Aula 04 Interações Interespecíficas

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Ecologia de 
Interações – Episódio I.
Ecologia de Populações e Comunidades
Prof. Milton Mendonça Jr.
Conceitos de comunidade. 
Coleção de populações de diferentes espécies que interagem com o ambiente externo e entre si, no tempo e no espaço. 
Uma comunidade é mais que a soma das populações, pois considera as interações entre os organismos componentes destas. 
Espécies: “partes” da comunidade*
unidade genética fixa
história celular
unidade genética variável
história evolutiva comum
multiplicidade genética
história evolutiva “rompida”*
* as partes podem ser divisões funcionais também, mas isso é outra história...
Interações: o “todo” da comunidade
Que interações serão essas???
Interações interespecíficas. 
2 spp. interagindo : resultado ecológico pode ser +, 0 ou ̶ para cada espécie. 
interação positiva: vantagens >desvantagens
 sobrevivência/reprodução  pops + natalidade e/ou ̶ mortalidade;
interações negativas: desvantagens>vantagens 
ou essas inexistem; 
 sobrevivência / reprodução  ̶ natalidade e/ou 
+ mortalidade.
Classificação das interações interespecíficas binárias.
sp. 1
sp. 2
+
0
–
+
+ +
+ 0
+–
0
0 +
0 0
0–
–
– +
– 0
– –
Classificação das interações interespecíficas binárias.
+ + = mutualismo, ambos organismos ganham:
liquens (alga + fungo);
corais (cnidário + alga);
micorrizas (fungos + raízes de plantas);
nódulos em raízes de leguminosas (bactéria nitrificante + planta);
flora digestiva em animais (cupins, ruminantes);
polinização;
limpeza;
dispersão;
etc!
Grandes Transições Evolutivas (Maynard Smith)!
Corais.
Líquens.
Micorrizas.
Nódulos radiculares bacterianos
Floras digestivas...
Polinização.
Limpeza!
Dispersão de sementes.
etc...
Acacia cornigera
Pseudomyrmex ferrugineus
Classificação das interações interespecíficas binárias.
+ 0 = comensalismo, pelo menos um organismo ganha, o outro nada (ou pouco) perde;
+ 0 = aegismo? organismo “oferece” substrato (e/ou proteção indireta) a outro:
epifitismo/epizootismo (sinúsia epífita, ninhos de aves em árvores, cracas, rêmoras);
endoecismo (divisão de ninhos/tocas, besouros e tuco-tucos);
+ 0 = forese (carreamento de organismo por outro, em geral animal).
Forese.
Schistosoma
Biomphalaria
Dispersão de novo?
0 0 = neutralismo, organismos não interagem quase, nem benefícios nem prejuízo.
+ ─ = predação, organismo usa outro como alimento às expensas desse: 
predadores stricto sensu 
parasitas,
patógenos, 
pastejadores, 
parasitóides.
Classificação das interações interespecíficas binárias.
Predação (stricto sensu).
Parasitismo.
Parasitismo II - a vingança.
Briarosaccus callosus
(Cirripedia)
Lithodes couesi 
Phoradendron scabberimum sobre P. longifolium (visco sobre visco) 
Monotropa uniflora, Ericaceae = planta fantasma
Parasitismo III – eles estão de volta!
Parasitismo IV: terror no ataque dos patógenos.
Mycobacterium tuberculosis (MTB) 
Prion (PrP)
HIV
Alternaria brassicae 
síndrome do nariz branco
Parasitismo V – uma aventura não-trófica (cleptoparasitismo).
Pastejadores.
Parasitóides.
Amensalismo.
0 ─ = amensalismo, uma espécie nada sofre mas outra negativamente afetada: 
alelopatia (competição muito assimétrica entre plantas, uma sp. acumula composto químico em folhas que ao caírem inibem crescimento de outras espécies de plantas - Pinus spp. e 
Casuarina spp.);
antibiose.
Classificação das interações interespecíficas binárias.
─ ─ = competição interespecífica, ambas spp saem perdendo ecologicamente:
organismo:
- crescimento,
- esforço reprodutivo, 
- desenvolvimento corporal (ontogenia)
população:
- taxa de natalidade
- taxa de mortalidade
- emigração
ao menos um recurso compartilhado pelas spp., necessário a ambas. 
E a simbiose?
Qualquer associação próxima é vida em comum, vida em conjunto:
syn: junto
bios: vida;
Todas as associações acima são simbioses (exceto alguns casos de neutralismo!):
um dentro do outro,
um sobre a superfície do outro,
relativamente (ao seu tamanho) próximos.
Que interação é essa? 
O que é trocado?
Proteção (serviço) / Restos (recurso alimentar)
Vantagem ecológica não é único critério!
relações tróficas: troca de biomassa própria entre simbiontes;
predação: sempre!
mutualismos: todos os íntimos/obrigatórios!
relações não-tróficas: a troca é de serviços e não biomassa!
limpeza,
proteção,
dispersão...
Outros critérios...
Necessidade para parceiros:
obrigatória: sem interação = morte/extinção
facultativa: sem interação = - performance/ densidade
Duração e ontogenia da associação:
ocorrência da interação no desenvolvimento dos simbiontes
E a evolução?
todas spp. evoluem; todas as interações evoluem 
as spp. evoluem por causa das interações...!
interação atual comensalismo pode ter sido parasítica no passado
e vice-versa!!!
COEVOLUÇÃO: evolução em paralelo de organismos
Interações não são fixas.
Exemplo: Greya politella (mariposa, Prodoxidae) e Lithophragma parviflorum (planta, Saxifragaceae);
mariposa pequena (11-20 mm), asas cinza pardas com escamas esbranquiçadas nas anteriores; final abdômen alongado e ovipositor típico;
plantas “hospedeiras” incluem várias herbáceas mas somente Saxifragaceae, gêneros Lithophragma (estrela do bosque) e Heuchera.
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Interações não são fixas.
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Interações não são fixas.
ambiente onde interação ocorre varia de nível do mar a 3000 m;
ao longo das Montanhas Rochosas, EUA;
no norte: campos e bordas de florestas de pinheiro ponderosa;
ao centro: até em estepes abertas;
no sul: bosques abertos de carvalho.
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Interações não são fixas.
fêmea oviposita no ovário vegetal; larvas devoram semente até 2o ínstar; saem p/ devorar folhas; consomem poucas sementes (pouco efeito negativo sob baixas densidades);
algumas plantas em alguns ambientes seletivamente abortam sementes com ovos de mariposa (ativamente evitam efeito negativo);
polinizador passivo de ao menos 2 spp. de Lithophragma “hospedeiras”, pólen no abdome transferido entre flores (efeito positivo em altas densidades).
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Interações não são fixas, dependem do ambiente...
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Interações não são fixas, dependem do ambiente....
outros polinizadores “não cobram quase nada”!
densidade relativa dos co-polinizadores (outras spp.) determina se efeitos + da G. politella atingem produção de sementes 
(valor adaptativo para a planta);
dependendo da presença/eficiência dos co-polinizadores, há balanço de vantagens e desvantagens na interação entre as 2 spp.
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Interações podem levar a seleção natural (direção & intensidade).
áreas/populações sem co-polinizadores: seleção natural p/ especialização recíproca mariposa/planta (menos dano? transporte + eficiente de pólen?);
áreas com co-polinizadores E MUITA mariposa: seleção p/ plantas “abortadoras” (início corrida armamentista?);
áreas com co-polinizadores MAS POUCA mariposa: sem seleção para responder a sp. pouco importante...
forças seletivas simultâneas conflitantes: resultado final neutro? divergência entre populações?
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Coevolução.
evolução correlacionada de “duas” entidades - influência evolutiva mútua/recíproca entre “duas” espécies/pops.  pressupõe interação ecológica (mas não dependência);
em geral: muitas spp. interagem:
respostas podem ser + fortes a 1 sp. + importante (coevolução stricto sensu);
respostas a várias spp. c/ pressões similares (coevolução difusa);
diferente de respostas evolutivas a fatores abióticos: mudam mas não se adaptam!
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Coevolução.
diversos resultados em diferentes interações;
predação = corrida armamentista:
adaptação para captura, invasão (ataque);
SEGUIDA POR
adaptação para resistência (defesas, contra-ataque);
(OU VICE-VERSA)
aprimoramento crescente das mesmas adaptações;
OU
surgimento de outras adaptações de ataque/defesa.
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Coevolução - predador/presa.
salamandra rugosa (Taricha granulosa) vs. cobra-cinta (Thamnophis sirtalis);
salamandra produz toxina neural na pele;
cobra-cinta desenvolveu resistência à toxina; 
salamandra progressivamente mais tóxica;
cobra-cinta progressivamente mais resistente…
Hipótese da Rainha Vermelha: correr sempre para ficar no mesmo lugar…
Tim Burton!!!
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Interações são multiespecíficas.
o mundo não é composto por pares de spp.;
cada sp. interage com 10s/100s de outras spp., distintas p.ex. em tamanho;
há interações indiretas: 2 predadores herbívoros de mesma planta podem competir mesmo sem nunca se encontrarem no espaço;
tentem imaginar evolução em redes de spp. ...!