Dinâmica populacional

Uma população não se trata apenas de um aglomerado de indivíduos, mas de uma entidade biológica com características próprias: é um conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem em um mesmo espaço, no mesmo intervalo de tempo . A inclusão do tempo na definição é importante porque a população pode sofrer alterações significativas.

As populações podem ser vistas como subunidades de uma espécie, uma vez que organismos da mesma espécie normalmente são encontrados em vários lugares diferentes. As Matas de Araucária, por exemplo, espalham-se por várias regiões do Brasil, do Rio Grande do Sul a Minas Gerais, principalmente em locais de temperatura média anual amena. Constituem, portanto, diversas populações .

De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2015 o Brasil alcançou 205 milhões de habitantes, em uma área de 8514000 km². Portanto, em média, há 24,1 pessoas por quilômetro quadrado do território nacional. Esse indicador é chamado densidade populacional(também chamado de densidade demográfica ou população relativa).

A densidade populacional pode ser expressa em número de indivíduos por unidade de área ou por unidade de volume. Por exemplo, em certa área de pastagem, podem ser encontradas quatro codornas por hectare; em um aquário, pode haver três peixes por metro cúbico de água.

Determinados fatores aumentam ou diminuem a densidade das populações. Os que tendem a aumentar a densidade são a natalidade(nascimento de indivíduos) e a imigração(entrada de indivíduos na população); por sua vez, a mortalidade(morte de indivíduos) e a emigração(saída de indivíduos da população) contribuem para diminuir a densidade populacional.

Migração é a movimentação direcional e em massa dos indivíduos, de um local a outro.

Consideremos dois campos nas mesmas condições. Em um deles, é colocado um casal de coelhos; no outro, um touro e uma vaca. Consideremos ainda que nenhum fator se opõe ao crescimento das populações desses animais. No campo ocupado pelos coelhos, deverá surgir maior número de descendentes por unidade de tempo, pois eles se reproduzem mais rapidamente. Dizemos que os coelhos têm maior potencial biótico, que é a capacidade de reprodução de uma espécie, em um ambiente que não impõe dificuldades ao desenvolvimento.

O crescimento de uma população depende de sua capacidade de reprodução e de seu relacionamento com o ambiente, que é, ao mesmo tempo, provedor de recursos (alimento, água e abrigo) e opositor ao desenvolvimento.

O crescimento natural das populações é limitado por fatores ambientais que dificultam a sobrevivência e a reprodução dos indivíduos. Em conjunto, esses fatores (o clima desfavorável, a pequena disponibilidade de alimentos, de água e de espaço, e relações biológicas negativas, como parasitismo, predatismo e competição) constituem a resistência ambiental.

Crescimento populacional

As populações que crescem livres da resistência ambiental são populações não controladas; aquelas cujo crescimento é influenciado pela resistência ambiental são populações controladas.

•População não controlada. Bactérias, por exemplo, podem se desenvolver em laboratório, nos meios de cultura, em circunstâncias próximas das ideais, ou seja, com alimento abundante, temperatura adequada, remoção contínua de resíduos e ausência de inimigos naturais 

Nessas condições, as bactérias reproduzem-se aproximadamente a cada 20 minutos, dobrando sua população. Essa intensa reprodução caracteriza um crescimento exponencial, que pode ser representado graficamente .

.(a) Cultura de bactérias da espécieBacillus anthracisem meio contendo ágar e sangue de ovelha. As manchas claras sobre o meio da cultura correspondem às colônias em desenvolvimento. (b) Crescimento hipotético de uma colônia de bactérias em meio de cultura abundante.

•População controlada. Em condições naturais, no entanto, a reprodução das bactérias geralmente é dificultada por fatores ambientais, como inimigos naturais, temperatura inadequada, escassez de água, de alimento ou de espaço e acumulação de resíduos. O crescimento real da população, que depende de seu potencial biótico em oposição à resistência ambiental, pode ser representado graficamente por uma curva sigmoide, ou seja, com forma de S .

analisando-se o crescimento de uma população, notam-se quatro fases distintas:

(1) Fase de crescimento lento: é o período inicial de adaptação da população às condições do ambiente;

(2) Fase de crescimento rápido: já adaptada, a população apresenta crescimento exponencial;

(3) Fase de redução do ritmo de crescimento: terminada a fase anterior, manifesta-se mais nitidamente a resistência ambiental, e a velocidade de crescimento diminui;

(4) Fase de equilíbrio: quando o número de indivíduos apresenta pequenas oscilações. A população alcança a capacidade de carga do ambiente, isto é, o número máximo de indivíduos que o ambiente pode manter.

Uma população aumenta quando tem alimento abundante; inversamente, a escassez de alimento reduz o número de indivíduos por emigração, aumento da mortalidade e redução da natalidade. Fatores climáticos (variações extremas de temperatura, secas e enchentes) podem afetar as populações direta ou indiretamente, comprometendo a fotossíntese e a produção de alimentos. Embora prejudiciais para pelo menos uma das espécies, as relações biológicas negativas (competição, parasitismo, predatismo, entre outras) impedem que as populações cresçam demasiadamente, esgotando recursos ou acumulando resíduos que poderiam prejudicar seu próprio desenvolvimento.

Quando a população de presas está grande, os predadores têm maior oferta de alimento, podendo viver mais tempo e gerar mais descendentes. Em razão do aumento da população de predadores, ocorre a diminuição da população de presas. Os predadores passam então a ter mais dificuldade de obter alimento e sua população diminui. Menos atacada pelos predadores, a população de presas aumenta, reiniciando outro ciclo de expansão

Segundo oprincípio de exclusão competitiva, duas espécies não podem coexistir indefinidamente com um mesmo recurso limitante. Os experimentos clássicos do biólogo russo G. F. Gause, com protozoários das espécies Paramecium aureliaeP. caudatum, demonstraram que, após várias gerações, disputando o mesmo recurso, uma das espécies era eliminada do meio e a outra permanecia, ao passo que, em separado, ambas sobreviviam.

O crescimento das populações pode ser comprometido pela disponibilidade de espaço. Em criações de laboratório, com muitos ratos confinados em espaço restrito, mas com alimento abundante, verificam-se aumento da tensão, distúrbios de comportamento, elevação da mortalidade e diminuição da natalidade. A mortalidade pode ser causada por violentas disputas, abandono de filhotes e canibalismo; a natalidade diminui porque as fêmeas deixam de entrar no cio (período fértil) por causa de alterações hormonais provocadas pelo estresse da superpopulação.

O número de presas (lebres) é, em média, maior que o de predadores (linces), refletindo a diferença entre os potenciais bióticos das populações. Ocorrem variações periódicas e sincronizadas das duas populações, revelando a existência de um controle mútuo. (Imagens sem escala.)

Dispersão populacional

A dispersão pode ser caracterizada como a movimentação dos indivíduos dentro da população, desde seu nascimento até a morte. Indivíduos de uma população podem deslocar-se para outras regiões. Em geral, a emigração é determinada por fatores locais desfavoráveis, como escassez de alimento e de espaço, e condições climáticas adversas; por outro lado, a imigração revela que um ambiente pode oferecer condições mais favoráveis em termos de alimento, espaço ou clima.

Existem espécies que apresentam deslocamentos regulares chamados migrações: saem de uma região, dirigem-se a outra e retornam à origem, em rotas bem conhecidas, o que envolve locais de obtenção de alimento, repouso, acasalamento, cuidados com os filhotes etc. . Esse comportamento migratório é geneticamente determinado, ou seja, não é aprendido.

.(a) A seleção natural em ação: somente as piraputangas (Brycon microleps, 40 cm de comprimento) que atingirem as nascentes dos rios, vencendo predadores e outros obstáculos, em sua migração, transmitirão seus genes para as futuras gerações. (b) Certas espécies de aves, como o maçarico-solitário (Tringa solitaria, 19 cm de comprimento), apresentam comportamento migratório característico: nas estações frias, deslocam-se em grandes bandos e vencem longas distâncias, desde a América do Norte até a Argentina e o Uruguai, fazendo paradas para descanso e alimentação em diversas regiões do Brasil (como no Pantanal Mato-Grossense).

Taxa de sobrevivência por faixa etária

Ao se reproduzir, um molusco bivalve origina milhares de larvas, que nadam ativamente até se fixarem a um substrato (uma rocha, por exemplo). Durante o estágio larval, a grande maioria dos indivíduos morre; consequentemente, poucos sobrevivem e atingem a maturidade sexual. Já, entre os cnidários (como os corais), a taxa de mortalidade é praticamente a mesma em todas as etapas da vida. Quando se analisa a chance de sobrevivência da espécie humana nas diferentes faixas etárias, nota-se que ela diminui significativamente nas faixas de idade mais avançada.

A taxa diferencial de sobrevivência por faixa etária pode ser representada graficamente 

.Curvas de sobrevivência: moluscos bivalves, corais e seres humanos.

População humana

A densidade da população humana mundial vem aumentando de forma acentuada, particularmente a partir de meados do século XIX . As causas desse rápido crescimento relacionam-se com o desenvolvimento industrial, o aumento da produtividade agrícola e o desenvolvimento da medicina e das estratégias de prevenção, diagnóstico e tratamento de numerosas doenças.

Curva de crescimento da população humana. Durante os últimos anos, a população humana tem aumentado quase exponencialmente. Especialistas preveem que a população se estabilize durante o século XXI, formando uma curva em S, observada em outras espécies.

Pirâmides de distribuição etária

A distribuição de indivíduos de acordo com faixas etárias forma pirâmides de distribuição etária, compostas de retângulos sobrepostos. A largura de cada retângulo é proporcional ao número de indivíduos da faixa etária que representa.

Nos países desenvolvidos e industrializados , há muitos indivíduos nas faixas etárias em que são férteis e economicamente ativos (ou seja, estão no mercado de trabalho). A taxa de sobrevivência na infância é alta, e o número de idosos é grande. No entanto, como os casais tendem a gerar poucos filhos, a população está praticamente estabilizada. Esses dados indicam que as pessoas dispõem de boas condições de educação, alimentação, saneamento básico e assistência médica.

Nos países em desenvolvimento , a pirâmide etária tem base larga e ápice estreito. O número de indivíduos férteis e economicamente ativos é menor do que o número de recém-nascidos e de jovens, indicando que os casais geram muitos descendentes. Portanto, a população está em crescimento. A mortalidade entre recém-nascidos e crianças é elevada, e o número de idosos é reduzido. As possíveis razões para esse padrão de distribuição etária são a baixa escolaridade, a má nutrição, as condições inadequadas de moradia e de saneamento, o sistema deficiente de atendimento à saúde etc.

Pirâmides de distribuição etária (a) de país desenvolvido e (b) de país em desenvolvimento.

Dinâmica da população brasileira

Durante meio século (de 1890 a 1940), a população brasileira apresentou taxa de crescimento próxima a 1,8% ao ano. Nessa época, predominava um padrão de crescimento populacional resultante de altas taxas de natalidade e de mortalidade. Entre 1920 e 1940, por exemplo, a taxa de natalidade girou em torno de 44 nascimentos por mil habitantes, e a taxa de mortalidade ultrapassou 25 mortes por mil habitantes. Em consequência, o aumento populacional manteve-se em níveis inferiores a 2% ao ano.

.De 1960 a 2010, o Brasil transformou-se em um país urbano-industrial. A mudança do foco econômico da produção e a concentração da população nas cidades alteraram os padrões reprodutivos.

No início do século XX, a maior parte da população brasileira vivia na zona rural. Como as crianças participavam desde cedo dos trabalhos na lavoura, uma família grande dispunha de mais trabalhadores e, portanto, de maior renda familiar. Isso ajuda a entender as altas taxas de natalidade desse período. Contudo, os serviços de saneamento básico (redes de água e de esgoto) e o acesso ao sistema de saúde eram privilégios da minoria da população. As doenças espalhavam-se descontroladamente, ocasionando altas taxas de mortalidade.

Esse padrão de crescimento populacional começou a ser alterado nos anos 1940, quando as taxas de mortalidade começaram a diminuir, lentamente a princípio. Nessa época, iniciaram-se as campanhas nacionais de erradicação de doenças epidêmicas por meio da vacinação em massa e da pulverização de inseticidas contra os insetos transmissores de algumas enfermidades. Nessa etapa, o declínio da mortalidade não foi acompanhado pelo declínio da natalidade. O resultado foi o aumento das taxas de crescimento vegetativo (diferença entre a taxa de natalidade e a taxa de mortalidade) da população brasileira: 2,4% de incremento anual médio entre 1940 e 1950, 3,0% entre 1950 e 1960, 2,9% entre 1960 e 1970. Em 1940, a população total do país era de 41,2 milhões e, em 1970, de 93,1 milhões, ou seja, houve um crescimento de cerca de 130% em apenas 30 anos.

No fim da década de 1960, porém, a natalidade brasileira começou a cair de forma generalizada, tendência que prosseguiu nas décadas seguintes, puxando para baixo as taxas médias de incremento anual da população. Essa alteração do comportamento reprodutivo da população relaciona-se com as transformações estruturais na economia brasileira, nas últimas décadas.

Na década de 1960, cada brasileira com idade entre 15 e 44 anos tinha, em média, 6 filhos; atualmente, gira em torno de 1,9 o número médio de filhos por mulher. Mais de 70% das brasileiras casadas, com idade entre 15 e 44 anos, usam métodos anticoncepcionais; aproximadamente 45% delas fizeram laqueadura tubária e não terão mais nenhum filho.

Em 1970, os jovens (0 a 19 anos) eram cerca de 42% da população brasileira. Em 2010, porém, a base da pirâmide de distribuição etária brasileira se estreitou, ao passo que as porções médias e o topo ficaram mais largos. As mudanças da estrutura etária confirmam as mudanças do comportamento reprodutivo da população brasileira e mostram a tendência demográfica das próximas décadas . Caso se confirme, em 2020 o Brasil deixará de ser um país jovem. Quando a transição demográfica dos países em desenvolvimento tiver terminado, as pirâmides de distribuição etária de base estreita deixarão de ser privilégio de países ricos.

A transição demográfica completa-se em ritmos desiguais entre as populações urbana e rural. A redução da natalidade é menor no campo do que na cidade. Nas pequenas propriedades rurais familiares, as crianças participam desde cedo do processo produtivo, e o custo de formação do indivíduo tende a ser significativamente menor. Assim, a pirâmide de distribuição etária da população rural brasileira revela preponderância de jovens, enquanto a pirâmide da população urbana mostra que a transição demográfica está na iminência de se completar.

.Pirâmide de distribuição etária da população brasileira em 2010.

Embora com taxas ainda superiores à média nacional, as regiões Norte e Nordeste vêm reduzindo a fecundidade, sugerindo melhoria das condições de vida e redução da pobreza no meio rural.

Tabela 1. Taxas de fecundidade total, segundo as grandes regiões brasileiras – 1940/2010
	Taxas de fecundidade total
Regiões	1940	1950	1960	1970	1980	1991	2000	2004	2005	2006	2010
Brasil	6,2	6,2	6,3	5,8	4,4	2,9	2,4	2,2	2,1	2,0	1,9
Norte	7,2	8,0	8,6	8,2	6,5	4,2	3,2	2,7	2,5	2,5	2,5
Nordeste	7,2	7,5	7,4	7,5	6,1	3,8	2,7	2,4	2,2	2,2	2,0
Sudeste	5,7	5,5	6,3	4,6	3,5	2,4	2,1	1,9	1,9	1,8	1,8
Sul	5,7	5,7	5,9	5,4	3,6	2,5	2,2	2,0	1,9	1,9	1,9
Centro-Oeste	6,4	6,9	6,7	6,4	4,5	2,7	2,3	2,1	2,0	2,0	1,9