16/04/2013

2 1

CAPÍTULO 3.1

Ecología de poblaciones

Jerarquía de la vida y definición de una especie

Propiedades de poblaciones

Geog. Fabian Drenkhan – ECOLOGÍA – Semestre 2013-1, PUCP

Biósfera

Bióma

Ecosistema

Comunidad

Población

Organismo

1

1. Introducción

Jerarquía de la vida

VI

II

V

IV

III

I

El conjunto biótico bajo las condiciones físicas (abióticas) forma un sistema j erárquico:

2

1. Introducción

El nivel más bajo de la organización

dentro de la jerarquía de la vida

Interactúa como individuo aislado

con el medio ambiente

I Organismo

16/04/2013

2 2

3

1. Introducción

Grupo de individuos de la misma

especie que habita una zona al

mismo tiempo

Interactúan y se cruzan entre si

II Población

4

1. Introducción

Conjunto de diferentes poblaciones que interactúan y viven

mutuamente en una zona determinada

III Comunidad

5

1. Introducción

Interacciones entre las diferentes comunidades

(componente biótico) y su medio ambiente (componente

biótico y/o abiótico) dentro de un sistema complejo

IV Ecosistema

16/04/2013

2 3

6

1. Introducción

Formación de un grupo de ecosistemas con vegetación y

condiciones climáticas similares

V Bioma

7

1. Introducción

VI Biósfera

Sistema más alto en la jerarquía de la vida

Incluye a todos los seres y sus interacciones en el sistema

Tierra

Reino

Filum

Clase

Orden

Familia

Genero

Especie

8

1. Introducción

Jerarquía de la vida

Clasificación del reino animal de una manera jerárquica siste-mática (esquema simplificado):

VI

II

V

IV

III

I Spheniscus humboldti

Spheniscus

Spheniscidae

Sphenisciformes

Aves

VII Animalia

Chordata

16/04/2013

2 4

Pingüino de Humboldt

(Spheniscus humboldti)

9

1. Introducción

¿Qué es una especie? Definición

Individuos que se diferencian de otros

grupos de individuos en tener el mismo aspecto, hábitat y comportamiento

pueden ser sumados a la misma especie. Las mismas especies son capaces de

entrecruzarse y generar descendencia fértil.

10

1. Introducción

¿Qué es una especie?

Pingüino de Humboldt

(Spheniscus humboldti)

Pingüino de Magellanes

(Spheniscus magellanicus)

Nombre común

(Nombre científico)

Género Epíteto

Dos pingüinos similares

El mismo género pero otro epíteto

= dos diferentes especies

11

1. Introducción

¿Qué es una especie?

El mismo aspecto

pero dos especies y géneros diferentes

Cactus

del Nuevo Mundo (América)

Euphorbia

del Viejo Mundo (Europa)

Cactus de San Pedro

(Echinopsis pachanoi)

Euphorbia de Canarias

(Euphorbia canariensis)

16/04/2013

2 5

12

1. Introducción

¿Qué es una especie?

Caballo

(Equus ferus)

Burro

(Equus africanus)

Mula

(Equus africanus x ferus)

Entrecruzamiento

“Especie” híbrida estéril

Biósfera

Bióma

Ecosistema

Comunidad

Población

Organismo

13

1. Introducción

VI

II

V

IV

III

I

Grupo de individuos de la misma

especie que habita una zona al

mismo tiempo

Interactúan y se cruzan entre si

14

2. Propiedades de una población

Para describir las características y comprender la estructura de una población se distingue diferentes propiedades que se

pueden calcular y representar gráficamente:

1. Tamaño

2. Densidad

3. Dispersión

4. Natalidad

5. Mortalidad

16/04/2013

2 6

Año Número de parejas de cigüeña blanca en

España (N)

1948 14.855

1957 12.690

1974 7 .348

1984 6 .872

1994 16.865

2004 33.217

15

2. Propiedades de una población

1. Tamaño Definición

Numero absoluto de individuos (N) que conforman una

determinada población.

Fuente: http://lifecanaldecastilla.org/ciguena/index.php?page=1-3-distribucion-y-evolucion

16

2. Propiedades de una población

Tamaño estimado de la población humana (16.04.2013)

7 129 707 032

Fuente: http://www.umrechnung.org/weltbevoelkerung-aktuelle-momentane/weltbevoelkerungs-zaehler.htm

... de peces en el agua?

... de pingüinos? ... de hierbas en la superficie?

... de microfauna en el suelo?

17

2. Propiedades de una población

¿Cómo se determina el tamaño de una población ...

16/04/2013

2 7

18

2. Propiedades de una población

2. Densidad Definición

Número de individuos por:

Unidad de área (mm², cm², m², ha, km² ...)

de superficies: cobertura vegetal, animales en un área etc.)

Unidad de v olumen (mm³, cm³, m³, l, t ...)

de agua, aire, suelo etc.

Peces por m³ / km³ / l / t

Pingüinos por m² / ha Hierbas por cm² / m² / ha / km²

Microfauna por mm³ / cm³ 19

2. Propiedades de una población

¿Cuáles son los factores determinantes para esta distribución desigual? 20

2. Propiedades de una población

16/04/2013

2 8

¿Cuáles son los factores determinantes para esta distribución desigual? 21

2. Propiedades de una población

22

2. Propiedades de una población

Densidad absoluta: Número de individuos por unidad de espacio total

Densidad ecológica: Número de individuos por unidad de espacio que

puede ser utilizado de esta población (= hábitat)

56 ardillas por 2,62 km² =

21 ardillas / km²

56 ardillas por 3,88 km² =

14 ardillas / km² 23

2. Propiedades de una población

PUCP Lima

Densidad ecológica Ardillas en las áreas que

realmente representan su hábitat

Densidad absoluta Ardillas en todo el área sin reflejar

cuáles con sus hábitats reales

16/04/2013

2 9

Agrupada (agregada) Uniforme Aleatoria (al azar)

24

2. Propiedades de una población

3. Dispersión Definición

Patrón de la distribución de indiv iduos en el espacio.

25

2. Propiedades de una población

Dispersión agrupada

Los individuos forman grupos de alta

densidad dentro de su hábitat

Estas formaciones agregadas resultan de:

Contrastes naturales del hábitat

Disponibilidad del agua, inundaciones, incendios, temperaturas extremas, topografía…

Patrones reproductiv os Plantas con reproducción vegetativa

Comportamiento social

Grupos de animales (rebaños, manadas) por peligros externos y/o atracción social

Es el tipo de dispersión más común en la naturaleza 26

2. Propiedades de una población

16/04/2013

2 10

27

2. Propiedades de una población

Dispersión uniforme

Los individuos se encuentran en la

misma densidad en todo su hábitat

Esta formación homogénea resulta de:

Competencia entres las especies

¡Recursos limitados en la naturaleza! Delimitación de territorios

Resultado de interacciones negativ as entre las especies ¡En el espacio los recursos nunca se disponen

equidistantes de manera natural!

28

2. Propiedades de una población

29

2. Propiedades de una población

Dispersión aleatoria

Los individuos de una población se

espacian de una manera impredecible o al azar en su hábitat

Esta formación irregular resulta de:

Condiciones ambientales similares

No existe interacción marcada entre los indiv iduos; la competencia es nula

Los individuos no tienen ventajas de agruparse ni restricciones muy acentuadas

16/04/2013

2 11

Es el tipo de dispersión menos común en la naturaleza 30

2. Propiedades de una población

31

2. Propiedades de una población

4. Natalidad Definición

Tasa de natalidad (n):

Número de indiv iduos que nacen en una unidad de tiempo

P. e.: 800 nacimientos en el año 2012 de la población del Pingüino de Humboldt en Perú (4000 individuos) n = 800

Tasa de natalidad específica (ne):

Cociente del número de indiv iduos que nacen en una unidad de tiempo dentro de la población y su

tamaño total ne = 800 / 4000 = 0,2

http://www.ibcperu.org/doc/isis/9745.pdf

32

2. Propiedades de una población

Factores que influyen en la natalidad

Condiciones físicas de los individuos y su entorno

Alimentación, estrés fisiológico, etc.

Estructura de la población Edad y tamaño de los individuos

16/04/2013

2 12

33

2. Propiedades de una población

5. Mortalidad Definición

Tasa de mortalidad (m):

Número de indiv iduos que mueren en una unidad de tiempo

P. e.: 750 muertos en el año 2012 de la población del Pingüino de Humboldt en Perú (4000 individuos) m = 750

Tasa de mortalidad específica (me):

Cociente del número de indiv iduos que mueren en

una unidad de tiempo dentro de la población y su tamaño total me = 750 / 4000 = 0,1875

34

2. Propiedades de una población

Factores que influyen en la mortalidad

Condiciones físicas de los individuos y su entorno

Escasez del agua y la alimentación, periodos de climas extremas, enfermedades y epidemias, etc.

Estructura de la población

Edad de los individuos, densidad poblacional

El tipo I caracteriza a las especies con baja tasa de mortalidad durante el período juvenil hasta alcanzar una cierta edad en la cuál esta aumenta rápidamente. Representa la curva en bajada del diagrama. Ejemplos: Humanos, muchos mamíferos grandes

35

2. Propiedades de una población

P

orc

en

taje

de

sob

revi

vie

nte

s

Tiempo

Tipo I 100%

5. Mortalidad: Curvas de supervivencia

16/04/2013

2 13

El tipo II caracteriza a las especies con una mortalidad que varia poco durante toda su vida – eso representa la línea más o menos recta descendente del diagrama. Ejemplos: Aves, conejos, etc.

36

2. Propiedades de una población

5. Mortalidad: Curvas de supervivencia

Porc

enta

je d

e so

brev

ivie

ntes

Tiempo

100%

Tipo II

El tipo III caracteriza a las especies con alta tasa de mortalidad durante el período juvenil hasta alcanzar una cierta edad en la cual disminuye cada vez más – eso representa la curva en bajada del diagrama. Ejemplos: Ranas, peces, ostras, numerosas plantas, etc.

37

2. Propiedades de una población

5. Mortalidad: Curvas de supervivencia

Tipo III

Po

rcen

taje

de

sobr

eviv

ient

es

Tiempo

100%

Porcentaje de lapso de vida

Nú

me

ro d

e s

ob

rev

ivie

nte

s

¿Que tipo representa

un/a...

... corto lapso de

vida ?

... mayor número de

descendientes?

... mortalidad más

baja?

... población con una

estructura de edad

equilibrada?

... mamífero grande?

38

2. Propiedades de una población

5. Mortalidad: Curvas de supervivencia