Este documento describe los conceptos básicos de poblaciones y comunidades, incluyendo las propiedades de las poblaciones como el potencial biótico, la resistencia ambiental, los patrones de crecimiento y la capacidad de carga. También explica la dinámica de las poblaciones a través del crecimiento biológico, las estrategias r y K, y las interacciones entre poblaciones como el aislamiento, la territorialidad y la alelopatía. Finalmente, analiza la dispersión y distribución de las poblaciones.

1. POBLACIONES COMUNIDADES Y

2. Conjunto de individuos u organismos pertenecientes a una misma especie y que habitan en el mismo lugar, por lo que intercambian material genético por medio del proceso reproductivo y generan descendencia fértil. 1. CONCEPTOS POBLACIONALES 1.1. POBLACIÓN :

3. 1.2. PROPIEDADES DE LA POBLACIÓN: 1.2.1. Potencial biótico Es la capacidad que tienen los organismos de una población p ara reproducirse en c ondiciones óptimas . Debe estar libre de Debe contar con

4. 1.2.2. Resistencia ambiental Es la interacción de factores bióticos y abióticos que se conjuntan para impedir la expresión del potencial biótico de una población . Pueden ser afectadas por

5. 1.2.3. Patrones de crecimiento Cada especie posee un potencial biótico específico que se expresa en su potencial reproductivo . Sin embargo estas poblaciones resultan Afectadas por diversos motivos. E n una fase de adaptación inicial la población aumentará lentamente etapa que se conoce como fase lag o fase lenta y continuará el crecimiento con el desarrollo de la fase logarítmica (fase log) o exponencial, para concluir con la fase estable o de equilibrio, donde se manifiesta otra de las propiedades de la población: la capacidad de carga.

6. 1.2.4. Capacidad de carga En la naturaleza el tamaño de casi todas las poblaciones es estable, esto se debe a que el tamaño poblacional no puede atribuirse tan solo al potencial reproductivo de la especie sino que el ambiente ejerce una influencia considerable sobre esta. Los factores ambientales limitan su tasa de crecimiento; la cifra en la que la población se estabiliza se conoce como capacidad de carga. se señala como el número máximo de individuos de una especie (población).

7. Dn/dt= rN*(K-N)/K valorar la importancia de la Capacidad de Carga, ya que describe el tipo de curva poblacional. Se puede donde: r = tasa de incremento de la población N = cantidad de individuos que existen en cierto momento K = capacidad de carga C. Crecimiento exponencial o en forma de j: N (pequeño) y (K-N)/K se aproxima a 1 Dn/dt= rN C. Sigmoidea: N (grande) y (K-N) como (K-N)/K disminuyen retardando el crecimiento Poblacional.

8. 1.2.5. Tamaño y densidad poblacional: Densidad de población inmigración mortalidad mortalidad natalidad (+) (-) (+) (-) Fenómenos que incrementan(+) o decrementan(-) la población Densidad de la población: Propiedad de la población que se define como el número de individuos por unidad de área o de volumen. Ejemplo: que existen 500000 artrópodos/metro2 o también 7000 habitantes/kilómetro2.

9. Natalidad: Es el aumento típico de una población, esto implica la generación de nuevos individuos. Suele indicarse como el número de individuos producidos por unidad de tiempo: ▲N/▲t , donde ▲ N es la producción de individuos en la población. Si se considera ▲N N▲t , se habla de la natalidad/unidad de la población. Tasa bruta de natalidad= (Número de nacimientos por año/poblac.total)*1000 Tasa bruta de mortalidad= (Número de muertes por año/poblac.total)*1000 Las tasas brutas de natalidad y mortalidad se calculan en la siguiente forma:

10. 1.3. ESTRUCTURA PIRAMIDAL: Otra característica importante de una población es su estructura por edades; cuando la población no presenta un crecimiento muy diferenciado tiende a alcanzar una estructura por edades estable.

11. 2. CRECIMIENTO BIOLÓGICO qx 2.1. TABLAS DE VIDA: 1. E.V = ex = 1700/1000 = 1,7. 2. E.V = ex = 950/500 = 1,9 3. E.V = ex = 550/300 = 1,83 4. E.V = ex = 300/200 = 1,50 5. E.V = ex = 125/150 = 0.83 E.V = Esperanza de vida Cuando se conjuntan una serie de datos acerca de las características de una población se pueden construir las tablas de vida. Edad en Años (grupos Formados Por Intervalos) Esperanza De vida por intervalo Número De Individuos Vivos En el Intervalo. Número Individuos Vivos En el Intervalo Más los de Los Intervalos Inferiores (acumulado) Número De Individuos vivos Número De Individuos muertos mortalidad Número De caso 1) 0 1000 500 0.50 750 1700 1.70 2) 1 500 200 0.40 400 950 1.90 3) 2 300 100 0.33 250 550 1.83 4) 3 200 50 0.25 175 300 1.50 5) 4 150 50 0.33 125 125 0.83 6) 5 100 - - - - - VALORES DE UNA POBLACIÓN HIPOTÉTICA X* 1xdx Lx Tx ex

12. 2.2. CURVAS DE CRECIMIENTO BIOLÓGICO : El crecimiento de una población está ligado al aumento del número de individuos en relación con el tiempo dado y con el individuo por sí mismo .

14. Estudio de los cambios que se presentan en una población. 3. DINÁMICA DE LA POBLACIÓN

15. 3.1. Estrategias k y r Son estrategias (Mecanismo que permite dirigir un proceso) relacionadas con los procesos de sobrevivencia de una especie. La planta diente de león tiene un crecimiento poblacional de la especie con estrategia r y el elefante por el contrario posee una estrategia k.

16. Estrategias k y r Estrategia k : Se desarrollan más cerca de su capacidad de carga, adoptando una curva sigmoidea. Estrategia r : Presenta un crecimiento similar al exponencial.

17. Características de las Estrategias k y r ESTRATEGIA DE SOBREVIVENCIA k r Tasa Reproductiva Baja Elevada Cuidados Paternos Existe No existe Dimensión Corporal Grande Pequeño Tiempo Generacional Prolongado Breve Su Hábitat Estable Inestable Tasas de Mortalidad Baja o constante altas Presenta Migración Poca Alta Mecanismos Defensivos Desarrollados No desarrollados Competencia Interespecifica Intraespecifica Nº de Crías Pequeño Grande Reproducción Tardía Temprana

18. Ejemplos: La Mala Hierba presenta la Estrategia r El Rinoceronte presenta la Estrategia k

19. 3.2. Ley de la Tolerancia de Shelford Expresa que la existencia y prosperidad de un organismo o una especie en particular depende del carácter completo de un conjunto de condiciones. La ausencia o el descenso pueden deberse a la deficiencia o exceso tanto cualitativo o cuantitativo con respecto a los diversos factores que se acercan a los limites de tolerancia del organismo.

20. Fluctuaciones de la Población La combinación de uno o más de los factores considerados en esta ley ocasionan que las poblaciones de la especie dada pueden sufrir oscilaciones diversas con respecto al tiempo. Tipos de fluctuaciones de la población

21. Tipos de fluctuaciones de la población Población No Fluctuante.- Cuando una especie se mantiene en un nivel relativamente constante de un año a otro aunque sufra, por ejemplo, severos efectos climáticos, éstos se compensan con tasas máximas de reproducción; la curva final será mas o menos permanente. Población Cíclica.- Se manifiesta cuando se grafican los datos de tiempo contra el número de organismos de una población y se manifiestan una serie de sigmoides que se presentan con cierta regularidad . Población Irruptiva .- Es aquel que después de mantener un crecimiento homogéneo sube exponencialmente, presentando una alta densidad en periodos muy cortos para enseguida retomar a los niveles originales de población o incluso descender aún más

22. Todos estos tipos de variaciones se relacionan con algunos factores asociados a la ley de la tolerancia que son, entre otros los siguientes: a) Los márgenes de tolerancia de un organismo (especie) para un factor pueden ser más amplios que para otros. b) Los organismos con márgenes amplios de tolerancia para una gran cantidad de factores son los que poseen más probabilidades de presentar una distribución amplia. c) Si el organismo no vive en condiciones ecológicas óptimas , entonces puede reducir sus límites de tolerancia a otros factores; la combinación de todos estos influirán definitivamente en los patrones de fluctuación de la población.

23. Cuando escasea el nitrógeno en el suelo la resistencia de la hierba a la sequía se reduce y, por tanto, requiere más agua para evitar el marchitamiento; por otro lado las orquídeas tropicales podrían vivir a pleno sol, siempre que se las mantuviese con una humedad óptima; como en la naturaleza esto no sucede, crecen sólo a la sombra, porque no pueden soportar el efecto solar directo

24. 1.- Aislamiento : Las fuerzas que producen el aislamiento ya sea en una especie , o entre diversas especies o en ambos casos son: 1.- La competencia entre los individuos puesto que los recursos escasean 2.- Un antagonismo directo. 3.3. Interacciones entre las poblaciones:

25. 2.- Territorialidad : Cualquier tipo de mecanismo activo que mantenga separados a los individuos, o a unos grupos de otros. Esto puede suceder: En el seno de una misma población o especia. Entre poblaciones o especies diversas. Puede decirse que en los animales superiores se manifiesta por conductas y comportamientos específicos, mientras que en las plantas, animales inferiores y microorganismos, los mecanismos son generalmente de índole química. Los cantos primaverales de los pájaros machos no solo sirven para cortejar a las hembras sino que se advierten a otros machos para que se mantengan alejados del territorio que servirá tanto para la crianza de los futuros descendientes, como para la consolidación de su sexualidad.

26. Clamido Esporas de Fusarium oxysporum Se da cuando en presencia de la arcilla tipo montmorilonita las bacterias mantienen su predominio sobre los hongos, particularmente sobre la población de Fusarium oxysporum. Esto se debe a que dicha arcilla ejerce un efecto neutralizante del pH; el creciente nivel de acidez que se produce cuando la montmorilonita se pierde, permite la proliferación del hongo y el alejamiento bacteriano en este sui géneris territorio. “ Territorialidad en el suelo”

27. 3.-Alelopatía Efecto causado por organismos que secretan en el ambiente sustancias tóxicas para otras especies. Se ha hecho evidente que las hojas caídas del eucalipto liberan sustancias químicas toxicas para otros vegetales y que su néctar es nocivo para las abejas nativas . ÁRBOL DE EUCALIPTO (Eucalyptus globulus)

28. 4.- Dispersión: Capacidad que tiene una población, basada en ventajas adaptivas, que le permite colonizar nuevos hábitats. La selección natural favorece a los organismos que emigran hacia ambientes no saturados, abandonando los habitats densamente poblados. Pero cuando los individuos emigran corren el riesgo de perecer y lograran perpetuarse solo si tienen una gran descendencia.

29. Las plantas que crecen en áreas alteradas, y que promueven la dispersión de gran cantidad de semillas a distancias lejanas con la ayuda del viento o de los animales. Entre estas plantas puede citarse el diente de León (Taraxacum officinale) , el cual presenta tasas explosivas de reproducción.

30. 5.-Colonización La colonización está fundamentada en las adaptaciones que presentan los organismos y que les permiten la dispersión para invadir nuevos hábitats. Las especies o poblaciones que son colonizadas presentan una gran capacidad adaptativa.

31. Distribución o Dispersión Interna de la población Conocida también como dispersión de los organismos en el espacio.

32. 1.- Distribuirse Homogéneamente. En esta categoría se pueden señalar algunas especies forestales o algunas plantas del desierto. En el caso de los árboles, el recurso ambiental que provoca esta dispersión radica en la competencia por el suministro de luz solar, ya que para recibirla los árboles tienden a espaciarse en intervalos tan regulares que rebasan el marco de la distribución al azar o fortuita. En le caso de las plantas del desierto, el factor que condiciona la dispersión o distribución es el suministro de agua. Cactus

33. 2.- Distribución al Azar Aparece cuando no existen razones especiales o factores ambientales limitantes que condicionen cierto tipo de distribución. Cuando se presenta una uniformidad ambiental no existe una interacción específica con otros individuos o poblaciones y hay una buena dispersión. Se dice que una planta “posee” este tipo de distribución cuando no presenta interacciones con otros organismos, dispone de luz, sus semillas se diseminan naturalmente por acción del viento y habita en un medio donde las condiciones de topografía, humedad u otras son regulares.

34. 3.-Distribución Aglomerada La aglomeración o amontonamiento es un patrón de dispersión muy común y puede deberse, entre otros, a los factores; métodos de reproducción, razones sociales entre los animales, conservación de condiciones fisiológicas favorables – como el mantenimiento del contenido de humedad en los cuerpos, de temperatura necesaria para la incubación de las crías-, etc . Imagen que muestra el amontonamiento de las cochinillas debajo de objetos o piedras en contacto con el suelo.

35. Pruebas estadísticas sencillas, tales como la distribución de Poission , la prueba de chi cuadrada y la prueba de t de student permite calcular no solo el tipo de distribución, sino estimar el tamaño teórico de la población.

36. En ocasiones, los censos de animales no pueden realizarse en forma directa debido a causas diversas, entre las que se cuentan: baja visibilidad del organismo por el tipo de región en que se halla; falta de vías de acceso a la zona; también puede darse el caso de que el numero de organismos sea pequeño por tratarse de especies en peligro de extinción y que además se encuentran en áreas protegidas. 4. CENSOS POBLACIONALES Y DENSIDAD POBLACIONAL

37. Los mecanismos reguladores de la población conocidos como mecanismos extrínsecos incluyen los factores físicos al igual que otros de naturaleza biológica como: Disponibilidad de alimentos Presencia de enemigos naturales Agentes que causan enfermedades en la población Por el contrario, los mecanismos intrínsecos son aquellos que depende de la anatomía, fisiología o comportamiento de los organismos que constituyen la población o especie en cuestión. 5. INTERACCIONES BIOLOGICAS QUE AFECTAN A LAS POBLACIONES

40. 5.1. Principio de Gauss y competencia entre las especies El principio de Gauss señala que solo puede subsistir una especie por cada nicho ecológico. Se a demostrado que sin en una comunidad coexisten especies similares, los nichos que ocupan no son idénticos sino que se encuentran subdivididos.

41. Cuando los nichos se superponen significa que más de una especie usa un mismo recurso de por sí limitado; en las comunidades donde esta situación se presenta el proceso de selección natural contribuye a remarcar las diferencias entre las poblaciones competidoras, lo que en la practica se traduce en una diferenciación de nichos, reduciéndose así al mínimo la competencia entre las especies.

42. La depredación Los depredadores pueden ser consumidores primarios si se alimentan de vegetales herbívoros y secundarios o terciarios si se alimentan de un consumidor de primer o según orden (carnívoros), respectivamente. Para una población el efecto que causa los depredadores eso en cierta forma beneficiosa porque elimina parcialmente a miembros de esta especie e impide la sobrepoblación

44. 5.2. Otras relaciones biológicas en una comunidad TIPO DE INTERACCION EFECTOS INMEDIATOS DE LA INTERACCION DEFINICION EJEMPLOS Cooperación +/+ Ambas poblaciones se benefician. La interacción es opcional para ambas especies. Efectos sinérgicos entre poblaciones bacterianas. Mutualismo +/+ Ambas poblaciones se benefician. La interacción es obligada para la supervivencia y crecimiento de cada aun de las especies. Simbiosis bacteria rhizobium / leguminosa Comensalismo +/0 Una de las poblaciones se beneficia, la otra no resulta afectada. Orquídea / árbol sobre el que crece. Amensalismo -/0 Una de las poblaciones es inhibida, la otra no resulta afectada. Antibiosis del hongo Competencia -/- Una población elimina a la otra; en el proceso ambas resultan afectadas. Paramecium aurelia / paramecium caudatum Depredación +/- Una de las poblaciones se beneficia la interacción es necesaria para la supervivencia del depredador o del parásito. Lince / liebre Parasitismo Amiba / hombre

45. Ejemplos de relaciones simbióticas Es notable la relación simbiótica de los microorganismos fijadores de nitrógeno que viven en el intestino de las termitas, donde favorecen la digestión de la madera, proceso del que ambas especies se benefician.

46. La simbiosis de los hongos micorricos favorece en general la activación de los biociclos de nutrientes, así como a las plantas y hongos que participan en esta asociación simbiótica. Las micorrizas mas estudiadas son de dos tipos: (1) ectotroficas o ectomicorrizas, que se manifiestan externamente, por ejemplo, alrededor de las raíces de los pinos, donde a simple vista puede apreciarse el manto fungico, y (2) las endotroficas o endomicorrizas que se penetran a las células de la raíz por medio de los micelios fungicos. Este ultimo tipo de micorrizas se han estudiado en plantas como la cebolla y el maíz.

47. Otra simbiosis significativa es la que se establece entre los nódulos de las leguminosas (fríjol, habas, soya, chicarro, etc.) y las bacterias rhizobium. Estas y otras bacterias son, junto con las algas cianofitas y los atinomicetos (solo algunas especies), los responsables de la fijación biológica del nitrógeno en el planeta

48. La sucesión primaria se origina a partir de la colonización, establecimiento y desarrollo de una comunidad en un nuevo hábitat, mientras que la secundaria se inicia cuando la comunidad y el medio o solo alguno de ellos, en que se desarrolla ha sufrido alteraciones parciales o totales debidas al fuego, inundaciones, explosiones volcánicas, etc. 6. TIPOS DE SUCESIÓN