Resistência ambiental: fatores e exemplos

Resistência ambiental são os fatores que juntos limitam o crescimento de uma população natural. Estes podem ser dependentes da densidade da população, como competição, depredação, parasitismo ou qualidade ambiental. Eles também podem ser independentes da densidade, como catástrofes ou sazonalidade climática.

Na ausência de fatores de regulação ambiental, qualquer população natural cresceria exponencialmente de acordo com seu potencial biótico. No entanto, os efeitos da resistência ambiental limitam o crescimento da população, atingindo um equilíbrio.

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

Geralmente, as populações atingem um equilíbrio dinâmico que é representado graficamente em curvas que oscilam em torno de um valor de equilíbrio.

Qual é a resistência ambiental?

O modelo mais simples de dinâmica populacional assume que, sob 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 a mesma, 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 a resistência ambiental atuam diminuindo a taxa de crescimento per capita à medida que a população se aproxima de seu tamanho ideal, mais conhecido como capacidade de carga.

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

Fatores de resistência ambiental

-Densindependentes

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 incêndios, secas, inundações ou geadas. Estes intervêm na regulação do tamanho da população.

Ao constituí-los recorrentemente ano após ano, exercem pressão seletiva constante, o que ocasionalmente tem gerado adaptações específicas nos indivíduos que lhes permitiu aumentar sua aptidão e sobreviver ano após ano, apesar de seu efeito regulatório.

Outros efeitos dependentes da densidade aleatória, 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.

-Dependentes

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

Fatores abióticos

Os fatores abióticos dependentes da resistência ambiental 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 taxa de sobrevivência ou reprodução dos indivíduos.

Fatores bióticos

Os 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 utilizados por indivíduos da mesma espécie ou de espécies diferentes são limitados. Alguns recursos limitantes podem ser nutrientes, água, território, abrigos antes de predadores, indivíduos do sexo oposto, luz, entre outros.

Na medida em que a população aumenta, diminui a disponibilidade de recursos per capita, o que reduz a taxa reprodutiva dos indivíduos e a taxa de crescimento populacional. Esse mecanismo gera uma dinâmica de crescimento logístico.

Predação

A predação é um tipo de interação entre espécies pela qual um indivíduo de uma espécie (predador) caça um indivíduo de outra espécie (presa) para consumi-lo como alimento. Nesse tipo de interação, a densidade de cada população exerce um regulamento sobre o outro.

Na medida em que a presa aumenta o tamanho da população, a população do predador aumenta devido à disponibilidade de alimentos. Mas, aumentando a densidade de predadores, a população de presas diminui devido a um aumento na pressão de predação.

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

Parasitismo

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

A interação entre parasitas e hospedeiros pode gerar dinâmica semelhante à dos predadores e presas. No entanto, a diversidade de tipos de interações parasito-hospedeiro na natureza é infinita, portanto, 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 permanecer em um tamanho próximo à capacidade de carga devido a fatores dependentes da densidade e, eventualmente, experimentar uma diminuição abrupta devido a uma catástrofe natural independente da densidade.

Exemplos

Crescimento bacteriano

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

Inicialmente, uma fase estacionária é evidenciada e, finalmente, um efeito de declínio no tamanho da população.

Durante a primeira fase de adaptação, as bactérias não se reproduzem, mas sintetizam RNA, enzimas e outras moléculas. Durante esta fase, não se observa crescimento populacional.

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

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

A terceira fase da curva é estacionária. A redução de nutrientes e o acúmulo de toxinas trazem como conseqüência a redução da taxa de crescimento populacional até atingir um valor constante no número de bactérias. Neste ponto, a taxa de produção de novas bactérias é equilibrada com a taxa de morte bacteriana.

Na fase final da curva há uma diminuição abrupta no número de bactérias. Isso ocorre quando todos os nutrientes no meio de cultura foram usados ​​e as bactérias morrem.

Linces e lebres

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

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

É importante considerar que na dinâmica populacional das lebres também é mediado pela disponibilidade de alimentos para estes.

Lemmings

Um estudo de caso interessante ocorre com os Lemmings na Groenlândia. A população destes mamíferos é regulada por quatro espécies predadoras: uma coruja, uma raposa, uma espécie de ave 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 dos lemingues.

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

Quando os lemingues são encontrados em populações de baixa população, eles são apenas predados por arminhos. Por ter uma pressão de predação relativamente baixa, aumenta rapidamente o tamanho da população.

Ao aumentar a população de lemingues, os predadores oportunistas começam a caçá-los com mais frequência. Por outro lado, as erminas também aumentam o tamanho da população, pois há maior disponibilidade de alimentos. Esta situação gera um limite dependente da densidade na população de lemingues.

O aumento no número de espécies predadoras e no tamanho de suas populações gera uma forte pressão de predação nos lemingues, causando uma diminuição abrupta no tamanho da população.

Esta diminuição na presa é refletida em uma redução no tamanho da população de arminhos no ano seguinte, devido a uma diminuição na alimentação, dando origem a um novo ciclo.

Diferença com potencial biótico

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

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

Essa característica populacional é determinada pela capacidade reprodutiva dos indivíduos (geralmente do sexo feminino), ou seja, pela quantidade de descendentes que eles são capazes de produzir ao longo de sua vida, que depende da idade da primeira reprodução, do número de indivíduos. crianças em cada evento reprodutivo e a freqüência 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.