Universidade Federal de Ouro Preto Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente Curso: Ciências Biológicas Licenciatura

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Leandro Taveira
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1 Universidade Federal de Ouro Preto Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente Curso: Ciências Biológicas Licenciatura fatores limitantes: Prof. Dr. Roberth Fagundes roberthfagundes@gmail.com 1

(economia do forrageio) competição pelo recurso limitado (coexistência e exclusão) Guildas alimentares: espécies

2 energia para metabolismo e nutrientes para composição condições favoráveis e territorialidade interações ecológicas e reprodução disponibilidade do recurso no ambiente (habitat/nicho) custo da procura e aquisição (economia do forrageio) competição pelo recurso limitado (coexistência e exclusão) Guildas alimentares: espécies de nicho e forrageio Partição de nicho: consumo diferenciado do recurso Diferenciação de nicho: especialização no uso de um recurso 2

3 Vegetais espaço luz água gás carbônico nutrientes Animais abrigos presas água oxigênio nutrientes ALIMENTO ENERGIA NUTRIENTES 3

herbívoros carnívoros detritívoros MACRONUTRIENTES (97%)

4 HETERÓTROFOS FOTOSSINTÉTICOS QUIMIOSSINTÉTICOS Procariotos Protistas Plantas Fungos Animais pro du tores herbívoros carnívoros detritívoros MACRONUTRIENTES (97%) C H O N P MICRONUTRIENTES (3%) K Ca Mg S Cl Fe Mn B Zn Cu Mo Na - I 4

5 PRODUTORES: quimiossíntese sufobactérias nitrobactérias ferrobactérias PRODUTORES FÓTONS (IF+RAF+UV) 5

fotossíntese c3 ALTA PERDA DE ÁGUA; BAIXA CAPTAÇÃO E AFINIDADE POR GÁS CARBÔNICO fotossíntese c4 E cam CO2 é

com PEP e forma C4 captação de CO2 a noite plantas CAM fecham os estômatos de dia C4 sintetizado a noite é

reinicia o processo CO2 concentrado na célula da bainha combina com a RuBP pra forma PGA de dia, piruvato é

6 fotossíntese c3 ALTA PERDA DE ÁGUA; BAIXA CAPTAÇÃO E AFINIDADE POR GÁS CARBÔNICO fotossíntese c4 E cam CO2 é combinado com PEP pra formigar ácidos de 4C na célula da bainha o C4 quebra em piruvato e CO2 a noite, CO2 combina com PEP e forma C4 captação de CO2 a noite plantas CAM fecham os estômatos de dia C4 sintetizado a noite é quebrado em piruvato e CO2 de dia PEP carboxilase tem alta afinidade por CO2 piruvato volta pro mesofilo e reinicia o processo CO2 concentrado na célula da bainha combina com a RuBP pra forma PGA de dia, piruvato é convertido em PEP CO2 concentrado no mesofilo combina com RuBP pra formar PGA BAIXA PERDA DE ÁGUA; ALTA CAPTAÇÃO E AFINIDADE POR GÁS CARBÔNICO 6

7 consumidores adaptações para aquisição estruturas e comportamento para consumo órgãos e enzimas para digestão Herbívoros consumidores de plantas Desafios da vida herbívora: Suplementar a deficiência nutricional Superar as defesas das plantas 7

8 celulose lignina microrganismos (bactérias e protozoários) que digerem a celulose repelentes, toxinas e redutores-digestivos 8

9 detritívoros consumidores de matéria orgânica Desafios da vida detritívora: Suplementar a deficiência nutricional 9

carnívoros consumidores de animais Desafios da vida carnívora: Encontrar e capturar a presa Procura: 1. Disponibilidade no ambiente 2. Capacidade de detecção Experiência do predador 3.

10 carnívoros consumidores de animais Desafios da vida carnívora: Encontrar e capturar a presa Procura: 1. Disponibilidade no ambiente 2. Capacidade de detecção Experiência do predador 3. Capacidade de fuga da presa Manipulação: 1. Fragilidade da presa 2. Palatabilidade da presa 3. Periculosidade da presa 4. Tamanho da presa DEFESAS DAS PRESAS defesas primárias: expressas continuamente e independente do predador defesas secundárias: induzidas pelo predador reduzir as chances de ser encontrado camuflagem aposematismo mimetismo reduzir as chances de ser capturado tanatose fuga deimatismo retaliação 10

11 camuflagem 11

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19 aposematismo mimetismo 19

20 mimetismo Heliconius erato Heliconius melpomene mulleriano Dendrobates 20

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22 mimetismo batesiano 22

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reproduzem proliferam presas com defesas eficientes capacidade de defesa das presas

37 Como as defesas evoluem? predadores consomem presas mal protegidas predadores ineficientes pouco comem e reproduzem proliferam presas com defesas eficientes capacidade de defesa das presas melhora proliferam predadores eficientes sobrevivem presas com defesas eficientes presas menos protegidas são consumidas capacidade de forrageio dos predadores melhora 37

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39 Noonan e Comeault

40 8% de sucesso qual a eficiência das defesas? 1% de sucesso 40

41 Procura: 1. Disponibilidade no ambiente 2. Capacidade de detecção Experiência do predador 3. Capacidade de fuga da presa Manipulação: 1. Fragilidade da presa 2. Palatabilidade da presa 3. Periculosidade da presa 4. Tamanho da presa 41

42 42

43 taxa máxima ponto de saturação ESPÉCIES DE SOL ESPÉCIES DE SOMBRA 43

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46 a taxa de consumo e de assimilação limitam a aquisição de nutrientes e energia respostas funcionais dos consumidores 46

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48 Predação por seleção de tamanho em pumas pumas temperados pumas tropicais Felis concolor 48

49 ECONOMIA DO FORRAGEIO energia adquirida El = Eb (Gp + Gm) gasto do manuseio energia da presa gasto da procura Teoria do forrageio ótimo Otimização energética do forrageio: seleção natural favorece organismos mais eficientes em forragear pelo alimento limitante... quem, o que, como, quando e onde comer N e : Presas capturadas C s : Custo da procura H: Tempo do manuseio 49

Proporção presas capturadas energia adquirida energia perdida E T = N e1(e 1 C s ) 1 + N e1 H 1 presas capturadas tempo de manuseio Come invertebrados aquáticos (seleciona por tamanho)

50 Proporção presas capturadas energia adquirida energia perdida E T = N e1(e 1 C s ) 1 + N e1 H 1 presas capturadas tempo de manuseio Come invertebrados aquáticos (seleciona por tamanho) Lepomis macrochirus (perca-sol de guelras azuis) Preferência (otimização) Disponível Predito Observado Tamanho da presa (mm) 50

51 E T = N e1(e 1 C s ) + N e2(e 2 C s ) 1 + N e1 H N e2 H 2 presas tipo 1 presas tipo 2 E T = σ i=1 n N e1 (E i C s ) 1 + σ n i=1 N e1 H i Otimização: inclusão de presa se a taxa aumenta, exclusão de presa se a taxa diminui 51

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