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http://www.stylofm.com.br/f/mais-quentes/209213-2528-G.jpg
ALÉM DAS “SAMAMBAIAS
”, QUANTAS ESPÉCIES SERÁ QUE EXISTEM NO PLANETA?
CURIOSIDADE: QUANTAS ESPÉCIES EXISTEM NO PLANETA?
Estimativas díspares:10 a 100 milhões!!!
Descritas até o momento: 1,8 milhões
Indo um pouco mais fundo...
Exemplo: florestas tropicais – a última fronteira Exemplo: florestas tropicais – a última fronteira (Erwin, 1988)(Erwin, 1988)
Levantamentos de insetos no dossel da floresta Levantamentos de insetos no dossel da floresta amazônica: um local pouco conhecidoamazônica: um local pouco conhecido
1 espécie de árvore: 1.200 espécies de 1 espécie de árvore: 1.200 espécies de besourosbesourosdessas, 163 (14%) só ocorriam nessa espéciedessas, 163 (14%) só ocorriam nessa espécie
como existem 50.000 espécies de árvore na como existem 50.000 espécies de árvore na AM, há 8 milhões de espécies de besourosAM, há 8 milhões de espécies de besouros
besouros correspondem a 40% dos insetos e besouros correspondem a 40% dos insetos e assim, há 20 milhões de espécies de insetosassim, há 20 milhões de espécies de insetos
somando-se os insetos do solo, esse número somando-se os insetos do solo, esse número chega a 30 milhõeschega a 30 milhões
Resposta do geneticista e biólogo da evolução J. B. S. Haldane (1892-1964), quando questionado sobre o que lhe revelava a observação da Natureza, quanto ao Criador:
"uma predileção imoderada por besouros"
Indo um pouco mais fundo...A ABSURDA DIVERSIDADE DE BACTÉRIAS
DA FILOSFERA DA MATA ATLÂNTICA!!
Science, 2006
Estima-se em 2 a 13 milhões de novas espécies de bactérias na filosfera da
mata Atlântica!!!
Indo um pouco mais fundo...NOVAS ESPÉCIES CONTINUAM SENDO DESCRITAS...MESMO PARA GRANDES
ORGANISMOS...MESMO NO SUDESTE DO BRASIL!!!
Langeani et al. (2007) - Biot. Neot.
É verdade companheiro, até mesmo novas espécies de peixes continuam
sendo descritas no mundo todo! Imagine então o número de
microorganismos desconhecidos!
•A natureza das comunidades• Atributos de uma comunidade• Sucessão ecológica: mecanismos e dinâmica de manchas• Diversidade: métodos de mensuração• Diversidade: padrões de abundâncias relativas• Diversidade: índices• Diversidade: fatores que influenciam• Diversidade: biogeografia de ilhas • Relação diversidade-estabilidade/funções ecossistêmicas• Estabilidade• Organização: teias alimentares, guildas, espécies chaves e espécies dominantes• Produtividade primária e transferência energética
Outra limitação da S: não considera as abundâncias dos organismos; i.e., não distingue espécies raras e comuns• HETEROGENEIDADE: outro
conceito de diversidade
Comun. A Comun. B Sp A 99 50 Sp B 1 50
• a heterogeneidade será maior onde:
• a S é maior• as espécies possuem abundâncias mais similares entre siOU SEJA, onde houver maior
probabilidade de se coletar duas espécies diferentes
Dois componentes da diversidade: riqueza e uniformidade
a amostra A é mais “diversa”, pois há mais espécies do que a amostra B
na amostra B existe menor chance de escolher dois indivíduos da mesma espécie, ao acaso
Purvis & Hector (2000)
Como medir a abundância das espécies em uma comunidade?
- Número de indivíduos por área;
- Biomassa de indivíduos por área;
- Frequência das áreas amostradas;
- Cobertura relativa;
- etc.
Exemplo: Avaliação visual dos valores da % de cobertura (ex. escala de Braun-Blanquet):
7%
1%
50%
Em algumas comunidades, poucas espécies são comuns mas muitas são raras:
Interesse em descrever e interpretar padrões de abundância relativa.
Krebs (2001)
Série logarítmica
37 sps com 1 indivíduo
22 sps com 2 indivíduos
11 sps com 3 indivíduos
2 sps com 45 indivíduos
Krebs (2001)
Série logarítmica:Interpretação:
descreve uma comunidade geralmente com baixa S e com um único fator ambiental determinante (ex., locais poluídos).
a interpretação biológica é dúbia.
Implicações desse modelo:• maioria das espécies tem a menor abundância;• o número de espécies representado por um único indivíduo é máximo;
Krebs (2001)
Modelo log-normal
Krebs (2001)
Neste modelo pode-se expressar o eixo x numa escala geométrica (logarítmica), no qual as espécies são agrupadas.
Krebs (2001)
Após esta conversão, os dados
da abundância assumem a forma de
um sino; essa distribuição é
conhecida como log-normal.
Vários exemplos reais se enquadram nessa distribuição:
Interpretação biológica: essa distribuição é encontrada onde a S é grande e vários fatores ambientais atuam simultaneamente.
Krebs (2001)
Distribuição log-normaldados originais com mariposas de Preston (1948)
Ricklefs (2000)
Coletas adicionais em uma comunidade tendem em “mover” a curva para a direita = adição de espécies raras.
Krebs (1995)
Quando a distribuição é log-normal, pode-se estimar a S de espécies de uma comunidade
mesmo sem que todas tenham sido capturadas
Krebs (1995)
Que mecanismos podem explicar a regularidade apresentada por essa
distribuição?Sugihara (1980):
- os padrões de abundância relativa são resultantes de forças ecológicas evolutivas e forças contemporâneas;
- podem ser relacionados à disponibilidade de nichos (e recursos) e COMO estes foram repartidos entre as espécies da comunidade.
NICHO TOTAL = RECURSOS
NICHO NÃO UTILIZADO
NÃO UTILIZADO
3ª espécie mais
abundante
4ª espécie mais
abundante
1ª espécie mais
abundante
2ª espécie mais
abundante
Tokeshi (1999)
1
1
2
23
34
45
5
6
6
7
7
Invasão de nicho ou fragmentação adaptativa
Existem regras de repartição de nicho que resultam nos padrões de abundância relativa observados na natureza, como por exemplo as que acabamos de ver?
Série geométrica
Stiling (2002)
“Broken stick” (modelo dos palitos quebrados)
Stiling (2002)
Modelo log-normalStiling (2002)
Krebs (2001)
Ei ecólogos, esses padrões não são peculiares de comunidades biológicas! Eles aparecem em
qualquer sistema complexo com um número suficientemente
elevado de amostras.
Ações negociadas
Precipitação no leste americano Músicas interpretadas pelo grupo Cowboy Junkies
Volume de ações de 2004 Citações de artigos científicos
Os “Diagramas de Abundância Relativa” ou “Curvas do
Componente Dominância” ou “Whittaker plots” são uma
excelente maneira de expressar os dois componentes da diversidade
(riqueza e uniformidade)
Tokeshi (1999)
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
Pos ição das espéc ies ("rank" de abundânc ias )
60
80
200
400
600
800
A
bundância
1000
62
125
250
500
2 4 6 8 12 14 16 18 2010
Abundâncias
Rearranjando as espécies em ordem de dominância, obtem-se os “Diagramas de Abundância Relativa”:relacionam as espécies, em ordem decrescente de abundância no eixo x, e sua abundância no y
Posição das espécies ("rank" de abundância)
Abu
ndân
cia 300
280250 240
220 210
180 175 172150
140
9990 89
80
60
80
100
200
400
600
800
1000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Abundância
comuns raras
Rearranjando as espécies em ordem de dominância, obtem-se as“diagramas de abundância relativa”:relacionam as espécies, em ordem decrescente de abundância no eixo x, e sua abundância no y
Posição das espécies ("rank" de abundância)
Abu
ndân
cia
1000
490
200
120
70
60
80100
200
400
600
8001000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Abundâncias
raras comuns
Reforçando: como chegamos a essas curvas?
Posição das espécies ("rank" de abundância)
Abu
ndân
cia 300
280250 240
220 210
180 175 172150
140
9990 89
80
60
80
100
200
400
600
800
1000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Abundância
comuns raras
Reforçando: como chegamos a essas curvas?
Posição das espécies
Abu
ndân
cia
60
80
100
200
400
600
800
1000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Notar que essas curvas demonstram os dois atributos da diversidade: RIQUEZA E
UNIFORMIDADE
Curvas do componente dominância: exemplos de florestas de diferentes
latitudes Odum & Barret (2007)
Curvas do componente dominância: exemplos de florestas em diferentes
estágios da sucessãoTokeshi (1999)
Plots das curvas “rank/abundance” de plântulas recrutadas em fragmentos e em uma floresta natural amazônica, na região norte de Manaus. Benitez-Malvido & Martinez-Ramos (2003).
Benitez-Malvido & Martinez-Ramos (2003)
Curva do componente dominância demonstra efeito da fragmentação sobre a comunidade de gastrópodos. Schiltbuizen et al. (2005).
Schiltbuizen et al. (2005)
Curvas do componente dominância: avaliação de locais poluídos
Odum (1984)
1896
1996