Resistência ambiental: fatores e exemplos - Ciência - 2023

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o resistência ambiental são os fatores que, como um todo, limitam o crescimento de uma população natural. Isso pode depender da densidade populacional, como competição, predação, parasitismo ou qualidade ambiental. Eles também podem ser independentes da densidade, como catástrofes ou sazonalidade do clima.

Na ausência de fatores regulatórios ambientais, qualquer população natural cresceria de acordo com seu potencial biótico, de forma exponencial. Porém, os efeitos da resistência ambiental limitam o crescimento populacional, atingindo um equilíbrio.

As diferentes interações entre os fatores que exercem resistência ambiental no crescimento populacional geram dinâmicas populacionais altamente variáveis.

As populações geralmente alcançam um equilíbrio dinâmico que é representado graficamente em curvas que oscilam em torno de um valor de equilíbrio.


O que é resistência ambiental?

O modelo mais simples da dinâmica de uma população assume que, em condições ambientais ótimas, o número de indivíduos aumenta de acordo com o potencial biótico da população.

Ou seja, a taxa de crescimento per capita (r) é sempre o mesmo, qualquer que seja o tamanho da população. Sob essas premissas, o crescimento populacional seria exponencial.

Na natureza, as populações podem crescer exponencialmente em uma fase inicial, mas não podem manter essa dinâmica infinitamente. Existem fatores que limitam ou regulam o crescimento dessa população. A soma desses fatores é conhecida como resistência ambiental.

Fatores que exercem resistência ambiental atuam para diminuir a taxa de crescimento per capita conforme a população se aproxima de seu tamanho ideal, mais conhecido como capacidade de suporte.

Essa dinâmica gera um crescimento logístico que geralmente atinge um equilíbrio dinâmico, com flutuações periódicas estáveis ​​em torno da capacidade de carga (K).


Fatores de resistência ambiental

-Denso independente

Quando os fatores que geram resistência ambiental são independentes da densidade dos indivíduos, eles são ditos independentes.

Alguns fatores independentes da densidade podem ocorrer periodicamente com as estações do ano, como incêndio, seca, enchente ou geada. Estes intervêm na regulação do tamanho da população.

Por se constituírem de forma recorrente ano após ano, exercem uma pressão seletiva constante, que por vezes tem gerado adaptações específicas nos indivíduos que lhes permitem aumentar a sua aptidão e sobreviver ano após ano, apesar do seu efeito regulador.

Outros efeitos aleatórios independentes da densidade, como mudanças extremas no clima, erupções vulcânicas e outros desastres naturais, podem produzir mudanças erráticas nas populações. Eles não podem manter o tamanho da população em níveis constantes ou em um ponto de equilíbrio.


-Densodependente

Se os fatores que regulam o crescimento populacional dependem da densidade dos indivíduos, eles são chamados de dependentes da densidade. Esses fatores podem ser abióticos ou bióticos.

Fatores abióticos

Fatores de resistência ambiental dependentes de densidade abiótica são aqueles que ocorrem quando o aumento do tamanho da população altera as condições físico-químicas do habitat.

Por exemplo, uma alta densidade populacional pode gerar o acúmulo de resíduos nocivos que diminuem a sobrevivência ou a taxa de reprodução dos indivíduos.

Fatores bióticos

Fatores bióticos são aqueles resultantes da interação entre indivíduos de uma espécie ou de espécies diferentes. Por exemplo, competição, predação e parasitismo.

Concorrência

A competição ocorre quando os recursos vitais usados ​​por indivíduos da mesma espécie ou de espécies diferentes são limitados. Alguns recursos limitantes podem ser nutrientes, água, território, abrigos de predadores, indivíduos do sexo oposto, luz, entre outros.

Conforme a população aumenta, a disponibilidade diminui per capita recursos, reduzindo assim a taxa reprodutiva dos indivíduos e a taxa de crescimento da população. Este mecanismo gera uma dinâmica de crescimento logístico.

Predação

Predação é um tipo de interação entre espécies por meio da qual um indivíduo de uma espécie (predador) caça um indivíduo de outra espécie (presa) para consumi-la como alimento. Nesse tipo de interação, a densidade de cada população exerce uma regulação sobre a outra.

Conforme a presa aumenta seu tamanho populacional, a população do predador aumenta devido à disponibilidade de alimentos. Mas, à medida que a densidade de predadores aumenta, a população de presas diminui devido a um aumento na pressão de predação.

Este tipo de interação gera curvas de crescimento populacional cujo equilíbrio é dinâmico. Um tamanho populacional estático não é alcançado na capacidade de suporte, mas as populações estão constantemente oscilando em torno desse valor.

Parasitismo

O parasitismo é uma interação pela qual um indivíduo de uma espécie (parasita) se beneficia de indivíduos de outra espécie (hospedeiro), produzindo uma diminuição em sua probabilidade de sobrevivência ou reprodução. Nesse sentido, também é considerado um mecanismo de regulação populacional.

A interação entre parasitas e hospedeiros pode gerar uma dinâmica semelhante à de predadores e presas. No entanto, a diversidade de tipos de interação parasita-hospedeiro na natureza é infinita, razão pela qual dinâmicas mais complexas também podem ser geradas.

-Interações

Na natureza, os efeitos dependentes e independentes da densidade interagem na regulação das populações, produzindo uma grande diversidade de padrões.

Uma população pode ser mantida próxima da capacidade de suporte por fatores dependentes da densidade e, eventualmente, sofrer um declínio acentuado devido a uma catástrofe natural independente da densidade.

Exemplos

Crescimento bacteriano

Quando um inóculo de bactéria é semeado em um meio de cultura, uma curva de crescimento com quatro fases pode ser observada. Nesta curva, o crescimento exponencial inicial e o efeito da regulação ambiental podem ser claramente avaliados.

Uma fase estacionária é inicialmente evidente e, finalmente, um efeito de declínio no tamanho da população.

Durante a primeira fase de adaptação, as bactérias não se reproduzem, mas, em vez disso, sintetizam RNA, enzimas e outras moléculas. Durante esta fase, nenhum crescimento populacional é observado.

Na próxima fase, ocorre a divisão celular. As bactérias se reproduzem por fusão binária, uma célula se divide em duas células filhas.

Esse mecanismo gera um crescimento exponencial no qual o tamanho da população dobra a cada período consecutivo de tempo. No entanto, esta fase não pode continuar infinitamente porque os nutrientes do meio ambiente começam a ser limitantes.

A terceira fase da curva é estacionária. A redução de nutrientes e o acúmulo de toxinas levam a uma redução na taxa de crescimento populacional até atingir um valor constante no número de bactérias. Nesse ponto, a taxa de produção de novas bactérias é equilibrada pela taxa de morte bacteriana.

Na fase final da curva ocorre uma queda abrupta do número de bactérias. Isso ocorre quando todos os nutrientes do meio de cultura se esgotam e as bactérias morrem.

Lince e lebres

O exemplo típico de regulação populacional entre populações de predadores e presas é o de lince e lebre. Uma diminuição no tamanho da população de lebres produz uma diminuição no número de linces.

Um número menor de linces reduz a pressão de predação das lebres e, por sua vez, produz um aumento no número de linces.

É importante considerar que a dinâmica populacional das lebres também é mediada pela disponibilidade de alimentos para elas.

Lemmings

Um interessante estudo de caso ocorre com os Lemmings na Groenlândia. A população desses mamíferos é regulada por quatro espécies predatórias: uma coruja, uma raposa, uma espécie de pássaro e o arminho (Mustela erminea).

Os três primeiros são predadores oportunistas que se alimentam de lemingues apenas quando são abundantes. Enquanto o arminho se alimenta exclusivamente de lemingues.

Essa interação entre os diferentes fatores regulatórios produz oscilações periódicas no crescimento populacional que geram ciclos de quatro anos nos lemingues. Essa dinâmica pode ser explicada da seguinte maneira.

Quando os lemingues têm populações pequenas, eles são predados apenas por arminhos. Como tem uma pressão de predação relativamente baixa, aumenta rapidamente o tamanho de sua população.

Conforme a população de lemingues aumenta, predadores oportunistas começam a caçá-los com mais frequência. Por outro lado, os arminhos também aumentam seu tamanho populacional, pois há uma maior disponibilidade de alimentos. Esta situação gera um limite dependente da densidade na população de lemingues.

O aumento do número de espécies predatórias e do tamanho de suas populações gera uma pressão de predação muito forte sobre os lemingues, causando uma redução abrupta no tamanho da população.

Essa diminuição das presas se reflete na redução do tamanho da população de arminhos no ano seguinte, devido à diminuição da alimentação, iniciando um novo ciclo.

Diferença com potencial biótico

O potencial biótico é a capacidade máxima de crescimento de uma população natural sujeita a ótimas condições ambientais.

Por exemplo, quando o alimento é abundante, as condições ambientais de umidade, pH e temperatura são favoráveis, e seus indivíduos não ficam expostos a predadores ou doenças.

Essa característica populacional é determinada pela capacidade reprodutiva dos indivíduos (geralmente fêmeas), ou seja, por quantos filhotes ela é capaz de produzir ao longo de sua vida, o que depende da idade da primeira reprodução, do número de crianças em cada evento reprodutivo e a frequência e quantidade desses eventos.

O potencial biótico de uma população é limitado pela resistência ambiental. A interação entre os dois conceitos gera a capacidade de carga.

Referências

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  4. Tyler Miller, Jr. e Scott E. Spoolman. 2009. Essentials of Ecology. 5para edição. G. Tyler Miller, Jr. e Scott E. Spoolman. 560 pp.
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