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Efectos sobre las poblaciones - Coggle Diagram
Efectos sobre las poblaciones
Resumen
Los efectos de los tóxicos que dependen de la edad pueden entretejerse en las explicaciones del cambio demográfico
Las diferencias en las dosis efectivas individuales podrían considerarse en el contexto de la selección de genotipos tolerantes en poblaciones.
Las cualidades utilizadas para evaluar los efectos a nivel de población se interpretan diferente
Epidemiología
Epidemiología ambiental
Subdisciplina de la epidemiología humana relacionada con las enfermedades causadas por agentes químicos
o físicos en el medio ambiente
Epidemiología ecológica
Nombre que se le da a los métodos epidemiológicos aplicados para determinar la causa, incidencia, prevalencia y
distribución de efectos adversos a especies no humanas que habitan sitios contaminados
Agentes etiológicos
Agente responsable de causar, iniciar o promover la enfermedad
Un ejemplo de un agente etiológico podrían ser las altas concentraciones de mercurio en los mariscos extraídos de la bahía de Minamata.
Tasa de incidencia
Número de individuos con la enfermedad dividido por el tiempo total que la población ha estado expuesta
Y0= N/T
Se puede usar para comparar la enfermedad en dos poblaciones
Es la ciencia que se ocupa de la causa, incidencia, prevalencia y distribución de enfermedades infecciosas y no
infecciosas en las poblaciones.
Prevalencia
Se expresa como la tasa de incidencia ( I) veces la
cantidad de tiempo ( t) que las personas estaban en riesgo
P=yo * t
La aparición de enfermedades en una población también se puede expresar en relación con la de otra población
A menudo, se trata de una población de control o de referencia.
Razón de probabilidades
Otra forma de expresar el riesgo relativo en estudios de casos y controles
Nuevos aspectos de la asociación de enfermedades) ha identificado el vínculo de un factor de riesgo y una enfermedad en la epidemiología ambienta
Factores
Fuerza de asociación, consistencia de asociación, especificidad de asociación, asociación temporal, gradiente biológico (dosis-respuesta), plausibilidad biológica, coherencia de la asociación, apoyo experimental y analogía
Ninguno de estos factores por sí solo conduce a una identificación inequívoca de una asociación verdadera
El objetivo de estos factores es acumular suficiente información con los nueve factores para identificar asociaciones como suficientemente plausibles o inverosímiles
Dinámica poblacional y demográfica
Respuesta general de la población
Incluso estos modelos más simples predicen un comportamiento muy complejo para la dinámica de la población bajo ciertas condiciones.
Según estos modelos, las poblaciones pueden aumentar y permanecer en K, oscilar alrededor K con amortiguación gradual de la oscilación hasta asentarse en K, oscilar indefinidamente alrededor K, o fluctuar caóticamente
Los modelos más simples de respuesta de la población tratan a todos los individuos de manera idéntica y predicen el cambio en el número total o la densidad de individuos a lo largo del tiempo.
La recuperación de una población después de una disminución
del tamaño de la población relacionada con sustancias tóxicas podría no siempre implicar un aumento simple y monótono de regreso a K
Cambio demográfico
Se puede realizar un análisis más detallado examinando la población tasas vitales, Tasas a las que ocurren eventos o procesos importantes del ciclo de vida, como el nacimiento, la migración y la muerte, para los individuos de las poblaciones
Las tasas vitales se pueden considerar para las clases de edad o las etapas de la vida para obtener una comprensión rica de las cualidades de la población, como la tasa de cambio y la
estructura de edad estable
Las tablas de vida se construyen con estas tasas vitales específicas de edad / etapa * para predecir las cualidades de la
población que influyen en la persistencia
Población estable
Si las condiciones no cambian con el tiempo, una población con un particular r eventualmente establecerá una distribución estable de individuos entre las distintas clases de edad
Resumen
Población
Grupo de individuos de la misma especie que ocupan un espacio definido en un momento determinado.
A menudo, las predicciones de la viabilidad de la población se realizan a partir de los resultados de las pruebas de toxicidad y
los valores NOEC y LOEC basados en ANOVA.
Las concentraciones que afectan cualidades tales como el crecimiento individual, la supervivencia de las larvas y los adultos y el número de crías producidas por hembra se combinan para hacer predicciones.
La principal dificultad con este enfoque es que la significación estadística no dicta la significación biológica
Asignación de energía por individuos en poblaciones
Estas respuestas pueden producir cambios significativos en la demografía de la población
Respuesta óptima al estrés
Implica un cambio en el equilibrio en la asignación de energía entre la tasa de crecimiento somático y la longevidad para optimizar la aptitud darwiniana en condiciones estresantes
Principio de asignación
Existe un costo o compensación para cada asignación de recursos energéticos.
Los efectos relacionados con las sustancias tóxicas se pueden interpretar en este contexto
Concepto de estrategia
Este principio se utiliza para interpretar respuestas que van desde respuestas inmediatas al estrés hasta respuestas evolutivas
Existe una cantidad limitada de energía disponible que un individuo debe asignar de manera óptima entre diferentes procesos y funciones para mejorar la aptitud darwiniana
Tasa de vida teoría de envejecimiento
El gasto metabólico total de un genotipo es generalmente fijo y la longevidad depende de la tasa de gasto energético
Señala que la respuesta inmediata al estrés, un aumento en la tasa metabólica, disminuye la longevidad.
Las respuestas de los individuos que componen una población se han descrito en relación con la asignación de energía
Metapoblaciones
Las subpoblaciones dentro de un hábitat superior pueden tener altas tasas de aumento, pero aquellas dentro de hábitats inferiores pueden tener tasas de crecimiento negativas
Algunas subpoblaciones actuarán como fuente de individuos debido al excedente de descendencia producida, mientras que otras actuarán como sumideros con individuos excedentes que se trasladarán desde fuera del parche.
Las poblaciones a menudo ocupan de manera desigual áreas con parches de hábitat superior e inferior
Metapoblación
El complejo de poblaciones que ocupan un mosaico de hábitats dentro de un paisaje que puede intercambiar individuos por migración
el objetivo de la ecología de metapoblaciones es explicar y predecir la dinámica de tales sistemas.
Efecto de rescate
Probabilidad aumentada de que se vuelva a ocupar un parche desocupado si los parches cercanos están ocupados
La probabilidad de extinción de un parche se reduce a medida que pag aumenta
Efecto lluvia propágulo
Es independiente de la densidad de ocupación de los parches cercanos.
La probabilidad de extinción de la población de un parche disminuye y la de reaparición de la población del parche aumenta si hay un banco de semillas o una etapa inactiva que actúa como una fuente constante de propágulos para el parche, independientemente de la a proporción de parches cercanos que estén ocupados. Ambos efectos son relevantes para la ecotoxicología
Hipótesis de efecto a distancia
Es posible que un individuo pueda estar expuesto en un parche pero, después de la migración a otro, el efecto de la exposición al tóxico se manifieste en el parche no contaminado
podría categorizarse en algunos casos como una manifestación del efecto anti-rescate.
Efecto anti-rescate
Es el mayor riesgo de extinción de un parche debido al aumento de la inmigración.
Otro problema surge del hecho de que los individuos en diferentes parches tienen diferentes aptitudes.
Hábitats clave
Parcelas de hábitat pueden ser de tan alta calidad
Hábitats esenciales para mantener la vitalidad de toda la metapoblación
La pérdida de una hectárea de hábitat clave a causa de la
contaminación o la remediación del hábitat puede ser mucho más dañina que la pérdida de un área equivalente de hábitat marginal
Metapoblación mpinima viable
Es el número mínimo de subpoblaciones que interactúan necesarias para asegurar la persistencia a largo plazo de la metapoblación
Cantidad mínima de hábitat adecuado
Se refiere a la densidad mínima de parches de hábitat necesaria para asegurar la persistencia de la metapoblación
Hipótesis núcleo-satélite
Una colección de metapoblaciones de especies en una comunidad ecológica mostrará una distribución bimodal de frecuencias de ocupación de parches
A mayoría de las metapoblaciones de especies ocuparán una porción grande o muy pequeña de los parches de hábitat con pocas metapoblaciones de especies entre estos extremos
Genética de las poblaciones
Adquisición de tolerancia
Las poblaciones de especies no objetivo también pueden adaptarse y volverse más tolerantes a los tóxicos.
La probabilidad de obtener tolerancia o la velocidad a la que aumenta la tolerancia está influenciada por muchos factores
Selección natural
El proceso por el cual los genes de los individuos más aptos están sobrerrepresentados en la próxima generación
Puede resultar en una mayor tolerancia a los tóxicos, como lo demuestra ampliamente la adaptación de las plagas a los plaguicidas.
La consecuencia probable, pero a veces pasada por alto, de la exposición es la extinción local de la población expuesta, no una mayor tolerancia
Los tóxicos pueden actuar, y con frecuencia lo hacen, como agentes selectivos para las poblaciones expuestas.
La contaminación como fuerza de selección es extrema en su tasa de cambio en relación con muchos otros factores ambientales a los que los organismos deben adaptarse
Las diferencias en la tolerancia * de las especies objetivo y no objetivo pueden ser controladas por un solo gen ( control monogénico) o varios genes ( control poligénico)
La adquisición de tolerancia varía en relación con su costo, es decir, la asignación de recursos metabólicos
Resistencia cruzada o co-tolerancia
Condición en la que una mayor tolerancia a un tóxico también aumenta la tolerancia a otro.
Medición e interpretación del cambio genético
Efecto Wahlund
Predice que habrá un déficit neto de heterocigotos si dos poblaciones, cada una en equilibrio Hardy-Weinberg pero que poseen diferentes frecuencias alélicas, se mezclan y se cuantifican sus frecuencias genotípicas combinadas.
Este efecto ha sido ignorado en la
mayoría de los estudios relacionados con la contaminación hasta la fecha.
Componentes de selección
Impulso meiótico
Es la producción diferencial de gametos por diferentes genotipos heterocigotos.
Selección gamética
Implica un éxito diferencial de gametos producidos por heterocigotos
Selección sexual
Implica el éxito de apareamiento diferencial de los individuos
Selección de fecundidad
Es la producción de más descendientes por apareamientos de ciertos pares de genotipos que por otros pares de genotipos
Selección de viabilidad
o la selección basada en la supervivencia diferencial comienza en el cigoto y continúa a lo largo de la vida del individuo
Los alelos se pueden distribuir de manera desigual en una población estructurada, por ejemplo, entre linajes. Si existen diferencias en la tolerancia dentro de la estructura, esto daría a lugar a correlaciones entre la tolerancia y el genotipo que sugieren falsamente que un alelo en sí mismo está directamente relacionado con la tolerancia.
Alozimas
variantes alélicas de una enzima codificada por un locus particular
Con demasiada frecuencia, en estudios basados en alozimas se asume que la enzima en sí es responsable de las diferencias observadas en la aptitud entre genotipos sin la debida consideración de explicaciones alternativas
Cambios en las cualidades genéticas
Mediante mecanismos ya discutidos, los productos químicos y los radionucleidos pueden cambiar las cualidades
genéticas de los individuos dentro de una población directamente.
Tamaño efectivo de la población
Número de individuos que aportan genes a la próxima generación
Dan como resultado una pérdida neta de variación genética
Los tóxicos pueden influir en la genética de poblaciones de muchas formas, aunque los ecotoxicólogos tienden a centrarse en los cambios asociados a la selección
Cuello de botella genético
Ocurre si hay muy pocos individuos disponibles para asegurar que un alelo llegue a las generaciones futuras
En condiciones menos severas, la reducción del tamaño efectivo de la población puede acelerar la tasa de pérdida de un alelo raro de una población.
Deriva genética
Cambio aleatorio en las frecuencias alélicas en una población
Se acelera en tamaños de población efectivos bajos
El resultado neto del efecto de un tóxico en una población, incluso en ausencia de selección, podría ser la pérdida de un alelo específico o una disminución general de la variabilidad genética
Dado que la variación genética es la materia prima del cambio evolutivo, esto podría reducir la capacidad de una población para adaptarse y sobrevivir en el futuro.