Ecologia Básica:Fatores limitantes

Roberth Fagundes

Interação entre organismos e ambiente

Habitat: Lago (água, 25°C, alimento)

Caracter: Tegumento

Teg. Fino (baixo isolamento térmico e proteção)

T. fino (TF): 100%

após 10 mil anos

Caractere tegumento:

Genótipos:

T. fino (TF): 80%

T. grosso (TG): 10%

T. poroso (TP): 10%

Variabilidade Genética

Evolução por mutação

Reprodução: 25°C

Aptidão (prole produzida): TF > TP e TG

10 mil anos

Aptidão >

Fitness: Sobrevivência

Crescimento

Reprodução

Reprodução: 25°C – 15°C

Aptidão (prole produzida): TG > TF > TP

20 mil anos: 25°C – 15°C

Evolução por seleção natural

Evolução por seleção natural

Mudança ambiental 25°C – 15°C

Variabilidade genética Caractere tegumento: fino, grosso e poroso

Reprodução diferenciada Tegumento grosso: vantagem adaptativa: adaptação ao frio

Tegumento grosso: maior aptidão

Hereditariedade Nova geração possuía tegumento grosso

Tegumento grosso: Maior Fitness: sobrevivência, crescimento e reprodução

30 mil anos: migração

30 mil anos: colonização (abundância e distribuição)

5°C 60°CPopulação se distribui em habitats de 10 a 45°C

10°C 45°CLimite de tolerância

Temperatura é um fator limitante

300 indivíduos

Fatores limitantes

Fatores que em falta ou excesso afetem o fitness de um indivíduo ou espécie;

Condições

Características químicas e físicas Não são consumidas ou esgotadas

Sujeitas a variações temporais e de intensidades

Podem ser de efeito direto ou indireto

Recurso

Qualquer substância ou objeto exigido pelo organismo para sobrevivência, crescimento e reprodução. Espaço

Abrigo

Nutrientes

Água

Luz

Parceiros sexuais

Restrições abióticas

Restrições comportamentais

A populações de cambacicas duplicou em uma floresta após a instalação de ninhos artificias

População limitada por locais de nidificação

Restrições bióticas

As cracas Balanus excluem competitivamente as cracas Chthamalus da zona de maré baixa

Restrições bióticas

Restrições bióticas

Em florestas secundárias da amazônia central, Tococabullifera consegue se estabelecer, porém seu parceiro mutualista, a formiga Azteca, tem dificuldade em fundar colônias:

Maior herbivoria

Maior mortalidade de plantas

Lei de tolerância

Cada organismo possui um intervalo de condições ambientais às quais ele está adaptado, o que define seu ótimo

Princípios de tolerância

Uma mesma espécie pode ter ampla tolerância a um fator e estreita a outro.

Condições não ótimas de um fator (ou a ação de algum fator de tensão) podem causar alterações na amplitude de tolerância a outros fatores.

Em ambientes naturais, as espécies muitas vezes não vivem dentro da faixa ótima em relação a um determinado fator.

Indivíduos reprodutivos e em estágios imaturos apresentam, em geral, amplitudes de tolerância mais estreitas.

5°C 60°C

S C R C S

20°C 25°C

Rochas

Espaço (Sedimento): Fator limitante

Fluxo de alimentos

10

5

0

10

5

Fator limitante: alimento

30 mil anos: temperatura, espaço e alimento

40 mil anos: predador

Fator limitante: predação

40 mil anos: temperatura, espaço, alimento e predação

5°C 60°C60°C

50 mil anos: especialização

Fatores limitantes

Temperatura: restrição fisiológica

25<35<55

Espaço: sedimento para abrigo

25%<100%

Alimento: itens por indivíduo

5<10...

Predadores: morte

10%<30%<40%

Nicho ecológico

0102030405060

Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p.ind.)

Nicho Ecológico

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1.002.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.0012.00

13.0014.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

23.0024.00

Nicho Ecológico

Constrição de nicho

0°C 60°C30°C 55°C40°C

Nicho ecológico

Conjunto dos limites de tolerância

Limites de tolerância: nicho ecológico

Nicho ecológico

Nicho fundamental: amplitude de condições e recursos necessárias para a ocorrência da espécie sem considerar efeitos de interação.

Nicho realizado: amplitude de condições e recursos que o organismo consegue utilizar considerando interações ecológicas.

HABITAT

FL FL

NICHONICHONICHO

LIMITE DE TOLERÂNCIA

01020304050607080

Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p. ind.)

Nicho ecológico

01020304050607080

Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p. ind.)

0

20

40

60

80Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p. ind.)

0

20

40

60

80Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p. ind.)

0

20

40

60

80Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p. ind.)

Nicho ecológico

Nicho fundamental: amplitude de condições e recursos necessárias para a ocorrência da espécie sem considerar efeitos de interação.

Nicho realizado: amplitude de condições e recursos que o organismo consegue utilizar considerando interações ecológicas.

Nicho fundamental e nicho realizado

Limites de tolerância:Temperatura: -10°C < 70°CSubstrato: 0%Alimento: 20 un/ind.Predação: n.a.

Espécies exóticas e espécies invasoras

Espécie em ambiente nativo

Não transportada

Transportada para um novo ambiente

Barreira: Geográfica

População morre no novo ambiente

Barreira: Condições abióticas

Sobrevive no novo ambiente

População não cresce

Barreira: Interações bióticas

População cresce Sem dispersão

Barreira: Elementos da paisagem

Ampla dispersão

Fase de transporte

Fase de colonização

Fase de estabelecimento

Fase de espalhamento

Fatores limitantes

Espécies invasoras

Impactos das

espécies invasoras

Redução da biodiversidade

Desequilíbrio ecológico

Prejudicial às atividades

econômicas

Prejudicial a saúde humana

A água de lastro

Modificações das condições ambientais ao longo de um processo de sucessão

Sucessão ecológica

0

20

40

60

80

100Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p.ind.)

Cianobactérias

0

20

40

60

80Temperatura

Espaço (%)

Predadores (%)

Alimento (p.ind.)

Fitoplâncton

0102030405060

Temperatura

Espaço (%)

Predadores(%)

Alimento (p.ind.)

Zooplâncton

Sucessão ecológica

20 70

0

20

40

60Temperatura

Espaço (%)

Predadores(%)

Alimento (p.ind.)

Detritívoro

Sucessão: Clímax

Nicho fundamental e nicho realizado

Invasão natural: Modificações das condições ambientais ao longo de um processo de sucessão

Substrato aberto Organismos se estabelecem

• Pioneira

Novos organismos

• Seres

Estabilização da comunidade e das condições do meio

• Clímax

Maior flutuação ambiental Maior

complexidade do ecossistema

Alteração das condições ambientais

Sucessão primária

Sucessão secundária

Sucessão ecológica:

Sucessão em florestas: mudanças nos microclimas e microhabitats

Pioneiras (generalistas) e Persistentes (especialistas)

Sucessão ecológica: um ciclo sem fim

Estocasticidade

Comunidade clímax existe?

Comunidade clímax existe?

Melhoria EstabilidadeHeterogeneidade

de habitatBiomassa Diversidade

Estágio final de sucessão = alta diversidade

O dilema das perturbações ambientais

Hipótese do distúrbio intermediário

Queima controlada

Ecologia da conservação

Leis de tolerância: aplicação

Leis de tolerância: aplicação

As previsões otimistas esperam aumento de 2°C reduzindo 25% da Mata Atlântica;

As pessimistas esperam 6°C e redução de 50%;

Aquecimento antrópico

Arianta arbustorum

Ceapaea nemoralis

Arianta arbustorum

Ceapaea nemoralis

Resumão