Conteúdos

Este roteiro de estudos oferece uma visão abrangente sobre a dinâmica de populações, abordando seu conceito e os fatores que influenciam a dinâmica populacional, além de abordar modelos de crescimento populacional e flutuações. Para melhor auxiliar em seu aprendizado, os conceitos anteriormente mencionados foram divididos em etapas e acrescidos de uma proposta de atividade, para verificação e fixação do conteúdo.

Objetivos

• Conceituar dinâmica de populações;
• Compreender os modelos de crescimento populacional;
• Identificar os fatores que influenciam a dinâmica populacional; e
• Conhecer as flutuações populacionais.

Conteúdos / Objetos do conhecimento:

• Densidade populacional;
• Crescimento populacional; e
• Flutuações populacionais.

Palavras-chave:

Dinâmica de populações. Densidade populacional. Flutuação populacional.

Proposta de trabalho:

Este roteiro de estudos busca fornecer aos alunos conhecimento sobre a dinâmica de populações e os principais conceitos e variáveis em torno do tema.

Bons estudos!

1ª Etapa: Dinâmica de populações

Uma população biológica é formada por indivíduos da mesma espécie, que ocupam determinado espaço geográfico em um determinado tempo.

A dinâmica de populações estuda as modificações que determinada população sofre durante determinado período, sua abundância e densidade decorrentes das taxas de natalidade, mortalidade, migração e crescimento.

Tais estudos permitem:

• Monitorar as populações;
• Identificar fatores biológicos ou ambientais que afetam a população;
• Avaliar a situação das espécies ameaçadas de extinção;
• Controlar populações de pragas; e
• Compreender o impacto das ações humanas nas populações.

2ª Etapa: Fatores que influenciam a dinâmica populacional

Os principais fatores que podem influenciar a dinâmica de populações, são: densidade, taxas de natalidade, fecundidade, mortalidade, emigração, imigração e crescimento.

Densidade populacional

É a medida do número de organismos que compõem a população em uma determinada área. É aplicável a todos os organismos do planeta, independentemente do local onde a população se instale. A densidade populacional é calculada por meio da seguinte fórmula:

Os ecossistemas encontram-se em equilíbrio quando há um número ideal de organismos que compõem as populações, conhecido como capacidade de carga, pois dessa forma conseguem utilizar adequadamente os recursos ambientais e biológicos disponíveis.

Taxa de natalidade

Indica o número de indivíduos que nascem em uma população, em um determinado espaço de tempo.

Taxa de fecundidade

Corresponde ao número médio de filhotes que uma fêmea pode ter ao longo da vida.

Taxa de mortalidade

Indica o número de indivíduos que morreram, em uma população, em um determinado espaço de tempo.

Taxa de migração

Envolve a imigração (indivíduos que chegam à população em determinado período) e a emigração (indivíduos que saem da população em determinado período), podendo ser analisados separadamente. Muitos fatores abióticos e bióticos podem influenciar a dinâmica de uma população, como a temperatura e a predação, por exemplo.

Taxa de crescimento

As populações mudam ao longo do tempo, de acordo com as variáveis apresentadas anteriormente. A taxa de crescimento populacional varia segundo o aumento ou a diminuição do número de indivíduos em um determinado período, analisada a partir da taxa de crescimento absoluto (TCA), que é a variação do número de indivíduos no tempo considerado, sem levar em consideração o tamanho da população.

Já a taxa de crescimento relativo (TCR) é usada quando se quer saber a variação do número de indivíduos de uma população em relação ao seu número inicial, num determinado período.

Para saber mais:

Dinâmica de populações – Pandêmicos.

Acesso em: 09 de dezembro de 2024.

3ª Etapa: Modelos de crescimento populacional

O conceito de crescimento populacional refere-se ao aumento da população. Para auxiliar na compreensão de como ele ocorre, foram elaborados modelos matemáticos. Os principais são: crescimento exponencial e crescimento logístico.

Crescimento exponencial

Representa populações que crescem com recursos ambientais ilimitados. Nesses casos, a taxa de crescimento populacional aumenta conforme a população cresce. A taxa mínima de crescimento é conhecida como potencial biótico. Nesse modelo, quanto maior a população, mais rápido ela cresce, e sua representação se faz por uma curva em J, como podemos observar no gráfico abaixo:

Disponível em: Dinâmica Populacional

Acesso em 09 de dezembro de 2024.

Crescimento logístico

O crescimento exponencial não é possível por um período indefinido de tempo em um ambiente com recursos limitados; logo, em situações como essa, a taxa de crescimento diminui ou permanece estável, e utiliza-se o modelo logístico. O conjunto de fatores que limita o crescimento de uma população é chamado de resistência do meio.

O limite máximo da densidade populacional é conhecido como carga biótica máxima. Quando uma população se aproxima dessa carga, a competição entre os indivíduos aumenta, e a tendência é a de que essa população se estabilize abaixo da carga biótica máxima, gerando um padrão de curva em S, ou crescimento sigmóide, que surge da interação do potencial biótico com a resistência imposta pelo meio. Observe o gráfico abaixo:

Disponível em: Dinâmica de populações

Acesso em 09 de dezembro de 2024.

Flutuações populacionais

São fatores limitantes do crescimento populacional: espaço, densidade, disponibilidade de alimentos, competição, predação e parasitismo. Quando um desses fatores atua em uma população em equilíbrio, pode causar sua diminuição. Quando tal fator abranda, a população volta a crescer, provocando flutuações no tamanho das populações.

4ª Etapa: Propostas para fixação do conteúdo

Proposta 1:

Resolva os exercícios de vestibular propostos abaixo:

1) (Fuvest SP – 2009) A partir da contagem de indivíduos de uma população experimental de protozoários, durante determinado tempo, 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:

Gráfico que analisa população de protozoários (Foto: Reprodução/Fuvest)

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.

2) (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.

Gráfico com crescimento da população (Foto: Reprodução/UNIRIO)

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.

3) (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:

Estudo com três espécies diferentes (Foto: Reprodução/Fuvest)

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?

4) (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:

Gráfico com densidades populacionais (Foto: Reprodução/UFSC)

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 DAS CORRETAS: (    )

Gabarito:

1) 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.

2) 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 suportar condições adversas. R: força que tende a impedir o crescimento da população; combinação de fatores bióticos ou 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.

3)
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.

4)
8 + 16 + 64 = 88
(01) Apenas com uma observação superficial do gráfico é possível concluir que o crescimento de ambas as espécies influencia uma à 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.

Exercícios disponíveis em: Educação – Globo
Acesso em 09 de dezembro de 2024.

Bons estudos!

Roteiro de estudos elaborado pela Prof.ª  Dr.ª Nathalie Lousan.

Coordenação Pedagógica: Prof.ª Dr.ª Aline Bitencourt Monge.

Revisão textual: Professora Daniela Leite Nunes.

Crédito da imagem: EXTREME-PHOTOGRAPHER – Getty Images