Uso de gráficos de población para predecir cambios en los ecosistemas

¿Qué es un ecosistema?

Imagínese yendo de excursión por el bosque. A medida que se adentra en el bosque, verá grandes rocas, arroyos y rayos de sol que atraviesan los árboles. Si tiene suerte, incluso puede ver animales, como un ciervo, un oso o un zorro. Todas estas cosas componen el ecosistema forestal , o todos los seres vivos y no vivos de un medio ambiente.

Un ecosistema siempre está tratando de mantener un delicado equilibrio llamado homeostasis . Si la población de una especie cambia, las poblaciones de otras especies también cambiarán. Los científicos han capturado estas relaciones de causa y efecto en gráficos de población , o gráficos que muestran cambios en una población de organismos a lo largo del tiempo. Hoy, veremos tres tipos de gráficos de población: gráficos de depredador-presa, gráficos de capacidad de carga y gráficos de densidad de población.

Gráfico depredador-presa

Cuando piensas en un ecosistema, la primera relación que probablemente te viene a la mente es depredador-presa . En esta relación, el depredador acecha a la presa, cazándola como fuente de alimento. Las relaciones depredador-presa deben permanecer en la homeostasis, donde existe una proporción particular entre el número de depredadores y la cantidad de presas en un ecosistema. Veamos un ejemplo en nuestro ecosistema forestal.

En el bosque, los lobos se alimentan de ciervos. Los ciervos son herbívoros y comen hierba. Cuando hay abundancia de pasto, los ciervos tendrán suficiente comida, por lo que su población aumentará. El aumento de la población de ciervos significa más alimento para los lobos, por lo que su población también aumenta.

Pero, a medida que aumenta la población de lobos, comen más ciervos, por lo que la población de ciervos disminuye. Ahora, hay menos comida para los lobos, por lo que su población disminuye. Las poblaciones de ciervos y lobos continúan en este patrón cíclico a lo largo de las estaciones. Este ciclo se puede representar en un gráfico depredador-presa, que muestra cómo las poblaciones de depredadores y presas se afectan entre sí a lo largo del tiempo.

Las poblaciones de presas y depredadores aumentan y disminuyen juntas en un patrón cíclico.

Ahora bien, ¿qué pasaría si la población de lobos disminuyese indefinidamente? Probablemente estés pensando que esto sería algo malo, y tienes razón. Desafortunadamente, este escenario está sucediendo ahora mismo debido a la caza ilegal, la destrucción de su hábitat y el calentamiento global. Si la población de lobos disminuye, ¿qué pasará con los ciervos?

La población de ciervos aumenta porque ahora nada los está comiendo. Aún así, los ciervos tienen un suministro limitado de pasto. Entonces, cuando los ciervos se comen toda la hierba, la población de ciervos también disminuye. Ahora, hay una disminución dramática en la cantidad de lobos y ciervos, sin mencionar toda la hierba que comieron los ciervos.

El ecosistema sufre un colapso poblacional , donde las poblaciones de especies disminuyen repentinamente, y todo comenzó con la disminución de la población de lobos. El lobo es una especie clave , un importante regulador del resto de organismos del ecosistema. Si no se restablece el equilibrio, una caída de la población puede conducir a la extinción final de algunas especies.

Sin depredadores, la población de presas aumenta y consume toda su fuente de alimento.

Capacidad de carga

Como explicamos con nuestro ciervo, un entorno solo puede albergar una cantidad determinada de organismos. Eventualmente, agotarán su comida, espacio y otros recursos y comenzarán a morir. La población máxima de organismos que se puede mantener en un ecosistema se llama capacidad de carga . Cuando una población supera la capacidad de carga, los organismos mueren y la población disminuye hasta que se alcanza nuevamente la homeostasis. Veamos un ejemplo diferente en el bosque.

Aunque generalmente pensamos en organismos grandes, como ciervos y lobos que viven en el bosque, los organismos microscópicos también juegan un papel. Las bacterias son organismos unicelulares y viven en todas las áreas del bosque, descomponiendo material muerto y ayudando a otros organismos a obtener nutrientes. Las bacterias se dividen rápidamente y algunas especies se multiplican cada 20 minutos.

La población de bacterias puede explotar exponencialmente en un corto período de tiempo, lo que se denomina crecimiento en forma de J , ya que se ve como una “J” en el gráfico. A medida que las bacterias se dividen, utilizan espacio y nutrientes, además de producir desechos. Con el tiempo, la población de bacterias alcanzará un tamaño en el que su entorno ya no podrá soportar su número. Las bacterias comenzarán a morir hasta que se restaure la capacidad de carga y la homeostasis. Este tipo de crecimiento se llama crecimiento logístico o crecimiento en forma de S .

Las poblaciones pasan por un crecimiento exponencial hasta alcanzar la capacidad de carga.

Gráficos de densidad de población

El último tipo de gráfico es un gráfico de densidad de población , que muestra cómo los diferentes factores se ven afectados por los cambios en la densidad de población. La densidad es el número de organismos por unidad de área, por lo que este tipo de gráfico se centra no solo en el número total de organismos, sino también en la proximidad con la que se encuentran. Cuanto mayor sea la densidad, más competencia habrá por los recursos.

Volvamos a nuestro bosque. Las ovejas salvajes viven en bosques montañosos. Para estudiar cómo la densidad afecta a las poblaciones, los científicos pueden medir diferentes características de la población, como la supervivencia del cordero (ovejita) en comparación con la densidad de población. Los científicos descubrieron que a medida que aumentaba la densidad de población, la tasa de supervivencia de los corderos disminuía.

Las poblaciones tienden a disminuir al aumentar la densidad debido a la competencia.

Los factores que contribuyen a esto podrían ser la enfermedad o la competencia por los recursos, conocidos como factores dependientes de la densidad , porque influyen en las poblaciones según la densidad. Por ejemplo, en poblaciones con una densidad más alta, la enfermedad puede tener una mayor influencia porque los organismos están muy juntos, lo que permite una fácil transmisión de enfermedades.

Resumen de la lección

Los gráficos de población muestran cómo cambian las poblaciones en un ecosistema. Los gráficos depredador-presa muestran la relación directa entre las poblaciones de depredadores y las poblaciones de presas. A medida que aumentan las poblaciones de presas, las poblaciones de depredadores también aumentan hasta que disminuyen la población de presas. A medida que la población de presas disminuye, también lo hace la población de depredadores. Los gráficos de capacidad de carga representan el número máximo de organismos que un ecosistema puede soportar y mantener la homeostasis. Los gráficos de densidad de población representan cómo la densidad puede cambiar las características de una población, como la tasa de natalidad de las crías.