BIOGEOGRAFIA - Modelos de Metapopulações, Biogeografia de Ilhas, Padrões de biodiversidade, Deriva Continental e História de formação da Amazônia

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BIOGEOGRAFIA
Padrões Biológicos de Diversidade Biológica:
Gradiente Definição Hipótese
Latitudinal Quanto mais próximo à linha do Equador, maior a
diversidade, variedade de estruturas e a riqueza de
espécies. À medida que as latitudes aumentam,
aproximando-se dos pólos, menor a diversidade.
As condições ambientais mais estáveis e favoráveis nos
trópicos, juntamente com uma maior diversidade de habitats e
recursos, podem promover a evolução e a coexistência de um
maior número de espécies e estruturas ecológicas
Peninsular Há uma tendência na diminuição na riqueza de
espécies à medida que se percorre uma península a
partir do ponto de sua conexão com o continente.
A diminuição da diversidade ao longo das penínsulas pode
ser atribuída a fatores como a redução da área disponível para
as espécies, o isolamento geográfico e a redução da
conectividade ecológica com o continente.
Altitude Nota-se uma redução na riqueza de espécies à medida
que a altura aumenta. Na verdade são dois gradientes:
um relacionado a temperatura (que diminui a medida
em que se aumenta a altitude) e outro relacionado à
precipitação e umidade (que aumenta com altitude).
À medida que aumenta a altitude, as condições ambientais
tornam-se mais extremas, com temperaturas mais baixas,
maior exposição ao vento e menos nutrientes disponíveis.
Essas condições desfavoráveis podem limitar a adaptação e a
sobrevivência de muitas espécies, resultando em uma
diminuição gradual da riqueza de espécies nas regiões de
maior altitude.
Efeito de área O tamanho das áreas pode influenciar o gradiente
(relação espécie-área). O topo das montanhas tem
menor área que a base.
De acordo com a teoria de biogeografia de ilhas, áreas
maiores tendem a abrigar mais espécies do que áreas
menores. Isso ocorre porque áreas maiores oferecem mais
recursos, habitats e nichos ecológicos disponíveis para as
espécies se estabelecerem e se diversificarem.
Aridez Aridez: relação positiva entre diminuição da riqueza e
disponibilidade hídrica.
Portanto, ambientes mais úmidos e com maior
disponibilidade de água tendem a abrigar uma maior
variedade de espécies em comparação a ambientes áridos.
O gradiente latitudinal próximo ao Equador é assimétrico, com um rápido aumento da
diversidade de espécies do norte em direção ao Equador e uma diminuição gradual do
Equador em direção ao sul. Esse padrão está associado à variação da área de continente entre
os hemisférios.
Possível pergunta: Por que o gradiente latitudinal próximo ao Equador apresenta uma
assimetria na variação da diversidade de espécies?
Resposta: A assimetria no gradiente latitudinal próximo ao Equador está relacionada à
variação da área de continente entre os hemisférios. O hemisfério norte possui uma maior
extensão de continente em latitudes médias e altas, permitindo uma maior diversificação de
habitats e condições ambientais. Por outro lado, o hemisfério sul tem uma maior proporção de
oceano nessas latitudes, limitando a disponibilidade de habitats e, consequentemente,
resultando em uma diminuição mais gradual da diversidade de espécies em direção ao sul.
PADRÕES ASSOCIADOS: Embora não possam ser considerados como gradiente de
diversidade em si, esses padrões têm importantes implicações para a distribuição da
diversidade.
● Regra de Rapoport:
É um padrão que indica que as espécies têm uma distribuição geográfica mais restrita em
latitudes mais altas, diminuindo sua amplitude geográfica. Isso ocorre devido a fatores como
variação ambiental, limitações climáticas e histórico evolutivo. Em resumo, as espécies
tendem a ter uma distribuição mais ampla em latitudes mais baixas e mais restrita em
latitudes mais altas.
● Relação dominância-diversidade:
● Efeito do domínio médio (efeito nulo): a diversidade aumenta da borda até o centro,
logo os gradientes são consequências desse efeito.
CAUSAS DOS PADRÕES: Dentre as inúmeras causas que podem ser listadas para
explicar os padrões mencionados anteriormente, alguns se destacam, tais como:
Causas dos padrões Exemplos
Tempo geológico
(teoria do museu)
As comunidades tendem a se diversificar ao longo do tempo,
ou seja, comunidades mais velhas são mais diversas do que
comunidades mais jovens.
A Floresta Atlântica é a vegetação mais antiga da
América do Sul e é mais diversa em relação a área
que a Floresta Amazônica. Regiões temperadas
sofreram mais distúrbios de glaciação em relação a
zona equatorial que teve um maior tempo para se
diversificar.
Heterogeneidade
espacial
Maior complexidade do ambiente leva a maior diversidade
de espécies. A maior complexidade e heterogeneidade do
ambiente físico estão diretamente relacionadas à maior
complexidade e diversidade das espécies. Isso ocorre porque
a presença de uma variedade de habitats oferece nichos
ecológicos distintos, permitindo a coexistência de um maior
número de espécies.
-
Competição
intraespecífica
Competição controla a diversidade de espécies. A seleção de
espécies em áreas temperadas é principalmente controlada
por fatores físicos do ambiente, conhecidos como filtros
abióticos. Em contraste, nos trópicos, a competição
biológica desempenha um papel mais importante. Além
disso, a presença de nichos menores nos trópicos permite a
coexistência de um maior número de espécies.
Floresta Amazônica, onde a competição entre as
árvores é intensa, resultando em uma grande
diversidade de espécies arbóreas - há uma
diversidade de estratos cujas pressões evolutivas
podem ser disponibilidade de luz, água e
nutrientes.
Predação A presença de mais predadores e/ou parasitas nos trópicos,
que possuem presas específicas e nichos menores, resulta
em uma redução na competição entre predadores. Isso
promove a adição e coexistência de tipos intermediários de
presas, o que, por sua vez, proporciona suporte para o
surgimento de novos predadores.
-
Estabilidade
climática
A estabilidade climática leva a uma constância de recursos,
resultando em nichos menores. Isso, por sua vez, permite
que um único habitat abrigue uma maior quantidade de
espécies, devido à capacidade de ocupação de nichos mais
específicos e diversificados.
-
Produtividade O aumento da produtividade em um ecossistema está
diretamente relacionado ao aumento da diversidade de
espécies presentes.
Isso ocorre porque uma maior disponibilidade de
recursos e energia permite o desenvolvimento e a
sustentação de uma variedade mais ampla de
organismos, resultando em uma maior diversidade
biológica.
Energia A quantidade de energia disponível em um ecossistema
limita a sua riqueza em termos de diversidade de espécies.
Isso ocorre porque a energia é um recurso
fundamental para o desenvolvimento e
manutenção dos organismos, e ecossistemas com
maior disponibilidade de energia podem sustentar
uma maior variedade de espécies em comparação
com aqueles com menor quantidade de energia
disponível.
Na biogeografia, muitas hipóteses não foram testadas ou não são testáveis. Algumas hipóteses apresentam
circularidade, como aquelas relacionadas à competição, predação e mutualismo. Além disso, essas hipóteses
foram propostas com base em um número limitado de espécies ou táxons. É importante destacar que cada táxon
pode apresentar seu próprio padrão de distribuição. No entanto, muitos pesquisadores tendem a focar em testar
uma única hipótese, especialmente aquela relacionada ao gradiente latitudinal. Por fim, é necessário considerar
diferentes escalas temporais e espaciais ao formular explicações na biogeografia.
TEORIAS CONTEMPORÂNEAS:
Teoria Metabólica da Ecologia:
Os padrões de distribuição de espécies estão relacionados à temperatura, que afeta
diretamente o metabolismo dos indivíduos. No entanto, para que esses pressupostos se
apliquem, é necessário considerar grupos de organismos ectotérmicos, com alta diversidade
taxonômica e cujo tamanho do corpo e abundância não apresentem variação espacial.
Teoria da Rainha Vermelha:
Baseia-se na ideia de que os organismos devem constantemente evoluir e se adaptar para
sobreviver em um ambienteem constante mudança.
“É preciso correr o máximo possível, para permanecerem no mesmo lugar”
Entre presa e predador, sempre haverá uma corrida armamentista.
Conservacionismo Filogenético:
Os animais e plantas se originaram em regiões tropicais e que a diversidade de espécies das
regiões temperadas seria derivada desses grupos, e mais recente.
Conservar é uma necessidade urgente, por qual motivo?
R: Conservar é uma necessidade urgente devido a uma série de fatores interligados. O
crescimento da população humana tem levado à expansão para novas áreas, o que, por sua
vez, demanda o desenvolvimento de novas tecnologias. Essa exploração humana tem causado
impactos significativos em nosso meio ambiente e ecossistemas. Para lidar com esses
desafios, é fundamental estabelecer leis e regulamentações que garantam uma abordagem
responsável e sustentável na exploração dos recursos naturais.
Estabelecer prioridades para a conservação são importantes, porém, o que se deve conservar?
Espécies? Comunidades? Ecossistemas (áreas)? Como as áreas de conservação são
escolhidas?
Conservação Biológica:
Teoria da Biogeografia de Ilhas:
Modelo de equilíbrio dinâmico baseado na ideia de que o número de táxons era determinado
em grande parte pelas taxas de imigração e extinção.
1. O número de espécies é proporcional ao tamanho da ilhas
2. O número de espécies é proporcional à distância para o continente ou outra fonte de
espécies mais próximas.
3. Composição de espécies muda continuamente como resultado de colonizações e
extinções, mas o número de espécies permanece aproximadamente o mesmo. Existe
um equilíbrio dinâmico entre extinção e imigração.
Efeito da área sobre a extinção: a extinção na ilha grande é menor porque o tamanho das
populações é compatível com o tamanho das áreas. Logo, a substituição de espécies na ilha
grande é menor e a riqueza no equilíbrio é maior.
Efeito da distância sobre a colonização: imigração na ilha próxima é maior devido a
proximidade com a área fonte. Logo a substituição na ilha próxima será maior e,
consequentemente, maior riqueza de espécies.
Em síntese:
Conservação
1. Reservas individuais devem ser tão grandes quanto possíveis (taxa de extinção menor
em área grandes);
2. Biotas e habitats únicos devem estar contidos em múltiplas reservas e tais reservas
devem estar o mais próximo possível (menor isolamento leva a maior probabilidade
de recolonização);
3. Priorizar reservas contínuas e mais arredondadas (diminui efeito de borda e efeito de
península);
4. Priorizar biotas com alto grau de endemismo e menos vulneráveis (balanço entre
extinção e especiação);
Teoria das Metapopulações:
Conjunto de subpopulações isoladas espacialmente em fragmentos de habitat e unidas
funcionalmente por fluxos biológicos - são subpopulações fisicamente isoladas, mas com
possibilidade de fluxo.
● Conjunto de subpopulações isoladas espacialmente em fragmentos de habitats e
também unidas funcionalmente por fluxos biológicos (é necessário que haja
dispersão, obrigatoriamente)
A teoria prediz como populações de uma espécie se movem de um lugar para outro, atravessando
tipos de habitats que nem sempre são adequados para a realização de suas atividades e com risco
substancial de não localizar outra mancha adequada de habitat para se fixar.
Relação (mancha-extinção-heterogeneidade)
↑ Manchas (tamanho) ↓ Risco de extinção ↑ Heterogeneidade genética
A. Clássico → as manchas de habitat são de tamanhos parecidos, têm a mesma qualidade
e grau de isolamento. A espécie pode mover-se e ocupar quaisquer manchas, tendo
nelas a mesma aptidão. Considera apenas se a mancha está ocupada ou não.
B. Fonte-ralo: uma mancha é maior do que as outras e funciona como uma fonte
permanente de emigrantes para as demais. Manchas mais próximas têm maior
probabilidade de serem (re)ocupadas antes das demais.
Uma única área grande ou múltiplas áreas pequenas?
Uma única área grande ou múltiplas áreas pequenas (SLOSS)?
Três fatores importantes: Movimento entre manchas, dispersão de risco e Heterogeneidade
da paisagem.
1. Se tiver baixa conectividade, baixa dispersão de risco e baixa heterogeneidade :
ÁREAS GRANDES > ÁREAS PEQUENAS.
2. Se tiver alta conectividade, alta dispersão de risco e alta heterogeneidade: ÁREAS
PEQUENAS > ÁREAS GRANDES.
3. Se todos esses fatores forem situações intermediárias: ÁREAS GRANDES = ÁREAS
PEQUENAS.
Implicações:
1. O número de espécies que uma reserva pode manter em equilíbrio é uma função da
sua área de isolamento.
2. Reservas maiores e mais próximas podem conter mais espécies
3. Se a maior parte de um habitat for destruído e uma reserva for salva, essa reserva irá
inicialmente conter mais espécies do que o que pode suportar (excedente será
gradativamente excluído).
4. Quanto menor for a reserva maior será a taxa de extinção
5. Diferentes espécies requerem diferentes áreas mínimas para ter uma chance real de
sobrevivência.
6. 6. Alguns desenhos devem ser priorizados
A hipótese do cubo SLOSS surge devido a falta suporte empírico para esse princípio, e a
maioria dos estudos não encontra diferença ou o padrão oposto (SS > SL)
Para resumir as previsões: ( i ) argumentos baseados em processos populacionais geralmente
predizem SL > SS quando os movimentos entre manchas são considerados raros, de modo
que a variação nas extinções locais (manchas) domina a dinâmica extinção-colonização; ( ii )
uma exceção a isso ocorre quando a dispersão do risco desempenha um papel importante na
persistência da população, levando a uma previsão de SS > SL; ( iii ) argumentos baseados
em processos populacionais geralmente preveem SS > SL quando os movimentos entre
manchas são considerados comuns de tal forma que a variação na colonização domina a
dinâmica extinção-colonização; e ( iv) a consideração da diversidade beta e da
heterogeneidade entre habitats geralmente leva a previsões de SS > SL. Portanto, as previsões
de SLOSS podem ser amplamente caracterizadas pela combinação de três variáveis: a
frequência de movimentos entre patches; o papel da propagação do risco na persistência da
população em escala de paisagem; e o nível de agrupamento de espécies indexado como
heterogeneidade entre habitats.
Prováveis Questões de prova:
Questão 1 - Fale sobre a teoria do Cubo e suas três situações possíveis.
R: Três fatores importantes: Movimento entre manchas, dispersão de risco e
Heterogeneidade da paisagem.
4. Se tiver baixa conectividade, baixa dispersão de risco e baixa heterogeneidade :
ÁREAS GRANDES > ÁREAS PEQUENAS.
5. Se tiver alta conectividade, alta dispersão de risco e alta heterogeneidade: ÁREAS
PEQUENAS > ÁREAS GRANDES.
6. Se todos esses fatores forem situações intermediárias: ÁREAS GRANDES = ÁREAS
PEQUENAS.
Questão 2 - Fale sobre os 4 modelos de metapopulação.
R: Para a aplicação do modelo de metapopulações dois tópicos são importantes: O tamanho
das manchas e o Isolamento dessas manchas.
O modelo não equilibrado possui mais chance de extinção por ter baixa conexão e menor
tamanhos das manchas. O modelo Homogêneo está tão integrado que as manchas irão só uma
unidade e as metapopulações funcionam como uma população só. Já no modelo (?)
Questão 3 - Qual a diferença do modelo de Metapopulação para a Biogeografia de ilhas?
R: A biogeografia de ilhas está interessada na riqueza de espécies. Já o modelo de
metapopulações avalia presença e ausência e trata do indivíduo. Trata de populações
enquanto a biogeografia de ilhas trata de comunidades. Por fim, para a biogeografia de ilhas
as relações fonte-dreno não mudam, enquanto que em metapopulações essas relações são
mais dinâmicas.
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Amazônia e Teoria dos Refúgios:
Antes da formação do rio Amazonas — no Mioceno médio e inferior, período compreendido
entre 11,6 e 23 milhões de anos atrás —, a geografia da região amazônica era caracterizada
por dois ambientes bem distintos.
Na porção ocidental da Amazônia (abrangendoa maior parte do estado do Amazonas e áreas
do Peru e da Colômbia), existia uma grande área alagada com lagos rasos, rios e pântanos,
que eventualmente era conectada com o mar por uma passagem situada no território onde
hoje se encontra a Venezuela.
Já na porção oriental (estado do Pará e a parte leste do estado do Amazonas), existia uma rede
de drenagem que alimenta um rio que corre de oeste para leste e deságua no Atlântico na
mesma posição onde hoje está a foz do Amazonas. Esse rio foi chamado pelos autores do
trabalho de protorrio Amazonas.
Existiu um intenso soerguimento do setor norte da cordilheira dos Andes, que acabou por
erguer levemente toda a porção ocidental da Amazônia. Com isso, a vasta área alagada que
existiu nessa região durante o Mioceno médio e inferior foi parcialmente assoreada e
deslocada para o leste, em direção ao protorrio Amazonas.O surgimento do rio resultou no
desenvolvimento de um ambiente completamente novo.
Na mesma época, a massa de gelo na calota polar da Antártica aumentou drasticamente e
provocou uma queda global no nível dos mares. Esse rebaixamento marinho global fez com
que o protorrio Amazonas escavasse mais profundamente o seu leito. Com isso, sua cabeceira
migrou para o oeste em direção à vasta área alagada da Amazônia ocidental. Em um
determinado ponto, por volta de 11 milhões de anos atrás, houve a conexão dos dois sistemas
e a origem do rio Amazonas como um rio transcontinental.
No princípio, Andes e Amazônia eram conectados, e o sistema pebas é de origem andina que
apresenta solos ricos em nutrientes. Além disso, os rios andinos e os rios amazônicos
apresentam muitas diferenças, os rios andinos possuem águas mais claras e os rios
amazônicos possuem águas escuras, isso influencia em possuírem biotas diferentes.
As formação Pebas, também chamadas de Solimões, são formações de afloramentos e são
importantes para que os solos se formam e caracterizam aquele ambiente. Outrossim, existe
um sistema Pebas que é flúvio-lacustre e tem por extensão 1 milhão de quilômetros
quadrados aproximadamente. O sistema pebas está presente na Amazônia ocidental é
caracterizado como a parte muito maior do Mioceno lacustre no norte da América do sul.
A formação aconteceu aproximadamente do Mioceno Médio, entre 16,1 e 12,4 milhões de
anos. E depois desse auge do sistema pebas ocorreu a imigração para o sistema fluvial.
Quando os andes estavam em formação e ocorria o processo de levantamento da cordilheira
dos andes, ocorria uma influência fluvial, como também conexões entre as duas regiões por
meio dos rios. Entretanto, com o passar dos anos, ocorreram fenômenos geológicos que
separam as duas regiões e assim ocorreram diversas especiações.
TEORIA DOS REFÚGIOS:
“Populações vegetais e animais, ecologicamente especializadas, com reduzidas necessidades
de habitat, ficaram isoladas em refúgios florestais e não-florestais durante fases climáticas
adversas”
1. Nos períodos glaciais (+ seco e + frio) ocorreu retração das florestas, ficando restrita a
ambientes mais úmidos = refúgios (áreas atuais com grande % de endemismos) e expansão
das formações abertas;
2. Nos períodos interglaciais (+ úmido e + quente) ocorreu expansão das florestas e retração
das formações abertas;
3. As populações isoladas nos refúgios podem:
-Se extinguirem
-Sobreviverem sem diferenciação (disjunções) ou
-Sobreviverem com diferenciação genética e morfológica (endemismos)
TEVE APOIO:
● Geocientíficos = paleobotânico; geomorfológico e geológico
● Biogeográficos = análise dos padrões de distribuição da biota moderna
ESTAVA ERRADA X
ARGUMENTOS CONTRÁRIOS:
➢ Os registros de pólen indicam que a Floresta Pluvial Amazônica nunca foi fragmentada
por vegetação aberta, como postulado pela teoria dos refúgios, e permanece estável desde o
início do Pleistoceno.
➢ As plantas responderam às mudanças climáticas do Pleistoceno como espécies e não como
associações ou biomas, como tem sido demonstrado inequivocamente por dados
paleobotânicos de latitudes temperadas.
➢ Nenhuma porção da Amazônia jamais experimentou climas secos durante certos períodos
do Quaternário.
➢ As linhas de pedras amazônicas não são produtos de pavimentos desérticos e não há
evidências de que sejam do Pleistoceno.
➢Análise dos solos amazônicos – sugere que a deposição orgânica foi essencialmente igual
ao longo dos 70 mil anos.
4 - Explique como Haffer & Prance 2002 aplicaram a Teoria dos Refúgios para explicar a
diferenciação biótica da Amazônia?
5 - A hipótese dos refúgios quaternários pleistocênicos para a Amazônia é suportada por
dados geocientíficos e biogeográficos. Quais evidências refutam essa hipótese?
6 - Como explicar as disjunções amazônico-atlânticas no NE?
7 - Que tipo de forças conseguem mover placas tectônicas que são massas de terra enormes a
grandes distâncias?
Resposta 4 - A Teoria dos Refúgios afirma que o aparecimento e desaparecimento sucessivos
de barreiras reprodutivas é fundamental para o processo de formação de novas espécies e
diferenciação das mesmas. No contexto da Amazônia, afirma-se que a região periférica da
floresta passou por ciclos de fragmentação e de coalescimento ao longo do Cenozóico, os
fragmentos, quando assim se configuraram, são denominados de refúgios.
Essa fragmentação e posterior reunificação teria se dado em razão de mudanças climáticas
abruptas no período, alternando entre condições que restringiram a floresta a locais de maior
altitude e mais úmidos, tornando as terras baixas com intermediários de vegetação em volta
uma barreira para a dispersão de algumas espécies e entre condições que favoreciam o
repovoamento “em pulso” das áreas.
Nessas ilhas de floresta, os refúgios, as espécies que tiveram sua dispersão e reprodução de
fato limitadas àquele espaço passaram pelas consequências do isolamento genético,
evoluindo de maneira distinta a depender do local onde estivessem e se diferenciando com o
passar do tempo, passando, posteriormente, a repovoar o espaço que a floresta passasse a
ocupar novamente em períodos favoráveis e interagindo com espécies que passaram pelo
mesmo processo em refúgios distintos, esse processo foi fundamental para a atual
biodiversidade do local.
Resposta 5 - Os registros de pólen indicam que a floresta amazônica nunca foi fragmentada
por vegetação aberta e permaneceu contínua desde o pleistoceno.
Além disso que se dispersa são os indivíduos e não um bioma com um todo.
As plantas responderam às mudanças climáticas do Pleistoceno como espécies e não como
biomas.
Nenhuma porção da Amazônia experimentou climas secos durante certos períodos do
Quaternário.
Outra evidência é que as linhas de pedra encontradas não são pavimentos desérticos e nem
referente aos Pleistoceno.
Análises dos solos Amazônicos indicam que a deposição orgânica foi essencialmente igual
nos últimos 70 mil anos.
Resposta 6 - As condições climáticas no final do Pleistoceno e início do Holoceno,
registradas no médio São Francisco, possibilitaram a expansão da Floresta Pluvial de Galeria,
porém a vegetação de Caatinga sempre esteve presente e, nos últimos 4.000 anos, a aridez
está aumentando.
A expansão das florestas de galeria, montanhas e de planícies de inundação (entre 15.500 e
11.800 anos), possibilitou a troca de espécies vegetais entre as florestas Atlântica e
Amazônica.
O fato de se ter espécies comuns em encraves na caatinga são atreladas a expansão das
várzeas dos rios em algum período glacial onde o nordeste ficou mais úmido e não a ideia de
que a amazônia tivesse um clima seco no Quaternário resultando numa retração da floresta.
Resposta 7 - As placas tectônicas são movidas por forças de convecção no manto terrestre,
onde o calor do núcleo gera correntes de convecção. Essas correntes empurram e puxam as
placas, causando seu movimento. Além disso, o afastamento das placas na dorsal oceânica e a
subducção em zonas de colisão também contribuem para o movimento das placas. Essas
forças combinadas resultam na formação de cadeias de montanhas, vulcões, terremotos e toda
a dinamicidadepresente nas camadas da terra.
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DERIVA CONTINENTAL:
ARGUMENTOS
Paleoclimáticos: tilitos permocarboníferos foram encontrados na Índia e sul da Austrália, na
África do Sul e no no sul do Brasil.
Todos os continentes do Hemisfério Sul possuem depósitos glaciais paleozóicos (tilitos) nas
regiões mais meridionais.
Paleontológicos: O contorno das linhas dos continentes sugerem que alguma vez eles
estiveram unidos. E existem animais e espécies-irmãs que se distribuem pelos continentes
Geologia marinha: Planícies abissais (estruturas planas). Cadeia mesoceânica do Atlântico,
assim como a existência de fossas oceânicas em que ocorrem muitos abalos sísmicos.
PROBLEMAS DA TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL:
Não respondeu a que tipo de força conseguiria mover tão grandes massas de terras a distância
tão grande.
8 - Cite e explique cada uma das evidências científicas que Alfred Wegener utilizou para
embasar a Teoria da Tectônica de Placas.
Resposta 8 - Wegener, ao propor a deriva de continentes, listou algumas evidências que
corroboram com a ideia. Ao exemplo, os litorais dos continentes que se encaixavam como um
quebra cabeças, como o continente sul americano com o continente africano. Além disso,
notou que algumas estruturas rochosas entre as costas da América do Sul e costa leste da
África uma completava a outra como se um dia já tivessem sido unidas. Mas além de
características morfológicas do ambiente, outras evidências foram apontadas, como a
correlação na distribuição de fósseis de plantas extintas na África e no Brasil, e em outros
locais separados por um oceano um do outro; também fósseis de répteis idênticos
encontrados na América do Sul e na África, fósseis de 300 milhões de anos encontrado
somente nesses locais. Desse modo, Wegener juntou algumas provas para provar tais
evidências. A priori, discorreu sobre a movimentação vertical da crosta terrestre, que já era
bem vista pelos geólogos da época. Assim, pensou que a existência de uma movimentação
vertical poderia indicar a existência de uma movimentação horizontal, tendo por base o
movimento dos icebergs que flutuam e se movimentam na água, tanto horizontalmente,
quanto verticalmente. Assim, fez cálculos para tentar estipular quanto tempo os continentes
chegaram à forma atual, levando em consideração que o movimento dos continentes
anualmente era de centímetros. Além disso, apontou também as camadas de carvão existentes
na América do Norte e na Europa, que sugeriam que esses estiveram presentes em latitudes
tropicais, apontando a presença de outros minerais como tilitos permocarboníferos, que eram
encontrados em diferentes locais, como na costa do Brasil, sul da Índia e na Austrália, porém
mesmo em lugares diferentes, esses minerais apresentam formações parecidas, indicando
mais uma vez a união dos continentes.
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Questões:
Questão 8 - A) Qual relação pode ser feita entre a hipótese energética e a teoria metabólica?
B) Qual relação pode ser estabelecida entre a hipótese do tempo geológico e a teoria do
conservantismo filogenético de nicho?
C) Qual relação entre a teoria da rainha vermelha e a hipótese de predação de Rapoppot?
Resposta 8 - A) De acordo com a hipótese energética a riqueza de espécies é limitada pela
quantidade de energia que entra no sistema. A energia influencia a velocidade das reações
ecológico-evolutivas. Nos tópicos, maior energia entra e acelera a velocidade dos processos
evolutivos.
Essa hipótese influenciou a teoria metabólica, mais contemporânea, que modelos a relação
entre temperatura e riqueza. A teoria explica que o aumento da temperatura ambiental leva a
um aumento da taxa metabólica dos organismos influenciando suas taxas de especiação e o
surgimento de novas espécies (maior riqueza).
B) A hipótese do tempo geológico explica que as comunidades mais antigas tendem a ser
mais diversas, logo os trópicos são mais antigos e também mais diversos.
Já na teoria do conservantismo filogenético, na região dos trópicos os clados são mais antigos
e casais do que os clados das regiões temperadas. Assim, uma mudança evolutiva dos clados
mas basais deveria ocorrer para que eles ocupassem os nichos nas regiões mais temperadas e
isso demandaria tempo, o que não ocorreu e por isso as regiões temperadas teriam menos
riqueza.
C) A
Questão 9 - Indique qual seria o melhor modelo: Se seria uma Única Área grande ou Várias
Áreas Pequenas para conservar a maior riqueza de espécies. Considere uma região em que há
fragmentos homogêneos e próximos e com espécies de baixo risco de extinção.
R: Segundo a teoria do cubo SLOSS, o melhor modelo seria uma única área grande, pois
áreas maiores teriam maior probabilidade de ter mais espécies. Como a área é homogênea,
uma única área seria suficiente para captar toda a variação abiótica da região. Além disso,
como as espécies em baixo risco de extinção é possível investir todo esforço em uma única
área porque o risco de insucesso é baixo (Baixa dispersão de risco). Por fim, os
deslocamentos são curtos, não é necessário grande capacidade de dispersão dos organismos,
logo concentrar todos em uma única área não seria problema.
Questão 10 - Explique como Haffer & Prance 2002 aplicaram a Teoria dos Refúgios para
explicar a diferenciação biótica da Amazônia.
R: A Teoria dos Refúgios afirma que o aparecimento e desaparecimento sucessivos de
barreiras reprodutivas é fundamental para o processo de formação de novas espécies e
diferenciação das mesmas. No contexto da Amazônia, afirma-se que a região periférica da
floresta passou por ciclos de fragmentação e de coalescimento ao longo do Cenozóico, os
fragmentos, quando assim se configuraram, são denominados de refúgios. Essa fragmentação
e posterior reunificação teria se dado em razão de mudanças climáticas abruptas no período,
alternando entre condições que restringiram a floresta a locais de maior altitude e mais
úmidos, tornando as terras baixas com intermediários de vegetação em volta uma barreira
para a dispersão de algumas espécies e entre condições que favoreciam o repovoamento “em
pulso” das áreas. Nessas ilhas de floresta, os refúgios, as espécies que tiveram sua dispersão e
reprodução de fato limitadas àquele espaço passaram pelas consequências do isolamento
genético, evoluindo de maneira distinta a depender do local onde estivessem e se
diferenciando com o passar do tempo, passando, posteriormente, a repovoar o espaço que a
floresta passasse a ocupar novamente em períodos favoráveis e interagindo com espécies que
passaram pelo mesmo processo em refúgios distintos, esse processo foi fundamental para a
atual biodiversidade do local.
Questão 11 - Explique a regra de Rapoport e descreva de que forma ela pode ser aplicada a
gradientes latitudinais de biodiversidade.
R: A Regra de Rapoport prevê uma relação positiva entre o tamanho da área de distribuição das
espécies e a latitude dos locais onde elas se distribuem. Apesar de ser uma correlação existente, ela
não é diretamente causal, não sendo a latitude em si a causa principal desse efeito, mas a
disponibilidade de recursos associada à latitude. A associação entre a latitude e a biodiversidade se
dá de modo que regiões tropicais, de latitude menor, têm mais recursos disponíveis, logo, mais
espécies e essas espécies se distribuem em uma amplitude menor de território, já que esse é mais
densamente ocupado, permitindo que mais espécies vivam na mesma área e caracterizando a
região como diversa biologicamente. Do lado contrário, regiões de latitudes elevadas tendem a ter
menos recursos e, por consequência, menos espécies que toleram essas condições, assim, a sua
amplitude de distribuição nesses ambientes não é restrita por outras espécies e as que permanecem
podem ou por vezes precisam se distribuirem uma área maior para melhorar suas chances de
sobrevivência. Desse modo, observa-se que o gradiente latitudinal de biodiversidade é
inversamente proporcional.
Questão 12 - Por que não ocorre grandes felinos na Austrália e ela apresenta maior diversidade de
mamíferos herbívoros do que na américa do sul. Fale sobre o canal do Panamá. Baseada na deriva
continental explique essas diferenças biogeográficas.
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