Ecología de poblaciones

Presentación del tema: "Ecología de poblaciones"— Transcripción de la presentación:

1 Ecología de poblaciones

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3 Nivel atómico El nivel atómico por mucho tiempo fue considerado la porción más pequeña que constituía la materia. Sin embargo, el átomo puede ser a su vez dividido en partes más pequeñas, como puedes apreciar en la figura, donde aparecen los átomos formados por electrones, neutrones y protones.

4 Nivel molecular El nivel que viene a continuación es el molecular, donde átomos del mismo elemento o bien de distintos elementos se combinan de manera fija para formar las moléculas, por ejemplo la molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.

5 Nivel macromolecular Las macromoléculas son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos. Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o monómeros, formando los polímeros. Tales como los ácidos nucleicos...

6 Nivel supramolecular Este corresponde a un nivel que no siempre aparece mencionado en las clasificaciones. Se puede considerar que corresponde a la asociación de macromoléculas en organizaciones de mayor complejidad. El ejemplo que se considera en este caso es el ribosoma, que es considerado por algunos como un complejo supramolecular, ya que no está formado por una membrana, como ocurre con el resto de los organelos de la célula.

7 Nivel organelo Son diferentes estructuras suspendidas en el citoplasma de la célula eucarionte, que tienen una forma y unas funciones especializadas bien definidas, diferenciadas y que presentan su propia envoltura de membrana lipídica.

8 Nivel celular Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número que posean.

9 Nivel tejido Materiales constituidos por un conjunto organizado de células, iguales o de unos pocos tipos, diferenciadas de un modo determinado, ordenadas regularmente, con un comportamiento fisiológico coordinado y un origen embrionario común.

10 Nivel órgano Es un conjunto asociado de tejidos que concurren en estructura y función. Los órganos representan el nivel de organización biológica superior al “tejido” e inferior al “sistema”.

11 Nivel sistema Es un conjunto de órganos y estructuras análogas que trabajan en conjunto para cumplir alguna función en el ser vivo. Los sistemas orgánicos comparten cierta coherencia morfofuncional, tanto en sus órganos y tejidos, como en sus estructuras y origen embriológico.

12 Nivel organismo Es un conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida.

13 Nivel especie Grupo de organismos capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil.

14 Nivel población Grupo de organismos de la misma especie que viven en una misma zona geográfica y en un mismo tiempo, es decir coexisten geográfica y temporalmente.

15 Nivel comunidad Asociación de distintas especies que viven en un mismo lugar geográfico y tiempo. Por ejemplo la comunidad de una pradera estará formada por todas las plantas, animales, bacterias, hongos que se encuentran en el lugar ocupado por la pradera.

16 Nivel ecosistema Sistema formado por una comunidad natural que se estructura con los componentes bióticos (seres vivos) del ecosistema, y los componentes abióticos (el ambiente físico).

17 Nivel bioma Es una determinada parte del planeta que comparte un clima, vegetación y fauna relacionados.

18 Nivel biósfera Es la parte de la Tierra donde se encuentran los seres vivos. Es el espacio de la vida en nuestro planeta. La biosfera presenta una gran diversidad. Según cómo sean las condiciones del medio, el suelo, la temperatura y las precipitaciones en cada lugar, existirán unos seres vivos u otros.

19 Ecología de poblaciones
Es el estudio de los tamaños (y en menor medida de las distribuciones) de las Poblaciones de animales y plantas; de los procesos, particularmente los procesos biológicos, que determinan estos tamaños.

20 Densidad de poblaciones
Es el número de individuos que hay en una unidad de área o de volumen en su correspondiente hábitat en un momento dado. La mayor o menor densidad de una población está determinada por los factores del ambiente.

21 Tipos de distribución

22 Distribución agrupada o agregada
La distribución agrupada es la más común en la naturaleza. Ocurre cuando los individuos se agregan (se juntan), debido a que las condiciones del medio son discontinuas o heterogéneas; por ejemplo, cuando los recursos o las condiciones aptas para el desarrollo de las especies se encuentran concentrados en un lugar específico. Es por esto que algunas plantas se ubican alrededor de áreas del suelo ricas en minerales y nutrientes; algunos animales, como los cerdos de monte, andan en manadas y algunas aves se reúnen alrededor de sus áreas reproductivas.

23 Distribución agrupada o agregada
La distribución agregada facilita el encuentro de los individuos para el cortejo y el apareamiento y sirve como una estrategia para protegerse de los predadores. Por ejemplo, los pingüinos emperadores que, formando parejas y familias, protegen a sus crías del intenso frío, o los bosques de árboles y arbustos que crecen cerca del agua.

24 Distribución uniforme o regular
Los individuos están espaciados uniformemente dentro del área, y la presencia de un individuo disminuye la probabilidad de encontrar otro en la vecindad.

25 Distribución uniforme o regular
Por ejemplo, algunas plantas como los pinos secretan sustancias conocidas como compuestos alelopáticos que, al ser tóxicas para otras plantas, impiden el crecimiento de otras especies vegetales alrededor de ellas. Igualmente, en los animales, la distribución uniforme es el resultado de comportamientos territoriales de algunas especies, lo que hace que los individuos se alejen y se ubiquen equidistantemente en el espacio. Esta distribución se da, por ejemplo, en los cultivos (como en un trigal o una huerta) para optimizar los recursos del medio.

26 Distribución aleatoria
El esparcimiento entre los individuos es irregular y la presencia de un individuo  no afecta de manera directa la ubicación de otros. Se presenta cuando los individuos de una población se distribuyen de manera impredecible o al azar, no relacionada con la presencia de otros.

27 Distribución aleatoria
En general, se puede decir que la distribución de las poblaciones se produce en función de los recursos que el ambiente les provee y también de acuerdo con las relaciones que la población mantiene entre sus individuos y con los de otras poblaciones.

28 Factores que afectan la distribución
La temperatura es uno de los principales factores que limitan la distribución de las poblaciones. Actúa en todas las etapas del ciclo de vida, afecta la supervivencia, el desarrollo y la reproducción. Ejerce efectos limitantes sobre su capacidad competitiva, su resistencia a los depredadores, parásitos y a las enfermedades. Por consiguiente los organismos han desarrollado una serie de adaptaciones evolutivas para superar las condiciones impuestas por las bajas o altas temperaturas.

29 Factores que afectan la distribución
La humedad es otro factor fundamental que puede limitar los rangos de distribución de los organismos. La distribución y diversidad de las plantas están altamente relacionadas con la humedad. Tanto plantas como animales de hábitat secos presentan adaptaciones específicas para reducir los efectos de la falta del agua. Estas adaptaciones les permiten colonizar ambientes secos, como el cactus , por ejemplo. Sin estas adaptaciones estos hábitat serán inaccesibles para otros. Los patrones climáticos a nivel global tienen gran influencia en los organismos.

30 La luz es indispensable para el desarrollo de la vida
La luz es indispensable para el desarrollo de la vida. Especialmente es el factor limitante para los organismos fotosintéticos, ya que representa la materia  prima energética.  La luz regula desde ciclos de vida de plantas y animales y hasta puede afectar su conducta. Inclusive es responsable de la sincronía de la temporada de apareamiento de muchas especies. La intensidad de luz solar recibida en las diferentes latitudes juega un papel determinante en los patrones climáticos de la tierra. Tiene efectos sobre la temperatura, la precipitación pluvial y los movimientos de los vientos a escala global.

31 Otros factores que pueden influir son: la selección de hábitat , la composición del sustrato, tamaño y textura del sedimento, nutrientes disueltos, la altitud y la presión atmosférica , por mencionar algunos. Todos estos factores ocasionan la diversidad  de climas y en consecuencia los tipos de biomas en la Tierra.  Los biomas son característicos por la vida vegetal, se distinguen por las plantas predominantes, ejemplo de ellos son los pastizales y bosques de coníferos.

32 Curvas de crecimiento Si suponemos un ecosistema donde los recursos fueran ilimitados, el crecimiento de una población  a lo largo del tiempo respondería a una función exponencial , que nos daría una curva en forma de J  En la realidad esto no ocurre, ya que los recursos de un ecosistema son finito y se agotan, en este momento se produce la muerte masiva de los individuos. En condiciones naturales y en un medio con recursos limitados la población crece de forma exponencial hasta que aparece la resistencia ambiental (conjunto de factores bióticos y abióticos que limitan el crecimiento de una población )

33 Curvas de crecimiento En este momento la población crece lentamente y se mantiene más o menos constante en torno a un valor denominado Capacidad de carga y representado por la letra K  y la representación de esa función  da una curva en forma de S.

34 Tipo I. Las curvas tipo I o convexas caracterizan a las especies con baja tasa de mortalidad hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta rápidamente. Tal es el caso de la mayor parte de los grandes mamíferos, incluido el hombre, con estrategias de la K.

35 Tipo II. Si la tasa de mortalidad varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves, la curva tiene la forma de una diagonal descendente, normalmente con forma sigmoidea si el número de individuos que muere en cada tramo de edad es más o menos constante.

36 Tipo III. Las especies r-estrategas sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, larvaria o juvenil, teniendo luego una mayor probabilidad de supervivencia. La curva muestra un pronunciado descenso inicial seguido de una fase más estable.

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38 ESTRATEGIAS DE SOBREVIVENCIA

39 ESTRATEGAS DE LA (r ) o ESTRATEGAS DE LA K Según la manera en la que ser produce el crecimiento de una población las especies pueden tener dos estrategias distintas de reproducción.

40 ESTRATEGIA K Propia de organismos de ambientes estables, con una tasa reproductiva baja, que producen un pequeño número de crías a las que ofrecen cuidados paternos, lo que reduce su mortalidad al mínimo. Esta estrategia puede resultar exitosa pero hace a la especie vulnerable respecto a la suerte de un pequeño número de individuos. Generalmente son especies de grandes dimensiones corporales, con edad prolongada y reproducción tardía, que desarrollan mecanismos defensivos y que suelen enfrentar competencia interespecífica.

41 ESTRATEGIA K Su curva de sobrevivencia característica es de tipo convexo . Entre los estrategas K se encuentra la mayor parte de los mamíferos, como los elefantes, el rinoceronte, la jirafa, el ganado y los seres humanos. También árboles con pocas semillas, grandes, ricas en nutrientes, cargadas de alcaloides o con defensas mecánicas (espinas, cortezas duras, etc.), son típicas de estrategia K , ejemplos palma de coco, aguacate.

42 ESTRATEGIA r Típica de organismos cuyo hábitat es inestable, tiene una tasa de reproducción elevada, produciendo un gran número de crías. Sin embargo, no proporcionan cuidados paternos, por lo cual se observa una gran mortalidad. Suelen ser especies de tamaño pequeño, con edad corta y de reproducción temprana. No desarrollan mecanismos defensivos y  suelen enfrentar competencia intraespecífica. Su curva de sobrevivencia es de tipo cóncavo .

43 ESTRATEGIA r Ejemplos: roedores, tortuga marina,  insectos. Las plantas anuales o perennes, con abundantes semillas, pequeñas, sin compuestos secundarios ni otras defensas contra la depredación son típicas de estrategia r los pinos, robles, ceibas, pastos y yerbas en general. La población de estas especies consideradas estrategas r depende mayormente de la rapidez con que se reproducen, y no de la capacidad de carga del hábitat. Las mismas sirven por lo general de fuente  de alimento para las especies consideradas como estrategas K.

44 Características Estrategas de la  r K Tipos de especies Oportunista Pioneras Colonizadores. Especialistas. Con mucho requerimientos ecológicos Tipos de ecosistemas que habitan Ecosistemas inestables o en las primeras etapas de desarrollo Adaptadas a vivir en ambientes estables o en ecosistemas maduros Adaptación a …. Variaciones ambientales frecuentes e impredecibles o especies no bien adaptadas al medio que ocupan. Climas variables. Condiciones muy constantes y predecibles. La selección favorece… Desarrollo rápido Madurez precoz Reproducción única Elevado potencial biótico Pequeño tamaño Descendencia numerosa Desarrollo lento Madurez retrasada Reproducción cíclica Capacidad competitiva y eficacia Mayor tamaño Descendencia poco numerosa y cuidado de la prole Tiempo de vida Tiempo de vida corto, generalmente menor de un año Tiempo de vida largo, individuos longevos, la mayoría llega a la edad adulta Mortalidad Episodios catastróficos de gran mortalidad afectando a todos los individuos. Independiente de la densidad. Presentan curvas de supervivencia tipo III. Depende de la densidad de la población. Las curvas de supervivencia son de tipo I ó  II Tasa de reproducción Tasa de reproducción elevada Tasa de reproducción baja, aunque puede reproducirse varias veces en su vida Número de descendientes Dejan un gran número de descendientes Dejan un número pequeño de descendientes Tamaño de la población Presenta fuerte variaciones y se mantiene por debajo de la capacidad de carga Se estabiliza con el tiempo y se mantiene a lo largo de la capacidad de carga Cuidado de las crías Generalmente No cuidan de sus crías Generalmente Cuidan de sus crías Ejemplos Bacterias, algas, hongos, muchos insectos e herbáceas Aves y mamíferos

45 Potencial biótico Es la máxima capacidad de reproducción de una población en condiciones optimas, esto significa que resulta de la manifestación del aumento poblacional como consecuencia de los nacimientos que se producirían si todos los organismos o todas las hembras, según sea el caso se reprodujeran, sin que hubiera procesos como: muertes o desplazamientos carencias ni presiones que pudieran alterar la natalidad de la población.

46 Potencial biótico (r) r=0 población en equilibrio r mayor a 0 la población crece r menor a 0 la población decrece r=TN - TM

47 RESISTENCIA AMBIENTAL
Es la influencia de todos los factores del ambiente que evitan que la población crezca desmesuradamente. En este caso la resistencia ambiental es un obstáculo en el medio hacia el crecimiento poblacional a través de los llamados factores limitantes que pueden ser de dos tipos:

48 FACTORES DEPENDIENTES DE LA DENSIDAD
 Estos factores se encuentran en los nutrimentos de depredación por ejemplo: el águila y los ratones y el parasitismo, ejemplo las garrapatas y el ganado; las enfermedades transmitidas, ya que al elevarse el numero de organismos en el medio aumenta la probabilidad de contagio, siempre y cuando los recursos sean ilimitados.

49 FACTORES DEPENDIENTES DE LA DENSIDAD
 Otros factores pueden ser cambios en el comportamiento reproductivo, por ejemplo, en la mosca de la fruta cuando la población crece demasiado, las hembras comienzan a retener sus huevecillos, al no encontrar alimento ni lugar suficientes para depositarlos, también se ha demostrado en condiciones de laboratorio que en ratas enjauladas con suficiente alimento, las crías morían en los conductos genitales de las hembras cuando la densidad de la población era elevada.

50 FACTORES INDEPENDIENTES DE LA DENSIDAD
Estos factores pueden ser: la luz, la humedad, el clima, el agua, el exceso de sales en el suelo o el mar, las diferencias de presión en ambientes acuáticos, la precipitación pluvial, la sequia, las inundaciones, erupciones volcánicas, la destrucción de hábitats que el hombre produce y el uso de plaguicidas.

51 FACTORES INDEPENDIENTES DE LA DENSIDAD
En este sentido, se puede considerar que el crecimiento poblacional es el cambio de la población con respecto al tiempo, debido a la interacción entre el potencial biótico y la resistencia ambiental.