Tema 8. Introducción a la ecología de poblaciones · Población en la que los individuos se clasifican en edades, tamaños, estadios de desarrollo, etapas o fases reproductivas,

Tema 8. Introducción a la ecología de poblaciones

Profesor: José Francisco Calvo Sendín

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Bloque III. ECOLOGÍA DE POBLACIONES

ECOLOGÍA Curso académico 2015-2016 Departamento de Ecología e Hidrología

Ecología – Tema 8. Introducción a la ecología de poblaciones

Guion y bibliografía

8.1. Conceptos y definiciones

8.2. Ciclos de vida

8.3. Tipos de censos

8.4. Compromisos coste-beneficio

8.5. Estrategias vitales

General:

• Begon, M.; Harper, J.L.; Townsend,C.R. 1999. Ecología. Omega, Barcelona.

• Molles, M.C. 2006. Ecología. McGraw-Hill/Interamericana, Madrid.

• Smith, R.L. y Smith, T.M. 2001. Ecología. Adison Wesley, Madrid.

Avanzada:

• Caswell, H. 2001. Matrix Population Models. Sinauer, Sunderland MA.

Población Conjunto de individuos de una especie que habita en una zona determinada

Tamaño poblacional (N) Número de individuos de una población [referido a superficie: densidad]

Capacidad de carga (K) Número máximo de individuos de una población que puede mantener o sostener un determinado ecosistema

Censo Recuento o estimación del tamaño poblacional

Dinámica poblacional Estudio de la evolución temporal del tamaño poblacional

Ciclo de vida [= ciclo vital, historia de vida, historia vital] Descripción esquemática de los procesos vitales de un organismo [Enlaza el nivel de organización individual con el poblacional]



Tasas vitales Parámetros que cuantifican y caracterizan los procesos vitales de una población: supervivencia, cambios de estadio y reproducción

Proporción de sexos [= sex ratio] Relación entre el número de machos y hembras de una población

Población estructurada Población en la que los individuos se clasifican en edades, tamaños, estadios de desarrollo, etapas o fases reproductivas, etc.

Cohorte Grupo de individuos de la misma edad

Estructura de edades [= estructura etaria, distribución de edades] Proporción de cada una de las clases de edad de una población

Demografía Estudio de las características y dinámica de poblaciones estructuradas



Fertilidad [= natalidad, maternidad, ≈ fecundidad] Tasa reproductiva que hace referencia al número de descendientes (generalmente hembras) por hembra. [En demografía humana el término fertilidad describe la eficacia reproductiva real, mientras que fecundidad hace referencia a la capacidad fisiológica reproductiva máxima]

Huevos, adulto y pollos de pavo salvaje (Meleagris gallopavo). Fuente: Wikimedia Commons



Organismos modulares La mayoría de animales son organismos unitarios, ya que pueden ser fácilmente identificados individualmente. Por el contrario, la mayoría de las plantas son organismos modulares, compuestos por diferentes módulos [= rametes] desarrollados a partir de un único zigoto. Al organismo modular (el conjunto de módulos producto de un zigoto) se le denomina genete.

Obelia (Hydrozoa). Fuente: Wikimedia Commons Álamo (Populus tremula). Fuente: Wikimedia Commons



Tipos generales de ciclos de vida:

Semélparos: una sola fase reproductora; el gasto energético en reproducción es muy elevado; los individuos se reproducen y mueren. La mayoría de invertebrados, algunos peces, muchas plantas (monocárpicas). Iteróparos: múltiples eventos reproductivos; el gasto energético de los individuos en la reproducción es moderado; muchos sobreviven a cada evento reproductivo. La mayoría de vertebrados, muchas plantas herbáceas perennes, arbustos y árboles (policárpicas).


8.2. Ciclos de vida

Año 1 Año 2 Año …

Cre

cim

ien

to in

div

idu

al

Época desfavorable

Época desfavorable

Época desfavorable

Anual

Efímera

Bienal

Semelparidad continua

Semelparidad indeterminada

Semelparidad superpuesta

Adaptado de Begon et al. (1988)

Recursos dedicados a la reproducción


8.2. Ciclos de vida

Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6

Cre

cim

ien

to in

div

idu

al

Iteroparidad continua

Iteroparidad superpuesta

Anual iterópara

Adaptado de Begon et al. (1988)


8.2. Ciclos de vida

1 2 3 4

Ballenato Juvenil Adulta Post-reproductora

G1 G2 G3

F2

F3

P2 P3 P4

Pi : supervivencia

Gi : cambio de estadio Fi : reproducción

Gráfico del ciclo de vida de la Orca (Orcinus orca) [Caswell, 2001]

Fuente: Wikimedia Commons

Las transiciones están referidas a un periodo de tiempo determinado, generalmente un año


8.2. Ciclos de vida

1. Banco de semillas (1 año) 2. Banco de semillas (2 años) 3. Rosetas pequeñas 4. Rosetas medianas 5. Rosetas grandes 6. Plantas con flores

Gráfico del ciclo de vida del cardo Dipsacus sylvestris [Caswell, 2001]

1

2

3

4

5

6



8.2. Ciclos de vida

Para las poblaciones que presentan pulsos reproductivos pueden distinguirse dos tipos principales de censos:

Post-reproductivos: el censo se realiza inmediatamente después del pulso reproductivo Pre-reproductivos: el censo se realiza inmediatamente antes del pulso reproductivo

Hay también casos en los que se realizan censos intermedios



Censo post-reproductivos

Año 1 Año 2 Año 3

Pulsos reproductivos

Censo 1 Censo 2 Censo 3 Censo 4

Clase de edad 1 Clase de edad 2 Clase de edad 3

Edad 1 año Edad 2 años Edad 3 años

Ab

un

dan

cia



Censo pre-reproductivos

Año 1 Año 2 Año 3

Pulsos reproductivos

Censo 1 Censo 2 Censo 3

Clase de edad 1 Clase de edad 2

Edad 1 año Edad 2 años Edad 3 años

Ab

un

dan

cia



El esfuerzo reproductivo es la asignación energética (tiempo y recursos) de un individuo a la reproducción. Produce un beneficio (descendientes), pero tiene un coste al reducir su capacidad de crecimiento o supervivencia.

Los ciclos vitales establecen compensaciones (trade-offs) o compromisos coste-beneficio. La selección natural no favorece beneficios máximos, sino beneficios óptimos.

Hembra de Gavilán Común (Accipiter nisus) en el nido con dos pollos © Carlos González Revelles



Compromiso número de reproducciones - longitud del ciclo vital:

Semélparas La mayoría de especias semélparas tienen vida corta, aunque existen notables excepciones, como algunas especies de bambú y las cigarras periódicas. Iteróparas En general las especies iteróparas tienen vida larga. [Compromiso entre adelantar o retrasar la edad de la primera reproducción, es decir la madurez sexual.]

Compromiso inversión parental [= cuidado parental]:

Muchos descendientes, poco cuidado parental. Crías más grandes y maduras, menor cuidado parental. [Las especies altriciales tienen crías que requiere muchos cuidados; las especies precoces tienen crías con capacidad de valerse por sí mismas.]



Un ejemplo: tamaños de puesta óptimos.

La representación gráfica del número de huevos que ponen las aves frente al número de pollos supervivientes por nidada muestra una relación unimodal que permite determinar el óptimo de la nidada.

Datos del Estornino Pinto (Sturnus vulgaris) [Lack D (1948) Evolution 2: 95-110]




Estrategias r y K (= selección r/K) Hacen referencia a los parámetros de los dos principales modelos de dinámica poblacional (exponencial y logístico, Tema 9)

Atributo poblacional Selección r Selección K

Tasa de crecimiento (r) Alta Baja

Capacidad competitiva Poco favorecida Muy favorecida

Desarrollo Rápido Lento

Madurez sexual Temprana Tardía

Tamaño corporal Pequeño Grande

Reproducción Única Repetida

Descendencia Mucha, pequeña Poca, grande Elefante africano. Fuente: Wikimedia Commons

Ratón de campo. Fuente: Wikimedia Commons

[= estrategias reproductivas, life history types]



Molles (2006)

Otras estrategias Para poblaciones de plantas (grupos funcionales de Grime): Estrategias C-S-R: competitiva, tolerante al estrés, ruderal

Productividad del hábitat

Estabilidad del hábitat

Estr

és

Perturbación

[ Revisar más tipos de estrategias en Molles (2006), capítulo 12 (Historias vitales) ]



1) Determina a qué tipo de censo (pre- o post-reproductivo) corresponden los gráficos del ciclo de vida de Orcinus orca (diapositiva 10) y Dipsacus sylvestris (diapositiva 11).

2) Etiqueta las flechas del ciclo de vida de Dipsacus sylvestris (diapositiva 11), según el tipo de tasa vital que representan: F, G o P.

3) Analiza las posibles equivalencias entre los distintos tipos de estrategias vitales según las dos clasificaciones propuestas (r-K y Grime).

4) Prueba de autoevaluación del Tema 8 (herramienta exámenes en el Aula Virtual)


Cuestiones

Flipboard


Más… (webs.um.es/jfcalvo) Recursos: enlaces y vídeos

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