ecologia de comunidades padrões e processos alexandre palma
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Ecologia de comunidades
Padrões e processos
Alexandre Palma
Definição• Comunidades
• Conjunto de organismos de diferentes espécies vivendo em um dado local e tempo.
• Ecologia de comunidades • Estudo dos padrões de diversidade, de abundância e de composição de
espécies em comunidades e dos processos que geram estes padrões.
Padrões• Estudamos os padrões das comunidades e agora?
LATITUDE
ALTITUDEPLUVIOSIDA
TEMP_MEDIA
TEMP_MIN
TEMP_MAX
Abr
BibAko
Bol
Cal
Clm
Clr
Cly
Del
Did
Eur Gra
Hol
Jul
MapMar
Met
MicMon
Nec
Oec
Oli
OryOxy
Phi
Phy
ProPse
Rat
Rhi
Sca
Tha
Thp
Thr
ThyTri
-3,0 -2,4 -1,8 -1,2 -0,6 0,0 0,6 1,2 1,8 2,4
Axis 1
-4,0
-3,2
-2,4
-1,6
-0,8
0,0
0,8
1,6
2,4
Axi
s 2
Padrões1. Composição:
a) Mudanças de composição ao longo de gradientes ambientaisb) Mudanças temporais na composição (ex.: sucessão)
2. Abundância:a) Distribuição das abundâncias relativas das espécies.
3. Diversidade:a) Relação entre diversidade e...
• área, • latitude, • altitude/profundidade, • produtividade, • Intensidade / frequência de distúrbios• Heterogeneidade / complexidade espacial
b) Relação entre diversidade local e diversidade regionalc) Propriedades de teias tróficas (conectividade, etc...)
Padrões• Padrões são observados na natureza e depois procuram-se os processos.• Na ecologia de comunidades, muitos padrões tem múltiplas explicações,
não revelando diretamente os processos envolvidos.• 120 hipóteses para explicar a manutenção da diversidade de espécies
(Palmer 1994).• Ex.: Relação espécies x área
• Teoria da biogeografia de ilhas (deriva): • correlação negativa - taxa de extinção (por deriva) x área
• Áreas maiores são alvos maiores (dispersão): • correlação positiva - taxa de imigração x área
• Heterogeneidade ambiental (seleção): • correlação positiva - heterogeneidade x área• correlação positiva - heterogeneidade x nichos (espécies).
• Especiação em áreas heterogêneas (especiação): • correlação positiva – heterogeneidade x área.• correlação positiva – heterogeneidade x taxa de especiação
Processos• 4 tipos de processos em ecologia de comunidades:
1. Seleção2. Deriva ecológica3. Especiação4. Dispersão
• Extinção como consequência de processos determinísticos (seleção) ou estocásticos (deriva), não como processo em si.
Adição RemoçãoDeterminístico Especiação Seleção
Estocástico Dispersão Deriva
Processos• 4 processos em ecologia de
comunidades:1. Seleção2. Deriva ecológica3. Especiação4. Dispersão
• 4 processos em genética de populações:1. Seleção2. Deriva gênica3. Mutação4. Fluxo gênico
Processos1. Seleção
• Diferenças (determinísticas) de fitness entre indivíduos (de uma mesma espécie ou de diferentes espécies).
• Pode ser:• Constante• Densidade-dependente• Variável no espaço e no tempo
• Padrões:• Relação entre composição de comunidades e variáveis ambientais.
Processos2. Deriva ecológica:
• Mudanças aleatórias nas abundâncias relativas das espécies em comunidades com um número finito de indivíduos.
• Processos populacionais estocásticos (aleatórios):• Nascimento (sexo?)• Fecundidade (n?) • Mortalidade (quem?, quando?)
• Eles induzem mudanças estocásticas em comunidades com número finito de indivíduos.
• Se todas as espécies forem iguais quanto aos parâmetros demográficos, eventualmente mudanças estocásticas podem conduzir todas, exceto uma, à extinção.
• Mais acentuada, quanto menor for a comunidade (n indivíduos).
• Padrões:• Relação entre composição de comunidades e distância entre
comunidades.
Processos2. Deriva ecológica:
• Mudanças aleatórias nas abundâncias relativas das espécies em comunidades com um número finito de indivíduos.
Processos3. Especiação
• Embora seja um processo que ocorra em escala regional, tem consequências sobre os padrões em escala local.
• Padrões:• Diferenças de diversidade entre comunidades relacionadas a
regiões geográficas, mas não a variáveis ambientais.• Correlação entre diversidade local e diversidade regional.• Correlação entre diversidade e gradientes ambientais locais.
Processos4. Dispersão
• Movimentos de indivíduos pelo espaço afetam a dinâmica das comunidades.
• Modelos continente-ilha: • Assume dispersão unidirecional a partir da comunidade-fonte, de
tamanho infinito.• Modelos de ilhas:
• Assume pequenas comunidades ligadas por dispersão (metacomunidades).
• Teoria da biogeografia de ilhas (MacArthur & Wilson 1967) –
• Padrões:• Correlação entre diversidade local e isolamento.• Relação entre composição e isolamento, devido a diferenças na
capacidade de dispersão.
Pontos de vista• 4 diferentes visões em ecologia de comunidades:
• Determinística – comunidades como resultado de interações locais (ex.: competição). Processo primordial: seleção.
• Lotka (1925) e Gause (1934)• Hutchinson (1959) e MacArthur (1969)• Tilman (1982)
• Ecologia histórica/regional – comunidades como resultado de processos evolutivo-biogeográficos. Processo primordial: especiação.
• Ricklefs (1987) e Brown (1995)• Teoria neutra – comunidades como resultado de processos
estocásticos. Processo primordial: deriva ecológica.• Hubbell (2001)
• Metacomunidades - comunidades como resultado de dispersão de indivíduos entre comunidades locais. Processo primordial: dispersão.
• Holyoak et al. (2005)
Pontos de vista• Teoria geral da ecologia de comunidades (Vellend 2010):
• Comunidades ganham espécies por especiação e dispersão, enquanto que as abundâncias relativas delas são modificadas por seleção, deriva e contínua dispersão.
Deriva
DispersãoEspeciação
Seleção
Comunidade
Pontos de vista• Teoria geral da ecologia de comunidades:
• Processos e escalas em ecologia de comunidades
Referências• Referências
• Vellend, M. 2010. Conceptual synthesis in community ecology. Quarterly Review of Biology.