¿Influye la tasa metabólica en el tamaño de la población?

Todos los organismos deben comer para sostenerse, pero algunos más que otros.

Las tasas metabólicas pueden determinar la cantidad de alimento que necesita un organismo y la rapidez con la que puede convertir ese alimento en crecimiento.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que la razón por la que las poblaciones de ratas crecen más rápido que las poblaciones de elefantes está relacionada con sus diferentes metabolismos: para su tamaño, las ratas tienen metabolismos mucho más altos. Si bien los metabolismos más altos pueden significar un crecimiento poblacional más rápido, existe una desventaja: las poblaciones con metabolismos más altos pueden agotar los recursos con una biomasa de población mucho más pequeña debido a sus mayores demandas de recursos. Por lo tanto, las poblaciones de ratones pueden soportar más individuos que los elefantes, pero tienen una biomasa de población mucho menor.

Sin embargo, una nueva investigación dirigida por científicos del Centro de Biología Geométrica de la Universidad de Monash y publicada hoy en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias desafía nuestra comprensión de cómo la tasa metabólica afecta la dinámica de la población y proporciona una prueba poco común de la actual teoría.

En el especies marinas estudiado, un animal que se alimenta por filtración llamado Bugula neritina, los aumentos iniciales en la tasa metabólica se asociaron con el aumento. densidades de población, que los investigadores creen que está relacionado con una mayor actividad de alimentación.

«Nuestros resultados sugieren una suposición básica de la teoría – que la provisión de recursos en una población es independiente de la tasa metabólica – puede no sostenerse en el mundo real«, dijo el autor principal del estudio, el Dr. Lukas Schuster, del Centro de Biología Geométrica.

«Estos hallazgos sugieren que las poblaciones con tasas metabólicas moderadamente altas pueden extraer más recursos de su entorno que las poblaciones con tasas metabólicas más bajas», dijo.

«El aumento de la actividad de búsqueda de alimentos puede aumentar el suministro local de alimentos, lo que significa que estos recursos pueden soportar densidades de población más altas de lo previsto».

Sin embargo, encontraron que en algún momento, nuevos aumentos en la actividad alimentaria parecen inútiles porque el consumo supera la tasa a la que se reponen los recursos locales. Como tal, a tasas metabólicas muy altas, las densidades de población mostraron la disminución prevista.

«Las poblaciones con las tasas metabólicas más altas parecían agotar sus recursos locales, por lo que cualquier aumento en la actividad alimentaria ya no era beneficioso», dijo la coautora del estudio, la Dra. Hayley Cameron, también del Centro de Biología Geométrica.

«Así que hemos demostrado que las tasas metabólicas pueden llegar a ser muy altas y estas poblaciones muestran la disminución esperada en el tamaño de la población, tal como predice la teoría».

«Nuestros hallazgos tienen implicaciones sorprendentes para predecir cómo poblaciones naturales puede responder a perturbaciones inducidas por el hombre, como la recolección selectiva por tamaño y el cambio climático «, dijo.

“Muchas suposiciones sobre cómo el cambio climático afectará el consumo de recursos de las poblaciones futuras se basan en una teoría clásica pero no probada.

«Del mismo modo, las pesquerías a veces se gestionan en función de las expectativas sobre tasa metabólica y demandas de recursos. «

Esta investigación muestra que la teoría fundamental sobre cómo el metabolismo afecta la demografía de la población necesita una revisión. Los metabolismos más altos no conducen invariablemente a niveles más bajos. población densidades y una regla fundamental de la vida parece estar parcialmente roto – superior metabolismo las poblaciones pueden tener su torta (crecer rápido) y comerla también (alcanzar altas densidades), hasta cierto punto, al menos.