ECOLOGIA POPULAȚIEI: PARAMETRI, METODOLOGIE, EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Ecologia populației sau demoecología este studiul de oameni și relația lor cu mediul înconjurător. Obiectivul său este de a caracteriza populația în termeni de naștere, mortalitate, imigrație și emigrare, pe lângă definirea parametrilor populației precum densitatea, distribuția spațială și distribuția vârstei indivizilor.

O populație este definită ca un grup de indivizi aparținând unei specii care trăiesc în același timp într-o zonă comună. Membrii unei populații folosesc aceleași resurse și interacționează între ei. Limitele unei populații pot fi naturale (precum peștele dintr-un lac) sau pot fi definite de cercetător.

Sursa: pixabay.com

Cercetarea în ecologia populației poate implica munca de laborator, munca de teren și aplicarea modelelor matematice și statistice grupului de studiu.

Ce studiezi?

Ecologia populației se poate distinge de alte studii științifice similare - cum ar fi studiul peisajelor și ecosistemelor - prin amploarea și concentrarea disciplinei. Obiectul principal de studiu este un grup de organisme care sunt corelate din punct de vedere taxonomic sau funcțional.

Conceptul de ecologie a populației încearcă să răspundă la întrebări legate de capacitatea de transport a mediului, dimensiunea optimă a populației, cauzele și mecanismele prin care mărimea crește, cum ar fi distribuția populațiilor, printre altele.

De asemenea, acest corp de cunoaștere încearcă să înțeleagă relațiile ecologice intraspecifice, să-l numim competiție sau mutualism între indivizii care aparțin aceleiași specii și relații interspecifice, cum ar fi prădarea și procesele coevoluționare.

Conceptul de populație

Pachet de lupi.

Când vorbim de ecologia populației, este necesar să definim ce este o populație. În acest context, o populație este definită ca un grup de organisme cu capacitatea de a se reproduce și care se regăsesc într-o zonă spațială comună (adică sunt simpatice) în același timp. Acest concept este sinonim cu populația biologică.

Acești indivizi formează o unitate funcțională în care interacționează între ei și se pot reproduce. Rețineți că conceptul de populație locală diferă de conceptul de specie și populația unei specii. În aceste cazuri, conceptul de populație este definit anterior de cercetător și poate deveni arbitrar.

Populațiile evoluează prin selecția naturală, care acționează asupra variațiilor ereditare între indivizi, schimbând frecvențele diferitelor caracteristici în timp.

În ultimii douăzeci de ani, accentul din ecologia populației a trecut la ecologia „metapopulărilor”.

Acest concept dezvoltat de Levins cuprinde „populații de populații” și, în urma acestei viziuni, fiecare populație locală este susceptibilă la dispariție, dar poate fi echilibrată prin procese de imigrare din alte populații.

Parametrii studiului

Ecologia populației se concentrează pe studierea anumitor proprietăți ale unui grup, în principal creșterea, supraviețuirea și reproducerea. Cei mai importanți parametri sunt:

Mărimea și creșterea populației

Creșterea populației este determinată de combinarea a patru procese: reproducere (sexuală sau asexuală), mortalitate, imigrare și emigrare.

O măsură a creșterii populației este rata intrinsecă a creșterii populației, notată prin litera r și este definită ca rata de creștere pe persoană (sau pe cap de locuitor) pe unitatea de timp a populației.

După cum s-a discutat, conceptul de populație implică variabilele timp și spațiu, astfel încât dimensiunea populației și ratele de creștere sunt calculate pentru o anumită unitate de timp și spațiu.

Există mai multe modele de creștere a populației: exponențială și logistică. Primul reprezintă o populație într-un mediu nelimitat și după model, pe măsură ce populația crește, creșterea devine mai rapidă. Cu toate acestea, acest model nu poate fi aplicat pe termen lung nici unei populații.

În schimb, modelul logistic este mai realist și încorporează termenul „capacitate de transport” - dimensiunea maximă a populației pe care mediul o poate suporta.

Densitate

Populațiile pot fi descrise în termeni de densitate și dispersie. Densitatea se referă la numărul de indivizi pe suprafață sau pe volum - numărul de plante pe metru pătrat sau numărul de bacterii pe mililitri dintr-o eprubetă. Acest parametru este dinamic.

Densitatea populației poate fi reglată de factori precum natalitatea și rata de deces care încetinesc creșterea populației, stabilizându-l în apropierea capacității sale de transport.

dispersare

Dispersia este modelul spațial pe care îl urmărește populația și poate varia substanțial în funcție de densitatea locală și de caracteristicile ecologice ale mediului. Este logic să ne gândim că cele mai potrivite regiuni pentru o anumită specie vor fi locuite într-o proporție mai mare.

În mod similar, interacțiunile sociale animale pot influența și dispersia populației.

Gruparea indivizilor în anumite zone este cel mai frecvent model de dispersie. De exemplu, amfibienii își petrec cea mai mare parte a timpului sub roci, deoarece oferă un mediu mai umed decât zonele expuse la soare, evitând astfel desicarea.

În cazul puțin probabil ca condițiile de mediu să fie omogene, distribuția indivizilor va fi aleatorie.

Schema de dispersie uniformă nu este frecventă și atunci când este observată poate fi o consecință a interacțiunilor între indivizi. Unele plante pot produce substanțe chimice care inhibă germinarea însoțitorilor lor în zonele apropiate sau în cazul animalelor teritoriale, ele pot înstrăina alte persoane.

Metodologie

Ecologia populației integrează dezvoltarea teoriei, lucrările de laborator și munca de teren.

Cu toate acestea, odată cu modernizarea disciplinei și sosirea computerelor capabile să efectueze lucrări statistice importante, există o cantitate enormă de date care pot fi utilizate de către ecologii populației, fără a fi nevoie de muncă de teren.

Cunoașterea numărului de indivizi care alcătuiesc o populație (această valoare este cunoscută sub denumirea de „dimensiunea populației”) și distribuția lor sunt unele dintre obiectivele principale ale ecologiei populației și pot fi estimate după diferite metodologii.

Cele mai utilizate tehnici pentru estimarea parametrilor de relevanță în ecologia populației vor fi descrise mai jos:

Mărimea populației

Prima abordare - și cea mai intuitivă - este numărarea directă a indivizilor. Această tehnică poate fi aplicată populațiilor mici unde numărarea asigură o valoare exactă.

De exemplu, dacă doriți să studiați numărul de câini domestici dintr-o regiune, numărul de stele marine într-o zonă superficială sau numărul studenților universitari locali.

Cu toate acestea, când ținta de cercetare este un grup mai mare, numărarea directă nu este o alternativă viabilă.

În aceste cazuri, se efectuează un număr indirect al membrilor populației. Dacă distribuția organismului de studiu este foarte largă, organismele pot fi numărate într-o zonă delimitată și apoi extrapolate la suprafața reală.

Numărul de indivizi poate fi, de asemenea, estimat indirect prin dovezi, cum ar fi cuiburi, creveți sau probe fecale.

În cele din urmă, se poate aplica metoda de captare și recaptare, care este folosită pe scară largă pentru studiul populațiilor de animale. Primul pas include capturarea animalelor, marcarea lor și eliberarea lor. Acestea sunt apoi capturate din nou și dimensiunea este estimată în raport cu persoanele capturate și etichetate.

Structura populației

Studiile privind populația încearcă să caracterizeze populația în termeni de sex, stadiu de dezvoltare a individului, stadiu de reproducere, printre altele.

Pentru a atinge acest obiectiv este necesar să cunoaștem vârsta aproximativă a organismului. În cazul mamiferelor, uzura poate fi observată la dinți, în alte grupuri de animale se poate deduce de starea structurilor precum coarnele sau penele.

În regatul vegetal, inelele de creștere pot fi luate în calcul pe trunchiul copacilor. Există, de asemenea, tehnici de biologie moleculară care permit estimarea vârstei organismelor.

Exemplu de investigație reală

În 1996, Trajano a investigat ecologia populației vampirului comun Desmodus rotundus (Chiroptera). Prin experimentele de captare și recaptare, el a putut să concluzioneze că dimensiunea coloniei varia lunar, ceea ce indică faptul că liliecii se deplasează frecvent de la peșteră la peșteră.

Conform acestui studiu, liliacul este capabil să migreze în regiuni mai calde atunci când climatul o impune. Densitatea minimă a populației raportată a fost de 3,5 indivizi pe kilometru pătrat.

De Ltshears, de la Wikimedia Commons

Aplicații

Cunoașterea ecologiei populației este esențială pentru conservarea și gestionarea biologiei faunei sălbatice și a resurselor. Pentru a face față problemelor legate de conservarea biodiversității, este necesar să aveți informații precise despre ecologia populației grupului de studiu.

De exemplu, dacă doriți să studiați care sunt motivele pentru care amfibienii scad în număr în întreaga lume sau dacă introducerea unei specii străine afectează într-un fel o specie locală, este necesar să avem date despre ecologia populației. .

Referințe

1. Hannan, MT, & Freeman, J. (1977). Ecologia populației organizațiilor. Revista americană de sociologie, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Ecologie: impactul problemelor actuale de mediu asupra sănătății și mediului. Ediții Ecoe.
3. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Campbell Biology. Pearson.
4. Rockwood, LL (2015). Introducere în ecologia populației. John Wiley & Sons.
5. Trajano, E. (1996). Mișcări de lilieci de peșteri din sud-estul Braziliei, cu accent pe ecologia populației din liliacul comun de vampiri, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28 (1), 121-129.