4- Padroes_de_Biodiversidade

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Padrões de 
Biodiversidade 
 
O que é biodiversidade? 
• Biodiversidade taxonômica 
 
• Biodiversidade genética 
 
• Biodiversidade ecológica 
Biodiversidade 
• Definição 
– É o conjunto de organismos vivos de todas as 
fontes 
 
• Abrangência 
– Inclui a diversidade dentro das espécies, entre 
espécies e de ecossistemas 
Por que a conservação 
da biodiversidade deve 
ser considerada 
importante? 
• É parte do sistema geral de sustentação na 
Terra 
– Manutenção do balanceamento gasoso da 
atmosfera, da estrutura saudável do solo, ou 
mesmo da modificação de nosso clima; 
– Teias tróficas e efeito cascata 
 
• Proporciona alimentos, materiais para 
construção, vestimentas, medicamentos; 
Precisamos manter a riqueza biótica: UTILIDADE 
• Argumento ético 
– Reivindicar que os organismos têm seus próprios 
direitos à existência! 
 
• Argumento estético 
 
 
Queremos manter a riqueza biótica: DESEJO 
A Terra está atualmente perdendo 
espécies??? 
 
Com que rapidez??? 
 
De que forma o homem contribui 
com a taxa de extinção??? 
Quantas espécies existem? 
• As estimativas variam entre 12 e 30 
milhões de espécies 
 
• Uma parcela muito pequena é conhecida!!! 
 
• Poucos estudos em determinadas áreas, 
poucos taxonomistas, muitas espécies de 
taxonomia difícil (espécies crípticas), 
espécies descritas em sinonímia ou que 
representam complexo de espécies… 
O que é uma espécie? 
Conceitos de espécie 
• Tipológico: um tipo (=eidos, forma, essência da 
filosofia de Platão). Exemplo: "cachorro" (nem todos 
são idênticos, mas há numerosos caracteres em 
comum). 
 
• Morfológico: origina-se do conceito tipológico; 
morfoespécie - espécie tipológica reconhecida 
apenas pela morfologia. 
Conceitos de espécie 
 
• Biológico (Mayr, 1957, 1963, 1969, 1976): 
"agrupamento de populações naturais capazes de 
se intercruzarem e que são reprodutivamente 
isoladas de outras populações”. 
• 
 
• Evolutivo (Meglitsch, 1954; Simpson,1961; Grant, 
1971; Wiley, 1978): "uma linhagem única de 
populações formadas de ancestrais e 
descendentes, que mantêm sua identidade em 
relação às outras linhagens e que apresenta suas 
próprias tendências evolutivas e seu próprio 
destino histórico“. 
 
 
Como podemos definir uma espécie? 
• Quando populações de um organismo são 
suficientemente diferentes em um conjunto 
de caracteres, como sua forma exterior, sua 
fisiologia, seu padrão comportamental e 
seus padrões moleculares genéticos, elas 
são consideradas espécies distintas. 
 
 
Daí… 
• Visto os inúmeros problemas associados à 
avaliação do número de espécies, as taxas de 
extinção só podem ser vagamente estimadas! 
 
• Muitos casos de extinções são conhecidos no 
passado recente devido à atividade antrópica e 
perda de hábitats associadas. 
 
• Como avaliar taxas reais de extinção??? 
– Espécies redescobertas! 
Espécie redescoberta 
Macropus eugenii 
Mas é fato: a extinção está ocorrendo! 
• Edward O. Wilson: 6.000 espécies por ano em 
florestas tropicais 
– 17 spp por dia 
– 6% da área de superfície terrestre do planeta 
 
 
 
• As taxas atuais: 100 a 1000 vezes maiores do 
que aquelas anteriores ao surgimento da 
nossa espécie. 
 
 Quais os padrões de biodiversidade? 
 
1. Gradiente latitudinal de diversidade; 
 
2. Regra de Rapoport; 
 
3. Ambientes insulares – área e isolamento 
Gradientes de diversidade 
AUMENTO DA 
DIVERSIDADE 
AUMENTO DA 
DIVERSIDADE 
EQUADOR 
Como explicar os padrões de 
diversidade? 
Hipóteses: 
 
1. Hipótese do tempo; 
2. Hipótese do equilíbrio; 
3. Produtividade; 
4. Heterogeneidade espacial; 
5. Estabilidade climática; 
6. Previsibilidade climática; 
7. Estabilidade da produção primária; 
8. Competição; 
9. Distúrbio; 
10. Predação. 
1. Hipótese do tempo 
 
Hipótese do tempo: 
– A diversidade reflete a história: ela aumenta com 
o tempo. 
• As condições tropicais surgiram antes e foram mais 
estáveis que as condições polares. Por isso, houve 
mais tempo para a especiação (Wallace, 1878; 
Fischer, 1960; Margalef, 1963). 
 
Ponto Contra: 
– Fauna e flora das regiões temperadas deveriam ser mais 
derivadas: as coníferas são mais antigas que as 
angiospermas. 
2. Hipótese do equilíbrio: 
• A diversidade (coexistência de spp) é função do 
equilíbrio estável entre as espécies. O número 
de espécies é regulado por mecanismos que 
evitam o domínio da competitividade. As 
adições por migração são compensadas pelas 
extinções decorrentes da competição entre 
espécies semelhantes – exclusão competitiva 
(MacArthur, 1972). 
 
• Pontos Contra: 
– Muitas espécies semelhantes coexistem na natureza. 
 
– Processos de predação também atuam na regulação 
da diversidade. 
3. Produtividade: 
 
r2 = 0,0318
0
15
30
0 500 1000 1500 2000 2500
Di
ve
rsi
da
de
Produtividade (gr m-2 ano-1)
Alagado
Florestas de Altitude
Deserto
 Relação unimodal 
entre produtividade e 
riqueza de spp 
 
• Hipótese do paradoxo 
do enriquecimento 
• (Rosenzweig, 1971) 
- Medida da complexidade da vegetação 
4. Grau de heterogeneidade estrutural: 
 
5. Previsibilidade climática: 
 
Ambientes previsíveis: maior especialização em 
ambientes sazonais 
 
 
 
 
Biodiversidade Marinha 
• Os padrões de biodiversidade nos oceanos são 
menos compreendidos do que em terra. 
 
• Evidências para gradientes latitudinais para 
alguns grupos: 
– Moluscos bivalves; 
– Gastrópodes; 
– Foraminíferos; 
– Corais. 
Regra de Rapoport (Stevens, 1989) 
• Organismos de altas latitudes têm áreas de 
ocupação maiores que organismos de baixas 
latitudes. 
 
– Áreas geográficas mais amplas; 
– Maiores variações de altitude; 
– Maior tolerância ecológica 
• POSSÍVEIS CAUSAS: 
 
– Impacto de sucessivas glaciações 
– Flutuações sazonais 
– Menor competição por recursos 
 
– CAUSA OU CONSEQÜÊNCIA DOS GRADIENTES 
LATITUDINAIS DE DIVERSIDADE? 
 
Ambientes insulares: 
• Teoria de Biogeografia de Ilhas 
 
– O efeito da área, do isolamento e do retorno de 
espécies nos ambientes insulares. 
Hotspots de biodiversidade 
• Definição: são áreas com alta diversidade 
de espécies vegetais, alto grau de 
endemismos e baixo grau de conservação 
– 10 áreas (Myers, 1988) 
– 18 áreas (Myers, 1990) 
– 25 áreas (1999) 
– 34 áreas (2005) 
 
Sobre os hotspots… 
• Representam 2,3% de toda a superfície 
terrestre; 
• Contêm cerca de 50% das plantas e 42% dos 
vertebrados conhecidos; 
• 20% da população mundial vive nos hotspots 
de diversidade 
Por que os hotspots são tão ricos? 
• Gradiente latitudinal? 
• Centros de evolução? 
• Fragmentos relictos de diferentes 
comunidades? 
• Menor impacto por parte do homem? 
 
 
34 hotspots 
 
Critérios de identificação: 
 
•Deve conter, pelo menos, 
 50 % do total de plantas vasculares 
 como endêmicas; 
 
• deve ter perdido cerca de 70% 
do seu hábitat original 
34 hotspots atualmente 
identificados 
• America do Norte e Central: 4 
• America do Sul: 5 (Mata Atlântica e Cerrado) 
• Europe e Ásia Central: 4 
• Africa: 8 
• Ásia-Pacífico: 13 
 
 
Mata Atlântica 
Hotspot Original Extent (km 2) 1,233,875 
Hotspot Vegetation Remaining (km 2) 99,944 
Endemic Plant Species 8,000 
Endemic Threatened Birds 55 
Endemic Threatened Mammals 21 
Endemic Threatened Amphibians 14 
Human Population Density (people/km 2) 87 
Area Protected (km2) 50,370 
Cerrado 
Hotspot Original Extent (km 2) 2,031,990 
Hotspot Vegetation Remaining (km 2) 438,910 
Endemic Plant Species 4,400 
Endemic Threatened Birds 10 
Endemic Threatened Mammals 4 
Endemic Threatened Amphibians 2 
Human Population Density (people/km 2) 13 
Area Protected (km 2) 111,051