Tiempo generacional

Tiempo promedio de una generación a otra dentro de la misma población

En biología de poblaciones y demografía , el tiempo generacional es el tiempo promedio entre dos generaciones consecutivas en los linajes de una población . En las poblaciones humanas, el tiempo generacional suele oscilar entre 20 y 30 años, con una amplia variación según el género y la sociedad. ^{[1] [2]} Los historiadores a veces usan esto para fechar eventos, convirtiendo generaciones en años para obtener estimaciones aproximadas del tiempo.

Definiciones y fórmulas correspondientes.

Las definiciones existentes de tiempo generacional se dividen en dos categorías: aquellas que tratan el tiempo generacional como un tiempo de renovación de la población y aquellas que se centran en la distancia entre los individuos de una generación y la siguiente. A continuación se muestran las tres definiciones más utilizadas: ^{[3] [4]}

El tiempo que tarda la población en crecer por un factor de su tasa reproductiva neta.

La tasa de reproducción neta es el número de descendientes que se espera que un individuo produzca durante su vida (una tasa de reproducción neta de 1 significa que la población se encuentra en su equilibrio demográfico). Esta definición visualiza el tiempo de generación como un tiempo de renovación de la población. Justifica la definición muy simple utilizada en microbiología ("el tiempo que tarda la población en duplicarse", o tiempo de duplicación ) ya que se puede considerar que durante la fase exponencial del crecimiento bacteriano la mortalidad es muy baja y como resultado se espera una bacteria. ser reemplazada por dos bacterias en la siguiente generación (la célula madre y la célula hija). Si la dinámica poblacional es exponencial con una tasa de crecimiento , es decir, ${\displaystyle \textstyle R_{0}}$ ${\displaystyle \textstyle r}$

${\displaystyle n(t)=\alpha \,e^{rt}}$,

donde es el tamaño de la población en el momento , entonces esta medida del tiempo de generación viene dada por ${\displaystyle \textstyle n(t)}$ ${\displaystyle \textstyle t}$

${\displaystyle T={\frac {\log R_{0}}{r}}}$.

De hecho, es tal que , es decir . ${\displaystyle \textstyle T}$ ${\displaystyle n(t+T)=R_{0}\,n(t)}$ ${\displaystyle e^{rT}=R_{0}}$

La diferencia promedio de edad entre padres e hijos.

Esta definición es una medida de la distancia entre generaciones más que un tiempo de renovación de la población. Dado que muchos modelos demográficos se basan en mujeres (es decir, sólo tienen en cuenta a las mujeres), esta definición a menudo se expresa como una distancia madre-hija (la "edad promedio de las madres al nacer sus hijas"). Sin embargo, también es posible definir una distancia padre-hijo (edad media de los padres al nacer sus hijos) o no tener en cuenta el sexo en absoluto en la definición. En modelos de población estructurados por edad, una expresión viene dada por: ^{[3] [4]}

${\displaystyle T=\int _{0}^{\infty }xe^{-rx}\ell (x)m(x)\,\mathrm {d} x}$,

donde es la tasa de crecimiento de la población, es la función de supervivencia (probabilidad de que un individuo sobreviva hasta la edad ) y la función de maternidad (o función de nacimiento, o fertilidad específica por edad). Para los modelos de población matricial , existe una fórmula general: ^[5] ${\displaystyle \textstyle r}$ ${\displaystyle \textstyle \ell (x)}$ ${\displaystyle \textstyle x}$ ${\displaystyle \textstyle m(x)}$

${\displaystyle T={\frac {\lambda \mathbf {vw} }{\mathbf {vFw} }}={\frac {1}{\sum e_{\lambda }(f_{ij})}}}$,

donde es la tasa de crecimiento de la población en tiempo discreto, su matriz de fecundidad, su valor reproductivo (fila-vector) y su distribución por etapas estables (columna-vector); son las elasticidades de las fertilidades. ${\displaystyle \textstyle \lambda =e^{r}}$ ${\displaystyle \textstyle \mathbf {F} =(f_{ij})}$ ${\displaystyle \textstyle \mathbf {v} }$ ${\displaystyle \textstyle \mathbf {w} }$ ${\displaystyle \textstyle e_{\lambda }(f_{ij})={\frac {f_{ij}}{\lambda }}{\frac {\partial \lambda }{\partial f_{ij}}}}$ ${\displaystyle \textstyle \lambda }$

La edad a la que se espera que se reproduzcan los miembros de una cohorte determinada.

Esta definición es muy similar a la anterior, pero no es necesario que la población tenga su distribución de edad estable. Además, puede calcularse para diferentes cohortes y, por tanto, proporciona más información sobre el tiempo generacional de la población. Esta medida viene dada por: ^{[3] [4]}

${\displaystyle T={\frac {\int _{x=0}^{\infty }x\ell (x)m(x)\,\mathrm {d} x}{\int _{x=0}^{\infty }\ell (x)m(x)\,\mathrm {d} x}}}$.

De hecho, el numerador es la suma de las edades en las que un miembro de la cohorte se reproduce, y el denominador es R ₀ , el número promedio de descendientes que produce.

Referencias

1. Fenner, Jack N. (28 de marzo de 2005). "Estimación transcultural del intervalo de generación humana para su uso en estudios de divergencia poblacional basados ​​​​en la genética" (PDF) . Revista Estadounidense de Antropología Física . 128 : 415–423. doi :10.1002/ajpa.20188 . Consultado el 15 de mayo de 2023 .
2. Wang, Richard J.; Al-Saffar, Samer I.; Rogers, Jeffrey; Hahn, Matthew W. (6 de enero de 2023). "Tiempos de generación humana a lo largo de los últimos 250.000 años". Avances científicos . 9 (1). doi :10.1126/sciadv.abm704 . Consultado el 15 de mayo de 2023 .
3. Coale, AJ (1972). El crecimiento y la estructura de las poblaciones humanas . Prensa de la Universidad de Princeton. págs. 18-19. ISBN 9780691093574.
4. Charlesworth, B. (1994). Evolución en poblaciones estructuradas por edades . Cambridge: Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 28-30. ISBN 978-0-521-45967-9.
5. Bienvenu, F.; Legendre, S. (2015). "Un nuevo enfoque del tiempo de generación en modelos poblacionales matriciales". El naturalista americano . 185 (6): 834–843. arXiv : 1307.6692 . doi :10.1086/681104. PMID  25996867. S2CID  3988634.