AD1- pcc respostas 2024.1

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AD1 – PCC
Questão 1 (1,0 ponto)
Algumas características das populações e seus indivíduos resultam de processos evolutivos em resposta ao ambiente e suas variações, ao passo que outras ocorrem ao longo do tempo de vida do organismo. Analise o seguinte caso e responda a seguir:
 Girinos da espécie de sapo Spea sp. podem apresentar dois fenótipos distintos (ver abaixo), dependendo do tipo de alimentação: um fenótipo com cabeça menor, que se alimenta de detritos e algas, e outro maior, que se alimenta de camarões e outros girinos. São capazes de trocar de dieta, mas o tamanho da cabeça em relação ao corpo permanece o mesmo. Podem habitar tanto açudes perenes (que permanecem com água mesmo durante o período de seca) quanto açudes efêmeros (que secam durante o período sem chuvas). Os carnívoros crescem mais rápido e sofrem metamorfose em menos tempo do que os detritívoros.
(A)  O caso apresentado trata-se de um exemplo de aclimatação ou plasticidade fenotípica? Justifique, explicando as principais diferenças entre esses dois tipos de respostas ao ambiente.
(B)  Quais as duas características bionômicas apresentadas no texto para Spea sp. e qual a relação entre elas?
(C)  Essas estratégias bionômicas confeririam algum tipo de vantagem em ambientes efêmeros para algum dos fenótipos de Spea sp.? Explique.
Responda a questão identificando cada item.
(A) O caso apresentado trata-se de um exemplo de plasticidade fenotípica. A plasticidade fenotípica refere-se à capacidade de um organismo de mudar suas características morfológicas, fisiológicas ou comportamentais em resposta a mudanças ambientais. No caso dos girinos da espécie Spea sp., eles apresentam dois fenótipos distintos (cabeça menor para detritívoros e cabeça maior para carnívoros) em resposta ao tipo de alimentação disponível no ambiente. Essa capacidade de mudança fenotípica é um exemplo de plasticidade fenotípica.
A aclimatação, por outro lado, refere-se a mudanças reversíveis em um organismo em resposta a mudanças ambientais, mas essas mudanças não envolvem alterações genéticas. No caso dos girinos de Spea sp., a mudança no tamanho da cabeça em resposta à dieta não é uma adaptação genética, mas sim uma resposta fenotípica reversível.
(B) As duas características bionômicas apresentadas no texto para Spea sp. são o tipo de alimentação (detritívoros e carnívoros) e o tipo de habitat (açudes perenes e efêmeros). A relação entre essas características é que os girinos podem apresentar diferentes fenótipos morfológicos (cabeça menor ou maior) em resposta ao tipo de alimentação disponível no habitat em que vivem.
(C) No caso dos ambientes efêmeros (que secam durante o período sem chuvas), o fenótipo de girino com cabeça maior, adaptado para se alimentar de camarões e outros girinos, pode ter uma vantagem. Isso ocorre porque, em ambientes efêmeros, pode haver uma competição mais intensa por recursos alimentares quando a água está presente, favorecendo aqueles que podem se alimentar de presas maiores e mais nutritivas, como camarões. Além disso, o crescimento mais rápido e a metamorfose mais rápida dos carnívoros podem permitir que eles completem seu ciclo de vida antes que o habitat seque, aumentando suas chances de sobrevivência e reprodução.
Questão 2 (1,0 ponto)
(A) Descreva, com suas palavras, e detalhadamente, as principais diferenças entre “Regulação” e “Determinação” de populações. Inclua, em sua resposta, as relações desses conceitos com tamanho e dinâmica populacional, dependência da densidade, e pelo menos dois exemplos de fatores de cada categoria (regulação e determinação).
(B)  Uma forte chuva reduziu em 40% o tamanho de uma população de 120 besouros joaninha de um determinado local e em 35% a de outro local que possuía 500 indivíduos inicialmente. Esse é um exemplo de processo regulador ou determinador de tamanho da população? Explique.
Responda a questão identificando cada item
(A) Regulação populacional refere-se aos processos que afetam o tamanho de uma população em resposta à densidade, como competição por recursos e predação. Estes fatores variam conforme a quantidade de indivíduos em um habitat. Por outro lado, determinação populacional envolve fatores que influenciam o tamanho da população independentemente da densidade, como eventos climáticos extremos e mudanças no habitat.
Exemplos de fatores de regulação populacional incluem competição por recursos alimentares e predação. Exemplos de determinação populacional incluem eventos climáticos extremos e mudanças no habitat.
(B) O exemplo dado sobre a redução no tamanho das populações de besouros joaninha após uma forte chuva é um exemplo de determinação do tamanho populacional. Isso ocorre porque a redução não está relacionada à densidade populacional, mas sim a um evento climático externo (a chuva forte), indicando um processo determinador de tamanho populacional.
Questões 3 e 4 → simulação de crescimento populacional
3 - a) O efeito de "r" ser maior ou menor está relacionado à taxa de crescimento, sendo assim, um valor menor é igual a um crescimento mais lento, tanto no crescimento exponencial quanto no logístico e um valor maior de "r" resulta em crescimento rápido, consequentemente o crescimento logístico atinge a capacidade de suporte mais cedo. Conforme os dados do gráfico, no primeiro cenário com r = 0.2, a taxa de crescimento intrínseco é baixa. No caso do crescimento exponencial, a população inicial de 100 indivíduos aumenta, mas nunca atinge a capacidade suporte de 1000, mesmo após um longo período. O crescimento é lento e constante. No cenário logístico, o crescimento também é lento no início, mas a população finalmente se estabiliza perto da capacidade suporte. O tempo necessário para atingir a capacidade suporte é longo, comparado ao cenário exponencial.
No segundo cenário com r = 0.9, a taxa de crescimento é moderada. No crescimento exponencial, a população aumenta de forma mais significativa, mas ainda não atinge a capacidade suporte de 1000. O crescimento é mais rápido do que no cenário anterior. No crescimento logístico, o crescimento é mais rápido no início, e a população atinge a capacidade suporte mais cedo do que no cenário anterior. No entanto, o tempo necessário para atingir a capacidade suporte ainda é considerável.
No terceiro cenário com r = 1.5, a taxa de crescimento é alta. No crescimento exponencial, a população aumenta rapidamente e se afasta rapidamente da capacidade suporte de 1000. O tempo necessário para atingir a capacidade suporte é muito curto. No crescimento logístico, o crescimento ainda é rápido no início, mas a população atinge a capacidade suporte mais cedo do que nos cenários anteriores. O tempo necessário é menor, mas ainda é relativamente curto.
Sendo Assim, a variação nos valores de "r" resulta em diferenças significativas no comportamento do crescimento populacional. O crescimento logístico sempre levará menos tempo para atingir a capacidade suporte em comparação com o crescimento exponencial, desde que a capacidade suporte seja alcançada em ambos os cenários.
4 - O tamanho inicial (N0) afeta significativamente o formato das curvas de crescimento populacional, tanto no crescimento exponencial quanto no logístico, e tem influência no resultado final.
r = 1, N0 = 1, K = 1000:
Com N0 = 1, o crescimento inicial é extremamente lento. No início, apenas um único indivíduo está presente, e levará muito tempo para que a população cresça significativamente. No crescimento exponencial, a população aumentará exponencialmente, mas o processo será muito demorado devido ao baixo valor inicial. No crescimento logístico, o processo também será lento no início, mas a população se estabilizará perto de K após um longo período.
r = 1, N0 = 10, K = 1000:
Com N0 = 10, o crescimento inicial é mais rápido do que no cenário anterior, pois há mais indivíduos para começar. No crescimento exponencial, a população aumentará mais rapidamente do que no cenário anterior, mas ainda levará um tempo considerável para se aproximar de K. No crescimento logístico, o processoé mais rápido no início, e a população se estabiliza perto de K mais cedo do que no cenário anterior.
r = 1, N0 = 100, K = 1000:
Com N0 = 100, o crescimento inicial é substancialmente mais rápido do que nos cenários anteriores devido ao grande número de indivíduos no início. No crescimento exponencial, a população aumentará rapidamente e se afastará de K rapidamente, atingindo um valor muito alto antes de se estabilizar. No crescimento logístico, o processo é rápido no início, e a população atingirá a capacidade suporte de 1000 mais cedo do que nos cenários anteriores.
O tamanho inicial (N0) tem um impacto significativo no formato das curvas de crescimento populacional. Quanto maior o N0, mais rápido será o crescimento inicial em ambos os cenários (exponencial e logístico). No entanto, no crescimento exponencial, o tamanho inicial também afetará o resultado final, levando a uma população muito maior antes de se estabilizar. No crescimento logístico, o tamanho inicial influenciará na rapidez com que a população atingirá a capacidade suporte (K), mas a estabilização ocorrerá em torno de K, independentemente do tamanho inicial. Portanto, o tamanho inicial desempenha um papel importante na velocidade do crescimento populacional e na diferença entre os cenários exponencial e logístico.
Questão 5 → usar o chatpdf para responder
A) Fonte da imagem:
· Criador: David Singh Luque
· Publicador: iNaturalist
· Licença do registro: Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
· Referências: https://www.inaturalist.org/photos/345426702
· Data de criação: 7 de janeiro de 2024, às 19:11:38 (UTC)
· Titular dos direitos: David Singh Luque
· Identificador: https://inaturalist.org/photos/345426702/original.jpeg
· Citação sugerida: Euterpe precatoria Mart. observado em Panamá por David Singh Luque (Licenciado sob http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)
B) Ferófilo: Um ferófilo é uma estrutura que protege as inflorescências das palmeiras. No caso de Euterpe precatoria, as inflorescências bissexuais da planta se desenvolvem na axila das folhas e são protegidas por essas estruturas chamadas ferófilos. Os ferófilos desempenham um papel importante na proteção e no desenvolvimento das inflorescências da palmeira. 
Entomófila: O termo "entomófila" refere-se a plantas que são polinizadas por insetos, especialmente por insetos como abelhas, borboletas e besouros. No caso de Euterpe precatoria, a planta é descrita como entomófila, o que significa que ela depende de insetos para a polinização de suas flores. Isso destaca a importância dos insetos na reprodução e no ciclo de vida da espécie.
C) A autora ressalta a importância econômica de Euterpe precatoria, destacando seu potencial na diversificação da produção florestal não-madeireira. O manejo dos frutos dessa espécie para a produção de polpa aborda aspectos sociais, econômicos e ecológicos relacionados à floresta. A alta densidade, regeneração abundante e grande produção de frutos da espécie são características que favorecem seu manejo sustentável.
A extração dos frutos de E. precatoria é considerada uma atividade ambientalmente sustentável por vários motivos:
1. Alta densidade e frequência da espécie: A presença abundante de E. precatoria na floresta contribui para a sustentabilidade da atividade extrativista, permitindo a colheita dos frutos sem comprometer a sobrevivência da espécie.
2. Regeneração abundante: A capacidade da espécie de se regenerar e produzir novas plantas contribui para a manutenção da população, assegurando a continuidade da atividade extrativista a longo prazo.
3. Grande produção de frutos: A alta produção de frutos de E. precatoria viabiliza a colheita sustentável sem esgotar os recursos naturais, possibilitando a geração de renda de forma contínua.
Portanto, a extração dos frutos de Euterpe precatoria é considerada uma atividade ambientalmente sustentável devido à sua capacidade de regeneração, alta densidade populacional e produção de frutos, promovendo a conservação da espécie e o uso sustentável de seus recursos.
D) Os principais objetivos do estudo foram analisar a densidade, estrutura, dinâmica e estabilidade populacional da espécie Euterpe precatoria em florestas inundadas e de terra firme, a fim de avaliar o potencial ecológico para o manejo dos frutos do açaizeiro. A autora destaca a importância do estudo ao sugerir que, de modo geral, Euterpe precatoria possui características ecológicas favoráveis para seu manejo sustentável, como alta densidade e frequência, regeneração abundante e grande produção de frutos. Além disso, o estudo aponta que a floresta de baixio apresenta um maior potencial de manejo em comparação com a terra firme, o que ressalta a relevância da pesquisa para a conservação e uso sustentável dos recursos naturais.
E) No estudo são descritos dois tipos de florestas do bioma Amazônico:
1. Florestas de Baixio: Caracterização: São florestas que inundam periodicamente, localizadas em áreas de baixadas sujeitas a alagamentos sazonais. Possuem solos mais úmidos e são influenciadas pelo regime de cheias dos rios.
2. Florestas de Terra Firme: Caracterização: São florestas localizadas em planaltos e encostas, com dossel mais fechado e solos bem drenados durante todo o ano. Não são inundadas por rios ou fluxos de água, apresentando uma estrutura vertical bem desenvolvida e alta diversidade de espécies arbóreas.
F) O status atual de conservação de Euterpe precatoria é descrito como Least Concern (menor preocupação).
Fonte: Canteiro, C. 2021. Euterpe precatoria. The IUCN Red List of Threatened Species 2021:e.T59466652A59466656. https://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2021-2.RLTS.T59466652A59466656.en. Accessed on 06 March 2024.
G) No artigo, a estrutura e dinâmica de uma população podem ser caracterizadas por meio da análise de diversos parâmetros demográficos e populacionais. A estrutura populacional refere-se à distribuição dos indivíduos em diferentes classes de idade ou tamanho dentro de uma população. Já a dinâmica populacional envolve o estudo das taxas de natalidade, mortalidade, crescimento e migração que influenciam o tamanho e a composição da população ao longo do tempo.
Para caracterizar a estrutura e dinâmica de uma população, o estudo analisa parâmetros como densidade populacional, distribuição espacial dos indivíduos, taxa de crescimento populacional, taxa de sobrevivência, taxa de reprodução, entre outros. Esses dados permitem compreender como a população está se comportando, se está crescendo, diminuindo ou mantendo-se estável, e quais fatores podem estar influenciando essas mudanças ao longo do tempo.
H) Os estágios ontogenéticos de desenvolvimento de Euterpe precatoria foram identificados com base em critérios relacionados ao tamanho e às características vegetativas/reprodutivas dos indivíduos. No estudo, os estágios ontogenéticos foram divididos em quatro categorias, conforme descrito a seguir:
1. Plântulas: Indivíduos abaixo de 50 cm de altura, representando a fase inicial de desenvolvimento da planta.
2. Jovem 1: Indivíduos acima de 50 cm de altura, que não possuem estipe aparente, ou seja, não apresentam um tronco visível.
3. Jovem 2: Indivíduos com estipe aparente (desprovido de bainha), mas que ainda não são reprodutivos, ou seja, não estão produzindo frutos.
4. Adultos: Indivíduos reprodutivos, caracterizados por possuírem ferófilos aparentes, cachos novos e/ou restos de cachos velhos na planta ou no solo debaixo do indivíduo.
Essa classificação dos estágios ontogenéticos de Euterpe precatoria com base em critérios morfológicos e de desenvolvimento permite uma análise mais detalhada da estrutura populacional da espécie, possibilitando a avaliação da distribuição e abundância dos diferentes estágios de desenvolvimento na população.
I) 1) Delimitação de transectos de 500 x 20 metros em cada tipo de floresta (baixio e terra firme) com localização restrita-aleatória.
2) Divisão dos transectos em 20 parcelas: 500 m2 para contagem de indivíduos adultos, 250 m2 para contagem de jovens 1, 250m2 para contagem de jovens 2 e 125 m2 para contagem de plântulas.
3) Estimativa da densidade média do açaizeiro em terra firme e baixio no Vale do Rio Acre utilizando um total de seis parcelas de 1 hectare para amostragem de adultos, seis parcelas de 0,5 hectare para jovens 1 e 2, e seis parcelas de 0,25 hectare para plântulas.
4) Cálculo da distância entre indivíduos considerando distribuição uniforme na área.
5) Coleta de dados sobre a dinâmica da população nos sítios Já Começa e São Pedro em florestas de baixio e terra firme.
6) Análise dos parâmetros demográficos e populacionais para avaliar a estrutura, densidade e dinâmica da população de Euterpe precatoria.
7) Utilização de métodos estatísticos para interpretar os dados coletados e atingir os objetivos do estudo, incluindo análise de distribuições de tamanho, taxas de transição, valores reprodutivos e contribuições para o valor de λ na população estudada.
J) A distância entre os indivíduos foi calculada utilizando a fórmula D = V(A*4/n), onde:
- D é a distância entre os indivíduos;
- V é a variância da área amostral;
- A é a área total da parcela;
- n é o número total de indivíduos na parcela.
Este cálculo foi utilizado para estimar a distribuição espacial dos indivíduos da espécie Euterpe precatoria na área de estudo. A análise da distribuição espacial dos indivíduos é importante para compreender a estrutura da população, a interação entre os organismos e o ambiente, bem como para avaliar a dinâmica populacional e a viabilidade da espécie no ecossistema.
K) 1) Densidade populacional: Refere-se ao número de indivíduos de uma espécie por unidade de área ou volume em um determinado habitat. A densidade populacional é um parâmetro importante para avaliar a abundância relativa de uma espécie em um determinado ambiente.
2) Taxa de crescimento populacional (λ): Representa a taxa de variação da população ao longo do tempo, indicando se a população está crescendo (λ > 1), diminuindo (λ < 1) ou mantendo-se estável (λ = 1).
3) Taxa de sobrevivência: Refere-se à proporção de indivíduos que sobrevivem em uma população durante um determinado período de tempo. A taxa de sobrevivência é um parâmetro fundamental para avaliar a viabilidade e a saúde da população.
4) Taxa de reprodução: Indica a capacidade reprodutiva da população, ou seja, a taxa na qual os indivíduos se reproduzem e contribuem para o crescimento populacional. A taxa de reprodução é um parâmetro crucial para entender a dinâmica populacional e a sustentabilidade da espécie.
L) A taxa de transição é um parâmetro que representa a probabilidade de um indivíduo mudar de uma classe de tamanho para outra em um determinado período de tempo. No contexto do estudo, a taxa de transição é utilizada para descrever as mudanças na estrutura da população de Euterpe precatoria ao longo do tempo, indicando a probabilidade de um indivíduo passar de um estágio ontogenético para outro (por exemplo, de plântula para jovem 1, de jovem 1 para jovem 2, etc.).
M) A taxa de crescimento populacional (λ) foi calculada a partir da matriz de transição, que descreve as probabilidades de transição entre as classes de tamanho da população de Euterpe precatoria. Se λ for menor que 1 (λ < 1), isso indica que a população está diminuindo em tamanho ao longo do tempo. Nesse caso, o número de indivíduos na população está diminuindo, o que pode ser um sinal de problemas como baixa taxa de reprodução, alta mortalidade ou impactos ambientais negativos.
N) Os principais resultados do estudo sobre a dinâmica populacional de Euterpe precatoria nas florestas de baixio e terra firme incluem:
1) A taxa de crescimento populacional (λ) foi crescente na floresta de baixio do sítio São Pedro, indicando potencial sustentável para a colheita de frutos, enquanto na terra firme deste sítio o crescimento populacional foi constante (λ = 1), sugerindo menor potencial de colheita.
2) Nas florestas de baixio e terra firme do sítio Já Começa, a população de Euterpe precatoria foi decrescente, o que pode resultar em problemas futuros para a manutenção da densidade populacional se os frutos forem colhidos.
3) Os valores de λ variaram entre os sítios estudados, destacando a importância de monitorar a dinâmica populacional ao longo do tempo para avaliar a sustentabilidade da colheita de frutos de açaizeiro.
Esses resultados ressaltam a importância da conservação e manejo adequado das populações de Euterpe precatoria para garantir sua viabilidade a longo prazo.
O) (i) Os resultados do presente estudo sobre Euterpe precatoria podem se assemelhar ou diferir de estudos anteriores envolvendo espécies semelhantes ou a mesma espécie em diferentes locais. Por exemplo, a taxa de crescimento populacional (λ) e a distribuição da densidade populacional podem variar de acordo com as condições ambientais, pressões de predação, padrões de reprodução e manejo da espécie em diferentes áreas.
(ii) A população de E. precatoria do presente estudo provavelmente estaria associada a uma curva de sobrevivência do Tipo II, caracterizada por uma taxa de mortalidade constante ao longo da vida dos indivíduos. Isso pode ser justificado pela alta taxa de sobrevivência dos adultos e pela contribuição significativa da sobrevivência para o valor de λ, conforme observado no estudo.
(iii) As diferenças encontradas entre as populações de E. precatoria nas florestas de baixio e terra firme incluem maior fecundidade e número de plântulas no baixio, sugerindo um maior potencial produtivo nessa área. Isso tem implicações para o manejo da espécie, indicando a necessidade de considerar as características específicas de cada tipo de floresta ao planejar estratégias de conservação e colheita sustentável.
(iv) O valor médio de λ encontrado nos dois tipos de floresta pode indicar diferentes padrões de crescimento populacional. Se o valor de λ for maior que 1, a população está crescendo, o que pode indicar um potencial de colheita sustentável. Por outro lado, se λ for menor que 1, a população está diminuindo, o que pode requerer medidas de conservação e manejo mais rigorosas para garantir a viabilidade da espécie.
(v) As variações encontradas na produção de frutos de E. precatoria podem ser explicadas por diversos fatores, como a disponibilidade de recursos, condições climáticas, pressão de predação, competição intraespecífica e interações bióticas. Além disso, diferenças na estrutura populacional, densidade e distribuição dos indivíduos nas diferentes áreas de estudo também podem influenciar a produção de frutos da espécie.