Climate, energyanddiversitydiversity

Transcrição

1 Gabriel Kayano e Victor Chaves Climate, energyanddiversitydiversity Andrew Clarke and Kevin J. Gaston 2006 The Royal Society

2 Padrões de distribuição das espécies Gradiente latitudinal de diversidade

3 Quais as possíveis origens do gradiente latitudinal de diversidade?

4 Três explicações: (a) Hipótese ecológica (b) Hipótese evolutiva (c)hipótese histórica

5 Hipótese ecológica Fatores ecológicos Mecanismos de coexistência de espécies Manutenção da diversidade de espécies

6 Fatores ecológicos Temperatura média mais elevada nos trópicos Maior riqueza de espécies encontrada nos trópicos Existe relação entre a energia disponível e a diversidade? PROBLEMA! o que é ENERGIA?

7 Hipóteses de espécie-energiaenergia Não há consenso sobre a distinção de diferentes formas de energia! Criou-se uma confusão com o uso indistinto de termos fundamentalmente diferentes.

8 OBJETIVOS Distinguir as várias formas de energia e identificar como cada uma delas influencia a diversidade biológica

9 Os tipos de energia... Radiação fotossinteticamente ativa (PAR) fração de espectro visível nm Energia térmica entalpia e fatores que determinam clima Energia química energia livre de Gibbs

10 Regulação da diversidade por: Produtividade Qual a relação entre PAR e a diversidade de plantas? Qual a relação entre a energia livre de Gibbse a diversidade de herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar? Temperatura Qual a relação entre a temperatura e a diversidade?

11 Produtividade Qual a relação entre PAR e a diversidade de plantas? PAR Fonte primária de energia para fotossíntese A água é um fator limitante ao desenvolvimento vegetal Variação latitudinal de intensidade de incidência luminosa: relação com a diversidade? PET Potencial de evapo-transpiração Não há dados empíricos que comprovem a relação entre fluxo de fótons e diversidade de plantas!

12 Produtividade Qual a relação entre PAR e a diversidade de plantas? Habitats com muita água disponível e altas médias de temperatura suportam uma biomassa maior e um número maior de indivíduos. Porém, isso não é suficiente para afirmar que uma maior abundância ou aumento de biomassa se traduza em maior diversidade.

13 Produtividade Qual a relação entre a energia livre de Gibbse a diversidade de herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar? PAR Aumento da disponibilidade de recursos PET Energia livre de Gibbs Compostos orgânicos sintetizados Aumento da biomassa de heterótrofos Porém, para um organismo heterótrofo, não importa a diversidade de espécies a ser consumida, mas sim a quantidade de recursos disponível.

14 Produtividade Qual a relação entre a energia livre de Gibbse a diversidade de herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar? Uma grande biomassa de organismos produtores (maior abundância de recursos) sustenta uma grande biomassa de heterótrofos. Porém, por que uma maior abundância de recursos levaria a um aumento na diversidade e não somente um aumento na biomassa?

15 Produtividade Abundância e diversidade A abundância pode afetar a diversidade diretamente por três mecanismos: Hipótese de mais indivíduos Especialização de nichos Complexidade de habitat Maior abundância permite que mais espécies atinjam grandes efetivos populacionais, o que reduziria as taxas de extinção Uma diversidade maior de plantas permite a evolução de uma gama maior de herbívoros especializados, que permitem por sua vez uma gama maior de predadores, parasitas e patógenos Se o aumento da diversidade de plantas se traduzir em aumento de complexidade das estruturas, o resultado pode ser uma quantidade maior de especiações em resposta a adaptações a esses novos habitats

16 Produtividade Abundância e diversidade A radiação e a energia química são tipos diferentes de energia que regulam a abundância da biomassa, contanto que haja disponibilidade de água. A diversidade pode ser influenciada diretamente pela abundância ou pela biomassa através dos mecanismos descritos. No entanto, a relação entre diversidade e energia é indireta e é mediada por processos populacionais ligados à abundância.

17 Regulação da diversidade por: Produtividade Qual a relação entre PAR e a diversidade de plantas? Qual a relação entre a energia livre de Gibbse a diversidade de herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar? Temperatura Qual a relação entre a temperatura e a diversidade?

18 Temperatura Definição: é a grandeza que mede a tendência de um corpo ganhar ou perder calor. Temperatura não é energia, os organismos não podem se utilizar dela como se utilizam da energia. No entanto, é muitas vezes utilizada como suprimento de energia.

19 Como a temperatura influencia a diversidade?

20 Temperatura As hipóteses não se excluem mutuamente Relação direta com a temperatura Variação de temperatura Locais com temperaturas médias mais elevadas devem possuir maior diversidade. PROBLEMA! é muito difícil visualizar um mecanismo convincente que explique o padrão encontrado. Locais com maior variabilidade sazonal de temperatura devem ter menor riqueza de espécies (adaptações generalistas), enquanto que locais mais estáveis devem contar com maior riqueza (adaptações especialistas).

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22 Conclusões Não há um único mecanismo que relacione diretamente a diversidade com a disponibilidade de energia. Processos diferentes relacionam energia com a abundância de plantas e animais, e a diversidade é afetada secundariamente. A temperatura não é uma forma de energia, mas pode influenciar como A temperatura não é uma forma de energia, mas pode influenciar como um organismo utiliza outros tipos de energia.