Ecologia populacional: parâmetros, metodologia, exemplos

A ecologia populacional ou demoecología é o estudo das pessoas e sua relação com o meio ambiente. O objetivo é caracterizar a população em termos de nascimento, mortalidade, imigração e emigração, além de definir parâmetros populacionais como densidade, distribuição espacial e distribuição etária dos indivíduos.

Uma população é definida como um grupo de indivíduos pertencentes a uma espécie que vive ao mesmo tempo em uma área comum. Os membros de uma população usam os mesmos recursos e interagem entre si. Os limites de uma população podem ser naturais (como peixes em um lago) ou podem ser definidos pelo pesquisador.

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Fonte: pixabay.com

A pesquisa em ecologia populacional pode envolver laboratório, trabalho de campo e aplicar modelos matemáticos e estatísticos ao grupo de estudo.

Que estuda?

A ecologia populacional pode ser diferenciada de outros estudos em ciências semelhantes – como o estudo de paisagens e ecossistemas – pela escala e abordagem da disciplina. O principal objeto de estudo é um grupo de organismos relacionados taxonomicamente ou funcionalmente.

O conceito de ecologia populacional busca responder questões relacionadas à capacidade de carga ambiental, tamanho ótimo da população, causas e mecanismos pelos quais aumenta o tamanho, como a distribuição das populações, entre outros.

Da mesma forma, esse conjunto de conhecimentos procura entender as relações ecológicas intraespecíficas, ser chamadas de competição ou mutualismo entre indivíduos pertencentes à mesma espécie e relações interespecíficas, como predação e processos coevolutivos.

Conceito de população

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Matilha de lobos

Ao falar sobre ecologia populacional, é necessário definir o que é uma população. Nesse contexto, uma população é definida como um grupo de organismos com a capacidade de se reproduzir e encontrados em uma área espacial compartilhada (ou seja, são simpáticos) ao mesmo tempo. Este conceito é sinônimo de população biológica.

Esses indivíduos formam uma unidade funcional na qual interagem e podem se reproduzir. Observe que o conceito de população local difere do conceito de espécie e a população de uma espécie. Nesses casos, o conceito de população é previamente definido pelo pesquisador e pode se tornar arbitrário.

As populações evoluem por seleção natural, que atua sobre variações herdáveis ​​entre indivíduos, alterando as frequências de várias características ao longo do tempo.

Nos últimos vinte anos, a ênfase da ecologia populacional mudou para a ecologia das “metapopulações”.

Esse conceito desenvolvido por Levins abrange “populações populacionais” e, seguindo essa visão, cada população local é suscetível à extinção, mas pode ser equilibrada pelos processos de imigração de outras populações.

Parâmetros do estudo

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A ecologia populacional concentra-se no estudo de certas propriedades de um grupo, principalmente crescimento, sobrevivência e reprodução. Os parâmetros mais importantes são:

Tamanho e crescimento da população

O crescimento da população é determinado pela combinação de quatro processos: reprodução (sexual ou assexual), mortalidade, imigração e emigração.

Uma medida de crescimento populacional é a taxa intrínseca de crescimento populacional, indicada pela letra r e é definida como a taxa de crescimento por indivíduo (ou per capita) por unidade de tempo na população.

Conforme discutido, o conceito de população envolve as variáveis ​​tempo e espaço, para que o tamanho da população e as taxas de crescimento sejam calculados para uma unidade espacial e de tempo específica.

Existem vários modelos de crescimento populacional: o exponencial e a logística. O primeiro representa uma população em um ambiente ilimitado e, de acordo com o modelo, à medida que a população aumenta, o crescimento se torna mais rápido. No entanto, esse padrão não pode ser aplicado a longo prazo a nenhuma população.

Por outro lado, o modelo de logística é mais realista e incorpora o termo “capacidade de carga” – o tamanho máximo da população que o ambiente pode suportar.

Densidade

As populações podem ser descritas em termos de densidade e dispersão. Densidade refere-se ao número de indivíduos por área ou volume – o número de plantas por metro quadrado ou o número de bactérias por mililitro em um tubo de ensaio. Este parâmetro é dinâmico.

A densidade populacional pode ser regulada por fatores como taxas de natalidade e mortalidade que diminuem o crescimento populacional, estabilizando-o próximo à sua capacidade de carga.

Dispersão

A dispersão é o padrão espacial que a população segue e pode variar substancialmente dependendo da densidade local e das características ecológicas do ambiente. É lógico pensar que as regiões mais adequadas para uma determinada espécie serão habitadas em maior proporção.

Da mesma forma, as interações sociais dos animais também podem influenciar a dispersão da população.

O agrupamento de indivíduos em determinadas áreas é o padrão mais comum de dispersão. Por exemplo, os anfíbios passam a maior parte do tempo debaixo de rochas, pois proporcionam um ambiente mais úmido do que as áreas expostas ao sol e, assim, evitam a dessecação.

No caso improvável de que as condições ambientais sejam homogêneas, a distribuição dos indivíduos será aleatória.

O padrão de dispersão uniforme não é comum e, quando observado, pode ser uma conseqüência das interações entre os indivíduos. Algumas plantas podem produzir produtos químicos que inibem a germinação de seus pares em áreas próximas ou, no caso de animais territoriais, podem manter outros indivíduos afastados.

Metodologia

A ecologia populacional integra o desenvolvimento de teorias, trabalho de laboratório e trabalho de campo.

No entanto, com a modernização da disciplina e a chegada de computadores capazes de realizar importantes trabalhos estatísticos, há uma enorme quantidade de dados que podem ser utilizados pelos ecologistas da população sem a necessidade de trabalho de campo.

O conhecimento do número de indivíduos que compõem uma população (esse valor é conhecido como “tamanho da população”) e sua distribuição são alguns dos principais objetivos da ecologia populacional e podem ser estimados segundo várias metodologias.

As técnicas mais utilizadas para estimar parâmetros relevantes na ecologia populacional serão descritas abaixo:

Tamanho da população

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A primeira abordagem – e a mais intuitiva – é a contagem direta de indivíduos. Essa técnica pode ser aplicada a pequenas populações, onde a contagem garante um valor preciso.

Por exemplo, se você deseja estudar o número de cães domésticos em uma região, o número de estrelas do mar em uma área rasa ou o número de estudantes universitários locais.

No entanto, quando o objetivo da investigação é um grupo maior, a contagem direta não é uma alternativa viável.

Nesses casos, é realizada uma contagem indireta dos membros da população. Se a distribuição do organismo de estudo for muito ampla, os organismos podem ser contados em uma área delimitada e depois extrapolados para a área real.

O número de indivíduos também pode ser estimado indiretamente por evidências como ninhos, tocas ou amostras fecais.

Finalmente, pode-se aplicar o método de captura e recuperação, amplamente utilizado para o estudo de populações de animais. O primeiro passo inclui a captura dos animais, a marcação dos animais e a liberação. Em seguida, eles são capturados novamente e o tamanho é estimado em relação aos indivíduos capturados e marcados.

Estrutura populacional

Os estudos populacionais buscam caracterizar a população em termos de sexo, estágio de desenvolvimento do indivíduo, estágio reprodutivo, entre outros.

Para atingir esse objetivo, é necessário conhecer a idade aproximada do organismo. No caso dos mamíferos, pode-se observar desgaste nos dentes; em outros grupos de animais, pode ser inferido pelo estado de estruturas, como chifres ou penas.

No reino vegetal , os anéis de crescimento podem ser contados no tronco da árvore. Existem também técnicas de biologia molecular que permitem estimar a idade dos organismos.

Exemplo de pesquisa real

Em 1996, Trajan investigou a ecologia das populações do vampiro comum Desmodus rotundus (Chiroptera). Através de experimentos de captura e recaptura, ele pôde concluir que o tamanho da colônia variava mensalmente, o que indica que os morcegos freqüentemente se deslocam de uma caverna para outra.

De acordo com este estudo, o morcego é capaz de migrar para regiões mais quentes quando o tempo o justificar. A densidade populacional mínima relatada foi de 3,5 indivíduos por quilômetro quadrado.

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Por Ltshears [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) ou GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], do Wikimedia Commons

Aplicações

O conhecimento da ecologia das populações é indispensável para os biólogos da conservação e manejo da fauna e dos recursos. Para enfrentar problemas relacionados à preservação da biodiversidade, é necessário ter informações precisas da ecologia populacional do grupo de estudo.

Por exemplo, se você deseja estudar quais são as causas pelas quais os anfíbios estão diminuindo em número em todo o mundo ou se a introdução de uma espécie estrangeira está afetando uma espécie local de alguma forma, é necessário ter dados de ecologia populacional .

Referências

  1. Hannan, MT, & Freeman, J. (1977). A ecologia populacional das organizações. American journal of sociology , 82 (5), 929-964.
  2. Parga, ME e Romero, RC (2013). Ecologia: impacto do atual problema ambiental na saúde e no meio ambiente . Edições Ecoe.
  3. Reece, JB, Urry, LA, Caim, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV e Jackson, RB (2014). Biologia Campbell . Pearson
  4. Rockwood, LL (2015). Introdução à ecologia populacional . John Wiley & Sons.
  5. Trajano, E. (1996). Movimentos de morcegos-cavernas no sudeste do Brasil, com ênfase na ecologia populacional do morcego-vampiro comum, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropic 28 (1), 121-129.

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