Ecología de la población y crecimiento exponencial

Utilizando una forma exponencial de crecimiento poblacional, dos moscas de la fruta podrían producir suficientes crías para llenar el espacio entre la Tierra y el Sol en solo un año, si todas las crías sobrevivieran (ver Referencias 1). Si bien el crecimiento exponencial es una de las dos tasas de crecimiento que los ecologistas reconocen en la naturaleza, otros factores evitan que el mundo se desborde con moscas de la fruta u otros organismos que muestran un crecimiento exponencial.

Forma de crecimiento exponencial

Los ecologistas también llaman formas de crecimiento exponencial "formas en forma de J" porque, si se representa gráficamente el número de organismos en un período de tiempo, el gráfico resultante se parece a la letra "J." El crecimiento gradual de la población continúa durante un período de tiempo relativamente largo y de repente aumenta drásticamente, produciendo una línea casi vertical en el gráfico. Para calcular el crecimiento exponencial, multiplique la tasa de crecimiento por el número de organismos para obtener la cantidad de crías producidas por generación. Los microbios ofrecen un ejemplo dramático. Si una bacteria se divide cada 24 horas, un solo organismo se convierte en dos bacterias después de un día. Para el segundo día, hay cuatro bacterias. Después de solo un mes, las poblaciones se han disparado más allá de los mil millones. (Ver Referencias 2, página 182)

Limitaciones ambientales

Las limitaciones ambientales impiden que las moscas de la fruta o los microbios alcancen el planeta. La Tierra suministra recursos finitos para apoyar a una población, y una vez que los organismos superan a los recursos, las poblaciones tienden a disminuir a medida que los individuos compiten por recursos limitados. Por ejemplo, si una población de ciervos consume todas sus fuentes de alimentos, las poblaciones caen antes de comenzar a aumentar nuevamente a medida que las fuentes de alimentos se regeneran. En un gráfico, este ciclo produce una serie de picos de población rápidos seguidos de disminuciones igualmente dramáticas. (Ver Referencias 2, página 184)

Tasas de supervivencia

Escenarios como los que tienen moscas de la fruta o microbios suenan dramáticos pero no representan el crecimiento típico de la población. En la naturaleza, algunos organismos mueren cuando otros nacen o se generan. En particular, los organismos que producen grandes cantidades de crías tienden a tener muy pocas crías que sobrevivan a la edad reproductiva, lo que reduce drásticamente el crecimiento de la población de esa especie. (Ver Referencias 1)

Crecimiento logístico y capacidad de carga

Las poblaciones naturales no tienden a demostrar los dramáticos altibajos del crecimiento exponencial de la población. En cambio, a medida que las poblaciones alcanzan las limitaciones de recursos, el crecimiento se ralentiza y las poblaciones se estabilizan, una forma de crecimiento llamada logística (ver Referencias 1), sigmoidea o en forma de S (ver Referencias 2, página 182). El término "capacidad de carga" describe el número de individuos que un ecosistema puede soportar (ver Referencias 1). Por ejemplo, las plantas requieren nitrógeno del suelo para crecer, por lo que los niveles de nitrógeno pueden limitar el número de plantas que pueden crecer en una parcela. Después de sembrar una parcela de tierra desnuda con semillas de diente de león, la población de dientes de león aumenta rápidamente. A medida que la población comienza a utilizar el nitrógeno en el suelo, alcanza la capacidad de carga y el crecimiento de la población se ralentiza. Pronto, la parcela de tierra contiene la cantidad de dientes de león que puede soportar el nitrógeno en el suelo, lo que refleja la capacidad de carga.

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