AULA 5 - PREDAÇÃO - MODELOS E RESPOSTAS

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PREDAÇÃO
Dinâmica e Respostas
Disciplina: Ecologia de Populações e Comunidades
Ciências Biológicas
Professor Me. Caio césar de jesus faria
Relembrando...
Tamanho da presa
Número de presas
Forrageamento ótimo
Forrageamento ótimo
O que é forrageamento?
Forrageadores ativos e os “senta e espera”
Relembrando...
Generalistas e especialistas
Generalistas e especialistas
Prof. Marcus Vinícius Vieira – Instituto de Biologia UFRJ
Relembrando...
Tamanho da presa
A escolha do predador!!!
Forrageamento ótimo!
Princípios básicos:
Predadores escolhem as presas mais lucrativas ou rentáveis (relação custo- benefício mais favorável)
A inclusão na dieta de presas menos “lucrativas” depende da abundancia relativa das mais lucrativas.
O cacto-de-pera-espinhosa (Opuntia sp.) foi introduzido na Austrália como ornamental e em cerca viva para o pasto.
A lagarta da mariposa-do-cacto (Cactoblastis cactorum) da América do Sul foi introduzida na Austrália.
Desequilíbrios
Desequilíbrios
Fotografias de um pasto em Queensland, Austrália. (a) dois meses antes e (b) três meses depois da introdução da mariposa-de-pera-espinhosa.
Parasitóides
Vespas parasitóides desenvolvem-se dentro das larvas ou das pupas de outros insetos.
Eficácia
Os leões africanos são especializados em perseguir presas grandes. Com suas mandíbulas e patas poderosas, os leões podem subjugar presas um pouco maiores que eles mesmos. 
Mas pelo fato de não poderem manter uma velocidade alta por um longo período, o sucesso da caça se baseia na dissimulação e na surpresa.
Predação
A forma e a função de um predador estão intimamente relacionados à sua dieta.
(a) Os cavalos possuem molares trituradores, mas diferentemente dos veados, conservam seus incisivos superiores, que são usados para cortar plantas.
Predação
(b) O veado possui molares muito bem desenvolvidos, achatados e pré-molares para trituração das plantas; note a ausência de caninos e incisivos superiores. 
Os incisivos inferiores são usados para segurar a vegetação contra a mandíbula superior; o veado não rasga as folhas da vegetação.
Predação
(c) O lobo possui o dente canino semelhante a uma adaga e os pré-molares semelhantes a uma faca para segurarem a presa e cortar a carne com força
Predação
As mandíbulas das serpentes são adaptadas para agarrar e engolir uma presa grande. Algumas espécies de serpentes possuem um alargamento de sua abertura de mandíbula de pelo menos 20% através de uma adaptação que desloca a articulação da mandíbula com o crânio desde o osso quadrado até supratemporal.
Predação
O trato digestivo dos consumidores são adaptados para suas dietas. Os herbívoros tendem a ter órgãos digestivos maiores do que os dos carnívoros pelo fato dos vegetais serem muito mais resistentes à digestão.
Predação
Os grandes carnívoros tendem a perseguir presas grandes.
Os tamanhos das presas consumidas por diversos mamíferos carnívoros são mostrados em relação ao tamanho do corpo do carnívoro.
Predação
Sobreposto a estes dados está o tempo estimado de caça requerido por um carnívoro para alimentar- se de pequenas presas de modo a satisfazer suas necessidades de alimento.
Acima de uma massa de predador entre 10-20 kg, as restrições de energia e tempo permitem somente a caça de presas grandes.
Predação
Os gráficos mostram os níveis de atividade dos girinos do sapo-boi (E), o número de girinos encontrados ao lado do aquário onde a gaiola do predador estava localizada (C), e a taxa de crescimento de girinos (D) em relação à presença dos dois tipos de predadores.
Predação
Muitos organismos desenvolveram defesas químicas para se proteger dos predadores.
Um besouro-bombardeiro borrifa um líquido tóxico à temperatura de ebulição da água na direção de um predador.
Predação
Muitos organismos palatáveis desenvolveram aparências crípticas para escapar da detecção dos predadores. (a) Mantídeo; (b) Bicho- pau; (c) Vaga-lume
Predação
Muitos organismos impalatáveis desenvolveram coloração de advertência.
Alguns insetos impalatáveis também se agregam para aumentar o sinal de advertência.
Predação
Os mímicos batesianos são organismos palatáveis que se assemelham a outros tóxicos.
Um mantídeo inofensivo palatável (C) e uma mariposa
(D) desenvolveram a
aparência de uma vespa (E).
Predação
Os mímicos müllerianos são organismos impalatáveis que compartilham um padrão de coloração de advertência.
Predação
Muitos grupos de borboletas e mariposas da Costa Rica formam complexos de mimetismo müllerianos. Cada uma dessas borboletas “moderadamente impalatável” é um mímico mülleriano da borboleta “altamente impalatável” acima.
Esses insetos impalatáveis também são modelos para mímicos batesianos palatáveis
Predação
Muitos parasitas possuem
ciclos de vida complexos.
Os estágios diferentes no ciclo de vida do parasita da malária Plasmodium estão adaptados para viver em dois diferentes hospedeiros e para se dispersar entre eles.
Predação
Os ciclos populacionais dos predadores e de suas presas podem estar altamente sincronizados.
Ciclos populacionais do lince e da lebre- da-neve.
Modelo de Predação Lotka-Volterra
C = número de indivíduos consumidores (predadores)
R = número de indivíduos recurso (presas)
r = taxa intrínseca de crescimento das presas 
c = eficiência de predação
a = eficiência crescimento populacional predador 
d = taxa mortalidade do predador
t = tempo
Modelo de Predação Lotka-Volterra
A taxa de variação na população de presas (dR/dt) =
A taxa de crescimento intrinseco da pop de presas (rR) – a remoção de espécimes de presas por predadores (cRP)
Pressupostos do modelo de Predação Lotka-Volterra
O crescimento da população de presas só é limitado pela predação
O predador é um especialista que só pode persistir na presença da população de presas
Os predadores e presas se encontram ao acaso em um ambiente homogênio
Cada predador pode consumir um número infinito de presas, dependendo apenas de sua disponibilidade
Os consumidores podem limitar as populações recurso
Resposta funcional dos predadores
Holling (1959) define três tipos de respostas:
Tipo 1: há um aumento linear, até um máximo, no número de presas ingeridas por predador, à medida que a densidade da presa aumenta. O aumento da densidade limita o tempo de manipulação da presa, reduzindo a taxa de predação.
Tipo 2: a taxa de predação diminui com o aumento da abundância de presas. Comum em invertebrados predadores.
Tipo 3: relaciona o tempo de manipulação com a eficiência de procura da presa. Se apresenta como uma curva sigmóide. Comum em vertebrados predadores.
Curvas de respostas
Os predadores apresentam três tipos de respostas funcionais	ao aumento da densidade de presas.
(a) Número de presas consumidas.
(b) Proporção de presas consumidas.
Predação
As populações de predadores apresentam uma resposta numérica às mudanças na densidade de presas
Dinânima da população na predação!
Os consumidores podem limitar as populações-recurso
Populações de predador e presa freqüentemente aumentam e diminuem em ciclos regulares:
predadores consomem presas -> reduzem seus números
Predadores passam fome -> seus números também caem
Com menos predadores, as presas remanescentes sobrevivem melhor -> suas populações crescem
Isto pode ser aplicado também para ciclos de patógeno e hospedeiro