PRINCÍPIOS DE ECOLOGIA EVOLUTIVA

Transcrição

1 PRINCÍPIOS DE ECOLOGIA EVOLUTIVA

2 RELEMBRANDO... O que é Ecologia? Biosfera Ecossistema Comunidade População Organismo

3 PENSAMENTO EVOLUTIVO E ECOLÓGICO Em biologia, nada tem sentido, exceto à luz a evolução muito pouco em evolução faz sentido exceto à luz da ecologia Theodosius H. Dobzhansky Colin R. Townsend

4 12.5 milhões de espécies descritas na Terra... Q1: Porque existem tantas espécies diferentes? Q2: Porque a distribuição dos organismos não é igual?

5 ADAPTAÇÃO E SELEÇÃO NATURAL

6 200 milhões de anos atrás A EVOLUÇÃO DA TERRA

7 135 milhões de anos atrás A EVOLUÇÃO DA TERRA

8 35 milhões de anos atrás A EVOLUÇÃO DA TERRA

9 Dias atuais... A EVOLUÇÃO DA TERRA

10 Deriva dos Continentes A EVOLUÇÃO DA TERRA PERMIANO (225 milhões de anos) 200 milhões de anos atrás TRIÁSSICO (200 milhões de anos) 135 milhões de anos atrás 35 milhões de anos atrás JURÁSSICO (135 milhões de anos) CRETÁCEO (65 milhões de anos) Dias atuais...

11 Comprovação da Deriva dos Continentes A EVOLUÇÃO DA TERRA

12 ALGUMAS DEFINIÇÕES Ecologia Estudo das relações entre os organismos e a totalidade dos fatores físicos e químicos os afetam ou que são influenciado por eles. (Pianka, p.5, 1994) Evolução Mudança nos atributos herdáveis, através da substituição dos genótipos numa população. (Ricklefs, p.485, 2003) Ecologia Evolutiva Evolução da história de vida Evolução do Comportamento Evolução das Interações Biológicas Evolução da biodiversidade e das comunidades

13 QUAL A ORIGEM DA VIDA? Teorias da Abiogênese Teoria do Criacionismo Teoria da Geração Espontânea Teoria da Biogênese Século XVII a XIX Redi, Needham, Spallanzani e Pauster Teoria Cosmozóica (Panspermia) Final do séc. XIX Liebig, Richter, Helmholtz e Arrhenius

14 O REGISTRO DOS PRIMEIROS SERES VIVOS... E s t r o m a t ó l i t o s

15 DIVERSIFICAÇÃO DA VIDA

16 TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA Jean-Baptiste Lamarck ( ) Lei do uso e desuso Lei da transmissão dos caracteres adquiridos Charles Darwin ( ) Diferenças individuais numa mesma espécies. Luta pela sobrevivência. Apenas os mais aptos sobrevivem. Transmissão dos caracteres para os descendentes.

17 TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA Interpretações diferentes para um mesmo problema...

18 TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA

19 COMO SE DÁ A EVOLUÇÃO? MICROEVOLUÇÃO MACROEVOLUÇÃO Mudanças em pequena escala nas freqüências genéticas em uma população ao longo de poucas gerações. Mudanças em larga escala nas freqüências de genes em uma população ao longo de um grande período de tempo Mutação Fluxo Gênico Deriva Genética Seleção Natural Especiação

20 MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Mutação mudança estrutural repentina na seqüência do DNA

21 MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Fluxo Gênico transferência ou migração de genes de uma população para outra.

22 Frequüência dos indivíduos MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Deriva Genética mecanismo de flutuação das freqüências alélicas em relação tempo. População original População evoluida População original Fenótipo (cor da concha)

23 freqüências dos alelos MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO

24 MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Seleção Natural processo crucial para que haja evolução Variabilidade: variabilidade natural de uma característica deve existir dentro da população Hereditabilidade: a característica deve ser herdada, ou seja, deve ter uma expressão gênica que possa ser passada de geração para geração Reprodução diferencial: a característica deve predominar na população para que seja transmitida para a prole Adaptação: uma característica herdada deve possibilitar uma maior sobrevivência e reprodução do organismo dentro de um ecossistema

25 MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO Especiação processo no qual uma espécie se transforma em outra (anagênese) ou dá origem a novas espécies (cladogênese)

26 MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO Alopátrica Peripátrica Parapátrica Simpátrica População original Passo inicial da especiação barreira novo nicho novo nicho Polimorfismo genético Evolução do isolamento reprodutivo em isolamento em nicho isolado em nicho adjacente dentro da população Espécies distintas após o equilíbrio

27 MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO

28 MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO

29 MODELOS DE MACROEVOLUÇÃO Gradualismo Figure ŹŹTw o models for the tempo of speciation Equilíbrio Pontuado ssss mudanças morfológicas tempo ssss mudanças morfológicas

30 EXEMPLO DO GRADUALISMO

31 EXEMPLO DO EQUILÍBRIO PONTUADO

32 EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO

33 EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO

34 SUMÁRIO DO CONCEITO DE ESPÉCIE Conceito de Espécie Biológico Morfoespécie Filogenético Critério de Reconhecimento Isolamento Reprodutivo entre populações Independência evolucionária Não aplicável para espécies assexuadas e fósseis Populações são morfologicamente distintas Vantagens Amplamente aplicável Desvantagens Critério subjetivo Grupos monofilético menores na árvore evolutiva Amplamente aplicável, baseada em critério testáveis Poucas filogenias estão bem estabelecidas e disponíveis

35 O sucesso de uma espécie é determinada pelo sucesso de seus indivíduos Estratégias de História de vida e Otimização Energética

36 A biodiversidade é um reflexo da Especiação menos a Extinção das espécies

37 Número de famílias A Extinção é um processo natural... Três tipos de extinção: a local, a biológica e a maciça Era Paleozóica Era Mesozóica Era Cenozóica Ordoviciano 50% das famílias de animais, incluindo muitos trilobitas. Devoniano 30% das familias de animais,incluindo os agnatos, placodermos e muitos trilobitos. Permiano 50% das famílias de animais, incluindo 95 % das espécies marinhas, muitos briozoáriose todos ostrilobitas. Triássico 35% das familías de animais, incluindo muitos répteis e moluscos marinhos Cretáceo Dinossauros, muitas espécies marinhas incluindo foraminiferos e moluscos Explosão do Cambriano Cretáceo Ordoviciano Devoniano Permiano Triássico Tempo Geológico (10 6 anos antes do presente)

38 Causas da atual crise da biodiversidade Perda de habitats Fragmentação de habitats Introdução de espécies Superexploração da biota Degradação ambiental Mudanças Climáticas Doenças