28.1: Cosa sono le popolazioni e le comunità?

Panoramica

Le popolazioni sono gruppi di individui della stessa specie che abitano un ambiente condiviso. Le comunità includono più popolazioni coesistenti e interagenti di specie diverse. Le metapopolazioni si estendono su più popolazioni della stessa specie che occupano aree diverse. Le metapopolazioni interagiscono attraverso l’immigrazione e l’emigrazione, fornendo una diversità genetica che conferisce resilienza ad ambienti difficili. Le dimensioni e la densità della popolazione possono essere stimate utilizzando i metodi di quadrata e marcatura e riacquisizione.

Le popolazioni sono dinamiche e interattive

Una popolazione, o gruppo di individui, appartenente alla stessa specie e che abita la stessa area generale, cambia continuamente in risposta a fattori biotici (viventi) e abiotici (non viventi). Fattori abiotici influenti includono il tempo, l’elevazione, la latitudine, la composizione del suolo e dell’acqua, e l’inquinamento, tra gli altri. Lo studio biologico di come gli organismi interagiscono tra loro e il loro ambiente è chiamato ecologia.

Le metapopolazioni includono più popolazioni della stessa specie che abitano aree distinte. Le metapopolazioni si scambiano continuamente i membri attraverso l’immigrazione, il movimento in un’area e l’emigrazione, il movimento da un’area. Questo scambio garantisce la diversità genetica, aiutando le popolazioni a resistere a condizioni ambientali imprevedibili e sfavorevoli aumentando la probabilità che i tratti adattativi (cioè utili) siano selezionati naturalmente (cioè emergono nella popolazione).

Le comunità sono combinazioni di popolazioni co-esistenti e interagenti

Una comunità ecologica è composta da più popolazioni che coesistono e interagiscono nello stesso habitat, e la ricchezza delle specie di una comunità è semplicemente il numero di specie. La combinazione di modi in cui una specie utilizza le risorse ambientali e interagisce con gli altri membri della comunità riflette la nicchia distinta che la specie occupa. In altre parole, una nicchia è come il “lavoro” che una specie svolge nella sua comunità.

La competizione si verifica quando le nicchie delle specie si sovrappongono. Bluebirds e picchi prediligono entrambi diete insettivore e aree aperte con alberi scarsamente distribuiti. In un iesempio di concorrenza interspecifica, queste due specie si contendono risorse alimentari e abitative limitate. I Bluebirds competono anche con altri uccelli blu per queste risorse (concorrenza intraspecifica). La concorrenza può essere evitata partizionando le risorse o occupando diverse aree di un ambiente condiviso.

Le relazioni predatore-preda, un’altra importante interazione della comunità, assomigliano a una “corsa agli armamenti” evolutiva. Negli animali preda, la selezione naturale favorisce fortemente le caratteristiche che aiutano a prevenire la predazione. Ad esempio, le farfalle Caligo (o “Gufo”) hanno grandi occhi sulle ali che assomigliano agli occhi di gufo, che scoraggiano i predatori minacciosi. I predatori co-adattano anche agli adattamenti delle prede; sia le specie predatori che prede (ad esempio, dei cervi) usano il camuffamento per evitare il rilevamento.

Le popolazioni possono essere misurate utilizzando i metodi Quadrat e Mark (marcatura) e Recapture (riconquista)

Le popolazioni sono caratterizzate da dimensioni e densità. La dimensione della popolazione (N) è semplicemente il numero di individui. La densità di popolazione si riferisce al numero di individui in una determinata area. Anche se il conteggio degli individui è il modo più accurato per misurare le popolazioni, può essere irrealizzabile nei grandi habitat o negli organismi che si muovono frequentemente. Pertanto, i ricercatori spesso utilizzano metodi di campionamento per dedurre la dimensione totale della popolazione.

I campioni di Quadrat sono adeguati per stimare le dimensioni della popolazione e la densità delle piante o di organismi molto piccoli o lenti. Questo metodo prevede il partizionamento di diverse sezioni di habitat distribuite casualmente con marcatori, come stringa o pali, e il conteggio degli individui in ogni quadrante. Il numero e le dimensioni dei quadranti necessari per stime accurate variano a seconda delle specie. Ad esempio, gli organismi più piccoli, come i batteri, richiedono aree di campionamento molto più piccole rispetto agli organismi di grandi dimensioni, come gli alberi.

I metodi di marcatura e riconquista sono più adatti per lo spostamento di animali, come mammiferi, pesci e uccelli. In primo luogo, un campione casuale di individui provenienti da un habitat vengono catturati, contrassegnati (ad esempio, con tag, vernici o bande) e ripubblicati. In un secondo momento, viene catturato un secondo campione casuale, che include alcuni degli animali contrassegnati dal primo campione. Il rapporto tra animali contrassegnati e animali non marcati viene quindi utilizzato per stimare le dimensioni della popolazione. Le limitazioni di questo metodo includono presupposti che gli animali catturati in precedenza e non catturati hanno ugualmente probabilità di essere catturati nel secondo campione, e nessun animale è morto, è nato o si è spostato tra i punti temporali.