Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

28.5: Crecimiento de la población
TABLA DE
CONTENIDO

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Population Growth
 
TRANSCRIPCIÓN

28.5: Population Growth

28.5: Crecimiento de la población

Population size is dynamic, increasing with birth rates and immigration, and decreasing with death rates and emigration. In ideal conditions with unlimited resources, populations can increase exponentially, which plots as a J-shaped growth rate curve of population size against time. This type of curve is characteristic of newly-introduced invasive species, or populations that have suffered catastrophic declines and are rebounding.

However, realistic environmental conditions limit the number of individuals that can occupy a habitat. This limit is known as the habitat’s carrying capacity. Because of carrying capacities, population growth is generally better represented by S-shaped (logistic) curves. The population initially increases exponentially until the carrying capacity is reached, at which point resource limitations cause growth to level off or fluctuate around the carrying capacity, producing an S-shaped curve.

Exponential Growth

The per capita rate of population increase, r, is the change in population size (calculated as the present population size minus the initial population size) divided by the initial population size. When there are no environmental limits and immigration and emigration are assumed to be equal, the population can grow at its maximal rate, known as its biotic potential, or rmax. Therefore, the per capita rate of increase under unlimited conditions is rmax * N (population size). When the population size is plotted over time, this produces a J-shaped growth rate curve, representing an unchecked population explosion. For example, bacteria, like E. coli, reproduce by fission, doubling their population size every generation after being placed in a new medium. Exponential growth will continue to occur until the cells are no longer viable.

Logistic Growth

Realistic populations in nature are limited by various environmental factors including predators, prey, space, water, and other resources. Therefore, exponential growth cannot continue indefinitely. The number of individuals of a population that a habitat can support is called the carrying capacity, or K. A population’s potential rate of growth is proportional to (K-N)/K. Here, K-N is the number of individuals that can be added to the populations before it reaches capacity. Thus, (K-N)/K represents the fraction of available carrying capacity. Therefore, as the number of individuals in the population gets closer to the carrying capacity, the rate of population growth decreases. This plots as an S-shaped logistic growth rate curve characterized by initial exponential growth (due to low population size and ample resources), followed by a decrease in growth as resources become more limited. For example, populations of Anolis lizards on islands have lower growth rates than their mainland counterparts as a result of decreased access to resources and space, which lowers the carrying capacity on islands.

El tamaño de la población es dinámico, aumentando con las tasas de natalidad y la inmigración, y disminuyendo con las tasas de mortalidad y la emigración. En condiciones ideales con recursos ilimitados, las poblaciones pueden aumentar exponencialmente, que se traza como una curva de tasa de crecimiento en forma de J de tamaño de la población frente al tiempo. Este tipo de curva es característica de las especies invasoras recién introducidas, o poblaciones que han sufrido declives catastróficos y están repuntando.

Sin embargo, las condiciones ambientales realistas limitan el número de individuos que pueden ocupar un hábitat. Este límite se conoce como la capacidad de carga del hábitat. Debido a las capacidades de transporte, el crecimiento de la población generalmente está mejor representado por curvas en forma de S (logística). La población aumenta inicialmente exponencialmente hasta que se alcanza la capacidad de carga, momento en el que las limitaciones de recursos hacen que el crecimiento se nivele o fluctúe alrededor de la capacidad de carga, produciendo una curva en forma de S.

Crecimiento exponencial

La tasa per cápita de aumento de la población, r, es el cambio en el tamaño de la población (calculado como el tamaño actual de la población menos el tamaño de la población inicial) dividido por el tamaño de la población inicial. Cuando no hay límites ambientales y se supone que la inmigración y la emigración son iguales, la población puede crecer a su máxima tasa, conocida como su potencial biótico, o rmax. Por lo tanto, la tasa per cápita de aumento en condiciones ilimitadas es rmax * N (tamaño de la población). Cuando el tamaño de la población se traza con el tiempo, esto produce una curva de tasa de crecimiento en forma de J, que representa una explosión de población sin control. Por ejemplo, las bacterias, como E. coli, se reproducen por fisión, duplicando su tamaño de población cada generación después de ser colocadas en un nuevo medio. El crecimiento exponencial seguirá ocurriendo hasta que las células ya no sean viables.

Crecimiento logístico

Las poblaciones realistas en la naturaleza están limitadas por varios factores ambientales, incluyendo depredadores, presas, espacio, agua y otros recursos. Por lo tanto, el crecimiento exponencial no puede continuar indefinidamente. El número de individuos de una población que un hábitat puede apoyar se denomina capacidad de carga, o K. La tasa potencial de crecimiento de una población es proporcional a (K-N)/K. Aquí, K-N es el número de individuos que se pueden agregar a las poblaciones antes de que alcance la capacidad. Por lo tanto, (K-N)/K representa la fracción de la capacidad de transporte disponible. Por lo tanto, a medida que el número de individuos en la población se acerca a la capacidad de carga, la tasa de crecimiento de la población disminuye. Esto se traza como una curva de tasa de crecimiento logístico en forma de S caracterizada por el crecimiento exponencial inicial (debido al bajo tamaño de la población y los amplios recursos), seguido de una disminución en el crecimiento a medida que los recursos se vuelven más limitados. Por ejemplo, las poblaciones de lagartos anolis en las islas tienen tasas de crecimiento más bajas que sus contrapartes continentales como resultado de la disminución del acceso a los recursos y al espacio, lo que reduce la capacidad de carga en las islas.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter