5.4: História de vida

Características da história de vida são aquelas que se relacionam com a sobrevivência, mortalidade e reprodução de uma espécie. Os exemplos incluem taxas de natalidade, idade na primeira reprodução, número de filhos e taxas de mortalidade. Essas características evoluem da mesma forma que as características físicas ou o comportamento, levando a adaptações que afetam o crescimento populacional.

Estratégias reprodutivas

Ecologistas populacionais levantaram a hipótese de que conjuntos de características podem evoluir em espécies que levam a adaptações específicas em seus ambientes. Essas adaptações impactam o tipo de crescimento populacional que suas espécies experimentam. Ecologistas populacionais descreveram um continuum de “estratégias” de história de vida com espécies selecionadas por K em uma extremidade e espécies selecionadas por r na outra (tabela\(\PageIndex{a}\)). As espécies selecionadas por K são adaptadas a ambientes estáveis e previsíveis. Populações de espécies selecionadas por K tendem a existir perto de sua capacidade de carga (que é representada pela letra “K” na equação para o crescimento logístico da população). Essas espécies tendem a ter filhos maiores, mas menores, contribuem com grandes quantidades de recursos para cada filhote e têm longos tempos de geração. Os elefantes seriam um exemplo de uma espécie selecionada por K (figura\(\PageIndex{a}\)). Quando um habitat fica cheio de uma coleção diversificada de criaturas competindo entre si pelas necessidades da vida, a vantagem muda para os estrategistas K. Os estrategistas K têm populações estáveis próximas a K. Não há nada a ganhar com uma alta taxa de crescimento (r). A espécie se beneficiará mais com uma adaptação próxima às condições de seu ambiente.

Tabela\(\PageIndex{a}\): Comparação das espécies selecionadas por K e r

Características das espécies selecionadas por K	Características das espécies selecionadas por r
Madura tarde	Amadurecer cedo
Maior longevidade	Menor longevidade
Aumento do cuidado parental	Redução do cuidado parental
Concorrentes fortes	Concorrentes fracos (colonizadores fortes)
Menos filhos	Mais descendentes
Filhotes maiores	Filhotes menores

Figura\(\PageIndex{a}\): (a) Os elefantes são considerados espécies selecionadas por K, pois vivem muito, amadurecem até tarde e fornecem cuidados parentais de longo prazo a poucos filhotes. Os carvalhos produzem muitos filhotes que não recebem cuidados parentais, mas são considerados espécies selecionadas por K com base na longevidade e maturação tardia. (b) Dentes-de-leão e medusas são considerados espécies selecionadas novamente, pois amadurecem cedo, têm vida útil curta e produzem muitos filhotes que não recebem cuidados parentais.

As espécies selecionadas por r são adaptadas a ambientes instáveis e imprevisíveis. Eles têm um grande número de filhos pequenos. Animais selecionados não fornecem muitos recursos ou cuidados parentais aos filhotes, e os filhotes são relativamente autossuficientes ao nascer. Exemplos de espécies selecionadas por r são invertebrados marinhos, como medusas, e plantas como o dente-de-leão (figura\(\PageIndex{a}\)). r- estrategistas têm vida útil curta e se reproduzem rapidamente, resultando em tempos de geração curtos. Por exemplo, a mosca doméstica pode produzir 7 gerações por ano (cada uma com cerca de 120 filhotes). A ambrósia está bem adaptada para explorar seu ambiente com pressa - antes que os concorrentes possam se estabelecer. Ela cresce rapidamente e produz um grande número de sementes (depois de liberar seu pólen, a maldição de muitos que sofrem de febre do feno). Como a abordagem da ambrósia para a sobrevivência contínua é através da reprodução rápida (um alto valor de r), ela é chamada de estrategista r. Outras ervas daninhas, muitos insetos e muitos roedores também são estrategistas. Na verdade, se considerarmos um organismo uma praga, ele provavelmente é um estrategista.

As duas estratégias extremas estão nas duas extremidades de um continuum no qual existirão histórias reais de vida de espécies. Além disso, as estratégias de história de vida não precisam evoluir como suítes, mas podem evoluir independentemente umas das outras; portanto, cada espécie pode ter algumas características que tendem a um extremo ou outro. No entanto, a teoria de seleção r e K fornece uma base para uma estrutura de história de vida mais precisa. Novos modelos demográficos da evolução da história de vida foram desenvolvidos, que incorporam muitos conceitos ecológicos incluídos na teoria de seleção r e K, bem como na estrutura etária da população e fatores de mortalidade.

Tabelas de vida

As tabelas de vida fornecem informações importantes sobre a história de vida de um organismo e a expectativa de vida de indivíduos em cada idade. Eles são modelados a partir de tabelas atuariais usadas pelo setor de seguros para estimar a expectativa de vida humana. As tabelas de vida podem incluir a probabilidade de cada faixa etária morrer antes do próximo aniversário, a porcentagem de indivíduos sobreviventes morrerem em um determinado intervalo de idade (sua taxa de mortalidade e sua expectativa de vida em cada intervalo). Um exemplo de tabela de vida é mostrado na Tabela\(\PageIndex{b}\) de um estudo de ovelhas da montanha Dall, uma espécie nativa do noroeste da América do Norte. Observe que a população é dividida em intervalos de idade (coluna A).

Como pode ser visto nos dados da taxa de mortalidade (coluna D), uma alta taxa de mortalidade ocorreu quando as ovelhas tinham entre seis meses e um ano de idade, e depois aumentou ainda mais de 8 para 12 anos, após os quais houve poucos sobreviventes. Os dados indicam que, se uma ovelha desta população sobrevivesse até um ano de idade, pode-se esperar que viva mais 7,7 anos em média, conforme mostrado pelos números de expectativa de vida na coluna E. As tabelas de vida geralmente incluem mais informações do que as mostradas na Tabela\(\PageIndex{b}\), como as taxas de fecundidade (reprodução) para cada faixa etária.

Tabela\(\PageIndex{b}\): Tabela de vida das ovelhas de Dall Mountain

Intervalo de idade (anos)	Número de mortos no intervalo de idade de 1000 nascidos	Número de sobreviventes no início do intervalo de idade de 1000 nascidos	Taxa de mortalidade por 1000 vivos no início do intervalo de idade	Expectativa de vida ou vida média restante para aqueles que atingem o intervalo de idade
0—0,5	54	1000	54,0	7.06
0,5—1	145	946	153.3	—
1—2	12	801	15,0	7.7
2—3	13	789	16,5	6.8
3—4	12	776	15,5	5.9
4—5	30	764	39,3	5,0
5—6	46	734	62.7	4.2
6—7	48	688	69,8	3.4
7—8	69	640	107,8	2.6
8—9	132	571	231,2	1.9
9—10	187	439	426,0	1.3
10—11	156	252	619,0	0,9
11—12	90	96	937,5	0,6
12—13	3	6	500,0	1.2
13—14	3	3	1000	0,7

Curvas de sobrevivência

Outra ferramenta usada pelos ecologistas populacionais é a curva de sobrevivência, que é um gráfico do número de indivíduos que sobrevivem em cada intervalo de idade versus tempo. Essas curvas nos permitem comparar as histórias de vida de diferentes populações (figura\(\PageIndex{c}\)). Existem três tipos de curvas de sobrevivência. Em uma curva de sobrevivência do tipo I, a mortalidade é baixa no início e no meio do ano e ocorre principalmente em indivíduos mais velhos. Organismos que apresentam uma sobrevivência do tipo I geralmente produzem poucos filhotes e fornecem bons cuidados aos filhotes, aumentando a probabilidade de sua sobrevivência. Humanos e a maioria dos mamíferos exibem uma curva de sobrevivência tipo I. Nas curvas de sobrevivência do tipo II, a mortalidade é relativamente constante ao longo de toda a vida, e a mortalidade tem a mesma probabilidade de ocorrer em qualquer ponto da vida. Muitas populações de aves fornecem exemplos de uma curva de sobrevivência intermediária ou do tipo II. Nas curvas de sobrevivência do tipo III, idades precoces experimentam a maior mortalidade com taxas de mortalidade muito mais baixas para organismos que chegam aos anos avançados. Os organismos do tipo III geralmente produzem um grande número de filhotes, mas fornecem muito pouco ou nenhum cuidado com eles. Árvores e invertebrados marinhos exibem uma curva de sobrevivência do tipo III porque muito poucos desses organismos sobrevivem na juventude, mas aqueles que chegam à velhice têm maior probabilidade de sobreviver por um período de tempo relativamente longo.

Figura\(\PageIndex{c}\): As curvas de sobrevivência mostram a chance de sobrevivência em uma população de acordo com a idade. O número de indivíduos sobreviventes (em uma escala logarítmica) está no eixo y e o tempo (representando a idade relativa) está no eixo x. Os humanos e a maioria dos mamíferos têm uma curva de sobrevivência do tipo I, porque a morte ocorre principalmente nos anos mais velhos. A curva de sobrevivência do Tipo I é representada por uma curva convexa, que diminui rapidamente no final. Os pássaros têm uma curva de sobrevivência do tipo II, já que a morte em qualquer idade é igualmente provável. A curva de sobrevivência do Tipo II é representada por uma linha reta, indo do canto superior esquerdo para o canto inferior direito do gráfico. As árvores têm uma curva de sobrevivência do Tipo III porque muito poucas sobrevivem nos anos mais jovens, mas depois de uma certa idade, os indivíduos têm muito mais chances de sobreviver. A curva de sobrevivência do Tipo III é representada por uma curva côncava, que inicialmente diminui rapidamente e depois se achata.

Embora não haja uma associação exata entre estratégias reprodutivas (selecionadas por K ou r) e curvas de sobrevivência (Tipo I, II ou III), as espécies selecionadas por K têm maior probabilidade de ter uma curva de sobrevivência do Tipo III. As espécies selecionadas por r tendem a ter uma curva de sobrevivência do Tipo I.

Atribuição

Modificado por Melissa Ha a partir das seguintes fontes:

• Dinâmica populacional e regulação da biologia geral pela OpenStax (CC-BY)
• Demografia e dinâmica populacional da biologia ambiental por Matthew R. Fisher (CC-BY)
• Princípios do crescimento populacional a partir da biologia por John W. Kimball (CC-BY)