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Fatores Bióticos Material Didático O que são relações biológicas (interespecíficas)? Quais são? Competição Predação (e herbivoria) e parasitismo Mutualismos ou simbioses Amensalismos, neutralismos etc. Qual é a importância destas relações para a manutenção de populações? E comunidades? Material Didático Ex: Ilhas continentais formadas por represamento na Venezuela - efeito cascata (Terborgh et al 2001). Formação de ilhas Desaparecimento dos predadores Explosão populacional de herbívoros e predadores de sementes (guaribas, saúvas, e roedores) Diminuição da produção de sementes e plântulas, mortalidade, DESAPARECIMENTO da serapilheira Conseqüência para o sistema? Ou, como está a “saúde” destes fragmentos? Material Didático Material Didático Mutualismos Material Didático Mutualismos e simbioses O que são? •Associação entre organismos de espécies diferentes •Troca de “serviços” por “recompensas” custos benefícios Sucesso reprodutivo das espécies associadas Material Didático Importância de mutualismos para a vida vegetal dispersão genética alimentação proteção herbívoros predadores Micorrizas ou algas associadas a briófitas Dispersores de frutos e polinizadores Tipos de mutualismos Material Didático Polinização Importancia a agricultura? U$2,000,000,000,000 são gerados por atividade de polinizadores Frutos de flores polinizadas Frutos de flores parcialmente polinizadas Material Didático Exemplos menos aplicados Mutualismos formiga-planta: mirmecófitas Alta diversidade de plantas e formigas associadas. Alto grau de especialização/co-dependência Material Didático Tococa bulífera Material Didático Material Didático 0 20 40 60 80 100 120 Hm Cn Ta Hp Tb Mg Ds Mm Cp Po Ag Cf nu m be ro fp la nt s pe r h ec ta re (m ea n ± 1 SE ) Continuous Forest 1-ha Fragments Planta: densidade Exemplos de modificação de habitat neste sistema Material Didático (Cunningham 2001)Exemplo 2: polinização Efeito da modificação na freqüência de interações em 4 espécies arbóreas Local: Austrália Comparação entre 7 fragmentos e áreas de mata contínua adjacentes Verificou as taxas de: 1- floração; 2-frutificação e; 3-predação de sementes de 4 espécies Material Didático O que esta modificação pode acarretar com o passar do tempo? Material Didático Exemplo: conseqüências da entrada de espécies invasoras (Cristian 2001) Material Didático Predação Material Didático Predação – Um indivíduo de uma espécie se alimenta de indivíduos de outra Material Didático Tipos de predadores Carnívoros-Matam sua presa durante o ataque Herbívoros- remove partes de suas presas. Parasitas – consomem parte de uma ou poucas presas Parasitoides – matam uma presa durante um ataque prolongado Material Didático Dieta Consome apenas um tipo de presa Consome vários tipos de presas especialista generalista Material Didático Os consumidores reduzem a população das suas presas /hospedeiros População de Tribolium castaneum com e sem o seu parasita, o protozoário Adelina triboli Material Didático Como a predação influencia a evolução? Adaptações: para comer ou para não ser comido Espinhos (cactus, porco-espinhos) Proteção dura (ostras, tartarugas) toxinas (plantas, borboletas, taturanas) Gosto ruim (borboletas monarcas) Camuflagem aposematismo mimetismo Material Didático Camuflagem Material Didático Aposematismo Material Didático Mimetismo– parece algo perigoso ou de gosto ruim Material Didático Mimetismo Mimetismo Mulleriano– convergência de espécies para reforçar o sinal Material Didático Mimetismo Mimetismo Batesiano– Imitação de sinal verdadeiro modelo modelo Mímicos MímicoMaterial Didático Sim, os consumidores reduzem a população das suas presas /hospedeiros População de Tribolium castaneum com e sem o seu parasita, o protozoário Adelina triboli Material Didático Utilização em controle biológico Material Didático Cactos Opuntia na Australia • Cactos Opuntia inermis and O. stricta introduzidos na Australia • Sem inimigos naturais • Praga • Liberação da mariposa argentina • Controle biológico bem sucedido Antes DepoisCactoblastis cactorum Material Didático Salvinia molesta • Samambaia flutuante (made in Brazil) • Espécie invasora em muitos ambientes ropicais e sub-tropicais Material Didático Material Didático Material Didático Salvinia molesta • Introdução de Cyrtobagous singularis Material Didático Salvinia molesta • Controlada em alguns lugares, mas não em outros Material Didático Competição Material Didático • Nicho engloba desde a maneira pela qual uma espécie se alimenta até suas condições de reprodução, tipo de moradia, hábitos, inimigos naturais, estratégias de sobrevivência e etc. Enfim, todas as condições e recursos necessários ao indivíduo. Nicho Material Didático Diâmentro dos galhos Ab un dâ nc ia Tamanho dos frutos Densidade de predadores Suponha que a distribuição de uma dada espécie de macacos (ex. Mico leão) é determinada, primariamente, pela variáveis: 1- diâmetro dos galhos, 2- tamanho dos frutos e 3- densidade de predadores. Consumidores secundários que habitam ávores da mata atlântica, com galhos entre 10 e 60 centímetros de diâmetro, alimentam-se de frutos com 5 a 15 cm2 e suportam a presença de 1 predador/100 km2 Exemplo de deteminação de um Nicho ecológico Material Didático Conceito de nicho • Hutchinson (1957) Formalizou a teoria de nicho A niche is an n-dimensional hypervolume where n is the number of dimensions that make up the niche of a species” ...um ...um hiperhiper--volumevolume nn--dimendionaldimendional?? Material Didático temperatura temperatura um id ad e temperatura um id ad e luz ““um um hiperhiper--volumevolume nn--dimensionaldimensional”” Material Didático O principio da exclusão competitiva G.F. Gause (1934) « If two species, with the same niche, coexist in the same ecosystem, then one will be excluded from the community due to intense competition » Material Didático Exemplo com um nicho bi- dimensional Nicho representado pela área em duas dimensões Especie A Material Didático Nichos separados Sem sobreposição de nicho = coenxistência Especie A Especie B Material Didático Sobreposição de nichos Competição interespecífica Especie CEspecie B Material Didático Exemplo dos hábitos alimentares de duas espécies de aves aquáticas encontradas juntas durante a época de reprodução. O habitat é semelhante mas o alimento é diferente. Há competição? (Odum, 1983). Phalacrocorax carbo 0 10 20 30 40 50 60 Percentagem da dieta Phalacrocorax aristoteles 0 5 10 15 20 25 30 35 Enguias Peixes clupeóides Peixes pleuronectiformes Camarões Paixes labrídeos Peixes gobídeos Outros peixes Percentagem da dieta Material Didático Especie A Especie D Muita sobreposição de nicho pode levar a Exclusão competitiva Material Didático Exemplo: Esquilos nas ilhas britânicas DE UM LADO: ESQUILO VERMELHO (Sciurus vulgaris): nativo Material Didático O DESAFIANTE O ESQUILO CINZENTO (Sciurus carolinensis) Espécie invasora Introduzido nas ilhas britâncias em cerca de 30 locais, entre 1876 e 1929 Se adaptou a parques e jardins. Material Didático Resultado Esquilo vermelho Esquilo cinza Material Didático Pergunta Qual tipo de competição é mais severo: intraespecífica ou interespecífica? Material Didático Especie C Seleção natural, direciona a espécie a nichos separados Resposta em tempo evolutivo: Especialização Especie B’ Especie C’ Especie B Material Didático Partilha de recursos Material Didático Material Didático E como os organismos competem? Competição por exploração • Ocorre quando os organismos não tem contato físico (interação agressiva). Um organismo domina o recurso e não deixa excedente a outro. Competição por nutrientes e luz Material Didático MaterialDidático Competição por interferência • A presença de um organismo impede o acesso de outro organismo ao recurso. Um dos organismos será necessariamente expulso do recurso por meio físico. Competição por nutrientes e luz (mas com alelopatia) Material Didático Material Didático Alelopatia • Liberação de substâncias químicas (aleloquimicas) que são responsáveis pela comunicação entre plantas No caso, diminuem ou impedem o crescimento de outros vegetais. Essa interferência favorece o indivíduo emissor. Material Didático Material Didático Material Didático http://en.wikipedia.org/wiki/File:Casuarina_litter.JPG Material Didático http://www.ipm.iastate.edu/ipm/icm/node/2241 Espécies-chave Uma espécie cuja presença determina a estrutura da comunidade Estrela do mar competitodores predador Pisaster Balanus Mytilus (Paine 1966) Material Didático Balanus Mytilus Experimento – Remoção predador Pisaster Material Didático experimento Tempo Estrela do mar removida % D e co be rt ur a - Myrtilus são os competidores dominantes - Exclusão competitiva Material Didático Estrela do mar Pisaster Estrelas do mar são predadores especializados em Mytilus. Como? Balanus Mytilus Material Didático Material Didático • Pergunta: quando uma agrônomo pensa em competição no momento do planejamento de um cultivo? Material Didático Fatores Bióticos Mutualismos Predação Utilização em controle biológico Cactos Opuntia na Australia Salvinia molesta Salvinia molesta Salvinia molesta Competição Nicho Conceito de nicho O principio da exclusão competitiva Exemplo com um nicho bi-dimensional Nichos separados Sobreposição de nichos Exemplo: Esquilos nas ilhas britânicas O Desafiante Resultado Pergunta Resposta em tempo evolutivo: Especialização E como os organismos competem? Alelopatia