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1 Manejo de EspéciesManejo de Espécies DISCIPLINA:DISCIPLINA: Conservação da Biodiversidade PROFESSORA: PROFESSORA: Ana Gabriela Delgado Bieber EE--MAIL: MAIL: gabieber@gmail.com Objetivos desta aula • Perceber a necessidade de conservação das espécies • Diferenciar conservação in situ e ex situ • Compreender a necessidade de realização de estudos básicos sobre história natural • Compreender alguns conceitos importantes • Conhecer alguns exemplos de manejo bem sucedido Viabilidade; Filogeografia; Manejo Razões para preservar a Biodiversidade? • Ética: Todas as espécies têm o mesmo “direito de existir” • Utilitária: evitar a perda de espécies úteis A necessidade de conservação Viabilidade e Manejo de Espécies Foco em uma espécie ou população Foco em uma comunidade ou ecossistema A necessidade de conservação Em quê focar? Viabilidade e Manejo de Espécies A necessidade de conservação Conservação de espécies ex situ Como proteger? Conservação de espécies in situ Viabilidade e Manejo de Espécies A necessidade de conservação Conservação de populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies 2 Argumentos a favor do manejo de espécies individuais Ao conservar o habitat para uma espécie, várias outras espécies seriam indiretamente incluídas: • Especialmente no caso da espécie-alvo requerer uma grande extensão de habitat Mais fácil de “vender” a ideia ao grande público: • Espécies carismáticas Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Argumentos a favor do manejo de espécies individuais Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Espécie Bandeira - espécie escolhida para representar uma causa ambiental, que pode ser desde a conservação da própria ou até a conservação de seu ecossistema inteiro. Geralmente um animal vertebrado! Mico-leão: associado à conservação da Mata Atlântica PARA MAIS EXEMPLOS: http://www.oeco.org.br/dicionario- ambiental/28190-o-que-e-uma-especie-bandeira/ Urso-panda: espécie símbolo da ONG voltada à conservação ambiental WWF Argumentos a favor do manejo de espécies individuais Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Espécie Guarda-chuva -espécie que, por necessitar da proteção de uma grande área para garantir sua sobrevivência, acaba por proteger outras espécies Diferentes Conotações do Termo “Manejo” • Manejo florestal – extração de indivíduos de árvores para uso econômico visando a manutenção de suas populações • Manejo de uma espécie exótica – controle com o objetivo de impedir a expansão de uma dada espécie • Manejo de pesca – uso sustentável dos recursos pesqueiros • Manejo de uma espécie ameaçada – acompanhamento de população in situ com o objetivo de impedir a extinção da espécie Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Nosso Foco Manejo às avessas: o caso do Lobo-da-Tasmânia (Thylacinus cynocephalus) Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Importância de Estudos Populacionais acerca da Espécie-Alvo • Natalidade • Mortalidade • Estrutura etária • Razão sexual • Densidade populacional • Dispersão de indivíduos • Comportamento reprodutivo • Variabilidade genética • Distribuição espacial das populações Fonte: Begon et al 2006. Ecology:from individual to ecosystems; Primack & Rodrigues 2001 Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Outras informações da História Natural também são importantes: • Habitat • Interações Ecológicas • Morfologia • Fisiologia 3 O caso do muriqui (Brachyteles arachnoides) • População estudada a partir da década de 1980 na Fazenda Montes Claros (MG) por Karen Strier • Informações básicas sobre: • dieta • organização social e tamanhos de grupos • reprodução Fonte: Quammen, 2008. O canto do dodô Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies O Projeto TAMAR • 5 spp. de tartarugas no Brasil • Nos anos 1980, foi necessária a realização prévia de estudos sobre biologia populacional para atingir sucesso Conservação de Populações in situ Viabilidade e Manejo de Espécies Manejo de espécies e populações in situ População Mínima Viável Área Dinâmica Mínima Tipos de Estocasticidade Catástrofes Ambientais População Efetiva Vórtices de Extinção Análise de viabilidade populacional Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies População viável mínima (PVM) •PVM é o tamanho mínimo de uma população que tenha a probabilidade de persistir indefinidamente (A. R. Main & M. Yadav, 1971, Biol. Conserv. 3) • Baseados em estudo com espécies de Macropodidae (Marsupialia) encontrados em ilhas do oeste Australiano e suas densidades Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô; Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies População viável mínima (PVM) Uma PVM para qualquer espécie em um determinado habitat é a menor população isolada que tenha 99% de chances de continuar existindo por 1000 anos, a despeito dos efeitos previsíveis de aleatoriedade genética, ambiental e demográfica, e de catástrofes naturais (M. L. Shaffer 1981, BioScience 31) Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô; Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Fonte: Smith & Smith 2006. Elements of Ecology Ovis canadensis: Tamanho populacional e porcentagem de populações persistentes J. Berger, 1990. Conserv. Biol 4 Importantes Conceitos Tempo (em anos) Po rc e n ta ge m de po pu la çõ e s pe rs is tin do Viabilidade e Manejo de Espécies 4 Mais sobre a PVM • Quantidade de anos e probabilidade adotadas variam • Conhecer a PVM de uma espécie pode demorar muito, assim pesquisadores tendem a estabelecer: • 500-1000 indivíduos como bom tamanho para populações de vertebrados • 10.000 indivíduos para invertebrados e plantas anuais • Algumas tendências: • Baixa PVM: (1) spp. Insularizadas, (2) sobreviventes de efeitos gargalo e (3) r-estrategistas • Alta PVM: (1) spp. Com baixas densidades populacionais e grandes áreas de ocorrência, e (2) K- estrategistas Fonte: Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Área Dinâmica Mínima Fonte: Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação A partir do estabelecimento da PVM é possível estimar a área dinâmica mínima, ou seja a extensão de habitat adequada para manter esta população Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Estocasticidade Demográfica Fonte: Shaffer 1981. BioScience 31 Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Refere-se à chance de ocorrer variações do tamanho populacional causadas por diferenças aleatórias quanto à sobrevivência e reprodução entre indivíduos. Exemplo: • Grande diferença na proporção entre sexos Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies O efeito Allee • Fenômeno em biologia caracterizado pela correlação positiva entre o tamanho populacional e o desempenho individual médio de uma população ou espécie • Descrito primeiramente nos anos 1930 por Warder Clyde Allee • Exemplo: em uma espécie que ocorre naturalmente dispersa (como onças e baleias), os indivíduos podem se tornar incapazes de encontrar seus parceiros quando sua densidade populacional declina Importantes Conceitos Fonte: Stephens et al 1999. Oikos 87 Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Viabilidade e Manejo de EspéciesEstocasticidade Genética Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô; Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação • São alterações aleatórias na composição genética devidas a distúrbios genéticos ou endocruzamento, que afetam as probabilidades de reprodução e sobrevivência dos indivíduos. • A variabilidade genética em uma população é determinada tanto pelo número de genes em seu pool gênico que têm mais de um alelo (gene polimórfico) como pelo número de alelos para cada gene polimórfico. Uma maior variabilidade genética permite que espécies se adaptem a um meio ambiente mutante. Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Deriva Genética • É a variação aleatória que pode ser observada na frequência de alelos de uma população de uma geração para a outra • Em grandes populações, perda de variabilidade é balanceada pela taxa de mutação. Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies 5 Depressão endogâmica Fonte: Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Acasalamentos entre parentes próximos como pais e suas crias, entre irmãos ou primos, assim como a auto-fertilização em espécies hermafroditas, podem resultar em depressão endogâmica, caracterizada por um número menor de crias ou crias fracas e estéreis Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Depressão exogâmica Fonte: Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação • Acasalamentos entre espécies aparentadas, gerando prole fraca ou estéril. • Também pode ocorrer como resultado de acasalamento entre subespécies diferentes ou entre populações geograficamente distantes entre si Importantes Conceitos O tigreão é um cruzamento entre uma leoa e um tigre macho. Fêmeas são férteis mas machos são estéreis Viabilidade e Manejo de Espécies Estocasticidade Ambiental Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô; Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Mudanças imprevistas na temperatura, no estoque alimentar e em populações de outras espécies que interagem diretamente com a população estudada: competidoras, predadoras, parasitas, etc. Exemplo: aumento na população da espécie predadora, com consequente aumento da pressão de predação exercida sobre a espécie- alvo Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Catástrofes naturais Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô; Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Catástrofes naturais: enchentes, secas, incêndios, etc, que ocorrem em intervalos não definidos. Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies A regra dos 50/500 • Regra geral sugerida na falta de dados biológicos essenciais para determinação da PVM • M. E. Soulé (1980, em capítulo no livro “Conservation biology: an evolutionary-ecological perspective”) sugeriu o número mínimo de 50 indivíduos para a manutenção a curto prazo de uma população • Por outro lado, I. R. Franklin (1980, no mesmo livro) sugeriu o número mínimo de 500 indivíduos para uma permanência da população a longo prazo Importantes Conceitos Fonte: Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Viabilidade e Manejo de Espécies População efetiva O tamanho efetivo de uma população corresponde ao número de indivíduos da população que são realmente capazes de reproduzir Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies 6 Vórtices de extinção Os vórtices de extinção reduzem progressivamente o tamanho populacional, levando a extinções locais de espécies. A ocorrência de uma fatalidade estocástica acaba deixando a população mais susceptível a outras fatalidades, de naturezas diversas. Termo introduzido por M. Gilpin & M. Soulé, em 1986 Importantes Conceitos Fonte: http://conservationbytes.com; Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação Viabilidade e Manejo de Espécies Vórtices de extinção Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Vórtices de extinção -> Interação Negativa entre as Várias Ameaças Importantes Conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Análise de Viabilidade Populacional (AVP) Importantes Conceitos Fonte: Primack & Rodrigues, 2001. Biologia da Conservação • A AVP busca determinar se uma espécie é capaz de sobreviver em um dado ambiente (M. S. Boyce 1992, Ann. Rev. Ecol. Syst.) • Este processo compreende o uso de dados de biologia populacional e de modelagem para predizer se uma dada população será capaz de permanecer no ambiente por um tempo futuro arbitrariamente escolhido • A partir da AVP, pode-se identificar estágios vulneráveis na história natural da espécie • Passo essencial para estabelecimento de programa de conservação de uma espécie Viabilidade e Manejo de Espécies O penereiro de Maurício (Falco punctatus) Aplicando os conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies • No século XX, apresenta declínio populacional devido a uma combinação de fatores: – Destruição de seu habitat original – Predação por animais invasores – Extermínio ativo de “animais daninhos” – Envenenamento por DDT na agricultura e no combate à malária – Espécies invasoras de plantas modificando seu habitat • Em 1974, população chega ao inacreditável número de apenas 4 indivíduos selvagens Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô O penereiro de Maurício (Falco punctatus) Aplicando os conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies 7 • A partir de 1979, o galês Carl G. Jones assume o praticamente fracassado projeto de salvamento da espécie e tenta de tudo Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô O penereiro de Maurício (Falco punctatus) Aplicando os conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies • Combinação de vários métodos: – Reprodução e criação em cativeiro – Incubação artificial – Adoção de filhotes de uma espécie por adultos de outra espécie menos ameaçada – Técnica de hacking da falcoaria tradicional – Suplementação alimentar de animais em liberdade – Melhoria dos sítios de nidificação – Controle de predadores nas imediações dos ninhos e locais de soltura • Atualmente, população chega a mais de 750 indivíduos Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô O penereiro de Maurício (Falco punctatus) Aplicando os conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies • A diferença fundamental entre esta ave e outros animais atualmente ameaçados com insularização e pequeno tamanho populacional é: – A população do penereiro sempre foi pequena (estimativa de 300 casais mais 100 indivíduos desemparelhados) – Endogamia crônica vs. endogamia aguda – Benefício da endogamia crônica: permitir que mutações potencialmente letais já tenham sido aos poucos eliminadas da população O penereiro de Maurício (Falco punctatus) Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô Aplicando os conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies O fato desta ser uma espécie insularizada e cujo tamanho populacional é naturalmente baixo parece tê-la salvo da extinção. Pelo menos, até o momento! O penereiro de Maurício (Falco punctatus) Fonte: Quammen, 2008. O Canto do Dodô Aplicando os conceitos Viabilidade e Manejo de Espécies Bibliografia utilizada • Begon et al. 2006. Ecology - from Individuals to ecosystems; 6th Edition. • Beheregaray 2008. Molecular Ecology 17: 3754-3774. • Berger 1990. Conservation Biology 4: 91-98. • Dirzo & Raven 2003. Annual Review of Environment and Resources 28: 137–167. • Martins & Domingues 2011. Revista da Biologia Vol. Esp. Biogeografia: 26-30. • Primack & Rodrigues 2001. Biologia da Conservação. (CAPITULO 3) • Quammen 2008. O canto do dodô – Biogeografia de ilhas numa era de extinções. • Ricklefs 2010. A economia da natureza, 6ª edição. EditoraGuanabara Koogan, Rio de Janeiro. • Smith & Smith 2006. Elements of Ecology. 6th edition. • Soulé 1985. BioScience 35: 727-734. • Stephens et al. 1999. Oikos 87: 185-190. Viabilidade e Manejo de Espécies
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