Tema 5: Poblacions estructurades per l'edat (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 2º curso
Asignatura Ecologia
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 05/04/2016
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

Ecologia TEMA 5 Ariadna López Coll TEMA 5: POBLACIONS ESTRUCTURADES PER EDAT El models poblacionals que hem explicat fins ara assumeixen que tots els individus són iguals pel que fa a les taxes reproductives, la qual cosa no és certa. Aquestes assumpcions no són realistes, ja que els paràmetres demogràfics (uns dels factors que més en contra va en aquest aspecte) com la nataliat i la mortalitat, varien entre individus. Un dels aspectes que provoca aquesta variança és és l'edat, ja que per certes edats, la natalitat és 0 i fins que no s'assoleix una edat, no es té fertilitat.
Per poder representar amb correció la dinàmica d'una població, és molt important tenir aquest aspecte en compte. Per tant, la manera d'introduir aquests conceptes als models és afegir unes classes d'edat dels individusa. El que es fa, concretament, és distingir diferents classes d'edat dintre de les poblacions: s'agrupen els individus o bè per rangs de temps/edat o bè per categories, o bè per diferents fases dels cicles biològics (sobretot insectes). Aquesta idea es podria referir a aquestes quatre fases, i en un insecte ingecta molt més. Aquestes tres categories es caracteritzen per unes b i unes d variables.
El nombre d'individus per cadascuna d'aquestes classes ens serveix per representar l'estructura d'edats de la població, que ens permet elaborar: Piràmides d'edat.
Taules de vida Corbes de supervivència.
Piràmide d'edat Són histogrames que reflexi el percentatge de la població de cada classe, en els quals en el eix de les y hi ha representats les classes d'edat, on s'agrupen intervals d'edat verticalment, i en el eix de les x hi haurà el percentatge de la població que entra en cadascun dels intervals (dades de mascles i femelles).
Sovint es representa els mascles per una banda i les femelles per una altre.
Exemple: Trobem dues piràmides molt diferenciades, entre un pais del primer món (EEUU →creixement lent) i un país del tercer món (Kenia →creixement ràpid). Aquest tipus d'informació ens permet entendre cap a on tendirà la població, per tant, comparar poblacions i interpretar dinàmiques en funció d'aquestes. En el tercer món, trobem predominància de les classes d'edat més joves, per tant, es tracta de poblacions que nen un creixement més fort que no pas en aquelles poblacions on els individus joves no són predominants i la proporció creixent dels individus es troba en les classes més velles. Quan les classes predominants són les més avançades, són poblacions que van cap avall.
Taules de vida La seva principal funció és tabular les dades de supervivència o la mortalitat dels individus en funció de la seva edat. Aquestes consten d'una sèrie de columnes que sempre són les mateixes (columnes tipus) que tabulen diferent informació relacionada amb aquesta mortalitat, són vitals perquè ens proporcionen la base quantitativa per a l'anàlisis dels factos ecològics que afecten la supervivència dels individus d'una població segons l'edat que presenten.
Ecologia TEMA 5 Ariadna López Coll Són molt importants per saber les fases crítiques per veure la trajectòria de la població. Per elaborar aquestes taules de vida, podem seguir dues aproximacions.
1) Taula de vida dinàmica: estudia la supervivencia d'un cohort. Cohort →tots els individus han nascut en un moment determinat elegit, és a dir, en un interval de temps determinat (classe d'edat determinada). Estudia un seguiment de tots els individus de un cohort, i veure quina edat va morint. Evidentment, podriem dir que es l'aproximació preferible per entendre com afecta una edat en una població, el que passa esque nomès serveix per aquelles espècies amb una longevitat curta.
2) Taula de vida estàtica: estudia la supervivencia de tots els individus en un temps determinat, sense tenir en compte en quin moment van nèixer. S'agafa un temps determinat i es recollen dades de les edats de tots els individus que han mort en aquell moment determinat.
Per tal de tabular tota aquesta informació, veiem que hi ha una sèrie de convenis i una anotació, qu esegons el llibre que agafem els símbols canvien. Aquests convenis establerts són que quan parlem dels individus d'una població, podem distingir entre la classe d'edat i l'edat.
– Quan nosaltres parlem d'edat, els individus tenen un any en el moment que han complert un any. Normalment s'expressa com a x, – En canvi, la classe d'edat dels individus d'edat 0, és la classe d'edat 1. La classe d'edat és l'edat + 1. Això passa si ens imaginem un espai de temps, del 0 al 1 seria el interval de temps que correspon a una classe d'edat de la població, en aquest cas, la primera. Normalment s'expressa amb el subíndeix i.
Exemple: Tenim una taula de vida dinàmica d'una cohort d'una illa. És una cohort de tots els mascles ocells de l'any 1975. Les taules de vida que veurem totes acostumen a tenir la mateixa estructura amb el mateix nombre de columnes. L'anotació de cada columna, canvia, ja que no hi ha una anotació universal.
Amb aquests individus el que van fer és estudiar als individus seguint la seva vida des del naixement fins a la mort, realitzan un seguiment diacrònic. Tal com podem veure a la taula, a la primera columna tenim l'edat dels individus. Tot seguit, trobem ns, la qual representa el nombre d'individus de la cohort que estan vius a cada classe d'edat. La tercera columna és lx, la qual és la proporció d'individus vius que al inici sobreviuen respecte el nombre inicial d'individus (de la cohort, el qual significa de la segona columna, el de sota dividit pel de dalt). Un exemple del càlcul d'aquesta seria que si voleme studiar la l 4, l'edat seria 4, classe d'edat seria 5 i aquesta es calcula dividint n s pel nombre inicial d'individus.
La penúltima columna veurem el nombre d'individus que ha mort, mentres que a la última veiem representats el nombre d'individus que han mort en aquella classe d'edat respecte el nombre d'individus inicial en aquella classe d'edat.
Ecologia TEMA 5 Ariadna López Coll Com a resum de tots aquests paràmetres de supervivència, tenim un quadre al power que ho explica totalment. A més, trobem alguns que són els complementaris a les taxes de mortalitat i de supervivència.
Corbes de supervivència i mortalitat Són aquest tipus de gràfic que es realitzan a partir de les diferents dades de les taules de vida anterior.
En elles, és grafica en escala logarítmica la Sx, però normalment el que és fa és escalar-ho a 1000 individus, per tal de transformar-ho logarítimicament per tal de que les diferències quedin minimitzades.. Al eix de les x, trobem les diferents edats que es representen.Aquest mètode el va desenvolupar un ecòleg americà per tal de mirar quin patrò seguia la supervivència de moltes poblacions estudiades, i va quantificar tres tipus de corbes: corbes de tipus I, corbes de tipus II i les corbes de tipus III.
– Les corbes de tipus I (color blau) ens indiquen que fins a una edat molt avançada, la mortalitat és pràcticament 0, i de cop hi ha una mort ràpida de la majoria d'individus (edat concreta). Es tracta de la típica corba d'una població humana d'un país del primer món, però es tracta d'una corba teòrica.
– Les corbes de tipus III seria tot el contrari, les quals podrien ser estrategues de la R, on es produeix una mortalitat massiva en les primeres classes d'edat crítiques. Si superen aquest llindar, viuen durant molt de temps.
– Les corbes de tipus II, en canvi, la mortalitat és constant al llarg de la vida dels individus i no depèn de l'edat. És molt típica dels ocells.
Per tant, veient en que consisteixen aquestes últimes corbes, podem veure que aquestes gràfiques també les podem representar amb la supervivència independent de l'edat, de manera que les dues es complementen.
De la mateixa manera, es poden fer corbes de mortalitat, si girem la truita, es transformarien en les segones. En aquí, hi ha que anar en compte perquè es representa la Q x (supervivència per càpita, és a dir, representació en quina proporció moren).
➔ Problema: Confecció d'una taula de vida Exemple: L'altre taula era una taula de vida dinàmica. Moltes vegades això no és pot fer degut al temps, per tant, s'utilitza l'altre tipus de taules de vida estàtica (com en aquest cas). Aquesta informació és la que utilitzarem, sobre els cadàvers d'aquestes cabres i mitjançant el desenvolupament de les banyes es pot datar l'individu (es mostren l'edat en que han mort, ja que a mesura que es van fent vells, augmenten el nombre de voltes o branques) En la taula tenim el total de cabres mortes en cada classe d'edat (D x) i les classes d'edat corresponents a cadascuna. Se'ns demana completar la taula de vida calculant la supervivència i la taxa de Ecologia TEMA 5 Ariadna López Coll supervivència. Per tant, a partir d'aquestes dades volem calcular la lx , la qual és la Sx/S0. Tambè volem calcular la taxa de supervivència, la qual és la complementària a la taxa de mortalitat.
Primerament, haurem de sumar totes les cabres mortes de totes les classes d'edat per tal de tenir un nombre inicial, tindriem 608, i això simularia com si fos una suposada ''cohort'' (que totes han nascut el mateix moment). Quan asumim que això és una cohort, diem que els factors no han canviat al llarg de l'estudi. A partir d'aquí, podem calcular totes les altres Sx (nombre d'individus vius a la segona classe d'edat, que és el mateix que el nombre d'individus que han mort a cada classe d'edat).
La lx és la Sx dividit per la S0, és a dir, pel primer, el nombre inicial de la cohort (608). En aquesta notació, la x correspon a l'edat. La Gx és la taxa de supervivència per cada interval de temps (per càpita), la qual és simetrica a la taxa de mortalitat per càpita (Qx). Podem observar com Gx , es pot calcular de dues maneres: 1) gx= 1- qx 2) gX= l x+1 / lx Primer hauriem de calcular la Qx, la qual seria el nombre d'individus que han mort en una classe d'edat respecte al nombre inicial. La Q1 seria 7 / 487.
En la segona part de la pregunta ens demanavem que fessim un gràfic de la corba de supervivència, per tant, el que hem de fer és referir el nombre inicial S 0 = 1000. A partir d'això, calcules els nombres de S x aplicant una regla de tres. Exemple: Sx(1000) = (Sx/608) · 1000. Un cop calculats, es transformen aquests valors logarítmicament i es representn en funcióa l'edat que corresponen. Com que per conveni s'agafa S0= 1000 →log = 3, queda una cobra que inicia en y=3.
En aquests casos de taules estàtiques, com hem vist anteriorment, assumim que els 608 cadàvers (població inicial) representen una cohort. Si així fos, s'haguessin anat morint amb les edats que es veuen representades a la gràfica. Ara bé, estem assumint que les condicions s'estan mantenint constants des de que neixen els individus fins que mor l'últim.
Incorporació de la fecunditat a la taula de vida: Aquestes taules et permeten és calcular la R, la taxa intrínseca de creixement de manera real tenint en compte les diferents classes d'edat. Són una manera molt més realista d'estimar aquesta R que desprès utilitzarem en models exponencials i logístics.
Per poder calcular la R, la qual és (b-d), ens falta la b (fecunditat), per tant afegim a les taules de vida les taules de fecunditat, on afegim noves columnes (específicament tres paràmetres nous: Fx és la fecunditat de la població durant el període x (total de nous individus prodüits), per tant, ens diu quants individus s'han afegit a aquella classe d'edat (s'ha d'expressar per càpita, per tant, haurem de dividir-ho pel nombre d'individus que hi hagin en aquella classe d'edat). Per altre banda tenim tambè la mx, la qual Ecologia TEMA 5 Ariadna López Coll seria la fecunditat per individu (per càpita) durant el període x, és a dir, per una edat determinada (la qual és mx= bx), i per últim, hi ha una altre columna que és Lx · Mx, la qual és la fecunditat corregida per la fracció d'individus que sobreviuen en el període x.
Taula de vida i de fecunditat d'una espècie semèlpara amb genereacions separades Tenim el nombre d'individus al inici de cada estadi (S x, on aquí està representat com Ax). S0, que seria el nombre inicial o la mida de la cohort, seria 44000. Lx és la supervivència respecte al valor inicial. Nomès l'últim estadi produeix descendència, ja que és una espècie semelpara que es divideix al final de la seva vida. Aquesta cohort quan arriba a 1300 exemplars es dòna lloc a 22.5000 individus. Això s'ha de representar (per millorar la taula) com una fecunditat per càpita (22500 dividit entre 1300), on dividim el nombre per el de la classe d'edat corresponent. La última columna representa la supervivència que es produeix per cada classe d'individus, però corregida per la fecunditat, la qual és Lx · Mx, Aquest concepte és molt important, perquè el seu sumatori ens dóna el valor d'una variable que ens diu com funciona aquella població (si va cap a munt o cap avall), que és el que s'anomena com la taxa neta de reproducció (R0), el qual és el nombre promig de femelles produïdes per una femella al llarg de la seva vida. Realment, et dóna de fet la proporció de la nova generació respecte a la anterior. Recorda molt a la lamda dels models discrtes de creixement, per tant veiem que: – Quan R0 és més gran que 1, la població augmenta.
– Quan R0 és igual a 0, la població és manté estable.
– Quan R0 és més petita que 1, la població disminueix.
Taxa neta de reproducció (R0) La interpretació d'aquesta R0 és el nombre d'individus nascuts en la generació següent entre el nombre d'individus nascuts a la generació precedent, per tant, és una mesura de com incrementen o decrementen les poblacions al llarg de les generacions. Per aquest mateix motiu, augmenta quan és major a 1, ja que això significa que a la generació g+1 hi haurà és individus que a la generació g.
Taula de vida i de fecunditat d'una espècie iteròpara En aquest cas, la Mx no està limitada a la última classe d'edat, perquè una espècie iteròpara es reprodueix continuament (excepte la primera, perquè ha d'assolir maduresa). De fet, a partir de la cinquena classe d'edat, la fecundiftat es manté constant.
Per tant, tenim Sx que comencem amb un mílio d'indiviius, i passem a 62 →típic d'espècie R (mortalitat brutal inicialment). L'asterisc no sabem que vol dir. La L x és supervivència respecte al valor inicial. La Mx ens la donen, no la hem de calcular. Per corregir en funció de la mortalitat de cada classe d'edat, multipliquem Mx a Lx, la suma serà R0, que dòna 1,283, per tant, és una població que està creixent.
En aquest tipus de taules de vida, s'afegeix una última columna que és el mateix que l'anterior però Ecologia TEMA 5 Ariadna López Coll multiplicat per l'edat (número de la primera columna). Aquesta columna ens permet calcular el temps de generació, el qual ens facilitarà obtenir el valor de la r. En aquest cas, veiem que és la divisió del sumatori d'aquesta columna respecte a el sumatori anterior, el qual era la R0, que surt 3,1 →3,1 anys trigaria la població en renovar-se totalment.
El temps de generació és defineix com el temps transcorregut per a què una cohort creixi i substitueixi a una altra. Es pot definir com l'edat mitjana dels pares de tota la descendència produïda en una cohort.
Es tracta de la substitució d'una cohort per una nova cohort, la qual presentarà o bé una taxa reproductiva més elevada que l'anterior (>1), igual a l'anterior (=1) o inferior (<1).
Relació entre r, R0 i G Assumim un model exponencial, on mirarem el temps de generació. Tindrem una N g, que serà el nombre d'individus que s'ha produït a partir d'aquesta població que podrà ser més gran, igual o petit que la inicial si R0 > 1 (successivament). Hem d'aplicar el model considerant el temps de generació i llavors tindrem els individus de la nova generació.
Per conèixer la taxa instàntania de creixement (r), necessitem saber en quan de temps es produeixen els R0 descendents. Aquesta mesura del temps, ens la proporciona el temps de generació.
➔ Problema: confecció d'una taula de vida i de fecunditat per predir la dinàmica d'una població Fet a classe, full.
...