Medición del Tamaño de la Población

La importancia de la estimación de la población

Sin datos, los ecólogos no pueden predecir cómo cambiará una comunidad a lo largo del tiempo. Un cambio en la población de una especie puede tener repercusiones en otra población.

Las poblaciones experimentan cambios constantes. El número de individuos puede fluctuar al alza o a la baja, dependiendo de varias causas potenciales. La dinámica de poblaciones puede tener una gran influencia en la estabilidad, el desarrollo y el crecimiento de una población.

Tabla 1: Posibles causas del cambio de tamaño de una población.

Las estimaciones de población pueden detectar si una población está experimentando un declive significativo. Dicho declive podría suponer un problema para la especie, ya que las poblaciones pequeñas experimentan un mayor riesgo de extinción. ¿Por qué? Suelen tener una menor diversidad genética, lo que las hace más vulnerables a los cambios medioambientales y a heredar genes perjudiciales.

Un cambio en la dinámica de la población puede tener unefecto dominó en toda la comunidad. Todas las especies de una comunidad dependen unas de otras para obtener alimentos, recursos, polinización, refugio y oxígeno. Una disminución repentina de una especie podría provocar la caída de otra, lo que causa la reducción de otra, y otra...

Métodos de estimación del tamaño de la población

Los ecólogos estiman el tamaño de la población utilizando tres métodos de muestreo distintos. Las cuadrículas y los transectos se utilizan para las plantas o los animales sésiles (inmóviles), mientras que el método de marcado y recaptura se utiliza para los organismosmóviles.

El método de los cuadrantes

Antes del muestreo de cuadrantes, se determinan las ubicaciones de los cuadrantes utilizando coordenadas aleatorias dentro del lugar de estudio. Así se evita el sesgo y se garantiza una distribución uniforme de cuadrantes y especies. Además, es esencial conocer la superficie del lugar de estudio. Para hábitats cuadrados o rectangulares, multiplica la longitud y la anchura. Sin embargo, muchos hábitats requerirán el uso de referencias de cuadrícula.

La cuadrata se coloca en el suelo utilizando coordenadas aleatorias predeterminadas. Se identifican y cuentan losindividuos dentro del cuadrilátero.

A veces, estimar el porcentaje de cobertura es un método más adecuado que contar individuos. Para calcular la cobertura porcentual se utiliza un quadrat cuadriculado. Se trata de un cuadrante dividido en cuadrados más pequeños. La especie dominante se determina viendo cuál está más presente en cada cuadrado, y a partir de ahí se puede calcular el porcentaje estimado de cobertura.

El método del transecto

Un transecto es una línea situada a través de un hábitat. Se utiliza para medir sistemáticamente la frecuencia de la vegetación.

• Los transectoscontinuos registran la vegetación a lo largo de toda la línea del transecto. Por ello, son más adecuados para distancias más cortas.

• Los transectosinterrumpidos se utilizan para registrar la vegetación a intervalos regulares a lo largo de la línea.

Los transectos suelen medir los cambios de vegetación en hábitats sucesionales .

Los diagramas de cometas se utilizan para mostrar cómo cambia la frecuencia de la vegetación a lo largo de un transecto. El área del gráfico muestra la frecuencia: cuanto más ancho sea el gráfico, mayor será la frecuencia. Estos diagramas dan una impresión general de cómo cambia un hábitat sucesional.

El método de la marca y la captura

Los ecologistas capturan animales y los marcan con etiquetas, pintura, marcas o bandas. Los animales marcados son liberados de nuevo en su entorno, donde se mezclan de forma natural con el resto de la población.

Los animales con caparazón duro son fáciles de marcar. Unsplash

Posteriormente, se recoge una segunda muestra de animales. Ésta incluirá probablemente algunos individuos marcados (conocidos como recapturas) y algunos individuos no marcados.

La proporción entre individuos marcados y no marcados permite a los ecólogos estimar el tamaño de la población. El método de marcado-recaptura supone que cuanto mayor sea la población, menor será el porcentaje de individuos recapturados.

Métodos de estimación: Ventajas e inconvenientes

Todos los métodos utilizados para estimar el tamaño de la población tienen pros y contras específicos.

Tabla 2: Principales pros y contras de los métodos de estimación para medir el tamaño de la población.

Estimación del tamaño de la población: Fórmulas

Una vez recogidos los datos, hay que extrapolarlos para estimar el tamaño de la población de todo el hábitat.

Las fórmulas cuadráticas

La fórmula necesaria para extrapolar los datos de los cuadrantes depende de cómo se hayan recogido.

Recuento de individuos

Para estimar el tamaño de la población, se divide el área del hábitat por el área del quadrat y se multiplica por la media. Se puede utilizar la fórmula siguiente:

$\frac{areaofhabitat}{areaofquadrat}xmeannumberofindividualsperquadrat=population$

Supongamos que un ecólogo encuentra una media de 3 cardos en cada cuadrante de 1^m2. El tamaño total del hábitat era de 12.000^m2.

$\frac{12000}{1}x3=36000$

De este cálculo se puede concluir que hay 36.000 cardos en la población.

Porcentaje de cobertura

Para estimar el tamaño de la población, calcula el porcentaje medio de cobertura y multiplícalo por 100 para obtener un porcentaje.

$\frac{sumofpercentages}{numberofsamplestaken}x100=percentagecover$

Supongamos que un ecólogo mide el porcentaje de cobertura de musgo de diez cuadrículas en un hábitat de páramo.

$\frac{14+78+36+67+54+98+91+86+90+75}{10}x100=68.9\%$

De este cálculo se puede concluir que el hábitat del páramo tiene un 68,9% de cobertura de musgo.

La fórmula de marca-recaptura

La fórmula del método de marcado y recaptura se conoce como Índice de Lincoln.

$Population=totalnumberofanimalsin1stsamplex\frac{totalnumberofanimalsin2ndsample}{numberofmarkedanimalsin2ndsample}$

Supongamos que un ecologista capturó y marcó 15 caracoles durante el primer muestreo. Luego capturó 21 en el segundo muestreo; 3 ya estaban marcados, pues habían sido capturados en el primer muestreo.

$105=15x\frac{21}{3}$

Utilizando la fórmula del Índice de Lincoln, el ecólogo puede concluir que hay 105 caracoles en la población.

Estimación del tamaño de la población: Actividad

Calcular el tamaño de una población no es tan difícil como parece. Todo lo que necesitas es un gran espacio abierto (como un campo de juego escolar o un parque local) y algún aparato de medición.

Objetivo: Estimar el tamaño de la población de una especie vegetal elegida en un hábitat utilizando el método del cuadrante (contando individuos).

Equipamiento:

• Quadrat

• Dos cintas métricas de 10 m

• Portapapeles

• Bolígrafo

• Papel

Método:

1. Mide el tamaño del hábitat elegido. Selecciona las ubicaciones de tus cuadrantes utilizando coordenadas aleatorias dentro del hábitat.

2. En tus primeras coordenadas, extiende las cintas métricas hasta su máxima longitud. Colócalas en el suelo, perpendiculares entre sí, para formar un ángulo recto. Esto creará un área de 100^m2.

3. Utiliza un generador de números aleatorios para obtener dos números entre 0 y 100. Los utilizarás como coordenadas dentro de tu área de 100^m2 .

4. Coloca el cuadrante en las coordenadas aleatorias (el tamaño del cuadrante puede ser de 1 x 1 metros, ^1m2). Cuenta y anota el número de individuos de la especie elegida presentes en el cuadrilátero.

5. Toma nueve muestras aleatorias más dentro del área de 100^m2.

6. Repite este proceso en las ubicaciones predeterminadas de los cuadrantes dentro del hábitat.

7. Estima el tamaño total de la población.

Variables de control:

• Tamaño del cuadrilátero

• Número de muestras de cuadrantes tomadas

• Método de recuento

Riesgos:

• Cortes o picaduras

• Alergias

• Condiciones meteorológicas adversas

^{1. Consejo de Estudios de Campo, Técnicas de Trabajo de Campo, 2022}

^{2. John R. Platt, El zorro isleño podría tener la menor variabilidad genética de cualquier animal, Scientific American, 2016}

^{3. Meredyth Glass, Ventajas y desventajas del uso de cuadratas, Sciencing, 2018}

^{4. Michael Pidwirny, Sucesión de plantas, Physical Geography.Net, 2018}

^{5. Michael Reiss, Biología Ambiental, 2000}

^{6. Fundación Nacional de la Ciencia, Biología General: Boundless, 2022}

^{7. Neil Campbell, Biología: Un Enfoque Global Undécima Edición, 2018}

^{8. PMT Education, Edexcel Biology iGCSE: 4.2 Estimación del tamaño de la población, 2022}

^{9. StudyMind, Organización y niveles tróficos - Muestreo de cuadrantes y transectos (Biología GCSE), 2022}

^{10. W. Chris Funk, Seguimiento de las tendencias poblacionales de las ranas Eleutherodactylus, Journal of Herpetology, 2003}