POBLACION Y OTROS CONCEPTOS

LA POBLACIÓN es la unidad básica de estudio de la Ecología, porque es el primer nivel de organización estudiado por esta área del conocimiento y le corresponde a la Autoecología realizarlos. Todas las poblaciones presentan características o atributos únicos y exclusivos de este nivel de organización como son: densidad, dispersión, natalidad, mortalidad, distribución, entre otras; que además solo se expresan en el grupo de individuos que forman a la población y no se presentan a nivel de individuos.

La población se define como “un grupo de organismos de la misma especie que habitan en un área determinada y que intercambian información genética”.

Las características principales de la población son:

·         Densidad es el número de individuos que forma a la población por unidad de área expresada en cualquier tipo de medida. Esta puede ser modificada por la acción de factores bióticos como son los competidores, depredadores y los factores abióticos como el clima, los nutrientes y el espacio. Así mismo, por los atributos de natalidad, mortalidad, emigración e inmigración, los cuales modifican el número de individuos que forman a la población.

·          Distribución es el ordenamiento o acomodo de los integrantes de una población en el hábitat en el que se desarrolla; esta puede ser de tres tipos: al azar(muy rara en la naturaleza), uniforme (más común) o en forma agregada o manchones o amontonada (lo más frecuente en la naturaleza).

·         Dispersión es el movimiento de los individuos o de sus elementos de diseminación (semillas. (Esporas, larvas y huevos) en su hábitat. Esta puede ser pasiva o activa; en el primer caso, los organismos de la población no se mueven directamente y se apoyan de los factores abióticos como el viento, el agua y los animales, como es el caso de los vegetales. En el segundo, la dispersión activa se refiere cuando los organismos por si solos pueden desplazarse, como el desplazamiento volando, arrastrándose, o a saltos.

·         Natalidad o tasa de nacimientos, se refiere al número de individuos que nacen y se integran a la población en un período determinado; es la propiedad intrínseca de aumento de individuos de una población.

·          Mortalidad se refiere al número de individuos de la población que mueren en un tiempo determinado y se puede expresar utilizando índices “índice de mortalidad“ o número de organismos que mueren por unidad de tiempo. Las causas por las cuales los integrantes de las diferentes poblaciones mueren son diversas, sin embargo las causa principales son: competencia interespecífica e intraespecífica, predación, parasitismo(enfermedades), vejez (algunas ocasiones) y mal entidades.

·         Proporción o distribución por edades, esta nos índica la cantidad de individuos que existen en cada clase de edad de la población. Las edades consideradas por los ecólogos son:

A)   Edad pre reproductiva: comprende desde el nacimiento hasta el momento que el organismo está capacitado para reproducirse.

B)   Edad reproductiva: comprende la etapa en la que los organismos son capaces de dejar descendencia.

C) Edad pos reproductiva: en la que los organismos pasan a una etapa senil o decadente.

Esta característica influye sobre la natalidad y la mortalidad; en general una población joven se reproduce rápidamente y una población vieja es decadente.

o   Potencial biótico es la capacidad de los organismos para reproducirse en condiciones óptimas. Las especies tienen diferentes potenciales bióticos por las variaciones en: su período de reproducción, etapa de la edad reproductiva, el número de descendientes que nacen cada vez y cuantos de la progenie sobreviven a la edad reproductiva.

o   Resistencia ambiental es el conjunto de factores bióticos y abióticos del medio que tienden a disminuir la fertilidad y la supervivencia de los organismos de una población. Según Owen, la resistencia ambiental es una fuerza antagónica al potencial biótico que contrarresta el crecimiento de las poblaciones para ajustarlo al ambiente y a la disponibilidad de recursos. Los factores que la constituyen pueden ser identificados como: factores extrínsecos e intrínsecos, los primeros son factores que operan sobre la población desde el exterior (clima, suministro de alimento, predación) y los segundos se generan dentro de la población (territorialidad, tensión social, epidemias).

La dinámica de las poblaciones como leíste en el compendio, no se da en forma aislada, en ella influye el conjunto de características antes mencionadas, además de la territorialidad, la tolerancia genética, competencia y predación, que interactúan en las poblaciones propiciando en estas un determinado crecimiento y relación con el ambiente en el que se desarrollan. Así, en ocasiones se incrementa su densidad y a veces disminuye, sin embargo tienden a mantener densidades constantes a través del tiempo.

Todo depende de todo.

Los cambios poblacionales se refieren a las diferentes variaciones que se da en el valor de la densidad de la población. Si una población tiene una natalidad, fecundidad y fertilidad elevada, se dice que está en crecimiento y esto se da como consecuencia de que las condiciones del medio son óptimas. Pero, ¿Qué es el crecimiento de una población?

Este se refiere al aumento en el número de individuos de la población en un tiempo determinado, es decir, que se aplica la tasa de natalidad y por ende, se modifica el valor de densidad de la población, propiciando un crecimiento a través del tiempo y este dejará de manifestarse hasta la población alcance su nivel de equilibrio. Las poblaciones como sabes, pueden presentar dos tipos de crecimiento, el Exponencial “tipo J “ y el Sigmoidea “ tipo S “. El primero es típico de las poblaciones de insectos (los cuales producen una sola generación de insectos al año), de bacterias y de las algas que constituyen el fitoplancton; este tipo de crecimiento se presenta en poblaciones que tienen un espacio y reservas alimenticias ilimitadas y se expresan en la curva tres fases (inicial, exponencial y caída brusca).

En la segunda curva, se presentan tres fases (demorada, logarítmica y nivel de equilibrio o clímax), cuando la población llega al nivel de equilibrio significa que ha alcanzado la densidad máxima que puede tolerar el ambiente en el que vive, se caracteriza este crecimiento en poblaciones que se desarrollan en un ambiente nuevo.

Es importante mencionar que la resistencia ambiental y el potencial biótico están relacionados en el crecimiento de una población e incluso se considera que la resistencia ambiental regula y determina el crecimiento de esta, es decir que el crecimiento se dará cuando las condiciones ambientales (factores extrínsecos e intrínsecos) le sean favorables.

Como se ha revisado todas las poblaciones presentan o experimentan cambios en el tamaño de su población, es decir que varía la característica de densidad y las poblaciones tienden en su crecimiento a la estabilidad (clímax). Sin embargo, la especie humana no ha tenido el mismo comportamiento en tanto posee atributos específicos que le permiten modificar la naturaleza en su beneficio y disminuir su dependencia de los factores limitantes.

LA COMUNIDAD se define como “la reunión del total de poblaciones (plantas, microorganismos, hongos y animales) que cohabitan en un área determinada y se relacionan entre ellas“. La comunidad incluye a todos los componentes vivos (bióticos) de un área y constituye un nivel de integración mayor al de población; es una unidad organizada, hasta el punto que posee características propias, formadas estas por los componentes individuales (organismos) y las poblaciones que la conforman, funciona como una unidad mediante transformaciones metabólicas acopladas (flujos de energía). Esta es estudiada por la rama de la ecología llamada Sinecología.

Las características que presenta una comunidad son: estratificación, diversidad de especies, abundancia, cobertura, frecuencia, dominancia y sociabilidad.

La estratificación se refiere a la forma en que se acomodan los organismos y las poblaciones en el área de la comunidad y esta organización puede ser en el espacio (estratificación espacial) o en el tiempo (estratificación temporal); la primera se subdivide en vertical y horizontal, las características de los tipos de estratificación son:

Estratificación espacial es el ordenamiento y/o acomodo que tienen las poblaciones que conforman a la comunidad en el espacio de esta. Cómo estudiaste en el compendio, la estratificación vertical esta enfocada a la organización básicamente de las poblaciones de plantas de arriba hacia abajo, es decir, de acuerdo a los diferentes estratos que presentan las poblaciones, “un estrato o capa se le llama al conjunto o grupo de plantas que se desarrollan a la misma altura. El número de estratos que se presentan en la estructura de la comunidad es variable, depende de las características de las poblaciones de plantas que la conforman y se pueden reconocer cuatro estratos:

·         Arbóreo: constituido por plantas leñosas que tienen un tronco bien definido y se ramifica, se encuentran en este las diferentes especies de árboles.

·         Arbustivo: constituido por plantas leñosas que no presentan un tronco definido, si no se ramifican desde la base de la planta, en este se localizan diversas especies de arbustos.

·         Herbáceo: constituido por plantas de tallo verde, delgado, flexible, aquí se localizan diferentes especies de plantas herbáceas.

·         Mucinal o rasante: constituido por plantas no vasculares que crecen al ras del suelo, como el pasto.

Evidentemente no todos estos estratos se presentan en todas las comunidades, ver los diferentes dibujos de la estratificación vertical.

La estratificación horizontal se refiere a la organización de las poblaciones en anillos concéntricos, desde el límite exterior de la comunidad hacia el centro. Las diferencias en la vegetación son producidas principalmente por el clima y las condiciones locales; los cambios horizontales no empiezan y terminan en forma abrupta, en la mayor parte se mezclan las características de los límites de dos comunidades, y es difícil distinguir los límites de estas. Como estudiaste, esta área de transición o mezcla de características se le llama ecotono, el cual presenta una amplia diversidad de especies, pues contiene organismos de las comunidades que se sobreponen. Este tipo de estratificación se muestra en la figura 5.

Estratificación temporal se refiere a los cambios recurrentes que presentan los organismos y las poblaciones de la comunidad en el tiempo, es decir considera las diferentes actividades que realizan los componentes bióticos de la comunidad. La mayoría de las actividades tienen carácter periódico, están sincronizadas con las influencias de los factores abióticos como la intensidad lumínica, la humedad, la temperatura, etc. Dichas actividades se pueden englobar en tres diferentes ritmos que presentan los organismos, que son: los ritmos diarios, lunares y estacionales, estos son:

a)	Ritmos diarios, los organismos coordinan sus actividades dentro del fotoperíodo de 24 horas representado por el día y la noche.
b)	Ritmos lunares, se refieren a la coordinación de las actividades de los organismos con los periodos lunares o mensuales.
c)	Ritmos estacionales, es cuando los organismos coordinan su desarrollo de acuerdo a las estaciones del año.

La DOMINANCIA en una comunidad se refiera aquella especie que ejerce una influencia reguladora sobre el resto de las poblaciones de acuerdo a los criterios de cobertura y la regulación de la transmisión de energía (radiación solar) por otras especies. La cobertura nos da información sobre el grado de influencia que tiene una especie en la comunidad, ya que la sombra que proyecta su follaje, modifica las condiciones de luz, temperatura del suelo que cubre y la protección del suelo para evitar erosión; esta se puede expresar en tanto por ciento o en unidades de superficie. Así mismo la cobertura nos da una idea de la proporción de material vegetal que produce cada planta, por especie y por consiguiente de la cantidad de nutrientes y energía que introduce a la comunidad. La determinación de la dominancia permite caracterizar a las comunidades bióticas, así podemos distinguir zonas donde predomina el pino (dominante ecológico), y zonas donde domina el encino (Quercus sp.) considerado como domínate ecológico. Es importante señalar que no necesariamente la especie dominante de una comunidad es aquella que es más frecuente o numerosa, por lo regular sólo algunas especies considerando sus características de cobertura, regulación de energía y frecuencia, actúan como dominantes ecológicos. El nombre de la comunidad obedece en muchas ocasiones al dominante ecológico, es decir, si en la comunidad el dominante es la especie de pino hablaremos de una comunidad de pino. El grado en que el dominio esta concentrado en una o varias especies puede expresarse mediante un índice de predominio.

                                                                                                                    

La dinámica de la comunidad está basada en las diferentes relaciones que se dan entre las poblaciones que la integran y la principal relación es la de alimento y de acuerdo a ella se clasifican los factores bióticos que las constituyen en:

-       Productores.- organismos con nutrición autótrofa, representados por las plantas en las comunidades terrestres y en las acuáticas las algas.

-       Consumidores primarios.- organismos que se alimentan de plantas, llamados herbívoros.

-       Consumidores secundarios.- organismos que se alimentan de carne llamados carnívoros.

-       Descomponedores.- organismos que se alimentan de materia muerta y en descomposición, los cuales son: hongos y bacterias.

A través de la relación de alimento entre estos, se realiza el intercambio de materia - energía y esta circula en la comunidad, para ello se aplican los siguientes conceptos:

-       Cadena alimentaria: está formada por una serie de organismos, que en el momento que unos se comen a otros iniciando con los productores, se transforma la energía de los nutrientes; en una cadena encontramos varios niveles tróficos.

-       Nivel trófico: se refiere al lugar que ocupa los organismos en la cadena alimentaria a partir de la fuente de energía (productores).

-       Red alimentaria o red trófica: es la relación de dos o más cadenas alimentarias.

-        Ley del diezmo: sólo el 10% de la energía aprovechable en un nivel trófico es utilizado por el

siguiente nivel.

-       Pirámides ecológicas: son esquemas que representan los diferentes niveles tróficos que intervienen en la transferencia de energía dentro de un sistema ecológico, en donde los productores están en la base de la pirámide y los consumidores y desintegradores en los niveles ascendentes.

En la naturaleza se localizan otros tipos de cadenas alimentarias que no inician en los productores, que son la cadena de detritus y de parásitos. Una cadena alimentaria parasítica es aquella en la que el productor o el consumidor están parasitados y por lo tanto el alimento pasa a un organismo más pequeño, y no a uno mayor. La cadena alimentaria detritófaga es aquella en la que el herbívoro vive por la ingestión de material orgánico muerto, en vez de alimentarse con productores.

Como estudiaste la energía radiante es utilizada por los productores a través del proceso fotosintético y estos son el inicio de la cadena alimentaria y por donde entra la energía que utilizarán los demás seres vivos, y se conoce como productividad primaria; esta se define como “ La velocidad a la que es almacenada la energía por la actividad fotosintética de organismos productores en forma de sustancias orgánicas susceptibles de ser utilizadas como material alimenticio “. Generalmente esta se divide en dos tipos:

·         Productividad primaria bruta: se refiere a la cantidad total de materia orgánica elaborada por los productores en determinado tiempo, incluye a la energía química fijada(alimento) que emplea el productor en la respiración que realiza y la que ocupará para formar nuevos tejidos.

·         Productividad primaria neta: Es la materia orgánica almacenada en los tejidos de los productores, la cual se calcula restándole a la productividad primaria bruta la cantidad de energía consumida o gastada para la respiración del productor.

Ahora bien, los consumidores de una cadena alimentaria también ocupan energía, una parte de esta la almacenan y formará parte de los tejidos (biomasa), la otra se desprende al realizar la respiración; además estos organismos transmiten la proporción de energía (ley del diezmo) de un nivel trófico a otro cuando se alimentan unos de otros. Lo anterior se conoce como productividad secundaria, la cual se define como “ las proporciones de almacenamiento de energía química en los niveles tróficos de los consumidores”.

EL ECOSISTEMA se define como “aquella comunidad biótica que interactúa con los factores abióticos en el área que se desarrolla, intercambiando materia y energía “.

Los ecosistemas están estructurados por los factores abióticos (físicos y químicos) y las poblaciones que viven en un área determinada (la comunidad), los cuales interactúan a través del intercambio que realizan en forma constante de energía y de materia, en una zona determinada. Este nivel de organización presenta cinco propiedades únicas y características, que le permite a cualquier ecosistema como un bosque, un lago, una selva, etc. estar vivo y desarrollarse; las propiedades son:

·         Organización: los componentes de los mismos presentan un orden definido en cuanto a la función que realizan.

·         Autosuficiencia: el ecosistema es capaz de satisfacer sus propias necesidades como resultado de la utilización y transformación de la energía (cadena alimentaria) y materia (ciclos biogeoquímicos).

·         Estabilidad dinámica: en los ecosistemas se presentan una serie de procesos de retroalimentación y mecanismos de regulación, que le permiten funcionar en armonía o equilibrio.

·         Autoperpetuable: un ecosistema de forma independiente cumpliéndose las propiedades anteriores, puede permanecer en el tiempo.

·          Evoluciona: a través del proceso de sucesión ecológica los ecosistemas presentan una serie de cambios en el tiempo (etapas serales) que les permite pasar de una estructuración y dinámica sencilla hasta una de mayor complejidad a través de muchos años y llegar al equilibrio. Un Bosque tarda aproximadamente en desarrollarse unos 600 años.

Cómo estudiaste en el compendio, la transferencia de energía en los ecosistemas está basada en las leyes de la termodinámica y los tipos de productividad que se generan en los componentes de la comunidad. Así como el funcionamiento de las redes o tramas alimentarias.

Recuerda que desde el punto de vista energético los ecosistemas son un sistema abierto, que requiere constantemente de entrada de energía (entalpía) proveniente del sol (radiación solar) y después de ser utilizada por los componentes de este, sale la energía del ecosistema(entropía) en forma de calor. Lo anterior, nos lleva a concluir que “la vida en el planeta Tierra es posible porque se recibe constantemente la radiación solar”.

LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS permiten realizar la circulación de los diferentes elementos (nitrógeno, carbono, fósforo, azufre, agua, etc.) a través de los componentes del ecosistema, con la finalidad de proporcionarles a todos los factores bióticos de este, lo necesario para desarrollarse. La circulación de los elementos se realiza entre los factores abióticos y los factores bióticos en forma variable y complicada, porque cada uno de los elementos tienen su ciclo y por lo tanto la circulación de este en el ecosistema tendrá rutas distintas (en el compendio están descritos los ciclos biogeoquímicos principales). Es importante notar que la materia circula a través de los diferentes ciclos biogeoquímicos mientras que la energía se comporta como flujo, es decir se mueve en un sólo sentido a través del ecosistema.

LA SUCESIÓN ECOLÓGICA es un proceso de cambios que presenta la comunidad o comunidades que forman al ecosistema a través del tiempo. De la misma forma que los individuos sufren cambios al ir madurando, también los ecosistemas van adquiriendo nuevas características y poco a poco las viejas comunidades son sustituidas por las nuevas poblaciones y comunidades (es decir, evoluciona).

La sucesión ocurre conforme los antiguos habitantes del ecosistema modifican su ambiente para dar nuevas oportunidades a la siguiente generación de plantas y animales; los cambios prosiguen hasta que alcanza una COMUNIDAD CLÍMAX, es decir, una comunidad perfectamente adaptada al ambiente y que ya no presenta cambios importantes por largo tiempo. Se considera que los ecosistemas que conocemos actualmente como los Bosques, la Selva, los Desiertos, entre otros; se formaron por este proceso de sucesión y se encuentran en su estado clímax; lo anterior no significa que no estén modificándose constantemente, sino que lo hacen con pocas variaciones.

GRUPO	Número de especies
Bacterias y algas verde azules	4 760
Fungi	46 983
Algae	26 900
Briofitas (musgos y líquenes).	17 000
Gimniospermas (coníferas)	750
Angiospermas (plantas con flores).	250 000
Protozoarios	30 800
Esponjas	5 000
Corales y celenterados.	9 000
Nemathelmintos y gusanos terrestre	24 000
Crustáceos	38 000
Insectos	751 000
Otros artrópodos y pequeños invertebrados	132 461
Moluscos	50 000
Estrellas de mar	6 100
Peces	19 056
Anfibios	4 181
Reptiles	6 300
Aves	9 198
Mamíferos	4 170
Total	1 435 662

ORGANISMO	DEFINICIÓN	TIPO DE NUTRICIÓN	EJEMPLOS	FUNCIÓN EN EL AMBIENTE
Productores
Consumidores
Desintegradores

DIVERSIDAD DE ESPECIES DESCRITAS POR (Wilson, 1988)

Contesta con la siguiente cuadro:

El cuadro de factores bióticos se contesta con la siguiente

TIPO DE ORGANISMO	DEFINICIÓN	TIPO DE NUTRICIÓN	EJEMPLOS	FUNCIÓN EN EL
Productores	Organismos que elaboran sus alimentos.	Autótrofa	Pinos, Rosas, Jacarandas.	Son productores de oxígeno y base de alimento para los demás organismos.
Consumidores	Organismos que consumen o se alimentan de otros.	Heterótrofo	Conejos, Tucanes, Lobos.	Forman parte de los eslabones de las redes tróficas y transfieren energía.
Desintegradores	Organismos que se alimentan de materia muerta y en descomposición.	Heterótrofa.	Hongos y bacterias.	Incorporan al suelo de los ecosistemas, la materia orgánica una vez que los organismos mueren

GLOSARIO

Abiótico.	Todo aquello que no tiene vida biológicamente hablando.
Adaptación.	Capacidad que tienen los organismos para acoplarse a los cambios ambientales.
Aluvial.	Referente a grandes cantidades de agua, inundación.
Ambiente.	Conjunto de factores físicos, químicos y biológicos que determinan las características de un área y que influyen en los organismos.
Aprendizaje.	Modificación sistemática en la forma de reaccionar de un organismo frente a una situación del conocimiento.
Aprovechamiento.	Acción y efecto de utilizar apropiadamente alguna cosa o elemento natural.
Aurora.	Luz que precede inmediatamente a la salida del sol.
Biomasa.	Peso vivo de los organismos.
Biosfera.	Capa del planeta Tierra habitada por los seres vivos.
Biótico.	Todo aquello que no tiene vida.
Ciencia integradora.	Ciencia que reúne el conocimiento de diferentes disciplinas para un fin determinado.
Clímax.	Grado máximo de un proceso de organización.
Crepúsculo.	Es el periodo de tiempo comprendido entre la puesta del sol y en el instante en que el centro de dicho astro se halla a 18º bajo el horizonte.
Desecante.	Referido a los vientos sin humedad.
Drenado.	Asegurar la salida de líquidos de cualquier superficie.
Efímero.	Que tiene la duración de un solo día.
Epifita.	Grupo de plantas que viven sobre otros organismos sin ser parásitos.
Enseñanza.	Sistema y método de dar instrucciones sobre un tema determinado.
Entalpía.	Cantidad de energía (radiación solar) que entra al ecosistema y esta es aprovechada por las plantas.
Entropía.	Cantidad de energía calorífica que sale del ecosistema, como consecuencia de la actividad (respiración) que realizan los seres vivos.
Erosión.	Conjunto de procesos que causan variaciones en el relieve de la superficie terrestre.
Especie.	Conjunto de organismos que presentan las mismas características y tienen descendencia fértil.
Exuberante.	Abundante y copioso, con exceso.
Fecundidad.	Se considera a la máxima capacidad biológica que tienen los organismos para dejar descendencia.
Fertilidad.	Organismos que tienen la capacidad de realizar reproducción y dejar descendencia.
Follaje.	Conjunto de ramas y hojas que tiene un árbol.
Fotoperíodo.	Número de horas de luz que ha de recibir diariamente una planta.
Guano.	Se le llama así, a los diferentes montículos que se forman de la acumulación del excremento de aves marinas.
Ilimitada.	Aquel factor o característica que no tiene límites.
Interacción.	Acción recíproca entre dos fenómenos, factores o sistemas.
Intervalo.	Distancia entre dos puntos o tiempo entre dos periodos.
Intervención.	Acción de inmiscuirse en los asuntos.
Liquen.	División de planta criptógama, constituida por la asociación de una especie de hongos y otra de algas.
Malentidades.	Agrupa a todas las diferentes acciones que realiza el hombre, provocando la muerte de organismos naturales.
Migración.	Desplazamiento en conjunto de los integrantes de la población de un área geográfica a otra.
Nivel de organización.	Espacio que ocupan los diferentes componentes de la materia, en base a la organización de simple a complejo.
Oscilacion.	Crecer y disminuir alternativamente, con más o menos regularidad, la intensidad de algunas manifestaciones o fenómenos.
Plaga.	Suele aplicarse a las enfermedades de las plantas y a los organismos vegetales o animales que las perjudican.
Precipitación.	Agua procedente de la atmósfera, que en forma sólida o líquida se deposita sobre la superficie de la tierra.
Propende.	Inclinación o tendencia hacia una cosa determinada.
Salinidad.	Concentración de sal en agua natural.
Salobre.	Se refiere a las aguas que tienen cierta salinidad menor a la del mar.
Sedimento.	Materia que, habiendo estado suspendida en un líquido, se posa en el fondo por su mayor gravedad.
Sustrato.	Cualquier superficie sobre la cual se desarrollan los organismos, Ejemplo: alimento, suelo, fango, etc.
Vasto.	Dilatado, muy extendido o muy grande.