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R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 368 U n id a d e C • Ec o lo g ia Seção 15.1 Objetivo❱❱❱❱ Conhecer e conceituar CCCCCCC algumas características das populações — densidade demográfica, taxa de crescimento populacional, taxa de natalidade e taxa de mortalidade — e aplicar esses conhecimentos na interpretação de curvas de crescimento. Termos e conceitos❱❱❱❱ população biológica• densidade • populacional demografia• taxa de crescimento • populacional taxa de natalidade• taxa de mortalidade• índice de fertilidade• potencial biótico• resistência do meio• curva de • crescimento real Características das populações População biológica é um grupo de indivíduos de mesma espécie que convivem em determinada área geográfica. As populações evoluem e se adaptam ao ambiente. Podem crescer e se estabilizar, em equilíbrio com os demais componentes da biocenose, ou podem declinar ou se extinguir. Há dois aspectos importantes na caracterização de uma população: a densidade populacional e a taxa de crescimento. 1 Densidade populacional Uma informação importante a respeito de qualquer população é a densi- dade populacional, definida como o número de indivíduos de uma mesma espécie que vivem em determinada área ou volume (no caso de hábitats aquáticos, por exemplo). Essa definição está representada a seguir: Densidade populacional 5 Número de indivíduos _____________________ Área ou volume O estudo estatístico do tamanho e da estrutura (relativa à idade e ao sexo dos indivíduos) das populações humanas, assim como das variações desses parâmetros dentro delas, é chamado de demografia (do grego demos, povo, e graphe, descrição). A densidade das populações humanas, denominada densidade demo- gráfica, é calculada com base em recenseamentos periódicos, os censos demográficos. Por exemplo, o censo realizado pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) em 1990 estimou a população brasileira em aproximadamente 150 milhões de pessoas, distribuídas pelos 8,5 milhões de quilômetros quadrados de superfície do território nacional. Assim, a densidade demográfica do Brasil, naquele ano, era de aproximadamente 17,6 hab./km2 (habitantes por quilômetro quadrado). No ano 2000, o censo mostrou que a população brasileira era consti- tuída por 169 milhões de pessoas; como o território permaneceu o mes- mo, concluímos que a densidade demográfica brasileira aumentou para 19,8 hab./km2. Em 2006, o IBGE estimou a população brasileira em 186 mi- lhões e, em 2010, esse número deve ultrapassar os 200 milhões de pessoas, com uma densidade demográfica de aproximadamente 23,8 hab./km2. Em outras palavras, na área hipotética de um quilômetro quadrado, em que havia aproximadamente 20 pessoas (19,8 hab./km2) em 2000, passariam a viver quase quatro pessoas a mais em 2010 (23,8 hab./km2). (Fig. 15.1) Figura 15.1 No Brasil, há desde centros urbanos superpovoados até áreas rurais pouco ocupadas. Abaixo, foto da Rua 25 de Março, na cidade de São Paulo, SP. À direita, foto de casas da comunidade de Santa Helena, no Rio Negro, AM. R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 369 C a p ít u lo 1 5 • D in â m ic a d a s p o p u la çõ e s b io ló g ic a s 2 Taxas de crescimento populacional O estudo do crescimento populacional é importante para entender o comportamento das populações em um ecossistema. Medidas do tamanho de uma população, tomadas ao longo do tempo, informam se ela está em expansão, em declínio ou estável, o que permite fazer correlações com fatores como disponibilidade de alimento, clima etc. Pode-se definir taxa de crescimento populacional de uma população como a variação (aumento ou diminuição) do número de indivíduos em determinado intervalo de tempo. Fala-se em taxa de crescimento absoluto quando não se leva em conta o tamanho da população, mas apenas a variação do número de indivíduos no período considerado. Essa relação está expressa na representação a seguir: Taxa de crescimento absoluto 5 Nf 2 Ni _______ t Nessa expressão, o significado das siglas é: Ni 5 número de indivíduos no início do período considerado; Nf 5 número de indivíduos no final do período considerado; t 5 duração do período considerado. Analise, a seguir, alguns exemplos de taxas de crescimento. 1. Considere uma população de paramécios (protozoários de água doce), constituída inicial- mente por 2 mil indivíduos (Ni 5 2.000). Uma hora mais tarde (t 5 1 h) havia 4 mil indivíduos (Nf 5 4.000). Nesse caso, a taxa de crescimento absoluto foi, no período analisado, de 2 mil indivíduos por hora. 2. No estudo de duas populações de bactérias (A e B) foram registrados os seguintes resultados: Tempo No de bactérias/mL de meio de cultura População A População B Início 10.000 200.000 Após 3 h 40.000 500.000 Com base nesses dados, pode-se determinar as taxas de crescimento absoluto (TCA) para cada uma das populações de bactérias: • TCA de A 5 40.000 2 10.000 _________________ 3 5 10.000 indivíduos/h • TCA de B 5 500.000 2 200.000 ____________________ 3 5 100.000 indivíduos/h Os valores das taxas de crescimento absoluto informam que, no período considerado, o au- mento do número de bactérias na população B foi dez vezes maior que na população A. Entretanto, como a população B era inicialmente maior, não podemos saber se esse cres- cimento absoluto maior significa que ela tenha crescido proporcionalmente mais rápido que a população A. Para saber, devemos incluir no cálculo o tamanho inicial de cada população, obtendo assim a cha- mada taxa de crescimento relativo. Esta pode ser definida como a variação do número de indivíduos de uma população em relação ao seu número inicial em um determinado período de tempo. Para se determinar a taxa de crescimento relativo toma-se o número de indivíduos da popu- lação no tempo final (Nf), subtrai-se dele o número de indivíduos da população no tempo inicial (Ni) e divide-se o resultado obtido pelo número de indivíduos que havia na população no tempo inicial (Ni). Em seguida, divide-se o resultado obtido pela duração do período considerado (t). Com isso, determina-se a taxa de crescimento em relação ao tamanho inicial da população, como se pode ver a seguir: Taxa de crescimento relativo 5 Nf 2 Ni _______ Ni _________ t NATALIDADE IMIGRAÇÃO EMIGRAÇÃO MORTALIDADE Tamanho da população ESTÁVEL Aumenta Diminui R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 370 U n id a d e C • Ec o lo g ia As taxas de crescimento relativo (TCR) para as duas populações de bactérias do exemplo anterior são, portanto: • TCR de A 5 40.000 2 10.000 _________________ 10.000 _____________________ 3 5 1 indivíduo/hora • TCR de B 5 500.000 2 200.000 ____________________ 200.000 ________________________ 3 5 0,5 indivíduo/hora Essas taxas indicam que a população A cresce em ritmo mais acelerado que a população B. Em A, foi acrescentada uma nova população à antiga a cada hora, ou seja, a população dobrou de tamanho (cresceu 100%) a cada hora. Em B, a taxa de crescimento foi metade da ocorrida em A, ou seja, em uma hora a população cresceu 50% em relação à população inicial. Taxa de natalidade e taxa de mortalidade O crescimento de uma população é determi- nado, fundamentalmente, por dois fenômenos: a natalidade (número de indivíduos que nascem) e a mortalidade (número de indivíduos que morrem). Outros fatores que também afetam o tama- nho de uma população são a imigração, que é a entrada de novos indivíduos na população, e a emigração, que é a saída de indivíduos da po-pulação. (Fig. 15.2) Na espécie humana, costuma-se expressar a taxa de natalidade como o número de crianças nascidas no período de um ano para cada 1.000 habitantes da população. Analogamente, taxa de mortalidade é o número de óbitos (mortes) ocorridos no período de um ano para cada 1.000 habitantes da população. Ao expressar o número de nascimentos ou de óbitos por 1.000 habitantes, nós os “relativizamos”, ou seja, fazemos com que se tornem comparáveis aos de outras populações. Por exemplo, se ocorre- ram dois nascimentos no ano em uma população de 1.000 habitantes, a taxa de natalidade é igual a 2/1.000, que é o dobro da taxa de natalidade de uma população de 4.000 habitantes na qual tenham nascido 4 pessoas no ano (4/4.000 ou 1/1.000). Taxa de natalidade 5 Número de nascimentos no ano ______________________________ 1.000 pessoas Taxa de mortalidade 5 Número de mortes no ano _________________________ 1.000 pessoas As taxas de mortalidade costumam ser detalhadas por faixa de idade. A taxa de mortali- dade infantil, por exemplo, expressa o número de óbitos de crianças com menos de 1 ano por 1.000 nascidos vivos no período de doze meses. Índice de fertilidade Uma informação importante sobre certos tipos de população é o índice de fertilidade, definido como o número médio de descendentes produzidos por uma fêmea durante seu período reprodutivo. Se uma população humana tem índice de fertilidade igual a 2, isso significa que o número médio de filhos por casal é 2. Nesse caso, os filhos da geração seguinte substituem seus pais, resultando na manutenção do número de pessoas da população. Em outras palavras, a população tende a se manter estável. Se o índice de fertilidade é superior a 2, há uma tendência ao crescimento populacional; se é inferior a 2, há uma tendência à diminuição do tamanho da população. Figura 15.2 O crescimento de uma população resulta da interação de quatro fatores: natalidade, mortalidade, imigração e emigração.