Aula 7 Natureza e estrutura de comunidades

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Natureza e estrutura 
de comunidades 
Tópicos 
. O que são comunidades? 
 
. Estrutura de comunidades 
 
. Interações de múltiplas espécies 
O que são comunidades? 
Conjunto de populações que ocorrem juntas no espaço e no tempo 
e que interagem entre si 
O que são comunidades? 
F. E. Clements (1905) 
Ecótonos 
- zonas de transição entre duas comunidades 
- geralmente estreitos e com área limitada 
- são especialmente relevantes onde há mudança 
abrupta nas condições ambientais 
. Comunidades fechadas: cada conjunto de spp com 
distribuições sobrepostas é uma comunidade 
fechada, uma unidade ecológica discreta com 
fronteiras nítidas (ecótonos) 
 
. Conceito holístico: as spp que pertencem a uma 
comunidade estão intimamente associadas uma com 
a outra – uma comunidade é muito mais do que a 
soma de suas partes individuais (superorganismo) 
O que são comunidades? 
O que são comunidades? 
H. A. Gleason (1926) 
Continuum 
- substituição gradual das espécies em um 
gradiente de condições ecológicas 
- relevante em regiões onde as mudanças 
ambientais são graduais 
. Comunidades abertas: associação fortuita de 
espécies cujas adaptações e requisitos as capacitam 
viver juntas sob as condições físicas e biológicas de 
um lugar 
 
. Conceito individualista: Estrutura e 
funcionamento da comunidade expressam 
interações de spp que formam associações locais, 
sem qualquer organização ou propósito acima do 
nível de spp 
Comunidade fechada Comunidade aberta 
1º proponente Clements (1905) Gleason (1926) 
Organização Holística Individualista 
Fronteiras nítidas (ecótonos) difusa (continuum) 
Distribuição das spp coincidente independente 
O que são comunidades? 
O que são comunidades? 
Visão atual 
 
Integra a premissa individualista de que a maioria dos conjuntos de spp 
carecem de fronteiras distintas, e a premissa holística, de que alguns 
atributos da estrutura e funcionamento da comunidade surgem das 
interações entre as espécies 
Comunidade fechada Comunidade aberta 
1º proponente Clements (1905) Gleason (1926) 
Organização Holística Individualista 
Fronteiras nítidas (ecótonos) difusa (continuum) 
Distribuição das spp coincidente independente 
O que são comunidades? 
Conjunto de populações que ocorrem juntas no espaço e no tempo 
e que interagem entre si 
 
. Comunidades podem ser definidas em termos práticos através 
do uso de características físicas ou biológicas 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir e estudar comunidades 
. Afinidade taxonômica (taxocenose) 
comunidade de aves 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir e estudar comunidades 
. Afinidade taxonômica (taxocenose) 
comunidade de aves 
 
. Guilda: grupo de espécies que usa os 
mesmos recursos embora possam ser 
taxonomicamente distantes 
guilda de animais que se alimentam de pólen – 
morcegos, aves e abelhas 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir comunidades 
. Afinidade taxonômica (taxocenose) 
comunidade de aves 
 
. Guilda: grupo de espécies que usa os 
mesmos recursos embora possam ser 
taxonomicamente distantes 
guilda de animais que se alimentam de pólen – 
morcegos, aves e abelhas 
 
. Grupo funcional: grupo de espécies que 
desempenham a mesma função, mas não 
necessariamente usam os mesmo recursos 
Mosquitos e pulgões – ambos são sugadores, mas o 
primeiro se alimenta de sangue dos mamíferos e o 
segundo do floema de plantas 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir e estudar comunidades 
. Teias alimentares – interações tróficas ou energéticas. 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir e estudar comunidades 
. Teias alimentares – interações tróficas ou energéticas. Podem ser 
organizadas em níveis tróficos – grupos de espécies com formas 
similares de obter energia 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir e estudar comunidades 
. Teias alimentares não incluem interações não-tróficas (como 
competição, p.ex.) → Teia de interações 
O que são comunidades? 
Ecólogos usam subconjuntos de espécies para definir e estudar comunidades 
. Teias alimentares não incluem interações não-tróficas (como 
competição, p.ex.) → Teia de interações 
Estrutura de comunidades 
. Composição de espécies: quais spp fazem parte da comunidade 
 
. Riqueza de espécies: quantas spp fazem parte da comunidade 
 
. Equabilidade (ou uniformidade): quanto cada spp é representativa 
 
. Diversidade de espécies: uma medida que combina o número de spp 
(riqueza de spp) e suas abundâncias relativas comparadas umas às 
outras (equabilidade de spp) 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
pi = abundância relativa da espécie i (ni/N) 
ni = número de indivíduos da espécie i 
N = número total de indivíduos 
S = número de espécies na comunidade 
. Existem diversos índices de diversidade de espécies 
 
. O índice mais usado é o índice de Shannon (H) 
H = -∑piln(pi) 
S 
i=1 
H = -∑piln(pi) 
S 
i=1 
Podemos calcular o índice de 
Shannon para as nossas duas 
comunidades hipotéticas de 
cogumelos e confirmar 
matematicamente que a 
comunidade B é mais diversa 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
Quanto maior o valor de H, maior a diversidade de espécies na comunidade 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
. Existem diversos índices de diversidade de espécies 
 
. O índice mais usado é o índice de Shannon (H) 
 
. Inverso do índice de Simpson (1/D) 
1/D = 1/∑pi
2 
 
pi = abundância relativa da espécie i (ni/N) 
ni = número de indivíduos da espécie i 
N = número total de indivíduos 
S 
i=1 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
. O termo “diversidade de espécies” é 
com frequência usado para descrever o 
número de espécies em uma 
comunidade 
 
. Biodiversidade como um termo 
alternativo para diversidade de 
espécies, mas... 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
Estrutura de comunidades 
Diversidade é uma medida importante da estrutura de comunidades 
. O termo “diversidade de espécies” é 
com frequência usado para descrever o 
número de espécies em uma 
comunidade 
 
. Biodiversidade como uma termo 
alternativo para diversidade de 
espécies, mas... 
Estrutura de comunidades 
Espécies diferem em grau de abundância ou raridade 
. Curvas de abundância: abundância relativa de cada sp (pi) em relação 
às outras em ordem decrescente (da mais abundante para a menos 
abundante) 
Estrutura de comunidades 
Espécies diferem em grau de abundância ou raridade 
. Curvas de abundância: abundância relativa de cada sp (pi) em relação 
às outras em ordem decrescente (da mais abundante para a menos 
abundante) 
Estrutura de comunidades 
Espécies diferem em grau de abundância ou raridade 
. Curvas de abundância: abundância relativa de cada sp (pi) em relação 
às outras em ordem decrescente (da mais abundante para a menos 
abundante) 
A
b
u
n
d
â
n
c
ia
 r
e
la
ti
v
a
 
Posição das espécies em ordem decrescente do número de indivíduos 
sp mais abundante sp menos abundante 
Estrutura de comunidadesEspécies diferem em grau de abundância ou raridade 
A
b
u
n
d
â
n
c
ia
 r
e
la
ti
v
a
 
Posição das espécies em ordem decrescente do número de indivíduos 
sp mais abundante sp menos abundante 
A abundância é semelhante entre 
spp (a equabilidade é grande) 
Poucas spp apresentam grande e 
pequena abundância e a maioria 
apresenta abundância intermediária 
Algumas spp apresentam grande 
abundância mas a maioria apresenta 
abundância muito pequena E
q
u
a
b
ili
d
a
d
e
 
Abundância muito grande de 
poucas spp e diminui rápida e 
constantemente nas demais 
Estrutura de comunidades 
Espécies diferem em grau de abundância ou raridade 
Mudança no padrão de abundância de espécies de plantas 
em um campo experimental na Inglaterra sujeito à adição 
contínua de fertilizantes de 1856 até 1949 
Estrutura de comunidades 
Espécies diferem em grau de abundância ou raridade 
Estrutura de comunidades 
Estimativas de diversidade de espécies variam com o esforço amostral 
. Em que ponto todas as espécies foram amostradas? → Curvas de 
acumulação de espécies: número acumulado de espécies versus 
número total de indivíduos 
Estrutura de comunidades 
Estimativas de diversidade de espécies variam com o esforço amostral 
. Em que ponto todas as espécies foram amostradas? → Curvas de 
acumulação de espécies: número acumulado de espécies versus 
número total de indivíduos 
Alguns probleminhas com o 
uso dessa curva para 
determinar suficiência 
amostral... 
Estrutura de comunidades 
Estimativas de diversidade de espécies variam com o esforço amostral 
. Em que ponto todas as espécies foram amostradas? → Curvas de 
acumulação de espécies: número acumulado de espécies versus 
número total de indivíduos 
Alguns probleminhas com o 
uso dessa curva para 
determinar suficiência 
amostral... 
 
Estes podem ser minimizados 
com a construção de uma 
curva média de acumulação 
de spp a partir de técnicas de 
reamostragem 
Estrutura de comunidades 
A composição de espécies nos revela quem está na comunidade 
. Composição de espécies: identidade das spp presentes na comunidade 
 
. Conhecer a identidade das spp na comunidade faz toda diferença na 
nossa compreensão dos tipos de interação que estão acontecendo e da 
significância dessas interações para a comunidade como um todo 
Interações de múltiplas espécies 
Comunidades podem ser caracterizadas por redes complexas de 
interações diretas e indiretas que variam em intensidade e direção 
Interações de múltiplas espécies 
. Interações diretas: ocorrem entre duas spp (competição, predação e 
mutualismo) 
Interações de múltiplas espécies 
. Interações diretas: ocorrem entre duas spp (competição, predação e 
mutualismo) 
 
. Interações indiretas: ocorrem quando a relação entre duas spp é 
mediada por uma terceira (ou mais) espécie(s) 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
. A importância dos efeitos indiretos: 
 
“Portanto, é perfeitamente verossímil que a presença de animais felinos 
em grande número numa região possa determinar, devido à intervenção 
inicial sobre os ratos e então sobre as abelhas, a frequência de certas 
flores naquela região” 
 
Charles Darwin (1859) 
em A origem das espécies 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
. A importância dos efeitos indiretos: 
 
“Portanto, é perfeitamente verossímil que a presença de animais felinos 
em grande número numa região possa determinar, devido à intervenção 
inicial sobre os ratos e então sobre as abelhas, a frequência de certas 
flores naquela região” 
 
Charles Darwin (1859) 
em A origem das espécies 
 
. Um bom exemplo de efeito indireto vem na forma de uma rede de 
interações chamada cascata trófica 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
. Uma cascata trófica é gerada quando um carnívoro come um herbívoro 
e diminui sua abundância a ponto de ocorrer um efeito positivo indireto 
sobre um produtor primário 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
. Uma cascata trófica é gerada quando um carnívoro come um herbívoro 
e diminui sua abundância a ponto de ocorrer um efeito positivo indireto 
sobre um produtor primário 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
. Efeitos indiretos também podem emergir de interações positivas diretas 
– Facilitação trófica: ocorre quando um consumidor é indiretamente 
facilitado por uma interação positiva entre sua presa e outra espécie 
A interação de comensalismo entre as duas plantas 
de brejos salinos – o junco J. gerardii e o arbusto I. 
frutescens – tem efeitos indiretos sobre os afídeos 
que se alimentam de I. frutescens 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
Salinidade do 
solo aumentou 
e conteúdo de 
O2 diminuiu 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
Salinidade do 
solo aumentou 
e conteúdo de 
O2 diminuiu 
Por outro lado, a remoção de Iva 
não teve efeito sobre o junco 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
Salinidade do 
solo aumentou 
e conteúdo de 
O2 diminuiu 
Por outro lado, a remoção de Iva 
não teve efeito sobre o junco 
A importância da 
interação + indireta para o 
crescimento dos afídeos 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
Salinidade do 
solo aumentou 
e conteúdo de 
O2 diminuiu 
Por outro lado, a remoção de Iva 
não teve efeito sobre o junco 
A importância da 
interação + indireta para o 
crescimento dos afídeos 
Os afídeos se tornariam 
extintos sem o efeito + 
indireto do Juncus 
Interações de múltiplas espécies 
Interações indiretas podem ter grandes efeitos 
. Efeitos indiretos também podem aparecer de interações de múltiplas 
spp em um nível trófico 
Interações de múltiplas espécies 
Interações de espécies variam muito em intensidade e direção 
. A intensidade da interação – o efeito de uma sp no número de 
indivíduos de outra espécie – pode ser medida experimentalmente 
Interações de múltiplas espécies 
Interações de espécies variam muito em intensidade e direção 
. A intensidade da interação – o efeito de uma sp no número de 
indivíduos de outra espécie – pode ser medida experimentalmente 
 
. Espécies dominantes (ou fundadoras) tem grande efeito sobre outras 
espécies e, consequentemente, na diversidade de espécies, devido a 
abundância e biomassa consideráveis 
Interações de múltiplas espécies 
Interações de espécies variam muito em intensidade e direção 
. A intensidade da interação – o efeito de uma sp no número de 
indivíduos de outra espécie – pode ser medida experimentalmente 
 
. Espécies dominantes (ou fundadoras) tem grande efeito sobre outras 
espécies e, consequentemente, na diversidade de espécies, devido a 
abundância e biomassa consideráveis 
 
. Algumas espécies dominantes atuam como engenheiras de 
ecossistemas – criam, modificam ou mantém um habitat físico para si 
mesmas e para outras spp 
Árvores são espécies 
dominantes e engenheiras 
de ecossistemas 
Interações de múltiplas espécies 
Interações de espécies variam muito em intensidade e direção 
Interações de múltiplas espécies 
Interações de espécies variam muito em intensidade e direção 
. Espécies-chave – exercem forte efeito por causa do papel que 
desempenham na comunidade. Diferem das dominantes uma vez que 
seus efeitos são grandes em relação a sua abundância e biomassa. 
Geralmenteinfluenciam indiretamente a estrutura de comunidades, via 
meios tróficos (ex. lontras-marinhas, estrela-do-mar Pisaster) 
Interações de múltiplas espécies 
Interações de espécies variam muito em intensidade e direção 
. Espécies-chave também atuam como engenheiras de ecossistema 
Poucos indivíduos de 
castores já são suficientes 
para causar efeitos 
marcantes na paisagem 
Resumindo... 
. O que são comunidades? 
 
. Estrutura de comunidades 
 
. Interações de múltiplas espécies 
 Dúvidas? 
Perguntas? 
Comentários?