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Tipos de interações Nenhuma das populações é afetada pela associação. Benefício mútuo de ambos os seres vivos, ou de apenas um deles, sem o prejuízo do outro = relações harmônicas ou positivas. Prejuízo de um de seus participantes em benefício do outro = relações desarmônicas ou negativas. Interações INTRAespecíficas e INTERespecíficas. Interações intraespecíficas Sociedades Colônias Competição Canibalismo + - Sociedades Sem ligação anatômica - Com divisão de trabalho. Colônias Quando as colônias são constituídas por organismos que apresentam a mesma forma, não ocorre divisão de trabalho. Todos os indivíduos são iguais e executam todas as funções vitais. Ligação anatômica - Podem ou não apresentar divisão de trabalho. Colônias Physalia physalis (caravela) 4 tipos de pólipos: um pneumatóforo transformado numa vesícula cheia de ar; os dactilozoóides que formam os tentáculos; os gastrozoóides que formam os "estômagos" da colónia; e os gonozoóides que produzem os gametas para a reprodução. Quando as colônias são formadas por indivíduos com formas e funções distintas, ocorre uma divisão de trabalho. Competição Definição… Interação entre indivíduos da mesma espécie provocada por uma necessidade comum de um recurso e que leva à redução da sobrevivência, crescimento e/ou reprodução de pelo menos alguns dos indivíduos envolvidos. Tipos de competição 1) Exploração Indivíduos não interagem diretamente. Respondem ao nível do recurso. Só pode ocorrer se a quantidade de recurso é limitada. 2) Interferência Indivíduos interagem diretamente. Um indivíduo pode impedir o outro de acessar o recurso. Acontece quando a quantidade de recurso é ilimitada. Efeitos da Competição intra-específica Pode ser bastante unilateral, sendo que o efeito final de competição não é igual para todos os indivíduos: os competidores mais fracos contribuirão pouco para a próxima geração e os competidores mais fortes podem ter sua contribuição apenas pouco afetada. Efeitos da Competição intra-específica Uma maior competição aumenta o grau de desigualdade de tamanhos dentro da população, isto é, o grau em que a biomassa total se distribui entre os diferentes indivíduos. Assim, a competição intra-específica é uma força que afeta os indivíduos, embora seus efeitos possam, muitas vezes, serem detectados na população como um todo. Pode-se dizer que a competição intra-específica não só é capaz de exagerar diferenças individuais, mas também é fortemente afetada por tais diferenças. Efeitos da Competição intra-específica São dependentes da densidade: o efeito sobre o indivíduo será maior quanto mais competidores houver. Pode conduzir à mortalidade e/ou fecundidade dependente da densidade, o que indica que a taxa de mortalidade cresce e/ou a taxa de natalidade decresce à medida que a densidade aumenta. Efeitos da Competição intra-específica Ao atuar sobre as taxas de natalidade e mortalidade, a competição intra-específica pode regular as populações até uma densidade estável, em que a taxa de natalidade é igual à taxa de mortalidade. Essa densidade é conhecida como capacidade de suporte (K) e representa o tamanho da população que os recursos do ambiente podem exatamente “suportar” sem uma tendência de aumento ou redução. Canibalismo ODUM (2008) Interações interespecíficas ODUM (2008) Interações interespecíficas Neutralismo 0 0 Comensalismo + 0 Amensalismo - 0 Coevolução Evolução conjunta de duas ou + espécies não intercruzantes que têm uma estreita relação ecológica. Como há pressões seletivas recíprocas, a evolução de uma espécie depende, em parte, da evolução da outra. Predação, Herbivoria e Parasitismo (+ -) Interações consumidor-recurso. Efeitos negativos para crescimento e sobrevivência de uma população e positivos e benéficos para a outra. Os predadores têm adaptações para explorar suas presas. Predação Forma & Função As presas têm adaptações para escapar de seus predadores. Predação Forma & Função O papel da seleção natural… Conduz a redução dos efeitos prejudiciais… pois a severa redução da população da presa/hospedeiro pode conduzir à extinção de uma ou ambas as populações. Muita predação e muito parasitismo é observado quando a interação é de origem recente (mudanças súbitas no ambiente). A longo prazo as interações parasita-hospedeiro ou predador- presa tendem a evoluir para a coexistência. Adaptações contra predação Mimetismo: é uma forma de adaptação em que muitas espécies se tornam semelhantes a outras, obtendo algumas vantagens em virtude disso. Camuflagem: é uma forma de adaptação pela qual uma espécie procura se confundir com o ambiente. Aposematismo: trata-se de espécies que exibem cores de advertência, cores vivas e marcantes para afastar seus possíveis predadores, que já a reconhecem pelo gosto desagradável ou pelos venenos que possui. Mimetismo Um único padrão de cor é adotado por diversas espécies impalatáveis. O aprendizado dos predadores é mais eficiente porque a experiência ruim de um predador com uma espécie confere proteção a todos os outros membros do complexo mimético. Camuflagem Aposematismo Para fixar… Camuflagem: Presas palatáveis. Aposematismo: Presas não palatáveis. Mimetismo: Presas palatáveis (batesiano) e não palatáveis (mulleriano). Herbivoria Herbívoros = forte pressão sobre plantas. Plantas produzem compostos 2ários para defesa (compostos tóxicos e/ou tanino – planta impalatável) Herbívoros apresentam alterações em seu metabolismo genético ou fisiológico. Herbívoros e Plantas coevoluem nessa “corrida armamentista” para a sobrevivência. Ectoparasitas e Endoparasitas – consomem partes de uma presa viva. Parasitas Parasitóides Spp. de vespas e moscas Predadores Parasitas Residem dentro do hospedeiro Matam o hospedeiro Alelopatia Quando uma população produz substâncias que volatilizadas, lixiviadas, exsudadas ou decompostas inibem/afetam a germinação ou o crescimento e desenvolvimento de outras plantas Pinus sp. Eucalyptus sp. Alelopatia Salvia sp. Artemisia sp. Amensalismo 0- Maré vermelha Dinoflagelados Reprodução “explosiva” Acúmulo de toxinas Mortalidade de várias spp. Penicillium spp. Penicilina Interações Negativas Interações predador/presa e parasita/hospedeiro tendem a se tornar menos negativas ao longo do tempo… Característica de “prudência” – não superexplorar presas e hospedeiros para não extinguir ambas as spp. envolvidas na interação. Vírus Seleção favorece linhagem menos virulenta… Caso contrário, parasitos e hospedeiros seriam extintos. Competição interespecífica Definição… “Indivíduos de uma espécie sofrem redução na fecundidade, crescimento ou sobrevivência como resultado da exploração de recursos ou interferência de indivíduos de uma outra espécie”. Implicação biológica... Essa competição afeta a dinâmica de populações de espécies competidoras, que, por sua vez, pode influenciar nas distribuições de espécies e sua evolução. A competição interespecífica é muitas vezes altamente assimétrica... com consequências diferentes para ambas as espécies. continuum Simétrica Assimétrica capacidade diferencial das espécies capacidade similar das espécies Nicho: fundamental e realizado O nicho fundamental de uma espécie é a combinação das condições e recursos que a permitem existir, crescer e reproduzir, quando considerada isoladamente de qualquer outra espécie que possa prejudicar sua existência. O nicho realizado de uma espécie é a combinação das condições e recursos que permitem a espécie existir, crescer e se reproduzir napresença de outras espécies, que podem prejudicar sua existência – principalmente competidores interespecíficos. Espécies em competição podem coexistir? Em locais que satisfaçam às necessidades do nicho fundamental de uma espécie, esta pode ser excluída por outra, melhor competidora, que nega a ela um nicho realizado. Se duas espécies competidoras coexistem em uma ambiente estável, então elas o fazem como consequência da diferenciação de nichos, isto é, diferenciação de seus nichos realizados. Parus caeruleus Parus major Parus palustris Parus montanus Parus ater Bicos, alimento nos ramos/folhas, nidificam em buracos → competição Detalhes ecológicos: tamanho dos insetos consumidos, local exato de nidificação → coexistência Formigas e roedores granívoros em desertos dos EUA Há sobreposição de tamanho de sementes consumidas O consumo diferenciado permite a coexistência das espécies. Vale lembrar que… A competição pode (e de fato ocorre!) entre grupos maiores de espécies do que somente um par → competição difusa. A competição pode ocorrer entre espécies completamente não aparentadas. Princípio da exclusão competitiva Paramecium caudatum, P. aurelia e P. bursaria E se não existir tal diferenciação? Então um dos competidores irá eliminar ou excluir o outro. É importante considerar também as situações sob as quais as espécies coexistem… E as distribuições agregadas? Permitem a coexistência de um competidor superior e um inferior. Garantem que a maioria dos indivíduos compete com os membros de sua própria espécie Interações Positivas Podem ser consideradas em uma sequência evolutiva: Comensalismo: apenas uma população se beneficia. Protocooperação: ambas as populações se beneficiam. Mutualismo: ambas as populações se beneficiam e tornam-se completamente dependentes uma da outra. Comensalismo + 0 Protocooperação Mutualismo Leguminosas e Bactérias Micorrizas: fungos + raízes Hifas não penetram nas células vegetais Hifas penetram nas células vegetais Líquens: Algas unicelulares + fungos Cupins e Protozoários Ruminantes e Microrganismos Fermentação Mariposa-da-iúca e Iúca O que fica disso tudo? As comunidades não são estruturadas por um único processo biológico, sendo as condições abióticas também importantes e modeladoras, visto sua frequente interferência nos processos biológicos. Referências GOTELLI, N. J. 2007. Ecologia. Londrina: Editora Planta. 260p. ODUM, E. P. & BARRETT, G. W. 2008. Fundamentos de Ecologia. São Paulo: Cangage Learning. 612p. RICKLEFS. R. E. 2009. A economia da natureza. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 503p.
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