METAPOPULAÇÃO

Extinção e RecolonizaçãoDa ilha ao Continente

De Ilha a Ilha

Metapopulação

Do grego : Meta = antes

Antes da população

Por que uma Metapopulação não é uma População ?

Metapopulação

Nível de organização entre o nível de organismo e de população na Hierarquia ecológica(Odum 2007)

Hierarquias ecológicas População

Comunidade

Ecossistema

Sistema:

Componentes regularmente interativos e interdependentes formando um todo unificado

Teoria Hierárquica: Quadro conveniente para subdividir e

examinar situações complexas

É mais que uma classificação útil em categorias ordenadas

alternativa à abordagem reducionista

( Ahl & Allen 1995)

Teoria Hierárquica:

1945 : Novikoff

Continuidade e descontinuidade na evolução do universo

Desenvolvimento pode ser continuo e descontinuo

Ex: Estado organizado da vida é mantido por um fluxo de energia contínuo, mas em etapas (níveis)

Teoria Hierárquica Subdivisões baseadas em

descontinuidades naturais :

Hierarquias ecológicas

“aninhadas” X Hierarquias não aninhadas (por ex.:militares)

Princípio da Propriedade Emergente

Combinação de subconjuntos = TODO FUNCIONAL :

EMERGEM NOVAS propriedades que não estavam presentes no nível inferior

Princípio da Propriedade Emergente

Propriedade Emergente ou Propriedade NÃO REDUTÍVEL:

Uma propriedade do TODO NÃO É

REDUTÍVEL à SOMA das propriedades das PARTES

Princípio da Propriedade Emergente

Exemplos:

Propriedades de H2 e O2 X Propriedades de H2O

Propriedades de algas e celenterados X Propriedades dos recifes de coral

Princípio da Propriedade Emergente

Hierarquias decompostas em vários níveis ou subsistemas podem ainda interagir e reorganizar-se para atingir um nível mais alto de complexidade

Princípio da Propriedade Emergente A Variância da propriedade no nível de um

SISTEMA é MENOR que a SOMA das variâncias das PARTES

Amplitude das oscilações tende a ser

REDUZIDA no sistema : unidades menores funcionam dentro de unidades maiores (compensação)

Devemos considerar níveis adjacentes? Alguns atributos são

previsíveis considerando as partes (propriedade coletivas) mas outros não são previsíveis (propriedades emergentes)...

Hierarquia Tríplice Estudo em nível de sistema :

Sistema Subsistema Supra-sistema

A Floresta é uma coleção de Árvores?

Funções Transcendentes e Processos de Controle : A floresta NÃO é uma coleção de Arvores!

Funções básicas operam em todos os níveis verticalmente

Evolução: Por seleção Natural envolve MUTAÇÕES e

outras interações genéticas DIRETAS no nível de Organismo

Envolve processos Coevolutivos e de seleção de grupos INDIRETOS em níveis mais elevados (Metapopulação)

Retomando o Conceito de Metapopulação...

Metapopulação: nível de organização entre organismo e população

Com funções transcendentes como diversidade, evolução e comportamento mais pulsantes e caóticas

METAPOPULAÇÃO Richard LEVINS (1969) : Primeira definição

do termo

Metapopulação : conjunto de subpopulações interconectadas que funcionam como uma unidade demográfica.

O modelo metapopulacional de Levins É espacialmente

implícito: processos de colonização e extinção em manchas da paisagem é considerado INDEPENDENTE de sua localização, distância entre os fragmentos e permeabilidade da matriz.

Locais que estão a grandes distâncias dos vizinhos têm a mesma probabilidade de extinção e colonização que as manchas mais próximas

Modelo Metapopulacional Espacialmente Explícito (Stepping Stone) A migração é DEPENDENTE da distância,

freqüentemente se restringe apenas às manchas de habitat mais próximas.

As manchas neste modelo são células idênticas num grid regular e é considerada somente a presença / ausência de espécies numa célula.

Modelo Metapopulacional Espacialmente Realístico A mancha é considerada com uma série

de atributos, como área, localização espacial, de acordo com a rede real de manchas.

Fontes e Drenos (Source and Sink)

Pulliam (1988) :

Em um mosaico de habitats, as populações locais têm respostas demográficas diferenciadas a variações nas características de cada habitat.

Habitats FONTE Sucesso reprodutivo local maior que a

mortalidade local.

Produzem um EXCEDENTE de indivíduos, que precisam se dispersar de onde nasceram para se fixar e acasalar.

Habitats DRENO Onde a mortalidade excede o sucesso

reprodutivo.

Populações poderiam se extinguir.

Migração de organismos excedentes da mancha fonte para a mancha dreno mantém as populações num aparente equilíbrio demográfico.

Modelo Metapopulacional = Modelos de Fluxo gênico Em tamanhos populacionais pequenos em que a

deriva genética é importante, a convergência das freqüências gênicas, provocada pelo fluxo gênico é contrabalanceada pela divergência aleatória causada pela deriva genética(Futuyma 2002)

No caso do modelo de ilha a variância na freqüência alélica é próxima de 1(alta) e decresce em proporção ao produto do tamanho efetivo da população e da taxa de fluxo gênico( migração)

Modelo Metapopulacional = Modelos de Fluxo gênico Quando todas as subpopulações que

formam a população maior ( ou METAPOPULAÇÃO) chegarem migrantes ao acaso, mesmo uma pequena quantidade de fluxo gênico reduz grandemente a divergência entre as populações causada pela deriva genética (Futuyma 2002)

Portanto ... Na dinâmica de Metapopulações é preciso

considerar:

Conjunto de populações conectadas por migração

Balanço entre extinção e recolonização

Em paisagens naturalmente heterogêneas e fragmentadas:

Grupos de indivíduos em cada mancha discreta podem ser extintos em algum ponto no tempo...

...mas a mancha pode ser recolonizada por

indivíduos de uma mancha próxima, se houver um corredor navegável ligando as manchas(Odum 2007)

Colonização e Extinção Equilíbrio entre as forças em grande área

da paisagem = tamanho da população pode permanecer quase o mesmo

Sobrevivência da espécie: depende mais da dispersão do que de nascimentos e mortes dentro da macha (ODUM 2007)

Balanço entre Extinção e Recolonização Princípio da Propriedade Emergente Da ilha ao

Continente, De Ilha a Ilha

Retomando...

A Variância da propriedade no nível de um SISTEMA é MENOR que a SOMA das variâncias das PARTES

Amplitude das oscilações tende a ser REDUZIDA no

sistema : unidades menores funcionam dentro de unidades maiores (compensação)

Modelos para Conservação e Manejo

Gestão de populações in situ e ex situ :

planos para gestão de metapopulações

Manutenção de reservatórios genéticos e demográficos : rede de segurança para populações selvagens ameaçadas .

Gestão de populações in situ e ex situ : trocas de animais entre as maiores instituições onde há

reprodução (círculos maiores);

colocação dos animais com idade limite de reprodução ou não devem reproduzir-se em instituições periféricas (círculos pequenos e linhas tracejadas);

transferência de animais entre regiões;

reintrodução de animais nascidos em Zoos no seu habitat natural;

transferência periódica de animais selvagens para a população ex situ .

transferência de genes : animais ou células reprodutoras (gâmetas).

Obrigada!