Estrategias de vida: ciclos vitales, fitness y dinámica poblacional

Estrategias de vida

Las estrategias de vida son los conjuntos vitales de rasgos asociados a la variación en fecundidad y supervivencia a lo largo de la vida. Vienen a ser la adaptación compleja resultado de la evolución continuada y conjunta de todos los rasgos de vida de un organismo. El hecho de adaptarse es el resultado de la historia evolutiva de la especie, no de un organismo individual.

Relación con ciclos de vida

Como esta adaptación se puede analizar como una serie de fases que se repiten a lo largo de las vidas de los individuos de una población, se puede hablar también de ciclo de vida como sinónimo de estrategia de vida. Se refiere a poblaciones o especies, no a individuos.

Historia de vida

No se repite algo cíclicamente; engloba tanto a individuos como a poblaciones, en lo que pasa una vez llega. Sería estrategia o ciclo sin periodicidad repetitiva.

Ciclos de vida

No son inmutables: presentan variaciones temporales y espaciales. Son resultado de la evolución. Si no conocemos lo pasado, no entenderemos lo que pasa ahora.

Rasgos propios

Son la serie de características, propiedades, etc., del ciclo de vida que afectan a la eficacia biológica de los organismos de una población, es decir, atendiendo al fitness.

Fitness

Contribución de un individuo con respecto a otros, al conjunto de descendientes de la generación, al conjunto de genes. Los individuos cuyos atributos les permiten lograr mayores tasas de reproducción dejan más descendencia. Depende de dos factores: supervivencia y fecundidad.

Rasgos más importantes sobre fitness

Crecimiento y tamaño

Rango de tamaños muy variable. El cambio de tamaño se mide en longitud o peso. Se representa en:

• Valor absoluto
• Tasas medias
• Curvas de crecimiento

Tipos de crecimiento

• Determinado (1) vs. indeterminado (2):
  1. Algo que se detiene en el momento de la maduración sexual, ej.: humanos.
  2. Nunca se detiene; no deja de crecer. Los individuos de la población crecen a lo largo del tiempo.
• Alométrico (1) vs. isométrico (2):
  1. Propiedad fisiológica que se altera con el tamaño. Habrá alometría si existe relación alométrica entre variables. Ej.: cabeza de niño con respecto al cuerpo.
  2. Siempre crece de forma proporcional. Ej.: brazos y piernas.

Efecto sobre el fitness

Un mayor tamaño implica:

• Mayor capacidad de competición → mayor fitness
• Mayor capacidad de obtención de alimento → mayor fitness
• Mayor capacidad de defensa frente a depredadores → mayor fitness
• Menor detección → menor depredación
• Tasa de crecimiento → mayor captura de depredadores → mayor fitness
• Tasa de crecimiento → menor tasa de mortalidad → mayor fitness

Factores que influyen en el crecimiento

Taxón, sexo, variables físico-químicas, disponibilidad de alimento, desarrollo y edad, factores genéticos, conducta.

Desarrollo

Se define como la edad de primera reproducción. Cambios fisiológicos/morfológicos relacionados con el proceso de maduración sexual.

Tipos

• Directos: no hay fases larvarias ni metamorfosis, ej.: sepia.
• Indirectos: cuando existen fases larvarias en otro medio, ej.: bacalao.

Larva: estadio inicial de vida del organismo que presenta características morfológicas que se pierden o cambian radicalmente con un desarrollo posterior.

Metamorfosis: proceso de cambio de fase larvaria a juvenil.

Desarrollo y fitness

1. Cambio del rasgo
2. (Afectando a)
3. "Efecto en la fitness"

• Edad temprana de primera reproducción → (mortalidad anterior a la reproducción) → "FIT?"
• Edad temprana de primera reproducción → (aumenta eventos reproductivos) → "aumenta FIT"
• Edad temprana de primera reproducción → (tiempo de generación disminuye, tiempo de reproducción más corto, mayor número de generaciones) → "aumenta FIT"
• Edad temprana de primera reproducción → (disminuye tamaño de reproductores) → "disminuye FIT", porque muchas veces el tamaño está asociado con FIT.

Paridad

Número de eventos reproductivos a lo largo de la vida de un organismo.

Tipos

• Semelparidad: se reproducen una vez; después de poner sus huevos suelen morir. En general tienen que tener la eficiencia en reproducción suficiente para compensar la pérdida de reproducciones repetidas. Ej.: pulpo.
• Iteroparidad: se reproducen varias veces a lo largo de la vida. Ej.: fases de inmaduro, desarrollo, maduro, hidratación, puesta, muerte, en regresión, en reposo.

Factores que influyen en la paridad

• Supervivencia de juveniles: si es constante e independiente del medio, se espera semelparidad. Si es variable e impredecible, se espera iteroparidad.
• Supervivencia de adultos: alta → iteroparidad; baja → semelparidad.
• Coste energético de reproducción: alto → semelparidad; bajo → iteroparidad.

Efecto sobre el fitness: no está claro.

Fecundidad

Número de descendientes producidos por progenitor o hembra en reproducción sexual.

Medida de la fecundidad: se puede dar en valores absolutos.

Factores que afectan a la fecundidad: taxón, tamaño del progenitor, ambiente (temperatura, iluminación, alimento, salinidad).

Fitness: + fecundidad → + FIT.

Esfuerzo reproductivo

Cantidad de energía que se dedica a la reproducción: si cuidan hijos o no, duración del desarrollo embrionario, etc.

Hipótesis de prevalencia del esfuerzo reproductivo y del tamaño de juveniles

Esta hipótesis predice sobre tamaño de juveniles y esfuerzo reproductivo, y nos permite diferenciar ambientes.

• Ambientes con esfuerzo reproductivo alto: donde hay alta mortalidad, indiscriminada (no diferencia tamaño grande y pequeño) e impredecible. Son ambientes benignos y libres de competencia. Son aquellos en los que la mortalidad de individuos mayores con respecto a menores es alta.
• Ambientes con esfuerzo reproductivo bajo: donde haya competencia intensa entre individuos. Cuando es ventajoso ser grande.
• Ambientes con juveniles grandes: si hay competencia entre estos juveniles. Cuando la mortalidad es mayor a menor tamaño.
• Juveniles pequeños: si la mortalidad es indiscriminada. Cuando no hay competencia por recursos. El tamaño grande suele ser el que gana en competencia. Si las mortalidades son mayores a tamaños grandes.

Dinámica poblacional

Estudio de la evolución de una población a lo largo del tiempo, en función de las características de esa población y de los factores ambientales a los que está sometida.

Ecuación fundamental de crecimiento poblacional (partida)

N_t+1 = B − D + N_t

Tasa de cambio o crecimiento

• Tasa media absoluta: de la población con el tiempo, el cambio de tamaño sigue línea recta (ΔN/Δt).
• Tasa media relativa: tiene en cuenta el tamaño medio de la población en un tiempo determinado (ΔN/(N×Δt)).
• Tasa instantánea absoluta: puede tomar 3 valores (ΔN/Δt): >0, la población aumenta; =0, la población no cambia; <0, la población decrece.
• Tasa instantánea relativa: ΔN/(N×Δt).
• Tasa reproductiva neta por generación: R₀ = N_T/N₀ = Σ l_x × b_x (>1, la población aumenta; =1, no cambia; <1, la población disminuye).
• Tasa discreta per cápita: "lambda" = N_t+1/N_t, o lambda = 1 + R.
• Tasa reproductiva neta por periodo: >1, <1 o =1 según el crecimiento.
• Tasa neta discreta per cápita: R = ΔN/N_t.