MetapoblacionesMetapoblaciones

Implicaciones y patronesImplicaciones y patrones

ObjetivosObjetivos

1.1. DemografDemografíía: a: ¿¿ququéé es una metapoblacies una metapoblacióón?,n?,2.2. Papel de extinciones y colonizaciones,Papel de extinciones y colonizaciones,3.3. Modelo de metapoblaciModelo de metapoblacióón de Levins,n de Levins,4.4. Estructura de metapoblaciEstructura de metapoblacióón,n,5.5. ¿¿CCóómo afecta el tamamo afecta el tamañño y grado de o y grado de

aislamiento su persistencia?,aislamiento su persistencia?,6.6. Efecto rescate,Efecto rescate,7.7. ExtinciExtincióón correlacionada,n correlacionada,8.8. AutonomAutonomíía espacial.a espacial.

DemografDemografííaa

�� La La variabilidad espacialvariabilidad espacial y y temporaltemporal afecta la afecta la demografdemografíía de las poblaciones,a de las poblaciones,

�� Conocer Conocer dichos cambiosdichos cambios permite comprender permite comprender las fluctuaciones en poblaciones naturales y las fluctuaciones en poblaciones naturales y proponer aplicaciones a la conservaciproponer aplicaciones a la conservacióón,n,

�� Las poblaciones existen en paisajes Las poblaciones existen en paisajes heterogheterogééneosneos,,

�� Los individuos experimentan condiciones Los individuos experimentan condiciones diferentes, dependiendo de cudiferentes, dependiendo de cuáándo y dndo y dóónde nde estestéén (n (¿”¿”efecto efecto DaviviendaDavivienda””?).?).

DemografDemografíía a ……

�� Algunos sitios (Algunos sitios (““fuentesfuentes””) son muy ) son muy productivos y generan individuos en productivos y generan individuos en exceso,exceso,

�� Otros son menos productivos Otros son menos productivos ((““sumiderossumideros””), all), allíí la mortalidad local la mortalidad local superasupera la reproduccila reproduccióón,n,

�� Poblaciones Poblaciones sumiderosumidero pueden ser mayores pueden ser mayores que las que las fuentesfuentes que las soportan.que las soportan.

MetapoblacionesMetapoblaciones

�� DefiniciDefinicióónn: grupo de : grupo de poblaciones que ocupan poblaciones que ocupan una serie de una serie de parchesparches de de hháábitats, y estbitats, y estáán n conectadas entre sconectadas entre síí por por corredores y/o corredores y/o desplazamiento de sus desplazamiento de sus individuos,individuos,

�� EjemploEjemplo: poblaciones que : poblaciones que existen en parches existen en parches discretos por discretos por fragmentacifragmentacióón de hn de háábitat bitat intacto en matriz de uso intacto en matriz de uso humano,humano,

�� Pulliam (1988) demostrPulliam (1988) demostróóque hasta un que hasta un 10%10% puede puede ser ser ‘‘fuentefuente’’ y sostener el y sostener el otro otro 90%90%..

FragmentaciFragmentacióónn�� PPéérdida y aislamiento de hrdida y aislamiento de háábitats naturales: una bitats naturales: una

de las grandes amenazas a la biodiversidad global de las grandes amenazas a la biodiversidad global y regional,y regional,

�� Perturbaciones naturales y otros procesos generan Perturbaciones naturales y otros procesos generan paisajes heterogpaisajes heterogééneosneos, ricos en especies , ricos en especies nativas,nativas,

�� Usos antropogUsos antropogéénicos crean frecuentemente nicos crean frecuentemente islasislasde hde háábitat natural, inmersas en una matriz hostil,bitat natural, inmersas en una matriz hostil,

�� Tal fragmentaciTal fragmentacióón reduce o previene la n reduce o previene la dispersidispersióón n normalnormal, cr, críítica para la viabilidad de las tica para la viabilidad de las poblaciones a largo plazo,poblaciones a largo plazo,

�� TambiTambiéén incrementa el n incrementa el efecto de bordeefecto de borde y otras y otras amenazas.amenazas.

Reduce la biodiversidadReduce la biodiversidad

1.1. Fragmentos supFragmentos supéérstites representan rstites representan una fracciuna fraccióón del hn del háábitat original y bitat original y muchas especies sermuchas especies seráán eliminadas por n eliminadas por azar (azar (‘‘exclusiexclusióón inicialn inicial’’););

2.2. El El paisaje modificado paisaje modificado al que pertenece al que pertenece el fragmento puede ser inadecuado el fragmento puede ser inadecuado para muchas especies nativas, y para muchas especies nativas, y previene movimientos normales y previene movimientos normales y dispersidispersióón (= n (= aislamientoaislamiento););

Reduce Reduce ……

1.1. Fragmentos pequeFragmentos pequeñños tendros tendráán n menosmenoshháábitat, sostendrbitat, sostendráán n menosmenospoblaciones de especies nativas que, a poblaciones de especies nativas que, a la vez, la vez, serseráán n mmáás susceptibles a la extincis susceptibles a la extincióónny tendry tendráán n menosmenos posibilidades de posibilidades de interceptar las vinterceptar las víías de los individuos as de los individuos en dispersien dispersióónn((‘‘efecto de especiesefecto de especies--áárearea’’););

Reduce Reduce ……

1.1. Influencias climInfluencias climááticas, depredadores y ticas, depredadores y competidores oportunistas en paisajes competidores oportunistas en paisajes perturbados pueden penetrar en los perturbados pueden penetrar en los fragmentos y fragmentos y reducirreducir el el áárea nrea núúcleo de cleo de hháábitat adecuado (bitat adecuado (‘‘efecto de bordeefecto de borde’’); y); y

2.2. Los regLos regíímenes de perturbacimenes de perturbacióón natural y n natural y otros procesos en paisajes fragmentados otros procesos en paisajes fragmentados ocasionarocasionaráán cambios en las comunidades n cambios en las comunidades biolbiolóógicas.gicas.

Para contrarrestar la Para contrarrestar la

fragmentacifragmentacióónn

1. No destruir fragmentos silvestres intactos u otras áreas naturales (en reducción),

2. Minimizar efectos de construcción de carreteras, aclareos y, en general, barreras para la dispersión,

3. Mantener o restaurar amplios corredoresu otras formas de conectividad funcional entre áreas naturales pero, a la vez;

Contrarrestar Contrarrestar ……

1. Minimizar corredores artificiales de dispersión, que facilitan la proliferación de especies exóticas, y

2. Manejar activamente los fragmentos de hábitat para compensar los procesos naturales interrumpidos.

TTóópico de interpico de interéés para subdisciplinass para subdisciplinas

�� TeorTeoríía de a de biologbiologíía de poblacionesa de poblaciones: : distribucidistribucióón en parches,n en parches,

�� Estocasticidad Estocasticidad demogrdemográáficafica (el azar juega un (el azar juega un rol en la determinacirol en la determinacióón de cun de cuáándo mueren los ndo mueren los individuos, cuindividuos, cuáánta descendencia dejan o si nta descendencia dejan o si hallarhallaráán parejas adecuadas), competencia, n parejas adecuadas), competencia, depredacidepredacióón,n,

�� GenGenéética de poblaciones y biologtica de poblaciones y biologíía a evolutivaevolutiva: espacialidad y flujo gen: espacialidad y flujo genéético,tico,

�� BiologBiologíía de la conservacia de la conservacióónn: especies raras : especies raras y aisladas debido a fragmentaciy aisladas debido a fragmentacióón,n,

�� EcologEcologíía de paisajesa de paisajes..

Tres escalas Tres escalas (Hanski y Gilpin 1991)(Hanski y Gilpin 1991)::

�� LocalLocal: individuos interact: individuos interactúúan unos con an unos con otros, pero permanecen dentro de una otros, pero permanecen dentro de una misma poblacimisma poblacióón local la mayor parte de sus n local la mayor parte de sus vidas,vidas,

�� MetapoblaciMetapoblacióónn: grupo de poblaciones : grupo de poblaciones locales conectadas por dispersilocales conectadas por dispersióón, yn, y

�� Rango geogrRango geográáfico de una especiefico de una especie: todas : todas las poblaciones locales y metapoblaciones; las poblaciones locales y metapoblaciones; normalmente los individuos no utilizan todo normalmente los individuos no utilizan todo el rango geogrel rango geográáfico de su especie.fico de su especie.

TerminologTerminologíía ba báásicasica

Fundamento conceptualFundamento conceptual

DinDináámicamica (Levins 1970)(Levins 1970)

Modelo de LevinsModelo de Levins

Modelo de Levins Modelo de Levins ……

PredicciPrediccióón del modelon del modelo

Modelos de estructura de una Modelos de estructura de una

metapoblacimetapoblacióónn

ModelosModelos

Variaciones del de LevinsVariaciones del de Levins

(modelos (modelos ‘‘espacialmente explespacialmente explíícitoscitos’’))

Uso de los modelosUso de los modelos

Melitacea cinxiaMelitacea cinxia (Hanski (Hanski et alet al. 1995). 1995)

a.a. OcupaciOcupacióón aumenta con taman aumenta con tamañño del o del parche,parche,

b.b. Efecto de densidad: Entre menos Efecto de densidad: Entre menos aislados los parches, mayor la aislados los parches, mayor la ocupaciocupacióón.n.

�� Si aislamiento del parche aumenta y Si aislamiento del parche aumenta y áárea queda constante => rea queda constante => pp* decrece;* decrece;

�� Si aumento en distancia es compensado Si aumento en distancia es compensado con mayor con mayor áárea => rea => pp* permanece * permanece igual.igual.

Metapoblaciones fluctMetapoblaciones fluctúúan enan en

niveles de ocupaciniveles de ocupacióónn

�� Frecuentes extinciones de poblaciones Frecuentes extinciones de poblaciones locales, seguidas por recolonizaciones locales, seguidas por recolonizaciones ((turnoverturnover),),

�� ProporciProporcióón de ocupacin de ocupacióón (n (pp) y recambio ) y recambio ((turnoverturnover): caracter): caracteríísticas msticas máás s importantes de una metapoblaciimportantes de una metapoblacióón n (var(varíían en el tiempo),an en el tiempo),

�� Factores de variaciFactores de variacióón:n:1.1. Estocasticidad demogrEstocasticidad demográáfica, genfica, genéética y tica y

ambiental (cambios en disponibilidad de ambiental (cambios en disponibilidad de alimento y calidad del halimento y calidad del háábitat; catbitat; catáástrofes strofes ambientales),ambientales),

2.2. FragmentaciFragmentacióón: acciones deterministas.n: acciones deterministas.

Fluctuaciones en ocupaciFluctuaciones en ocupacióón n ……

�� Persistencia de metapoblaciones: tasa Persistencia de metapoblaciones: tasa de colonizacide colonizacióón > extincin > extincióón (e/m < 1),n (e/m < 1),

�� ÉÉxito de la colonizacixito de la colonizacióón: suficientes n: suficientes individuos deben desplazarse de un individuos deben desplazarse de un parche ocupado a otro desocupado,parche ocupado a otro desocupado,

�� Para ello poblaciPara ello poblacióón colonizante debe n colonizante debe persistir;persistir;

�� Persistencia estPersistencia estáá relacionada con relacionada con tamatamañño, poblaciones pequeo, poblaciones pequeññas sufren as sufren mayores riesgos de extincimayores riesgos de extincióón.n.

Factores de historia de vidaFactores de historia de vida

Demografía local

Tasa de colonización depende de:

� Tamaño y aislamiento del parche,

� Calidad y relación con paisaje,

� Características demográficas,

Tasas de migración: afectadas en siete especies de polillas (Nieminen 1996) por:� morfología,

� temperatura y

� densidades locales.

Efecto rescateEfecto rescate((Brown y KodricBrown y Kodric--Brown, 1977)Brown, 1977)

�� En modelo de Levins los parches estEn modelo de Levins los parches estáán ocupados o n ocupados o desocupados,desocupados,

�� En otros modelos la conexiEn otros modelos la conexióón afecta las dinn afecta las dináámicas,micas,�� Efecto rescateEfecto rescate: migraci: migracióón entre parches n entre parches previenepreviene

declinacideclinacióón de poblaciones locales:n de poblaciones locales:�� MetapoblaciMetapoblacióón de n de EuphydryasEuphydryas muestra altas fluctuaciones en muestra altas fluctuaciones en

densidad,densidad,�� MigraciMigracióón entre parches evita extinciones locales y mantiene n entre parches evita extinciones locales y mantiene

altos niveles relativos de heterocigosidad,altos niveles relativos de heterocigosidad,

�� Es parcialmente responsable de una Es parcialmente responsable de una caractercaracteríísticasticaprincipalprincipal de las metapolaciones: la de las metapolaciones: la proporciproporcióónn de parches de parches ocupados es relativamente ocupados es relativamente constanteconstante en el tiempo, en el tiempo, aunque las poblaciones de parches individuales se aunque las poblaciones de parches individuales se extingan con cierta frecuencia.extingan con cierta frecuencia.

Extinciones correlacionadasExtinciones correlacionadas

�� Metapoblaciones se definen por su nivel Metapoblaciones se definen por su nivel intermediointermedio de migracide migracióón entre parches,n entre parches,

�� Modelos explModelos explíícitoscitos: din: dináámica demogrmica demográáfica de fica de una poblaciuna poblacióón puede afectar tasas de n puede afectar tasas de migracimigracióón,n,

�� Diferentes poblaciones pueden presentar Diferentes poblaciones pueden presentar dindináámicas distintas (emigracimicas distintas (emigracióón e n e inmigraciinmigracióón especn especííficas) yficas) y

�� Afectar la persistencia de la metapoblaciAfectar la persistencia de la metapoblacióón.n.

AutonomAutonomíía espaciala espacial