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Amplitude Geográfica
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Amplitude Geográfica
Ecologia de PopulaçõesEcologia de Populações
Prof. Dr. Harold Gordon FowlerProf. Dr. Harold Gordon [email protected]@hotmail.com
“Espécies distintas tendem de viver em lugares diferentes, e lugares diferentes tendem de ser habitados por espécies diferentes” (Leibold e Mikkelson, Oikos 2002).
Amplitude Geográfica
Cada espécie possua uma Cada espécie possua uma amplitude geográficaamplitude geográfica
A amplitude geográfica descreve onde os indivíduos A amplitude geográfica descreve onde os indivíduos de uma espécie potencialmente estão.de uma espécie potencialmente estão.
No Brasil, a maioria das espécies pousem uma No Brasil, a maioria das espécies pousem uma amplitude de 4-8 estados.amplitude de 4-8 estados.
As espécies cosmopolitas são exceções porque As espécies cosmopolitas são exceções porque têm uma distribuição globaltêm uma distribuição global..
As espécies endêmicas As espécies endêmicas somente se encontram em somente se encontram em áreas pequenas e delimitadas.áreas pequenas e delimitadas.
Coiote: Raposavermelha
Cada espécie possua uma Cada espécie possua uma amplitude geográficaamplitude geográfica
Ursus americanus:
Salix scouleruana:
Cada espécie possua uma Cada espécie possua uma amplitude geográficaamplitude geográfica
Canus lupus
Geográfica
Demográfica Metabólica
Macro-ecologia
Pressões Seletivas e a Distribuição Geográfica
Abundância Tamanho
Amplitude Geográfica e Amplitude Geográfica e EcológicaEcológica
Geográficas – conjunto de locais atualmente ocupados
Ecológicas – conjunto de locais com condições apropriadas
Ecológicas > Geográficas
Razões pela interesse dos ecólogos
A B C
DistribuiçãoDistribuição = amplitude geográfica de = amplitude geográfica de uma populaçãouma população
Condições bióticas e abióticas determinam onde Condições bióticas e abióticas determinam onde uma população pode sobreviver e reproduziruma população pode sobreviver e reproduzir
As distribuições das populações mudam no tempoAs distribuições das populações mudam no tempo
A maioria das distribuições A maioria das distribuições das populações decaem das populações decaem devido a destruição do devido a destruição do habitat pelo Homemhabitat pelo Homem
Outras distribuições Outras distribuições expandem ou expandem ou contraiam contraiam naturalmentenaturalmente
02/10/1402/10/14 1010
Spp 2
Spp 3
Spp 6
Spp 1
Spp 4
Spp 5
Spp 7
Spp 2
Poço de espécies disponíveis
Habitat Potencial
02/10/1402/10/14 1111
Spp 2
Spp 3
Spp 6
Spp 1
Spp 4
Spp 5
Spp 7
Spp 2
Potencial de dispersão de cada espécie
Habitat Potencial
02/10/1402/10/14 1212
Spp 2
Spp 3
Spp 6
Spp 1
Spp 5
Spp 7
Spp 4
Habitat Disponível para cada espécie
Spp 2
Habitat Potencial
Habitat Potencial
Emergencia
Sobrevivência de plantulas
Produção de sementes viáveis
Aumento populacional significante
Gradiente
3131
Dados empíricos de um gradiente ambiental temporal:
Resposta da vegetação a Aquecimento climático pós-glacial
Overpeck et al. 1992. Geology 20:1071-1074
* As espécies respondem individualmente a mudança climática, e não como comunidades = seleção natural
Distribuições no espaço e tempo
A distribuição heterogênea A distribuição heterogênea dos organismosdos organismos
Toda espécie têm uma distribuição heterogênea a toda escala espacial.Essa distribuição heterogênea e causada por o ambiente biótico e abiótico que também é heterogêneo.Os princípios fundamentais não são os mecanismos causais independentes, mas a interação dos mecanismos que incorporam.
Distribuição do musgo Tetraphis pellucida,
Distribuição Ecológica e Distribuição Ecológica e EvolutivaEvolutiva
A pergunta principal da Ecologia: O que determina a A pergunta principal da Ecologia: O que determina a distribuição e abundancia das espécies?distribuição e abundancia das espécies?
Duas classes de respostasDuas classes de respostas– Fatores locais contemporariesFatores locais contemporaries (domínio da Ecologia (domínio da Ecologia
tradicional); como fatores físicos (profundidade tradicional); como fatores físicos (profundidade da água) limitando a ipê mais do que a arroeira da água) limitando a ipê mais do que a arroeira
– Fatores históricos (= evolutivos)Fatores históricos (= evolutivos)Podem ser importantes: Por exemplo, os Podem ser importantes: Por exemplo, os mamíferos marsupiais como cangurus estão mamíferos marsupiais como cangurus estão restritos a Austrália porque os mamíferos com restritos a Austrália porque os mamíferos com placentas quase nunca chegaram a Austrália placentas quase nunca chegaram a Austrália (tectônica de placas)(tectônica de placas)
Medidas de Distribuições Medidas de Distribuições GeográficasGeográficas
(Como os pontos se distribuem?)(Como os pontos se distribuem?)MédiaMédia
MedianoMedianoAtributo CentralAtributo Central
Padrão de riqueza de Psitacideos sul-americanos a partir de 4 fontes de dados (Mathias et al. GEB, 2004)
Distribuição Geográfica
Área de ocorrência versus Extensão de ocorrência:
- Área < Extensão (a questão dos habitats e escalas);
- Extensão total, latitudinal e longitudinal;
- Interpolação: a) polígonos mínimos convexos;
b) PCA;
c) Modelagem de nicho (e.g., GARP)
Amplitude geográfica (distribuição)—área Amplitude geográfica (distribuição)—área geográfica ocupada permanentemente por geográfica ocupada permanentemente por uma espécie. uma espécie.
A amplitude geográfica não é equivalente à A amplitude geográfica não é equivalente à área vital ou um território de um indivíduo.área vital ou um território de um indivíduo.
Amplitude Geográfica
Hipótese de Carson – as populações centrais mantêm uma diversidade genética maior, sofrendo a seleção balancante mas as populações periféricas, pequenas, isoladas e fragmentadas, têm uma diversidade baixa. As condições marginais permitem a sobrevivência de somente um número limitado de genotipos (Carson ‘59, Lewontin ‘74)
Div
ersi
dad
e G
enét
ica
Distancia da periferia da amplitude geográfica
Hipótese de Fisher – as populações periféricas suportam níveis maiores da diversidade genética, sofrendo a seleção flutuante em ambientes espacialmente heterogêneos e não previsíveis mas as populações centrais experimentam a seleção estabilizante (Fisher ’30)
DeDeclíclínionio
Gen
etic
div
ersi
ty
AumentaAumenta
Tendências da periferia ao centro da amplitude geográfica
Distribuições ou Distribuições ou Amplitudes GeográficasAmplitudes GeográficasResumem as localidades onde a espécie tive sucesso
Não informa nada sobre as localidades onde a espécie poderia ter sucesso
Não informa nada sobre os locais onde a espécie fracassou
O entendimento da distribuição depende do conhecimento de quais fatores inibem a espécie de ocupar uma localidade ou região particular
Dispersão e DistribuiçãoDispersão e Distribuição
DispersãoDispersão– O movimentação dos indivíduos é de afora O movimentação dos indivíduos é de afora
dos centros de densidade populacional alta dos centros de densidade populacional alta ou de sua área de origem?ou de sua área de origem?
– Contribua a distribuição global das Contribua a distribuição global das espéciesespécies
Distribuição de espéciesDistribuição de espéciesBiogeografia: o estudo dos padrões amplos Biogeografia: o estudo dos padrões amplos
da distribuição de espécies na Terra.da distribuição de espécies na Terra.
Os padrões são influenciadas fortemente Os padrões são influenciadas fortemente por fatores históricos como a deriva por fatores históricos como a deriva continental e barreiras incluindo continental e barreiras incluindo montanhas e mares.montanhas e mares.
Biogeografia EcológicaBiogeografia EcológicaAs distribuições dos organismos são As distribuições dos organismos são
afeitadas por suas interações com afeitadas por suas interações com os ambientes físicos e biológicos. os ambientes físicos e biológicos.
A escala global, os ecólogos reconhecem os padrões regionais marcados da distribuição da vida aquática e terrestre
Fatores Abióticos na BiosferaFatores Abióticos na Biosfera
BiogeografiaBiogeografiaA Austrália é caracterizada por mamíferos A Austrália é caracterizada por mamíferos
marsupiais (cangurus, coalas) porque os marsupiais (cangurus, coalas) porque os mamíferos com placentas não colonizaram mamíferos com placentas não colonizaram antes da separação da massa terrestre.antes da separação da massa terrestre.
As antas são encontradas somente na América As antas são encontradas somente na América do Sul e sudeste da Ásia. As populações do Sul e sudeste da Ásia. As populações ancestrais se separam com a divergência da ancestrais se separam com a divergência da massa terrestre.massa terrestre.
Fatores que Determinam a Fatores que Determinam a Amplitude Geográfica de Amplitude Geográfica de uma Espécieuma EspécieHistoriaHistoria
Tolerâncias BiológicasTolerâncias Biológicas
Outras espéciesOutras espécies
Uma combinação dessesUma combinação desses
Fatores históricos que Fatores históricos que determinam a amplitude determinam a amplitude geográficageográfica
Várias espécies pousem uma distribuição Várias espécies pousem uma distribuição “Gondwandiana”. Ocorrem nos continentes “Gondwandiana”. Ocorrem nos continentes do sul de Austrália, África do Sul, do sul de Austrália, África do Sul, América do Sul, e as vezes Índia.América do Sul, e as vezes Índia.
Esses locais se distam muito atualmente, mas Esses locais se distam muito atualmente, mas há 150 milhões de anos foram ligados num há 150 milhões de anos foram ligados num continente imensos.continente imensos.
Fatores históricos que Fatores históricos que determinam a amplitude determinam a amplitude geográficageográfica
Distribuição “Gondwandiana.Distribuição “Gondwandiana.Exemplos enumeram nos milhares e Exemplos enumeram nos milhares e
incluem muitos tipos diferentes de incluem muitos tipos diferentes de espécies, como aves, e a árvore, espécies, como aves, e a árvore, Nothofagus spNothofagus sp..
Amplitudes GeográficasAmplitudes Geográficas
– As distribuições das populações mudam no tempoAs distribuições das populações mudam no tempo
Expansão da distribuição da garça boiadeiro
Mudança geográfica de Picea rubens após glaciação
ImigraçãoDa África
Nenhuma espécie ocorre em todo Nenhuma espécie ocorre em todo lugar porque cada espécie se restringe lugar porque cada espécie se restringe
a um habitat particulara um habitat particular..Os habitats apropriados tendem a serem Os habitats apropriados tendem a serem
agregados dentre da amplitude geográfica de agregados dentre da amplitude geográfica de uma populaçãouma população, assim, a maior parte das espécies , assim, a maior parte das espécies é composta por grupos descontínuos chamados é composta por grupos descontínuos chamados populaçõespopulações..
As fronteiras entre populações podem ser As fronteiras entre populações podem ser subjetivas. subjetivas. – O que conceitue uma população depende das espécies O que conceitue uma população depende das espécies
estudadas. Mas, os membros de uma população estudadas. Mas, os membros de uma população interagem, reproduzem e competem entre eles com interagem, reproduzem e competem entre eles com freqüência maior do que com populações diferentes.freqüência maior do que com populações diferentes.
Mudança Histórica da Mudança Histórica da Densidade de Cervus canadensisDensidade de Cervus canadensis
Identificando onde as populações aumentaram ou diminuíram no tempo ajuda decisões onde pode ocorrer a caça futura
Previsão da Mudança da Previsão da Mudança da Disseminação de Espécies ExóticasDisseminação de Espécies Exóticas
(Rushton et al. 1997)(Rushton et al. 1997)
Sciurus carolinensis(Praga na RU)
Tamiascirus hudsonicus(Nativo a RU)
Comportamento e a Seleção Comportamento e a Seleção do Habitatdo Habitat
Algumas espéciesAlgumas espécies– Não ocupam toda da amplitude geográfica Não ocupam toda da amplitude geográfica
potencialpotencial
A distribuição da espécieA distribuição da espécie– Pode ser limitada pelo comportamento de Pode ser limitada pelo comportamento de
seleção de habitatseleção de habitat
O papel da dispersão na O papel da dispersão na distribuiçãodistribuição
Capacidade de cruzar barreiras afeita a Capacidade de cruzar barreiras afeita a distribuição.distribuição.
Por isso, as espécies da aves tem maiores Por isso, as espécies da aves tem maiores distribuições do que os mamíferos.distribuições do que os mamíferos.
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
1937
194319511958
1961
196019651964
1966 1970
1970
1956
Immigração da Africa
Equator
DistribuiçãoDistribuição
Porém, a falta de capacidade de chegar a Porém, a falta de capacidade de chegar a uma área nova não é o único fator que uma área nova não é o único fator que limita a distribuição. A capacidade de limita a distribuição. A capacidade de sobreviversobreviver numa área nova é crítica. numa área nova é crítica.
Para sobreviver e reproduzir, as espécies Para sobreviver e reproduzir, as espécies precisam lidar com fatores bióticos e precisam lidar com fatores bióticos e abióticos.abióticos.
Em 1890, um grupo Em 1890, um grupo de fãs de de fãs de Shakespeare soltou Shakespeare soltou 120 indivíduos no 120 indivíduos no Parque Central da Parque Central da Nova Iorque Nova Iorque
A A expansãoexpansão do do Passer Passer domesticusdomesticus
Current
1955
1945
1935 1925
1925
1935
19151905
19251935
1945
1955Atual
– O pardal europeu O pardal europeu já disseminou em já disseminou em quase todo o quase todo o mundo, inclusive no mundo, inclusive no Brasil e na Brasil e na América do Norte, América do Norte, onde causa danos a onde causa danos a agricultura. agricultura. Introduzido em 1890 Introduzido em 1890 devido a menção por devido a menção por ShakespeareShakespeare
Como a população Como a população humana, expande e humana, expande e não tem controlenão tem controle
A A expansãoexpansão do do Passer Passer domesticusdomesticus
A população do pardal nas Américas têm A população do pardal nas Américas têm características em comum com a população características em comum com a população humanahumana– Ambas estão Ambas estão
amenizando outras amenizando outras espéciesespécies
– Ambas estão em Ambas estão em expansão virtualmente expansão virtualmente sem controlesem controle
A A expansãoexpansão do do Passer Passer domesticusdomesticus
Atualmente mais do que 100 milhões se Atualmente mais do que 100 milhões se distribuem na América do Nortedistribuem na América do Norte..
A A expansãoexpansão do do Passer domesticusPasser domesticus
New areasoccupied Year
199619891974
Expansões Naturais da Amplitude GeográficaExpansões Naturais da Amplitude Geográfica
Expansões Naturais da Amplitude GeográficaExpansões Naturais da Amplitude Geográfica Demonstram a influencia da dispersão sobre a Demonstram a influencia da dispersão sobre a
distribuiçãodistribuição
A dispersão contribua a distribuição geográfica das espécies? Dispersão refere ao processo da distribuição de indivíduos dentro dos limites geográficos da população. Pergunta: A distribuição de uma espécie, X, é limitada pela dispersão?
Resposta pode virar de experimentos de transplante.
Se um transplante for de sucesso, então os organismos ainda chegaram a área testada. Se um transplante não for de sucesso, então outros fatores limitam a distribuição da espécie, como competição, alimentos ...
Experimentos de Experimentos de Transplante RecíprocaTransplante Recíproca
Os experimentos de transplante Os experimentos de transplante recíproca envolvem a troça de recíproca envolvem a troça de indivíduos entre duas localidades:indivíduos entre duas localidades:– nesses experimentos, os fenótipos nesses experimentos, os fenótipos
observados dos indivíduos são comparados:observados dos indivíduos são comparados:Mantidos em seu ambienteMantidos em seu ambientetransplantados to a um ambiente diferentetransplantados to a um ambiente diferente
– Esses experimentos permitam separar as Esses experimentos permitam separar as diferencias causados pelas diferencias causados pelas diferencias diferencias genéticasgenéticas versus versus plasticidade fenotípica plasticidade fenotípica
8282
Transplantes de EspéciesTransplantes de Espécies
Os transplantes de espéciesOs transplantes de espécies– Inclua espécies que são recolocadas Inclua espécies que são recolocadas
intencionalmente ou acidentalmente da intencionalmente ou acidentalmente da distribuição originaldistribuição original
– Podem perturbar as comunidades ou Podem perturbar as comunidades ou ecossistemas nos quais foram introduzidosecossistemas nos quais foram introduzidos
Retirada da barreira suspeita da dispersão
Sucesso: populações transplantadas aumentamRejeitar: fatores físicos e químicosRejeitar: interações entre espéciesApoiar: barreira de dispersão
Fracasso: populações transplantadas diminuam Rejeitar: barreira a dispersãoConsistente com as interações das espécies ou com fatores físicos ou químicos
Problema: considerações éticas de transplantes
Transplantes de EspéciesTransplantes de Espécies
Soluções:
Compare ambientes ocupados e não ocupadosquais fatores principais são diferentes? -->
hipóteseDuplicar as diferencias no laboratório
O “Transplante” no laboratório; hipótese: limitação do laboratório
Conduzir transplantes no campo sob condições controladas
Observar espécies no momento da invasão
Transplantes de EspéciesTransplantes de Espécies
Transplantes Transplantes de Espéciesde Espécies
Limite daAmplitudepotencia
Transplantede êxito
Amplitudeatual
Transplantede êxito
Controle
Algumas populações se Algumas populações se movimentammovimentam
Algumas populações são moveis
Os bacalhaus e as andorinhas migram..
Também existe migração nas borboletas monarcas.
Algumas populações se Algumas populações se movimentammovimentam
Uma única população de salmão pode reproduzir a Uma única população de salmão pode reproduzir a montante nos rios da Costa Pacífica, e depois montante nos rios da Costa Pacífica, e depois voltar ao oceano para se alimentar e crescer. voltar ao oceano para se alimentar e crescer.
A maioria das interações entre os indivíduos e a A maioria das interações entre os indivíduos e a troca de alelos, ocorre entre os indivíduos que troca de alelos, ocorre entre os indivíduos que nidificam no mesmo córrego. nidificam no mesmo córrego.
Da mesma forma, a população da borboleta monarca Da mesma forma, a população da borboleta monarca pode migrar, em massa, às áreas onde passam o pode migrar, em massa, às áreas onde passam o inverno no México, retornando a Canadá para inverno no México, retornando a Canadá para reproduzir durante o verão (mas nenhuma reproduzir durante o verão (mas nenhuma população faz toda a viagem).população faz toda a viagem).
Limites de DistribuiçãoLimites de Distribuição
O ambiente físico limita a distribuição O ambiente físico limita a distribuição geográfica das espécies.geográfica das espécies.– As espécies somente podem compensar As espécies somente podem compensar
pouco da variação ambiental.pouco da variação ambiental.
Homeostasia – os mecanismos fisiológicos de um organismo que funcionam para manter um ambiente interno constante sob a variaçao de fatores externos. Os mecanismos de homeostasia tipicamente requerem o gasto de energia e somente operam dentro de uma amplitude estreita de um fator.
Condições externas
Amplitude tolerável
Cond
içõe
s inte
rnas
Conectada intimamente ao conceito de Conectada intimamente ao conceito de curvas de performance (o ambiente curvas de performance (o ambiente
estabelece limites sobre a distribuiçãoestabelece limites sobre a distribuição))
Limites da Distribuição
Grand Prismatic Spring, Yellowstone Nat’l Park
Proporção da população
Espécie 1Espécie 2Espécie 3
Pr
opor
ção
da g
radi
ente
Média
Alta
Baixa
Curvas de performance ecológica
Temperatura e a Temperatura e a PerformancePerformance dos dos OrganismosOrganismos
A maioria das espécies funciona melhor dentro de A maioria das espécies funciona melhor dentro de uma amplitude estrita de temperaturasuma amplitude estrita de temperaturas
Começa ao nível do enzima Começa ao nível do enzima
– Forma rígida a temperaturas baixasForma rígida a temperaturas baixas– As temperaturas muito elevadas destroem a formaAs temperaturas muito elevadas destroem a forma– Funciona melhor a alguma temperatura intermediáriaFunciona melhor a alguma temperatura intermediária
– Podemos medir a eficácia enzimática ao determinar a Podemos medir a eficácia enzimática ao determinar a concentração de substrato necessária para a função concentração de substrato necessária para a função enzimática a uma temperatura. Concentração baixa enzimática a uma temperatura. Concentração baixa de substrato = afinidade elevada de enzimasde substrato = afinidade elevada de enzimas
O ambiente físico e seus efeitos sobre as O ambiente físico e seus efeitos sobre as distribuições: o exemplo da regulação de distribuições: o exemplo da regulação de
temperaturatemperaturaEndotérmicos versus exotérmicos ou Endotérmicos versus exotérmicos ou
homeotérmicos versus heterotérmicoshomeotérmicos versus heterotérmicos
A distribuição de Picea mariana e
Picea glauca em Canadá, destacando a limite do norte dessas árvores
Os limites do norte e do leste de Carnegiea gigantea em Arizona. Os pontos representam os locais onde não existem registros de mais de 36 horas sem descongelar. As cruzes representam locais onde essas condições foram registradas.
VentoVentoAmplifica os efeitos da temperatura sobre os Amplifica os efeitos da temperatura sobre os
organismos ao aumentar a perda de calor organismos ao aumentar a perda de calor devido a evaporação e convecçãodevido a evaporação e convecção
Pode modificar a morfologia de plantasPode modificar a morfologia de plantas
As distribuições dos mamíferos também são controladas pela temperatura. O limite do norte de Glaucomys sabrinus é relacionado a temperatura. Nas partes nortes extremas de sua amplitude, usam comportamento de agrupar para se esquentar.
Temperatura Agregação maior
Tempe
ratu
ra
Num
ero
de ind
ivíd
uos
As montanhas têm efeitos significantes As montanhas têm efeitos significantes sobre sobre – A quantidade de luz que chega a uma áreaA quantidade de luz que chega a uma área– Temperatura LocalTemperatura Local– Precipitação Precipitação
MontanhasMontanhas
3
1
2
EastOceano
Winddirection
CoastRange
SierraNevada
LagosLagos– São sensíveis a mudança sazonal da São sensíveis a mudança sazonal da
temperaturatemperatura– Experimentam trocas sazonaisExperimentam trocas sazonais
O angulo do solO angulo do solResulta em mudanças sazonais nos ambientes locaisResulta em mudanças sazonais nos ambientes locais
EstaçãoEstação
Clima e as Biomas Clima e as Biomas TerrestresTerrestres
O clima exerce um O clima exerce um impacto grande impacto grande sobre a sobre a distribuição das distribuição das espéciesespécies
Deserto Pastagem temperada Floresta tropical
FlorestaCaudiferatemperadaFloresta conífera
TundraArtica eaplina
Precipitação média anual (cm)
Tem
per
atu
ra m
édia
an
ual
(ºC
)100 200 300 400
30
15
0
−15O clima determina a O clima determina a
distribuição e distribuição e estrutura das biomas estrutura das biomas terrestresterrestres
O Clima éO Clima é importante na importante na determinação do por que determinação do por que as biomas terrestres se as biomas terrestres se encontram em áreas encontram em áreas específicasespecíficas
A distribuição das biomas A distribuição das biomas terrestres principaisterrestres principais
30°NTropic ofCancerEquadorTropic ofCapricorn30°S
ChaveForesta tropicalSavanaDeserto
ChaparralPastagem temporadaFloresta caudifera temperadaFloresta conífera
TundraMontanhas altasCapa Polar
Mudança Climática de Longo PrazoMudança Climática de Longo Prazo
Uma maneira de prever a mudança Uma maneira de prever a mudança climática futuraclimática futura– É examinar as mudanças que ocorreram É examinar as mudanças que ocorreram
anteriormenteanteriormente
AmplitudeatualAmplitudeprevistaSobreposição
4.5°C 6.5°C
Micro-climaMicro-clima
Micro-climaMicro-clima– É determinado pelas diferencias de escala É determinado pelas diferencias de escala
fina dos fatores abióticosfina dos fatores abióticos
Os limites da distribuição não sempre Os limites da distribuição não sempre determinados diretamente pelo clima. O determinados diretamente pelo clima. O clima freqüentemente influencia as clima freqüentemente influencia as distribuições das espécies indiretamente distribuições das espécies indiretamente via:via:
Fonte da água Fonte da água Produção do alimentoProdução do alimentoHabitatHabitatIncidência de parasitas, Incidência de parasitas, doenças e competidores,doenças e competidores,
Limites da Distribuição
Fatores BióticosFatores Bióticos
Os fatores bióticos que afeita a Os fatores bióticos que afeita a distribuição de espécies incluem distribuição de espécies incluem – Interações com outras espéciesInterações com outras espécies– PredaçãoPredação– CompetiçãoCompetição
A
B
C D E F G H I J
K L M
N O P
QR S
T U
V WX
12
3
45
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1415
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18
1920
21
2223
2425
26
272829
30
31
32
33
Distribuição histórica
Distribuição atual
Distribuição esperada sob colapso por centralidade
A
B
C D E F G H I J
K L M
N O P
QR S
T U
V WX
12
3
45
67
8
910
11
1213
1415
1617
18
1920
21
2223
2425
26
272829
30
31
32
33
Padrão de colapso de distribuição
Competição, predação, Competição, predação, mutualismo e herbívora mutualismo e herbívora
são outras interações são outras interações bióticas que podem bióticas que podem
afeitar a distribuição e afeitar a distribuição e abundância das espéciesabundância das espécies
Os predadores geralmente Os predadores geralmente não limitam as amplitudes não limitam as amplitudes geográficas da presa, com geográficas da presa, com
exceção das espécies exóticasexceção das espécies exóticas
Veremos exemplos de esse Veremos exemplos de esse na aula sobre o controle na aula sobre o controle
biológicobiológico
Um caso específico da Um caso específico da herbivoria limitando a herbivoria limitando a
distribuição distribuição
W. J. Fletcher testou os efeitos de dois animais W. J. Fletcher testou os efeitos de dois animais que se alimentam de algas, os pepinos de mar e que se alimentam de algas, os pepinos de mar e moluscos, sobre a abundancia de alga na moluscos, sobre a abundancia de alga na Austrália. Nas áreas próximas o local de Austrália. Nas áreas próximas o local de testemunho, ou os pepinos de mar, ou os testemunho, ou os pepinos de mar, ou os moluscos, ou ambos foram retiradosmoluscos, ou ambos foram retirados
Fletcher observou uma diferencia grande no Fletcher observou uma diferencia grande no crescimento de algas entre as areas com e crescimento de algas entre as areas com e sem pepinos do mar.sem pepinos do mar.
..
Um caso específico da herbívora Um caso específico da herbívora limitando a distribuição limitando a distribuição
100
80
60
40
20
0
molusco
Pepino do mar Ambos retiradosSó
pepinos retiradosSó moluscos
retirados
08-1982 02-1983 08-1983 02-1984
Área decontrole
Cobe
rtur
a de
alg
as Aumento drámatico de algas
Sem crescimentode algas
CONCLUSION
Um caso específico da herbivoria Um caso específico da herbivoria limitando a distribuição limitando a distribuição
A retirada de pepinos de mar e moluscos A retirada de pepinos de mar e moluscos resultou num aumento maior de algas, resultou num aumento maior de algas, indicando que ambos tem influencia sobre a indicando que ambos tem influencia sobre a distribuição de algas. Porém, a retirada distribuição de algas. Porém, a retirada somente de pepinos de mar aumento muito o somente de pepinos de mar aumento muito o crescimento de algas e a retirada somente de crescimento de algas e a retirada somente de moluscos tinha pouco efeito. Fletcher moluscos tinha pouco efeito. Fletcher concluiu que os pepinos de mar tem maior concluiu que os pepinos de mar tem maior efeito do que os moluscos sobre a distribuição efeito do que os moluscos sobre a distribuição das algas.das algas.
0
50
100
150
200
250
300
74 79 84 89 94
Como prever Como prever amplitudes amplitudes
geográficas?geográficas?
TopografiaTopografiaDe De altaalta
resoluçãoresolução
Ciclo vital, parâmetros Ciclo vital, parâmetros demográficas e de demográficas e de comportamentocomportamento
PrevisõesPrevisões
SeqüênciasSeqüênciasTemporaisTemporaiscompridascompridas
MapeamentoMapeamentodada
vegetaçãovegetação
Maior deriva
genética; menor
habilidade de
adaptação
Maior depressão genética por
endocruzamento
Populações mais divididas
por fragmentação
Maior variabilidade demográfica
<<
<
<
>> >
•Destruição de habitat•Degradação ambiental•Fragmentação de habitat•Sobre-exploração•Efeitos de espécies exóticas
•Variação ambiental•Eventos catastróficos
Baixo tamanho
populacional efetivo (Ne)
EXTINÇÃO
>
Fatores antrópicos
Fatores “naturais”
Distribuição e Distribuição e HabitatHabitat
� Uso de espécies focais para mapear o Uso de espécies focais para mapear o habitat funcionalhabitat funcional
� Um mapa é uma hipóteseUm mapa é uma hipótese
Quais são os aspectos chaves de Quais são os aspectos chaves de uma distribuição?uma distribuição?
Um conjunto de “coisas” diferentes (habitats de tipos variados?) – Composição*
Um tipo de arranjo de essas “coisas” (aleatório, agregado, isolado, fragmentado) – Fisionomia (ou Configuração)*
Tamanho da área – Escala
Aspectos históricos – Tempo
Importante, esses não são sempre fisicamente independentes no mundo real
Fatores abióticos e Fatores abióticos e DistribuiçõesDistribuições
Os fatores ambientais podem limitar as Os fatores ambientais podem limitar as taxas de crescimento das espécies taxas de crescimento das espécies independentemente dos recursos independentemente dos recursos
As condições ambientais podem prevenir As condições ambientais podem prevenir que uma espécie atinge uma densidade que uma espécie atinge uma densidade crítica.crítica.
Controles das distribuições variam com a Controles das distribuições variam com a escala espacialescala espacial Fatores abióticos Fatores abióticos dominantes entre dominantes entre
escalasescalas climaclima, variáveis físicos e bio-físicos, variáveis físicos e bio-físicos
Fatores bióticos Fatores bióticos dominantes em dominantes em escalas menores e na margem das escalas menores e na margem das distribuiçõesdistribuições competiçãocompetição, , predaçãopredação, , mutualismomutualismo
Controles de distribuições: resumo
125125
Padrões de distribuição Padrões de distribuição globalglobalRefletiam as diferencias regionais de clima e Refletiam as diferencias regionais de clima e
outros fatores abióticosoutros fatores abióticos
A heterogeneidade do A heterogeneidade do ambiente numa ambiente numa escala local revela escala local revela uma mistura de uma mistura de característicascaracterísticas
Algumas adaptações extraordinárias permitam que Algumas adaptações extraordinárias permitam que algumas espécies vivem em temperaturas algumas espécies vivem em temperaturas extremasextremas
Após uma perturbaçãoApós uma perturbação– A área é re-colonizada por organismos ou A área é re-colonizada por organismos ou
colonizados de novo pelos indivíduos que colonizados de novo pelos indivíduos que sobreviveramsobreviveram
– A estrutura da comunidade passa por uma A estrutura da comunidade passa por uma sucessão de mudanças sucessão de mudanças
PerturbaçõesPerturbações – Podem destruir comunidades biológicasPodem destruir comunidades biológicas
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Distribuição de Distribuição de TetraphisTetraphis
A amplitude de uma espécie pode ser mensurada em escalas diferentes.
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As amplitudes geográficas As amplitudes geográficas variam entre espécies similaresvariam entre espécies similares??
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A amplitude geográfica muda A amplitude geográfica muda com a geografia?com a geografia?
Regra de RapoportRegra de RapoportAs amplitudes geográficas diminuem desde os polos até o As amplitudes geográficas diminuem desde os polos até o
equador.equador.Exemplo: os mamíferos canadenses têm amplitudes Exemplo: os mamíferos canadenses têm amplitudes
geográficas grandes, mas os mamíferos mexicanos têm geográficas grandes, mas os mamíferos mexicanos têm amplitudes menores. amplitudes menores.
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A amplitude geográfica A amplitude geográfica muda com a geografia?muda com a geografia?
Regra de RapoportRegra de RapoportAs amplitudes geográficas diminuem desde os As amplitudes geográficas diminuem desde os
polos até o equador.polos até o equador.Esse padrão existe em árvores, peixes, Esse padrão existe em árvores, peixes,
repteis, algumas aves, e mamíferos em repteis, algumas aves, e mamíferos em quase todos os continentes.quase todos os continentes.
O que pode explicar esse padrão?O que pode explicar esse padrão?Variabilidade climáticaVariabilidade climáticaGlaciaçãoGlaciação
Não funciona bem no hemisfério austral.Não funciona bem no hemisfério austral.
CompetiçãoCompetição