Dinâmica temporal e espacial de populações

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DINÂMICA TEMPORAL E ESPACIAL DE POPULAÇÕES
Prof. André Trevisan
Outra característica das populações é que elas possuem extensão e tamanhos característicos.
Extensão = distribuição = área geográfica ocupada ou abrangência geográfica.
Tamanho = número de indivíduos.
Variações no número de indivíduos = recursos, predação, natalidade, mortalidade, etc.
As populações estão limitadas aos habitats ecologicamente adequados
O intervalo de condições físicas dentro do qual as espécies podem persistir é chamado = nicho fundamental.
Nesse espaço questões como predação, doenças e competidores podem limitar a distribuição de uma espécie para um nicho realizado ou percebido.
A modelagem de nicho prevê a distribuição das espécies
Como já vimos quanto mais adequadas as condições para uma espécie maior a sua produtividade.
Essa relação entre distribuição e o ambiente permite aos ecólogos prever as distribuições reais ou potenciais das espécies.
Problema = prever a distribuição de uma espécie a partir de informações limitadas sobre a ocorrência de indivíduos.
Informações em museus e herbários representam a abrangência de condições sobra as quais uma população pode existir.
Com isso é possível extrapolar o restante da distribuição , para isso é utilizada modelagem de nicho ecológico.
Primeiro passo: catalogação e confecção de mapas com as ocorrências de uma espécie.
Segundo passo: catálogo das combinações de condições ecológicas para a ocorrência (tempertura, precipitação, tipo florestal, etc).
Terceiro passo: combinação de condições ecológicas e locais habitados para realizar predições de uma área de ocorrência maior.
O catálogo das condições ecológicas é chamado envelope ecológico de uma espécie.
A dispersão dos indivíduos reflete a heterogeneidade de habitat e as interações sociais
Dispersão = descreve o espaçamento dos indivíduos uns em relação aos outros dentro da área de abrangência geográfica.
A forma que os organismos se distribuem em seu ambiente gera o que chamamos padrões de dispersão.
Padrões de Distribuição
Principais Tipos de Distribuição
Ao acaso – quando existe igual probabilidade de um organismo ocupar um qualquer ponto no espaço
Regular – quando cada indivíduo tem tendência para evitar todos os outros, por ex.
Agregados – quando os indivíduos se sentem atraídos por um ponto do ambiente
Três tipos de modelo descrevem a estrutura espacial das populações
Modelo de metapopulações: descreve o conjunto de subpopulações que ocupam fragmentos de um tipo específico de habitat entre os quais os indivíduos se movem (enfatiza as contribuições de colonização e extinção de subpopulações às mudanças no tamanho global da população).
Modelo fonte-poço ou fonte-dreno: adiciona diferenças na qualidade dos fragmentos adequados do habitat. Quando os recursos são abundantes = mais indivíduos nascem. Esse excedente de filhotes migra para outros fragmentos com menor número de indivíduos e condições menos favoráveis.
Populações fonte.
Populações poço ou dreno.
Modelo de paisagem: Dá um passo além ao considerar os efeitos das diferenças na qualidade do hábitat dentro da matriz, ou seja, a qualidade de um fragmento de hábitat pode ser alterado pela natureza dos habitats de entorno.
Essa matriz de entorno poderia conter ambientes propícios para áreas de dormidas de predadores, fonte de patôgenos ou dificultar a movimentação entre os fragementos.
A dispersão é essencial à integração das populações
Quando os indivíduos se dispersam entre as subpopulações conectam elas, fazendo a população, como um todo, funcionar e evoluir como uma única estrutura.
Quando a dispersão é direcionada ou limitada, as diferentes partes de uma população se comportam independentemente umas das outras.
Métodos de marcação e recaptura são importantes para a estimativa de dispersão.
Área de dispersão de vida.
A variação nas populações ao longo do espaço e tempo
Variação das populações não ocorrem apenas no espaço, mas também no tempo.
Populações não são estáveis = percepção dela depende de onde e quando observada.
A variação na densidade da população geralmente decorre em respostas às mudanças no clima, recursos, predadores, patógenos.
Relações não estáveis na maioria dos casos, mas dinâmicas.
DINÂMICA TEMPORAL E ESPACIAL DAS POPULAÇÕES
FLUTUAÇÃO NA DENSIDADE É REGRA PARA AS POPULAÇÕES NATURAIS
Influenciadas por dois fatores: taxas de natalidade e mortalidade associadas às condições ambientais (de forma direta ou indireta).
A variação pode ocorrer por fatores internos da população – sistemas biológicos são inerentemente instáveis e tendem a desenvolver oscilações.
Diferença nas oscilações em populações de indivíduos grandes e pequenos.
Qual é a diferença?
Indivíduos grandes = maior capacidade de homeostase e ciclo de vida longo amenizam as flutuações de densidade.
Indivíduos pequenos = clico de vida curto com altas taxas de natalidade e mortalidade e alto nível de substituição.
Reprodução continuada – sensível à variações leves nas condições ambientais.
ALGUMAS POPULAÇÕES APRESENTAM CICLOS PERIÓDICOS
Os intervalos entre altos e baixos sucessivos são marcadamente regulares.
Cigarras – ciclos de 13 e 17 anos.
Período reprodutivo de insetos e outros grupos, etc...
A VARIAÇÃO TEMPORAL AFETA A ESTRUTURA ESTÁRIA DAS POPULAÇÕES
A variação no tamanho da população com o tempo deixa sua marca na estruturação etária (?).
Morte de indivíduos mais velhos – nascimentos – variações ambientais influencias diferentes grupos etários de modo diferente.
OS CICLOS POPULACIONAIS RESULTAM DE RETARDOS DE TEMPO NA RESPOSTA DAS POPULAÇÕES ÀS SUAS PRÓPRIAS DENSIDADES
Variações ambientais tendem a ser mais irregulares do que regulares (exceto ciclos lunares e diários).
Chuvas, secas, incêndios, calor ou frio extremos, furacões são eventos irregulares.
Da mesma forma, a resposta biológica a esses fatores são igualmente irregulares.
Algumas populações tendem a oscilar para frente a para trás de seu ponto de equilíbrio (capacidade de suporte).
Populações com altas taxas de natalidade e baixa densidade pode fazer com que ela cresça além de sua capacidade de suporte.
Baixas taxas de sobrevivência e elevada densidade fazem com que a população diminua abaixo de sua capacidade de suporte.
Esses padrões podem resultar de retardos de tempo nas respostas das taxas de natalidade e mortalidade às mudanças no ambiente.
Importância de distinguir entre: mudanças sazonais e flutuações anuais;
Mudanças sazonais = adaptações ao ciclo de vida associadas a mudanças sazonais em fatores ambientais;
Flutuações anuais = podem ser de dois tipos...
Fatores extrínsecos: diferenças anuais em fatores que estão fora da esfera de interações da população (temperatura, chuva, etc);
Fatores intrínsecos: variações controladas primariamente pela dinâmica populacional (disponibilidade de alimento, doenças, predação, etc....);
Em alguns casos as mudanças em abundância de um ano para o outro parecem estar relacionados com a variação em um o mais fatores limitantes extrínsecos;
GENÉTICA DE POPULAÇÕES E INTERAÇÕES ENTRE ESPÉCIES