Un grupo de estudiantes observa cómo se ubican los individuos de tres poblaciones: (a) los árboles de un manglar en Bocas del Toro, repartidos con espacios casi iguales…
Un grupo de estudiantes observa cómo se ubican los individuos de tres poblaciones: (a) los árboles de un manglar en Bocas del Toro, repartidos con espacios casi iguales entre ellos; (b) los peces de un arrecife, formando cardúmenes; (c) las plantas de una sabana en Chiriquí, ubicadas sin ningún patrón claro. Clasifica cada caso según su tipo de distribución espacial (uniforme, agrupada o aleatoria) y justifica brevemente cada respuesta.
Natalidad, mortalidad y tasa de crecimiento
El tamaño de una población cambia por cuatro vías: entran individuos por nacimientos y por inmigración, y salen por muertes y por emigración.
Las tasas se expresan por cada 100 individuos (%) o por cada 1,000. Debes indicar cuál usas.
Si no hay migración, la tasa de crecimiento es natalidad menos mortalidad. Si es positiva, la población crece; si es cero, está estable; si es negativa, disminuye.
Una población de ranas en una quebrada de Boquete tenía 500 individuos al inicio del año. Durante ese año nacieron 90 ranas, murieron 40 y no hubo inmigración ni…
Una población de ranas en una quebrada de Boquete tenía 500 individuos al inicio del año. Durante ese año nacieron 90 ranas, murieron 40 y no hubo inmigración ni emigración.
- a) Calcula las tasas de natalidad y de mortalidad del año, expresadas como porcentaje de la población inicial.
- b) Calcula la tasa de crecimiento de la población y el tamaño al final del año.
- c) Explica qué ocurriría con el tamaño de la población si, con esas mismas tasas, el ambiente mantuviera recursos ilimitados durante varios años.
Crecimiento en J, crecimiento logístico y capacidad de carga
Imagina una pareja de tortugas que llega a una playa con abundante alimento y sin depredadores. Cada año la población se multiplica por la misma proporción. Si crece un 20 % anual a partir de 100 individuos: 120, 144, 172.8, 207.4… Cada año aumenta más que el anterior, porque hay más individuos que se reproducen.
Eso es el crecimiento exponencial y su gráfica tiene forma de J. Solo puede ocurrir mientras los recursos sobran.
Pero ningún ambiente tiene recursos infinitos. Cuando la población crece, el alimento, el espacio y los sitios de refugio escasean, la natalidad baja o la mortalidad sube, y el crecimiento se frena.
La curva resultante es el crecimiento logístico, con forma de S:
Hay tres fases en la curva en S:
-
Fase inicial (lenta): pocos individuos, poca reproducción total.
-
Fase de crecimiento rápido: hay muchos reproductores y todavía sobran recursos. Es donde la población aumenta más cada año.
-
Fase de estabilización: $N$ se acerca a $K$ y el crecimiento casi se detiene, porque nacimientos y muertes se igualan.
Una población de tortugas marinas que anida en una playa de Panamá tiene una curva de crecimiento en forma de J cuando dispone de abundantes recursos. Explica con tus…
Una población de tortugas marinas que anida en una playa de Panamá tiene una curva de crecimiento en forma de J cuando dispone de abundantes recursos. Explica con tus palabras qué significa ese tipo de crecimiento y nombra el término que se usa para el tamaño máximo de población que un ambiente puede sostener en el largo plazo.
En una laguna del lago Gatún se introduce una población de 50 individuos de un pez. Se registra el tamaño de la población cada año: | Año | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7…
En una laguna del lago Gatún se introduce una población de 50 individuos de un pez. Se registra el tamaño de la población cada año:
| Año | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Individuos | 50 | 100 | 190 | 340 | 520 | 640 | 700 | 710 |
- a) Describe la forma de la curva que se obtendría al graficar estos datos e identifica las fases del crecimiento que se observan.
- b) Estima aproximadamente la capacidad de carga del ambiente y explica en qué años el crecimiento es más rápido.
- c) Plantea dos factores dependientes de la densidad que podrían explicar que el crecimiento se frene, e indica uno independiente de la densidad que podría provocar una caída brusca de la población.
Qué limita el tamaño de una población
Los factores que mantienen a $N$ cerca de $K$ se dividen en dos grupos:
| Tipo de factor | Cómo actúa | Ejemplos |
|---|---|---|
| Dependientes de la densidad | Su efecto aumenta cuando hay más individuos por área | Competencia por alimento o territorio, depredación, enfermedades y parásitos |
| Independientes de la densidad | Afectan igual sin importar cuántos individuos hay | Inundaciones, incendios, sequías, huracanes |
La competencia ocurre cuando varios individuos necesitan un mismo recurso que es escaso:
-
Intraespecífica: entre individuos de la misma especie (dos monos que disputan un árbol con fruta). Es la que más regula la población, porque comparten exactamente las mismas necesidades.
-
Interespecífica: entre individuos de especies distintas que usan el mismo recurso.
Los cambios en el ambiente también modifican $K$. Si se deforesta un bosque del Darién, hay menos alimento y refugio: $K$ baja. Si $N$ queda por encima del nuevo $K$, la población no se puede sostener: la competencia intraespecífica se intensifica, la mortalidad sube, la natalidad baja o la emigración aumenta, hasta que $N$ vuelve a ser casi igual a $K$.
Una población de una especie de ave de un bosque del Darién tiene 800 individuos. En un año se registraron 160 nacimientos, 80 muertes, 30 individuos que llegaron desde…
Una población de una especie de ave de un bosque del Darién tiene 800 individuos. En un año se registraron 160 nacimientos, 80 muertes, 30 individuos que llegaron desde otros bosques (inmigración) y 70 que salieron hacia otros sitios (emigración). Por la deforestación, se proyecta que la capacidad de carga del bosque baje de 1,000 a 700 individuos.
- a) Calcula el cambio neto de la población en ese año y su tasa de crecimiento porcentual.
- b) Explica cómo se relaciona la nueva capacidad de carga con el tamaño actual y qué efectos esperarías sobre la competencia intraespecífica y sobre las tasas de natalidad y mortalidad.
- c) Compara las consecuencias para esta ave si fuera una especie de estrategia r o de estrategia K ante esa reducción del hábitat, y argumenta cuál estaría en mayor riesgo.
Curvas de supervivencia y estrategias reproductivas
No todas las especies pierden individuos de la misma manera a lo largo de la vida. Una curva de supervivencia muestra cuántos individuos de un grupo nacido al mismo tiempo siguen vivos a cada edad. Hay tres tipos:
| Tipo | Qué ocurre | Estrategia reproductiva | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| I | Mueren pocos jóvenes; la mortalidad sube en la vejez | Pocas crías, mucho cuidado parental (estrategia K) | Humanos, elefantes, monos |
| II | Mortalidad más o menos constante en todas las edades | Intermedia | Muchas aves, algunos reptiles |
| III | Mueren muchísimos al principio; los que sobreviven llegan lejos | Muchas crías, poco o ningún cuidado (estrategia r) | Peces, ranas, tortugas marinas, árboles |
La lógica es de inversión: si los padres cuidan a las crías, la mayoría sobrevive (tipo I). Si no las cuidan, tienen que producir miles de crías para que algunas lleguen a adultas (tipo III). Una tortuga baula pone decenas de huevos y casi todas las crías mueren antes de ser adultas.
Observa los datos de supervivencia de dos especies hipotéticas, de 1,000 individuos nacidos cada una: | Edad relativa | Especie A (vivos) | Especie B (vivos) |…
Observa los datos de supervivencia de dos especies hipotéticas, de 1,000 individuos nacidos cada una:
| Edad relativa | Especie A (vivos) | Especie B (vivos) |
|---|---|---|
| Nacimiento | 1,000 | 1,000 |
| 25 % de la vida | 950 | 300 |
| 50 % de la vida | 900 | 120 |
| 75 % de la vida | 700 | 60 |
| Final de la vida | 50 | 20 |
- a) Indica qué tipo de curva de supervivencia (I, II o III) corresponde a cada especie.
- b) Relaciona cada curva con la estrategia reproductiva más probable (pocas crías con mucho cuidado parental o muchas crías con poco o ningún cuidado) y justifica tu elección.
- c) Menciona un ejemplo de organismo para cada tipo de curva.
Estructura de edades y pirámides de población
Una población también se describe por la proporción de individuos de cada edad. En las poblaciones humanas, esto se muestra con una pirámide de población: barras horizontales por grupos de edad (los jóvenes abajo, los mayores arriba), con hombres a un lado y mujeres al otro.
Se distinguen tres formas:
-
Base ancha y punta estrecha (triángulo): muchos nacimientos y muchas muertes jóvenes. Población en expansión; crecerá rápido.
-
Forma de campana (lados casi rectos): natalidad y mortalidad bajas y parecidas. Población estable.
-
Base angosta y parte superior ancha: pocos nacimientos y muchos adultos mayores. Población en contracción o envejecida.
La forma anticipa problemas. Un país de base ancha necesitará más escuelas, empleo para los jóvenes y servicios de salud materna. Uno envejecido necesitará más atención médica a adultos mayores y tendrá menos trabajadores que aporten a sistemas como la Caja de Seguro Social para pagar las pensiones.
Las pirámides de los países industrializados suelen ser estrechas en la base, por su baja natalidad y mortalidad infantil. En los países no industrializados son más anchas en la base.
Dos países hipotéticos tienen pirámides de población muy distintas. La del país X tiene una base muy ancha que se estrecha rápidamente hacia las edades mayores. La del…
Dos países hipotéticos tienen pirámides de población muy distintas. La del país X tiene una base muy ancha que se estrecha rápidamente hacia las edades mayores. La del país Y tiene una base angosta, un cuerpo central ancho y una parte superior también considerable.
- a) Describe qué indica la forma de cada pirámide sobre el crecimiento esperado de cada población.
- b) Plantea dos consecuencias sociales o económicas que podría enfrentar cada país en las próximas décadas (por ejemplo, en educación, salud o sistemas de pensiones como la Caja de Seguro Social).
- c) Indica cuál de las dos pirámides se parece más a la de un país en una etapa temprana de la transición demográfica y por qué.
Vuelve al principio: los investigadores de Barro Colorado describen la población de monos aulladores con su tamaño, densidad, distribución, tasas y estructura de edades. Y como el bosque tiene recursos limitados, la población no crece sin fin: se estabiliza alrededor de la capacidad de carga.