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ECOLOGIA DE COMUNIDADES Profa. Thaís Lopes Ecologia de comunidades • As espécies estão adaptadas ao seu habitat, ou seja, estabelecem relações e atividades próprias da espécie no local, incluindo tipos de alimentação, as condições de reprodução, de moradia, tipos de inimigos naturais, estratégias de sobrevivência. • Num ecossistema há muitos tipos de interações entre as diferentes populações. Tais interações podem ser intraespecíficas ou interespecíficas. Interações ecológicas • As populações de duas espécies podem interagir de formas básicas que correspondem à combinação de neutros, positivo e negativo (0, + e -). Interações ecológicas Interações ecológicas Grupo de organismos da mesma espécie que apresentam algum grau de hierarquia e divisão de trabalho. Ex.: insetos sociais. • Não há união física entre os indivíduos (ligação anatômica). Abelhas: - Uma colmeia pode ter até 100 mil indivíduos; - Existem 3 castas: rainha, zangão e operárias. Rainha: fêmea fértil, cuja função é procriar. Zangão: macho, sem ferrão cuja função é fecundar a rainha. Depois morrem. Operárias: fêmeas estéreis com diversas funções – produzem mel, cera, limpeza da colmeia, coletam pólen das flores. - A rainha deposita 2 tipos de ovos: fecundados (fêmeas) e não fecundados (machos). Sociedade (Intraespecífica) Grupo de organismos da mesma espécie que apresentam cooperação mútua e divisão de trabalho. Ex.: corais, “caravela portuguesa”, etc. • Ocorre união física entre os indivíduos (ligação anatômica). Caravela Portuguesa (gênero Physallia) - Conjunto formado por pólipos e medusas; - Existem indivíduos responsáveis apenas pela alimentação, outros pela reprodução, outros pela proteção e um flutuador. - colônia heteromorfa - colônia isomorfa Colônia (Intraespecífica) Colônia de bactérias Physalia Ocorre quando um indivíduo se alimenta de outro da mesma espécie. Ex: viúva-negra, louva-Deus Canibalismo (Intraespecífica) Disputa entre indivíduos de uma mesma espécie por algum recurso natural, incluindo parceiro sexual. Ex.: Experimento de Gause com besouros, leões, elefantes-marinhos, etc. • Duas caixas com o mesmo número inicial de besouros; - Numa delas havia 16g de alimento - Na outra havia 64g de alimento Contagem ao longo de 150 dias: - Na 1ª caixa havia ~ 650 besouros; - Na 2ª caixa havia ~ 1750 besouros. Em qual caixa a resistência do meio era maior? Em qual caixa a capacidade de suporte era menor? Competição Intraespecífica Efeito sobre as espécies Espécie A Espécie B Protocooperação + + Inquilinismo (A inquilino de B) + 0 Herbivoria (A herbívoro e B é planta) + - Predação (A é predador de B) + - Competição interespecífica - - Comensalismo (A é comensal de B) + 0 Amensalismo (A é amensal de B) 0 - Mutualismo + + Parasitismo (A é parasita e B o hospedeiro) + - Relações Interespecíficas Relação em que determinadas espécies trocam benefícios, mas não é obrigatória. Os indivíduos envolvidos na relação podem viver separadamente. Ex: ermitão e anêmona, jacaré e pássaro-paliteiro, plantas e agentes polinizadores, algumas aves e grandes mamíferos etc. • Mamífero se livra de carrapatos; • Aves conseguem alimento. Protocooperação (Interespecífica: +/+) • o pássaro se alimenta dos restos de alimento presos nos dentes do jacaré. Relação em que determinadas espécies trocam benefícios, mas não é obrigatória. Os indivíduos envolvidos na relação podem viver separadamente. Ex: ermitão e anêmona, jacaré e pássaro-paliteiro, plantas e agentes polinizadores etc. • Anêmona ganha “mobilidade” e restos de alimento da alimentação do crustáceo. • Crustáceo ganha proteção, pois o cnidário afugenta certos predadores. Protocooperação (Interespecífica: +/+) A espécie inquilina vive sobre ou no interior da espécie hospedeira sem prejudicá-la. Ex.: peixe-agulha e o pepino-do-mar. Inquilinismo (Interespecífica: +/0) •Peixe-agulha e pepino do mar •Peixe-palhaço e anêmona É um caso de inquilinismo entre organismos vegetais, em que uma planta cresce sobre outra, sem causar prejuízo. Ex.: bromélias, orquídeas. • O principal recurso buscado pela espécie inquilina é o abrigo (nome da relação). • A bromélia fica mais alta e, com isso, recebe maior quantidade de radiação solar. • Para a planta hospedeira e relação é indiferente. Epifitismo (Interespecífica: +/0) Quando o animal herbívoro se alimenta de partes vivas da planta. • Para a planta a relação é prejudicial; para o animal a relação é benéfica. • A herbivoria é fundamental para a manutenção dos ecossistemas. • Se o herbívoro come a planta inteira ou sua semente ele se comporta como um predador; se come apenas partes da planta ele atua como um parasita. Herbivoria (Interespecífica: +/-) Relação em que uma espécie animal mata e come (predador) um indivíduo de outra espécie (presa). • Para a presa a relação é prejudicial; para o predador relação é benéfica; • A predação é fundamental para a manter o equilíbrio do tamanho das populações naturais. Predação (Interespecífica: +/-) Relação em que uma espécie animal mata e come (predador) um indivíduo de outra espécie (presa). • Exemplo de regulação do tamanho de uma população através da predação: Linces e Lebres canadenses • Estudo durou 80 anos (1850 ~1930) • Os dados sobre o tamanho das populações eram obtidos a partir de peles comercializadas; • O número de caçadores era +/- constante. Portanto, o nº de peles refletiam as oscilações nos tamanhos das populações. Predação (Interespecífica: +/-) Linces e Lebres canadense Predação (Interespecífica: +/-) • Aumento da herbivoria •Se aumenta o número de presas, ocorrerá aumento no número de predadores. Se ocorrer aumento no número de predadores diminui o número de presas e assim por diante. Relação em que uma espécie animal mata e come (predador) um indivíduo de outra espécie (presa). • Exemplo de regulação do tamanho de uma população através da predação: Paramecium e Didinium • Estudo realizado por Gause; • Utilizou duas espécies de ciliados, uma delas era a presa (Paramécio) e a outra a predadora (Didinium) Predação (Interespecífica: +/-) Paramecium e Didinium: Estudo realizado por Gause; Predação (Interespecífica: +/-) Exemplares de didínios foram colocados com os paramécios: Extinção das 2 populações. Cultura de paramécios tinha um “esconderijo” para as presas (partículas e resíduos no fundo da cultura): Extinção dos predadores Relação em que duas espécies disputam os mesmos recursos do ambiente. Exemplos de competição interespecífica. • Gafanhoto e gado – competem por alimento; • Plantas cujas raízes estão na mesma profundidade – competem por minerais. Competição (Interespecífica: -/-) Relação em que duas espécies disputam os mesmos recursos do ambiente. Exemplos de competição interespecífica: -Experimento de Gause com duas espécies de paramécios: P. caudatum e P. aurelia. - Duas diferentes espécies ocupando um mesmo nicho ecológico gera competição (Princípio de Gause). - Duas espécies não podem coexistir num habitat e ocupar o mesmo nicho. Uma delas é eliminada ou migra. Competição (Interespecífica: -/-) Relação em que indivíduos de uma espécie liberam substâncias que afetam, ou mesmo impedem, o desenvolvimento de indivíduos competidores de outras espécies. Ex.: maré vermelha. Exemplos de Amensalismo - Alelopatia: Pinheiros do Paraná e Eucalipto – quando as folhas caemliberam compostos que inibem a germinação de sementes de outras espécies de plantas. - Antibiose: Fungos e Bactérias – O Penicillium libera antibióticos no ambiente inibindo o crescimento bacteriano. Amensalismo (Interespecífica: 0/-) Relação em que um dos indivíduos é beneficiado e o outro aparentemente não. O principal recurso buscado pelo comensal é o alimento. Exemplos de Comensalismo - Rêmoras (peixe-piloto) e tubarões. No caso do peixe-palhaço que vive associado às anêmonas, como diferenciar inquilinismo de comensalismo? - Se o peixe procura abrigo e proteção = inquilinismo - Se o peixe se aproveita de restos alimentares deixados pela anêmonas = comensalismo. Comensalismo (Interespecífica: +/0) Relação em que ambas as espécies envolvidas são beneficiadas. Entretanto, trata-se de uma associação obrigatória; os indivíduos morrem quando separados (diferente da protocooperação). Exemplos de Mutualismo - Cupim e protozoário Triconinfa - Ruminantes e bactérias do intestino que digerem a celulose. Mutualismo (Interespecífica: +/+) Relação em que ambas as espécies envolvidas são beneficiadas. Entretanto, trata-se de uma associação obrigatória; os indivíduos morrem quando separados (diferente da protocooperação). Exemplos de Mutualismo - Leguminosas e bactérias Rhozobium fixadoras de N2 Mutualismo (Interespecífica: +/+) Relação em que ambas as espécies envolvidas são beneficiadas. Entretanto, trata-se de uma associação obrigatória; os indivíduos morrem quando separados (diferente da protocooperação). Exemplos de Mutualismo - Micorrizas (fungos e raízes) Mutualismo (Interespecífica: +/+) Relação em que uma espécie (parasita) se associa a outra (hospedeira), causando-lhe prejuízos. Coevolução: - O parasitismo não deve causar grandes danos ao hospedeiro. Do contrário, com a morte do hospedeiro, o parasita morre. Modalidades de Parasitismo: - Ectoparasitismo: o parasita vive fora do organismo hospedeiro. Não é obrigatório. Ex: carrapatos; insetos hematófagos, etc. - Endoparasitismo: o parasita se aloja no interior do hospedeiro. Quase sempre é obrigatório. Ex. verminoses e protozooses. Parasitismo (Interespecífica: +/-) Relação em que uma espécie (parasita) se associa a outra (hospedeira), causando-lhe prejuízos. Parasitismo Vegetal: Algumas plantas parasitam outras e dependendo de como se estabelece a relação, distingui-se dois tipos: - Holoparasitas (holo = completo): cipó-chumbo, possui haustórios (raízes sugadoras) e retiram o material do floema. Parasitismo (Interespecífica: +/-) Relação em que uma espécie (parasita) se associa a outra (hospedeira), causando-lhe prejuízos. Parasitismo Vegetal: Algumas plantas parasitam outras e dependendo de como se estabelece a relação, distingui-se dois tipos : - Hemiparasitas (hemi = metade): erva-de-passarinho, clorofilada, retira apenas matéria inorgânica. Parasitismo (Interespecífica: +/-) Para alguns autores trata-se de uma variação da relação entre parasita e hospedeiro. Exemplo: Formigas sanguinárias e larvas de outras espécie de formiga, formigas e pulgões. Ocorre quando algumas espécies dessas formigas atacam outras, capturando suas larvas e pupas. Depois que crescem, passam a trabalhar como operárias. Esclavagismo (Interespecífica: +/-) Introduzidas em ecossistemas pela ação humana de modo voluntário (para fins comerciais, por ex.) ou involuntário (presentes no lastro de navios, por ex.). No novo ambiente, as invasoras estabelecem relações ecológicas desarmônicas com as espécies nativas, podendo levá-las à extinção. Espécies invasoras Mecanismos que aumentam a eficiência de fuga da presa ou da caça do predador. Mimetismo: uma espécie se assemelha com outra e engana o predador. - Mimetismo Batesiano: um modelo tóxico ou perigoso é imitado evolutivamente por espécies “saborosas” ou inofensivas. Mecanismos de defesa Sabor agradável: Limenitis archippus (borboleta vice-rei) Sabor desagradável: Danaus plexippus (borboleta monarca) É extremamente tóxica, pois suas larvas alimentam-se de plantas venenosas, armazenando as toxinas vegetais em seus tecidos. Mecanismos que aumentam a eficiência de fuga da presa ou da caça do predador. Mimetismo: uma espécie se assemelha com outra e engana o predador. - Mimetismo Mulleriano: um modelo tóxico ou perigoso é imitado evolutivamente por espécies igualmente tóxicas ou perigosas. Mecanismos de defesa Borboletas do gênero Heliconia – todas semelhantes Mecanismos que aumentam a eficiência de fuga da presa ou da caça do predador. Camuflagem: favorecem tanto a fuga, no caso das presas, quanto a captura de alimento, no caso dos predadores. -Homocromia: o ser vivo possui a cor do meio. Ex: camaleão. -Homotipia: o ser vivo se assemelha com estruturas do meio ambiente. Ex: bicho- folha. Mecanismos de defesa
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