Como a Abundância de Recursos Afeta a Dinâmica da População?
A abundância de recursos ambientais tais como alimentos, água e espaço determina como a abundância populacional muda ao longo do tempo. Na presença de recursos ilimitados, as populações crescem exponencialmente. Se se traça o número de indivíduos numa população em crescimento exponencial ao longo do tempo, encontra-se uma curva em forma de J onde a inclinação se torna cada vez mais íngreme. Esta curva é descrita pela seguinte equação:
N t >= N 0 > e rt
Onde N 0 é o número inicial de indivíduos, N t é o número de indivíduos em um tempo futuro, r é a taxa de aumento, t é o tempo, e e é a base do logaritmo natural (aproximadamente 2,718). A taxa de aumento ( r ) é determinada pela diferença entre as taxas de natalidade e mortalidade da população. Em 1999, o U.S. Bureau of the Census estimou a taxa de aumento da população ( r ) para a população humana mundial em 0,0129 (ou 1,29 por cento) por ano. Poucas populações naturais crescem a taxas exponenciais por longos períodos de tempo porque os recursos normalmente se tornam limitados quando a abundância populacional é muito alta.
Num ambiente onde os recursos se tornam limitados, as populações exibem um padrão de crescimento chamado crescimento logístico. Neste caso, se se traça o número de indivíduos na população ao longo do tempo, encontra-se uma curva sigmoidal, ou em forma de S. Quando a abundância da população é baixa, a população cresce exponencialmente. No entanto, à medida que o tamanho da população aumenta, os recursos tornam-se limitados, a taxa de crescimento da população diminui, e a curva de abundância da população torna-se plana. O número de indivíduos presentes na população quando a taxa de crescimento diminui para zero é referido como K, a capacidade de carga. A capacidade de carga é o número máximo teórico de indivíduos que o ambiente pode suportar. Embora as estimativas de K para humanos sejam controversas, a maioria é de cerca de 12 bilhões.
Usando conceitos da biologia básica da população, os biólogos distinguiram duas estratégias para o crescimento populacional. Algumas espécies têm características que lhes permitem crescer rapidamente quando um ambiente com recursos abundantes é criado recentemente (por exemplo, uma nova clareira em uma floresta). Estas espécies são referidas como espécies r -selecionadas e tipicamente se reproduzem em tenra idade e produzem muitos descendentes. Outras espécies, chamadas espécies K -selected, têm características que as tornam bem adequadas para a vida em ambientes onde existe uma competição intensa por recursos limitados. Estas espécies são frequentemente fortes competidoras, reproduzem-se mais tarde na vida e produzem menos descendentes do que as espécies r -seleccionadas.