Biogeografia de Ilhas

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BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
tipos de ilhas
1) Ilhas oceânicas: surgem nos oceanos como resultados da atividade vulcânica ou do crescimento de formações coralígenas (corais)
· A ilha oceânica é completamente desprovida de qualquer tipo de biota, no entanto, decorrido o tempo evolutivo que ela fica exposta e não mais inundada por água, essa rocha pode formar solo e esse pode receber, por dispersão, plantas e sofrer uma associação ecológica
· Não há formas de vida, precisam ser colonizadas
· Plantas por dispersão, têm as pioneiras e depois é sucedida por outras espécies até ter uma colonização vegetal
· Simultaneamente ou depois disso, tem uma colonização por faunas também por dispersão
· Essas espécies vêm das faixas de terra mais próximas dessas ilhas
· Exemplo: Fernando de Noronha – vulcanismo que aconteceu na região em que o magma que veio à tona, se solidificou e formou as faixas de terra
2) Ilhas continentais: porções que se destacaram do continente em épocas mais ou menos remotas (elevação do nível do mar faz com que apenas as partes mais altas continuem como a ilha)
· Eram conectadas ao continente e possuem inicialmente a mesma biota
· Dependendo de quão afastado a ilha fica, o quão isolada ela fica do continente, e da capacidade de dispersão das espécies, pode ainda ter fluxo gênico ou não (entre ilha e continente). Caso não ocorram, as espécies de lá podem sofrer extinção ou evolução
· Exemplo: Florianópolis
3) “Ilhas ambientais”: faixas de um tipo de ambiente circundadas por um outro ambiente não favorável / qualquer área natural isolada por um ambiente diferente
· Se tiver por exemplo uma lagoa, que é um ambiente aquático, de água doce, rodeado por terra, pode considerar isso como uma ilha
· Exemplo: topos de montanhas (devido a temperatura, a altitude, pressão atmosférica, quantidade de oxigênio), lagos, fragmentos de mata cercados por atividade agropecuária, cavernas
o que são ilhas?
· 
· Topos de montanhas 
· Fontes
· Lagos
· Cavernas
Um ambiente com uma biota muito específica, circundada por outro ambiente que não é favorável a essa biota
especiação em ilhas
· Esses ambientes de ilha, dependendo do grau de isolamento podem favorecer um processo de especiação por alopatria, que seriam pátrias diferentes
· Especiação alopátrica por invasão e regressão marinha: não podem manter fluxo gênico
padrões insulares
· Relações espécie-área:
· Maiores ilhas teoricamente teriam uma maior riqueza comparada com as menores: maior espaço, mais recursos, menos competição
· Independente do grupo taxonômico ou do tipo de ecossistema considerado, o número de espécies tende a aumentar com o aumento da área
· Está relacionada diretamente às taxas de extinção de espécies, pela competição dos espaços de vida
· Relação espécie-isolamento:
· Quanto mais isolada uma ilha for, menor a riqueza, pois a dispersão fica mais difícil
· Está relacionado diretamente ao potencial de dispersão das espécies e, consequentemente, as taxas de imigração
· Ilhas oceânicas únicas, que são aquelas que surgem totalmente desprovidas de biotas, isoladas e afastadas suportam menos espécies do que ilhas que são parte de arquipélagos maiores ou que estão mais próximas aos continentes
· Retorno das espécies: é a taxa de renovação (troca), dada pela constante chegada de espécies
· Quanto maior o número de espécies que vai chegando em uma ilha, tende a reduzir a taxa de imigração
· Já chegaram naquela ilha os possíveis dispersores, muito dificilmente irão chegar mais
· Quanto mais a ilha vai sendo ocupada, as interações ecológicas também aumentam, sendo assim a taxa de novas espécies chegarem diminuem
· A taxa de extinção tende a aumentar com maior número de espécies, porque a ilha vai ficar mais cheia e os recursos vão ficar mais escassos. Assim a competição aumenta, a probabilidade de predadores também, e então a taxa de extinção aumenta 
· Isso independente do grau de isolamento ou do tamanho da ilha
· Turn-over: conforme certas espécies liberam nichos (extinção), pode acontecer de novas espécies conseguirem imigrar para esses nichos vagos. Entretanto, o número total de espécies permanece relativamente constante, apesar das mudanças na composição
o que ocorre com uma ilha oceânica recém-formada?
· Primeiro momento:
· Tem uma área fonte (pode ser continentes ou outras ilhas, são a fonte de espécie), da qual as espécies saem em direção a nova ilha
· Começa uma sucessão ecológica
· No momento em que não tem nada, muitas espécies podem migrar para lá, começando a colonização
· Do mesmo jeito, há uma baixa velocidade de extinção visto que tem vários nichos disponíveis
· Segundo momento:
· A ilha já foi colonizada, já está “lotada”
· Novas espécies demoram para chegar, assim a velocidade de colonização/imigração cai drasticamente
· E, devido aos fatores ecológicos, as interações podem promover processos de extinção, principalmente a competição. Assim a taxa de extinção aumenta na mesma proporção
· Ponto de equilíbrio:
· O número de espécies chegará ao equilíbrio (S) quando a extinção for balanceada pela imigração
· Existe um equilíbrio dinâmico entre a extinção e imigração
· Quando as linhas se cruzam há o equilíbrio
· Se aumentar o número de espécies, a taxa de extinção aumenta para diminuir o número. Se diminuir muito o número, novas espécies podem migrar para a ilha
teoria do equilíbrio na biogeografia de ilhas – mac arthur e wilson (1963)
· O número de espécies que habitam uma ilha representa um equilíbrio dinâmico entre taxas opostas de imigração e extinção, mantém a riqueza estável (apesar da mudança na composição)
· A taxa de imigração vai de um valor máximo (ilha vazia) para zero (ilha cheia)
· A taxa de extinção deve aumentar de zero (nenhuma espécie presente na ilha pode ser extinta) para um valor máximo (quando todas as espécies do conjunto do continente habitam a ilha)
· Diferentes distâncias: taxa de imigração
· Imigração é maior para ilhas mais próximas do que ilhas mais longes, que requer taxas de dispersão maiores: ilhas de mesmo tamanho, a riqueza vai ser maior na ilha mais próxima ao continente
· Diferentes áreas: taxas de extinção
· Ilhas na mesma distância, mas com áreas diferentes, terá a maior comportando uma maior riqueza que as menores devido a fatores já falados antes
· Quanto menor for a área, maior será a chance de extinção
· Quantidade de riqueza relativa (1 = maior riqueza; 4 = menor riqueza)4
3
2
1
 1
Ilha
 Maior riqueza:
- Ilhas grandes próximas
- Ilhas pequenas, porém próxima
- Ilhas grandes, porém isoladas 
- Ilhas pequenas e isoladas
· Pontos fracos da teoria:
· Complexidade da ilha além de somente o tamanho (ter qualidade boa). Não adianta ser grande e não ter um bom número de nichos
· Identidade a características das espécies: grandes distâncias são mais fáceis para indivíduos alados
· Processos ecológicos, como as variações interespecíficas que podem determinar quais espécies podem coexistir
· Fontes variadas de colonizadores (fonte de espécies diferentes, competições diferentes, etc)
· Especiação dentro da própria ilha
· Pontos fortes:
· Auxiliou no estímulo de novas ideias, juntando a biogeografia tradicional à ecológica 
· O modelo é simples e acessível a pessoas sem profundos conhecimentos matemáticos
· As previsões do modelo são claras e testáveis
· O modelo prevê tendências (acréscimo e decréscimo) no número de espécies e nas taxas de retorno em diferentes ilhas, que podem ser testadas com simples listas de espécies de tempos diferentes
· Testes dos modelos:
· Defaunação experimental: retirar a fauna de ilhas para ver como a colonização aconteceria. Ilhas mais próximas apresentaram uma riqueza maior do que as mais distantes
· Padrões adicionais da Teoria da Biogeografia de Ilhas
· A teoria preconiza que:
· A taxa de extinção está associada a área
· A taxa de imigração está associada ao isolamento
· No entanto, temos também o oposto:
· A taxa de extinção também está relacionada ao isolamento, e a de imigração à área
· Efeito salvamento: quando há proximidade a fonte de imigrantes,aumenta a taxa de imigração, o que reduz a probabilidade de uma espécie se tornar extinta
· Efeitos área-alvo: as taxas de imigração podem ser influenciadas pela área da ilha quando estas se tornam mais atraentes (área-alvo mais efetivas para imigrantes potenciais). Quanto maior o tamanho, maior probabilidade de serem vistas e/ou encontradas
natureza seletiva da imigração
· Algumas espécies têm maior habilidade de dispersão do que outras
· Alguns exemplos de dispersão de longa distância, documentadas para animais terrestres:
padrões em ilhas
· Aves, morcegos e insetos voadores em maiores números
· Mamíferos não voadores, anfíbios e peixes de água doce podem sim existir, se conseguirem ultrapassar as barreiras ou se já fizeram parte da fauna antes da ilha se separar
· Entre mamíferos voadores e não voadores, vemos que tem poucos insetívoros e alguns roedores, a maioria são de pequeno porte
· Plantas dispersadas por aves
· Intolerância ao sal e a temperaturas de subcongelamento para travessias de pontes de gelo (animais de grande porte podem ser os mais prováveis a fazer isso, ou espécies pequenas com substâncias no sangue que são anticongelamento)
· Tamanhos muito pequenos dispersados pelo vento (caracóis terrestres)
· Carnívoros e herbívoros de grande porte (especialista) quase não existem em ilhas devido a necessidade de área e recursos especializados (extintos em topos de montanha)
padrões ecológicos em ilhas
· Relacionada a amplas tolerâncias ecológicas para o sucesso de colonização
· “r” estrategistas (grande número da prole, pouco cuidado parental, não chega à capacidade suporte do ambiente, ciclo de vida curto...) selecionado/favorecidos por: 
· A capacidade suporte não é limitante
· Ocupam nichos vazios, ciclos de vida curto e alto número de descendentes, embora a maioria não sobrevivem
· Essencial para colonização em ilhas recém-formadas
· Espécies de plantas pioneiras, invertebrados, alguns peixes, roedores, etc
· K estrategistas (cuidado parental, baixa prole, fortes competidores...) selecionados por:
· Capacidade suporte é limitante
· Mas são hábeis competidores, colonizam habitats já colonizados, disputando recursos
· Tempo de vida mais longo, e apresenta cuidado parental e longevidade
· Elefantes, felinos, animais de grande porte no geral
tendências em ilhas
· Redução da capacidade de dispersão
· Tanto para plantas quanto para animais
· Aves com ancestrais alados tendem a perder a habilidade de voo (ex: Dodô). Isso também acontece com insetos
· No caso das aves, isso acontece por aumento do tamanho corpóreo (gigantismo) enquanto estão na ilha. Isso pois nichos ocupados por espécies de grande porte no continente, ficam sem habitantes nessas ilhas, sendo assim, espécies evoluem para ocupar esse nicho vazio (relaxamento ecológico)
· Além disso, tem a teoria que devido a pressões de competição e não ter pressão de predação, não há uma necessidade de fuga, assim precisam economizar energia, eliminando os músculos para o voo (relaxamento ecológico)
· Em plantas também há aumento de peso, menos flutuantes e menos resistência a água do mar
· Perdas de estruturas que facilita a ascensão de correntes de ar ou adesão a animais (espinhos, plumas, sementes aladas, etc)
· Gigantismo
· Aumento da diversidade alimentar
· Produção de ninhos e ninhadas maiores
· Melhoria da eficiência geral da competição por recursos
· Melhores reservas para o caso de condições de escassez
· Também pode favorecer o nanismo
· Necessidade menor de recursos para sobreviver e reproduzir
· Indivíduos menores são mais especializados e eficientes na assimilação de nutrientes e energia
· Exploração de pequenos abrigos e refúgios
aplicação da teoria de biogeografia em ilhas
· Estimulou o desenvolvimento de novas teorias:
· Teoria de metapopulações: populações subdivididas em habitats adequados
· Ecologia de paisagem (paisagem que interpõe esses fragmentos de mata favorecer ou não a dispersão dos indivíduos e manter o fluxo gênico para garantir variabilidade genética e diminuir ameaça de extinção)
· Transposição do entendimento de ilhas para fragmentos florestais