Aula 3 - Interações entre populações competição interespecífica

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Prof. Marcus Vinícius Vieira – Instituto de Biologia UFRJ
Interações entre populações: 
Competição interespecífica
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Interações Interespecíficas
Espécie A Espécie B
Competição - -
Mutualismo + +
Predação + -
Parasitismo + -
Herbivoria + -
Parasitoidismo + -
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Competição 
Interespecífica
 Experimento de Tansley 
(1917): Galium saxatile e 
G. silvestre 
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Conclusões do experimentos como o 
de Tansley:
1. A presença ou ausência de uma espécie 
poderia ser determinada pela presença de 
outras
2. As condições do ambiente afetam o 
resultado da competição
3. A existência de uma “segregação 
ecológica” entre espécies poderia ter 
resultado e uma competição no passado
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O que é a competição? 
• “Qualquer uso ou defesa de um recurso por 
um indivíduo que reduza a disponibilidade 
desse recurso para outros indivíduos” 
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Competição intraespecífica: entre 
indivíduos da mesma espécie
• A competição intraespecífica regula as 
populações: ocorre com maior força em 
altas densidades e menor em baixas 
densidades 
• -> Ação chamada de “dependente da 
densidade”
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Competição interespecífica: entre 
indivíduos de espécies diferentes 
• Reduz as populações de ambos os 
competidores: pode levar à eliminação de 
uma das espécies 
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A competição ocorre por recursos 
limitantes
• Lei do mínimo de Liebig (químico alemão, 1840): 
limitação ocorreria por apenas um único ou mais 
importante recurso limitante 
• “Sob condições de estado constante, o nutriente presente 
em menor quantidade (concentração próxima à mínima 
necessária) tende a ter efeito limitante sobre a planta.” 
(originalmente descrito partir de estudos sobre nutrição 
vegetal)
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Recursos 
• Não-renováveis: espaço
• Renováveis: alimento, nutrientes, luz do 
Sol, pluviosidade
• Temperatura, salinidade, são recursos?
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O princípio de competição exclusiva 
(Gause, 1932)
Georgyi Frantsevitch 
Gause (Moscow, 
Russia. 27.12.1910 -
04.05.1986)
Paramecium caudatum
(1) and Paramecium 
aurelia (2). 
(3) Calculation of 
volume
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O princípio de competição exclusiva 
(Gause, 1932)
• “Duas espécies não podem coexistir 
indefinidamente sobre um mesmo recurso 
limitante”
• Experimentos similares em uma variedade 
de organismos mostraram o mesmo 
resultado: uma espécie persiste e outra se 
extingue em 30-70 gerações
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Silicato fornecido em 
fluxo constante
Isoladas: (a) e (b) as duas 
espécies apresentam 
crescimento logístico.
Juntas (c): devido ao 
consumo por Synedra a 
concentração de silicato 
do meio torna-se inferior 
àquela necessária a 
Asterionella
Competição interespecífica em cultivos de diatomáceas
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Quem vence a competição?
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A teoria da competição interespecífica: 
o modelo de Lotka-Volterra
A taxa de 
crescimento 
instantâneo de 
uma população 
(dN/dt) diminui à 
medida de N 
aumenta segundo 
o modelo de 
Volterra, da eq. 
logística
Tempo (t )
T
a
m
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n
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(
N
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• Taxa de crescimento instantâneo da 
população:
• Ou dizendo de outra maneira a 
mesma coisa, a taxa de crescimento 
instantâneo por individíduo (ou per 
capta):


 
K
NKr
dt
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N
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 
K
NrN
dt
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
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1
22,111
1
1
1
1
K
NNK
r
dt
dN
N

Como incluir ainda o efeito da competição 
interespecífica neste modelo?
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Coexistência em diatomáceas
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Coexistência 
entre roedores 
e formigas no 
deserto no 
Novo México, 
EUA
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Competição entre abelhas por flores das 
montanhas rochosas Norte Americanas
Bombus appositus
Bombus flavitrons
Larkspur, Delphinium barbeyi Monkshood, Aconitum columbianum.
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Bombus appositus e B. flavifrons forrageiam nas flores Larkspur e Monkshood se forem a única 
abelha presente. Se estiverem juntas, coexistindo, B. appositus, com uma probóscide mais longa,
exclui B. flavifrons da flor Larkspur, enquanto B. flavifrons se restringe a Monkshood, fazendo-a 
menos atraente para B. appositus.
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Competição entre 
cracas em costões 
rochosos
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Quando é possível a coexistência de 
espécies potencialmente 
competidoras?
• Difenciação de nichos, mais precisamente, 
de nichos realizados.
• Segundo o princípio de competição 
exclusiva, para espécies coexistirem 
utilizando recursos limitantes, é necessária 
diferenciação de nichos.
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Nicho realizado e fundamental
• Nicho segundo Charles Elton (1927)
• Modelo de hipervolume de Hutchinson (1957)
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Espécies 1 e 2: 
mesmo nicho fundamental, nicho realizado diferente
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Questões para discussão
• Onde quer que espécies coexistam com 
nichos diferentes, esta diferença é devida ao 
princípio de competição exclusiva?
• A diferenciação de nichos por sí só prova 
que seja resultado de competicão 
interespecífica? 
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Consequências evolutivas da competição:
Deslocamento 
de caracteres
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Deslocamento de caracteres
• Evidência: Duas ou mais espécies próximas 
filogeneticamente diferem mais em uma caractere 
quando em simpatria do que em alopatria. 
• Não há um consenso sobre a prevalência de 
deslocamento de caracteres na natureza.
• Um dos melhores exemplos é o dos tentilhões de 
Darwin (Darwin´s finches), das Ilhas Galápagos.
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Mutualismo
• Benefício mútuo para ambas as espécies envolvidas.
• Simbiose: o sentido original, mais amplo, foi resgatado 
recentemente “vivendo muito proximamente ou em conjunto”. 
Portanto se aplica ao mutualismo, comensalismo e 
parasitismo.
• Mutualismos tendem a ser interpretados no senso comum 
como tendo evoluído “para o bem das espécies envolvidas”. 
CUIDADO!
• De forma geral, mutualismos evoluem por aumentarem a 
aptidão dos indivíduos envolvidos em relação a indivíduos 
que não cooperam. 
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Mutualismo trófico
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Mutualismodefensivo
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Mutualismo trófico-defensivo
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Mutualismo 
dispersivo
Glossofaga soricina 
(caatinga de Pernanbuco)
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• Taxa de crescimento instantâneo da 
população:
• Ou dizendo de outra maneira a 
mesma coisa, a taxa de crescimento 
instantâneo por individíduo (ou per 
capta):
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Como incluir ainda o efeito do Mutualismo neste 
modelo?
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Como testar 
uma hipótese 
sobre 
mutualismo?
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