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28.1: ¿Qué son las poblaciones y las comunidades?
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What are Populations and Communities?
 
TRANSCRIPCIÓN

28.1: What are Populations and Communities?

28.1: ¿Qué son las poblaciones y las comunidades?

Overview

Populations are groups of individuals of the same species that inhabit a shared environment. Communities include multiple co-existing, interacting populations of different species. Metapopulations span multiple populations of the same species that occupy different areas. Metapopulations interact through immigration and emigration, providing genetic diversity that lends resilience to harsh environments. Population size and density can be estimated using quadrat and mark and recapture methods.

Populations Are Dynamic and Interactive

A population, or group of individuals, belonging to the same species and inhabiting the same general area, continuously changes in response to both biotic (living) and abiotic (non-living) factors. Influential abiotic factors include weather, elevation, latitude, soil and water composition, and pollution, among others. The biological study of how organisms interact with each other and their environment is called ecology.

Metapopulations include multiple populations of the same species that inhabit distinct areas. Metapopulations continuously exchange members through immigration, movement into an area, and emigration, movement out of an area. This exchange ensures genetic diversity, helping populations withstand unpredictable and unfavorable environmental conditions by increasing the likelihood that adaptive (i.e., helpful) traits will be naturally selected (i.e., emerge in the population).

Communities Are Combinations of Co-existing, Interacting Populations

An ecological community is comprised of multiple co-existing and interacting populations in the same habitat, and a community’s species richness is merely the number of species. The combination of ways a species uses environmental resources and interacts with other community members reflects the distinct niche the species occupies. In other words, a niche is like the “job” a species performs in its community.

Competition arises when species’ niches overlap. Bluebirds and woodpeckers both favor insectivorous diets and open areas with sparsely distributed trees. In an example of interspecific competition, these two species vie for limited food and housing resources. Bluebirds also compete with other bluebirds for these resources (intraspecific competition). Competition can be avoided by partitioning resources, or occupying different areas of a shared environment.

Predator-prey relationships, another important community interaction, resemble an evolutionary “arms race.” In prey animals, natural selection strongly favors features that help prevent predation. For example, Caligo (or “Owl”) butterflies have large eyespots on their wings that resemble owl eyes, which deter threatening predators. Predators also co-adapt to prey adaptations; both predator (e.g., leopard) and prey (e.g., deer) species use camouflage to avoid detection.

Populations Can Be Measured Using Quadrat and Mark and Recapture Methods

Populations are characterized by size and density. Population size (N) is simply the number of individuals. Population density refers to the number of individuals in a given area. Although counting individuals is the most accurate way to measure populations, it can be unfeasible in large habitats or for organisms that frequently move around. Thus, researchers often employ sampling methods to infer the total population size.

Quadrat samples are adequate for estimating population size and density of plants or very small or slow organisms. This method involves partitioning several randomly distributed sections of habitat with markers, such as string or stakes, and counting the individuals in each quadrat. The number and size of quadrats needed for accurate estimates vary according to species. For example, smaller organisms, like bacteria, require much smaller sampling areas than large organisms, such as trees.

Mark and recapture methods are more suitable for moving animals, like mammals, fish, and birds. First, a random sample of individuals from a habitat are captured, marked (e.g., with tags, paints, or bands) and re-released. At a later date, a second random sample is captured, which includes some of the marked animals from the first sample. The ratio of marked to unmarked animals is then used to estimate population size. Limitations of this method include assumptions that previously captured and uncaptured animals are equally likely to be caught in the second sample, and no animals died, were born, or moved between time-points.

Visión general

Las poblaciones son grupos de individuos de la misma especie que habitan un entorno compartido. Las comunidades incluyen múltiples poblaciones coexistientes e interactúas de diferentes especies. Las metapoblaciones abarcan múltiples poblaciones de la misma especie que ocupan diferentes áreas. Las metapoblaciones interactúan a través de la inmigración y la emigración, proporcionando diversidad genética que da resiliencia a entornos hostiles. El tamaño y la densidad de la población se pueden estimar utilizando métodos de cuadrática y marcar y recapturar.

Las poblaciones son dinámicas e interactivas

Una población, o grupo de individuos, pertenecientes a la misma especie y que habitan la misma zona general, cambian continuamente en respuesta a factores bióticos (vivos) y abióticos (no vivos). Los factores abióticos influyentes incluyen el clima, la elevación, la latitud, la composición del suelo y el agua, y la contaminación, entre otros. El estudio biológico de cómo los organismos interactúan entre sí y su medio ambiente se llama ecología.

Las metapoblaciones incluyen múltiples poblaciones de las mismas especies que habitan áreas distintas. Las metapoblaciones intercambian continuamente a los miembros a través de la inmigración, el movimiento en un área y la emigración, el movimiento fuera de un área. Este intercambio garantiza la diversidad genética, ayudando a las poblaciones a soportar condiciones ambientales impredecibles y desfavorables al aumentar la probabilidad de que los rasgos adaptativos (es decir, útiles) sean seleccionados naturalmente (es decir, emergen en la población).

Las comunidades son combinaciones de poblaciones coexistientes e interactuantes

Una comunidad ecológica está compuesta por múltiples poblaciones coexistientes e interactúantes en el mismo hábitat, y la riqueza de especies de una comunidad es simplemente el número de especies. La combinación de formas en que una especie utiliza recursos ambientales e interactúa con otros miembros de la comunidad refleja el nicho distintivo que ocupa la especie. En otras palabras, un nicho es como el "trabajo" que una especie realiza en su comunidad.

La competencia surge cuando los nichos de las especies se superponen. Los pájaros azules y los pájaros carpinteros favorecen las dietas insectívoras y las áreas abiertas con árboles escasamente distribuidos. En un ejemplo decompetencia interéfica, estas dos especies compiten por recursos limitados de alimentos y viviendas. Los Bluebirds también compiten con otros pájaros azules por estos recursos (competencia intraespecífica). La competencia se puede evitar particionando recursos u ocupando diferentes áreas de un entorno compartido.

Las relaciones entre depredadores y presas, otra importante interacción comunitaria, se asemejan a una "carrera de armas" evolutiva. En los animales de presa, la selección natural favorece fuertemente las características que ayudan a prevenir la depredación. Por ejemplo, las mariposas Caligo (o "Búho") tienen grandes ojos en sus alas que se asemejan a los ojos de búho, que detesen a los depredadores amenazantes. Los depredadores también se adaptan a las adaptaciones de presas; tanto las especies de depredadores (por ejemplo, leopardo) como de presas (por ejemplo, ciervos) utilizan camuflaje para evitar ser detectadas.

Las poblaciones se pueden medir utilizando métodos de quadrat y Mark y Recaptura

Las poblaciones se caracterizan por su tamaño y densidad. El tamaño de la población (N) es simplemente el número de individuos. La densidad de población se refiere al número de individuos en un área determinada. Aunque contar individuos es la forma más precisa de medir las poblaciones, puede ser inviable en grandes hábitats o para organismos que se mueven con frecuencia. Por lo tanto, los investigadores a menudo emplean métodos de muestreo para inferir el tamaño total de la población.

Las muestras de Quadrat son adecuadas para estimar el tamaño de la población y la densidad de las plantas o organismos muy pequeños o lentos. Este método implica particionar varias secciones de hábitat distribuidas aleatoriamente con marcadores, como cadenas o estacas, y contar los individuos en cada cuadrique. El número y el tamaño de los cuadrulares necesarios para estimaciones precisas varían según las especies. Por ejemplo, los organismos más pequeños, como las bacterias, requieren áreas de muestreo mucho más pequeñas que los organismos grandes, como los árboles.

Los métodos de marca y recaptura son más adecuados para animales en movimiento, como mamíferos, peces y aves. En primer lugar, una muestra aleatoria de individuos de un hábitat son capturados, marcados (por ejemplo, con etiquetas, pinturas o bandas) y relanzados. En una fecha posterior, se captura una segunda muestra aleatoria, que incluye algunos de los animales marcados de la primera muestra. La proporción de animales marcados a animales no marcados se utiliza entonces para estimar el tamaño de la población. Las limitaciones de este método incluyen suposiciones de que los animales previamente capturados y no capturados son igualmente propensos a ser capturados en la segunda muestra, y ningún animal murió, nació o se movió entre puntos de tiempo.


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