La dinamica delle
popolazioni
Supponendo che l'ambiente offra a una
popolazione spazio e nutrimento illimitati, e che tutti gli organismi maturi si
riproducano e che quindi il potenziale riproduttivo di quella popolazione sia
sfruttato al massimo in assenza di qualunque resistenza ambientale; in tal
caso, teoricamente, il numero di individui di quella popolazione dovrebbe
aumentare secondo una legge esponenziale,cioè con velocità proporzionale al
numero di individui.
Questo grafico mostra come la velocità sia piccola all'inizio, quando è
piccola anche la popolazione, poi cresca progressivamente fino a diventare in
teoria infinita. La curva di crescita esponenziale assume una forma a "J". In
natura questo non avviene mai:se una sola cellula batterica sfruttasse
pienamente il suo potenziale riproduttivo, e quindi in grado di riprodursi ogni
20 minuti, dopo un ora formerebbe 8 cellule, dopo 3 ore 512 cellule e dopo 12
ore 70 miliardi di cellule. Continuando con questo ritmo, riempirebbe la Terra
e lo stesso farebbe ciascuna specie vivente. Questo però non accade poiché
esistono dei fattori limitanti. Per esempio, in una coltura ottenuta seminando
poche cellule di lievito in un recipiente rifornito periodicamente di sostanze
nutritive, notiamo che la curva di crescita effettiva segue solo per il primo
tratto quella teorica, assumendo un andamento a "S"; ad un certo punto le
dimensioni della popolazione si stabiliscono attorno a una costante "K" e la
crescita è zero, cioè natalità e mortalità si equivalgono. Così si instaura una
condizione di equilibrio che dipende da fattori ambientali esterni, ma anche
dalle condizioni interne delle popolazione, quali la competizione per lo spazio
o per l'utilizzazione delle risorse. Questo fenomeno può essere spiegato in
modo più semplice negli ecosistemi sperimentali rispetto a quelli naturali. Nei
primi, il cibo o lo spazio diventano fattori limitanti; oppure gli stessi
individui producono sostanze nocive che contribuiscono all'aumento della
resistenza ambientale, limitando così la densità della popolazione in esame.
Una differenza fra popolazioni naturali e artificiali consiste nel fatto che
all'interno di queste ultime non sono consentite né emigrazioni né
immigrazioni. Le popolazioni chiuse sono però atipiche. La maggior parte delle
popolazioni naturali costituisce sistemi aperti, nei quali nuovi individui
possono entrare e altri uscire. Esse inoltre instaurano una complessa rete di
relazioni con le altre popolazioni della stessa comunità, che fungono a loro
volta da fattore limitante.
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