AULA PADRÕES DE BIODIVERSIDADE

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PADRÕES GLOBAIS DE BIODIVERSIDADE
PRISCILA DA SILVA LUCAS
Mestre em Comportamento e Biologia Animal – UFJF
Doutoranda em Ecologia Aplicada - UFLA
A variação do número de espécies no tempo e 
no espaço é uma questão intrigante!
44% vegetais
35% vertebrados
Endêmicos de 
hotspots (1,4% da 
superfície terrestre)
Myers et al. 2000
RIQUEZA
DIVERSIDADE
≠
Podemos falar de alguns distintos tipos de 
diversidade: genética, evolutiva, de 
comunidades...
Então por que as espécies não apresentam 
distribuição uniforme?
Por que algumas comunidades são mais ricas que 
outras?
Existe realmente um padrão ou gradiente de riqueza 
de espécies?
Quais são as razões das existência destes padrões?
Muitas tentativas de respostas..
Muitas teorias..
Poucas conclusões..
ONDE EXISTE MAIOR DIVERSIDADE ?
CLIMA TROPICAL
CLIMA TEMPERADO
GRADIENTE LATITUDINAL NA RIQUEZA DE ESPÉCIES !
Riqueza de Anfíbios Riqueza de Serpentes
Riqueza de Plantas Vasculares Riqueza de Peixes de água doce
Riqueza de Aves Riqueza de Mamíferos
Riqueza de Moluscos gastrópodes Riqueza de Moluscos bivalves
Por que existe essa variação? E quais fatores podem 
explicá-la?
Geográficos
• latitude
• altitude
• profundidade
Abióticos
• variabilidade climática
• entrada de energia
• produtividade
• tempo e severidade 
ambiental
• heterogeneidade
Bióticos
• interações entre as 
espécies
Como alguns lugares 
suportam maior 
biodiversidade que 
outros locais?Mais espécies porque 
há uma maior variação 
na quantidade de 
recursos (R maior)
Mais espécies porque 
cada espécie é mais 
especializada (n menor)
Mais espécies porque há 
uma maior sobreposição 
entre as espécies (o maior)
Mais espécies porque o 
recurso é totalmente 
explorado (comunidade 
saturada)
LATITUDE
RIQUEZA
LATITUDE
Padrão encontrado em 
ambientes terrestres e 
aquáticos
Explicações para relação 
latitude - riqueza
Predação
Produtividade (mais calor e energia 
luminosa)
Clima/Temperatura (menos 
sazonais e mais constantes)
Espécies mais especializadas...nichos mais estreitos.
ALTITUDE
RIQUEZA
ALTITUDE
FATORES GEOGRÁFICOS
Explicações para relação 
altitude - riqueza
Menor área ocupada
Isolamento
Temperatura (mais baixa e stress fisiológico)
Menor produtividade
Explicações para relação 
profundidade - riqueza
Temperatura
Luminosidade
Produtividade
Oxigenação
Mesmo padrão 
encontrado para altitude
PROFUNDIDADE
FATORES BIOLÓGICOS
Influenciam consideravelmente a estrutura da comunidade
INTENSIDADE DE PREDAÇÃO OU PARASITISMO 
COMPETIÇÃO
São fatores secundários, pois são conseqüência de 
influências externas à comunidade.
Então porque existe maior riqueza nos 
trópicos??
Clima e produtividade
Heterogeneidade espacial
História (tempo evolutivo)
Área
FATORES ABIÓTICOS
Para plantas, a produtividade do ambiente pode depender de ...
Nutrientes e Condições
CRESCIMENTO
Produtividade de animais = vegetais 
Segue a mesma tendência em função das mudanças dos níveis 
de recursos na base da cadeia alimentar e mudanças de 
condições críticas, tal como temperatura.
HIPÓTESE DA PRODUTIVIDADE 
PRIMÁRIA
CLIMA E PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA
Produtividade
R
iq
u
ez
a
Relação +
CLIMA E PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA
Produtividade
Recursos
Riqueza
América do Norte 
Relação da riqueza de aves, mamíferos, anfíbios e répteis e evapotranspiração.
Demonstra a relação dos animais com a 
energia atmosférica bruta!
R
iq
u
ez
a 
d
e 
e
sp
éc
ie
s
Aves Mamíferos
RépteisAnfíbios
Por quê a riqueza de espécies animais estaria 
correlacionada com a evapotranspiração ?
Influência direta sobre a utilização de 
recursos e disponibilidade de energia 
para atividades vitais
ANIMAIS ECTOTÉRMICOS
CALOR ATMOSFÉRICO
(energia)
ATIVIDADE
Locomoção
Ingestão e utilização de 
recursos alimentares
ANIMAIS ENDOTÉRMICOS
CALOR ATMOSFÉRICO 
(energia)
ECONOMIA 
ENERGÉTICA
Economia energética
Disponibilidade para 
crescimento e reprodução
Locais mais quentes podem permitir nichos mais estreitos e, 
consequentemente, maior riqueza.
Crescimento individual e populacional 
mais rápido 
POPULAÇÕES MAIORES
AMBOS OS CASOS...
↑Produtividade 
↑ Riqueza em espécies
Tempo Tempo
R
iq
u
e
za
R
iq
u
e
za
Não-fertilizadas Fertilizadas
Rosenzweig (1971)
PARADOXO DO ENRIQUECIMENTO
Produtividade 
Taxas de crescimento populacional
Competição
Exclusão Competitiva
Produtividade
Riqueza
Riqueza
Produtividade 
intermediária
Baixa produtividade = 
escassez
Alta produtividade = 
exclusão competitiva.
R
iq
u
ez
a 
d
e 
e
sp
éc
ie
s 
(l
o
g)
Padrões diversidade-produtividade
Heterogeneidade
Microclimas
Microhabitats
Riqueza
HIPÓTESE DA HETEROGENEIDADE 
ESPACIAL
É esperado que ambientes 
mais heterogêneos...
Heterogeneidade
Riqueza
PLANTAS SÃO INFLUENCIADAS POR FATORES 
ABIÓTICOS
ANIMAIS INFLUENCIADOS PELAS PLANTAS
Heterogeneidade ambiental 
↑ Riqueza em espécies
HETEROGENEIDADE ESPACIAL
SAZONALIDADE 
Ambiente sazonal (temperado) Diferentes espécies podem 
estar adaptadas às condições predominantes em épocas 
distintas no ano (ex. Plantas anuais). Animais não são 
especialistas.
Ambiente não-sazonal (tropical) Oferta de recurso alimentar é 
contínua. Isso possibilita especializações.
Alguns estudos parecem sustentar a ideia que a riqueza de espécies 
aumenta com a diminuição da variação climática (trópicos).
Apesar de algumas evidências, ainda não há confirmação 
sobre a relação instabilidade climática e riqueza de espécies.
HISTÓRIA
HIPÓTESE DO TEMPO 
GEOLÓGICO
As zonas tropicais possuem maior 
riqueza?
Tempo Evolutivo
Riqueza 
Comunidades perturbadas em escalas de tempo 
muito extensas podem carecer de certas espécies.
Porque elas já atingiram um equilíbrio ecológico ou 
evolutivo.
Por isto, muitos autores argumentam que 
os trópicos são mais ricos em função dos 
longos e ininterruptos períodos de tempo 
evolutivo.
FATOR ESPACIAL
HIPÓTESE DA ÁREA
ÁREA
De acordo com a Teoria de 
Biogeografia de Ilhas
TAMANHO POPULACIONAL
EXTINÇÃO RIQUEZA
RELAÇÃO 
ESPÉCIE-ÁREA
Áreas maiores possuem mais espécies
FATOR ESPACIAL 
HIPÓTESE DA ÁREA
Terborgh (1973)
A área da zona tropical é maior...
Maior área 
representa 
maior 
biodiversidade
Avaliando os padrões de riqueza em espécies
Vimos a relação da riqueza com os diversos fatores bióticos e 
abióticos!
Muitas evidências, generalizações e algumas importantes 
exceções.
EXPLICAÇÕES ATUAIS NÃO SÃO 
INTEIRAMENTE ADEQUADAS
MUITA INCERTEZA
UMA DAS ALTERNATIVAS PODE SER A UTILIZAÇÃO DE PADRÕES 
LOCAIS OU EM MENOR ESCALA.