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7/28/2019 Biogeografia de Ilhas Alessandra (1)
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BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
ALESSANDRA MARQUES
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Biogeografia
Definição: estudo da distribuição dos seres vivos noespaço e através do tempo e dos processos que geramessa distribuição.
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Biogeografia de IlhasDefinição: subdivisão da biogeografia que estuda como adistribuição das espécies ocorre em ilhas e busca compreender os padrões de diversidade em ambientes isolados.
• Ilhas possuem algumas características:
• Unidades bem definidas
• Relativamente simples
• Isoladas
• Numerosas
• Surgiram a tempo suficiente para que a evolução atuasse na sua biota
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Os oceanos são barreiras geográficas para a
distribuição das espécies. Mas como algunsorganismos conseguem chegam até as ilhas?
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Processos que geram os padrões de distribuição das espécies em ilhas
Dispersão: espécies se originam em umaárea e dispersam para outras
• Efeito fundador (ilhas oceânicas)
Vicariância: áreas anteriormentecontíguas, e que foram ocupadas por umancestral comum. Especiação ocorreu
quando surgiram as barreiras (ilhascontinentais)
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Isolamento e Evolução
• Isolamento = um dosprincipais fatores para queocorram mudanças evolutivas
• Ilhas = papel central no estudoda evolução (Darwin, Wallace..)
• Irradiação evolutiva: uma
única espécie ancestral geravárias espécies
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Ampliação do cenceito de ilha em um mundo fragmentado
• Ilha = qualquer área de habitat rodeada por uma matrizinóspita para as espécies que ocorrem na ilha.
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Tipos de ilhas• Ilhas oceânicas
• Isolada
• Ex. Galapágos
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• Ilhas Continentais
• Conectadas• Ex. Panamá
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• Ilhas virtuais
• Comunidades isoladas por barreiras
• Ex. Cavernas, manchas, lagos, topos de montanha, UC’s..
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Relação espécie - área
• Áreas/ilhas maiores suportam mais espécies
Onde:
S = número de espécies A = áreac e z = constantes
Relação espécie-área paraaves terrestres nidificantesno Caribe
Hipótese da diversidade de habitat
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Teoria do Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas
(MacArthur & Wilson 1963,1967)
Esta teoria baseia-se em três observações:
1. Comunidades insulares são mais pobres em espécies do que ascomunidades continentais equivalentes;
2. Riqueza aumenta com o tamanho da ilha;
3. Riqueza diminui com o aumento do isolamento da ilha.
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Teoria do Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas
Premissa básica: o número de espécies presentes em uma ilharepresenta um balanço entre a imigração de novas espécies para ailha e extinção das espécies que lá existem.
Processo que adiciona espécies:• Imigração
• Influenciado pela distância da ilha
Processo que subtrai espécies:
• Extinção• Influenciado pelo tamanho da ilha
Taxa de extinção
=
Taxa de imigração
Nº de espéciesatinge um equilíbrio
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Reservatório
P*
P* = pool de espécies no reservatórioλ = taxa de imigração
µ = taxa de extinção
λ µ
• Assume-se que todas as espécies tem o mesmo potencial para colonizar a ilha;• Tamanho influencia taxa de extinção (tamanho das populações);• Grau de isolamento influencia taxa de imigração (facilidade de colonização).
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Taxa de imigração(nº de espécies chegam a ilha por unidade de tempo)
A taxa máxima deimigração (I) ocorrequando a ilha está vazia
S = 0
A taxa de imigração (λ)diminui a medida que seacrescentam maisespécies à ilha
Quando S = P, então I = 0λ = taxa de imigraçãoI = taxa máxima de imigraçãoS = nº de espécies na ilhaP = pool de espécies do reservatório
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Taxa de extinção(nº de espécies que se extinguem por unidade de tempo)
µ = taxa de extinçãoE = taxa de extinção máximaS = nº de espécies na ilhaP = pool de espécies no reservatório
Taxa de extinção (µ)aumenta a medida
que se acrescentammais espécies a ilha
A taxa de extinçãomáxima ocorre (E)ocorre quando todas asespécies do reservatórioestiverem na ilha (S = P)
Quando S = 0, então E = 0
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Equilíbrio entre Imigração e Extinção
O ponto de equilíbrio (S*) ocorre quando a taxa de imigração é
balanceada pela taxa de extinção
• O modelo de MacArthur & Wilson não prevê populações estáveis;
• Sempre há colonização e extinção de espécies na ilhas;
• A composição de espécies na ilha está em permanente alteração (não-equilíbrio), emborao número total de espécies permança constante (equilíbrio).
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Efeito da área sobre taxa de extinção
• Ilhas grandes suportam uma população maior que ilhas pequenas = menor
risco de extinção devido a estocasticidade;
• A probabilidade de extinção diminui com o aumento da população.
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Efeito da distância sobre a taxa de imigração
• A taxa de imigração máxima será maior na ilha mais próxima;
• No equilíbrio, a ilha mais próxima terá mais espécies que a ilha distante;
• A ilha mais próxima terá uma taxa de substituição (T*) maior que a ilha maisdistante.
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Turnover de espécies em diferentes equilíbrios
MacArthur, R.H. (1972) Geographicalecology. Harper and Row, New York.
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Predições do modelo de MacArthur & Wilson
• A riqueza de espécies em uma ilha é o balanço entre colonização eextinção;
• Há mudanças na composição das espécies (turnover ), embora o nº
de espécies continue estável no equilíbrio;
• A riqueza de espécies aumenta com a área da ilha (relação espécie-área);
• A riqueza de espécies diminui com o distânciamento da ilha doreservatório (relação distância-isolamento).
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Limitações da Teoria de Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas
• Não considera as diferenças entre espécies (probabilidades decolonização e extinção semelhantes);
• Desconsidera interações entre espécies (predação, competição,mutualismo..). No modelo, a colonização e a extinção sãoindependentes da composição de espécies a ilha;
• Desconsidera processos evolutivos como especiação e irradiaçãoadaptativa;
• Desconsidera influência do isolamento na taxa de extinção (EfeitoResgate);
• Desconsidera influência do tamanho da ilha na taxa de imigração(Efeito Alvo).
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Efeito Alvo MacArthur & Wilson
Efeito
Resgate
MacArthur
& Wilson
Área Distância
Imigração
Extinção
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Efeito Resgate
• Definição: Redução da taxa de extinção em ilhas próximas versus ilhas
distantes.• A imigração de indivíduos pode “resgatar” uma população que estava em
declínio.
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Exemplo empiríco
• Experimento de remoção de fauna (Wilson & Simberloff 1970), Florida Keys
• 4 ilhotas de mangue + reservatório (ilhota de mangue)
• Toda a fauna de artrópodes exterminada das ilhas (inseticida)
• Ilhas monitoradas durante 2 anos
• Turnover de espécies
• Somente a ilha mais longe não atingiu o pool total de espécies
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Wilson & Simberloff 1970 (adaptado Gotelli 2009)
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Aplicação da teoria na biologia da conservação
• Dilema SLOSS: “single large or several small?”
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Referências Bibliográficas
• Gotelli, N. J. Ecologia. Editora Planta. 4ª Ed, 287 p.
• Begon, M., Townsend, C. R. & Harper, J. L. Ecologia de Indivíduos aEcossistemas. Editora Artmed. 4ª Ed, 740p.
• http://www.ib.usp.br/~silvionihei/biogeografia.htm
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