III Parcial CLASE 11 DINÁMICA DE POBLACIONES

DINÁMICA DE POBLACIONES Ecology Dynamic de poblaciones

Optimizar la production Conjunto de poblaciones interactuando AGRICULTURA CONVENCIONAL AGRICULTURA SOSTENIBLE

¿Observar la interacción en el mismo o en diferentes niveles tróficos? Ejemplo EVALUAR AL MISMO TIEMPO: CULTIVO PLAGA O ENFERMEDAD ENEMIGOS NATURALES ¿CÓMO INTERACTÚAN?

POBLACIONES (P): - Concepto - Se caracterizan Distribución Abundancia Describe…. Mapeada: sensores, datos historicos u observaciones de campo No es uniforme Cambia en el tiempo Restringido por factores bioticos (latitudes bajas) y abioticos (latitudes altas) Describe el exito (n ú meros) Medido por: Frecuencia, densidad, cobertura, abundancia de biomasa

CAMBIOS QUE SUFREN LAS POBLACIONES TAMAÑO DIMENSIONES FÍSICAS EDAD Y SEXO

LA POBLACION DEL MUNDO: la distribución de los habitantes en el planeta  La población mundial se distribuye de manera desigual:  Grandes masas  Grandes vacíos  Densidad de población: Población total Superficie Km² = hb/Km²

LA POBLACION DEL MUNDO: factores de distribución  Factores de distribución de la población:

LA POBLACION DEL MUNDO: La distribución de los habitantes en el planeta. La distribución de los habitantes en el planeta. Nigeria Filipinas Indonesia Guinea

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La situación actual de la población mundial.  Países subdesarrollados: alta natalidad y gran crecimiento poblacional.  Países desarrollados: baja natalidad y escaso crecimiento poblacional.

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La situación actual de la población mundial. Más del 40% de su población total tiene menos de 15 años Más del 40% de su población total tiene menos de 15 años Menos del 40% de su población Total son jóvenes y menos del 12% son viejos Menos del 40% de su población Total son jóvenes y menos del 12% son viejos Más del 12% de su población total tiene menos de 65 años debido a su alta esperanza de vida Más del 12% de su población total tiene menos de 65 años debido a su alta esperanza de vida

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: Las migraciones en la actualidad. Corrientes migratorias

Causas y consecuencias de las migraciones: LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: Las migraciones en la actualidad.

NATALIDAD NATALIDAD BRUTA O FISIOLÓGICA: TEÓRICA (genética constante) NATALIDAD ECOLÓGICA O REALIZADA: REAL MORTALIDAD 1. MORTALIDAD MÍNIMA: CONDICIONES IDEALES ( genética constante ) 2. MORTALIDAD ECOLÓGICA O REALIZADA: REALES

 LOS MOVIMIENTOS DE LA POBLACIÓN Crecimiento Natural de la población:  Natalidad  Mortalidad  Crecimiento vegetativo  Regímenes demográficos y transición demográfica LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial.

 NATALIDAD: Número de nacimientos en un lugar durante un año.  Para comparar datos de lugares diferentes usamos la fórmula de la Tasa de Natalidad: LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. nº de nacimientos x 1000 Población total TN = = ‰ Fórmula tasa de natalidad

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. Tasa de natalidad en el mundo Angola Somalia Burkina Faso Mali Sierra Leona-Liberia Nigeria Chad Ugunda

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. año 2004

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial.  MORTALIDAD: Número de defunciones en un lugar durante un año.  Para comparar datos de lugares diferentes usamos la fórmula de la Tasa de Mortalidad: nº de defunciones x 1000 Población total TM= = ‰ Tasa de mortalidad

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. Mortalidad en el mundo Angola Sierra Leona Botsuana Sudafrica Zimbabue

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial. año 2004

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial.  CRECIMIENTO NATURAL de una población es el resultado de restar las defunciones del número de nacimientos y se expresa con la siguiente fórmula:  Para comparar datos usamos la Tasa de Crecimiento Natural o vegetativo: Nacimientos - D efunciones CN = TN – TM = % TCN=

LA POBLACIÓN EN EL MUNDO: La evolución de la población mundial.  Para calcular el Crecimiento Real de una poblaci ó n debemos saber su SALDO MIGRATORIO, esto es, la diferencia entre los que salen (emigrantes) y los que entran (inmigrantes) y se expresa con la siguiente f ó rmula:  Conocido el saldo migratorio podemos calcular la Tasa de Crecimiento Real de una poblaci ó n con la siguiente f ó rmula: Emigrantes - Inmigrantes Saldo Migratorio = Crecimiento Natural + Saldo Migratorio x 100 Población total TCR=

CÁLCULOS DE LA NATALIDAD, MORTALIDAD Y MIGRACIÓN 1. TASA BRUTA DE NATALIDAD = (# NACIMIENTOS /POBLACIÓN TOTAL ) TASA BRUTA DE MORTALIDAD = (# DEFUNCIONES / POBLACIÓN TOTAL ) TASA DE MIGRACIÓN NETA= (INMIGRACIÓN – EMIGRACIÓN / POBLACION TOTAL) VELOCIDAD DE CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN = TASA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL (TCP) 5. TCP = TASA BRUTA DE NATALIDAD – TASA BRUTA DE MORTALIDAD + TASA NETA DE MIGRACIÓN

Población Emigración (e) (-) Mortalidad (m) (-) Inmigración (i) (+) Natalidad (n) (+) r = (n+i) - (m+e) LA TASA INTRÍNSECA DE CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN (r)

 Condiciones ambientales constantes Hipótesis del crecimiento exponencial: HombresMujeres Medio favorable Distribution uniforme

TIEMPO DE DUPLICACIÓN El tiempo de duplicación t para un r (tasa intrinseca de crecimiento) expresada como fracción decimal: El tiempo de duplicación t para un r (tasa intrinseca de crecimiento) expresada como fracción decimal: t = log e 2/r Si r es del 2%: 2 personas/100 o 20 personas/1000 se agregan cada año. Si r es del 2%: 2 personas/100 o 20 personas/1000 se agregan cada año. t = 0,6931/0,02 = 35 AÑOS ACTUALMENTE LA TASA DE DUPLICACIÓN DE LA POBLACIÓN HUMANA ES DE 1.8%, ACTUALMENTE LA TASA DE DUPLICACIÓN DE LA POBLACIÓN HUMANA ES DE 1.8%, EN MUCHOS PAÍSES EN DESARROLLO LA TASA ES DE 3% Y EN OTROS PAÍSES ES = 0.8% (TIEMPO DE DUPLICACIÓN DE ˜30 AÑOS) EN MUCHOS PAÍSES EN DESARROLLO LA TASA ES DE 3% Y EN OTROS PAÍSES ES = 0.8% (TIEMPO DE DUPLICACIÓN DE ˜30 AÑOS)

MODELO DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL DE LA POBLACIÓN ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL CRECIMIENTO: ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL CRECIMIENTO: N= tamaño en la población. r = tasa intrínseca de aumento de la población. t = tiempo

r es la tasa máxima de crecimiento que dicha especie puede soportar biológicamente r es la tasa máxima de crecimiento que dicha especie puede soportar biológicamente r = n – m (natalidad - mortalidad) r = n – m (natalidad - mortalidad) n-m = índice de crecimiento ilimitado de la población = índice intrínseco de crecimiento natural n-m = índice de crecimiento ilimitado de la población = índice intrínseco de crecimiento natural Para que el crecimiento sea ilimitado…..

Al resolver la ecuación anterior desde un tiempo t 0 hasta t, tenemos: N t = tamaño de la población al tiempo t N 0 = Tamaño inicial de la población en un tiempo t = 0

VELOCIDAD DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL TIEMPO TAMAÑO DE LA POBLACIÓN 1.LA LINEA DE LA CURVA TIENDE A LA VERTICAL PERO … 2.EL CRECIMIENTO SE DETIENE ABRUPTAMENTE 3.ESPECIES CON TIEMPO DE GENERACIÓN CORTOS 4.LO REGULAN FACTORES EXTRÍNSECOS A LA POBLACIÓN FASE LENTA POR BAJA DENSIDAD DE POBLACIÓN

Si la Tasa de Natalidad supera a la Tasa de Mortalidad (TN>TM) Tasa de crecimiento = Tasa de crecimiento = r > 0 La población crecer. La población crece en forma Exponencial Curva tipo J TIEMPO TAMAÑO DE LA POBLACIÓN

EJEMPLO CRECIMIENTO EXPONENCIAL r = 0,1 osea una tasa del 10% Sólo es posible en circunstancias muy específicas Ej. Un cultivo bacteriano Capacidad de carga (k) TIEMPO DENSIDAD ! Cálculos de crecimiento exponencial. (Powers & McSorley, 2001)!!! Caso: una nueva colonia sin restricciones

CRECIMIENTO EXPONENCIAL CRECIMIENTO EN FORMA DE DIENTES DE SIERRA:

CRECIMIENTO SIGMOIDAL O LOGÍSTICO : S Como es la densidad de población al aproximarse a la Capacidad de carga? Se ajusta a una función del tipo: Nt = rN (1-N/K) TIEMPO TAMAÑO DE LA POBLACIÓN CAPACIDAD DE CARGA: K FASE DE DEMORA FASE LOGARÍTMICA FASE DE EQUILIBRIO

CRECIMIENTO SIGMOIDAL (s) Capacidad de carga K Lento Rapido Lento M>N Cuando se supera K? N en torno a K Desde el punto de vista de la demografía se trataría de mantener la población en ese segmento 1-2 de crecimiento exponencial, evitando que el aumento de la densidad haga decrecer la producción.

CRECIMIENTO SIGMOIDAL Nt = rN (1-N/K) Si N  0 (1-N / K) ~ 1. (exponencial) En cambio: Si N  K, (1-N / K)  0 Nt Crecerá cada vez más despacio TIEMPO Capacidad de carga (k) DENSIDAD

DE LA INTEGRACIÓN SE OBTIENE: donde: N t =#individuos en el tiempo t k=capacidad de carga del ambiente t=tiempo r=índice intrínseco de crecimiento natural FORMA DE CRECIMIENTO DE VERTEBRADOS, PLANTAS Y ALGUNOS MICROORGANISMOS

PRESIÓN DE LA POBLACIÓN EL CRECIMIENTO POBLACIONAL HUMANO ES EXPONENCIAL : EL CRECIMIENTO POBLACIONAL HUMANO ES EXPONENCIAL : P = P 0 e P = P 0 e P = Tamaño futuro de la población P = Tamaño futuro de la población P 0 = Tamaño actual de la población P 0 = Tamaño actual de la población t= # Años para la extrapolación t= # Años para la extrapolación r= Tasa de crecimiento calculada para cada uno de los años r= Tasa de crecimiento calculada para cada uno de los años e = Base de los logaritmos naturales. e = Base de los logaritmos naturales. rt

El crecimiento de la población Cada año la población mundial aumenta 80 millones de personas. 20

POTENCIAL BIÓTICO ¿Es posible un crecimiento exponencial ilimitado??? Que sucede cuando los factores físicos, químicos y biológicos del ambiente interactúan con los factores biológicos de los individuos? Crecimiento logístico o …… RESISTENCIA AMBIENTAL

CAPACIDAD DE CARGA DENSIDAD MÁXIMA QUE PUEDE SER TOLERADA O SOSTENIDA A LARGO PLAZO POR DETERMINADAS CONDICIONES AMBIENTALES

Capacidad de carga (k) TIEMPO DENSIDAD Capacidad de Carga (K): Valor máximo para el cual el crecimiento se hace 0.

LA EXPLOTACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS POR EL HOMBRE Ya sea que hablemos de agricultura, ganadería o pesca, consiste en extraer biomasa manteniendo el ecosistema inmaduro, evitando que progrese la sucesión y el consumo respiratorio suponga una menor producción neta. Desde el punto de vista de la demografía se trataría de mantener la población en ese segmento 1-2 de crecimiento exponencial, evitando que el aumento de la densidad haga decrecer la producción. Pero la sobreexplotación significa extraer más de prisa de lo que puede crecer la población, se reducirá su densidad a un nivel inferior al de producción óptima (antes del punto 1 de la gráfica).

LA EXPLOTACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS Mantinen el ecosistema inmaduro (evita la sucesión) Busca mantenerse Exponencial Consecuencias: Reducción de la población (crítico ) El tamaño de la población depende del equilibrio entre el potencial biótico y la resistencia

El estudio del crecimiento de una población incluye su potencial para colonizar ciertas áreas Las fases de colonización incluye:  Dispersión  Establecimiento  Crecimiento y maduración  Reproducción

Para tener éxito en un ambiente en particular durante la colonización y establecimiento las especies han desarrollado estrategias durante sus historias de vida Teoría de selección R y K De Robert McArthur, y E. Wilson: (Para plantas y animales)

Potencial biotico Baja supervivencia Ambientes inestables Alta Mortalidad Y crecimientos explosivos ÉXITO ESPECIES: R ESTRATEGIAS Oportunistas Pioneras Colonizadoras

Supervivencia > fertilidad Ambientes estables Especies muy territoriales, con marcada organización social. Presentan mecanismos de regulación social: No todos los individuos se reproducen Son muy sensibles a cambios del medio ESPECIES: k ESTRATEGIAS

Teoría de selección C, S, y R De Phillip Grime (principalmente para plantas)

Clasificación de la historia de vida Basada en la morfología, fisiología de las plantas y otros caracteres de adaptación

Orientado a la reproduction R C Orientado al crecimiento Modelo C-S-R: Relaciona la adaptación de las plantas a diferentes habitats S Perturbation es rara, competencia no importa CS, CR, SR, CSR Hierbas bianuales, anuales Árboles y arbustos Líquenes En sucesiones Competidores Tolerantes al estres

Teoría de selección C, S, y R A= hierbas anuales B= hierbas bianuales L= Líquenes P= hierbas perennes T y S= Árboles y arbustos

LA POBLACIÓN HUMANA: Ha presentado casi cualquier forma de crecimiento 1. NEGATIVO (SIGLO XIV) 2. MUY LENTO 3. MÁS RÁPIDO

PRESIÓN DE LA POBLACIÓN Era cristiana Años atrás

TM en las NVD descendieron de 35 a < 10/1000 h, por avances en medicina 1800 TM en las NVD descendieron de 35 a < 10/1000 h, por avances en medicina TN EN LAS ND desendieron de 40/1000 a < 15 en la actualidad TN en NVD ha sido constante, desenso en a 25/1000 en los ultimos 25 años ¿ES IGUAL EL CRECIMIENTO EN LAS DIFERENTES NACIONES DEL MUNDO? TM: Tasa de mortalidad TN: Tasa de natalidad

Población (millones) Nacimien anuales/ 1 000hab ( ) Muertes anuales/ 1000 hab ( ) Tasa de crecim (%) ( ) TC estimada (%) ( ) Poblac estimada (2010) Mundial Canadá EUA Europa Antigua URSS África Asia Latinoaméri ca Oceanía

PARA ESTUDIAR LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA POBLACIÓN CONSIDERE: 1. LA ESTRUCTURA POR EDADES: 2. LA FERTILIDAD. # nacimientos vivos en la población. 3. TASA DE FERTILIDAD: # de hijos por mujer durante su ciclo de vida. 4.- EL CRECIMIENTO DE REPOSICIÓN. Se establece cuando la tasa de fertilidad se encuentra alrededor de EL CRECIMIENTO DE POBLACIÓN CERO. Se establece cuando la tasa de mortalidad es igual a la de natalidad y la migración neta es cero 6.- LA ELABORACIÓN DE UNA PIRÁMIDE POBLACIONAL. Representación gráfica que considera edades y sexo

PIRÁMIDE POBLACIONAL

COMPOSICIÓN POBLACIONAL MUNDIAL POR EDADES Y POR GÉNERO DE 1985 Y LA ESTIMACIÓN PARA 2025

INCREMENTO DE LA POBLACIÓN DESDE EL SIGLO XIV 600 millones hacia millones hacia millones en millones en millones en millones en millones en millones en 1999 Las estimaciones de las Naciones Unidas millones hacia el 2004 con un crecimiento del 1,2% (77 millones) por año millones hacia el millones hacia el millones hacia el 2050

INDICADORES Y DEFINICIONES POBLACIÓN HUMANA. Conjunto de personas que normalmente residen en un territorio geográfico bien delimitado, definida por: DIMENSIÓN: # de personas que integran dicha población. ESPACIO: Es la geografía sede de la población. ESTRUCTURA: Características biológicas y sociales que definen a la población: Edad, sexo, estado civil, lugar de nacimiento, nacionalidad, lengua hablada, nivel de instrucción, nivel económico y fecundidad.

INDICADORES Y DEFINICIONES EVOLUCIÓN: Conjunto de variables dinámicas que se modifican en el transcurso del tiempo: Natalidad Mortalidad Migraciones Las tasas, proporciones y razones que se derivan de ellas.

DEMOGRAFÍA DISCIPLINA ENCARGADA DEL ESTUDIO DE LA POBLACIÓN LA POBLACIÓN HUMANA EN UNA REGIÓN ESTÁ LIMITADA POR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE LA TIERRA

CONCEPTOS DEMOGRÁFICOS BÁSICOS LIGADOS A LA DINÁMICA VEGETATIVA: POBLACIÓN STOCK O EFECTIVOS DEMOGRÁFICOS. Es una población dada en un momento concreto, por lo general un año censal. Ella comprende: Población de hecho o de facto. Presentes y transeúntes. Suele ser el denominador en los principales algoritmos para calcular tasas. Población de derecho o de jure. Los empadronados, tanto presentes como ausentes. FECUNDIDAD: # hembras nacidas/hembra FERTILIDAD: # descendientes viables/episodio reproductivo ÍNDICE DE CRECIMIENTO VEGETATIVO: # nacimientos - # muertes, en un año en un determinado lugar.

ECOLOGÍA DE POBLACIONES CRECIMIENTO DE LAS POBLACIONES MIGRACIONES: Cambio de residencia en ciudades o países. PERSISTENCIA: Probabilidad de que los individuos dejen descendientes a lo largo de períodos muy prolongados. MORBILIDAD: # individuos enfermos /1000 individuos sanos DISPERSIÓN: Ritmo de inmigración y emigración de la población DISTRIBUCIÓN ESPACIAL: aleatoria, uniforme, agrupada

MIGRACIONES Movimientos de la población (distribución y la densidad de la población) Emigra - Inmigrante Paso de economía agrícola a industrial El índice de crecimiento de las áreas urbanas duplica el índice de crecimiento global de la población.

CLASIFICACIÓN DE LA POBLACIÓN: criterios 1. Por edad: Población joven: 0 a 14 años, Adulta: 15 a 65 años, y Anciana: más de 65 años. 2. Por sexo: Femenina o masculina. Entre los ancianos hay mayoría de mujeres. 3. Por ocupación: Áreas de la producción económica.

FACTORES QUE DETERMINAN LA DESIGUAL DENSIDAD DE POBLACIÓN El 71% es agua, 29% tierras emergidas. El 50% vive en sólo 5% de la superficie terrestre. (muy poco viven en zonas rurales). 1. Climas extremos. 2. Cercanía o lejanía del mar o de un río 3. Formas del relieve.

POBLACI Ó N HUMANA Adaptado de Miller, T., 1994 Pa í s China 1.12 (miles de millones)1.68 (miles de millones) India 853 millones1.68 (miles de millones) ExURSS 291 millones385 millones EUA 251 millones279 millones Indonesia 189 millones363 millones Brasil 150 millones292 millones Jap ó n 124 millones128 millones Nigeria 119 millones529 millones Bangladesh 115 millones295 millones Paquistan 115 millones395 millones

FACTORES REGULADORES DE LA DINÁMICA DE LA POBLACIÓN ABIÓTICOS: 1.Temperatura 2.Humedad 3.Fotoperíodo 4.Viento 5.Lluvias BIÓTICO: 1.Interacciones 2.Depredadores 3.Parásitos 4.Entomopatógenos

Próxima clase Leer libro de Gliessman (capítulo 13) Powers & McSorley (capítulo 6). Qué es el nicho?