Biologia do Processo de Invasão. Denise Navia

Transcrição

1 Biologia do Processo de Invasão Denise Navia

2 Espécies Exóticas Invasoras Convenção de Diversidade Biológica (1992) Art. 8 Espécie Exótica espécie, subespécie ou táxon inferior, introduzido fora de sua área de distribuição natural, no passado ou presente Espécie Exótica Invasora (EEI) uma espécie exótica cuja introdução e ou dispersão ameaça a diversidade biológica espécies exóticas que: causam impacto econômico se tornaram abundantes e expandiram sua distribuição na área receptora (invadida)

3 Espécies Exóticas Invasoras

4 Invasões Biológicas deslocamento de organismos vivos, de uma região para outra, inadvertida ou intencionalmente, levando a prejuízos nos âmbitos ambiental, econômico, social e cultural

5 ESPÉCIES EXÓTICAS INVASORAS & AGROECOSSISTEMAS FAO Convenção Internacional de Proteção dos Vegetais (CIPV) Pragas qualquer espécie, raça ou biótipo de vegetais, animais ou agentes patogênicos, nocivos aos vegetais ou produtos vegetais (IPPC 1997) Pragas Quarentenárias apresentam expressão econômica potencial para a área posta em perigo e onde ainda não estão presentes ou, se estão, não se encontram amplamente distribuídas e são oficialmente controladas (IPPC 1997)

6 Invasões Biológicas uma preocupação mundial consequências ecológicas e econômicas perdas sobre diversidade biológica recursos hídricos agricultura e pecuária (maioria das pragas são exóticas) alimentação/nutrição saúde humana preocupação mundial - FAO, CBD, WTO

7 INVASÕES BIOLÓGICAS Atualmente as bioinvasões representam um desafio global para nossos sistemas econômicos e para nossa habilidade de conservação de ambientes (Bright, 1998) representam um importante componente das mudanças globais ocasionadas pela atividade humana a menos reversível de todas as mudanças globais (Vitousek et al., 2006) segunda principal causa da perda da biodiversidade (Bright, 1995)

8 tema central de uma área da ciê Biologia das Invasões 1958 Charles Elton invasões biológicas passaram a ser tão freqüentes, nos diversos continentes, ilhas e oceanos, que é necessário compreender seus padrões e processos; prever suas ocorrências e consequências; e definir estratégias para minimizar seus impactos

9 Biologia das Invasões estudo das espécies exóticas, sua habilidade de disseminação, suas interações com outras espécies, nativas ou não, com as comunidades e de seu impacto em ambientes naturais e sistemas produtivos impacto negativo de espécies invasoras tem aumentado o número de espécies invasoras têm aumentado drasticamente prever, prevenir, controlar o fluxo, e minimizar o impacto ecológico e econômico das invasões biológicas

10 Biologia das Invasões atividade humana globalização comércio, transporte

11 (150 anos) 67spp. peixes introduzidas (50 anos) 140 spp. peixes introduzidas (45 anos) 488 spp. peixes introduzidas Nico & Fuller, 1999 "Nonindigenous Fishes Introduced into Inland Waters of the United States" taxa de invasão aumentou de uma média de: uma espécie a cada 55 semanas, uma espécie a cada 14 semanas, Cohen & Carlton, 1998 Accelerating invasion rate in a highly invaded estuary" Intensificação das Invasões Biológicas

12 Processo de Invasão Biológica Lockwood et al Invasion Ecology

13 Apenas 10% (5-20%) das espécies exóticas introduzidas tornam-se invasoras!!!! Como reconhecer as espécies exóticas que se tornarão invasoras? O que determina o sucesso de uma EEI? Quais as características dos ambientes susceptíveis às invasões? EUA 1500 artrópodos introduzidos, 50 se estabeleceram

14 Características das EEIs estão associadas com atividades humanas alta taxa de dispersão, estratégias eficientes alta fecundidade alta taxa de crescimento populacional alta tolerância a condições físicas diversas/extremas maturidade sexual precoce reprodução assexual (partenogênese) plasticidade fenotípica suficiente variabilidade genética omnívoros, polífagos

15 Pressão de Propágulos Propágulos - conjunto de indivíduos exóticos liberados no ambiente Qual deve ser a pressão de propágulo para o estabelecimento de uma EE???? tamanho do propágulo No. de indivíduos (densidade na área de origem) número de propágulos No. de liberações e/ou No. de localidades em que os propágulos são liberados no ambiente condições fisiológicas do propágulo (condições e tempo de transporte) Circunstâncias relacionadas ao transporte e liberação dos propágulos no ambiente influenciam o estabelecimento das EEs!!!

16 No indivìduos Pressão de Propágulos Introduções múltiplas Expansão demográfica e geográfica Tempo de latência Tempo A hibridização intra-específica de populações dos propágulos pode favorecer a invasão biológica!!! (Ehler, 1998, Biol. Cont.; Facon et al, 2006, TREE; Fagan et al, 2002, Ecol. Lett.)

17 Susceptibilidade da Área Receptora à Invasão Área receptora ambiente ou sistema produtivo onde os propágulos são liberados Resistência Biótica ambientes mais equilibrados (comunidades bem estruturadas e com alta diversidade) apresentam maior resistência biótica às invasões ambientes mais alterados são mais susceptíveis às invasões maioria das EEI ocorrem em ambientes alterados

18 ILHAS Susceptibilidade a EEI s isolamento de influências externas elevado endemismo plantas e animais evoluíram com poucos mecanismos de defesa alta probabilidade de que organismos exóticos se reproduzam e se disseminem rapidamente consequências devastadoras

19 GALÁPAGOS - o laboratório em perigo atualmente mais de 750 spp. exóticas de plantas No. de plantas exóticas superior ao de nativas 40 spp. de plantas exóticas já invadiram a vegetação nativa 90 espécies nativas vulneráveis à extinção 60 spp. de plantas endêmicas próximas a extinção

20 Ambientes Urbanos Susceptibilidade a EEI s Mariposa Paysandisia archon

21 Susceptibilidade da Área Receptora à Invasão Área receptora ambiente ou sistema produtivo onde os propágulos são liberados Disponibilidade de Recursos no Novo Ambiente fator chave para as invasões biológicas flutuação na disponibilidade de recursos favorece ou desfavorece os invasores?

22 Agroecossistemas são extremamente susceptíveis às invasões biológicas!!!!

23 Tempo de Latência Período de tempo após introdução necessário para ocorrer a invasão Difícil Predição!!!! Lag Effect populações das EEs podem permanecer baixas (inconspícuas) em seus novos habitats por anos/décadas até que ocorram explosões populacionais ou expansão geográfica fatores bióticos e abióticos mudanças no ambiente tornando-o mais favorável adaptação genética lag effect aparente, relacionado à habilidade de detecção ou reconhecimento da EEI

24 INVASÕES BIOLÓGICAS Impacto Ecológico alteração e/ou destruição de ecossistemas em todos os níveis da organização ecológica transformação da estrutura e composição de espécies dos ecossistemas herbivoria competição, repressão ou exclusão de espécies nativas predação, parasitismos ou infecção dos organismos nativos modificações químicas ou físicas do ambiente

25 Adaptação das EEIs aos Ambientes Invadidos invasores podem se adaptar rapidamente aos novos ambientes introdução e disseminação de Drosophila suboscura no Novo Mundo há duas décadas permitiu a predição da taxa de evolução de um caráter fenotífico comprimento da asa

26 Adaptação das EEIs aos Ambientes Invadidos O ácaro vermelho das palmeiras, Raoiella indica, nas Américas Hemisfério Oriental - quatro palmeiras (Arecaceae) hospedeiras Américas mais de 90 monocotiledôneas hospedeiras reprodutivas Além de Arecaceae, Musaceae, Strelitziaceae, Zingiberaceae, Heliconiaceae, Pandanaceae, Carrillo et al. (2012a) Infestação de espécies nativas!!!

27 Exclusão Competitiva EEIs podem reduzir ou eliminar completamente espécies nativas ou naturalizadas através de exclusão competitiva competição por nichos vantagem das EEIs ausência de inimigos naturais

28 Formiga de fogo, Solenopsis invicta, um novo genótipo invade os EUA GISP uma das 100 piores EIE 1970 s um novo genótipo de S. invicta, com múltiplas rainhas, foi encontrado no Mississipi em poucos anos tornou-se o genótipo dominante no Texas e se disseminou rapidamente Texas, a invasão deste novo genótipo reduziu a diversidade de espécies nativas de formigas em 70% e o No. total de indivíduos em 90%.

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30 Deslocamento de Nicho interação entre EEI e espécies nativas pode levar ao deslocamento de nicho mudanças genéticas, de modo que uma espécie se adapta a utilizar novos recursos alimentação, distribuição espacial, etc... Sciurus vulgaris, esquilo vermelho, nativo da Grã-Bretanha Sciurus carolinensis, esquilo cinza, norte-americano

31 Hibridização EEI & Espécies Nativas pode levar a perda de fitness das espécies nativas e mesmo ameaça de extinção Infertilidade de híbridos perda de integridade genética das spp. nativas táxons diversos plantas, pássaros, mamíferos, peixes

32 Hibridização EEI & Espécies Nativas pequenas populações de invasores podem ameaçar espécies nativas com populações numerosas Baía de San Francisco, California, EUA Invasora Spartina alterniflora Nativa Spartina foliosa Invasora apresenta maior produção de pólen e fitness que nativa e que seus híbridos, ocupando habitats

33 INVASÕES BIOLÓGICAS Impactos Econômicos custo anual associado a espécies invasoras nos EUA devido a perdas ou à adoção de medidas de contenção plantas infestantes U$ 26 bilhões ratos - U$ 19 bilhões pragas agrícolas - U$ 14 bilhões fitopatógenos - U$ 21 bilhões total - U$ 136 bilhões Pimentel et al., 2007

34 Controle Erradicação Detecção precoce Prevenção Especie exótica Sobrevivência ao transporte Colonização de novas áreas Estabelecimento Expansão Impacto ecológico Impacto económico

35 Ações Apropriadas em Cada Estágio da Invasão data/assets/image/0017/31715/barchart.jpg

36 Invasões Biológicas & Economia

37 Predição das Invasões Biológicas compreensão do processo de invasão cada invasão é um processo único, mas devem-se observar os padrões gerais questões a serem respondidas que EEs poderão tornar-se invasoras? quando, onde e em quanto tempo se tornarão invasoras? qual será o impacto da invasão?

38 23 insetos-pragas na iminência de introdução nos EUA

39 SEGUINDO OS PASSOS DOS INVASORES conhecer fontes de introdução acompanhamento de rotas de colonização velocidade de disseminação orientar prospecção de inimigos naturais p/ CB Estudos de biogeografia Filogeografia Estimar fluxo gênico Inferir genealogia das populações/ origem colonização morfometria mensuração de caracteres morfológicos marcadores moleculares - variabilidade genética

40 Potencial de Estabelcimento e de Expansão Geográfica de Espécies Exóticas Exemplo de simulação de estabelecimento e risco da Broca Europeia do milho (Ostrinia nubilalis) no Brasil Benito et al. 2013

41 MUITO OBRIGADA! MUITO OBRIGADA!

42 Baixe o Aplicativo do Evento em seu Celular