Ecologia Populacional
A ecologia populacional investiga como o número de organismos de uma única espécie muda no tempo e no espaço, e quais nascimentos, mortes, imigração e emigração — moldados por recursos, competidores e predadores — impulsionam essas mudanças.
Definition
Ecologia populacional é o estudo do tamanho, densidade, estrutura etária e dinâmica de populações de uma única espécie, e dos processos demográficos e ambientais que governam seu crescimento, regulação e persistência.
Scope
Esta área trata da dinâmica de populações de uma única espécie: como o crescimento é descrito por modelos exponenciais e logísticos, como as programações de nascimentos e mortes são resumidas em tabelas de vida, e como fatores dependentes e independentes da densidade regulam a abundância. Estende-se a interações entre duas espécies, como competição e predação, que influenciam as trajetórias populacionais, e à dinâmica de metapopulações e de fonte-sumidouro que ligam populações locais em paisagens fragmentadas.
Sub-topics
Core questions
- O que determina se uma população cresce, declina ou permanece estável?
- Como fatores dependentes e independentes da densidade regulam o tamanho da população?
- Como as taxas de natalidade e mortalidade específicas por idade e estágio moldam a dinâmica populacional?
- Como a dispersão e a estrutura espacial afetam a persistência de populações em paisagens?
Key theories
- Crescimento exponencial e logístico
- Em um ambiente ilimitado, as populações crescem geometricamente, mas à medida que a densidade aumenta, a competição intraespecífica por recursos limitados retarda o crescimento em direção a uma capacidade de suporte, resultando na curva logística sigmoide que fundamenta grande parte da teoria populacional.
- Dependência da densidade e regulação
- As taxas de natalidade e mortalidade per capita que mudam com a densidade fornecem um feedback negativo que tende a retornar as populações ao equilíbrio, distinguindo fatores reguladores de distúrbios independentes da densidade que meramente perturbam os números.
- Dinâmica de metapopulações
- Muitas espécies persistem como conjuntos de populações locais ligadas pela dispersão, onde a persistência regional depende de um equilíbrio entre extinções locais e recolonizações, em vez da estabilidade de qualquer fragmento único.
Clinical relevance
Modelos de ecologia populacional guiam a gestão de estoques explorados, a recuperação de espécies ameaçadas, o controle de pragas e organismos invasores, e projeções de como as populações respondem à perda de habitat e às mudanças climáticas. Este é um contexto educacional, não uma prescrição de manejo.
History
Verhulst introduziu a equação logística na década de 1830, e Pearl e Reed a redescobriram no início do século XX. Lotka e Volterra formularam independentemente equações de predador-presa e competição na década de 1920, debates sobre a dependência da densidade seguiram em meados do século, e Levins e, posteriormente, Hanski desenvolveram a teoria da metapopulação a partir da década de 1960.
Debates
- Regulação dependente versus independente da densidade
- Ecologistas debateram por muito tempo se as populações são principalmente reguladas por feedbacks dependentes da densidade ou impulsionadas por fatores independentes da densidade, como o clima; a visão moderna trata ambos como agindo em conjunto, com a regulação exigindo alguma dependência da densidade.
Key figures
- Pierre-Francois Verhulst
- Raymond Pearl
- Alfred Lotka
- Vito Volterra
- Ilkka Hanski
Related topics
Seminal works
- begon2006
- gotelli2008
- hanski1998
Frequently asked questions
- O que é capacidade de suporte?
- Capacidade de suporte é o tamanho populacional que um determinado ambiente pode sustentar indefinidamente, dados seus recursos; no modelo logístico, é a densidade na qual os nascimentos equilibram as mortes e o crescimento cessa.
- O que é uma metapopulação?
- Uma metapopulação é um conjunto de populações da mesma espécie espacialmente separadas, conectadas por dispersão ocasional, onde a persistência regional depende do equilíbrio entre extinções locais e recolonizações.