CONCEITOS DE “COMUNIDADE”

“Populações de espécies que ocorrem juntas no espaço e no tempo” Begon et al (2007)

“Grupos de espécies que interagem, ou têm potencial de interagir, com outras” (Strong et al 1984)

“Grupos de populações de plantas e animais vivendo em um determinado lugar; unidade ecológica utilizada em um sentido amplo a fim de incluir grupos de vários tamanhos e vários graus de interação” (Krebs 1985)

Destaque para interações!

Define grupos taxonômicos!

Destaque para local e período

O CONCEITO DE COMUNIDADES DEVERIA SE LIMITAR ÀS ESPÉCIES QUE INTERAGEM DE ALGUMA FORMA, OU

DEVERIA REPRESENTAR QUAISQUER CO-OCORRÊNCIAS (“ASSEMBLÉIA”)?

DEBATE 1

“COMUNIDADES” “ASSEMBLÉIAS”(“ASSEMBLAGE”)

X

Interações

Molles et al. 2005

Listas de espécies

Martini 2002

QUESTÕES ENVOLVIDAS NO DEBATE:

- IMPOSSÍVEL CONHECER TODAS AS INTERAÇÕES...

- EXISTE “NEUTRALISMO”?

- O QUE SIGNIFICAM LISTAS DE ESPÉCIES?

ANIMAIS – Mais fácil quantificar interações (exemplo: análises de conteúdo estomacal)

PLANTAS – Difícil quantificar interações (exceção: p. ex. análises de epífitas e forófitos - Talita)

DIFERENÇA EM ESTUDOS DE COMUNIDADES ANIMAIS E VEGETAIS

Fatores estocásticos importantes na sobrevivência ao invés de adaptações

ÚNICO CONSENSO: “Espécies ocorrendo em uma mesma área”

MAS QUAL O LIMITE DESSA “ÁREA” ?????Exemplo clássico são os lagos, mas...

DEBATE 2

COMUNIDADE FECHADA X COMUNIDADE ABERTA

Visão “ORGANÍSMICA”

Frederick Clements

Visão “INDIVIDUALÍSTICA”

Henry Gleason

De acordo com CLEMENTS (1916) – Visão Organísmica:

- Comunidade totalmente integrada, como um “organismo”

- Interdependência entre espécies

- Limites coincidentes das distribuições das espécies

- Limites nítidos da comunidade

- Filosofia holística

De acordo com GLEASON (1935) – Visão Individualística:

- Espécies ocorrem juntas “ao acaso”

- Independência dos limites de distribuição das espécies

- Difícil estabelecer limites para uma comunidade

- Filosofia reducionista

COMUNIDADES FECHADAS

COMUNIDADES ABERTAS

Gradiente ambiental

Ab

un

dân

cia

A

bu

nd

ân

cia

Ricklefs (2003)

(modificado de Cox et al., 1976)

Curva teórica para uma espécie

COMUNIDADES FECHADAS

COMUNIDADES ABERTAS

Gradiente ambiental

Ab

un

dân

cia

A

bu

nd

ân

cia

CURVAS TEÓRICAS

Cada curva representa a abundância de uma espécie ao longo do gradiente

Ricklefs (2003)

DADOS REAIS – Whittaker (1960, 1965)

“Comunidades Abertas” são

observadas mais freqüentemente

Conceito de “CONTINUUM”

Ricklefs (2003)

ESPÉCIES SE DISTRIBUEM INDEPENDENTEMENTE

NO ESPAÇO ...

Distribuição geográfica de 12 espécies de árvores que ocorrem em associação no leste do Kentucky (USA)

Ricklefs (2003)

Distribuição geográfica de três espécies de árvores ao longo do Pleistoceno. Em cinza: geleiras. (Jacobson et al. 1987, adaptado por Ricklefs, 2003)

Espruce

Pinheiro

Carvalho

MILHARES DE ANOS ATRÁS

... E PODEM MUDAR AO LONGO DO TEMPO

ENTÃO, SE AS ESPÉCIES OCORREM DE FORMA TÃO INDEPENDENTE...

PORQUÊ ESTUDAR COMUNIDADES??

EXISTEM PROPRIEDADES CARACTERÍSTICAS DE COMUNIDADES??

COMO DEFINIR SEU OBJETO DE ESTUDO ??

ALGUMAS VISÕES RADICAIS:

“Comunidades não têm validade temporal, portanto, não têm validade ecológica” citado por Magurran (2004)

Não há evidência para um nível especial em um continuum espacial que nós possamos

denominar “comunidade” (Wilson e Chiarucci, 2000)

Mas não é bem assim.....

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES

1 - RIQUEZA DE ESPÉCIES

(QUANTAS ESPÉCIES?)

Distribuicão do número de espécies de aves em diferentes regiões da América do Norte e América Central

Obs. O lado de cada quadrado equivale a 350 milhas (~805km)

Terborgh (1986)

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES

2- COMPOSIÇÃO DE ESPÉCIES

(QUAIS ESPÉCIES?)

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES

3 - DOMINÂNCIA/ABUNDÂNCIAS RELATIVAS

(ALGUMA ESPÉCIE PREDOMINA?)

ÁREA QUEIMADA

1

10

100

1000

10000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Espécies

Lo

g N

º d

e s

em

en

tes

CpMm

So1

LcHs

Espécies dominantes na chuva de sementes em uma área queimada no sul da Bahia (Martini, 2002)

Cp = Cecropia pachystachya Mm = Miconia mirabilisSo1 = Solanaceae sp 1Hs = Henriettea succosaLc = Lepidaploa cotoneaster

P1=5P2=5

S1=12S2=12S3=12S4=12

M1=10M2=10M3=10M4=10

PIONEIRAS : 2 spp x 5 inds. = 10SECUNDÁRIAS : 4 spp x 12 inds. = 48MADURAS : 4 spp x 10 inds. = 40

FLORESTA NATURAL Sem perturbação

N = 98 indivíduosS = 10 espécies

P1=7

S1=15

M1=13

P2=7P3=7P4=7P5=7P6=7

S2=15

M2=13

PIONEIRAS : 6 spp x 7 inds. = 42SECUNDÁRIAS : 2 spp x 15 inds. = 30MADURAS : 2 spp x 13 inds. = 26

FLORESTA PERTURBADAEfeito sobre a

Composição florísticaN = 98 indivíduosS = 10 espécies

P2=5

S1=10

M1=8

N = 98 indivíduosS = 10 espécies

P1=5

S2=10S3=10

S4=26

M2=8M3=8M4=8

FLORESTA PERTURBADAEfeito sobre a

Abundância Relativa

PIONEIRAS : 2 spp x 5 inds. = 10SECUNDÁRIAS : 3 spp x 10 inds. = 30 1 spp x 26 inds. = 26MADURAS : 4 spp x 8 inds. = 32

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES

4 - ARRANJO ESPACIAL DE ESPÉCIES

(COMO AS ESPÉCIES SE DISTRIBUEM NO ESPAÇO?)

Distribuição espacial de duas espécies dominantes em uma parcela de 10,24 ha de Cerradão no estado de São Paulo (Capretz, 2005)

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES

5 - ORGANIZAÇÃO DE TEIAS TRÓFICAS

(COMO AS INTERAÇÕES ESTÃO ESTRUTURADAS?)

Paine (1966)

OUTROS TÓPICOS IMPORTANTES RELACIONADOS A COMUNIDADES:

- RESISTÊNCIA

- RESILIÊNCIA

- ESTABILIDADE

RESILIÊNCIA E RESISTÊNCIA

Begon et al (2007)

ESTABILIDADE LOCAL X GLOBAL

Begon et al (2007)

ECOLOGIA DE COMUNIDADES:

“Estudo de padrões na estrutura e no comportamento de assembléias de espécies” Begon et al (2007)

“Procura entender a maneira como agrupamentos de espécies são distribuídos na natureza e as formas pelas quais tais agrupamentos podem ser influenciados pelo ambiente abiótico e pelas interações entre as populações” (Begon et al. 2007)

“Visa entender os padrões e processos envolvendo grupos de espécies que coexistem em um dado local” (Lawton 2000)

“Estudo de padrões na estrutura e no comportamento de assembléias de espécies” Begon et al (2007)

“Procura entender a maneira como agrupamentos de espécies são distribuídos na natureza e as formas pelas quais tais agrupamentos podem ser influenciados pelo ambiente abiótico e pelas interações entre as populações” (Begon et al. 2007)

“Visa entender os padrões e processos envolvendo grupos de espécies que coexistem em um dado local” (Lawton 2000)

ECOLOGIA DE COMUNIDADES:

COMO SE FAZ NA PRÁTICA...

Seria possível estudar TODOS os organismos existentes e TODAS as interações entre eles???

Exemplo: Espécies encontradas sobre e dentro dos corpos de ratos da madeira (Apodemus sylvaticus), na Inglaterra (Elton, 1940)

SOBRE O CORPO DENTRO DO CORPO 12 espécies de ácaros 3 platelmintos 11 espécies de pulgas 3 nematelmintos 1 besouro 2 tênias 1 carrapato 2 flagelados 1 piolho 2 coccídeos 2 ácaros 2 ciliados 1 ameba 1 tripanossomo 1 espiroqueta

É virtualmente impossível estudar a comunidade toda!

Embora a maioria dos pesquisadores idealizem a comunidade como uma mistura rica em espécies de variados táxons, frequentemente simplificamos o

problema

3 ABORDAGENS PRINCIPAIS:

TAXONÔMICA ou FISIONÔMICA

TEIAS DE INTERAÇÕES

GUILDAS

TAXONÔMICA ou FISIONÔMICA

Determina um grupo taxonômico (Aves, Mamíferos, Insetos, etc) ou um grupo fisionômico, por exemplo, no

caso de plantas (árvores, lianas, herbáceas)

Delimita uma ÁREA, e faz um censo ou amostras

Método difere muito a depender do grupo estudadoAlguns exemplos a seguir:

Método de parcelas para plantas (exemplo)

Dados do Projeto Parcelas Permanentes/Biota/FAPESP

30 m

100 mN

O E

S

Árvore mais próxima ao ponto central (> 5 cm dap)

Ponto central do quadrante

Distância da árvore ao ponto central

Método de ponto-quadrante para plantas (exemplo)

Medição, coleta, prensagem, identificação...

Fotos do Projeto São Luiz do Paraitinga/Biota/FAPESP

Método de armadilhas para insetos

Fotos do Projeto São Luiz do Paraitinga/Biota/FAPESP

Método de armadilhas para répteis e anfíbios

Martha C Lange

Martha C Lange

Fotos do Projeto São Luiz do Paraitinga/Biota/FAPESP

Método de “play back” para anfíbios

Foto retirada do CD Corredor Central da Mata Atlântica (Prado et al 2003)

“Play back” também é usado para Aves

Foto retirada do site:www.aultimaarcadenoe.com.br/observando3.jpg

Método de pegadas para mamíferos

Onça pintad

aTatu

Foto:Renata Pardini

“Idéia” no Livro do Lawton (2000) : As “comunidades” são tipicamente muitas ordens de magnitude menores que os limites de distribuição geográfica dos organismos considerados, mas não

tão pequenas que contenham apenas poucos indivíduos da espécie dominante.

Como definir o TAMANHO da área ou das amostras???

Uma das questões mais difíceis de responder!

Dificuldade ligada com o próprio problema da delimitação de

comunidades

TEIAS DE INTERAÇÕES

Delimita um local e tenta compreender as interações entre os organismos existentes

Predominantemente estudos envolvendo animais

Interações em uma floresta tropical em El Verde, Porto Rico

Conceito de “Módulo da comunidade”: o estudo de uma pequena parte da teia trófica de uma comunidade (Lawton & Holt 1997)

Nesse caso, um módulo com enfoque nos vertebrados da comunidade

GUILDAS

Delimita um RECURSO e analisa todas as espécies que utilizam aquele recurso no local

Exemplo clássico: Estudos de John Lawton com Pteridium aquilinum em diferentes locais do mundo

CONJUNTO DE ESPÉCIES RELACIONADAS

EXPLORANDO OS MESMOS RECURSOS

GUILDASCOMUNIDADE

TAXA

“ENSEMBLES”

“ASSEMBLAGE”

GUILDAS LOCAIS

A

B C

A = GRUPO TAXONÔMICOB = LOCAL E TEMPOC = RECURSOS

TENTATIVA DE “ORGANIZAR” A TERMINOLOGIA USADA EM ECOLOGIA DE COMUNIDADES (Fauth et al., 1996)

QUESTÕES AINDA IMPORTANTES

Como delimitar uma comunidade?

Qual o tamanho/número adequado de amostras no caso de impossibilidade de realizar um censo?

Quais fatores são mais importantes na definição das espécies que compõem uma comunidade?

As comunidades estão saturadas de espécies?

Porquê as comunidades diferem em número de espécies?

LEMBRAR QUE A COMUNIDADE MUDA AO LONGO DO TEMPO...

DINÂMICA DE COMUNIDADES

IACOMPANHAMENTO DE PARÂMETROS DA COMUNIDADE

(Mortalidade, Recrutamento, Biomassa, Riqueza de espécies, etc) AO LONGO DO TEMPO

Área Basal de árvores mortas a cada ano em parcelas de 4 ha. A seta

indica a data de passagem de um furacão

Recrutamento de indivíduos a cada ano em parcelas de 4 ha. A seta indica

a data de passagem de um furacão

Harcombe et al. (2002)

DINÂMICA DE COMUNIDADES

II

SUCESSÃO ECOLÓGICA

Modelo clássico de sucessão segundo Clements (1916)

DINÂMICA DE COMUNIDADES

III

PROCESSOS BIOGEOGRÁFICOS

Modificação da comunidade de mamíferos ungulados na América do Norte e do Sul após a união dos continentes

Ricklefs (2003)

PROCESSOS ATUANDO EM DIFERENTES ESCALAS

ALGUMAS QUESTÕES PARA AS PRÓXIMAS DÉCADAS (Lawton, 2000)

Como as comunidades responderão às mudanças climáticas globais?

A simplificação das comunidades locais, em função das extinções seletivas terão conseqüências para os processos dos ecossistemas (como armazenamento ou ciclagem de nutrientes)?

Como a fragmentação de hábitats e a extinção regional de espécies influenciam os padrões e processos de comunidades locais?