¿Cómo afecta la abundancia de recursos a la dinámica de poblaciones?
La abundancia de recursos ambientales como el alimento, el agua y el espacio determina cómo cambia la abundancia de la población a lo largo del tiempo. En presencia de recursos ilimitados, las poblaciones crecen exponencialmente. Si se traza el número de individuos de una población que crece exponencialmente con el tiempo, se encuentra una curva en forma de J en la que la pendiente es cada vez más pronunciada. Esta curva se describe mediante la siguiente ecuación:
N t >= N 0 > e rt
Donde N 0 es el número inicial de individuos, N t es el número de individuos en un momento futuro, r es la tasa de incremento, t es el tiempo y e es la base del logaritmo natural (aproximadamente 2,718). La tasa de crecimiento ( r ) viene determinada por la diferencia entre las tasas de natalidad y mortalidad de la población. En 1999, la Oficina del Censo de Estados Unidos estimó que la tasa de aumento de la población ( r ) de la población humana mundial era de 0,0129 (o 1,29%) al año. Pocas poblaciones naturales crecen a un ritmo exponencial durante largos periodos de tiempo porque los recursos suelen ser limitantes cuando la abundancia de la población es muy elevada.
En un entorno en el que los recursos se vuelven limitados, las poblaciones muestran un patrón de crecimiento llamado crecimiento logístico. En este caso, si se traza el número de individuos de la población a lo largo del tiempo, se encuentra una curva sigmoidal, o en forma de S. Cuando la abundancia de la población es baja, ésta crece exponencialmente. Sin embargo, a medida que el tamaño de la población aumenta, los recursos se vuelven limitados, la tasa de crecimiento de la población disminuye y la curva de abundancia de la población se aplana. El número de individuos presentes en la población cuando la tasa de crecimiento se reduce a cero se denomina K, la capacidad de carga. La capacidad de carga es el número máximo teórico de individuos que puede soportar el medio ambiente. Aunque las estimaciones de K para los seres humanos son controvertidas, la mayoría se sitúa en torno a los 12.000 millones.
Utilizando conceptos de la biología básica de la población, los biólogos han distinguido dos estrategias para el crecimiento de la población. Algunas especies tienen características que les permiten crecer rápidamente cuando se crea un entorno con abundantes recursos (por ejemplo, un nuevo claro en un bosque). Estas especies se denominan especies r -seleccionadas y suelen reproducirse a una edad temprana y producir mucha descendencia. Otras especies, denominadas especies seleccionadas K, tienen características que las hacen idóneas para vivir en entornos donde hay una intensa competencia por los recursos limitados. Estas especies suelen ser fuertes competidores, se reproducen más tarde en la vida y producen menos descendencia que las especies seleccionadas con r.