Fases de curvas de crecimiento sigmoideas

Escrito por michael drwiega | Traducido por priscila caminer
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Fases de curvas de crecimiento sigmoideas
Los científicos se esfuerzan por exponer los patrones que subyacen a la majestuosidad compleja de la naturaleza. (David De Lossy/Photodisc/Getty Images)

A primera vista, la naturaleza es deslumbrante, con la apertura de los capullos, las aves planeando, los gusanos arrastrándose y los ciervos corriendo rápido en los bosques, un desorden espectacular de los seres vivos, grandes y pequeños, continuamente en movimiento. Usando la matemática, los biólogos pueden reducir ese desorden, desenmascarando los patrones comunes a las especies desde microbios hasta ballenas. Un patrón de este tipo, el crecimiento de la población subyacente aparece en la curva sigmoidea.

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Definición

Habiendo recibido su nombre debido a su forma de S, la curva sigmoidea refleja un modelo matemático que se utiliza a menudo para describir el crecimiento poblacional, el modelo logístico. Apareciendo en un gráfico con la población representada en el eje vertical y el tiempo representado en el horizontal, la curva sigmoidea muestra la tasa de crecimiento de la población aumentando lentamente al principio, luego acelerando y luego disminuyendo y finalmente estabilizándose a medida que la población se aproxima a la capacidad de carga del medio ambiente, según el libro "Biology (biología)", 5ª ed., por Campbell, Reece y Mitchell. La capacidad de carga es el tamaño de la población máxima que un entorno particular puede soportar, según Campbell y compañeros.

Fases de curvas de crecimiento sigmoideas
Un gráfico puede mostrar cómo algo, trazado verticalmente, varía con el tiempo. (Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images)

Fase uno

Cuando la curva sigmoidea se utiliza para describir el crecimiento microbiano, la primera fase se conoce como fase de latencia —un periodo en el cual los organismos no aumentan significativamente en número pero sí en tamaño— sintetizando enzimas e incorporando diversas moléculas del medio en el que están creciendo, de acuerdo con el Dr. Jacquelyn Negro, en su libro "Microbiology (microbiología)", 5 ª ed. En cuanto a los animales más grandes, la fase uno refleja la vida en un ambiente rico en recursos y un espacio desocupado pero en el que la población sigue siendo tan baja como para evitar una producción masiva de crías.

Fases de curvas de crecimiento sigmoideas
En la fase de latencia, los microbios se expanden lentamente por su ambiente rico en nutrientes. (Comstock/Comstock/Getty Images)

Fase dos

La segunda fase de la curva sigmoidea describe un crecimiento exponencial, un tipo de crecimiento ejemplificado mediante, por ejemplo, las bacterias que se dividen cada 20 minutos. Después de 20 minutos, una población de 1.000 organismos se convertirá en una de 2.000; después de cuarenta minutos, en 4.000; después de una hora, en 8.000, según Black. El crecimiento exponencial puede aparecer, también, entre los animales más grandes, aunque otros factores además de la tasa de reproducción pura pueden contribuir a ello. Como destacan Campbell et al., el aumento en la densidad de población asociado a la fase dos favorece a una mayor producción de crías viables cuando los individuos tienen más encuentros con miembros del sexo opuesto, encuentran una mayor protección en grandes cantidades y son más propensos a evitar los peligros de la endogamia con su reducción general de la aptitud.

Fases de curvas de crecimiento sigmoideas
Los suelos de cultivo abundantes y una multitud de individuos fértiles conducen a la proliferación. (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Fase tres

Por ahora, la curva sigmoidea se ha doblado hacia abajo y es paralela al eje horizontal, que indica que la población ha alcanzado la capacidad de carga del ambiente. Para los microbios, la división celular disminuye debido a la menor nutrición y a la acumulación de desechos tóxicos. Eventualmente, se producen nuevas células sólo a la velocidad en la que las células viejas mueren, manteniendo el número de células vivas constante, cita Negro. Para los animales de mayor tamaño, una mayor densidad de población conduce a una competencia por los recursos escasos, como la comida, el territorio habitable y lugares de anidación, dejando a un mayor número de individuos sin los recursos necesarios para procrear, observa Campbell et al.

Fases de curvas de crecimiento sigmoideas
Ningún entorno puede apoyar el crecimiento ilimitado de la población. (Comstock/Comstock/Getty Images)

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