Quais são os quatro fatores básicos que determinam o tamanho de uma população

Conceitos

Dinâmica das populações é a parte da ecologia que estuda as variações de ocorrência de indivíduos da mesma espécie (população) e procura definir a(s) causa(s) dessas variações. Exemplo: com a caça de jacarés, há um aumento da população de piranhas resultando, desta forma, em uma variação de ocorrência.

Para um estudo de populações, alguns conceitos são importantes, como o caso da densidade de populações, sendo definido como o número de indivíduos em uma determinada área, ou seja, é o tamanho da população em relação a alguma unidade de espaço. Geralmente é avaliada e expressa como o número de indivíduos ou a biomassa da população por unidade de área e de volume.

A densidade pode ser expressa, por exemplo, em número de indivíduos por $$$km^2$$$ (populações terrestres) ou $$$m^3$$$ (populações aquáticas).

Quatro fatores influenciam a densidade:
Imigração: Número de indivíduos que, vindos de outras áreas, entram na população;
Emigração: Número de indivíduos que saem da população;
Natalidade: Número de indivíduos que nascem por unidade de tempo;
Mortalidade: Número de indivíduos que morrem.

De modo geral, as taxas de natalidade e de imigração tendem a aumentar a densidade da população e as taxas de mortalidade e de emigração tendem a diminuí-la, sendo assim, a população se encontra em equilíbrio quando a soma da taxa de natalidade com a de imigração for igual à soma da mortalidade e de emigração.
NATALIDADE + IMIGRAÇÃO = MORTALIDADE + EMIGRAÇÃO

Potencial biótico e resistência ambiental

O potencial biótico ou reprodutivo é a capacidade inata de uma população aumentar o número de componentes, em condições ambientais ótimas. O potencial biótico é bastante variável de uma espécie para outra, podendo ser muito elevado para algumas e bastante baixa para outras. Na natureza, entretanto, as populações estão sujeitas à ação conjunta dos fatores limitantes do crescimento. A soma de todos os fatores que impedem uma população de se desenvolver na velocidade máxima é denominada resistência do meio. Participam da resistência do meio a ação de predadores, dos competidores e a limitação de espaço e de território, além das condições climáticas.

Em um estudo em que cientistas cultivaram uma população de paramécios (protozoários) em vidros contendo bastante alimento (água e aveia). Neste trabalho foi observado que o número de indivíduos em função do tempo forma uma curva em S ou curva signoide.

Quando a população aumenta de forma que a resistência ambiental começa a interferir, a população continua a crescer, mas de forma desacelerada, até que finalmente a resistência do meio equilibra o potencial biótico, dessa forma, a população para de crescer e fica estabilizada.

Exercícios

(Fuvest SP - 2009) A partir da contagem de indivíduos de umapopulação experimental de protozoários, durante determinadotempo, obtiveram-se os pontos e a curva média registrados no gráfico abaixo. Tal gráfico permite avaliar a capacidade limite do ambiente, ou seja, sua carga biótica máxima. De acordo com o gráfico:

a) a capacidade limite do ambiente cresceu até o dia 6.
b) a capacidade limite do ambiente foi alcançada somente após o dia 20.
c) a taxa de mortalidade superou a de natalidade até o ponto em que a capacidade limite do ambiente foi alcançada.
d) a capacidade limite do ambiente aumentou com o aumento da população.
e) o tamanho da população ficou próximo da capacidade limite do ambiente entre os dias 8 e 20.

Gabarito
Letra E. A análise do gráfico nos revela que a população cresceu até por volta do 8º dia, quando atingiu a capacidade de carga do meio. A partir daí, o tamanho da população estabilizou.

(UNIRIO - 2008) O lemingue, cujo nome científico é Lemmusmemmus, é um pequeno roedor que pesa por volta de 30 gramas e tem cerca de 15 cm de comprimento, com uma cauda de apenas 2 cm, quando presente. São herbívoros e sua dieta consiste exclusivamente de ervas, raízes e plantas pequenas que são encontradas nas tundras da Escandinávia e da Rússia setentrional. Seu número varia de maneira notável. Periodicamente as populações sofrem uma grande flutuação numérica, oscilando bruscamente, por motivos ainda mal conhecidos. Normalmente, os indivíduos afastam-se pouco dos abrigos; mas, em condições de superpopulação, invadem vales e encostas em busca de alimento e abrigo. Em verões longos e favoráveis à população vegetal, os lemingues multiplicam-se desmesuradamente. Essa marcha pode terminar, para muitos animais, às bordas dos fiordes, de onde despencam para a morte certa, no mar. Todas as populações animais sofrem oscilações, cíclicas ou não, devido às causas variáveis, mas nenhuma despenca com as características espetaculares dos lemingues. Muito se escreveu, sem qualquer fundamento biológico, a respeito das colunas em marcha e do suicídio coletivo.
Disponível em: <www.saudeanimal.com.br/lemingue.htm>

Os ecólogos consideram que duas forças antagônicas regulam o tamanho da população: o potencial biótico (PB), representado no gráfico pela curva CPB, e a resistência ambiental (R), que resultam no crescimento real (CR) de uma população, representado no gráfico pela curva CCR.

Com base nas informações fornecidas e no gráfico apresentado, explique, sucintamente, o que as forças representam para uma população, ilustrando cada explicação com um exemplo.

Resposta:
PB: força que tende a fazer uma população crescer; capacidade potencial de uma população aumentar numericamente em condições ambientais favoráveis. Exemplos: taxa de reprodução; habilidade para migração ou dispersão; mecanismos de defesa; habilidade para suportarcondições adversas. R: força que tende a impedir o crescimento da população; combinação de fatores bióticosou abióticos que impedem o crescimento da população. Exemplos: falta de água ou de alimentos; falta de espaço ou hábitat conveniente; presença de predadores, parasitas; doenças; competição.

(Unicamp SP - 2009) Pesquisadores vinham estudando a variação do número de indivíduos das espécies de peixes A e B em uma lagoa estável. Em um determinado momento (indicado pela seta), foi introduzida acidentalmente a espécie C. Os pesquisadores continuaram acompanhando o número de indivíduos das três espécies e apresentaram os dados na figura:

a) Que relações ecológicas poderiam explicar a variação do número de indivíduos das espécies A e B a partir da introdução da espécie C? Justifique sua resposta.

b) Os pesquisadores também observaram que uma espécie de ave que visitava a lagoa diariamente para se alimentar não foi mais vista algum tempo depois da introdução da espécie C. Explique o que pode ter provocado esse fato. Que nível(is) trófico(s) essa ave ocupa?

Resposta:
a) A introdução da espécie C provocou a diminuição da espécie B. Essa diminuição poderia ser explicada pela competição entre as espécies C e B ou pela predação da espécie B pela C. Se a espécie B estivesse competindo com A, a introdução da espécie C poderia resultar em benefício (protocooperação) para a espécie A, cuja população, dessa forma, aumentaria.

b) Provavelmente, a ave se alimentava da espécie B, e a introdução da espécie C provocou o desaparecimento desta. Essa ave pode ocupar dois níveis tróficos: o 3º ou um nível superior.

(UFSC – 2009) Um pesquisador interessado em estudar dinâmica populacional monitorou, em uma determinada área e por um período de tempo, as densidades populacionais de cobras e ratos, obtendo como resultado o gráfico abaixo:

Com respeito ao gráfico e aos fatores que influenciam as densidades populacionais, assinale a(s) proposição(ões) correta(s):

(01) O crescimento da população de ratos não influencia o crescimento da população de cobras.
(02) As duas espécies ocupam o mesmo hábitat e nicho ecológico.
(04) Se duas espécies ocupam o mesmo nicho ecológico, ocorre simbiose entre elas, o que pode levar ao desaparecimento de uma delas da área.
(08) As densidades populacionais representadas sofreram variações ao longo do tempo.
(16) O parasitismo, os intemperismos, a disponibilidade de alimentos e espaço são fatores que influenciam na densidade das populações.
(32) Por serem autótrofas, não são observados mecanismos de controle da densidade populacional nas espécies vegetais.
(64) A territorialidade (estabelecimento de territórios) de algumas espécies animais é fator influente na densidade populacional de uma área. 
SOMA: (    )

Resposta:
8 + 16 + 64 = 88
(01) Apenas com uma observação superficial do gráfico é possível concluir que o crescimento de ambas as espécies influenciam uma a outra. Quando há um crescimento maior de ratos, por exemplo, após certo tempo há um crescimento do número de cobras, que são seus predadores.
(02) As duas espécies não possuem o mesmo nicho ecológico. O que ocorre é uma relação de predatismo. Caso  houvesse superposição de nichos, as espécies competiriam entre si, havendo um desaparecimento quase total de uma delas.
(04) Simbiose é uma relação mutuamente vantajosa, na qual, dois ou mais organismos diferentes são beneficiados por esta associação. Não é o que ocorre quando duas espécies ocupam o mesmo nicho, como foi explicado no item anterior. Além disso, a simbiose entre duas espécies é algo vantajoso para os dois lados, não havendo sentido no desaparecimento de uma delas.
(32) A densidade populacional de espécies vegetais pode ser controlada, por exemplo, pela disponibilidade de minerais no solo. Logo, a afirmativa está errada.