Resumen de Ecología: Módulo D.1-Las Poblaciones PDF

11/10/2024 1 Unidad D. Ecología Módulo D.1-Las poblaciones Cibi 3001 2 Objetivos 1-Indicar la relación de la evolución y la genética con las poblaciones 2-Indicar algunos factores que afectan las características de las poblaciones y su tamaño 3-Indicar la importancia de la...

11/10/2024 1 Unidad D. Ecología Módulo D.1-Las poblaciones Cibi 3001 2 Objetivos 1-Indicar la relación de la evolución y la genética con las poblaciones 2-Indicar algunos factores que afectan las características de las poblaciones y su tamaño 3-Indicar la importancia de la capacidad de acarreo 4-Indicar los factores que impactan a las poblaciones de forma dependiente o independiente de la densidad 5-Indicar la importancia de lo que ha ocurrido con la población humana y sus consecuencias sobre el ambiente 6-Indicar ejemplos variados sobre los temas estudiados 3 Capítulos en el libro de Audesirk para el tema de las poblaciones 16= Evolución de poblaciones 27 = Crecimiento poblacional y regulación 4 Luego de haber definido lo que es una especie, hay que estudiar a las poblaciones Población = todos los miembros de una especie que viven en un área La evolución opera a nivel de las poblaciones, no de los individuos Los cambios evolutivos se pueden notar con el transcurso de las generaciones 5 En una población hay distintas proporciones de los posibles alelos o variantes de un gene Para cada gene, usualmente hay dos o más alelos: Ejemplo: P/p para flor violeta (P= purple) o blanca (p) Los alelos influyen las características de los individuos ya que codifican para alguna función 6 El conjunto de alelos de todos los genes en una población forma el pool genético-la contribución de cada alelo es su frecuencia 7 El pool genético para color en los hamsters 8 El ambiente interactúa con el pool genético indirectamente En el caso de los hamsters y el color del pelaje, en su ambiente natural unos colores pueden ser más protectores y otros pueden ser más atractivos para los depredadores Si unos colores son más visibles y desaparecen sin dejar progenie, eventualmente la frecuencia de los alelos en el pool genético cambia 9 Y la evolución es un cambio en la frecuencia de los alelos L A S DIF ER EN CIAS V ISIBL ES QU E SE VA N NOTA NDO SO N UN R EF L E JO DE LO S CA M BIO S EN EL PO O L GE NÉTICO 1  11/10/2024 10 La evolución ocurre porque : Hay mutaciones que aportan alelos nuevos Puede haber flujo genético entre poblaciones Algunas poblaciones son pequeñas La reproducción no necesariamente ocurre al azar, sabemos que puede ser selectiva No todos los individuos se reproducen en la misma proporción y ocurre la selección natural 11 Recordando a la deriva genética Cambia la frecuencia de los alelos Puede llevar a la desaparición de un alelo de la población 12 La frecuencia de los alelos en el pool genético de Biston betularia se afectó según las preferencias de los depredadores 13 El efecto cuello de botella (bottleneck) Ocurre en poblaciones pequeñas en las que solamente algunos alelos pasan a la progenie luego de haber ocurrido un evento que eliminó a muchos individuos La población resultante tiene menos diversidad genética y es más vulnerable a la extinción ya que se puede haber perdido algún alelo exitoso 14 El efecto fundador (founder effect) Ocurre cuando un número pequeño de individuos establece una colonia y su reproducción se limita a los miembros del grupo En el mundo natural puede ocurrir cuando algún evento desvía un grupo de individuos hacia un sitio nuevo En los humanos ocurre cuando un grupo se establece en un sitio y no se mezcla con otras poblaciones, lo que ha ocurrido con los Amish en Lancaster, Pennsylvania Los individuos pueden tener algunos alelos en una proporción diferente a los organismos parentales originales 15 Los Amish y el síndrome Ellis-van Creveld Una pareja original pasó el rasgo a sus hijos Dado el caso de que la comunidad era pequeña y la reproducción es cerrada entre ellos, el impacto del alelo es mucho mayor que en la población general El síndrome asociado con unos genes en el cromosoma 4 causa: Extremidades cortas Dedos extra Problemas dentales Complicaciones cardíacas en algunos casos 16 En general, lo peor para cualquier población es la disminución de su pool genético En los animales y plantas puede ocurrir por: Pérdida de su habitat Cacería Cautiverio El impacto: 2  11/10/2024 El impacto: Individuos menos saludables Pérdida de alelos valiosos Posible extinción 17 Los diablos o demonios de Tasmania y un tipo de cáncer contagioso: falta de variedad genética en sus mecanismos de defensa 18 Y en general, lo mejor para una población es la diversidad genética Se puede lograr con acciones favorables: Conservar distintos tipos de habitats para que las poblaciones no caigan en peligro de extinción Asegurar que los ambientes conservados son suficientemente grandes para que haya una cantidad significativa de individuos que aporten el pool genético completo de la especie Si los ambientes conservados no pueden ser continuos porque han sido fragmentados, mantener unos corredores que faciliten el contacto entre las distintas poblaciones 19 El Parque Nacional Gorongosa en Mozambique, Africa: modelo de restauración de un ambiente rico y complejo que favorece y se beneficia de la diversidad genética de muchas poblaciones 20 Corredores para que los animales se muevan sin peligro 21 Algunas características de las poblaciones 22 Densidad = cantidad de individuos por área o volumen Estructura por edad = cantidad de infantes, adultos, ancianos, etc. Tamaño = cantidad total de individuos Dispersión = se relaciona con la organización de la población y afecta su densidad 23 24 Los organismos en una población pueden estar: Agrupados- es un mecanismo ventajoso para evitar a los depredadores Favorece encontrar una pareja para reproducirse Los recursos pueden estar localizados Distribuídos de manera uniforme-se mantiene la distancia entre los individuos Al azar- los organismos no están agrupados y tampoco se encuentran de manera uniforme en el ambiente 25 El tamaño de una población es el resultado del aumento natural y la migración neta Natalidad = cantidad de organismos que nacen Mortalidad = cantidad de organismos que mueren Aumento natural: Nacen más de los que mueren Emigración = organismos que salen de la población Inmigración = organismos que entran a la población 3  11/10/2024 Migración neta= Representa a los que llegan menos los que salen 26 El potencial biótico es la tasa mayor a la que puede crecer una población Depende de: Edad en que los individuos comienzan a reproducirse La frecuencia de la reproducción El promedio de hijos cada vez que ocurre la reproducción La cantidad de años reproductores La tasa de muerte bajo condiciones ideales 27 Dos extremos en la cantidad de hijos y su capacidad para sobrevivir Llegada rápida a la edad reproductora pero tienen corta vida Tienen muchos hijos Los hijos tienen poca probabilidad de sobrevivir Llegada lenta a la edad reproductora pero tienen larga vida Tienen pocos hijos Los hijos tienen mayor probabilidad de sobrevivir 28 Las pérdidas de individuos en una población se pueden analizar en curvas de supervivencia: III= Poblaciones tempranas = se pierden las crías y organismos jóvenes Tienen muchos hijos y no los protegen I = Poblaciones tardías = se pierden los individuos viejos Tienen pocos hijos y los protegen bien II =Poblaciones constantes = todos los organismos en la población tienen la misma probabilidad de vivir 29 30 Si el balance entre los nacimientos y las muertes es siempre positivo, hay un crecimiento exponencial de la población 31 El crecimiento exponencial de la población puede ocurrir cuando un organismo es introducido en un nuevo ambiente = especies invasoras 32 El ejemplo del kudzu Es original de Asia La introdujeron en Estados Unidos a finales de los 1800s En PR la hay desde el 1940 El propósito: planta ornamental y control de la erosión Consecuencia: sobrecrece, se enreda y no deja espacio para las plantas nativas 33 El ejemplo del pez león Es del Pacífico Se introdujo en el Atlántico y el Caribe posiblemente cuando los humanos los eliminaron de sus peceras hace casi 30 años Tiene pocos enemigos Afecta la industria pesquera 4  11/10/2024 Afecta la industria pesquera 34 Tratando de resolver un problema serio -Ejemplo: en Curazao hay varias alternativas comerciales para consumir al pez león 35 El potencial biótico puede pasar por ciclos Muchos microorganismos e insectos tienen temporadas que varían según la cantidad de lluvia, temperatura o disponibilidad de nutrientes 36 La curva logística de crecimiento y la capacidad de acarreo (carrying capacity) La curva logística se estabiliza cuando la cantidad de organismos llega al nivel que puede sostener el ambiente según los recursos disponibles 37 El peligro de que una población crezca más allá de la capacidad de acarreo El exceso de población le causa daño al ambiente Es posible que la población desaparezca Es posible que la población se quede en niveles bajos 38 El potencial biótico está limitado por la resistencia ambiental La resistencia ambiental incluye todos los factores vivos y no vivos que limitan el crecimiento poblacional Interacciones con otros organismos Eventos naturales a corto y largo plazo 39 Formas en que el ambiente limita el potencial biótico y el crecimiento poblaciones (1) Factores dependientes de la densidad- aumentan a medida que la densidad poblacional aumenta y conlleva interacciones con otros organismos Depredación Competencia Parasitismo 40 La depredación Los carnívoros comen otros animales y usualmente los matan Los herbívoros comen plantas pero a menudo el daño no es permanente La depredación aumenta a medida que la población de la presa aumenta La depredación representa una forma efectiva de control de una población sobre otra La densidad poblacional de los depredadores depende de la densidad de la presa 41 La depredación elimina a los más débiles 42 El parasitismo Un parásito de menor tamaño vive en un hospedero (host) Los parásitos se transmiten fácilmente en condiciones de densidad poblacional alta Algunos parásitos matan a sus víctimas, otros las debilitan 43 5  11/10/2024 44 El parasitismo puede ser sutil, y el hospedero tal vez no se percata de lo ocurrido 45 La competencia Ocurre cuando distintos individuos necesitan los mismos recursos: Nutrientes Refugio Areas de apareamiento A mayor la densidad poblacional, mayor la competencia Hay dos formas de competencia: Intraespecífica = entre miembros de la misma especie Interespecífica = entre miembros de distintas especies 46 La competencia puede llevar a migraciones masivas 47 Y recordamos que los cambios ambientales están llevando a nuevas relaciones entre especies que normalmente no son competidoras hasta que coinciden en el mismo lugar 48 Formas en que el ambiente limita el potencial biótico y el crecimiento poblacional (2) Factores independientes de la densidad- son limitantes sin importar la densidad poblacional Condiciones del tiempo a corto plazo Clima a largo plazo en sitios donde cambian las estaciones Eventos naturales: fuegos, huracanes, sequías, inundaciones 49 Los factores dependientes e independientes de la densidad interactúan 50 El impacto de la población humana 51 El crecimiento exponencial de la población humana Un millón de personas hace alrededor de 12,000 años En siglos recientes se han añadido varios billones Se espera que exceda 9 billones en el 2050 52 El humano ha aumentado la capacidad de acarreo del planeta para su especie (1) Mecanismos para defenderse de la resistencia ambiental Construcción de armas para cazar con mayor efectividad Construcción de estructuras para refugiarse del ambiente Uso de ropa protectora para poder habitar distintas zonas Uso controlado del fuego para cocinar (y también para preparar armas con metales) 53 El humano ha aumentado la capacidad de acarreo del planeta para su especie (2) Mecanismos para tener una mayor cantidad de alimento y mejores condiciones de salud Domesticación de plantas y animales Avances tecnológicos a partir de la Revolución Industrial Adelantos en la medicina y la salud pública Antibióticos y vacunas para disminuir las muertes por infecciones 6  11/10/2024 Antibióticos y vacunas para disminuir las muertes por infecciones 54 El crecimiento poblacional humano no se ha distribuido de forma pareja En algunas regiones la población está estable o disminuyendo En otras regiones la población está aumentando rápidamente 55 La tasa de nacimientos es menor en los países desarrollados- entre ellos hay alrededor de 1 billón de personas Australia y Nueva Zelandia Japón Países de Europa América del Norte (Estados Unidos y Canadá, porque en Méjico es mayor) En estas regiones hay menos necesidad de tener familias numerosas, aunque podrían mantenerlas por sus ingresos Las personas viven en ciudades en vez de en el campo El uso de anticonceptivos es alto 56 La tasa de nacimientos es mayor en los países menos desarrollados- entre ellos hay sobre 6 billones de personas Países de América Central Países de América del Sur Muchas partes de Asia Africa 80% de las personas viven en estas regiones Es importante tener familias grandes para ayudar en las labores diarias y en el cuidado de las personas mayores Hay poco uso de métodos anticonceptivos 57 La tasa de fertilidad Representa la cantidad de hijos que una mujer concibe En algunas partes del mundo la cantidad de hijos esencialmente provee el reemplazo de los padres o inclusive es menor En otras partes del mundo la cantidad de hijos es excesiva, aunque muchos de ellos no llegan a la edad reproductora Si no hay emigraciones o inmigraciones la población se mantiene estable cuando solamente hay el reemplazo de los padres 58 Los diagramas de las poblaciones humanas por edad 59 60 61 El exceso de población en algunas regiones y la pobreza lleva a emigraciones masivas con sus consecuencias Una de las consecuencias es el rechazo por parte de las zonas en las que los inmigrantes se desean establecer Los inmigrantes representan una nueva carga con respecto al uso de los recursos Sus condiciones de vida no necesariamente mejoran y en ocasiones empeoran 7  11/10/2024 Sus condiciones de vida no necesariamente mejoran y en ocasiones empeoran 62 El ser humano consume los recursos disponibles de forma excesiva La huella ecológica humana compara la demanda por ciertos recursos en relación a su disponibilidad sustentable Sustentable significa que los recursos pueden ser renovados y no disminuyen con el tiempo Un estudio del 2014 indicó que la humanidad consumió 170% de los recursos sustentables, equivalente a 1.7% planetas Tierra Y algunos países tienen un estilo de vida totalmente en contra de lo sustentable 63 La huella ecológica: cuán rápido consumimos recursos y generamos basura, en comparación con la velocidad de la naturaleza en absorber o reciclar nuestros desperdicios y generar nuevos recursos 64 El humano ha agotado la capacidad de acarreo para otras especies Cacería y pesca exagerada, legal o ilegal Destrucción de bosques Agricultura Crianza de ganado 65 El mal uso del recurso de los bosques La tala de los bosques se hace para: Obtener madera Criar ganado Agricultura La deforestación se asocia con: Pérdida de agua fresca Erosión del terreno Contaminación de ríos y océanos Consumo excesivo de los pocos nutrientes en el suelo Pérdida de habitats 66 El mal uso del recurso de los mares y lagos De los peces comerciales: 60% son capturados al máximo de su nivel sustentable 30% son removidos del ambiente de forma excesiva Los peces en los cuerpos de agua dulce también pasan por la misma situación 67 El mal uso del recurso del agua fresca El agua de los acuíferos en algunas partes del mundo es utilizada para la agricultura, sin dar tiempo de que sea reemplazada por la lluvia y la nieve derretida La escasez de agua eventualmente puede llevar a escasez de alimentos 8  11/10/2024 68 Lo interesante y terrible de la situación es que… La devastación ambiental es mayor en los países sub-desarrollados, ya que suplen los recursos que están en demanda en los países desarrollados Incluye recursos que se obtienen mediante minería agresiva 69 Por lo tanto, estamos explotando de forma excesiva al planeta Los estilos de vida actuales NO son sustentables El planeta no puede proveer los recursos que se necesitan para mantener el estilo de vida de los países desarrollados La tecnología puede ayudar a resolver algunos problemas y mejorar la eficiencia en varios procesos de agricultura, uso de energía y reciclaje, pero no puede compensar por el crecimiento poblacional 70 Correlación entre población humana y extinciones 71 Viendo un ejemplo conocido: Es posible que los chimps y los bonobos se extingan para finales del siglo 21 debido a la fragmentación y destrucción de su habitat, además de la caza ilegal 72 De ahí que es importante que sigan naciendo los representantes de las nuevas generaciones y se tomen medidas para conservar y restaurar su ambiente 73 74 Si entendiste el material debes poder: 1-Indicar la relación de la evolución y la genética con las poblaciones 2-Indicar algunos factores que afectan las características de las poblaciones y su tamaño 3-Indicar la importancia de la capacidad de acarreo 4-Indicar los factores que impactan a las poblaciones de forma dependiente o independiente de la densidad 5-Indicar la importancia de lo que ha ocurrido con la población humana y sus consecuencias sobre el ambiente 6-Indicar ejemplos variados sobre los temas estudiados 9