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Viabilidad de poblaciones de fauna silvestre
Néstor Javier Mancera RodríguezCurso: Vida Silvestre Código: 3000431-1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASDEPARTAMENTO DE CIENCIAS FORESTALES
La clave para la protección y la gestión de especies
amenazadas o en peligro de extinción es entender su
relación con su ambiente y la situación (estatus) de sus
poblaciones.
Dinámica metapoblacional
Análisis de viabilidad poblacional
Población mínima viable (PMV)
La población mínima viable de una especie concreta en un
hábitat concreto es la menor población aislada que posea
una probabilidad del 99 % de persistir durante 1000 años a
pesar de los previsibles efectos de la aleatoriedad
demográfica, ambiental y genética, así como de las
catástrofes naturales (Shaffer, 1981).
Población mínima viable (PMV)
Es decir, la población más pequeña de la que pueda
predecirse una elevada probabilidad de persistencia.
Tanto la probabilidad de supervivencia como el período de
tiempo son arbitrarios y podrían utilizarse definiciones
alternativas
Análisis de Viabilidad Poblacional
Análisis demográfico que intenta establecer la capacidad de
una especie para persistir en un ambiente determinado.
ESTIMACIÓN DEL RIESGO DE EXTINCIÓN.
Los modelos PVA exploran la relación entre tamaño poblacional
(y otros parámetros poblacionales) y la probabilidad de
extinción
Análisis de Viabilidad Poblacional
Se estudian los requerimientos de una especie y los recursos
de que dispone en su medio para identificar las fases más
vulnerables de su estrategia vital
Es útil para conocer los efectos de la pérdida,
fragmentación o degradación del hábitat sobre las especies
raras
Todavía se está desarrollando como método predictivo, por
lo que aún no ofrece una metodología de muestreo y
estadística estándar
Los estudios más completos realizados combinan estudios de:
- Demografía
- Comportamiento
- Genética poblacional
- Recursos del medio y su variabilidad en el tiempo
Aproximaciones básicas para la creación de modelos PVA:
Reglas genéricas basadas en predicciones teóricas o
acumulación de datos empíricos para otras especies y/o
poblaciones (por ej., regla 50/500)
Modelos deterministas
Modelos estocásticos
Modelos de simulación detallados
Productos de los Análisis de Viabilidad Poblacional
Predicciones de probabilidad de extinción
Estimas del tamaño mínimo de una población viable
Predicciones del efecto de la gestión sobre la persistencia
Estimas del requerimiento de hábitat de la población
Identificación de fases más vulnerables de su ciclo vital
(análisis de sensibilidad)
Determinar que datos adicionales se deben obtener
Criterios para establecer los riesgo de extinción: Los criterios
de la IUCN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza)
Indicadores cualitativos de riesgo:
Poblaciones con importantes declives
Distribución restringida y declive
Tamaño poblacional pequeño y declive
Población muy pequeña o muy restringida
http://www.redlist.org/info/categories_criteria2001
Análisis de Viabilidad Poblacional en elefantes africanos
Principales problemas: pérdida de hábitat y caza ilegal
AVP incluye estocasticidad demográfica y fluctuaciones
ambientales dentro de un área protegida con una
capacidad de carga definida
Explora la viabilidad poblacional en áreas protegidas de
diferente tamaño
Se necesitan unos 3000
individuos para alcanzar
una probabilidad de
persistencia del 99%
durante 1000 años
Esta población viable
necesitaría al menos
500 millas2 de hábitat
P Gaona, P Ferreras & M Delibes (1998). Dynamics and viability of a
metapopulation of the endangered Iberian lynx (Lynx pardinus).
Ecological Monographs 68:349-370
Estudio de la viabilidad de la metapoblación del lince
Ibérico en la zona del Coto Doñana. Se utilizan datos de:
Demografía y comportamiento de la especie en el área
Fecundidad y migración dependiente de la densidad
Estocasticidad demográfica y ambiental
Obtienen una probabilidad de extinción del 33.8% en los
próximos 100 años
Distribución espacial de las
poblaciones locales
Flechas: migración entre poblaciones
locales debida a la dispersión
Línea de puntos: límites del parque
Círculos negros: asentamientos
humanos
Líneas gruesas: carreteras de elevado
tráfico
Probabilidad de extinción de la metapoblación del lince de Doñana
durante 100 años de simulación en modelos que incluyen
estocasticidad demográfica (línea continua) y tanto demográfica
como ambiental (línea discontinua)
Representación esquemática del proceso que ha conducido a la situación actual de la población de lince en Doñana, similar a la de muchas otras poblaciones fragmentadas de animales de gran tamaño.
El retorno al estado inicial (una población continua) no es realista y la única solución factible es la gestión de la población fragmentada para permitir la persistencia metapoblacional.
Factores intrínsecos de amenaza para la diversidad animal
En general, las especies no amenazadas poseen
poblaciones grandes.
Especies con poblaciones pequeñas pueden estar en
peligro de extinción.
Población mínima viable. Tamaño efectivo de
población
Factores intrínsecos de amenaza para poblaciones pequeñas
Estocasticidad demográfica: variación demográfica debida a
variaciones aleatorias de las tasas de natalidad y de
mortalidad. Puede producir la disminución de una población
debido a la destrucción o fragmentación del hábitat.
Estocasticidad genética: deriva genética, endogamia,
exogamia
Fluctuaciones ambientales: debidas a variaciones en la
depredación, competencia, enfermedades, disponibilidad de
alimento, catástrofes (incendios, sequías, inundaciones).
www.udc.es/dep/bave/jfreireModificado de: http://www.slideshare.net/jfreire/cera12factores-intrinsecos-de-amenaza/
Algunas causas de los declives de las poblaciones pequeñas
Proporción de sexos desigual: En poblaciones muy pequeñas,
existe la posibilidad de que disminuya la tasa de natalidad
por una proporción de sexos desigual.
Pérdida de la estructura social: En muchas especies
animales, las poblaciones muy pequeñas son inviables
porque por debajo de un número mínimo de individuos se
destruye la estructura social de la población (depredadores
sociales, manadas de herbívoros, bandos de aves, etc.).
Algunas causas de los declives de las poblaciones pequeñas
Efecto Allee o Denso-dependencia Inversa:
Poblaciones muy dispersas pueden ser incapaces de
encontrar pareja si la densidad de población cae por debajo
de cierto punto.
Incertidumbre:
Tasas individuales de
mortalidad y natalidad
“estocasticidad demográfica”
Incertidumbre en factores
ambientales que afectan al
crecimiento poblacional
“estocasticidad ambiental”
(clima, otras especies, …)
Significado de la estocasticidad en el contexto de la dinámica poblacional
P(a
)
a
0 10 20 30 40 50-2
-1
0
1
2
3
T im e, years
Gro
wth
rate
R
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Estocasticidad demográfica:
En las poblaciones reales las tasas de natalidad y
mortalidad pueden fluctuar en un rango amplio.
En poblaciones pequeñas (ej., menos de 50 indiv.), la
variación individual de las tasas de nacimientos y muertes
ocasiona fluctuaciones aleatorias en el tamaño de la
población.
Mientras menor es la población, mayores serán las
fluctuaciones aleatorias y mayor la probabilidad de
extinguirse sólo por azar.
Fluctuaciones demográficas
www.udc.es/dep/bave/jfreireModificado de: http://www.slideshare.net/jfreire/cera12factores-intrinsecos-de-amenaza/
Fluctuaciones demográficas
Las especies con tasas de natalidad muy bajas
(ballenas, primates, etc.) tienen mayor probabilidad de
extinción por esta causa y tardan más en recuperarse
de una reducción al azar del tamaño de su población.
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0
50
100
150
200
250
2000 2020 2040 2060 2080 2100Year
Popu
latio
n si
ze
N=78
0
500
1000
1500
2000
2500
2000 2020 2040 2060 2080 2100Year
Pop
ulat
ion
size
N=800
Estocasticidad demográfica en orcas: Predicción de la evolución poblacional en función del tamaño poblacional
Modificado de: www.udc.es/dep/bave/jfreire http://www.slideshare.net/jfreire/cera12factores-intrinsecos-de-amenaza/
Uno de los casos mejor
documentados de tamaño de
población viable mínima, donde
la estocasticidad demográfica ha
jugado un papel clave, procede
de un estudio de la persistencia
de 122 poblaciones del borrego
cimarrón (“bighorn sheep”)
Berger, J. 1990. Persistence of different-sized populations: an empirical assessment of rapid extinctions in bighorn sheep. Conservation Biology 4:91-98
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El 100% de las poblaciones con menos de 50 individuos se
extinguieron en 50 años
0
20
40
60
80
100
120
10 20 30 40 50Tiempo (Años)
% p
obla
cion
espe
rsis
tent
es101+
51-100
31-501-15
16-30
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Fluctuaciones ambientales
Factores externos de amenanza para la diversidad animal:
- Cambios en el hábitat (destrucción, fragmentación,
degradación).
- Presencia de organismos alóctonos.
- Contaminación ambiental (biocidas, lluvia ácida,
etc.).
- Impactos humanos directos: persecución directa,
caza y pesca, tráfico de especies, turismo.
- Cambios globales.
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Tasas de extinción de aves como función del tamaño poblacional en un periodo de 80 años
Parejas Extinción10 39%10-100 10%1000> 0%
0
30
60
1 10 100 1000 10000**
**
*
**
*
Tamaño poblacional(no. parejas)
% e
xtin
cion
es
Jones, L. and J. Diamond. 1976. Short-term base studies of turnover in breeding bird populations on the California Channel Islands. Condor 78:526-549.
Estimaciones de población mínima viable
Para obtener una estima precisa de la PMV son necesarios:
• Análisis detallado de la demografía de la población
• Evaluación ambiental de lugar que habita
Ejemplos:
• Especies de vertebrados: entre 500 y 5.000 individuos
• Especies de invertebrados: más de 10000 individuos
Área Dinámica Mínima
La extensión de hábitat apropiado necesario para mantener
una PMV.
Puede estimarse mediante estudios del tamaño de las áreas de
dispersión de individuos o grupos. Por ejemplo:
• Pequeños mamíferos:
- reservas de 10.000 a 100.000 ha
• Osos pardos canadienses:
- 50 individuos: 49.000 km²
- 1.000 individuos: 2.420.000 km²
Mantenimiento de la variabilidad genética de la población
Las poblaciones pequeñas se ven amenazadas por la pérdida de la variabilidad genética, por lo que un parámetro importante para conocer el tamaño mínimo de la población es el número de individuos necesarios para que ésta no pierda su variabilidad genética:
Según datos de tasas de mutación en Drosophila, se observó que en poblaciones de 500 individuos, la tasa de generación de variabilidad genética por mutación puede bastar para contrarrestar la pérdida debida al pequeño tamaño de la población.
En otros organismos, como ciertos animales domésticos, puede ser suficiente un tamaño mínimo de población de 50 individuos para mantener la variabilidad genética.
Mantenimiento de la variabilidad genética de la población
Este intervalo de valores se conoce como Regla 50/500: las
poblaciones aisladas necesitan al menos 50 individuos, pero
preferiblemente 500, para mantener la variabilidad genética.
Sin embargo, dado que no todos los individuos de la población se
reproducen, es necesario conocer también el denominado tamaño
efectivo de la población (y a este parámetro se deberían aplicar
estas reglas).
Tamaño efectivo de la población (Ne)
Número de individuos de la población con potencial reproductor
Este número suele ser notablemente inferior al tamaño de la población,
ya que hay muchos individuos que no se reproducen (inmaduros, viejos,
enfermos, malnutridos, subordinados, etc.).
Como la tasa de pérdida de variabilidad genética se basa en el tamaño
efectivo de la población, esta pérdida puede ser muy grande, aun cuando
el tamaño real de la población no sea muy bajo.
Tamaño efectivo de la población (Ne)
Un tamaño efectivo de la población menor que el esperado puede
producirse por alguna de las siguientes causas:
- Proporción desigual de sexos
- Variación en el esfuerzo y éxito reproductivos
- Fluctuaciones poblacionales
- Cuellos de botella
- Efecto fundador
Proporción desigual de sexos
• Por azar, una población puede estar formada por un número diferente
de machos que de hembras.
• En muchas especies, los sistemas sociales pueden impedir que muchos
individuos de la población (normalmente machos) se apareen, aunque
puedan hacerlo.
• Efecto del número desigual de machos que de hembras reproductores
sobre Ne:
Ne = 4 Nm·Nh / Nm+Nh
(Nm y Nh: número de machos y de hembras potencialmente
reproductores)
