Estudo de populações

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Populações
O que são populações biológicas?
● Populações biológicas são conjuntos de indivíduos ou elementos biológicos, que compartilham genes
entre si.
● Em biologia, a população é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que habitam numa
determinada área, num espaço de tempo.
● Populações biológicas são grupos de organismos de uma mesma espécie que vivem em uma
determinada comunidade.
● Populações biológicas podem abranger um conjunto de organismos unitários, como macacos ou
borboletas, mas também podem ser um conjunto de módulos, como folhas, corais ou ramos.
O que são indivíduos?
Organismos unitários:
● Crescimento limitado → desenvolvimento ontogenético determinado → A partir da fertilização já se
pode definir a forma que o organismo se desenvolverá.
○ Em uma população de pinguins, cada pinguim representa um indivíduo unitário.
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Organismos modulares:
● Crescimento ilimitado → desenvolvimento ontogenético indeterminado. → O desenvolvimento do
embrião não será de possível definição e levará em conta diversos fatores, como por exemplo o
ambiente.
○ Em uma população de coral trata-se de indivíduos modelares pois existe o crescimento de uma
unidade que se acumula e forma, por exemplo, recifes.
○ Em uma população de cupins, abelhas, formigas, há a formação de colônias, estes podem ser
classificados como indivíduos modulares. Existem operários e o organismo reprodutor, que é
representado pela fêmea rainha, formando uma unidade genética.
○ O gramado pode ser formado por uma única ou poucas sementes que sequencialmente se
reproduzem de forma assexuada.
● Pode se definir genetes (genótipos) e vários rametes (módulos):
○ Genetes: são organismos que possuem genótipos diferentes, resultantes de sementes distintas.
○ Rametes: são módulos resultantes do mesmo genótipo, muitas vezes a partir da reprodução
assexuada como brotamento.
Padrões de distribuições espaciais:
Regular:
● A distância entre os indivíduos, podem ser eles modulares ou unitários, é aproximadamente a mesma.
● Competição intraespecífica.
● Há uma distância mínima entre vizinhos mais próximos.
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Aleatória:
● Habitat homogêneo.
● A probabilidade de encontrar indivíduos próximos ou isolados é a mesma.
Agregado:
● Gregarismos.
● Recursos não estão homogêneamente distribuídos.
● Proteção contra a predação.
● A probabilidade de encontrar indivíduos próximos a outros é maior do que encontrá-los isolados.
Como detectar o tipo de dispersão espacial?
① ② ③
● ① → Seis amostras, com um a quatro indivíduos por amostra.
● ② → Seis amostras, com zero a quatro indivíduos/amostra.
● ③ → Seis amostras, com um a cinco indivíduos/amostra.
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● Índice de dispersão:
○ Menor que 1 → Distribuição regular.
○ Igual a 1 → Distribuição aleatória.
○ Maior que 1 → Distribuição agregada.
Distribuição espacial X Escala espacial:
Distribuição no espaço dependente da escala espacial:
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● Nas escalas 10 km, 3 km e 1 km percebe-se uma distribuição agregada → A distribuição ocorre em
função da ocorrência de rios
● Na escala (100 m) limestone glade ( clareira de calcário) observamos uma distribuição regular →
Ocorre em função da deposição de solos onde antes passava o rio tornando esses locais mais ricos em
nutrientes.
● Quando analisa-se a distribuição individual de plantas ( 10 m) percebe-se um padrão de distribuição
aleatória → Ao aproximar mais a área de análise a distribuição torna-se aleatória em função da
homogeneidade de recursos disponíveis.
Densidade X Adensamento:
● Densidade é o número de indivíduos por área:
100/ 30 = 33,33 m²
● Adensamento é menor quantidade de indivíduos por quadro à maior quantidade:
2 a 17 m²
Equilíbrio dinâmico:
● Equilíbrio dinâmico diz em função de processos que simultaneamente aumentam o número de indivíduos
e diminuem este número.
● O número de indivíduos presente em uma população se dá pela equação:
N ₒ ₑ = Nₒ ₑ + Natalidade – Mortalidade + Imigração - Emigração
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○ N ₒ ₑ = Nₒ ₑ → Populações tem continuidade no tempo.
○ +Natalidade – Mortalidade → O tamanho populacional (N) resulta de um equilíbrio dinâmico
entre natalidade (+) e mortalidade (-).
○ + Imigração - Emigração → A população se integra no espaço pela chegada (imigração) e saída
(emigração) de indivíduos.
● O tamanho populacional (número de indivíduos, Nt ) resulta de um equilíbrio dinâmico:
○ Entre natalidade + imigração, que aumenta o número de indivíduos,
○ E a mortalidade + emigração, que reduzem o número de indivíduos.
○ Caso natalidade + imigração = mortalidade + emigração, a população permanece constante
○ Na falta de igualdade dessas taxas, a população cresce ou diminui
Censo, amostragem e incerteza:
● Para contabilizar cada indivíduo da população é ideal que se faça um censo porém isso nem sempre é
viável, por isto nós fazemos a amostragem da população.
Estimativa do tamanho populacional de organismos móveis:
● Técnica de marcação e recaptura:
○ Há a captura de organismos e a marcação dos mesmos seguida por sua liberação.
○ Ocorre uma nova captura e estima-se a proporção dos organismos marcados nesta recaptura.
○ Faz-se a estimativa da amostra.
Amostragem e variação:
● Censo: contar todos os indivíduos de um universo (população biológica)
● Amostragem: contar partes do universo, e extrapolar para o restante do universo amostral
● Incerteza: na amostragem, tenho um grau de incerteza: não tenho acesso à “verdade”
Medidas de incerteza:
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● No primeiro gráfico observa-se um grande grau de incerteza, por isso não se pode afirmar que a
população A é maior que a B.
● No segundo gráfico temos um grau de incerteza pequeno, podendo-se afirmar que a população A é
significativamente maior que a B.
Ciclo de vida, semelparidade e iteroparidade
Ciclo de vida e reprodução:
● Eixo Y: Valor reprodutivo.
● Eixo X; Temo ( nascimento → início da reprodução → final da reprodução → morte).
○ nascimento → início da reprodução: fase juvenil, caracterizada pelo crescimento, fase
pré-reprodutiva.
○ início da reprodução → final da reprodução: fase reprodutiva.
○ final da reprodução → morte: fase pós-reprodutiva.
Semelparidade:
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● Indivíduo apresenta um único evento reprodutivo, não há investimento de energia para a sobrevivência
após a reprodução e eventos reprodutivos futuros.
Iteroparidade:
● Indivíduo apresenta mais de um evento reprodutivo, “guardando” energia para sobrevivência e eventos
reprodutivos futuros.
Ciclo de vidas anuais:
● Organismos que começam e terminam seu ciclo de vida dentro de um ano.
● Ciclos de vida curta: Clima temperado.
● Espécies anuais iteróparas.
● Espécies anuais semélparas.
Ciclo e vidas longas:
● Ciclos de vidas longas: zonas equatoriais.
● Fotoperiodismo, temperatura e pluviosidade.
● Espécies iteróparas.
● Espécies semélparas.
Geração sobrepostas:
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● Podemos ter espécies com sobreposição de geração em que existe uma coexistência de várias fases de
vida do organismo.
Dinâmica espacial
● Em populações abertas (com imigração e emigração), temos que levar em conta a dinâmica espacial dos
indivíduos.
Dispersão:
● Os organismos se dispersam a partir de um ponto central.
● Exemplo é a dispersão anemocórica do dente de leão
Migração:
● A maior migração da Terra, em termos de biomassa, é a planctônica. Ela foi descoberta durante a II
Guerra Mundial por um sonar da marinha dos EUA, que percebeu um falso fundo marinho pois
zooplânctons e fitoplânctons migravam para a superfície diariamente.
● A migração de gafanhoto é outro exemplo de grandes migrações. Ela se dá pela formação de nuvens pelo
inseto e pode trazer prejuízos para a população.
● Como a migração pode afetar a taxa de crescimento de uma população:
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Metapopulação
● Metapopulação é uma população de populações.
● Há uma dinâmica espacial de troca de indivíduos entre populações locais.
● Podem haver populações que exportam indivíduos (fonte) e populações em que a mortalidade excede a
natalidade local (sumidouro).
● Podem haver populações homogêneas, em que todas aspopulações locais exportam e importam
indivíduos.
Tipos de metapopulações:
● Ⓐ - Metapopulação clássica:
○ Balanço regional entre extinção e colonização: persistência dependente de conectividade.
○ Na imagem os círculos em azul são populações locais ocupadas, os vazios são populações
extintas e as setas migrações. Este fluxo populacional está em equilíbrio.
● Ⓑ - Continente-ilha:
○ Uma única fonte, as demais menores, com extinção local e resgate populacional.
● Ⓒ - População em manchas:
○ Altas taxas de dispersões eliminam a independência das populações locais.
○ Não é uma metapopulação, trata-se de uma distribuição agregada pois a intensidade de troca
de indivíduos é grande.
○ Os agregados são dependentes.
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○ Caso esta população seja atingida por uma doença, esta se espalhara rapidamente entre os
agregados.
● Ⓓ - Desequilíbrio:
○ Resgate insuficiente para compensar extinções.
○ Caminha para a extinção.
Tabela de Vida
O que é uma tabela de vida:
● Dados que nos permitam acompanhar o destino dos indivíduos ao longo de seu ciclo de vida.
● Do seu nascimento, brotamento ou outra forma de origem, até sua morte.
● É necessário acompanhar o destino de toda a população.
● Tabela de Vida é a ferramenta que utilizamos para estudar populações estruturadas, ou seja, populações
em que levamos em conta a proporção de indivíduos em cada classe etária.
Construção de uma tabela de vida:
● A forma de coleta de dados que irá definir os dois tipos de tabela, esta tabela pode ser dinâmica ou
estática.
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○ Figura ilustrando as duas formas de coletar dados para construção de Tabela de vida. A Tabela
de Vida dinâmica (assinalada pela palavra “Coorte” é representada pela faixa diagonal) . A
Tabela de Vida estática (assinalada pela palavra “Período” é representada pela faixa vertical) .
● A tabela de vida dinâmica, ou coorte:
○ Acompanha todo o grupo de indivíduos que têm a mesma idade, desde o seu nascimento, até a
morte de cada um deles.
○ O grupo de indivíduos que nasceram no mesmo intervalo etário é chamado de coorte.
○ A desvantagem é que sua construção é demorada, o que implica em custos elevados em tempo
e esforço.
● A tabela de vida estática:
○ Analisa apenas um período.
○ Estima a idade de cada indivíduo.
○ A construção é mais rápida, e portanto mais barata.
○ A desvantagem é que dependemos de uma série de pressupostos que podem ser falsos, que
são:
➢ A morfologia dos indivíduos indica precisamente sua classe etária
➢ As proporções no número de indivíduos entre classes etárias não se alteraram desde o
nascimento dos indivíduos até a sua morte.
Componentes de uma tabela de vida:
Tabela de vida de coorte para planta anual Phlox drummondii
R0=∑(lₓ . mₓ )=2.41
R0=∑Fₓ /a₀ =2.41
● Intervalo etários.
● Números de sobreviventes no dia X.
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○ O dia X consiste no inicio do intervalo etário.
○ Pode-se constatar que é uma planta anual, pois todos seus indivíduos morrem ao final deste
período.
● Proporção de coorte original sobrevivente no dia X.
○ Como trata-se de uma proporção o número inicial é sempre 1 e o final 0.
● Sementes produzidas em cada estágio.
○ O período até o dia 292 trata-se da fase pré-reprodutiva.
○ O período reprodutivo vai de 292 a 362 dias.
○ O pós-reprodutivo não existe, pois a planta morre ao final de seu estágio reprodutivo.
● Sementes produzidas por indivíduos sobreviventes em cada estágio.
● Sementes produzidas por indivíduos da coorte original em cada estágio.
● R0=∑(lₓ . mₓ )= ∑Fₓ /a₀ =2.41→ Esta fórmula representa a taxa de crescimento.
● Ou seja, a tabela de vida é composta por:
X: idade ou classe etária
Ax: número sobrevivendo até x
Ix: proporção da coorte original sobrevivendo até x
Fx: número de prole produzida em x
Mx: prole produzida por sobrevivente em x
Dinâmica espacial na tabela de vida:
Como incluir a dinâmica espacial na tabela de vida?
● Tabela de vida normalmente desconsidera dinâmica espacial: Populações fechadas.
● Isto pode ser uma limitação dessa ferramenta, que pode ser corrigida por inclusão de tabelas
específicas para imigração e emigração.
● Ou por inclusão desses dados de forma implícita, na coluna de mortalidade.
● Neste caso, a emigração seria uma das causas de redução de indivíduos entre classes etárias.
● E imigração seria uma mortalidade “negatova”: a chegada de indivíduos gera aumento no número de
indivíduos daquela classe etária.
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Tabela de vida diagramática
Curvas de sobrevivência
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● A partir dos dados de uma Tabela de Vida podemos desenhar a Curva de Sobrevivência da população,
geralmente utilizando escala logarítmica no eixo vertical (dos Y).
● Há três formatos clássicos de curvas de sobrevivência:
○ Curva de sobrevivência do tipo I: É característica de espécies sob seleção K, em que a
mortalidade se concentra nas idades mais avançadas, havendo baixa mortalidade de juvenis.
○ Curva do tipo II: A probabilidade de morte é a mesma independente da idade do indivíduo.
○ Curva de sobrevivência do tipo III: É característica de espécies sob seleção R, em que a maior
mortalidade ocorre na fase juvenil.
● Todas as curvas de sobrevivência tem dois pontos em comum: (0,1), quando todos os indivíduos da
coorte estão vivos, e (1,0), quando todos os indivíduos da coorte estão mortos.
● A figura abaixo mostra como os três tipos de curva de sobrevivência se relacionam às probabilidades de
morte:
Introdução a leis fundamentais de ecologia de populações:
O que são modelos em ecologia?
● Modelos são simplificações, que utilizamos para explicar processos.
● Eles funcionam como hipóteses explicativas.
● Que precisam ser testadas!
● Preferencialmente os modelos são matemáticos.
● De forma a possibilitar que sejam testados quantitativamente.
O que é dinâmica populacional?
● É qualquer variação no número de indivíduos ao longo do tempo (=tamanho populacional).
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Como estudar a dinâmica populacional?
● Para estudar a dinâmica populacional, partimos das Leis Fundamentais da Ecologia de Populações.
Leis fundamentais da ecologia de populações:
1. Potencial biótico de crescimento exponencial.
2. Crescimento limitado.
3. População mínima viável ou cooperação.
4. Oscilações acopladas predador-presa.
5. Fatores determinantes e lei do mínimo.
6. Alometrias.
1ª Lei → Potencial biótico de crescimento exponencial :
● Na ausência de fatores dependentes da densidade, todas as populações mantêm sua taxa de
crescimento populacional constante.
● Toda população tem um potencial de crescimento em formato de J.
● Toda população tem o potencial de crescimento ilimitado e exponencial.
● A imagem representa uma população de bactéria, tem início com uma célula única que se divide em
duas e dá início a um crescimento exponencial.
● Um exemplo de crescimento exponencial é a infecção de COVID 19.
Potencial biótico:
● Todas as populações têm o potencial de crescimento ilimitado e exponencial.
● O potencial de crescimento exponencial é considerado a 1a lei da Ecologia de Populações.
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● λ ou R0→ Taxa de reposição populacional.
● Potencial biótico com λ > 1:
○ λ > 1 → Quando a taxa de reposição populacional é maior do que 1 o tamanho da população
(Nt) aumenta em formato de J ao longo do tempo, ou seja, tem crescimento positivo.
○ Nesse modelo, a taxa de crescimento por indivíduo (λ ou R0) não se altera com a densidade
populacional (N).
● Potencial biótico com λ < 1:
○ Populações com λ < 1 tem crescimento negativo, até a sua extinção.
○ Nesse modelo, a taxa de crescimento por indivíduo (λ ou R0) não se altera com a densidade
populacional (N)
● Potencial biótico com λ = 1:
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○ Populações com λ = 1 tem crescimento nulo, ou seja, permanecem constantes.
Analogias da física mecânica com a ecologia de populações
● A primeira lei de Newton, a lei da inércia, é análoga à lei do potencial biótico.
Primeira lei de Newton:
● Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou em movimento retilíneo e uniforme caso as forças
que atuem sobre ele se anulem.
As possíveis analogias a serem feitas são:
● Corpo: população biológica.● Permanecer em repouso: manter a taxa de crescimento per capita constante.
● Se λ = 1 a população permanece constante.
● Se λ < 1 a população diminui até a sua extinção.
● Se λ > 1 a população apresenta crescimento exponencial.
● Movimento retilíneo uniforme: crescimento populacional com taxa reprodutiva (λ) constante.
● Corpo é uma coleção de massas: população é uma coleção de indivíduos, ou módulos (em organismos
modulares).
Potencial biótico e Tabela de Vida:
● Vimos que podemos estimar se uma população está crescendo ou diminuindo a partir dos dados de uma
Tabela de Vida.
● Calculamos a Taxa Reprodutiva Líquida (=Taxa de Reposição).
● Se R0 < 1, a população diminui.
● Se R0 > 1, a população aumenta.
● Se R0 = 1, a população fica constante.
Taxa reprodutiva líquida:
R0=∑(lₓ . mₓ )
R0= ∑Fₓ /a₀
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2ª lei → Crescimento limitado:
● Nenhuma população pode manter seu crescimento ilimitado por tempo indefinido:
● Em algum momento os indivíduos sofrem limitação de recursos,
● O que leva a redução na taxa de crescimento populacional
● Até que a população para de crescer e o número de indivíduos se estabiliza.
Potencial biótico x Crescimento limitado:
● Capacidade limite do meio: O local onde ocorre o organismo fornece uma taxa determinada de
disponibilização do recurso que sustenta um determinado número de consumidores.
● Resistência ambiental: O ambiente freia o crescimento populacional e diminui sua velocidade, afastando
a curva S. cada vez mais, do potencial biótico (curva J).
Modelo de crescimento populacional:
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Potencial biótico:
● Na ausência de limitação ambiental, a taxa de crescimento populacional aumenta.
Crescimento limitado:
● Ao se aproximar da limitação ambiental, a taxa de crescimento populacional diminui.
População Mínima Viável:
● Há uma densidade mínima, abaixo da qual a população vai à extinção.
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3ª lei →População Mínima Viável (PMV):
● Também chamado Efeito Allee.
● Diz que ocorrem efeitos de cooperação, em que aumentos de densidade elevam o crescimento
populacional.
● Quando a densidade populacional está baixa!
● A consequência é que existe uma População Mínima Viável: • Abaixo dessa densidade, a população
diminui até sua extinção.
4ª Lei → Oscilações acopladas presa predador:
● Existe uma tendência natural do acoplamento de ciclos populacionais de presas e predadores.
5ª Lei → Fatores determinantes e lei do mínimo:
Lei do mínimo:
● A limitação do crescimento do indivíduo se dá pela disponibilidade mínima de nutrientes, ou seja, o que
limita o crescimento são aqueles nutrientes com menor disponibilidade.
Lei dos fatores determinantes:
● Apesar de estarem inseridos numa rede trófica complexa, predominam 3 fatores determinantes na
variação populacional.
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6ª Lei → Alometrias
● Taxa de crescimento e densidade populacional DIMINUEM com o tamanho corporal.
● O tempo de geração e o período de ciclos populacionais AUMENTAM com o tamanho corporal.
Flutuações populacionais :
● Ⓐ → Neste padrão observamos uma crescimento em formato de J seguido por um desastre ambiental
respectivas vezes.
● Ⓑ → Crescimento atenuado regulado pela alta densidade populacional que se intercala por pequenos
desastres ambientais.
● Ⓒ → Crescimento atenuado regulado pela baixa densidade populacional que se intercala por
pequenos desastres ambientais.
● Ⓓ → Populações que na maior parte do tempo possuem um crescimento exponencial negativo, porém
de vez em quando possuem uma rápida colonização.
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História do bode dentuço:
● Após um acidente uma cabra prenha foi parar em um ilha deserta, ao colonizar a ilha os recursos e a
população teve o seguinte comportamento representado no gráfico:
↓
↓
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↓
↓
↓
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↓
↓
↓
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↓
↓
↓
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● Porém, nos períodos de fome, aumenta a frequência dos genótipos com o gene que codifica para
“dentuço”, na população de bodes:
● Até que a maioria da população de bodes é do genótipo “dentuço”.
● Quando prevalecem os dentes, os bodes levam à extinção local da grama, pois graças aos dentes eles
comem até a raiz das gramas.
Conclusão:
● A seleção natural pode levar à extinção da espécie selecionada!
● Não existe seleção “para o bem da espécie”.
● Evolução não é “para o melhor”.
● Valor adaptativo (fitness) é uma medida comparativa (relativa) aos outros genótipos na população.
● Mesmo em populações que diminuem, a seleção natural continua atuando
● Interações biológicas levam a pressões seletivas recíprocas.
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Genes e hereditariedade:
● Genes são porções do material genético que codificam caracteres.
○ Quando esse gene possui características fenotípicas que podem aumentar a sua chance de
replicação na próxima geração, ele será selecionado favoravelmente, sendo favorecido pela
seleção natural.
● Variabilidade genética: diferentes indivíduos da mesma população têm diferentes genes, estando
sujeitos assim a diferentes pressões seletivas.
Genótipo x Fenótipo:
● Genótipo é o conjunto de genes de um organismo.
● Fenótipo são características observáveis = interação do genótipo com o ambiente.
Plasticidade fenotípica:
● É a capacidade dos organismos de alterar a sua fisiologia ou morfologia de acordo com as condições do
ambiente.
● Também pode ser definida como “a habilidade de um genótipo de produzir mais de um fenótipo quando
exposto a diferentes ambientes”.
● Essas transformações podem ou não ser permanentes no ciclo de vida do indivíduo.
Adaptação:
● Na biologia, a adaptação tem três significados relacionados;
○ Em primeiro lugar, é o processo evolutivo que ajusta os organismos ao ambiente, melhorando
seu valor adaptativo (fitness).
○ Em segundo lugar, é o estado atingido pela população durante esse processo.
○ Terceiro, é uma característica fenotípica ou característica adaptativa, com um papel funcional
em cada organismo individual, que é mantida e evolui através da seleção natural.
Exaptação:
● Uma característica que foi selecionada por determinadas pressões seletivas (p. ex. asas nas aves para
voar), que os organismos passam a utilizar para outra função (p.ex. Asas dos pinguins para nadar).
Valor adaptativo (aptidão, fitness):
● É a proporção do gene de um indivíduo deixado para o fundo genético da próxima geração.
● A contribuição de um indivíduo perante todo o conjunto de genótipos existentes dentro da população em
que está inserido.
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● Exemplo: quando os bodes passam fome, ser “dentuço” tem maior valor adaptativo, pois os indivíduos
com essa característica deixam mais descendentes.
Mutação:
● Mutações são mudanças na sequência dos nucleotídeos do material genético de um organismo.
● Mutações podem ser causadas por erros de cópia do material durante a divisão celular.
● Por exposição a radiação ultravioleta ou ionizante, mutagênicos químicos, ou vírus.
Quais os efeitos das mutações?
● Existe forte pressão seletiva para evitar erros no processo de cópia do material genético.
● Existem moléculas como a polimerase que corrige os erros no material genético.
● Geralmente a seleção natural favorece mecanismos que corrigem ou evitam os erros.
A maioria das mutações é neutra:
● Hoje sabemos que a maioria das mutações é neutra, ou seja, não se expressa no fenótipo.
● Essa é a base para os “relógios moleculares”:
○ O relógio molecular é uma técnica em evolução molecular para relacionar o tempo de
divergência entre duas espécies com o número de diferenças moleculares medidas entre as
sequências de DNA ou proteínas.
○ Quanto mais aparentados geneticamente, menor o tempo de separação entre duas espécies. A
teoria do relógio molecular é uma excelente ferramenta para a biologia.
O papel das mutações na seleção natural:
● As mutações são a única fonte de surgimento de novidades genéticas,
● Embora uma população possa “receber” variabilidade genética pela imigração de indivíduos com
genótipos ausentes naquela população.
● Ex: imigração de inseto resistente a inseticida em população que era suscetível.
Mutações deletérias:
● Mutações deletérias geram fenótipos mal adaptados, que podem morrer antes deatingir a maturidade,
podem ter dificuldades na reprodução, ou podem gerar descendentes inférteis.
● A seleção natural irá eliminar esses mutantes.
Pressão seletiva:
● Pressão seletiva é o conjunto de condições ambientais que origina o favorecimento de determinados
genes em relação a outros em determinada população.
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● Ex.: a escassez de recursos foi a pressão seletiva que favoreceu os gene para “dentuço”.
Relógios moleculares e filogenia:
● Relógios moleculares podem ser usados para datar filogenias.
Especiação:
● Especiação: é processo pelo qual uma espécie diverge em duas ou mais espécies.
● Especiação envolve alguma forma de interrupção do fluxo gênico + divergência das populações +
evolução de barreiras reprodutivas = isolamento reprodutivo.
Mecanismos de especiação:
Filogenia:
● É o estudo da relação evolutiva entre grupos de organismos (por exemplo, espécies, populações), que é
descoberto por meio de sequenciamento de dados moleculares e matrizes de dados morfológicos.
Modelos de crescimento populacional
O que são modelos em ecologia?
● Modelos são simplificações, que usamos para explicar processos • Eles funcionam como hipóteses
explicativas.
● Que precisam ser testadas!
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● Preferencialmente os modelos são matemáticos.
● De forma a possibilitar que sejam testados quantitativamente.
Modelos matemáticos:
● A taxa de crescimento populacional (dN/dt) é igual ao número de nascidos (B) menos o número de
mortos (D)
Derivadas:
● A derivada de uma função descreve a taxa de variação instantânea da função em um certo ponto.
Taxa de variação:
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Modelo de crescimento exponencial:
● A taxa de crescimento populacional é igual ao número total de nascimentos (B) menos o número total
de mortes (D).
● A taxa de crescimento populacional é igual ao número total de nascimentos (B) menos o número total
de mortes (D), ou a diferença entre a taxa de natalidade (b) e de mortalidade (d) per capita vezes o
número de indivíduos (N).
Crescimento contínuo x discreto:
● Iteróparos (vários períodos de reprodução, levando à sobreposição de gerações):
dN/dt=rN
● Semêlparos (reproduz uma única vez e morre, levando a gerações discretas):
N(t=1)=λN(t)
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● Populações com r > 0 ou λ > 1 (lambda maior que 1) crescem.
● Populações com r = 0 ou λ = 1 (lambda igual a 1) permanecem
● Populações com r < 0 ou 0 < λ < 1 (lambda menor que 1) diminuem
● No modelo exponencial a relação entre o crescimento populacional e a densidade é uma função linear:
○ dN/dt = rN
○ dN/dt = y
○ N = x
○ y = ax
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Por que “independente da densidade”:
● Porque a taxa de crescimento per capita não varia com a densidade populacional: λ / r são constantes.
○ dN/dt = rN → dN/N . dt = r
○ N(t+1) = λN(t) → N(t+1)/N(t) = λ
Modelos de crescimento exponencial:
● Todas as populações têm o potencial de crescimento exponencial.
● Quando r > 0 (λ > 1): crescimento exponencial ilimitado – curva em formato de “J” – natalidade >
mortalidade.
● Quando) r = 0 (λ = 1): população constante no tempo – natalidade = mortalidade.
● Quando r < 0 (0< λ < 1): decaimento exponencial até a extinção.
● Nos modelos exponenciais, a taxa de crescimento populacional per capita é INDEPENDENTE da densidade
populacional (N).
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