Tabelas de vida, sobrevivência e estrutura idade-sexo

Ferramentas que os ecologistas usam para descrever o estado atual de uma população e prever seu futuro crescimento.

Principais pontos

  • Para prever se uma população vai crescer ou diminuir, os ecólogos precisam saber as taxas de nascimento e mortalidade dos organismos nas diferentes faixas etárias, bem como a idade e a composição sexual atuais da população.
  • Tabelas de vida resumem as taxas de nascimento e morte dos organismos em diferentes fases de suas vidas.
  • Curvas de sobrevivência são gráficos que mostram qual a fração de uma população sobrevive de uma idade para outra.
  • Uma pirâmide sexo-etária é uma "representação instantânea" de uma população no tempo, mostrando como seus membros estão distribuídos entre as categorias etárias e sexuais.

Introdução

Os governos ao redor do mundo mantém registros das taxas humanas de nascimento e morte—não apenas para a população de um país em geral, mas também para grupos específicos dentro dele, discriminados por idade e sexo. Frequentemente, estes dados estão organizados em tabelas resumidas chamadas tabelas de vida. As companhias empreendedoras de seguros fazem um bom uso destas tabelas de vida, levando em conta a probabilidade de morte em uma determinada idade e utilizando isto para calcular as taxas de seguro que, estatisticamente, garantem um lucro considerável.
Os ecólogos geralmente coletam informações similares para as espécies que eles estudam, mas eles não fazem isto para maximizar os lucros! Eles fazem isso para aumentar o conhecimento e, frequentemente, para auxiliar na preservação das espécies. Pegue, por exemplo, os ecólogos preocupados com o panda vermelho ameaçado de extinção. Eles podem seguir um grupo de pandas desde o nascimento até a morte. A cada ano, eles registrariam quantos pandas sobreviveram e quantos filhotes nasceram. A partir deste dado, eles podem entender melhor a história de vida, ou o padrão típico de sobrevivência e reprodução, do seu grupo de pandas vermelhos.
Para que serve a história de vida? Em alguns casos os ecólogos estão apenas curiosos a respeito de como os organismos vivem, se reproduzem e morrem. Mas também há uma razão prática para a coleta de dados da história de vida. Pela combinação das taxas de nascimento e morte com uma 'foto instantânea' da população atual—quantos organismos velhos e jovens existem e se eles são machos ou fêmeas—os ecólogos podem prever se a população tende a crescer ou diminuir no futuro. Isto é particularmente importante no caso de espécies ameaçadas, com os pandas vermelhos do nosso exemplo.

Tabelas de vida

Uma tabela de vida registra—literalmente! questões de vida e morte para uma população. Ela resume as probabilidades dos organismos da população viverem, morrerem, e/ou se reproduzirem em diferentes fases de suas vidas.
Vamos começar de maneira simples, dando uma olhada em uma tabela de vida básica, que mostra apenas sobrevivência—ao invés de sobrevivência e reprodução. Especificamente, iremos focar no animal abaixo: o Carneiro-de-Dall ou das Montanhas, um carneiro selvagem do noroeste da América do Norte.
Para uma divulgação completa, este dado foi coletado de uma maneira muito estranha. Um ecólogo chamado Olaus Murie caminhava ao redor do Parque Nacional do Monte McKinley no Alasca durante vários anos nas décadas de 1930 e 1940. Cada vez que ele se deparava com um crânio de um Carneiro-de-Dall morto, ele usava o tamanho de seus chifres para estimar a idade que o animal deveria ter quando morreu1^1. A partir das idades dos 608 crânios que ele descobriu, ele estimou as taxas de sobrevivência e morte para o carneiro através do seu tempo de vida.
Abaixo, temos uma tabela baseada em dados da coleção de crânios de Murie. Para torná-la mais fácil de ler, a tabela é padronizada para uma população de 1000 ovelhas. Enquanto analisamos a tabela, nós pode imaginar o que vai acontecer, em média, com essas 1000 ovelhas — especificamente, quantas vão sobreviver ou morrer em cada faixa etária.
Analisemos juntos a primeira linha da tabela. Aqui vemos que nasceram 1000 ovelhas, chegando na idade zero. Dessas ovelhas, 54 morrerão antes de atingir 0,5 anos de idade. Isso faz com que a taxa de morte ou mortalidade, tenha o valor de 54/1000, ou 0.054, inserido na coluna da extrema-direita.
Intervalo de idade em anosNúmero de sobreviventes no início do intervalo de idade em cada 1000 nascidosNúmero de mortes no início do intervalo de idade em cada 1000 nascidosTaxa de mortalidade idade-específica—fração de indivíduos vivos no início do intervalo que morreram durante o intervalo
0–0.51000540.054
0.5–19461450.1533
1–2801120.015
2–3789130.0165
3–4776120.0155
4–5764300.0393
5–6734460.0627
6–7688480.0698
7–8640690.1078
8–95711320.2312
9–104391870.426
10–112521560.619
11–1296900.9375
12–13630.5
13–14331
Tabela adaptada de Edward S. Deevey2^2.
Olhando para a tabela de vida, podemos ver quando as ovelhas têm o maior risco de morte. Um período de alto risco ocorre entre os anos 0,5 e 1; isso reflete que ovelhas muito jovens são presas fáceis para predadores e podem morrer pela exposição. O outro período onde a taxa de mortalidade é alta é no final da vida, começando em torno de oito anos de idade. Aqui, as ovelhas estão morrendo de velhice.
Esse é o esqueleto de uma tabela de vida; ela mostra somente taxas de sobrevivência, não taxas de reprodução. Muitas tabelas de vida mostram as duas, sobrevivência e reprodução. Se nós adicionássemos reprodução a essa tabela, nós teríamos uma outra coluna listando o número médio de carneiros produzidos por ovelhas em cada faixa etária.

Curvas de sobrevivência

Para mim, uma tabela de vida não é muito fácil de ler. Na verdade, prefiro ver todos os dados de sobrevivência na forma de gráfico — ou seja, como uma curva de sobrevivência.
Uma curva de sobrevivência mostra que fração de um grupo inicial ainda está viva em cada idade sucessiva. Por exemplo, a curva de sobrevivência para os Carneiros-de-Dall mostrada abaixo:
O gráfico mostra de forma fácil e clara, que há uma pequena queda na sobrevivência das ovelhas logo no início, mas que a maioria das ovelhas morre relativamente tarde.
Espécies diferentes têm diferentes formas de curva de sobrevivência. Em geral, podemos dividir as curvas de sobrevivência em três tipos, com base em suas formas:
  • Tipo I. Seres humanos e a maioria dos primatas possuem uma curva de sobrevivência Tipo I. Em uma curva Tipo I, os organismos tendem a não morrer quando jovens ou de meia-idade mas, ao invés disso, morrem quando se tornam velhos. As espécies com curva do Tipo I geralmente mostram um número pequeno de descendentes e fornecem muito cuidado parental para garantir a sobrevivência dos descendentes.
  • Tipo II. Muitas espécies de aves possuem curva de sobreviência Tipo II. Em uma curva Tipo II, organismos morrem mais ou menos igualmente em cada faixa etária. Organismos com esse tipo de curva de sobrevivência também tendem a ter prole relativamente pequenas e fornecem cuidado parental significativo .
  • Tipo III. Árvores, invertebrados marinhos e a maioria dos peixes possuem curva de sobreviência Tipo III. Em uma curva Tipo III, pouquíssimos organismos sobrevivem aos anos iniciais. No entanto, os que têm sorte de sobreviver à juventude têm maior probabilidade de longevidade. Espécies com esse tipo de curva geralmente têm proles numerosas a cada vez—como as árvores que liberam milhares de sementes—mas não fornecem muitos cuidados aos descendentes.

Estrutura idade-sexo

Como podemos usar as taxas de nascimento e mortalidade de uma tabela de vida para prever se uma população irá aumentar ou diminuir? Para fazer isto efetivamente, precisamos de um "instantâneo" da população no seu estado atual.
Por exemplo, suponha que tenhamos duas populações de ursos: uma composta principalmente por fêmeas de ursos jovens em idade reprodutiva, e uma composta principalmente por ursos machos em idade pós reprodutiva. Mesmo que estas populações sejam do mesmo tamanho e compartilhem uma tabela de vida — tenham as mesmas taxas de reprodução e sobrevivência em uma determinada idade — elas estão propensas a seguirem caminhos diferentes.
  • A primeira população tende a crescer porque tem muitos ursos que se encontram em posição privilegiada para produzir bebês ursos, filhotes.
  • A segunda população tende a diminuir porque tem muitos ursos que estão perto da morte e já não podem mais se reproduzir.
Então, quem na população atual faz a grande diferença quando pensamos sobre o crescimento futuro da população! Informações sobre estrutura idade-sexo de uma população geralmente é mostrada como uma pirâmide populacional. O eixo x mostra o porcentual da população em cada categoria, com machos à esquerda e fêmeas à direita. O eixo y mostra grupos etários desde o nascimento até a velhice.
É comum vermos pirâmides populacionais sendo usadas para representar populações humanas. Na verdade, existem formatos específicos de pirâmides que tendem a ser associados com crescimento, estabilidade e diminuição de populações humanas, como mostrado abaixo.
  • Países com crescimento populacional rápido possuem um formato agudo de pirâmide em seus diagramas de estrutura etária. Ou seja, possuem uma fração grande de pessoas jovens, muitas das quais em idade reprodutiva ou quase. Esse padrão frequentemente aparece em países ques são economicamente menos desenvolvidos, onde a estimativa de vida é limitada pelo acesso a cuidades médicos e outros recursos.
  • Áreas com crescimento lento, incluindo países economicamente mais desenvolvidos como os Estados Unidos, ainda apresentam estruturas etárias por sexo com formato de pirâmide. Entretanto, a pirâmide não é aguda, o que significa que há menos jovens e pessoas em idade reprodutiva e mais idosos em relação a países em crescimento rápido.
  • Outros países desenvolvidos, como a Itália, possuem crescimento populacional zero. A estrutura etária dessas populações possui um formato de cúpula ou silo, com uma porcentagem ainda maior de pessoas de meia-idade e idosas do que no exemplo de crescimento lento.
  • Por fim, alguns países desenvolvidos têm, na verdade, populações em declínio. Este é o caso do Japão3^3. A pirâmide populacional para estes países é normalmente comprimida em direção a base, refletindo que os jovens são uma pequena fração da população.
Os princípios básicos desses exemplos humanos são uma realidade para muitas populações na natureza. Grandes frações de indivíduos jovens e reprodutivos significa que a população tende a crescer. Grandes frações de indivíduos após a idade reprodutiva significa que a população tende a diminuir.
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