Metapoblaciones
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  • 1. MetapoblacionesMetapoblaciones Implicaciones y patronesImplicaciones y patrones
  • 2. ObjetivosObjetivos 1.1. DemografDemografíía:a: ¿¿ququéé es una metapoblacies una metapoblacióón?,n?, 2.2. Papel de extinciones y colonizaciones,Papel de extinciones y colonizaciones, 3.3. Modelo de metapoblaciModelo de metapoblacióón de Levins,n de Levins, 4.4. Estructura de metapoblaciEstructura de metapoblacióón,n, 5.5. ¿¿CCóómo afecta el tamamo afecta el tamañño y grado deo y grado de aislamiento su persistencia?,aislamiento su persistencia?, 6.6. Efecto rescate,Efecto rescate, 7.7. ExtinciExtincióón correlacionada,n correlacionada, 8.8. AutonomAutonomíía espacial.a espacial.
  • 3. DemografDemografííaa LaLa variabilidad espacialvariabilidad espacial yy temporaltemporal afecta laafecta la demografdemografíía de las poblaciones,a de las poblaciones, ConocerConocer dichos cambiosdichos cambios permite comprenderpermite comprender las fluctuaciones en poblaciones naturales ylas fluctuaciones en poblaciones naturales y proponer aplicaciones a la conservaciproponer aplicaciones a la conservacióón,n, Las poblaciones existen en paisajesLas poblaciones existen en paisajes heterogheterogééneosneos,, Los individuos experimentan condicionesLos individuos experimentan condiciones diferentes, dependiendo de cudiferentes, dependiendo de cuáándo y dndo y dóóndende estestéén (n (¿”¿”efectoefecto DaviviendaDavivienda””?).?).
  • 4. DemografDemografííaa …… Algunos sitios (Algunos sitios (““fuentesfuentes””) son muy) son muy productivos y generan individuos enproductivos y generan individuos en exceso,exceso, Otros son menos productivosOtros son menos productivos ((““sumiderossumideros””), all), allíí la mortalidad localla mortalidad local superasupera la reproduccila reproduccióón,n, PoblacionesPoblaciones sumiderosumidero pueden ser mayorespueden ser mayores que lasque las fuentesfuentes que las soportan.que las soportan.
  • 5. MetapoblacionesMetapoblaciones DefiniciDefinicióónn: grupo de: grupo de poblaciones que ocupanpoblaciones que ocupan una serie deuna serie de parchesparches dede hháábitats, y estbitats, y estáánn conectadas entre sconectadas entre síí porpor corredores y/ocorredores y/o desplazamiento de susdesplazamiento de sus individuos,individuos, EjemploEjemplo: poblaciones que: poblaciones que existen en parchesexisten en parches discretos pordiscretos por fragmentacifragmentacióón de hn de háábitatbitat intacto en matriz de usointacto en matriz de uso humano,humano, Pulliam (1988) demostrPulliam (1988) demostróó que hasta unque hasta un 10%10% puedepuede serser ‘‘fuentefuente’’ y sostener ely sostener el otrootro 90%90%..
  • 6. FragmentaciFragmentacióónn PPéérdida y aislamiento de hrdida y aislamiento de háábitats naturales: unabitats naturales: una de las grandes amenazas a la biodiversidad globalde las grandes amenazas a la biodiversidad global y regional,y regional, Perturbaciones naturales y otros procesos generanPerturbaciones naturales y otros procesos generan paisajes heterogpaisajes heterogééneosneos, ricos en especies, ricos en especies nativas,nativas, Usos antropogUsos antropogéénicos crean frecuentementenicos crean frecuentemente islasislas de hde háábitat natural, inmersas en una matriz hostil,bitat natural, inmersas en una matriz hostil, Tal fragmentaciTal fragmentacióón reduce o previene lan reduce o previene la dispersidispersióónn normalnormal, cr, críítica para la viabilidad de lastica para la viabilidad de las poblaciones a largo plazo,poblaciones a largo plazo, TambiTambiéén incrementa eln incrementa el efecto de bordeefecto de borde y otrasy otras amenazas.amenazas.
  • 7. Reduce la biodiversidadReduce la biodiversidad 1.1. Fragmentos supFragmentos supéérstites representanrstites representan una fracciuna fraccióón del hn del háábitat original ybitat original y muchas especies sermuchas especies seráán eliminadas porn eliminadas por azar (azar (‘‘exclusiexclusióón inicialn inicial’’);); 2.2. ElEl paisaje modificadopaisaje modificado al que perteneceal que pertenece el fragmento puede ser inadecuadoel fragmento puede ser inadecuado para muchas especies nativas, ypara muchas especies nativas, y previene movimientos normales ypreviene movimientos normales y dispersidispersióón (=n (= aislamientoaislamiento););
  • 8. ReduceReduce …… 1.1. Fragmentos pequeFragmentos pequeñños tendros tendráánn menosmenos hháábitat, sostendrbitat, sostendráánn menosmenos poblaciones de especies nativas que, apoblaciones de especies nativas que, a la vez,la vez, serseráánn mmáás susceptibles a la extincis susceptibles a la extincióónn y tendry tendráánn menosmenos posibilidades deposibilidades de interceptar las vinterceptar las víías de los individuosas de los individuos en dispersien dispersióónn ((‘‘efecto de especiesefecto de especies--áárearea’’););
  • 9. ReduceReduce …… 1.1. Influencias climInfluencias climááticas, depredadores yticas, depredadores y competidores oportunistas en paisajescompetidores oportunistas en paisajes perturbados pueden penetrar en losperturbados pueden penetrar en los fragmentos yfragmentos y reducirreducir elel áárea nrea núúcleo decleo de hháábitat adecuado (bitat adecuado (‘‘efecto de bordeefecto de borde’’); y); y 2.2. Los regLos regíímenes de perturbacimenes de perturbacióón natural yn natural y otros procesos en paisajes fragmentadosotros procesos en paisajes fragmentados ocasionarocasionaráán cambios en las comunidadesn cambios en las comunidades biolbiolóógicas.gicas.
  • 10. Para contrarrestar laPara contrarrestar la fragmentacifragmentacióónn 1. No destruir fragmentos silvestres intactos u otras áreas naturales (en reducción), 2. Minimizar efectos de construcción de carreteras, aclareos y, en general, barreras para la dispersión, 3. Mantener o restaurar amplios corredores u otras formas de conectividad funcional entre áreas naturales pero, a la vez;
  • 11. ContrarrestarContrarrestar …… 1. Minimizar corredores artificiales de dispersión, que facilitan la proliferación de especies exóticas, y 2. Manejar activamente los fragmentos de hábitat para compensar los procesos naturales interrumpidos.
  • 12. TTóópico de interpico de interéés para subdisciplinass para subdisciplinas TeorTeoríía dea de biologbiologíía de poblacionesa de poblaciones:: distribucidistribucióón en parches,n en parches, EstocasticidadEstocasticidad demogrdemográáficafica (el azar juega un(el azar juega un rol en la determinacirol en la determinacióón de cun de cuáándo mueren losndo mueren los individuos, cuindividuos, cuáánta descendencia dejan o sinta descendencia dejan o si hallarhallaráán parejas adecuadas), competencia,n parejas adecuadas), competencia, depredacidepredacióón,n, GenGenéética de poblaciones y biologtica de poblaciones y biologííaa evolutivaevolutiva: espacialidad y flujo gen: espacialidad y flujo genéético,tico, BiologBiologíía de la conservacia de la conservacióónn: especies raras: especies raras y aisladas debido a fragmentaciy aisladas debido a fragmentacióón,n, EcologEcologíía de paisajesa de paisajes..
  • 13. Tres escalasTres escalas (Hanski y Gilpin 1991)(Hanski y Gilpin 1991):: LocalLocal: individuos interact: individuos interactúúan unos conan unos con otros, pero permanecen dentro de unaotros, pero permanecen dentro de una misma poblacimisma poblacióón local la mayor parte de susn local la mayor parte de sus vidas,vidas, MetapoblaciMetapoblacióónn: grupo de poblaciones: grupo de poblaciones locales conectadas por dispersilocales conectadas por dispersióón, yn, y Rango geogrRango geográáfico de una especiefico de una especie: todas: todas las poblaciones locales y metapoblaciones;las poblaciones locales y metapoblaciones; normalmente los individuos no utilizan todonormalmente los individuos no utilizan todo el rango geogrel rango geográáfico de su especie.fico de su especie.
  • 14. TerminologTerminologíía ba báásicasica
  • 15. Fundamento conceptualFundamento conceptual
  • 16. DinDináámicamica (Levins 1970)(Levins 1970)
  • 17. Modelo de LevinsModelo de Levins
  • 18. Modelo de LevinsModelo de Levins ……
  • 19. PredicciPrediccióón del modelon del modelo
  • 20. Modelos de estructura de unaModelos de estructura de una metapoblacimetapoblacióónn
  • 21. ModelosModelos
  • 22. Variaciones del de LevinsVariaciones del de Levins (modelos(modelos ‘‘espacialmente explespacialmente explíícitoscitos’’))
  • 23. Uso de los modelosUso de los modelos
  • 24. Melitacea cinxiaMelitacea cinxia (Hanski(Hanski et alet al. 1995). 1995) a.a. OcupaciOcupacióón aumenta con taman aumenta con tamañño delo del parche,parche, b.b. Efecto de densidad: Entre menosEfecto de densidad: Entre menos aislados los parches, mayor laaislados los parches, mayor la ocupaciocupacióón.n. Si aislamiento del parche aumenta ySi aislamiento del parche aumenta y áárea queda constante =>rea queda constante => pp* decrece;* decrece; Si aumento en distancia es compensadoSi aumento en distancia es compensado con mayorcon mayor áárea =>rea => pp* permanece* permanece igual.igual.
  • 25. Metapoblaciones fluctMetapoblaciones fluctúúan enan en niveles de ocupaciniveles de ocupacióónn Frecuentes extinciones de poblacionesFrecuentes extinciones de poblaciones locales, seguidas por recolonizacioneslocales, seguidas por recolonizaciones ((turnoverturnover),), ProporciProporcióón de ocupacin de ocupacióón (n (pp) y recambio) y recambio ((turnoverturnover): caracter): caracteríísticas msticas mááss importantes de una metapoblaciimportantes de una metapoblacióónn (var(varíían en el tiempo),an en el tiempo), Factores de variaciFactores de variacióón:n: 1.1. Estocasticidad demogrEstocasticidad demográáfica, genfica, genéética ytica y ambiental (cambios en disponibilidad deambiental (cambios en disponibilidad de alimento y calidad del halimento y calidad del háábitat; catbitat; catáástrofesstrofes ambientales),ambientales), 2.2. FragmentaciFragmentacióón: acciones deterministas.n: acciones deterministas.
  • 26. Fluctuaciones en ocupaciFluctuaciones en ocupacióónn …… Persistencia de metapoblaciones: tasaPersistencia de metapoblaciones: tasa de colonizacide colonizacióón > extincin > extincióón (e/m < 1),n (e/m < 1), ÉÉxito de la colonizacixito de la colonizacióón: suficientesn: suficientes individuos deben desplazarse de unindividuos deben desplazarse de un parche ocupado a otro desocupado,parche ocupado a otro desocupado, Para ello poblaciPara ello poblacióón colonizante deben colonizante debe persistir;persistir; Persistencia estPersistencia estáá relacionada conrelacionada con tamatamañño, poblaciones pequeo, poblaciones pequeññas sufrenas sufren mayores riesgos de extincimayores riesgos de extincióón.n.
  • 27. Factores de historia de vidaFactores de historia de vida
  • 28. Demografía local Tasa de colonización depende de: Tamaño y aislamiento del parche, Calidad y relación con paisaje, Características demográficas, Tasas de migración: afectadas en siete especies de polillas (Nieminen 1996) por: morfología, temperatura y densidades locales.
  • 29. Efecto rescateEfecto rescate ((Brown y KodricBrown y Kodric--Brown, 1977)Brown, 1977) En modelo de Levins los parches estEn modelo de Levins los parches estáán ocupados on ocupados o desocupados,desocupados, En otros modelos la conexiEn otros modelos la conexióón afecta las dinn afecta las dináámicas,micas, Efecto rescateEfecto rescate: migraci: migracióón entre parchesn entre parches previenepreviene declinacideclinacióón de poblaciones locales:n de poblaciones locales: MetapoblaciMetapoblacióón den de EuphydryasEuphydryas muestra altas fluctuaciones enmuestra altas fluctuaciones en densidad,densidad, MigraciMigracióón entre parches evita extinciones locales y mantienen entre parches evita extinciones locales y mantiene altos niveles relativos de heterocigosidad,altos niveles relativos de heterocigosidad, Es parcialmente responsable de unaEs parcialmente responsable de una caractercaracteríísticastica principalprincipal de las metapolaciones: lade las metapolaciones: la proporciproporcióónn de parchesde parches ocupados es relativamenteocupados es relativamente constanteconstante en el tiempo,en el tiempo, aunque las poblaciones de parches individuales seaunque las poblaciones de parches individuales se extingan con cierta frecuencia.extingan con cierta frecuencia.
  • 30. Extinciones correlacionadasExtinciones correlacionadas Metapoblaciones se definen por su nivelMetapoblaciones se definen por su nivel intermediointermedio de migracide migracióón entre parches,n entre parches, Modelos explModelos explíícitoscitos: din: dináámica demogrmica demográáfica defica de una poblaciuna poblacióón puede afectar tasas den puede afectar tasas de migracimigracióón,n, Diferentes poblaciones pueden presentarDiferentes poblaciones pueden presentar dindináámicas distintas (emigracimicas distintas (emigracióón en e inmigraciinmigracióón especn especííficas) yficas) y Afectar la persistencia de la metapoblaciAfectar la persistencia de la metapoblacióón.n.
  • 31. AutonomAutonomíía espaciala espacial