Como se dá o equilíbrio na densidade populacional

A população é um agrupamento de indivíduos da mesma espécie que ocorre em uma mesma área e a comunidade corresponde a um conjunto de populações que vivem em um mesmo local. Os indivíduos de uma mesma comunidade estão constantemente interagindo entre si e com o meio.

Quanto mais a população cresce, mais aumenta a destruição da natureza e mais difícil fica sua própria sobrevivência. Por isso, muitos migram para novas terras, onde, para sobreviver, também destroem o ambiente. Isso não é culpa de ninguém em particular. A explosão populacional é uma das causas da utilização cada vez maior dos recursos naturais, por isso é preciso manter seu controle. Mas, à medida que o tempo passa, mais crescem a população e a destruição ambiental.

Características de uma população: 

Fatores reguladores do tamanho das populações:

O potencial biótico indica a capacidade potencial de uma população em aumentar seu número de indivíduos em condições ambientais ideais, isto é, sem que nada haja para impedir esse aumento. A tendência de qualquer população é crescer indefinidamente.

Na natureza verifica-se, entretanto, que o tamanho das populações em comunidades estáveis permanece relativamente constante. Isto se deve a um conjunto de fatores que se opõem ao potencial biótico, reduzindo-o. A esse conjunto de fatores dá-se o nome de resistência ambiental.

Os principais fatores de resistência ambiental são os fatores reguladores do tamanho das populações.

Pode-se determinar a resistência ambiental calculando-se a diferença entre a taxa teórica de crescimento de uma população sob condições ideais (potencial biótico) e a taxa real observada na Natureza.

A curva de crescimento populacional mais comum é a sigmoide. É também chamada curva logística de crescimento e resulta da interação entre o potencial biótico e a resistência imposta pelo meio.

A curva pontilhada representa a curva real de crescimento de uma população de carneiros no sul da Austrália.

Quando uma população inicia a colonização de um ambiente propício ao seu desenvolvimento, verifica-se que o crescimento inicial é lento (segmento A da curva), pois há pequeno número de indivíduos e, consequentemente, a taxa de reprodução é pequena.

À medida que aumenta o número de organismos, a taxa de reprodução também aumenta. Com isso, o crescimento da população aumenta exponencialmente (segmento B da curva) até se aproximar dos limites impostos pelo meio, quando, então, a resistência ambiental aumenta e o potencial biótico da população é reduzido, diminuindo sua taxa de crescimento (segmento C da curva).

Isso ocorre até se atingir um ponto em que o tamanho da população se estabiliza (segmento D da curva) apresentando pequenas oscilações em torno de um valor médio. A curva logística de qualquer população será ascendente até que atinja o limite máximo de indivíduos que o meio possa suportar.

Na natureza, além do aspecto alimentar, existem diversos outros fatores que limitam o crescimento. Surge daí o conceito de carga biótica máxima do meio, que é o tamanho máximo de determinada população que um meio pode suportar.

Para caracterizar uma população, devemos saber sua: 

1. Densidade: quociente entre o número de indivíduos pelo espaço ocupado.

D = número de indivíduos / área ou volume ocupado.

O espaço pode ser dado em área, quando a população é terrestre; ou em volume, quando a população é aquática.

2. Taxas:

Taxa de natalidade: número de nascimentos de uma determinada espécie durante um certo tempo (dia, semana, mês, ano), num determinado lugar.

Taxa de mortalidade: número de mortes de uma determinada espécie durante um certo tempo.

3. Dispersão ou migração:

Na migração, os indivíduos deixam de participar de uma população e passam a participar de outra população. A migração é um processo voluntário. O animal sai de uma área e vai para outra à procura de sobrevivência. A saída dos indivíduos constitui a emigração e a chegada, a imigração.

A dispersão é um processo passivo, em que o indivíduo é levado por um fator qualquer, como correntes aéreas, correntes marítimas, precipitações pluviais, etc.

Crescimento de uma população

Uma determinada população pode crescer por influência da imigração e da taxa de natalidade, como pode diminuir pela emigração e pela taxa de mortalidade.

Nas populações naturais ocorre um equilíbrio dinâmico, onde seu crescimento oscila, isto é, as populações aumentam e diminuem de tamanho, mas não atingem limites que comprometam sua sobrevivência.

Se uma população aumenta em demasia, sobrevém a morte, em decorrência da falta de alimento e espaço ou do aparecimento de doenças. Se houver uma diminuição desses números, os indivíduos restantes podem não suportar as condições ambientais e o número de nascimentos vai caindo, até a sua extinção.

Com as populações naturais, estes casos raramente ocorrem, com exceção daqueles em que há intromissão do homem, pois as populações estão sujeitas a vários fatores.

O esquema abaixo resume bem o que foi dito: repare que natalidade e imigração aumentam a densidade; já mortalidade e emigração vão diminuí-la.

Efeitos da limitação do alimento e do espaço - experiência de Emlen

Algumas experiências foram realizadas nos Estados Unidos por John T. Emlen, que trabalhava com populações de camundongos. Estas experiências mostraram o papel de dois fatores no controle das populações: quantidade de alimento e espaço.

Em resumo, temos:

Fatores que influenciam na população

Os fatores que controlam o crescimento de uma população podem ser:

1. Fatores abióticos: alimento, espaço e clima. Em condições naturais, não existem espaço ou alimento em quantidades ilimitadas, morrendo - a cada geração - boa parte dos indivíduos que nascem. A mortalidade se deve aos limites que o ambiente impõe em termos de alimento, espaço, abrigo, temperatura, umidade etc.

2. Fatores bióticos: há participação de organismos vivos. Ex. predatismo. A taxa de crescimento de certas populações é autorregulada por sua própria densidade. Tem sido verificado, em diferentes populações, que a natalidade diminui muito quando a densidade populacional aumenta. Isso decorre, entre outros fatores, do aumento da competição alimentar entre os membros da população e da competição entre os casais por locais de procriação.

Desenvolvimento de uma população

No início de seu desenvolvimento, as populações apresentam taxa de natalidade maior que a taxa de mortalidade e crescem rapidamente. Entretanto, esse crescimento começa a ser retardado quando a população sente as influências dos fatores limitantes com maior intensidade. A partir daí, começa a oscilar, aumentando ou diminuindo, mas sempre ao redor de um valor médio. Podemos dizer, então, que a população atingiu um equilíbrio dinâmico, denominado equilíbrio homeostático.

O enorme crescimento da população humana resulta principalmente da diminuição da taxa de mortalidade, determinada tanto por avanços agrícolas e tecnológicos, que permitiram aumentar a produção de alimentos, como também por progressos médicos e sanitários, que prolongaram o tempo de vida do homem moderno.

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Saber tudo de ecologia é essencial para se dar bem na questões de Biologia do Enem! Todos os anos pelo menos uma questão de Ciências da Natureza envolve ecologia. E, para entender o que é necessário para manter o equilíbrio de um ecossistema, é importante que você saiba tudo sobre as principais características observadas pelos ecólogos em uma população.

Há várias características que precisam ser levadas em consideração: densidade populacional, taxas de natalidade e mortalidade, potencial biótico…  Você conhece estas características? Não? Então vem com a gente e revise ecologia de populações para gabaritar  as questões de Biologia do Enem e dos vestibulares!

Dica 1: Antes de continuar estudando ecologia de populações, que tal dar uma revisada em alguns conceitos básicos de ecologia? Eles podem te ajudar a passar no Enem e no vestibular! Veja este super resumo com dicas da professora Juliana Evelyn Santos, do canal do Curso Enem Gratuito:

https://youtu.be/_ICXDg1np1Y

Mandou bem a professora Juliana. Vale a pena ver de novo para você compreender a dinâmica do equilíbrio que existe nas relações ecológicas.

O Equilíbro nos ecossistemas

Em um ecossistema equilibrado o tamanho das populações de seres vivos se mantêm mais ou menos constante ao longo do tempo. Caso ocorram alterações no tamanho de uma população, isso pode, consequentemente, alterar as características de outras populações que coexistem naquele ambiente.

Isto ocorre porque em um ambiente os nichos ecológicos de várias espécies se entrelaçam, principalmente através das cadeias alimentares. Assim, alterações no tamanho das populações podem, portanto, desequilibrar os ecossistemas.

Para entendermos como funciona o equilíbrio populacional de um ecossistema, precisamos entender algumas das características de uma população em equilíbrio. Confira agora as Sucessões Ecológicas.

https://youtu.be/AH7LLA9yhcM

Densidade populacional

A densidade de uma população corresponde ao número de indivíduos de uma população em determinada área ou volume. O aumento da densidade de uma população depende das taxas de natalidade e imigração desta população. Já a diminuição da densidade populacional depende da taxa de mortalidade e de emigração nesta população.

Taxa de Natalidade

A taxa de natalidade corresponde à velocidade com que novos indivíduos são agregados à população através da reprodução. A taxa de mortalidade corresponde à velocidade com que os indivíduos são retirados da população através da morte dos mesmos.

É importante ressaltar que em ambas as taxas o tempo é um fator importante. Geralmente, em populações naturais, a taxa de mortalidade é mais alta em uma população em que há uma taxa de natalidade mais alta.

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Podemos comparar, por exemplo uma população de tartarugas marinhas e outra de onça-pintada: algumas espécies de tartarugas marinhas produzem até cem ovos a cada vez que se reproduzem (alta taxa de natalidade), porém, geralmente de uma ninhada apenas um indivíduo chega a idade adulta (alta taxa de mortalidade);

Taxa de Mortalidade

já as onças produzem poucos filhotes (geralmente dois) a cada ciclo reprodutivo, porém sua taxa de mortalidade em ambientes equilibrados é baixa. Isoladamente, esta taxas não dizem muito sobre as populações, mas podemos utilizá-las para construir um índice de crescimento:

Índice de crescimento = Taxa de natalidade / taxa de mortalidade

Quando a taxa de natalidade é maior do que a taxa de mortalidade, temos um índice de crescimento maior do que1. Já quando a taxa de mortalidade é maior do que a taxa de natalidade, o índice de crescimento é menor do que 1.

Para entender esse índice podemos, por exemplo, pensar na população humana: em países desenvolvidos, a taxa de natalidade e mortalidade são parecidas, o que resulta em um índice de crescimento próximo de 1 mantendo a densidade populacional.

A taxa de imigração e emigração correspondem, respectivamente, ao número de indivíduos que entram e saem da população em determinado período de tempo. Essas duas taxas estão relacionadas à dispersão ou migração de indivíduos desta população.

Dica 2: Revise também as cadeias alimentares, com dicas de Biologia do Blog do Enem:

Potencial biótico

Se uma população se encontra em um ambiente com condições favoráveis, a tendência é que esta vantagem seja aproveitada e que a população cresça sem limites. Porém, em um ecossistema que se encontre em estado de equilíbrio, o que podemos notar é que em geral as populações mantém uma densidade mais ou menos constante, com poucas alterações ao longo do tempo.

Isso ocorre por vários fatores, dentre eles, a quantidade limitada de recursos que um determinado ambiente oferece. A este conjunto de fatores damos o nome de resistência ambiental. Para calcularmos a resistência ambiental de um ecossistema, calculamos a diferença  entre a taxa de crescimento ideal da população (caso não houvesse resistência ambiental) e a taxa real observada na natureza.

Em um novo ambiente, quando novas espécies iniciam uma colonização, o crescimento da população é lento.

Isto ocorre tanto pelo fato de que os indivíduos levam um certo tempo para se adaptar ao novo local, como também pelo fato de que poucos indivíduos não conseguem se reproduzir muito rapidamente. Assim, à medida que o número de indivíduos aumenta, aumenta também a taxa de reprodução da população.

Como dito anteriormente, caso não existisse a resistência ambiental, o crescimento da população seria exponencial, representando seu potencial biótico (ou seja, a capacidade de crescer).

Porém, a medida que uma população aumenta em um ecossistema, aumenta também a resistência ambiental, pois aumenta também a necessidade por recursos por conta do maior número de indivíduos. Isto irá ocorrer até que se estabeleça um ponto de equilíbrio entre o potencial biótico de uma população e a resistência ambiental de um ecossistema.

A partir disso teremos uma população com uma densidade que é a máxima para aquele ambiente. Obviamente, diversos fatores (como doenças, por exemplo) podem fazer com que essa densidade oscile ao longo do tempo e, mesmo assim, o ecossistema continue em equilíbrio.

Equilíbrio e Demografia: a Dinâmica Populacional

Para concluir a sua revisão sobre as dinâmicas populacionais dentro de ecossistema veja agora um resumo sobre Demografia, com o professor Raphael Carieri.

https://youtu.be/pQbVa6mO8kI

E aí, curtiu o vídeo? Legal, não é mesmo? Então, que tal testar seus conhecimentos?

01 – (UEM PR/2012)   Em uma área de preservação ambiental, pesquisadores estudaram uma população de macacos-prego. A área em questão é de 84 ha (1 ha = 10000 m2). Considerando o tamanho inicial da população como 750 indivíduos (no início de 2006) e os dados de cinco anos que estão registrados na tabela a seguir, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01. Em condições naturais, o potencial biótico é limitado pela resistência do meio. 02. Emigração é a entrada de novos indivíduos na população. 04. A densidade da população, no final do ano de 2010, foi de, aproximadamente, 23,44 macacos-prego/ha. 08. O tamanho da população, no final do ano de 2010, foi de 1969 macacos-prego.

16. No final do ano de 2008, já houve um aumento de 100% da população de macacos-prego.