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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA Paulo Pompeu - A distribuição geográfica é a unidade básica da biogeografia; - Mas o que é uma população? - Evolução (grupo de indivíduos isolados); - Filogenética (característica única derivada – apomorfia). - Filogenética (característica única derivada – apomorfia). A real distribuição geográfica da espécie é um complexo de padrões temporais, na qual os indivíduos estão dispersos pela terra. Qualquer mapa é uma simplificação. A real distribuição geográfica da espécie é um complexo de padrões temporais, na qual os indivíduos estão dispersos pela terra. Qualquer mapa é uma simplificação Distribuição geográfica do papagaio do peito roxo Amazona vinaceae Distribuição geográfica do Okapi africano O tamanho da área de distribuição das espécies é bastante variado: - Leptolebias splendens – poças rasas na baía de Guanabara, possivelmente extinta; - Balaenoptera musculus – baleia azul – 300 milhões km2. A maioria possui área de distribuição intermediária. Para algumas espécies a população corresponde à área de vida dos indivíduos. Para a maioria podem ser identificadas numerosas populações isoladas pela distância ou mesmo por barreiras geográficas. Espécies próximas taxonomicamente ou funcionalmente, tendem a possuir padrão de distribuição parecido (aves e mamíferos possuem distribuição mais ampla que peixes e plantas vasculares). Em geral espécies maiores possuem maior área de distribuição. O que explicaria estes padrões? - necessidade de áreas maiores para um indivíduo associado ao tamanho mínimo populacional viável; - populações densas maior probabilidade de se exportar indivíduos. Forma da distribuição Apesar da enorme variação, parece haver alguns padrões gerais: - Pequenas áreas tendem a ser orientadas norte/sul, enquanto grandes áreas leste/oeste; - A distribuição tende a ficar menos contínua em direção à - A distribuição tende a ficar menos contínua em direção à periferia; - Áreas maiores tendem a ser mais arredondadas (não seria apenas um efeito de escala?); - Os padrões norte/sul e leste/oeste pode ser explicado pela geografia física e padrões climáticos. Tipos de diversidade Biodiversidade ou diversidade biológica (grego bios, vida) é a diversidade da natureza viva. A Biodiversidade refere-se tanto ao número (riqueza) de diferentes categorias biológicas quanto à abundância relativa (equitabilidade) dessas categorias. E inclui: - variabilidade ao nível local ou riqueza total em uma comunidade - variabilidade ao nível local ou riqueza total em uma comunidade (alfa diversidade); - complementariedade biológica entre hábitats ou número de espécies exclusivas de dois ambientes, quando estes são comparados (beta diversidade); - variabilidade entre paisagens que compreendem várias comunidades (gama diversidade). Gradientes latitudinais de biodiversidade - Mais antigo e fundamental padrão com relação à distribuição da vida na terra é o aumento da diversidade biológica dos pólos em direção ao equador. Outros padrões de distribuição geográfica da diversidade Penínsulas Outros padrões de distribuição geográfica da diversidade Elevação Espécies de aves Vegetação no Arizona Outros padrões de distribuição geográfica da diversidade Profundidade Espécies marinhas Mecanismos explicativos do padrão latitudinal - vários tem sido propostos, muitos deles sem comprovação empírica. Hipótese da área geográfica Os trópicos apresentariam mais espécies porque apresentam mais área (globo terrestre), e conseqüentemente: - número maior de biomas e habitats propiciando especialização, adaptação e especiação; - populações maiores levando a uma menor chance de extinção. Evidências não são conclusivas: - áreas pequenas tropicais na Europa possuem mais peixes do que grandes áreas temperadas. Hipótese da produtividade Pianka 1966: “Maior produção resulta em maior riqueza, sendo que a produção ou biomassa está relacionada com a energia disponível”. Em ambientes aquáticos a biodiversidade aumenta com o aumento da produtividade Peca em não explicar porque uma maior disponibilidade de alimentos levaria à uma maior riqueza e não maiores populações, mas a explicação pode estar na largura do nicho. No entanto, maiores populações pode levar à uma maior chance de manutenção de populações e maior especiação por dispersão ou vicariância. Hipótese da energia ambiental Considera que o “input” de energia solar cria um ambiente físico que afeta os organismos através de suas respostas fisiológicas à temperatura. Agrupa outras explicações, como estabilidade ou predictabilidade ambiental, sazonalidade e severidade. ambiental, sazonalidade e severidade. Baseia-se no conceito de que ambientes em latitudes elevadas possuem condições mais distantes do ótimo para os organismos, ou são mais severos e fisiologicamente mais dispendiosos. Várias correlações importantes entre energia ambiental e riqueza em espécies já foram estabelecidas. Hipótese Rapoport - Rescue Valência ecológica: capacidade da espécie em povoar ambientes diferentes caracterizados por grandes variações dos fatores ecológicos. • Euriécia: grande valência ecológica, podendo povoar ambientes variados. • Estenoécia: pequena valência ecológica, suportando pequenas variações de fatores ecológicos e restrita a determinados ambientes. • Euritópicas: com ampla distribuição, sendo normalmente euriécia, • Estenotópicas: estritamente localizada, ou seja, com pequena distribuição, sendo estenoécia A regra de Rapoport é o padrão no qual o tamanho da distribuição da espécie é relacionado com a latitude. Como a variação sazonal em elevadas latitudes é grande, a seleção favorece organismos com larga tolerância climática, que também acabam apresentando maior distribuição. Nos trópicos a tolerância climática é mais restrita, tornando o Nos trópicos a tolerância climática é mais restrita, tornando o ambiente, nesta perspectiva, mais heterogêneo. Espécies de árvores da América do Norte Pássaros na Venezuela (Validade da regra de Rapoport para outros gradientes Hipótese da velocidade evolutiva Rohde (1992) “A riqueza de espécies aumenta nos trópicos porque a temperatura aumenta as taxas de especiação”. A temperatura encurta o tempo de geração, aumenta as taxas de mutação, acelera a pressão de seleção e, consequentemente, a riqueza de espécies. Hipótese das limitações geométricas O gradiente latitudinal pode ser produzido como conseqüência da localização aleatória da distribuição das espécies em um domínio limitado por uma barreira física ou fisiológica. Hipótese nula: se o mundo não possui limites não seriam Hipótese nula: se o mundo não possui limites não seriam observados padrões de gradientes. De maneira geral estes modelos têm produzido gradientes latitudinais com pico de riqueza no domínio central, com algum suporte empírico. O papel da história Muitas características da distribuição das espécies refletem a influência da história do local e a história da linhagem. Estas características agiram como agentes seletivos que influenciaram os requerimentos e tolerâncias ambientais, demografia, história de vida, colonização passada, especiação, taxas de extinção, etc. taxas de extinção, etc.