5.2: Tamanho da população

As populações são entidades dinâmicas. Seu tamanho e composição flutuam em resposta a vários fatores, incluindo mudanças sazonais e anuais no meio ambiente, desastres naturais, como incêndios florestais e erupções vulcânicas, e competição por recursos entre e dentro das espécies. O estudo das populações é chamado de demografia.

Tamanho e densidade populacional

As populações são caracterizadas por seu tamanho populacional (número total de indivíduos) e sua densidade populacional (número de indivíduos por unidade de área; figura\(\PageIndex{a}\)). Uma população pode ter um grande número de indivíduos distribuídos densamente ou esparsamente. Também existem populações com um pequeno número de indivíduos que podem ser densas ou muito esparsamente distribuídas em uma área local. O tamanho da população pode afetar o potencial de adaptação porque afeta a quantidade de variação genética presente na população. A densidade pode ter efeitos nas interações dentro de uma população, como a competição por comida, a capacidade dos indivíduos de encontrar um parceiro e a propagação de doenças. (Os padrões de dispersão também podem afetar esses fatores; por exemplo, uma espécie solitária com distribuição aleatória pode ter dificuldade em encontrar um parceiro quando comparada a espécies sociais agrupadas em grupos.) Organismos menores tendem a ser mais densamente distribuídos do que organismos maiores (figura\(\PageIndex{b}\)).

Figura\(\PageIndex{a}\): Ambas as populações mostradas contêm sete plantas, então o tamanho de suas populações é o mesmo. No entanto, a população à esquerda tem uma densidade populacional maior (2 plantas por quadrado) do que a população à direita (densidade = 0,5 plantas por quadrado). Imagem de Melissa Ha usando Green Plant (domínio público).

Figura\(\PageIndex{b}\): Mamíferos australianos mostram uma relação inversa típica entre densidade populacional e tamanho corporal. A massa logarítmica em gramas está no eixo x e a densidade do log em quilômetros quadrados (km ²) está no eixo y. Cada ponto de dados representa uma espécie diferente, incluindo o quoll, quatro espécies de bandicoot, wombat, rato-canguru, potoroo, quatro espécies de possom, canguru arbóreo, três espécies de wallaby, canguru, urso cuscus e seis espécies de planadores. Como mostra este gráfico, a densidade populacional normalmente diminui com o aumento do tamanho corporal. Por exemplo, as quolls têm a menor massa corporal e a maior densidade. A espécie mais pesada de wallaby tem a menor densidade populacional.

Estimando o tamanho da população

A maneira mais precisa de determinar o tamanho da população é contar todos os indivíduos da área. No entanto, esse método geralmente não é logisticamente ou economicamente viável, especialmente quando se estuda grandes áreas. Assim, os cientistas geralmente estudam as populações amostrando uma porção representativa de cada habitat e usando essa amostra para fazer inferências sobre a população como um todo. Os métodos usados para amostrar populações para determinar seu tamanho e densidade são normalmente adaptados às características do organismo em estudo. Para organismos imóveis, como plantas, ou para organismos muito pequenos e de movimento lento, um quadrat pode ser usado. Um quadrado é uma estrutura quadrada localizada aleatoriamente no solo e usada para contar o número de indivíduos que estão dentro de seus limites (Figura\(\PageIndex{c}\)). Para obter uma contagem precisa usando esse método, o quadrado deve ser colocado em locais aleatórios dentro do habitat vezes suficientes para produzir uma estimativa precisa.

Figura\(\PageIndex{c}\): Alunos do ensino médio usando um quadrat em uma zona intertidal. Imagem de kqedquest (CC-BY-NC)

Para organismos móveis menores, como mamíferos, uma técnica chamada marcação e recaptura é frequentemente usada. Esse método envolve marcar os animais capturados e liberá-los de volta ao meio ambiente para se misturarem com o resto da população. Posteriormente, uma nova amostra é capturada e os cientistas determinam quantos dos animais marcados estão na nova amostra. Esse método pressupõe que quanto maior a população, menor a porcentagem de organismos marcados que serão recapturados, pois eles se misturarão com mais indivíduos não marcados. Por exemplo, se 80 camundongos de campo forem capturados, marcados e lançados na floresta, um segundo aprisionamento de 100 camundongos de campo for capturado e 20 deles forem marcados, o tamanho da população (N) poderá ser determinado usando a seguinte equação:

\[N = \frac{(\text{number marked first catch} \times \text{total number of second catch})}{\text{number marked second catch}}\]

Usando nosso exemplo, a equação seria:

\[\frac{(80 \times 100)}{20} = 400\]

Esses resultados nos dão uma estimativa do total de 400 indivíduos na população original. O número real geralmente será um pouco diferente desse devido a erros fortuitos e possíveis vieses causados pelos métodos de amostragem.

Os métodos matemáticos necessários para estimar o tamanho da população podem ser influenciados pelo padrão de dispersão.

Atribuição

Modificado por Melissa Ha de Demografia e Dinâmica Populacional da Biologia Ambiental por Matthew R. Fisher (CC-BY)