Conservação de Espécies e Comunidades (1)

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Conservação de Espécies e Comunidades
1. Extinção:
A conservação das espécies lida primariamente com extinção e como preveni-la.
Extinção é a falha de uma espécie ou população em manter-se através da reprodução. E falha pode ocorrer de 2 formas:
 Quando o último indivíduo morre.
 Quando os sobreviventes são incapazes de produzir descendentes viáveis.
A extinção está relacionada a problemas genéticos e padrões demográficos, constituindo o evento que o movimento conservacionista tenta prevenir.
A extinção pode ser de três tipos:
 Evolucionária
 Ecológica
 Induzida pelo homem
1.1. Evolucionária:
Já existiram no mundo 4,9 x 109 espécies, das quais somente 10% ainda existem. A extinção é um processo natural.
A evolucionária pode ocorrer de duas formas:
 Tradicional (básica)
 Em massa
Critérios de suscetibilidade à extinção evolucionária:
 Dispersão
 Área de uso
 Clades
Ocorreram 6 grandes episódios de extinção nos últimos 10 milhões de anos:
 Maior: 5 milhões
 Mais recente: 10 mil (Rancholabrean)
Mamíferos de grande porte são mais vulneráveis durante episódios de extinção, porém pequenos mamíferos também podem ser afetados adversamente, especialmente durante os episódios de resfriamento e grandes mudanças florísticas.
1.2. Ecológica:
a) Fatores Bióticos:
 Competição
 Predação
 Parasitismo e doenças
Um paradoxo aparente dos fatores biológicos que contribuem para extinção é a insignificância da predação, doenças e, especialmente, competição em biotas continentais estáveis.
Incorreto concluir que predação, doenças e competição não são importantes. Estes fatores impõem uma carga energética e genética, que em combinação, vão diminuir a expectativa de vida.
b) Isolamento:
75% das espécies de aves e mamíferos (58 de 82) que foram extintas recentemente eram formas insulares.
Razões para susceptibilidade de formas insulares:
 Tamanho
 Erosão de defesas contra outras espécies
c) Alteração e Destruição de Habitats:
Espécies só estão salvas à proporção que seus habitats estão salvos.
Agentes causadores:
 Mudanças geológicas lentas (extinção evolucionária)
 Mudanças climáticas (pode mudar a distribuição tanto em latitude quanto em altitude)
 Eventos catastróficos (usualmente um evento localizado)
 Homem (nenhum outro é tão devastador)
1.3. Induzida pelo Homem:
Durante o Pleistoceno: 60% dos gêneros de mamíferos foram extintos, exceto na África.
Postula-se que isto possa ter sido induzido pelo homem. Na África, o homem evoluiu juntamente com os animais, permitindo aos mesmos adaptarem-se.
Não somente o homem ocidental é responsável pela extinção.
Nas ilhas havaianas, 51% (50 espécies) de aves terrestres foram extintas em tempo pré-histórico e 17 em tempo histórico.
2. Fatores que Levam à Extinção:
Raridade (baixa densidade)
Raridade (distribuição localizada e dispersa)
Habilidade de dispersão limitada
Endogamia
Perda da heterozigosidade
Efeito do fundador
Hibridização
Sucessiva perda de habitat
Variação ambiental
Tendências do meio ambiente
Catástrofes
Extinção ou redução de populações mutualísticas
Competição
Predação
Doenças
Caça e coleta
Distúrbios ou alterações do habitat
Destruição do habitat
Obs: Muitos destes fatores só se tornam operantes depois de outros fatores já haverem reduzido a população local.
3. Espécies Suscetíveis à Extinção:
3.1. Espécies em Níveis Tróficos Elevados e os Maiores Membros de Guildas:
Recursos alimentares dispersos
Demanda metabólica alta
Área de vida maior
Taxa reprodutiva baixa
Medidas Protetoras:
 Proibir a caça
 Educação ambiental
 Tamanho das unidades de conservação
3.2. Espécies de Ampla Distribuição (Mas com pouca habilidade de dispersão e colonização):
Requerimento de habitats específicos
Vulneráveis à extinção pela destruição do habitat
Medidas Protetoras:
 Proteger os requerimentos de habitat
3.3. Espécies Endêmicas (Espécies de distribuição restrita):
a) Endêmicos Continentais:
Espécies de distribuição restrita por razões estritamente evolutivas.
Requerimentos de habitat restrito
Medidas Protetoras:
 Pesquisar para identificar locais de endemismo, distribuição e necessidades de habitat
Espécies endêmicas são, em sua maioria, pequenos organismos com pequena necessidade de área e energia.
b) Endêmicas de Ilhas:
Espécies extraordinariamente frágeis (evoluíram na ausência de predadores e competidores)
Destruição do habitat
Caça excessiva
Doenças, predadores e competidores introduzidos
Medidas Protetoras:
 Proteção do habitat
 Proteção contra e eliminação de exóticos
3.4. Espécies com Reprodução em Áreas Restritas:
Perigo: introdução de exóticos
Medidas Protetoras:
 Proteger áreas de reprodução
 Remoção de predadores
3.5. Espécies Migratórias:
Medidas Protetoras:
 Políticas
 Requer cooperação em vários níveis
4. Grau de Plasticidade Evolutiva:
Habilidade da espécie em responder às alterações ambientais
Estratégias r e K
Uma população K estrategista seria uma população para a qual a capacidade de suporte do meio é um fator restritivo. Por conseguinte, os indivíduos de uma população K estrategista tendem a preparar a prole para a competição por alimento, e a apresentar um tempo de vida mais longo em comparação a indivíduos de espécies r estrategistas. As espécies com estratégia demográfica de tipo seleção “K” são tipicamente competidoras com outras espécies, em nichos já bem preenchidos, investindo mais numa descendência menos prolífica, com cada descendente tendo uma maior probabilidade de sobreviver até à idade adulta.
Apresentam comumente comportamentos de cuidados parentais, já que investem principalmente na sobrevivência e longevidade da prole. Podem também ser chamadas de espécies k estrategistas. Como exemplo de espécie K estrategista pode-se citar as onças em algumas matas brasileiras.
Para as espécies r estrategistas, por outro lado, a capacidade de suporte não é um fator restritivo, com indivíduos com tempo de vida mais curto, e que tendem a não apresentar cuidado com a prole. Em termos gerais, as espécies com estratégia demográfica de tipo seleção “r” exploram nichos ecológicos vazios, e produzem um elevado número de descendentes a cada ciclo reprodutivo, ainda que cada um tenha poucas hipóteses individuais de sobreviver até à idade adulta. Podem apresentar picos populacionais. Podem também ser chamadas de espécies r estrategistas. Um exemplo seriam mosquitos que proliferam em áreas próximas a rios ou lagos.
5. População Mínima Viável (PMV):
É a menor população isolada a apresentar chance de sobrevivência por 1000 anos a 99%, a despeito dos efeitos demográficos, ambientais, genéticos e catástrofes naturais.
Quanto menor a população, maior a chance de extinção em qualquer período de tempo.
Quanto mais longo o período de tempo, maior a chance de extinção para quaisquer tamanhos populacionais
O conceito de PMV surgiu pelo reconhecimento de que extinção é um fenômeno probabilístico e que as chances de sobrevivência não podem ser avaliadas sem considerar-se o período de tempo e um nível de segurança
Parâmetros para análise de uma PMV:
 Número de animais
 Requerimento mínimo de área
 Tempo de persistência
6. Tomada de Decisões e Conservação de Espécies:
a) Qual é o status do animal?
b) Qual é a PMV?
c) Quais são os cursos alternativos de ação?
d) Quais as consequências de cada alternativa?
e) Quais informações estão disponíveis para relacionar a magnitude de cada ação com suas prováveis consequências?
f) Qual critério a ser usado para julgar a melhor alternativa?
g) Quais procedimentos devem ser usados para direcionar ações futuras, dado o status da espécie?
Análise de Decisão:
 Prover mecanismos para uma avaliação das alternativas de forma clara, lógica e replicável
 Medidas de manejo que podem ser tomadas (para espécies criticamente em perigo):
6.1. População Silvestre e Habitat:
Translocação de indivíduos ou material genético.
Aumentar a capacidade de sustentação (suplementação alimentar).
Restringirdispersão (cercar área).
Criar filhotes.
Reduzir mortalidade (vacinação, controle de caça).
Remoção (abate) programada de alguns indivíduos.
Preservação do habitat.
Restauração do habitat.
6.2. População em Cativeiro:
Manter populações reprodutivas para reintroduções e/ou perpetuação permanente em cativeiro.
Manejo genético e demográfico.
Manutenção de gametas e embriões congelados.
6.3. População Silvestre e em Cativeiro:
Reintrodução de indivíduos criados em cativeiro ou de material genético em habitats ocupados e não ocupados.
Contínua captura de exemplares silvestres ou material genético para propagação em cativeiro.
A melhor maneira de determinar as melhores ações é através da análise da probabilidade de extinção (pE) e probabilidade de extinção esperada (E(pE))
Ex: Rinoceronte de Sumatra (Didermocerus sumatrensis)
 Se nenhuma medida for tomada: pE = 0.99 (Borneo) x 0.95 (Sumatra) x 0.9 (Malásia) = 0.85
 85% de chance de extinção em 30 anos
Medida				E(pE)			Custo-Benefício
Status quo (nenhuma medida)		0.86				0
Intervenção (controle caça)			0.84				3.05
Nova reserva					0.69				1.80
Expandir reserva				0.53				1.08
Cercar reserva					0.55				0.60
Translocação					0.93				1.01
Reprodução em cativeiro			0.19				3.69
Alternativas: Baseado na relação probabilidade de extinção/custo-benefício
1. Reprodução em cativeiro
2. Cercar reserva
3. Expandir reserva
Conservação de Comunidades
1. Biogeografia de Ilhas:
A conservação ao nível de comunidades está intrinsecamente relacionada às unidades de conservação e à biogeografia de ilhas
Aplicada à conservação em função da fragmentação e isolamento dos habitats (formação de “ilhas” de habitat)
Em geral ilhas grandes comportam mais espécies do que ilhas pequenas (maior variedade de habitats, mais nichos, maior número de espécies). A área em si é secundária, o importante é a diversidade de habitats (a qual tende a aumentar com o aumento da área)
Na relação entre espécies e área existe diferença entre ilhas continentais e ilhas oceânicas
Existe um tamanho limite abaixo do qual ilhas continentais comportam-se como ilhas oceânicas (250km2)
1.1. Teoria do Equilíbrio de Espécies:
Taxa de imigração de novas espécies para uma ilha diminui na proporção que o número de espécies dessa ilha aumenta (o oposto p/ taxa de extinção)
Equilíbrio: extinção = imigração 
Não especifica quais espécies serão extintas e quais serão colonizadoras
1.2. Tamanho da Ilha e Distância:
A taxa de imigração deve ser relacionada à distância de dispersão. Quanto mais distante a ilha for da fonte, menor será a taxa de imigração
A taxa de extinção também é sensível ao tamanho da ilha. Ilhas menores têm taxas de extinção mais altas.
Ilhas com maior número de espécies são, portanto, provavelmente aquelas próximas do continente e de tamanho grande.
1.3. Relaxamento Faunístico:
É a perda do número de espécies a um novo nível sustentável no decorrer do tempo devido ao inadequamento da área, por exemplo perda de espécies em decorrência do tamanho da área.
Relaxamento faunístico é mais pronunciado em áreas pequenas e também em ilhas oceânicas
2. Tamanho de Reservas Naturais:
Quão grande devem ser as reservas?
Newmark 1987: Análise da unidade de conservação (UC) da América do Norte
A perda de espécies de mamíferos após o estabelecimento das UC’s foi consistente com as previsões da hipótese da ilha continental
Extinção natural pós-estabelecimento das UC’s excede o número de colonização
Número de extinção pós-estabelecimento é significativa e inversamente relacionada ao tamanho das UC’s
Reservas pequenas: menor tamanho populacional maior probabilidade de extinção
Parque			% espécies extintas	 		Área km2
Bryce Canyon					36				144
Lassen Volcanic				43				426
Zion						36				588
Crater Lake					31				641
Manning Provincial				26				712
Mount Rainier					32				976
Rocky Mountain				31				1.049
Yosemite					25				2.083
Sequoia-Kings Canyon			 23				3.389
Olympic					6				3.628
Glacier-Waterton Lakes			 7				4.627
Grand Canyon					18				4.931
Grand Teton-Yellowstone			4				10.328
Kootenay-Banff-Jasper-Yoho		 0				20.736
2.1. Planejamento de UC’s:
Critérios para determinar locais para estabelecimento de parques e reservas biológicas:
 Aspectos biológicos
 Verificar se a área é ocupada (muitas pessoas inviabilizam a criação de parques)
 Área deve ser grande o bastante (Terborgh mínimo 2.500km2 p/ manter um sistema funcional a longo prazo) + zona tampão
 Evitar áreas de mineração
 Área não deverá conter populações indígenas
 Tentar seguir limites naturais
 Deve ser compacto (menor problema com invasões)
 Sempre que possível, incluir a maior variedade de comunidades de plantas e paisagens da área em questão.
Tamanhos e Formas
3. Conservação Mundial:
Educação é uma das melhores estratégias para a conservação a longo prazo
Objetivos para uma estratégia de conservação mundial:
 Manter processos ecológicos essenciais e sistemas de suporte da vida
 Preservar diversidade genética
 Garantir a sustentabilidade de espécies e ecossistemas
CONCLUSÕES
As informações sobre extinções recentes, de uma forma ou de outra estão ligadas ao homem.
Formas insulares são, de longe, as mais suscetíveis às mudanças de qualquer tipo (não podem imigrar, suscetível a predadores, etc.).
Isolamento em continentes do 1-Homem, 2-Análogos ecológicos superiores, são precursores de extinção em massa.
Predação pode: 1-reduzir a densidade de presas (+ raramente) até eliminá-las; 2-aumentar a chance de extinção pela redução da quantidade de áreas ocupadas pela presa (reduz o nº).
Competição, como a predação, tenderá a reduzir a densidade e área de distribuição das espécies em confrontação.
 Efeitos: contração da área de ocorrência; proporções constantes no tamanho do corpo ou órgãos alimentares entre espécies simpátricas; substituição por outra ecologicamente análoga.
Destruição e alteração do habitat é hoje (não sempre) o maior agente de extinção.
 Passado: mudanças climáticas
 Nenhum desses agentes é tão rápido como o homem do século XX / XXI.
O tamanho das reservas / ilhas é mais importante que a distância.
O tamanho das UC´s é extremamente importante para integridade e continuidade evolutiva das comunidades.
As UC´s atualmente existentes são insuficientes para manutenção da biodiversidade a longo prazo, caso sejam isoladas (i.e., não conectadas).