BIOLOGIA NIVELES

En Biología, una población es un conjunto de organismos o individuos de la misma especie que coexisten en un mismo espacio y tiempo y que comparten ciertas propiedades biológicas, las cuales producen una alta cohesión reproductiva y ecológica del grupo. La cohesión reproductiva implica el intercambio de material genético entre los individuos. La cohesión ecológica se refiere a la presencia de interacciones entre ellos, resultantes de poseer requerimientos similares para la supervivencia y la reproducción, ocupando un espacio generalmente heterogéneo en cuanto a la disponibilidad de recursos.

En Biología, un sentido especial de la población, empleado en Genética y Evolución es para llamar a un grupo reproductivo cuyos individuos se cruzan únicamente entre sí, aunque biológicamente les fuera posible reproducirse también con todos los demás miembros de la especie o subespecie. Las principales causas por las que resultan delimitadas las poblaciones son el aislamiento físico y las diferencias del comportamiento.

En Ecología, un conjunto de poblaciones locales parcialmente aisladas entre sí, se llama metapoblación.

POBLACIONES

La población presenta una serie de atributos biológicos que comparte con los organismos que la forman, pero al mismo tiempo posee otra serie de propiedades o atributos de grupo que le son exclusivos. Algunas de estas características son la biomasa, densidad, natalidad, mortalidad, dispersión y forma de desarrollo.

La mayoría de problemas ecológicos requiere del conocimiento de una serie de aspectos de las poblaciones naturales. La densidad de la población se refiere al número de individuos por unidad de área o volumen y da una idea del grado de hacinamiento o la facilidad para obtener recursos escasos como el alimento o el espacio.

El tamaño de la población se refiere al número o peso de organismos en un área definida. Una especie puede ser dividida en una serie de poblaciones. Los individuos de una población comparten la misma influencia de los factores físicos y biológicos ambientales. En una población los individuos son más semejantes reproductivamente, que los individuos de otra población de la misma especie. Esto implica que los miembros de una población pueden moverse libremente a través del mismo rango geográfico, pero están aislados de otras poblaciones. Las barreras geográficas tales como las penínsulas o separaciones súbitas ambientales, podrían dividir las especies en una serie de poblaciones.

Crecimiento poblacional

Es el aumento o disminución del número de individuos que constituyen una población.

Las poblaciones tienen una tasa de nacimiento (número de crías producido por unidad de población y tiempo), una tasa de mortalidad (número de muertes por unidad de tiempo) y una tasa de crecimiento.

El principal agente de crecimiento de la población son los nacimientos, y el principal agente de descenso de la población es la muerte.

Cuando el número de nacimientos es superior al número de muertes la población crece y cuando ocurre lo contrario, decrece. Cuando el número de nacimientos es igual al de muertes en una población dada su tamaño no varía, y se dice que su tasa de crecimiento es cero.

Cada individuo nace, crece, y muere, pero sólo la población puede presentar un índice de natalidad, de crecimiento, de mortalidad, y un patrón de dispersión en el tiempo y en el espacio.

La natalidad es la propiedad de aumento intrínseca a una población. Es decir, la aparición de nuevos organismos en una población, ya sea por nacimiento, eclosión, germinación o división. Es una propiedad que se refiere a la población y no a individuos aislados.

La mortalidad, es la desaparición por muerte de los individuos de una población. Se expresa mediante índice de mortalidad.

La evolución es el proceso mediante el cual las poblaciones modifican sus características en el transcurso del tiempo. Estos cambios se presentan como resultado de una selección natural. En el nivel de jerarquía de la población se presentan ciertas características que ninguno de sus miembros individuales posee.

En las condiciones naturales, existen múltiples factores que limitan su crecimiento y esto causa que las poblaciones se mantengan estables, sobre todo si se consideran largos periodos de tiempo y si se trata de poblaciones cerradas; es decir, aquéllas que carecen de individuos entrantes (inmigrantes) y salientes (emigración).

A medida que crece una población, aumenta la competencia entre los individuos que la integran por la sencilla razón de que los alimentos y nutrientes son limitados.

La tasa de crecimiento, de una población está determinada por cuatro factores: la tasa de natalidad; la tasa de mortalidad; la tasa de inmigración; y la tasa de emigración.

Estructura de la población

La estructura de la población nos indica la distribución de los organismos que la componen. Como características estructurales de las poblaciones son importantes: a) el censo de distribución de sexos y b) la distribución de edades o estructura etaria.

La relación de sexos raramente es igual a la unidad. Lo más frecuente es que uno de los sexos esté mejor representado que el otro. En los vertebrados generalmente existe una predominancia de machos en el momento de nacer. Este es el caso en la mayoría de patos, y conejos; en las ardillas generalmente ocurre lo contrario.

Con relación a la estructura etaria, el porcentaje de las diferentes clases de edad entre los componentes de una población afecta mucho a las posibilidades de multiplicación, y por tanto a su desarrollo evolutivo. En la vida de un organismo se pueden distinguir tres períodos: el pre-reproductivo, el reproductivo y el pos-reproductivo. La duración relativa de cada uno de ellos varía según la especie. Después de realizar el censo por edades de la población, se puede construir la pirámide de edad, ésta puede ser de tres tipos:

• El primer tipo es una pirámide con base amplia, es decir con una proporción alta de individuos jóvenes, este tipo es característico de las poblaciones de crecimiento rápido.

• El segundo es de tipo intermedio con un porcentaje moderado de los individuos en todas las edades, es propio de poblaciones estacionarias.

• El tercero es el que presenta una base estrecha con mayor cantidad de individuos adultos que jóvenes, característico de poblaciones que están declinando.

Tipos de pirámides de distribución etaria: a) población en crecimiento, b) población estable, c) población en declinación.

Las curvas de sobrevivencia se emplean en el estudio del número de organismos de una población que sobreviven a una edad particular, se expresa como número de sobrevivientes por cada mil miembros de una población. La tasa de mortalidad bruta se expresa por el número de muertes por cada mil miembros de la población, sin importar la edad o el sexo.

En ecología se utilizan tablas de vida para analizar la tasa bruta de mortalidad de una población. La mortalidad también puede expresarse como una curva de supervivencia, la cual expresa el número de sobrevivientes en varios intervalos de edad. Estas gráficas pueden presentar formas diversas y proporcionan información acerca del ciclo biológico de las poblaciones. En la imagen se presentan tres tipos de estrategias reproductivas.

• La curva A es de una población que presenta la mayor parte de pérdidas entre los individuos muy jóvenes como muchos insectos, peces, moluscos y muchas semillas.

• La curva B es para una población con una proporción constante de mortalidad entre los miembros de cada edad, ejemplo algunas especies de aves, invertebrados como la hidra y algunas semillas en el suelo del bosque.

• La curva C es para una población que tiene el mayor índice de mortalidad entre los individuos más viejos, esta curva es típica de mamíferos y el hombre.

Curvas hipotéticas de sobrevivencia para tres tipos de estrategias reproductivas.

La regulación del tamaño de la población

Aunque a menudo es difícil comprender por qué ocurren fluctuaciones en el tamaño de las poblaciones, este conocimiento puede ser de gran importancia, porque las fluctuaciones de las poblaciones de una especie pueden tener efectos profundos, para bien o para mal, sobre las poblaciones de otras especies, incluyendo a la especie humana.

Dos ejemplos de fluctuaciones, a veces extremas, en el tamaño y en la densidad de una población

a) Densidad de la población de pupas de la polilla esfinge del pino (Dendrolimus pini) registrada durante un período de 60 años en un bosque de coníferas de Alemania. b) Variaciones durante un período de 30 años en el tamaño de la población reproductiva del carbonero común (Parus major), un ave europea del mismo género que los carboneros y herrerillos de América del Norte, observados en una localidad de Holanda.

Entre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantes específicos, que difieren en poblaciones diferentes. De importancia crítica es la gama de tolerancia que muestran los organismos hacia factores tales como la luz, la temperatura, el agua disponible, la salinidad, el espacio para la nidificación y la escasez (o exceso) de los nutrientes necesarios. Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas.

Estrategias reproductivas

El éxito reproductivo dependerá enormemente de donde y cuando se reproduce y de cómo los recursos energéticos se dedican para la reproducción. El cómo, cuándo y donde se reproduce con relación a los efectos de los factores medioambientales es el objetivo básico del estudio de la ecología de la reproducción. ¿Cuánto debe invertir un organismo en cada acto de reproducción? Se distingue claramente entre el factor inmediato (mecanismo fisiológico) y los factores últimos (circunstancias de la historia biológica y del ambiente) que determinan el reparto de los recursos entre los tejidos y actividades reproductoras y las no reproductoras.

Cada individuo tiene un conjunto de rasgos reproductivos los cuales están determinados por su genotipo y de aquí por la historia evolutiva del conjunto de genes de los cuales el individuo es miembro. La combinación de los rasgos reproductivos de los individuos pertenecientes al mismo conjunto genético puede ser considerada como la estrategia reproductiva de esos individuos. Algunos rasgos pueden ser plásticos, mostrando variación, pero otros pueden ser inflexibles, mostrando poca variación. El medio ambiente que un individuo experimenta determinará la expresión del rasgo.

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