BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evolução Documenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998)

Transcrição

1 BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evolução Documenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998) Foto: Eduardo Justiniano

2 BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evolução Documenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998) Leontopithecus rosalia Philodendrum adamantinum

3 BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evolução Documenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998) Praia da Fazenda Núcleo Picinguaba Fonte: jpeg0

4 Foto: Eduardo Justiniano BIOGEOGRAFIA HISTÓRICA PREMISSA Algumas espécies estão confinadas a uma região (endemismo) e outras espécies semelhantes (aparentadas) vivem em regiões separadas por barreiras biogeográficas (disjunção) Tuiuiú Jaburu Jabiru micteria

5 BIOGEOGRAFIA HISTÓRICA Begonias endêmicas da Floresta Nebular (Bignonia grandiflora) na Floresta Nebular de

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7 Disjunção Comparação entre as distribuições geográficas do porco do mato e do javali (subfamília dos taiassuídeos). Tayassu pecari Sus scrofa

8 Johann Baptist von Martius Humboldt De Candolle Martius Spix Rugendas Saint Hilaire

9 Nascem nesta época muitos dos temas que permanecem até hoje como centrais para os Biogeografos: Classificação de regiões biogeográficas com base em suas biotas; Reconstrução do desenvolvimento histórico das biotas, incluindo sua origem, e expansão e diversificação; Explicação das diferenças em números e em tipos de espécies entre as áreas geográficas; Explicação da variação geográfica nas características de indivíduos e populações de espécies próximas, incluindo tendências na morfologia, comportamento e demografia.

10 Descrever e catalogar metodicamente as coleções do museu divino Espécies imutáveis Sistema de nomenclatura binomial Homo sapiens Oriza sativa Licopersicum sculentum Mangifera indica Musa paradisiaca Phaseolus vulgaris

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12 Arqueólogos afirmam ter encontrado a Arca de Noé na Turquia Grupo de arqueólogos chineses e turcos teriam localizado vestígios da mítica embarcação no Monte Ararat 27 de abril de h 34

13 Centro de Origem e Dispersão: idéia de que o mundo e os seres vivos tem uma origem definida num espaço e num tempo

14 CENTROS DE ORIGEM E DISPERSÃO Criacionismo ou teoria da criação John Martin, 1821

15 Natureza intocada - sacralizada Moritz Rugendas Johann Baptist von Martius

16 Como as espécies puderam migrar por condições inóspitas e povoar por exemplo o trópico a partir do Monte Ararat? Seria impossível se as espécies fossem imutáveis. Clima e Espécies são mutáveis Regiões ambientalmente semelhantes podem ter conjuntos distintos de mamíferos e aves

17 As espécies se originaram em uma região muito afastada ao norte e se espalharam em direção ao sul, adaptando-se ou evoluindo conforme colonizavam climática e ecologicamente diversas massas continentais

18 CENTROS DE ORIGEM E DISPERSÃO Darlington (Harvard University, 1957)

19 Fragmentação da área, irradiação adaptativa e dipersão Modelo dispersionista Modelo vicariante

20 Contribuições importantes Forster (1778) Humboldt ( ) Primeiro zoneamento global das biotas Precursor da Biogeografia insular e a teoria da diversidade relacionou tamanho e variação dos ambientes ao número de espécies Generalizou a lei de Buffon Compara os gradientes latitudinais de Forster aos altitudinais (cinturões florísticos)

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22 Sucessão altitudinal

23 Forster, Wiulldenow e Humboldt

24 Sucessão altitudinal Serra dos Órgãos - RJ

25 Alexander von Humboldt, Vues des cordillères et monumens des peuples indigènes de l'amérique. Paris: Schoell, 1810.

26 Contribuições importantes Candole ( ) Organismos competem por recursos. Estudou ilhas e retomou os estudos sobre área x espécies; Considerou idade e isolamento importante como condicionantes em ilhas.

27 Distinção entre as biotas regionais grandes Padrões; Origem e expansão das espécies; Fatores responsáveis pelas diferenças de número e tipo de espécies entre biotas locais e regionais.

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29 Explicação da Lei de Buffon: Dispercionismo (Darwin) Extensionismo Atualismo (Lyell)

30 Importantes avanços Estimativa melhor da idade da terra Conceito de deriva continental (Alfred Wegener) Mecanismos evolutivos

31 Lyell ( ) Extensionismo MUITOS LUGARES DE CRIAÇÃO DA VIDA MUITOS PERÍODOS DE CRIAÇÃO ESPÉCIES IMUTÁVEIS FENÔMENOS DE HOJE OCORRERAM NO PASSADO.

32 TEORIA DA EVOLUÇÃO - centros de origem e dispersão Darwin / Wallace / Darlington / Mayr /Hooker / Sclater

33 EVOLUCIONISMO NATURALISTAS E EXPLORADORES OBJETIVOS: registrar a diversidade da vida, incluindo sua origem, expansão e diversidade das biotas. Procurar fósseis

34 TEORIA DA EVOLUÇÃO Darwin ( ) A origem das Espécies (1859) - Usou extensamente a Biogeografia como evidência da Evolução Existe um potencial para o aumento da população Este potencial raramente é observado Existe limitação de recursos Logo ocorre luta entre os indivíduos pela existência

35 TEORIA DA EVOLUÇÃO COMO A VARIAÇÃO É HERDADA? Existe variação entre os indivíduos de cada espécie Existe herança da variação individual Existe sobrevivência diferencial (Seleção natural) Através de várias gerações ocorrem mudanças nas espécies.

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37 BIOLOGIA COMPARADA

38 BIOLOGIA COMPARADA

39 ERA PERIODO ÉPOCA MILHÕES ANOS HOLOCENO Até 0,01 QUATERNÁRIO PLEISTOCENO DE 0,011 A 1,8 EQUIDEOS E. (Amerippus) Hippidion Equus CENOZOICO PLIOCENO De 1,8 a 5 Hiparrion MIOCENO De 5 a 22 Anchitherium TERCIÁRIO OLIGOCENO De 22 a 36 Miohippus Mesohippus EOCENO De 36 a 55 Hyratotherium PALEOCENO De 55 a 65

40 REGISTRO FOSSILÍFERO

41 DISPERSÃO COMO PROCESSO BIOGEOGRÁFICO MOVIMENTO DEFINITIVO DE UMA POPULAÇÃO. AUMENTO DA ÁREA DE OCORRÊNCIA. RECURSO CONTRA A COMPETIÇÃO DISPERSÃO + EXTINÇÃO LOCALIZADA = DISJUNÇÃO

42 DISPERSÃO COMO TERMO ECOLÓGICO MOVIMENTO DE UM ORGANISMO NO SEU CICLO DE VIDA. RESPOSTA ADAPTATIVA DE MUITAS ESPÉCIES. MOVIMENTO SAZONAL E TEMPORÁRIO

43 DISPERSÃO PROCESSO ECOLÓGICO TODOS OS ORGANISMOS PODEM SE MOVER DENTRO DE SUA ÁREA DE VIDA Bagre spp DISPERSÃO DE SEMENTES DISPERSÃO NO CICLO DE VIDA VENTOS ANIMAIS Ictiocoria MIGRAÇÃO, FASES DO DESENVOLVIMENTO

44 MECANISMOS DE MOVIMENTO ATIVO PASSIVO a população se desloca a população é levada zoocoria homocoria anemocoria correntes

45 MECANISMOS DE MOVIMENTO ZOOCORIA ANEMOCORIA Bicudinho-do-brejo-paulista Stymphalornis sp. nov Cabralea canjerana

46 ANEMOCORIA Tipuana tipu

47 Sâmara

48 MODERNO VICARIÂNCIA - renovação da biogeografia século XX - sistemática filogenética e tectônica de placas Nelson & Platinick / Wiley

49 FINALMENTE UMA PROVA DEFINITIVA DA ORIGEM BRASILEIRA DE NOSSO COQUEIRO-DA-BAHIA Origem brasileira do coco-dabahia (Cocos nucifera) Um trabalho de filogenia molecular realizado nos EUA com este grupo de palmeiras (tribo Cocoeae) concluiu que esta espécie não pode ser originária das Ilhas do Pacífico

50 Origem mais provável é a América do Sul (Brasil). A afirmação baseia-se nas semelhanças morfológicas do endocarpo das espécies desta tribo tipicamente brasileira (presença de três poros (furinhos), que inexiste nas espécies das demais tribos. O trabalho filogenético conduzido na Universidade de Missouri pelo botânico Bee F. Gunn e publicado nos Annals of the Missoury Bot. Garden 91: , 2004 Baseou-se na seqüência gênica nuclear prk e confirma o parentesco próximo do coco com as demais espécies desta tribo, hipotizando que a partir da América do Sul durante o Paleoceno o coco foi levado por correntes marítimas para a África, Madagascar e Índia e de lá para a Australásia e Nova Zelândia até o período Oligoceno. Os fósseis de endocarpos (caroços) de coco encontrados na Índia são do baixo Eoceno, quando a Índia já havia separado de Madagascar, o que está de acordo com os eventos tectônicos ocorridos.

51 ALGUMAS HIPÓTESES ALTERNATIVAS E EXPLICATIVAS DA DITRIBUIÇÃO E ESCOLAS BIOGEOGRÁFICAS ABORDAGENS HISTÓRICAS HIPÓTESE: DISPERSÃO As espécies estão num determinado espaço geográfico porque dispersaram de outro espaço para ali. BARREIRA GEOGRÁFICA É O FATOR LIMITANTE DA DISTRIBUIÇÃO HIPÓTESE: VICARIÂNCIA As espécies estão num determinado espaço geográfico porque especiaram ali. BARREIRA GEOGRÁFICA TEM A MESMA IDADE DA DISJUNÇÃO

52 Vicariância Dispersão biogeográfica Pop.ancestral Pop.ancestral barreira Aparece a barreira dispersão através da barreira Diferenciação das Populações Diferenciação das Populações Nelson & Platinick, 1984

53 DISJUNÇÃO Phylogenetic relationships within the Araucariaceae inferred from rbcl gene sequences (after Kershaw and Wagstaff 2001).

54 DISJUNÇÃO Ocorrência de representantes da família Araucariaceae durante o Eocretáceo 2 Ocorrência de representantes da família Araucariaceae durante o Terciário 1

55 CLADOGRAMAS

56 TAREFA 1. Ler o quadro dos princípios biogeográficos defendidos por Alfred Russel Wallace (Brown, J. e Lomolino, M. V. pagina 28). 2. Escolher um dos princípios e pesquisar um exemplo que evidencie o princípio hoje. 3. Entregar na próxima aula

57 PRÓXIMA AULA Tema 2 Teorias Biogeográficas Teoria dos Redutos Refúgios Ecológicos e Domínios Morfoclimáticos Leitura do texto HAFFER, J.; PRANCE, G. T. Impulsos climáticos da evolução da Amazônica durante o Cenozóico: sobre a Teoria dos Refúgios da diferenciação Biótica. Estudos Avançados, 16 (46), 2002.

58 BIBLIOGRAFIA CONTI, J. B. & S. A. FURLAN. Geoecologia: o clima, os solos e a biota in ROSS, J. L. S. Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp, BROWN, J. H. & A. C. GIBSON. Biogeography. EUA. Mosby Company, BROWN, James H. e LOMOLINO, Mark V. Biogeografia. Biogeografia (2ª. Ed) FUNPEC Ed Ribeirão Preto São Paulo. ZUNINO, M. & ZULLINI, A. Biogeografia. Fondo de Cultura Econômica. Outros autores: Andrewartha e Birch, 1954; MacArthur & Wilson; 1963, 1972; May, 1976; Krebs, 1972; Dansereau, 1957; Rizzini, 1982; Cox, 1976; Tivy, 1971, 1982