aula de nicho ecológico.ecologia de populações.gradução em biologia
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Nicho ecológico
Aula de qualificação 2014-1
Doutorando: Rafael C.R. Souza
Orientação: Dr. Paulo Pompeu
Programa de Pós-graduação em Ecologia AplicadaDepartamento de BiologiaUniversidade Federal de Lavras
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• Conceito
• Histórico
• Conceito de Hutchinson
• Dimensões do nicho
• Nicho Fundamental e Nicho Realizado
• Diferenciação de nicho (diversidade atual
de espécies)
• Estudos sobre Nicho
• Aplicação do conceito de Nicho Ecológico
Assuntos Abordados:Pré-requisitos:
• Crescimento populacional (fitness, taxa
de crescimento, condições e recurso)
• Teoria de história de vida
• Interações e redes tróficas (competição,
Príncipio da exclusão competitiva)
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O que é nicho?
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O que é nicho ecológico?
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Fonte: http://weheartit.com/entry/5902597
Profissão?
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Foto: Fábio Paschoal
Lugar?
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Joseph Grinnell - 1917
Primeira definição de Nicho Ecológico:
“...última unidade de distribuição, que cada espécie é
limitada por fatores estruturais e instintivos, sendo
estes sujeitos a variações lentas ao longo do tempo”
California Thrasher – Estudo sobre sua
distribuição e relação com recursos, condições e
interações com outros pássaros.
“Não é possível que duas aves
distintas ocupem o mesmo nicho.”
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Charles Elton - 1927
“ O “nicho” de um animal significa seu lugar no meio
biótico, suas relações com alimento e inimigos”.
Raposa do ÁrticoHiena da África
Nicho
Conceito de nicho funcional
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Hipervolume n-dimensional
O nicho ecológico de uma espécie é o hipervolume de n dimensões, definido num sistema de eixos de recursos e/ou
condições ambientais, dentro do qual as populações de uma espécie conseguem manter, ao longo do tempo
G. E. Hutchinson - 1957
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Gradiente ambiental x
Fitn
ess
Dimensões do Nicho
- Habitat e micro-habitat (espaço
ocupado)
- Espectro de alimentos, nutrientes
essenciais
- Requerimentos reprodutivos
(nutrição, locais de nidificação ou
tocas)
- Sazonalidade (quando os recursos
são requeridos e usados).
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Nicho fundamental
Variáveis ambientais x
Var
iáve
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mb
ien
tais
y
Nicho Fundamental
Região Ótima
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Um mundo de interações
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Nicho realizado (efetivo)
Sobreposição de Nicho (competição)
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Primeira dimensão do Nicho
Segu
nd
a d
imen
são
do
Nic
ho
Diferenciação de nicho
- A coexistência é
possível quando não
há sobreposição de
todas as dimensões
do nicho
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A teoria do Nicho X Manutenção da Biodiversidade
6 espécies
10 espéciesAumento do gradiente de recursos e condições
10 espéciesMaior especialização
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Dificuldade prática
Como identificar todas as dimensões?
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Estudo de algumas dimensões
- Dimensão espacial (dimensões do espaço)
- Dimensão temporal (período de atividade, sazonalidade)
- Dimensão trófico (espectro alimentar)
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Dimensão espacial
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Chthamalus stellatus
Balanus balanoides
- Distribuição de duas espécies de
moluscos na zona entre-marés.
- Zonas entre-marés demonstram uma
zoneamento vertical marcado.
- Relação entre fatores ambientais e
interação (competição)
Influência da competição no Nicho
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Distribuição no entre-Marés entre as espécies de moluscos
Maré
alta
Maré
baixa
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Localização no costão rochoso
Molhada Úmida Seca
Balanus
Chthamalus
Taxa d
e c
rescim
ento
Presença de competição
Nicho realizadoNicho realizado
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Localização no costão rochoso
Molhada Úmida Seca
Balanus
Taxa d
e c
rescim
ento
Ausência de competição
Nicho realizado e
fundamental
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Localização no costão rochoso
Molhada Úmida Seca
Chthamalus
Taxa d
e c
rescim
ento
Ausência de competição
Nicho realizado
Expansão do nicho realizado:
Liberação competitiva
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Maré
alta
Maré
baixa
Nicho
Fundamental
Nicho
Realizado
Separação de Nicho
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- A teoria de Nicho considera que existe hierarquia nas relações
(competidor dominante)
- O nicho de uma espécie pode contrair na presença de um
competidor dominante (coexistência)
- Na ausência do competidor dominante, ocorre a Liberação (soltura)
competitiva, onde o nicho realizado do competidor inferior expande
Lições aprendidas
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Dimensão trófica
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Tringa flavipes
Calindris fuscicollis
Charadrius collaris
Análise de aspectos
das dimensões
relacionadas ao
hábitos alimentares
Beltzer –
Nicho de 3
espécies de aves
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Diferenciação dos
tamanhos das presas
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Disponibilidade do recurso
Diferenças na
Utilização do recurso
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Tringa flavipesCalindris fuscicollisCharadrius collaris
Separação espacial
Diferenciação de dimensões do
Nicho permitindo a coexistência
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Aplicação do conceito de Nicho à Conservação de Espécies
Modelagem de Nicho Ecológico
Dados empíricos sobre a
ocorrência das espéciesVariáveis ambientais (preditoras)
Mapas de
adequabilidade
ambiental
Distribuição potencial
geográfica das espécies.
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• Pato mergulhão – rara e ameaçada
• Perda de hábitat e desmatamento
• Identificar áreas potenciais de
ocorrência e propor medidas para
conservação
Aplicação do conceito de Nicho a Conservação de Espécies
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Pontos de ocorrência
histórico e atual
Variáveis ambientais:
• Altitude
• Índice de umidade topográfica
• Temperatura média anual
• Sazonalidade de temperatura
• Temperatura máxima do mês mais
quente
• Amplitude térmica anual
• Precipitação anual
• Precipitação no mês mais seco
• Sazonalidade da precipitação
• Precipitação do trimestre mais quente
• Precipitação do trimestre mais frio
Aplicação do conceito de Nicho a Conservação de Espécies
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Propostas:
• Populações
disjuntas –
medidas para
criação de
corredores
ecológicos
• Mais de 90% da
área potencial de
ocorrência está
fora de UC
• Identificar fatores
limitantes em
micro-escala
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Resumo• Nicho Ecológico não é a casa do organismo nem mesmo sua profissão no ambiente
• Grinell (1917) conceitua pela primeira vez Nicho Ecológico -> Elton (1927) define
Nicho com uma abordagem mais funcional do organismo
• Hutchinson (1957) define o Nicho como sendo um Hipervolume com n dimensões,
tais dimensões é o conjunto dos condições e recurso que permitem que a espécie
persista (sobreviva e reproduza) em um ambiente
• Dimensões do nicho é conjunto de condições e recurso (espacial, temporal e trófica)
a partir de suas faixas de tolerância (amplitude)
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Resumo• Hutchinson diferencia dois nichos:
• Nicho fundamental, é a região do nicho com dimensões na faixa de tolerância
ideal para a espécie sem interação
• Nicho realizado, é a região do nicho com dimensões na faixa de tolerância ideal
para a espécie com interação
• A competição é resultado da sobreposição de nicho e quando não há sobreposição
total das dimensões do nicho a coexistência é possível (diferenciação de nicho)
• O conceito de Nicho Ecológico é bastante utilizado para predição de possíveis áreas
de ocorrência de espécies (ameaçadas, exóticas, interesse comercial, etc)
possibilitando a criação de estratégias de conservação mais eficazes