Definición de población
Una población es el número de organismos de la misma especie que viven en un área geográfica concreta al mismo tiempo, con capacidad de cruzarse.
Para que se produzca el cruzamiento, los individuos deben ser capaces de aparearse con cualquier otro miembro de una población y producir descendencia fértil. Sin embargo, las poblaciones contienen variación genética dentro de sí mismas, y no todos los individuos tienen la misma capacidad de sobrevivir y reproducirse.
Las poblaciones pueden darse a diferentes escalas. Una población local puede estar confinada en un área espacialmente pequeña, es decir, los peces de un estanque. Sin embargo, esta localidad puede funcionar a escala regional, nacional, insular o continental; incluso puede constituir toda la especie. Si los individuos de las poblaciones locales son capaces de dispersarse entre otras poblaciones locales, se denomina metapoblación.
La biología de poblaciones es el estudio de las características de las poblaciones y de los factores que afectan a su tamaño y distribución. Las características que se estudian incluyen los patrones migratorios, la densidad de población, la demografía (las tasas de natalidad y mortalidad, la proporción de sexos y la distribución de edades), la genética de la población, los rasgos del ciclo vital y la dinámica de grupo (las interacciones dentro de las poblaciones y entre ellas). La ecología de poblaciones es el estudio de cómo estas poblaciones interactúan con el medio ambiente.
La mayoría de las poblaciones no son estables, sino que fluctúan en tamaño a lo largo del tiempo (la letra «N» suele indicar el número de individuos de una población). Las fluctuaciones suelen responder a cambios en los factores abióticos y bióticos, que actúan como factores limitantes contra el crecimiento exponencial indefinido de las poblaciones. Por ejemplo, cuando los recursos alimenticios son abundantes y las condiciones ambientales son favorables, las poblaciones pueden crecer. Por el contrario, cuando la depredación es fuerte, las poblaciones pueden agotarse.
Las características de la población pueden influir en cómo se ve afectada por determinados factores. Los efectos que los factores dependientes de la densidad pueden tener sobre una población están determinados por su tamaño; por ejemplo, una población más grande y densa será diezmada más rápidamente por la propagación de una enfermedad que una población muy dispersa. Los rasgos del ciclo vital, como la tasa de maduración y la duración de la vida, pueden afectar a la tasa de crecimiento de una población; si los individuos maduran más tarde, la población crecerá más lentamente que si maduran relativamente jóvenes.
Debido a la variación genética dentro de las poblaciones, las que son más grandes suelen ser más resistentes a los cambios estocásticos en su entorno o demografía. Esto se debe a que hay una mayor probabilidad de que una mutación genética dentro del conjunto de genes esté mejor adaptada para sobrevivir en la nueva situación. Si se produce un acontecimiento extremo, en el que un gran número de individuos de la población no puede sobrevivir, los individuos restantes con los genes favorecidos se reproducirán, aumentando así la frecuencia de estos genes en la población por deriva genética. Esto se denomina cuello de botella poblacional.
Aunque los individuos que han sobrevivido al cuello de botella están adaptados a las nuevas condiciones, no siempre hay una buena tasa de éxito a largo plazo para la población. La diversidad genética dentro de la nueva población es baja, y sólo aumenta muy lentamente a medida que se producen mutaciones en cada generación sucesiva. Esto significa que la nueva población es muy vulnerable a nuevos cambios en el entorno o en la disponibilidad de recursos, además de sufrir las consecuencias de la endogamia, como enfermedades y deformidades en la descendencia. Si un cuello de botella da lugar a un número demasiado reducido de individuos (por debajo del tamaño mínimo viable de la población(MVP), existe un riesgo considerable de extinción tras unas pocas generaciones.
Ejemplos de poblaciones
Elefantes africanos
Hay dos especies de elefantes tradicionalmente reconocidas, los elefantes africanos (Loxodonta Africana) y los elefantes asiáticos (Elephas maximus), aunque investigaciones recientes han dividido a los elefantes africanos en dos especies: los elefantes de matorral africanos (Loxodonta africana) y los elefantes de bosque africanos (Loxodonta cyclotis).
Se cree que las poblaciones de elefantes africanos han existido a escala continental, llegando a contar con 5 millones de individuos a principios del siglo XX. Sin embargo, debido a la fragmentación del hábitat y a la caza furtiva por sus colmillos, el número de elefantes ha sufrido un grave descenso. Ahora se cree que quedan unos 400.000 elefantes africanos.
La estructura de los grupos de elefantes está formada por unidades familiares de unos 10 individuos, aunque cuando las familias de elefantes entran en contacto, pueden unirse para formar grupos más grandes -llamados «manadas»- de hasta 100 ejemplares. Cada una de estas manadas forma una población local. Sin embargo, cualquier individuo de cada especie podría reproducirse con otro miembro de la misma, por lo que la población completa de cada especie africana incluye a todos los individuos del continente.
Poblaciones de lagos
Dentro de un hábitat puede haber muchas poblaciones diferentes; un ejemplo a pequeña escala es un lago. Un lago puede proporcionar un hábitat para aves, peces, insectos, anfibios y mamíferos como las nutrias o las ratas. Aunque cada especie recibe recursos del lago, es probable que sus poblaciones dependan del hábitat de formas únicas. Para los peces, la tierra presenta una barrera impenetrable para la dispersión. Sin ninguna forma de salir, una población entera de truchas puede existir únicamente dentro del lago y en ningún otro lugar.
Los anfibios, como los sapos, pueden desovar en el lago y utilizar varios lagos cercanos dentro de un valle para alimentarse. Sin embargo, como no pueden atravesar las montañas, su población local se limita al interior del valle. Si las condiciones ambientales dentro del valle difieren de las de otros valles circundantes, y los sapos están aislados de otras poblaciones de la misma especie durante el tiempo suficiente, el comportamiento o la morfología del sapo puede cambiar lo suficiente como para que no pueda aparearse con sapos de fuera del valle. Este aislamiento impulsaría el proceso de especiación y, por tanto, la formación de nuevas especies.
Las aves migratorias pueden visitar el lago estacionalmente para invernar; durante parte del año, estas aves forman una población local. Cuando las aves regresan de sus lugares de invernada, se encuentran con otras poblaciones de la misma especie para poder reproducirse en mayor número. Es habitual que aves de diferentes edades o sexos migren en diferentes momentos o distancias, por lo que el tamaño de las poblaciones depende de la demografía del grupo.
Salmón
Muchas especies de salmón son anádromas, lo que significa que nacen en agua dulce antes de migrar al océano para alimentarse y madurar, y volver a agua dulce para reproducirse.
El salmón tiende a volver al mismo río en el que nació para desovar. Debido a este fuerte deseo de «hogar», el salmón no suele alejarse mucho de su lugar de desove nativo, aunque la distancia de dispersión depende en gran medida de la especie concreta.
Debido a que la mayoría de los lugares de desove están separados por tierra o por aguas profundas, cada grupo de salmones que nacen en un determinado lugar de desove constituye la población local dentro de ese lugar; aunque las condiciones dentro de las rutas disponibles para la dispersión a otros lugares no son imposibles de soportar para los salmones, rara vez se encuentra que se desplacen entre lugares.
Durante el tiempo que pasan en el mar, los salmones entran en contacto con salmones de otras poblaciones locales, incluso muy distantes. Aunque no existen barreras para el apareamiento entre poblaciones locales de la misma especie, la tendencia del salmón a regresar a su río natal reduce en gran medida el flujo genético entre ellas. No obstante, algunos individuos se desvían de la ruta esperada, ya sea por elección o por error, lo que da lugar a cierto flujo de genes entre las poblaciones.
Debido a su ciclo vital, el salmón puede clasificarse dentro de la estructura de las metapoblaciones.
- Comunidad – Grupo formado por varias especies, que interactúan entre sí de forma directa o pasiva, en un lugar común.
- Especie – Un grupo de individuos físicamente similares, que son capaces de reproducirse con el resultado de una descendencia fértil.
- Piscina de genes – El conjunto de genes presentes dentro de una población o especie.
- Especiación – La formación de especies nuevas y distintas.
Cuestionario
1. ¿Cuál de los siguientes escenarios se ajusta mejor a la definición de población?
A. Cinco especies de ranas que viven en un pantano.
B. Todos los tiburones que nadan en la costa oeste de Australia.
C. Todos los gorilas de montaña que viven en la densa selva de cuatro parques nacionales de África.
D. Los pájaros, murciélagos y monos, que viven en la selva tropical de Ecuador.
2. Un cuello de botella poblacional se produce cuando:
A. El número de individuos de un grupo llega a ser demasiado elevado.
B. Un acontecimiento provoca una pérdida significativa de individuos en una población.
C. Las especies migran lejos de su población nativa.
D. Dos poblaciones se fusionan para formar una nueva población.
3. Las poblaciones pequeñas son más vulnerables que las grandes porque:
A. Es más probable que sean depredadas.
B. Son vulnerables al cambio porque tienen una reserva genética más pequeña.
C. No pueden mantenerse calientes entre sí.