Interações e evolução

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INTERAÇÕES ECOLÓGICAS 
E PROCESSOS EVOLUTIVOS 
TÓPICOS DA AULA DE HOJE 
 
 
1. CLADOGÊNESE PARALELA 
2. EVOLUÇÃO SEQUENCIAL 
3. COEVOLUÇÃO: DEFINIÇÃO E TIPOS 
4. MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
5. COEVOLUÇÃO E CONSERVAÇÃO 
6. AJUSTE ECOLÓGICO 
 
TEMPO GEOLÓGICO 
CLADOGÊNESE PARALELA 
EVOLUÇÃO SEQUENCIAL COEVOLUÇÃO DIFUSA 
COEVOLUÇÃO ESCAPE E RADIAÇÃO 
EVOLUÇÃO HERBÍVORO-PLANTA 
HIPÓTESES 
Price, 2002 
FILOGENIAS 
Columbicola - HOSPEDEIROS 
Futuyma, 2009 
COEVOLUÇÃO 
 
 
 “Mudança evolutiva recíproca nas espécies 
interagentes.” (THOMPSON, 1982, 1994, 2005) 
HISTÓRICO DOS ESTUDOS 
EM COEVOLUÇÃO 
CONCOMITANTE AOS ESTUDOS EM 
EVOLUÇÃO 
DARWIN, 1859 (The Origin of Species) 
DARWIN, 1862 (The Various Contrivances by 
Which Orchids are Fertilized by Insects) 
POLINIZAÇÃO POR INSETOS 
EFICIÊNCIA NA POLINIZAÇÃO 
MORFOLOGIA FLORAL 
BATES, 1861; MÜLLER, 1873 
MIMETISMO BATESIANO E MÜLLERIANO 
 
 MODE (1958) 
 TERMO 
 
 EHRLICH & RAVEN (1964) 
 INFLUÊNCIAS EVOLUTIVAS RECÍPROCAS ENTRE 
PLANTAS E BORBOLETAS 
GRANDE ASSOCIAÇÃO ENTRE GRUPOS DE BORBOLETAS E 
ANGIOSPERMAS 
NENHUMA UTILIZA BRIÓFITAS OU PTERIDÓFITAS 
POUCAS UTILIZAM GIMNOSPERMAS E 
MONOCOTILEDÔNEAS 
ALGUNS LICENÍDEOS UTILIZAM LÍQUENS OU SÃO 
CARNÍVOROS 
 
 PRESSÃO SELETIVA: QUÍMICA DAS PLANTAS? 
 
HISTÓRICO DOS ESTUDOS 
EM COEVOLUÇÃO 
POR QUE BORBOLETAS E 
ANGIOSPERMAS? 
Wilson 1994 
BORBOLETAS E PLANTAS 
(EHRLICH & RAVEN, 1964) 
Price, 2002 
TIPOS DE COEVOLUÇÃO 
(THOMPSON, 1989, 1994) 
1. GENE-GENE 
 FUNGOS PATOGÊNICOS - PLANTAS 
2. ESPECÍFICA 
 FORMIGAS - ACÁCIAS 
3. DIFUSA / GUILDA 
 PARASITAS SANGUÍNEOS DE VERTEBRADOS - 
VERTEBRADOS 
4. DIVERSIFICADORA 
 VESPAS - FIGOS 
5. ESCAPE E RADIÇÃO 
 BORBOLETAS - PLANTAS 
TIPOS DE COEVOLUÇÃO 
Tempo 
Presa / Hospedeiro 
Predador / Parasita 
C
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ESPECÍFICA DIFUSA (GUILDA) ESCAPE E RADIAÇÃO 
Futuyma, 2009 
LOBOS / 
CERVOS 
PLANTA HOSPEDEIRA / 
INSETOS HERBÍVOROS 
ANGIOSPERMAS / 
LEPIDÓPTEROS 
Ipomea purpurea 
Bedellia somnulentella Deloyala guttata 
COEVOLUÇÃO 
Ipomea E HERBÍVOROS 
Ipomea E HERBÍVOROS 
CONDIÇÕES SEMI-NATURAIS 
Hougen-Eitzman & Rauscher, 1994 
Densidade inicial 
(Deloyala) 
Densidade inicial 
Bedellia 
Densidade 2 sem. 
(Deloyala) 
Dano 
(Deloyala) 
Dano 
(Bedellia) 
Densidade 2 sem. 
(Bedellia) 
Densidade inicial 
(Bedellia) 
Área Ipomea 
Ipomea E HERBÍVOROS 
CAMPO 
Densidade inicial 
(Deloyala) 
Densidade 2 sem. 
(Deloyala) 
Dano 
(Deloyala) 
Dano 
(Bedellia) 
Densidade 2 sem. 
(Bedellia) 
Densidade inicial 
(Bedellia) 
Área Ipomea 
Hougen-Eitzman & Rauscher, 1994 
COEVOLUÇÃO 
ESCAPE E RADIAÇÃO 
Berenbaum 1983; www.butterfliesofamerica.com 
Papilio polyxenes Papilio brevicauda 
FURANOCUMARINA LINEAR FURANOCUMARINA ANGULAR 
DETOXIFICAÇÃO: CITOCROMO P450 
COEVOLUÇÃO DIVERSIFICADORA 
FIGUEIRAS E VESPAS 
Futuyma, 2005 
OSTÍOLO 
VESPA 
(CO)EVOLUÇÃO PREDADOR-PRESA 
MOLUSCOS E PREDADORES 
Futuyma, 2002 
• Taricha ausente 
• Taricha não tóxica 
• Taricha tóxica 
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Dose TTX (massa de unidade de rato) 
COEVOLUÇÃO PREDADOR-PRESA 
SALAMANDRAS E COBRAS 
Futuyma, 2009 
TolWeb; Futuyma, 2002 
COEVOLUÇÃO HERBÍVORO-PLANTA 
HELICONIINAE - HOSPEDEIROS 
Futuyma, 2002 
Grau de virulência 
Epizootia (n) 
 
 
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COEVOLUÇÃO PARASITA-HOSPEDEIRO 
COELHOS - VÍRUS 
Futuyma, 2002, 2009 
COEVOLUÇÃO PLANTA-POLINIZADOR 
Yucca - MARIPOSAS 
Ovos de Tegeticula (n) 
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RETENÇÃO MÉDIA 
COEVOLUÇÃO PLANTA-POLINIZADOR 
Yucca - MARIPOSAS 
Futuyma, 2002 
 UNIDADE DE PLANTA: 500 – 1500 FLORES 
 FRUTIFICAÇÃO: 15% 
Baseado em Janz & Nylin, 2008 
O MOSAICO GEOGRÁFICO DA 
COEVOLUÇÃO 
MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
PREMISSAS 
1. ESPÉCIES: GRUPOS DE POPULAÇÕES QUE DIFEREM 
GENETICAMENTE 
 
2. ESPÉCIES: FILOGENETICAMENTE CONSERVADAS COM 
RESPEITO AS SUAS INTERAÇÕES 
 
3. POPULAÇÕES LOCAIS: MAIS ESPECIALIZADAS QUE A 
ESPÉCIE EM SI 
 
4. RESULTADOS DAS INTERAÇÕES DIFEREM ENTRE 
COMUNIDADES 
 
5. ESPÉCIES: LOCALMENTE ADAPTADAS A POPULAÇÕES DE 
OUTRA ESPÉCIE 
MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
HIPÓTESES 
1. INTERAÇÃO GENÓTIPO – GENÓTIPO – AMBIENTE 
 
2. INTERAÇÕES SÃO SUJEITAS À SELEÇÃO 
RECÍPROCA APENAS EM ALGUMAS COMUNIDADES 
LOCAIS 
 
 HOTSPOTS CIRCUNDADOS DE COLDSPOTS 
 
3. MUDANÇA DA ESTRUTURA GENÉTICA DAS 
POPULAÇÕES QUE COEVOLUEM 
 
 
 
 
HOTSPOTS / COLDSPOTS 
Thompson 2005, 2010 
HOTSPOT 
SELEÇÃO EM 
UMA ESPÉCIE 
SELEÇÃO EM 
UMA ESPÉCIE 
HOTSPOT AUSÊNCIA DE 
SELEÇÃO SELEÇÃO EM 
UMA ESPÉCIE 
 (20 – 50 ANOS 
 40-150 GERAÇÕES) 
Carroll & Boyd, 1992 
INTRODUZIDA 
(30-60 ANOS) 
NATIVA 
(<10.000 ANOS) 
NATIVA 
(<10.000 ANOS) 
INTRODUZIDAS 
(20-100 ANOS) 
MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
Jadera haematoloma - SAPINDACEAE 
NATIVAS 
INTRODUZIDAS 
TEXAS FLÓRIDA 
RAIO FRUTO: 6,05 mm 
COMP. ROSTRO: 6,68 mm 
RAIO FRUTO: 7,09 mm 
COMP. ROSTRO: 7,23 mm 
RAIO FRUTO: 11,92 mm 
COMP. ROSTRO: 9,32 mm 
RAIO FRUTO: 2,83 mm 
COMP. ROSTRO: 6,93 mm 
Futuyma, 2005 
MOSAICOS E COEVOLUÇÃO 
ESCAPE E RADIAÇÃO 
Curculio camelliae Camellia japonica 
Toju & Sota, 2006 
MOSAICOS E COEVOLUÇÃO 
ESCAPE E RADIAÇÃO 
DANO EM FRUTOS DE Camelia japonica LARVA APÓS DEIXAR A SEMENTE 
Toju & Sota, 2006 
MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
norte 
norte 
sul 
sul 
POPULAÇÕES DE Camelia japonica E Curculio camelliae 
Toju & Sota, 2006 
MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
Toju & Sota, 2006 
Latitude (N°) Espessura média do pericarpo (mm) 
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camelia 
besouro 
50% 
vantagem 
besouro 
vantagem 
camelia 
POPULAÇÕES DE Camelia japonica E Curculio camelliae 
MOSAICOS GEOGRÁFICOS 
ADAPTAÇÕES LOCAIS 
Machele White 
 Crotalaria pallida: PANTROPICAL 
 (AFROTROPICAL?) 
 Utheteisa ornatrix: NEOTROPICAL 
ADAPTAÇÕES LOCAIS 
Utetheisa ornatrix E Crotalaria pallida 
Cogni & Futuyma, 2009 
São Paulo Flórida 
MARIPOSAS DA FLÓRIDA 
MARIPOSAS DE SÃO PAULO 
 
origem das plantas 
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(g
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, 
, 
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, 
 POPULAÇÕES DE CAMPINAS, BOTUCATU E JEQUIÁ: 
 SEM EVIDÊNCIAS DE ADAPTAÇÃO LOCAL 
COEVOLUÇÃO E 
CONSERVAÇÃO 
CONSERVAÇÃO DE UMA DADA ESPÉCIE 
– CONSERVAÇÃO DA ESPÉCIE INTERAGENTE 
– DESTRUIÇÃO DO HÁBITAT 
RIODINÍDEOS (AMAZÔNIA) 
LICENÍDEOS (EUROPA) 
 
HERBÍVOROS: EXTINTOS ANTES DAS 
HOSPEDEIRAS? 
 
COEVOLUÇÃO E CONSERVAÇÃO 
 ESPÉCIES POLÍFAGAS 
 VANTAGEM? 
 MAIS COMUNS EM AMBIENTES URBANOS 
 ATENÇÃO A ESPÉCIES COM DIETA MAIS RESTRITA 
 ESPÉCIES INTRODUZIDAS 
PLANTAS 
 IGNORADAS 
 ACEITAS COM SUCESSO 
 ACEITAS SEM SUCESSO 
 INSETOS 
 INTRODUÇÃO ACIDENTAL OU INTENCIONAL 
 EXPANSÃO DA DIETA (HOSPEDEIRAS NATIVAS E EXÓTICAS) 
 MUDANÇA NA SELEÇÃO – EXTINÇÃO DE PLANTAS NATIVAS 
https://youtu.be/nIQWpsyoeooCOEVOLUÇÃO E CONSERVAÇÃO 
Euphydryas editha E HOSPEDEIRAS 
Jean Pawek, Andrew Borcher & Owen Holt 
AJUSTE ECOLÓGICO 
AJUSTE ECOLÓGICO 
Baseado em Janz & Nylin, 2008 
AJUSTE ECOLÓGICO E 
COEVOLUÇÃO 
RESUMO 
 EVOLUÇÃO SEQUENCIAL 
 POUCO EXPLORADA 
 
 COEVOLUÇÃO 
 DIVERSOS MECANISMOS 
 IMPORTÂNCIA DA RECIPROCIDADE 
 EXPLICA MUITO, MAS NÃO TUDO! 
 
 ADAPTAÇÕES LOCAIS 
 DINÂMICA ESCALA – DEPENDENTE 
 
 AJUSTE ECOLÓGICO 
 “CONTRAMÃO” DA ESCOLA DARWINIANA 
 PODE EXPLICAR GRANDES PADRÕES DE HERBIVORIA 
 NÃO EXCLUI ATUAÇÃO PROCESSOS EVOLUTIVOS SUBSEQUENTES