curso ecologia/cefet mg aula 5: interações ecológicas como as populações se comportam quando...
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Curso Ecologia/CEFET MG
Aula 5:
Interações Ecológicas
Como as populações se comportam quando estão em comunidades.
Populações em comunidades - espécies em interação dentro de uma área geográfica
Podem atuar como agente regulador das populaçõesPodem agir como forças seletivas em processos evolutivos das sps envolvidas- coevolução
Afetam +ou – as outrasSps envolvidas
Tipos de interações Harmônicas
• (intraespecífica): Colônias (celenterados, biofilmes),
unidos fisicamente e Sociedades (abelhas e
formigas)
(interespecífica): Protocooperação (facultativas) ex:
pássaro palito e crocodilo, carang. Bernardo-eremita e anêmona;
Mutualismo ou Simbiose: (obrigatória) ex:
liquens (alga+fungo), rhizobium e leguminosas, micorrizas; Cupins +protozoários; boi +bactérias e protozoários;
Comensalismo (rêmora e o tubarão)
Inquilinismo (peixe agulha se esconde dentro
do pepino do mar); plantas epífitas (orquídeas e samambaias, usam a planta como suporte)
Tipos de interações (desarmônicas)
• Intra-específicas: Competição (por espaço, por alimento, pela
• fêmea; ex: territorialidade em cães, lobos, etc, favorece a seleção natural = Evolução)
Canibalismo (fêmea do louva a Deus)
• Inter-específicas: Competição (exclusão competitiva de Gause,
• ex: Paramecium, ver Figura)
• Predação (forma de regular tam. Populacional;
ex; lince e coelho, ver gráfico e curva de crescimento)
Amensalismo (-/ 0)algas vermelhas liberam toxinas na
água, fungos que liberam antibióticos)
Parasitismo (usado como controle biológico)
Esclavagismo (formigas vermelhas escravizam
formigas foscas)
Sociedades (divisão de tarefas) (+/+)
Colônias (+/+)
organismos unidos fisicamente (intraespecífica )
Protocooperação (+/+)relação facultativa
Mutualismo (+/+) interespecífica
Musgos e liquens(fungos + algas)
Simbiose (+/+ ) relação obrigatória
Liquens (algas- fotossíntese) + fungos (retira nutrientes do local)
Nos liquens evidencia-se uma evolução nesse tipo de associaçãoDesde o parasitismo até o mutualismo.
Líquens primitivos Líquens mais avançados
Mutualismo ou simbiose(relação obrigatória)
Boi (se alimenta dos ácidos graxos)
+ bactérias (degradadoras de celulose)
Saúvas tropicais + fungos basidiomicetosAceleram a decomposição das folhas Acelerando o processo de decomposiçãoFungo: aparelho enzimático degradador da celulose;Saúvas:o material fecal da formiga contém enzimas que degradam proteínas. A simbiose pode ser vista como uma aliança metabólica na qual os metabolismos do C e N dos dois organismos foram integrados
SimbioseA ciclagem de minerais, além da produção alimentar,
é melhorada pela simbiose entre microrganismos e plantas
Micorriza em uma raiz decastanheiro
Simbiose entre as bactérias fixadoras de N e leguminosas
FBN-Azotobacter Chroococum
Rhizonium + leguminosas (feijão, soja)
Ciclo do N
Hipótese endossimbiótica
Simbiose (+/+)
Recife de coral em simbiose com a Microalga zooxantelas
Morte das algas em conse-quência da elevação da Tdos oceanos
Inquilinismo- epífitas
Comensalismo (+ / 0)Tubarão e rêmora
Tipos de interações (desarmônicas)
• Intra-específicas: Competição (por espaço, por alimento, pela
• fêmea; ex: territorialidade em cães, lobos, etc, favorece a seleção natural = Evolução)
Canibalismo (fêmea do louva a Deus)
• Inter-específicas: Competição (exclusão competitiva de Gause,
• ex: Paramecium, ver Figura)
• Predação (forma de regular tam. Populacional;
ex; lince e coelho, ver gráfico e curva de crescimento)
Amensalismo (-/ 0)algas vermelhas liberam toxinas na
água, fungos que liberam antibióticos)
Parasitismo (usado como controle biológico)
Esclavagismo (formigas vermelhas escravizam
formigas foscas)
Mecanismos de competiçãopor exploração (indireta)
uma espécie (2) torna o recurso menos disponível para a outra espécie (1)
Competição por interferência direta
Coral frondoso (Agaricia) x maciço (Moussa) em recifes: competição por luz e espaço- Agaricia cresce mais rapidamente e sombreia Moussa;- Moussa estende filamentos mesentéricos e digere porções da colônia do competidor;- Agaricia, desenvolve pólipos 30 vezes maiores que os normais e com nematocistos mais potentes => vence a competição- formas maciças persistem no recife em áreas mais profundas (tolerantes ao sombreamento) ou com maior força de ondas;
Herbivoria (+ / -)Caracterizada pela peculiaridade da presa ser um produtor, que pode ser
consumido total ou parcialmente
Habitat e Nicho Ecológico (largura e superposição)
Nichos superpostos:divergência
Nichos não superpostos
Curva de atividade de duas espéciesAo longo de uma única dimensão de recurso
Competição (+/ -)(princípio da exclusão competitiva de Gause)
Paramecium, com nichos semelhantes
P.caudatum sozinho
P.caudatum em cultura mista é excluido
Competição e Coexistência
Embora tenham os tamanhos de suas populações reduzidas, as duas espécies persistem nos cultivos porque:- ocupam posições distintas no meio de cultivo;- utilizam diferentes formas de microorganismos como alimento
Coexistênciadiminuição da intensidade da competição por diminuição da sobreposição (diferenciação) do nicho ecológico . Sofrem mudanças fisiológicas, morfo
e/ou comportamentais de modo a partilhar os recursos de forma distinta
Efeito da competição na distribuição de aves no habitat (Odum, 1986)
Espalha-se no habitat
Restringe-se a Faixa ótima
Competição e outros fatores do ambiente podem afetar o processo competitivo alterando a capacidade de suporte
e/ou a taxa intrínseca de crescimento das populações envolvidas
Besouro TriboliumEm diferentes T e Umidade do ar(Park, 1954)
Fatores que controlam a distribuição de 2 espécies de cracas
Fatores físicos, como o dessecamento, controlam os limites superiores de Balanus, enquanto que fatores biológicos, como competição e predação,Controlam a distribuição para baixo de Chthamalus.
Predação (+ / -) (Oscilação cíclica na densidade populacional)
Predação (+/- )
Parasitismo (+/ -) adaptações específicas em relação ao hospedeiro
Relação com o hospedeiro
Categorias DescriçãoLocal de fixação ectoparasita sobre o corpo
endoparasita dentro do corpo
Grau de fidelidade obrigatórioalimentação e reprodução exclusivamente no hospedeiro
facultativoapresentam meios alternativos de alimentação e reprodução
Número de hospedeiro monogenético uma espécie de hospedeiro
digenéticoduas ou mais espécies de hospedeiros
Nasonia vitropennis (vespa parasita) x Musca domestica (mosca doméstica)
O parasita não pode eliminar o hospedeiro, pois a vida deleDepende do primeiro. Portanto, existe uma adaptação e Coevolução entre ambos
Competição e seus efeitos• Exclusão competitiva (quando a competição entre duas
espécies estreitamente aparentadas provoca uma separação ecológica);
• Coexistência (a competição provoca muitas adaptações seletivas que facilitam a coexistência de uma diversidade de organismos numa dada área ou comunidade).
• Seleção Natural (competição é um dos mecanismos da seleção natural, esta atua a longo prazo, de modo a eliminar ou evitar um confronto prolongado direto entre espécies bionomicamente semelhantes).
• Evolução e seleção natural (A espécie é uma unidade biológica unida por um pool gênico comum). A evolução envolve mudanças nas frequências gênicas que resultam de: (1) pressão seletiva do ambiente e de espécies interativas; (2) mutações recorrentes; (3) deriva gênica, mudanças casuais na estrutura gênica.
• Especiação: ocorre quando o fluxo gênico é interrompido por um mecanismo isolador. Quando o isolamento é através da separação geográfica, tem-se a especiação alopátrica; quando o isolamento é por meios ecológicos ou genéticos, tem-se a especiação simpátrica.
Adaptações de presas e hospedeiros Predação e parasitismo como fator seletivo
Morfológicas Comportamentais
Fisiológicas
Defesas mecânicas Agressividade Defesas químicas
Coloração aposemática
Postura de intimidação
Produção excepcional de frutos e sementes em alguns anos
Camuflagem/mimetismo
Fingimento de morte
Sistema imunológico
PolimorfismoPeríodo de atividade
Limpeza corpórea
Seleção Natural
Especiação
Exercício- com base na aula e discussões, proponham para cada interação citada, se as consequências sobre crescimento, reprodução e sobrevivência para cada espécie envolvida serão
positivas, negativas ou nulas.
Tipo de interação Espécie
1 2
Justificativa
Potocooperação
Herbivoria (1 sobre 2)
Predação (1 sobre 2)
Competição
Inquilinismo
Comensalismo
Simbiose-mutualismo
Simbiose-parasitismo
(1 sobre 2)
Relações interespecíficas (Odum, 1986)
Tipo de interação Espécie
1 2
Natureza da interação
Neutralismo 0 0 Nenhuma população afeta a outra
Competição direta ---- ---- Inibição de cada espécie
Amensalismo ---- 0 Pop. 1 inibida, 2 não afetada
Parasitismo ++ --- 1 geralmente menor que 2
Predação (herbivoria) ++ ---- 1 geralmente maior que 2
Comensalismo ++ 0 1 beneficia 2 não afetada
Protocooperação ++ ++ Favorável à 1 e 2
Mutualismo ++ ++ favorável à ambas e obrigatória