Ecologia populacional: parâmetros, metodologia, exemplos - Ciência - 2023

Contente

o ecologia populacional ou demoecologia é o estudo das populações e sua relação com o meio ambiente. Seu objetivo é caracterizar a população em termos de natalidade, 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 vivem ao mesmo tempo em uma área comum. Os membros de uma população usam os mesmos recursos e interagem uns com os outros. Os limites de uma população podem ser naturais (como peixes em um lago) ou podem ser definidos pelo pesquisador.

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

Que estuda?

A ecologia populacional pode ser distinguida de outros estudos científicos semelhantes - como o estudo de paisagens e ecossistemas - pela escala e pelo foco da disciplina. O principal objeto de estudo é um grupo de organismos que estão relacionados de um ponto de vista taxonômico ou funcional.

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

Da mesma forma, este corpo de conhecimento busca compreender as relações ecológicas intraespecíficas, chamemos-lhe competição ou mutualismo entre indivíduos pertencentes à mesma espécie, e relações interespecíficas, como predação e processos coevolucionários.

Conceito de população

Quando se fala em ecologia populacional, é necessário definir o que é uma população. Nesse contexto, uma população é definida como um grupo de organismos com capacidade de reprodução e que se encontram em uma área espacial compartilhada (ou seja, são simpátricos) ao mesmo tempo. Este conceito é sinônimo de população biológica.

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

As populações evoluem por seleção natural, que atua nas variações hereditárias entre os indivíduos, mudando as frequências de várias características ao longo do tempo.

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

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

Parâmetros de estudo

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

Tamanho e crescimento da população

O crescimento populacional é determinado pela combinação de quatro processos: reprodução (seja sexual ou assexuada), mortalidade, imigração e emigração.

Uma medida de crescimento populacional é a taxa intrínseca de crescimento populacional, denotada pela letra r e 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, de modo que o tamanho da população e as taxas de crescimento são calculados para um tempo e unidade espacial específicos.

Existem vários modelos de crescimento populacional: o exponencial e o logístico. A primeira representa uma população em um ambiente ilimitado e de acordo com o modelo, conforme a população aumenta, o crescimento se torna mais rápido. No entanto, esse padrão não pode ser aplicado em longo prazo a nenhuma população.

Em contraste, o modelo logístico é mais realista e incorpora o termo “capacidade de suporte” - o tamanho máximo da população que o ambiente pode suportar.

Densidade

As populações podem ser descritas em termos de densidade e dispersão. A densidade se refere ao número de indivíduos por área ou por 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 desaceleram o crescimento populacional, estabilizando-o próximo de sua capacidade de suporte.

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 extensão.

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

O agrupamento de indivíduos em certas áreas é o padrão de dispersão mais comum. Por exemplo, anfíbios passam a maior parte do tempo embaixo de rochas, pois proporciona um ambiente mais úmido do que áreas expostas ao sol, evitando assim 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 consequência de interações entre indivíduos. Algumas plantas podem produzir produtos químicos que inibem a germinação de seus companheiros em áreas próximas ou, no caso de animais territoriais, podem alienar outros indivíduos.

Metodologia

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

Porém, com a modernização da disciplina e a chegada de computadores capazes de realizar importantes trabalhos estatísticos, existe uma enorme quantidade de dados que podem ser utilizados por ecologistas populacionais sem a necessidade de trabalho de campo.

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

As técnicas mais utilizadas para estimar parâmetros de relevância na ecologia populacional serão descritas a seguir:

Tamanho da população

A primeira abordagem - e a mais intuitiva - é a contagem direta de indivíduos. Esta 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 alvo da pesquisa é um grupo maior, a contagem direta não é uma alternativa viável.

Nestes casos, é realizada uma contagem indireta dos membros da população. Se a distribuição do organismo em 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.

Por fim, pode-se aplicar o método de captura e recaptura, amplamente utilizado para o estudo de populações animais. A primeira etapa inclui capturar os animais, marcá-los e soltá-los. 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 quanto ao sexo, estágio de desenvolvimento do indivíduo, estágio reprodutivo, entre outros.

Para cumprir este objetivo é necessário saber a idade aproximada do organismo. No caso dos mamíferos, o desgaste dos dentes pode ser observado, 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 das árvores. Existem também técnicas de biologia molecular que permitem estimar a idade dos organismos.

Exemplo de investigação real

Em 1996 Trajano investigou a ecologia populacional do vampiro comum Desmodus rotundus (Quirópteros). Por meio de experimentos de captura e recaptura, ele foi capaz de concluir que o tamanho da colônia variava mensalmente, indicando que os morcegos freqüentemente se movem de caverna em caverna.

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

Formulários

O conhecimento da ecologia populacional é essencial para biólogos da vida selvagem e da conservação e gestão de recursos. Para enfrentar os problemas relacionados à preservação da biodiversidade, é necessário ter informações precisas sobre a 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

Hannan, M. T., & Freeman, J. (1977). A ecologia populacional das organizações. Jornal americano de sociologia, 82(5), 929-964.
Parga, M. E., & Romero, R. C. (2013). Ecologia: impacto dos problemas ambientais atuais na saúde e no meio ambiente. Edições Ecoe.
Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Jackson, R. B. (2014). Biologia Campbell. Pearson.
Rockwood, L. L. (2015). Introdução à ecologia populacional. John Wiley & Sons.
Trajano, E. (1996). Movimentos de morcegos das cavernas no sudeste do Brasil, com ênfase na ecologia populacional do morcego vampiro comum, Desmodus rotundus (Quirópteros). Biotropica 28(1), 121-129.