El tamaño de las poblaciones se mantiene más o menos constante en el tiempo en los ecosistemas en equilibrio. Los cambios en el tamaño de una población pueden conducir a cambios en otras poblaciones que coexisten e interactúan con ella en una comunidad estable, causando desequilibrios ecológicos.
La población es la unidad de análisis en ecología de poblaciones. Una población consiste de individuos de una especie que habitan, interactúan y migran a través del mismo nicho y hábitat. Una ley primaria de la ecología de poblaciones es la teoría maltusiana de la población. Este modelo predice que una población puede crecer (o disminuir) de manera exponencial si el ambiente experimentado por todos los individuos se mantiene constante.
Esta premisa maltusiana proporciona la base para la formulación de teorías predictivas y pruebas. Los modelados sencillos de poblaciones suelen comenzar con cuatro variables: nacimiento, muerte, inmigración y emigración. Modelos matemáticos son utilizados para calcular el cambio demográfico en la población usando modelos nulos. Un modelo nulo se usa como una hipótesis nula para las pruebas estáticas. La hipótesis nula parte del presupuesto de que procesos aleatorios crean patrones observables. Alternativamente, el patrón observado difiere significativamente del modelo aleatorio y exige mayor explicación. Los modelos son matemáticamente complejos cuando varias hipótesis competitivas simultáneamente confrontan con los datos.
Potencial biótico
El potencial biótico de una población corresponde a su capacidad potencial para aumentar el número de individuos en condiciones ideales, es decir, sin que nada haya para impedir ese incremento.
En la naturaleza, sin embargo, se encontró que el tamaño de las poblaciones en comunidades estables no aumenta indefinidamente, pero permanece relativamente constante. Esto es debido a una serie de factores que se oponen al potencial biótico. Este conjunto de factores se le da el nombre de resistencia ambiental.
Los principales factores de resistencia ambiental regulan, por tanto, el tamaño de las poblaciones.
Para determinar la resistencia ambiental se calcula la diferencia entre la tasa teórica de crecimiento de una población sobre condiciones ideales (potencial biótico) y la tasa real observada en la naturaleza.
La curva de crecimiento de una población
La curva de crecimiento de la población más común es la sigmoidal (en forma de S). La curva sigmoidal es una función que se incrementa primero lentamente, luego se acelera y finalmente se desacelera creciendo muy poco o declinándose.
Cuando una población comienza la colonización de un entorno favorable para su desarrollo, parece que el crecimiento inicial es lento porque hay pocos individuos y, por consiguiente, la velocidad de reproducción es pequeña. A medida que crece el número de organismos, la tasa también aumenta. El crecimiento poblacional es mayor. Si no hubiese los factores de resistencia del medio, el crecimiento de la población sería exponencial, representando su potencial biótico. Sin embargo, a medida que la población crece, aumenta la resistencia ambiental, reduciendo el potencial biótico. Eso ocurre a partir de un tamaño máximo para el ambiente, variable según la función de resistencia del medio. Pequeñas oscilaciones en torno a ese tamaño máximo pueden, entonces, ocurrir.
Densidad de población
La densidad es el número de individuos de una población en un área determinada o volumen.
El crecimiento de una población depende de dos conjuntos de factores: uno que contribuye al aumento de la densidad, que comprende la tasa de nacimientos y la tasa de migración, y otro que contribuye a la disminución de la densidad, que comprende tasa la mortalidad y la tasa de emigración. La manera en que esos factores se relacionan determinan si el crecimiento de la población sufre variación.
Tasa de natalidad y de mortalidad
La tasa de nacimientos corresponde a la velocidad a la que se añaden nuevos individuos a la población, a través de la reproducción. La tasa de mortalidad se corresponde a la velocidad a la que los individuos son eliminados de la población con la muerte. En ambos tipos el factor tiempo es importante.
En las poblaciones naturales en general, la tasa de mortalidad es mayor en las poblaciones con una alta tasa de natalidad. Una población de ostras, por ejemplo, produce miles de huevos por temporada de cría, pero entre éstos, sólo algunos forman individuos que culminan en la edad adulta con la reproducción. En los mamíferos grandes, sin embargo, la tasa de natalidad es inferior a las obtenidas en poblaciones de ostras, pero la tasa de mortalidad también es menor. Cada uno de estos tipos solo no dice mucho sobre el crecimiento demográfico.
La natalidad es la capacidad de una población a aumentar consonante a su tasa de reproducción. El número de nacimientos por años se denomina natalidad.
La mortalidad se refiere al número de muertos que ocurren en una población, generalmente durante un año, si se trata de organismos de grandes dimensiones.
Inmigración y tasa de emigración
Corresponden, respectivamente, al número de especies que entran y salen de una población por unidad de tiempo. Estos dos mecanismos corresponden a la migración o dispersión de los organismos.
Ciertas poblaciones animales presentan migraciones en función de las estaciones.
Reguladores bióticos del tamaño poblacional
La regulación del tamaño de la población está formada por varios factores abióticos y bióticos. Un factor abiótico importante, por ejemplo, es el tiempo. En cuanto a factores abióticos destaca la competencia, la depredación y el parasitismo.
- Competición: sucede cuando los recursos ambientales no existen en la cantidad adecuada para todos. Un ejemplo de competición por espacio es la territorialidad. En ciertas especies animales generalmente el macho defiende el territorio con fines reproductivos. La territorialidad ayuda, por tanto, a evitar superpoblación, pues determina un espacio mínimo por pareja o grupo de individuos.
- Depredación: la relación depredación-prensa en comunidades estables evoluciona de modo que establezca equilibrio entre los individuos de la relación. La población de depredadores puede determinar la densidad de presas, así como la situación inversa también puede ocurrir.
- Parasitismo: los parásitos son más específicos que los depredadores en relación a la obtención de alimento. Mientras los depredadores pueden buscar varias fuentes de alimento cuando una población de presas se reduce, los parásitos, en general, se instalan en una o en algunas especies. Esta característica es importante en los estudios actualmente en el control biológico de plagas.
