Universidad de Sonora Licenciatura en Biología Curso: Ecología. Metapoblaciones. Francisco Molina Freaner

Transcripción

1 Universidad de Sonora Licenciatura en Biología Curso: Ecología Metapoblaciones Francisco Molina Freaner

2 biosfera región paisaje ecosistema comunidad interacción población individuo En esta clase exploramos la dinámica de metapoblaciones, es decir el conjunto de poblaciones locales abiertas que interactúan entre si intercambiando individuos entre poblaciones

3 Metapoblación: conjunto de poblaciones locales que interactúan en un área o región mas extensa Poblaciones locales Richard Levins, Universidad de Harvard, 1970 Unidades discretas de hábitat; parches

4 Dinámica de metapoblaciones Tiempo 1 Tiempo 2 Dos individuos se dispersaron a este parche de T 1 a T 2 Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor. Cambios continuos de la abundancia local, ocupación de los parches, extinción local y colonización

5 Ejemplos de hábitat fragmentado

6 El caso de las poblaciones de la mariposa Euphydryas editha Estudio de Paul Ehrlich de la Universidad de Stanford en la reserva Jasper Ridge, cercana a la Bahía de San Francisco

7 Dinámica de tres poblaciones de E. editha

8 Condiciones que definen una metapoblación Hábitat subdividido en parches o unidades discretas ocupadas por poblaciones que se reproducen a nivel local Las poblaciones (aún las mas grandes) tienen un riesgo de extinción local Los parches o parcelas de hábitat no están lo suficientemente aislados como para no permitir la recolonización tras una extinción local Ilkka Hanski de la Universidad de Helsinki: poblaciones espacialmente fragmentadas

9 Escalas y procesos dominantes en metapoblaciones Escala local (población local cerrada). Localmente los procesos demográficos dominantes son la natalidad y mortalidad. Poblaciones independientes Escala metapoblacional; en esta escala la dinámica se regula mediante la interacción de las poblaciones locales abiertas; la colonización y extinción local determinan la ocupación de parches de hábitats disponibles. Las poblaciones locales funcionan como una población extensa

10 La dinámica metapoblacional depende del equilibrio ente la colonización y la extinción local La persistencia metapoblacional depende del equilibrio entre la extinción de parches ocupados y la recolonización de parches de hábitat desocupados. Modelo de Levins (1970) E=eP donde E: tasa de extinción de la subpoblación, P: fracción de parches ocupados y e: probabilidad de extinción. C=[mP(1-P)] donde C: tasa de colonización, m: probabilidad de colonización de parches desocupados y (1-P): fracción de parches desocupados.

11 Tasas de extinción y colonización en función de la ocupación de parches o parcelas del hábitat P/ t=c-e P/ t=[mp(1-p)-ep P/ t=0 P=1-e/m

12 El área o superficie del parche o parcela influye en la dinámica metapoblacional P: 72-79% Estudio de Oskar Kindvall e Ingemar Ahlen de la Universidad de Suecia sobre la dinámica metapoblacional del grillo Metrioptera bicolor en el Valle de Vomb, Suecia

13 El aislamiento y tamaño de los parches influyen en la dinámica metapoblacional Se colonizaron 18 parches durante el período de estudio. La colonización fue mayor en parches con menor aislamiento Se extinguieron 18 parches. Los parches mas pequeños se extinguieron mas que los parches grandes. El riesgo de extinción fue mayor en parches menores de 1 Ha.

14 El tamaño del parche determina la abundancia de la población Relación positiva entre el tamaño del parche y el tamaño de la población

15 Melitaea cinxia de Finlandia y Suecia Extinta en Finlandia y actualmente solo vive en las islas del archipielago Åland. Las larvas se alimentan de dos especies de plantas y las poblaciones son generalmente pequeñas. Hanski

16 Por qué las poblaciones pequeñas se extinguen con mas frecuencia? Melitaea cinxia en el archipielago Åland

17 La persistencia de la metapoblación depende del tamaño de los parches y su grado de aislamiento Estudio de CD Thomas y TM Jones del Imperial College de Londres sobre la dinámica metapoblacional de la mariposa Hesperia comma Parches ocupados Probabilidad de ocupación Parches desocupados

18 Cambios en la proporción de parches de hábitat ocupados para fragmentos de diferente tamaño y aislamiento

19 Algunas parcelas o parches de hábitat constituyen la principal fuente de emigrantes Efecto salvamento Estructura metapoblacional continente-isla Poblaciones fuente y poblaciones sumidero Hábitat fuente y sumidero Euphydras editha

20 Las especies difieren en la tasa potencial de colonización y extinción Especies que se reproducen sexual vs. asexualmente Especies con dispersión especializada Tamaño corporal, área de forrajeo y densidad poblacional

21 Marco jerárquico para analizar el concepto de población Un marco útil para comprender las poblaciones se basa en una serie de unidades espaciales jerárquicas. Los cuatro niveles de conglomerados espaciales son: a) población local; los individuos se distribuyen de forma continua en un fragmento de hábitat contiguo; b) metapoblación; conjunto de poblaciones locales suficientemente cercanas entre si como para que los individuos se dispersen con rapidez hacia parches de hábitat desocupados a causa de la extinción local; c) subespecie; conjunto de metapoblaciones adaptadas a una región geográfica; d) especie; conjunto de subespecies que abarcan la distribución global de la especie.

22 Conceptos importantes Qué es una metapoblación? Condiciones que definen a una metapoblación Procesos importantes en la dinámica de las metapoblaciones: colonización y extinción Influencia del tamaño del parche y el grado de aislamiento

23 Lectura optativa Capítulo 12 del libro de Smith y Smith (2007): metapoblaciones Siguiente clase: Interacciones Examen parcial: miércoles 18 de septiembre. Qué incluye? Desde la primera clase hasta la de hoy (metapoblaciones)