RESISTÈNCIA AMBIENTAL: FACTORS I EXEMPLES - MEDI AMBIENT - 2025

La resistència ambiental són els factors que en el seu conjunt limiten el creixement d'una població natural. Aquests poden ser dependents de la densitat de la població, com la competència, depredació, parasitisme o la qualitat ambiental. També poden ser independents de la densitat com les catàstrofes o l'estacionalitat climàtica.

En absència de factors de regulació ambiental, qualsevol població natural creixeria segons el seu potencial biòtic, de manera exponencial. No obstant això, els efectes de la resistència ambiental limiten el creixement de la població, aconseguint un equilibri.

Depredació. Factor de resistència ambiental densodependiente. Autor: www.flirck.com

Les diferents interaccions entre els factors que exerceixen resistència ambiental en el creixement poblacional generen dinàmiques poblacionals altament variables.

Generalment les poblacions arriben a un equilibri dinàmic que es representa gràficament en corbes que oscil·len al voltant d'un valor d'equilibri.

En què consisteix la resistència ambiental?

El model més simple de la dinàmica d'una població assumeix que, en condicions ambientals òptimes, el nombre d'individus s'incrementa segons el potencial biòtic de la població.

És a dir, que la taxa de creixement per càpita (r) és sempre la mateixa, qualsevol que sigui la mida poblacional. Sota aquestes premisses el creixement de la població seria exponencial.

En la naturalesa, les poblacions poden créixer de manera exponencial en una fase inicial, però no poden mantenir aquesta dinàmica infinitament. Hi ha factors que limiten o regulen el creixement d'aquesta població. A la suma d'aquests factors se li coneix com a resistència ambiental.

Els factors que exerceixen una resistència ambiental actuen disminuint la taxa de creixement per càpita a mesura que la població s'acosta al seu mida òptima, millor conegut com a capacitat de càrrega.

Aquesta dinàmica genera un creixement logístic que generalment arriba a un equilibri dinàmic, amb fluctuacions periòdiques estables al voltant de la capacitat de càrrega (K).

Factors de la resistència ambiental

-Densoindependientes

Quan els factors que generen resistència ambiental són independents de la densitat d'individus, es diu que són densoindependientes.

Alguns factors independents de la densitat possibles periòdicament amb les estacions, com el foc, la sequera, les inundacions o les gelades. Aquests intervenen en la regulació de la grandària poblacional.

A l'constituir de forma recurrent any rere any, exerceixen una pressió selectiva constant, que en ocasions ha generat adaptacions específiques en els individus que els ha permès incrementar la seva aptitud i sobreviure any a any, tot i el seu efecte regulador.

Altres efectes densoindependientes aleatoris, com canvis extrems en el clima, erupcions volcàniques i altres desastres naturals, poden produir canvis erràtics en les poblacions. Aquests no poden mantenir la mida poblacional en nivells constants o en un punt d'equilibri.

-Densodependientes

Si els factors que regulen el creixement de la població depenen de la densitat d'individus, llavors són anomenats densodependientes. Aquests factors poden ser abiòtics o biòtics.

factors abiòtics

Els factors de resistència ambiental densodependientes abiòtics són aquells que ocorren quan l'increment en la grandària poblacional altera les condicions fisicoquímiques de l'hàbitat.

Per exemple, una densitat de població era alta pot generar l'acumulació de deixalles nocius que disminueixin la supervivència o la taxa de reproducció dels individus.

factors biòtics

Els factors biòtics són els resultants de la interacció entre individus d'una espècie o de diferents espècies. Per exemple, la competència, la depredació i el parasitisme.

competència

La competència passa quan els recursos vitals utilitzats per individus d'una mateixa espècie o d'espècies diferents són limitats. Alguns recursos limitants poden ser els nutrients, l'aigua, el territori, els refugis davant depredadors, els individus de el sexe oposat, la llum, entre d'altres.

En la mesura que la població s'incrementa, disminueix la disponibilitat per càpita de recursos, amb la qual cosa es redueix la taxa reproductiva dels individus i la taxa de creixement de la població. Aquest mecanisme genera una dinàmica de creixement logístic.

depredació

La depredació és un tipus d'interacció entre espècies mitjançant la qual un individu d'una espècie (depredador) caça a un individu d'una altra espècie (presa) per consumir com a aliment. En aquest tipus d'interacció, la densitat de cada població exerceix una regulació sobre l'altra.

En la mesura que la presa incrementa la seva grandària poblacional, la població de l'depredador incrementa per la disponibilitat d'aliment. Però, a l'incrementar la densitat de depredadors, la població de preses disminueix per un increment en la pressió de depredació.

Aquest tipus d'interacció genera corbes de creixement poblacional l'equilibri és dinàmic. No s'aconsegueix una mida poblacional estàtic a la capacitat de càrrega, sinó que les poblacions es mantenen constantment oscil·lant al voltant d'aquest valor.

parasitisme

El parasitisme és una interacció mitjançant la qual un individu d'una espècie (paràsit) es beneficia dels individus d'una altra espècie (hoste), produint una disminució en la seva probabilitat de supervivència o de reproducció. En aquest sentit, també se la considera com un mecanisme de regulació poblacional.

La interacció entre paràsits i hospederos pot generar dinàmiques similars a la de depredadors i preses. No obstant això, la diversitat de tipus d'interaccions paràsit-hoste en la naturalesa és infinita, per la qual cosa, poden generar-se també dinàmiques més complexes.

-Interaccciones

A la natura, els efectes dependents i independents de la densitat interactuen en la regulació de les poblacions, produint gran diversitat de patrons.

Una població pot mantenir-se en una mida proper a la capacitat de càrrega per efecte de factors dependents de la densitat, i eventualment experimentar una disminució abrupta a causa d'una catàstrofe natural independent de la densitat.

exemples

creixement bacterià

Quan un inòcul de bacteris es sembra en un medi de cultiu, es pot observar una corba de creixement amb quatre fases. En aquesta corba es pot apreciar clarament el creixement exponencial inicial i l'efecte de la regulació ambiental.

S'evidencia inicialment una fase estacionària i finalment un efecte de declivi en la grandària poblacional.

Durant la primera fase d'adaptació dels bacteris no es reprodueixen, sinó que sintetitzen ARN, enzims i altres molècules. Durant aquesta fase no s'observa un creixement poblacional.

Corba de creixement bacterià. Autor: M • Komorniczak -talk-Illustration by: Michał KomorniczakThis file has been released into the Creative Commons 3.0. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) If you use on your website or in your publication mi images (either original or modified), you are requested to give em detalls: Michał Komorniczak (Polonia) or Michal Komorniczak (Poland).For more information, write to my adreça electrònica s'està:, via Wikimedia Commons

En la següent fase ocorre la divisió cel·lular. Els bacteris es reprodueixen per fusió binària, una cèl·lula es divideix en dues cèl·lules filles.

Aquest mecanisme genera un creixement exponencial en el qual la grandària poblacional es duplica en cada període de temps consecutiu. No obstant això, aquesta fase no pot continuar infinitament perquè els nutrients de l'mig comencen a ser limitants.

La tercera fase de la corba és estacionària. La reducció dels nutrients i l'acumulació de toxines porten com a conseqüència la reducció de la tassa de creixement poblacional fins arribar a un valor constant en el nombre de bacteris. En aquest punt la taxa de producció de noves bacteris s'equilibra amb la taxa de mort bacteriana.

A la fase final de la corba passa una disminució abrupta de l'nombre de bacteris. Això passa quan s'han esgotat tots els nutrients de el mitjà de cultiu i els bacteris moren.

Linxs i llebres

L'exemple típic de la regulació poblacional entre poblacions de depredador i presa és el dels linxs i les llebres. Una disminució en la grandària poblacional de les llebres produeix una minva en el nombre de linxs.

Un menor nombre de linxs disminueix la pressió de depredació de les llebres i produeix al seu torn un increment en el nombre de linxs.

És important considerar que en la dinàmica poblacional de les llebres també està intervinguda per la disponibilitat d'aliment per a aquestes.

Dinàmica poblacional generada per la regulació ambiental entre linxs (depredadors) i llebres (preses). Autor: CNX OpenStax, via Wikimedia Commons

lemmings

Un cas d'estudi interessant passa amb els Lemmings a Groenlàndia. La població d'aquests mamífers és regulada per quatre espècies depredadores: un mussol, una guineu, una espècie d'au i l'ermini (Mustela erminea).

Els tres primers són depredadors oportunistes que s'alimenten dels lemmings només quan aquests són abundants. Mentre que l'ermini s'alimenta exclusivament dels lemmings.

Aquesta interacció entre els diferents factors de regulació produeix oscil·lacions periòdiques en el creixement poblacional que genera cicles de quatre anys en els lemmings. Aquesta dinàmica pot ser explicada de la manera següent.

Quan els lemmings es troben en mides poblacionals baixos són depredats únicament pels erminis. A l'tenir una pressió de depredació relativament baixa, incrementa ràpidament la seva grandària poblacional.

A l'incrementar la població de lemmings, els depredadors oportunistes comencen a caçar-los amb més freqüència. D'altra banda, els erminis també incrementen la seva grandària poblacional, a l'haver-hi una major disponibilitat d'aliment. Aquesta situació genera un límit dependent de la densitat sobre la població de lemmings.

L'increment en el nombre d'espècies depredadores i en la mida de les seves poblacions genera una pressió de depredació molt forta sobre els lemmings provocant una disminució abrupta en la grandària poblacional.

Aquesta disminució de la presa es reflecteix en una reducció de la mida poblacional de erminis a l'any següent, a causa d'una disminució en l'aliment, donant començament a un nou cicle.

Diferència amb potencial biòtic

El potencial biòtic és la màxima capacitat de creixement d'una població natural subjecta a condicions ambientals òptimes.

Per exemple, quan l'aliment és abundant, les condicions ambientals d'humitat, pH i temperatura són favorables, i els seus individus no estan exposats a depredadors o malalties.

Relació teòrica entre potencial biòtic, resistència ambiental i capacitat de càrrega. Modificat de: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Aquesta característica poblacional està determinada per la capacitat reproductiva dels individus (generalment de les femelles), és a dir, per quanta descendència és capaç de produir al llarg de la seva vida, la qual cosa depèn de l'edat de la primera reproducció, el nombre de fills en cada esdeveniment reproductiu i de la freqüència i quantitat d'aquests esdeveniments.

El potencial biòtic d'una població és limitat per la resistència ambiental. La interacció entre ambdós conceptes genera la capacitat de càrrega.

referències

1. Col·laboradors de Wikipedia. Creixement bacterià. Viquipèdia L'enciclopèdia lliure, 2018. Disponible a es.wikipedia.org.
2. Hasting, A. 1997. Population Biology: Concepts and Models. Springer. 244 pp.
3. Turchin, P. 1995. Chapter 2: Population Regulation: Old Arguments and a New Synthesis. En: Cappuccino, N. & Price PW Population Dynamics: New Approaches and Synthesis. Academic Press. London, UK.
4. Tyler Miller, Jr. and Scott E. Spoolman. 2009. Essentials of Ecology. 5 ^a edició. G. Tyler Miller, Jr and Scott E. Spoolman. 560 pp.
5. Wikipedia contributors. (2018, December 11). Biotic potential. In Viquipèdia The Free Encyclopedia. Retrieved 16:17, December 22, 2018 from en.wikipedia.org.