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4.1: Crecimiento independiente de la densidad - Biología

4.1: Crecimiento independiente de la densidad - Biología



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La densidad, en el sentido de densidad de población, se refiere a cuántos individuos están presentes en promedio por unidad de área. Puede ver: "La densidad de alces en el Parque Nacional de Yellowstone durante el verano es de aproximadamente 10 a 20 mil". El símbolo norte se utiliza a menudo para la densidad de población.

En el primer caso anterior, escribirías norte = 4.5, el punto medio entre 3 y 6. En el segundo caso, escribiría norte = 15000. Debe quedar claro a partir del contexto cuál es el área.

Teniendo esto en cuenta, todas las siguientes declaraciones son equivalentes:

  1. La población se duplica cada hora. (Como en el ejemplo bacteriano del capítulo anterior).
  2. La población Nuevo Testamento) se duplica cada hora. Aquí el número de individuos está representado por la letra norte, y Nuevo Testamento) significa población en el momento t. En el ejemplo bacteriano, había una bacteria al comienzo del experimento cuando el reloj comenzó a funcionar, por lo que escribirías norte (0) = 1. Una hora después, la población hipotética se había duplicado, por lo que escribiría norte (1) = 2. Duplicar sucesivamente luego da norte (2) = 4, norte (3) = 8, y así sucesivamente hasta después de cinco días, o 120 horas, norte (120) = 1036, o un poco más, suficiente para llenar todos los océanos del mundo.
  3. La población norte se duplica cada hora. A menudo, el "(t ) ”Se deja por motivos de simplicidad, en el entendido de que la población N es función del tiempo.
  4. norte se duplica cada hora. Ya que norte representa una población en este caso, la palabra "población" a menudo se eliminará por concisión.
  5. norte (t + 1) = 2norte (t ). En inglés, esto se leería "norte de t más 1 es igual a dos veces N de t. " Eso simplemente significa que la población en algún momento, en cualquier momento, t, cuando se multiplica por 2, es la población en el siguiente paso de tiempo, t mas uno.
  6. El cambio en la población cada hora es igual al tamaño de la población en esa hora. Esto puede parecer bastante confuso. Pero significa que la cantidad en que la población aumenta en el intervalo de tiempo es igual en tamaño a la población total. Por lo general, el aumento es mucho menor que eso, tal vez un pequeño porcentaje, pero aquí estamos tratando con una población bacteriana que aumenta rápidamente.
  7. El cambio en la población cada hora es norte (t +1) menos Nuevo Testamento), que es decir norte (t +1)− norte (t ) = 2norte (t )−norte (t ) = norte (t ). Aquí la población en la próxima hora, norte (t +1), menos la población actual, norte (t ), que es el cambio en la población, es el doble de la población actual, 2norte (t ), menos la población actual, norte (t ) (no menos confuso, quizás).
  8. El cambio en la población cada hora, llámelo “Delta N” o ∆norte, es ∆norte /∆t = 2Nuevo Testamento)Nuevo Testamento) = Nuevo Testamento). Aquí el símbolo delta (∆) significa cambiar en o la diferencia. Entonces ∆norte significa el cambio en norte, y ∆t significa el cambio en t. Entonces el cambio en norte por unidad de tiempo se escribe ∆norte /∆t, donde delta t es la unidad de tiempo que se utiliza, como la hora o el día. Esta declaración es, por tanto, la misma que la anterior, pero con símbolos para abreviarla.
  9. norte /∆t = norte. Esto significa que el cambio de población en cada unidad de tiempo es igual al tamaño de la población en sí. Eso es solo porque la población se duplica en cada paso de tiempo.
  10. ( frac {1} {N} , , frac {∆N} {∆t} , = , 1 ) Esto es solo dividir ambos lados de la ecuación anterior por N, y quizás parezca aún más confuso . Sin embargo, en lo que sigue, resulta ser el más útil de todos.

Para avanzar, centrémonos en la última ecuación, con sus partes coloreadas en el cuadro a continuación.

En la primera fila, el "∆norte = 1 ”se refiere a un cambio en la población de un individuo, porque delta (∆) significa cambio. En la segunda fila, el "∆t ”En el denominador modifica esto al cambio en cada paso de tiempo, en este caso, cada hora. En la tercera fila, el 1 /norte lo modifica drásticamente para significar el cambio en la población por individuo en la población.

Esto podría significar que nace un nuevo individuo mientras el padre vive, o que nacen dos nuevos individuos y el padre muere, o que el padre se divide en dos u otros eventos equivalentes. En este modelo, estos detalles son abstracciones que no importan a los efectos de proyectar la población. El modelo simplemente registra el número de descendientes producidos por cada miembro de la población y que sobreviven para reproducirse. Multiplicado por 100, esto se convierte en el porcentaje de crecimiento de la población. Para los humanos, esto es como la cantidad de niños por familia que sobreviven hasta la edad adulta. (Aunque tiene que dividirse por dos si hay dos padres por familia). Ha visto lo rápido que estalla eso, según los cálculos del Capítulo 3.


Diferencia entre dependiente de la densidad e independiente de la densidad

El crecimiento de la población está siendo observado y estudiado cuidadosamente por todas las naciones del mundo. Esto se debe a que cualquier cambio en el número de habitantes puede tener un efecto enorme en la economía de un país y en el medio ambiente.
El crecimiento de la población no solo se observa en la población humana, sino también en la ecología de la población tanto de plantas como de animales. El análisis y estudio del crecimiento de la población es importante para el equilibrio del ecosistema.

Se utilizan varios factores para ver si la Tierra puede sostener el crecimiento de su población a pesar de la extinción de varias especies y la superpoblación de algunas. Hay dos factores que son importantes para determinar cómo una determinada población crece o declina, los factores dependientes de la densidad y los factores independientes de la densidad.
Los factores dependientes de la densidad son aquellos que se encargan de regular la población en proporción a su densidad como la competencia, la depredación y las enfermedades. Por lo general, opera en una gran población y hace que la población aumente o disminuya según cómo afecte al ecosistema.

Por ejemplo, una población enorme puede agotar los recursos naturales y el suministro de alimentos de una zona. Esto provocará una escasez de estos elementos necesarios, lo que hará que el área no pueda abastecer a su población y eventualmente causará la reducción de la población del área debido al hambre, la sed y la exposición a los elementos cuando no hay refugio disponible.
Los factores independientes de la densidad, por otro lado, son aquellos que regulan la población sin considerar su densidad como los desastres naturales y el clima. Opera tanto en poblaciones grandes como pequeñas y no se basa en la densidad de población.

Los desastres naturales como inundaciones, incendios, tormentas, sequías, temperaturas extremas y la alteración y desintegración del hábitat natural de los organismos pueden provocar una disminución de su población, sin importar cuán grande o pequeña sea. Los incendios forestales pueden dañar el hábitat de varias especies animales. Algunos pueden morir directamente debido al fuego, pero otros que sobrevivan también morirán debido a la insuficiencia de alimentos y agua, así como a la falta de refugio para ellos.
Los factores independientes de la densidad actúan por sí mismos y no cambian según su densidad, a diferencia de los factores dependientes de la densidad, que varían según la densidad de población, que depende de sus tasas de ganancia y de pérdida.
Tanto la dependencia de la densidad como la independencia de la densidad pueden ocurrir juntas en el proceso de determinar y analizar el crecimiento de la población. La dependencia de la densidad se puede probar analizando la relación entre la tasa de crecimiento y la densidad de una determinada población.

1. Los factores dependientes de la densidad son aquellos que regulan el crecimiento de una población en función de su densidad mientras que los factores independientes de la densidad son aquellos que regulan el crecimiento poblacional sin depender de su densidad.
2.Ejemplos de factores dependientes de la densidad son alimento, refugio, depredación, competencia y enfermedades, mientras que ejemplos de factores independientes de la densidad son calamidades naturales como inundaciones, incendios, tornados, sequías, temperaturas extremas y la alteración del hábitat de los organismos vivos.
Los factores dependientes de la densidad generalmente operan en poblaciones grandes, mientras que los factores independientes de la densidad operan tanto en poblaciones grandes como pequeñas.
Los factores independientes de la densidad actúan por sí mismos, mientras que los factores dependientes de la densidad dependen de las tasas de ganancia y pérdida.


19.2 Crecimiento y regulación de la población

Los ecologistas de poblaciones utilizan una variedad de métodos para modelar la dinámica de la población. Un modelo preciso debería poder describir los cambios que ocurren en una población y predecir cambios futuros.

Crecimiento de la población

Los dos modelos más simples de crecimiento de la población utilizan ecuaciones deterministas (ecuaciones que no tienen en cuenta los eventos aleatorios) para describir la tasa de cambio en el tamaño de una población a lo largo del tiempo. El primero de estos modelos, el crecimiento exponencial, describe poblaciones teóricas que aumentan en número sin ningún límite a su crecimiento. El segundo modelo, el crecimiento logístico, introduce límites al crecimiento reproductivo que se vuelven más intensos a medida que aumenta el tamaño de la población. Ninguno de los modelos describe adecuadamente las poblaciones naturales, pero proporcionan puntos de comparación.

Crecimiento exponencial

Charles Darwin, en su teoría de la selección natural, estuvo muy influenciado por el clérigo inglés Thomas Malthus. Malthus publicó un libro en 1798 afirmando que las poblaciones con recursos naturales ilimitados crecen muy rápidamente, lo que representa un crecimiento exponencial, y luego el crecimiento de la población disminuye a medida que los recursos se agotan, lo que indica un crecimiento logístico.

El mejor ejemplo de crecimiento exponencial de organismos se ve en las bacterias. Las bacterias son procariotas que se reproducen en gran parte por fisión binaria. Esta división toma alrededor de una hora para muchas especies bacterianas. Si se colocan 1000 bacterias en un matraz grande con un suministro abundante de nutrientes (para que los nutrientes no se agoten rápidamente), la cantidad de bacterias se habrá duplicado de 1000 a 2000 después de solo una hora. En otra hora, cada una de las 2000 bacterias se dividirá y producirá 4000 bacterias. Después de la tercera hora, debe haber 8000 bacterias en el matraz. El concepto importante de crecimiento exponencial es que la tasa de crecimiento —el número de organismos agregados en cada generación reproductiva— está aumentando en sí misma, es decir, el tamaño de la población está aumentando a una tasa cada vez mayor. Después de 24 de estos ciclos, la población habría aumentado de 1000 a más de 16 mil millones de bacterias. Cuando el tamaño de la población, norte, se traza a lo largo del tiempo, se produce una curva de crecimiento en forma de J (Figura 19.5a).

El ejemplo de las bacterias en un matraz no es realmente representativo del mundo real, donde los recursos suelen ser limitados. Sin embargo, cuando una especie se introduce en un nuevo hábitat que considera adecuado, puede mostrar un crecimiento exponencial durante un tiempo. En el caso de las bacterias en el matraz, algunas bacterias morirán durante el experimento y, por lo tanto, no se reproducirán, por lo que la tasa de crecimiento se reduce desde una tasa máxima en la que no hay mortalidad. La tasa de crecimiento de una población se determina en gran medida restando la tasa de mortalidad, D, (número de organismos que mueren durante un intervalo) de la tasa de natalidad, B, (número de organismos que nacen durante un intervalo). La tasa de crecimiento se puede expresar en una ecuación simple que combina las tasas de natalidad y mortalidad en un solo factor: r. Esto se muestra en la siguiente fórmula:

El valor de r puede ser positivo, lo que significa que la población está aumentando en tamaño (la tasa de cambio es positiva) o negativo, lo que significa que la población está disminuyendo en tamaño o cero, en cuyo caso el tamaño de la población no cambia, una condición conocida como crecimiento de población cero.

Crecimiento logístico

El crecimiento exponencial extendido es posible solo cuando hay infinitos recursos naturales disponibles, este no es el caso en el mundo real. Charles Darwin reconoció este hecho en su descripción de la “lucha por la existencia”, que establece que los individuos competirán (con miembros de su propia especie o de otras especies) por recursos limitados. Los exitosos tienen más probabilidades de sobrevivir y transmitir los rasgos que los hicieron exitosos a la siguiente generación a un ritmo mayor (selección natural). Para modelar la realidad de los recursos limitados, los ecologistas de población desarrollaron el modelo de crecimiento logístico.

Capacidad de carga y modelo logístico

En el mundo real, con sus recursos limitados, el crecimiento exponencial no puede continuar indefinidamente. El crecimiento exponencial puede ocurrir en entornos donde hay pocos individuos y abundantes recursos, pero cuando el número de individuos aumenta lo suficiente, los recursos se agotarán y la tasa de crecimiento se ralentizará. Eventualmente, la tasa de crecimiento se estabilizará o se estabilizará (Figura 19.5B). Este tamaño de población, que está determinado por el tamaño máximo de población que puede sostener un entorno en particular, se denomina capacidad de carga, o K. En poblaciones reales, una población en crecimiento a menudo sobrepasa su capacidad de carga, y la tasa de mortalidad aumenta más allá de la tasa de natalidad, lo que hace que el tamaño de la población disminuya a la capacidad de carga o por debajo de ella. La mayoría de las poblaciones suelen fluctuar en torno a la capacidad de carga de forma ondulada en lugar de existir en ella.

La fórmula utilizada para calcular el crecimiento logístico agrega la capacidad de carga como fuerza moderadora en la tasa de crecimiento. La expresion "Knorte"Es igual a la cantidad de individuos que se pueden agregar a una población en un momento dado, y"Knorte" dividido por "K”Es la fracción de la capacidad de carga disponible para un mayor crecimiento. Así, el modelo de crecimiento exponencial está restringido por este factor para generar la ecuación de crecimiento logístico:

Note que cuando norte es casi cero la cantidad entre paréntesis es casi igual a 1 (o K/K) y el crecimiento es casi exponencial. Cuando el tamaño de la población es igual a la capacidad de carga, o norte = K, la cantidad entre paréntesis es igual a cero y el crecimiento es igual a cero. Un gráfico de esta ecuación (crecimiento logístico) produce la curva en forma de S (Figura 19.5B). Es un modelo de crecimiento poblacional más realista que el crecimiento exponencial. Hay tres secciones diferentes en una curva en forma de S. Inicialmente, el crecimiento es exponencial porque hay pocas personas y muchos recursos disponibles. Luego, a medida que los recursos comienzan a limitarse, la tasa de crecimiento disminuye. Finalmente, la tasa de crecimiento se estabiliza en la capacidad de carga del medio ambiente, con pocos cambios en el número de población a lo largo del tiempo.

Papel de la competencia intraespecífica

El modelo logístico asume que cada individuo dentro de una población tendrá el mismo acceso a los recursos y, por lo tanto, las mismas posibilidades de supervivencia. Para las plantas, la cantidad de agua, luz solar, nutrientes y espacio para crecer son los recursos importantes, mientras que en los animales, los recursos importantes incluyen comida, agua, refugio, espacio para anidar y parejas.

En el mundo real, la variación fenotípica entre los individuos dentro de una población significa que algunos individuos se adaptarán mejor a su entorno que otros. La competencia resultante por los recursos entre los miembros de la población de la misma especie se denomina competencia intraespecífica. La competencia intraespecífica puede no afectar a las poblaciones que están muy por debajo de su capacidad de carga, ya que los recursos son abundantes y todos los individuos pueden obtener lo que necesitan. Sin embargo, a medida que aumenta el tamaño de la población, esta competencia se intensifica. Además, la acumulación de productos de desecho puede reducir la capacidad de carga en un ambiente.

Ejemplos de crecimiento logístico

La levadura, un hongo microscópico que se usa para hacer pan y bebidas alcohólicas, exhibe la clásica curva en forma de S cuando se cultiva en un tubo de ensayo (Figura 19.6a). Su crecimiento se estabiliza a medida que la población agota los nutrientes necesarios para su crecimiento. En el mundo real, sin embargo, existen variaciones en esta curva idealizada. Ejemplos de poblaciones silvestres incluyen ovejas y focas comunes (Figura 19.6B). En ambos ejemplos, el tamaño de la población excede la capacidad de carga durante cortos períodos de tiempo y luego cae por debajo de la capacidad de carga. Esta fluctuación en el tamaño de la población continúa ocurriendo a medida que la población oscila alrededor de su capacidad de carga. Aún así, incluso con esta oscilación, el modelo logístico se confirma.

Conexión visual

Si la principal fuente de alimento de las focas disminuye debido a la contaminación o la sobrepesca, ¿cuál de las siguientes situaciones es probable que ocurra?

  1. La capacidad de carga de las focas disminuiría, al igual que la población de focas.
  2. La capacidad de carga de las focas disminuiría, pero la población de focas seguiría siendo la misma.
  3. El número de muertes de focas aumentaría, pero el número de nacimientos también aumentaría, por lo que el tamaño de la población seguiría siendo el mismo.
  4. La capacidad de carga de las focas seguiría siendo la misma, pero la población de focas disminuiría.

Regulación y dinámica de la población

El modelo logístico de crecimiento de la población, si bien es válido en muchas poblaciones naturales y es un modelo útil, es una simplificación de la dinámica de la población del mundo real. Implícito en el modelo es que la capacidad de carga del medio ambiente no cambia, lo que no es el caso. La capacidad de carga varía anualmente. Por ejemplo, algunos veranos son calurosos y secos mientras que otros son fríos y húmedos en muchas áreas, la capacidad de carga durante el invierno es mucho menor que durante el verano. Además, los eventos naturales como terremotos, volcanes e incendios pueden alterar un medio ambiente y, por lo tanto, su capacidad de carga. Además, las poblaciones no suelen existir de forma aislada. Comparten el medio ambiente con otras especies, compitiendo con ellas por los mismos recursos (competencia interespecífica). Estos factores también son importantes para comprender cómo crecerá una población específica.

El crecimiento de la población está regulado de diversas formas. Estos se agrupan en factores dependientes de la densidad, en los que la densidad de la población afecta la tasa de crecimiento y la mortalidad, y factores independientes de la densidad, que causan la mortalidad en una población independientemente de la densidad de población. Los biólogos de la vida silvestre, en particular, quieren comprender ambos tipos porque esto les ayuda a administrar las poblaciones y prevenir la extinción o la superpoblación.

Regulación dependiente de la densidad

La mayoría de los factores dependientes de la densidad son de naturaleza biológica e incluyen la depredación, la competencia inter e intraespecífica y los parásitos. Por lo general, cuanto más densa es una población, mayor es su tasa de mortalidad. Por ejemplo, durante la competencia intra e interespecífica, las tasas de reproducción de la especie suelen ser más bajas, lo que reduce la tasa de crecimiento de sus poblaciones. Además, la baja densidad de presas aumenta la mortalidad de su depredador porque tiene más dificultades para localizar su fuente de alimento. Además, cuando la población es más densa, las enfermedades se propagan más rápidamente entre los miembros de la población, lo que afecta la tasa de mortalidad.

La regulación dependiente de la densidad se estudió en un experimento natural con poblaciones de burros salvajes en dos sitios de Australia. 2 En un sitio, la población se redujo mediante un programa de control de la población; la población del otro sitio no recibió interferencia. La parcela de alta densidad era dos veces más densa que la parcela de baja densidad. De 1986 a 1987, la parcela de alta densidad no vio cambios en la densidad de burros, mientras que la parcela de baja densidad vio un aumento en la densidad de burros. La diferencia en las tasas de crecimiento de las dos poblaciones se debió a la mortalidad, no a una diferencia en las tasas de natalidad. Los investigadores encontraron que la densidad no afectaba al número de crías que nacía cada madre. Las tasas de crecimiento en las dos poblaciones fueron diferentes principalmente debido a la mortalidad juvenil causada por la desnutrición de la madre debido a la escasez de alimentos de alta calidad en la densa población. La figura 19.7 muestra la diferencia en la mortalidad por edades en las dos poblaciones.

Regulación independiente de la densidad e interacción con factores dependientes de la densidad

Muchos factores que son típicamente de naturaleza física causan la mortalidad de una población independientemente de su densidad. Estos factores incluyen el clima, los desastres naturales y la contaminación. Un ciervo individual morirá en un incendio forestal sin importar cuántos ciervos haya en esa área. Sus posibilidades de supervivencia son las mismas tanto si la densidad de población es alta como baja. Lo mismo ocurre con el clima frío del invierno.

En situaciones de la vida real, la regulación de la población es muy complicada y pueden interactuar factores independientes y dependientes de la densidad. Una población densa que sufre mortalidad por una causa independiente de la densidad podrá recuperarse de manera diferente a una población escasa. Por ejemplo, una población de ciervos afectada por un duro invierno se recuperará más rápido si quedan más ciervos para reproducirse.

Conexión Evolution

¿Por qué se extinguió el mamut lanudo?

Los mamuts lanudos comenzaron a extinguirse hace unos 10.000 años, poco después de que los paleontólogos creyeran que los humanos capaces de cazarlos comenzaron a colonizar América del Norte y el norte de Eurasia (Figura 19.8). Una población de mamuts sobrevivió en la isla de Wrangel, en el mar de Siberia Oriental, y estuvo aislada del contacto humano hasta tan recientemente como 1700 a. C. Sabemos mucho sobre estos animales por los cadáveres que se encuentran congelados en el hielo de Siberia y otras regiones del norte.

Se piensa comúnmente que el cambio climático y la caza humana llevaron a su extinción. Un estudio de 2008 estimó que el cambio climático redujo el rango del mamut de 3,000,000 millas cuadradas hace 42,000 años a 310,000 millas cuadradas hace 6,000 años. 3 A través de evidencia arqueológica de sitios de matanza, también está bien documentado que los humanos cazaron estos animales. Un estudio de 2012 concluyó que ningún factor fue el único responsable de la extinción de estas magníficas criaturas. 4 Además del cambio climático y la reducción del hábitat, los científicos demostraron que otro factor importante en la extinción del mamut fue la migración de cazadores humanos a través del Estrecho de Bering hacia América del Norte durante la última edad de hielo hace 20.000 años.

El mantenimiento de poblaciones estables fue y es muy complejo, con muchos factores que interactúan determinando el resultado. Es importante recordar que los seres humanos también forman parte de la naturaleza. Una vez contribuimos al declive de una especie utilizando únicamente tecnología de caza primitiva.

Modelos de población basados ​​en la demografía

Los ecologistas de poblaciones han planteado la hipótesis de que los conjuntos de características pueden evolucionar en especies que conducen a adaptaciones particulares a sus entornos. Estas adaptaciones afectan el tipo de crecimiento de la población que experimenta su especie. Las características del ciclo de vida, como las tasas de natalidad, la edad de la primera reproducción, el número de descendientes e incluso las tasas de mortalidad, evolucionan al igual que la anatomía o el comportamiento, lo que lleva a adaptaciones que afectan el crecimiento de la población. Los ecologistas de poblaciones han descrito un continuo de "estrategias" de historia de vida con K-especies seleccionadas en un extremo y r-especies seleccionadas en el otro. KLas especies seleccionadas se adaptan a entornos estables y predecibles. Poblaciones de KLas especies seleccionadas tienden a existir cerca de su capacidad de carga. Estas especies tienden a tener descendencia más grande, pero menor, y aportan grandes cantidades de recursos a cada descendencia. Los elefantes serían un ejemplo de K-especies seleccionadas. r-Las especies seleccionadas se adaptan a entornos inestables e impredecibles. Tienen una gran cantidad de crías pequeñas. Animales que son r-seleccionados no proporcionan muchos recursos o cuidado parental a la descendencia, y la descendencia es relativamente autosuficiente al nacer. Ejemplos de r-Las especies seleccionadas son invertebrados marinos como las medusas y plantas como el diente de león. Las dos estrategias extremas se encuentran en dos extremos de un continuo en el que existirán historias de vida de especies reales. Además, las estrategias de historia de vida no necesitan evolucionar como conjuntos, pero pueden evolucionar independientemente unas de otras, por lo que cada especie puede tener algunas características que tienden hacia un extremo u otro.


Dependiente de la densidad vs. Factores independientes de la densidad

Un factor limitante puede ser biótico (relacionado con los organismos vivos) o abiótico (algún componente no vivo del medio ambiente). Además, estos factores se clasifican en dos tipos: factores limitantes dependientes de la densidad y factores limitantes independientes de la densidad.

Factores dependientes de la densidad

Los factores dependientes de la densidad son aquellos que dependen de la densidad de población. Estos son los factores cuyos efectos sobre la población varían en función de la densidad de población. Estos incluyen disponibilidad de alimento, competencia, depredación, parasitismo, enfermedades, etc.

Factores independientes de la densidad

Los factores independientes de la densidad son los que no dependen de la densidad de población. Afectan a la especie independientemente de la densidad de población. Estos incluyen desastres naturales, como inundaciones, sequías, tornados, etc., clima e incluso actividades humanas.

Ejemplos de

Factores dependientes de la densidad

Competencia: Si la densidad de población es alta, habrá más competencia por alimentos y otros recursos. Eventualmente resultará en inanición, baja tasa de reproducción e incluso migración, con especies que buscan condiciones favorables en otras regiones.

Enfermedades: Si la densidad es alta, las enfermedades se propagarán más rápido y se verán afectadas más personas.

Factores independientes de la densidad

Clima extremo: Cuando el clima cambia drásticamente, incluso las especies nativas son las más afectadas. Si, por ejemplo, las temperaturas aumentan en los trópicos, provocará la evaporación de los lagos y eso, a su vez, significará un desastre para las especies acuáticas.

Clima:En los desiertos y las zonas polares, donde el clima dista mucho de ser favorable, el número de especies es bajo.

Qué inferir

Factores dependientes de la densidad

Los factores dependientes de la densidad solo entran en juego cuando la población alcanza un cierto nivel. A mayor población, mayor impacto.

Factores independientes de la densidad

Los factores independientes de la densidad no tienen restricciones de tamaño. Son eficaces tanto en el caso de poblaciones grandes como en poblaciones pequeñas.

De no ser por estos factores limitantes, no se hubiera podido regular la población y eso, a su vez, habría interrumpido el equilibrio ecológico. Sin embargo, el equilibrio ecológico todavía está amenazado, y esta vez, la amenaza proviene nada menos que del Homo sapiens, la especie autoproclamada más inteligente o más evolucionada del planeta.

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4) Moléculas biológicas

Un nutriente es una sustancia necesaria para el crecimiento, la reparación y el metabolismo. Los tres nutrientes principales son:

Estos nutrientes son todos ejemplos de productos químicos orgánicos. Esto significa que todos contienen átomos de carbono,

enlazado covalentemente a los átomos de otros elementos.

  • Pueden ser azúcares simples solubles o materiales complejos como almidón y celulosa.
  • Todo contiene solo C, H, O
  • Glucosa y # 8211 C6H12O6

Monosacáridos & # 8211 azúcares con un solo anillo de carbono, p. Ej. glucosa, fructosa.

Disacárido & # 8211 azúcares con dos anillos de carbono, p. Ej. maltosa, sacarosa.

Polisacárido & # 8211 muchas moléculas de glucosa unidas, p. Ej. glucógeno (que se encuentra en los animales), almidón (que se encuentra en las plantas).

Celulosa & # 8211 consta de cadenas aún más largas de moléculas de glucosa.

Los mono y disacáridos son fácilmente solubles en agua.

Los polisacáridos no son fácilmente solubles en agua.

Proteínas estructurales: proteínas que contribuyen a la estructura de las células, p. ej. a las membranas celulares, las mitocondrias, los ribosomas y los cromosomas.

Enzimas: controla las reacciones químicas que mantienen viva la célula. Presente en los sistemas de membranas, en las mitocondrias, en vacuolas especiales y en la parte fluida del citoplasma.

Las proteínas son moléculas grandes hechas de unidades más pequeñas de aminoácidos.

Los lípidos son moléculas grandes hechas de unidades más pequeñas de ácidos grasos y glicerol.

Prueba de almidón & # 8211 El almidón se detecta usando Solución de yodo. Esto se convierte azul negro en presencia de almidón.

Prueba de azúcar reductor & # 8211 Los azúcares reductores se detectan usando La solución de Benedict. La solución

cambiar de claro azul a nublado verde, luego amarillo y finalmente a un rojo precipitado de óxido de cobre.

Prueba de proteína & # 8211 Las proteínas se detectan usando Reactivo de biuret. Esto se convierte púrpura color cuando se mezcla con proteína.

Prueba de lípidos & # 8211 Los lípidos se detectan utilizando el Ensayo de emulsión.

  1. la sustancia problema se mezcla con 5 cm ^ 3 de etanol
  2. se agrega un volumen igual de agua destilada
  3. se forma una emulsión de color blanco lechoso si la sustancia problema contiene lípidos

Prueba de vitamina C y # 8211 Vit. C se detecta usando el Prueba DCIP.

  1. Extraiga 2 cm ^ 3 de jugo de limón fresco en una jeringa de plástico.
  2. Agregue en un tubo de ensayo con 2 cm ^ 3 de una solución al 0.1% de DCPIP (un tinte azul). El DCPIP se volverá repentinamente incoloro a medida que se agregue el jugo. Tenga en cuenta la cantidad de jugo agregado
  1. Repite el experimento pero con jugo de naranja en la jeringa. Si se necesita más jugo de naranja para decolorar el DCPIP, el jugo de naranja debe contener menos vitamina C
  • Hay alrededor de 20 aminoácidos diferentes en la proteína animal, que incluyen alanina, leucina, valina, glutamina, cisteína, glicina y lisina.
  • Una pequeña molécula de proteína podría estar formada por una cadena que consta de un centenar de aminoácidos.
  • Cada tipo de proteína tiene sus aminoácidos ordenados en una secuencia particular.
  • La cadena de aminoácidos de una proteína adquiere una forma particular como resultado del entrecruzamiento.
  • Forma de reticulación entre aminoácidos que no son vecinos.

La forma y estructura de una molécula de proteína tiene un efecto muy importante en sus reacciones con sustancias.

Desnaturalizar – when a protein is heated over 50’C, the cross-linkages in its molecules break down the protein molecules lose their shape and will not usually regain it even when cooled. Eg. Egg white.

  • Made up of long chains of nucleotides, forming into two strands.
  • A Nucleotide is a 5-carbon sugar molecule joined to a phosphate group (-PO3) and an organic base
  • In DNA the sugar is deoxyribose
  • The organic base is either adenine (A), thymine (T), cytosine (C) or guanine (G).

The nucleotides are joined by their phosphate groups to form long chain, often thousands of nucleotides long. The phosphate and sugar molecules are the same all the way down the chain but the bases may be any one of the four listed.

The DNA in a chromosome consist of two strands (chains of nucleotides) held together by chemical bonds between the bases.

The size of the molecules ensures that A always pairs with T, and C pairs with G.


Habilidades

Data on the critical and distinctive skills necessary for those working in the Biology field from the Bureau of Labor Statistics. Biology majors need many skills, but most especially Reading Comprehension. The revealed comparative advantage (RCA) shows that Biology majors need more than the average amount of Programming, Science, and Quality Control Analysis.

These two visualizations, one a radial chart and one a bar chart, show the same information, a rating of how necessary the following skills are for Biology majors. Toggle between "value" and "RCA" to see the absolute rating of that skill (value) and the revealed comparative advantage (RCA), or how much greater or lesser that skill's rating is than the average. The longer the bar or the closer the line comes to the circumference of the circle, the more important that skill is. The importance of Programming is very distinctive for majors, but the Reading Comprehension, Critical Thinking, and Active Listening are the three most important skills for people in the field.


What are 4 density dependent limiting factors?

los density dependent factors están factores whose effects on the size or growth of the population vary with the population densidad. Hay muchos tipos de density dependent limiting factors such as availability of food, predation, disease, and migration. However the main factor is the availability of food.

Also Know, what are three density dependent limiting factors? Lista three density-dependent factors y three density-independent factores eso puede límite the growth of a population. Densidad-dependent factors: competition, predation, parasitism, and disease. Densidad-independent factores: natural disasters, seasonal cycles, unusual weather, and human activity.

Just so, what are some density dependent factors?

Densidad-dependent factors include competition, predation, parasitism and disease.

What are density dependent and independent factors?

Densidad-independent factors, such as weather and climate, exert their influences on population size regardless of the population's densidad. In contrast, the effects of densidad-dependent factors intensify as the population increases in size. For example, some diseases spread faster in populations where individuals live&hellip


4.1: Density-independent growth - Biology

1. Microscopic floating algae in the ocean are important because
A. They provide large quantities of CO2 to the atmosphere
B. They provide large quantities of O2 to the atmosphere
C. They are the only primary producers in the biosphere
D. They are the only food for secondary and tertiary consumers such as fish
and mammals
E. All of the above

2. You walk in on the middle of a nature program on TV and see aerial shots of snow falling on huge flat expanses of mostly spruce trees. The narrator is describing how areas such as these are especially sensitive to acidification by the deposition of acid rain and snow. A wolverine waddles through the forest scan. This show is about which type of biome?
A. Alpine tundra
B. Boreal forest
C. Desert
D. Prairie
E. Tropical rain forest

3. The red-spotted newt Notophthalmus viridescens secretes toxins from its skin that make predators avoid it. The red salamander Pseudotriton ruber has no such secretions but resembles the red-spotted newt in size and coloration. Predators avoid the red salamander in the same way that they avoid the red-spotted newt. The similarity in appearance of the newt and salamander is an example of:
A. Mutualism
B. Parasitism
C. Batesian mimicry
D. Mullerian mimicry
E. Predation

4. Plants of the mustard family are avoided by almost all insects because of their toxic chemicals but the caterpillars of cabbage butterflies eat these plants avidly. This particular species of butterfly has enzymes in its digestive system that break down the mustard oils, rendering them harmless. The development of the caterpillar s enzymes is an example of
A. Coevolution
B. Symbiosis
C. Batesian mimicry
D. Mullerian mimicry
E. Competetive exclusion

5. Consider a simple food chain in an eastern Oregon grassland: mice are consumed by several species of snakes, which themselves are consumed by hawks. The hawk is what level of consumer, and will get what percentage of the energy that was fixed by the photoautotrophs of the system (think energy pyramid)?
A. Primary, 100%
B. Secondary, 10%
C. Tertiary, 20%
D. Secondary, 1%
E. Tertiary, 0.1%

6. Which of the following is an example of a density-independent control on population growth in rabbits?
A. An outbreak of a parasitic infection
B. A flood
C. Reduced availability of food
D. An increase in the population of owls and foxes (which eat rabbits)
E. All of the above

7. Consider the following scenario:
A metro park in Ohio has a variety of animals--deer, rabbits, porcupines, squirrels, possums, chipmunks, many birds, and the occasional fox. It also has a variety of plants. All these organisms were originally spread widely throughout the park.
A new Commissioner of Parks decided that this park was too messy and difficult to patrol. He decided that all the plants and animals would be much easier to cope with if they were all gathered into a small fenced in area that way, everyone could see them more easily and appreciate the biodiversity of Ohio's natural places. All the animals, and all the plants were moved to the fenced in area. (The rest of the park was covered in concrete.)
At this point in time, the commissioner of Parks has done what to the park ecosystem?
A. Reduced its species diversity
B. Reduced its geographic diversity
C. Reduced its genetic diversity
D. Removed the keystone species
E. Changed the community's age structure

8. A squirrel lives in holes in oak trees. It eats acorns and sunflower seeds during the day and hides at night. It spends a lot of time running up and down and from tree to tree. The above describes the squirrel's
A. Opportunistic life history
B. Equilibrial life history
C. Niche
D. Habitat
E. Ecosystem

9. The difference between parasitism and predation is that:
A. Parasitism involves both plants and animals, and predation only involves
animal species
B. Predation leads to diverse adaptations in both predator and prey, while
parasitism never influences adaptations of the host to the parasite
C. Parasitism is an interaction between two or more species in which one
species lives in or on another, while predation occurs between two free-
living species
D. The parasite is usually larger than the host species the predator is usually
smaller than its prey
E. Predation always leads to death of the whole organism, while parasitism
never leads to death of the host

10. Which of the following statements is/are true concerning why the major nutrient and water cycles are so important?
A. All biochemical reactions must occur in water
B. The processes of photosynthesis depends upon the availability of carbon
dioxide in the atmosphere
C. Excess nitrogen and phosphorus in freshwater systems can lead to
eutrofización
D. A and C
E. A, B and C

11. Which of the following does NOT describe the lifestyle of a typical opportunistic species?
A. Live fast, die young, and leave a whole lot of little offspring
B. Eat, reproduce, and be merry, for tomorrow we die
C. I came, I saw, I reproduced in a new area
D. My numerous offspring (1000 all told), will quickly disperse
but few will grow old
E. Good things come to those who wait to reproduce

12. Which of the following is NOT true regarding the logistic growth model of populations?
A. When population size is small, growth will be similar to exponential
crecimiento.
B. When population size is large, or near the carrying capacity, growth will be
low or zero.
C. Populations following this model are rare in nature
D. The equation describing it is G = rN [(K N)/K]
E. It can be represented by an S-shaped curve

13. Imagine a disease that is a horrific hybrid of AIDS and the flu it can be transmitted easily (by coughing and sneezing) to nearby individuals, and has a 100% death rate. However, it only affects those over the age of 70. This disease would
A. Be an example of a density-independent factor
B. Alter the age structure of the current population
C. Lower the carrying capacity
D. Decrease the potential for explosive growth in a population with a high
fertility rate
E. All of the above

14. The human population can be described as having/showing
A. A type I survivorship curve
B. An opportunistic (r-selected) life history
C. A random dispersion pattern
D. Little to no effect on other populations or communities
E. All of the above

15. Which of the following does NOT represent a current danger to the ability of the world to grow and distribute food to its human population?
A. Fish supplies are fully exploited or even over-fished
B. Water supplies are limited and in danger of pollution
C. Land suited to crop production is disappearing
D. Women are having fewer children so there are no longer enough people
to work the fields
E. It is often impossible to get food to its destination due to political, social, or
economic difficulties

16. Which of the following is NOT true about the greenhouse effect?
A. Water vapor, CO2, methane, and ozone are all greenhouse gases
B. The concentration of greenhouse gases in the atmosphere (mostly carbon
dioxide) has increased

30% in the past 150 yrs.
C. Causes of the increase in greenhouse gases include burning fossil fuels and
increasing deforestation
D. Without the greenhouse effect, the Earth's temperature would be much
higher than it currently is
E. The greenhouse effect is essential for life on Earth

17. The human population
A. Is just exactly at carrying capacity
B. Numbers less than 10 million
C. Has recently reached 6 billion
D. Has reached a stage of zero population growth
E. Represents the largest population of primary producers in the biosphere

18. How is coral bleaching believed to be related to activities by humans?
A. Coral is undergoing competetive exclusion because of an introduced exotic
photosynthetic species
B. Coral is undergoing predation due to introduction of a large aggressive fish by sports fishermen
C. Coral bleaching occurs when humans dump waste bleach from the
laundries of cruise ships near the delicate ecosystems
D. The overall increase in average temperature of the oceans causes the
expulsion of the microscopic plants in coral, leading to their loss of color
E. All of the above

19. The extinction of thousands of species per year from the earth will affect humans
A. By decreasing the availability of possibly useful genes
B. Only in terms of the types of food available
C. By altering nutrient cycles
D. Not at all
E. A and C

20. The maximum number of individuals of a species an environment can sustain indefinitely is called its
A. Ecological efficiency number
B. Food chain number
C. Net primary productivity
D. Competetive exclusion number
E. Carrying capacity

21. Which of the following statements is NOT true concerning the development of antibiotic resistance?
A. The emergence of antibiotic resistance represents the survival and reproduction of previously existing mutations, not a change caused by exposure to medication.
B. Human behaviors have encouraged the directional selection
C. The selection pressure is the presence of antibiotics in the environment
D. When confronted by an antibiotic, bacteria learn to mutate and thus develop antibiotic resistance
E. Naturally occurring antibiotic resistance exists because some bacteria have developed counter-weapons to the effects of their neighbors weapons (antibiotics)

22. The development of antibiotic resistance in some bacteria
A. Is an example of these bacteria achieving absolute fitness
B. Is an example of evolution through the inheritance of acquired characteristics
C. Can be reversed through the removal of the selection pressure (i.e., lowering the large quantities of antibiotics in the environment)
D. A and C
E. A, B and C

23. Which of the following is/are molecular evidence that all organisms are derived from the same universal ancestor?
A. All organisms use the same amino acids to make proteins
B. All organisms use the same nucleotides to make nucleic acids
C. All organisms use ATP as their energy currency
D. All organisms use the same genetic code to specify which amino acids go in proteins in what order
E. All of the above

Consider the following flow chart that describes a food web in the tall grass prairie biome of the US: (arrows are drawn from: food source to the thing that eats or decomposes the food source)
Blue stem grass ===> Buffalo ===>Homo sapiens
|
V
Field mouse
|
V
Garter snake Great-horned owl Red fox
|
V
Red-tailed hawk

una. Which species (one or more) is responsible for the GPP of the ecosytem? (2 pts)

B. Which species (one or more) is a primary consumer? (2 pts)

C. Which species (one or more) is NOT a predator? (2 pts)

D. The owl and fox feed on the same food source. They both hunt at night. These two species can interact according to the rules of competitive exclusion, or of resource partitioning. Chose ONE of these concepts (competitive exclusion or resource partitioning) and explain how it would work, using the fox and owl as examples in your explanation. (8 pts)

mi. In terms of trophic structure and energy transfer, which is more efficient--eating meat, or eating plants? Explicar. (6 pts)

"No matter what your cause, it is a lost cause, unless human population growth is brought under control "
una. Give one reason why humans have been so successful in increasing their population numbers through history. (2 pts)

B. Draw a rough graph (I am looking for the SHAPE) showing the growth of human population since

1000 AD. Make sure to label the axes. Write the equation that describes this type of population growth. (4 pts)

C. Choose ONE of the following and describe how it can explain/ predict changes in human population growth: choose EITHER the demographic transition model OR the effect of the education and empowerment of women. For either, be sure and describe the expected changes in population growth, and the reasons for these alterations. (10 pts)

D. The diagram below represents an age structure diagram for the human population of Hungary. What do you expect to be the trend in population growth over the next twenty years? What other information would be helpful to you in making your prediction?
(4 pts)

The current ecological problems centering around Lake Victoria are examples of the multiple interacting impacts that a single human intervention can have.
una. Draw a simple food web showing the interactions between cichlids, algae, humans and decomposers BEFORE the introduction of the Nile perch. (arrows should be drawn from: food sourceàthing that eats or decomposes the food source) (4 pts)

B. The Nile perch is now about the only fish ever caught in Lake Victoria. It is the top predator in the aquatic ecosystem. If removed, it would alter the whole community's interactions. The Nile perch can be considered the _______________species (1 pt)

C. What has happened to the biodiversity of Lake Victoria since the introduction of the Nile perch? Choose two changes in the biodiversity of the lake and clearly state the specific reasons for these changes. (I am looking for something more than "such and such went extinct" tell me WHY) (8 pts)

D. Nile perch cannot be dried to preserve the flesh it is very oily and must be smoked over a fire. How has this fact affected the surrounding terrestrial ecosystem and the aquatic ecosystem of the lake? (6 pts)

mi. Why has the oxygen concentration of the lake decreased recently? (1 pt)


21st Century Guidebook to Fungi, SECOND EDITION, by David Moore, Geoffrey D. Robson and Anthony P. J. Trinci

Members of Kingdom Fungi have made a major success of filamentous extension, even though the mycelial growth strategy is not unique to them. In all organisms in which it is used high rates of filament extension are achieved by generating biomass, most importantly membrane and cell wall precursors, over a long length of filament behind the tip. This biomass is transported to the tip to extend the filament, and as long as the food-gathering activities of the rest of the mycelium can supply the nutrients, tip extension can continue.

The strategy has arisen, by convergent evolution, in Oomycota and streptomycete bacteria but there are major differences between these organisms in the mechanisms used to put the strategy into effect, so don’t be misled (as early biologists were) into confusing similar morphology with phylogenetic relationship. Apical extension of pollen tubes in flowering plants and several systems in developing animals (neurons, blood vessels, insect tracheary systems, ducts in lungs, kidneys and glands) are also based upon a similar approach of apically-extending branching filaments, but for different purposes (Davies, 2006). Indeed, although the fundamental kinetics of all these different filamentous systems are similar, they are ‘fine-tuned’ in their extension rates, branching frequencies and tropisms to suit their specific biological function(s).

As far as members of Kingdom Fungi are concerned, hyphal tip growth is usually thought of as the primary mode of growth in filamentous fungi but though apical extension is the crucial way in which the hyphal structure is established, it is only the start of a multifaceted chain of events that extend over the full length of the hypha (Read, 2011). Overall, the characteristic behaviour pattern of fungi is to explorar the habitat with rapidly-growing, sparsely-branched hyphae, then, when some of those hyphae find a nutrient resource, the extension rate declines, rate of branching increases, and the mycelium captures and exploits the resource, from which it subsequently send out a new generation of exploratory hyphae and/or populations of spores. This pattern of behaviour can be recognised from the microscopic scale as tiny saprotrophic colonies find minute fragments of nutrients on plant surfaces, to the landscape scale as pathogens of trees and wood-decay saprotrophs search across the forest floor for new hosts or freshly-felled timber (Carlile, 1995 Lindahl & Olsson, 2004 Money, 2004, 2008 Watkinson et al., 2005).

The polarised growth of the hyphal tip requires a progressive supply of proteins, lipids and cell wall precursors to the hyphal tip. This transport is managed by vesicle trafficking by way of the actin and microtubule cytoskeleton and polarity marker proteins so, the arrangement, and rearrangement (tip polarity is maintained by repeated transient assembly and disassembly of polarity sites), of the cytoskeleton is crucial to maintain hyphal polarity (Takeshita, 2016). In the next few Chapters we will describe and explain the aspects of fungal cell biology that enable this pattern of behaviour. In this Chapter we will concentrate on the macroscopic aspects of hyphal extension and what can be deduced and established from observation of whole mycelia. In the next our attention will turn to the microscopic and molecular cell biology that characterises fungal hyphae and yeast cells, before turning to the more ‘population aspects’ of the meaning of fungal individuality and the consequences of interactions between hyphae from the same and from different fungal individuals, culminating in the outcome of genetic crosses between individuals.


Ver el vídeo: Densidad y dispersión (Agosto 2022).