DISCIPLINA: CAB Ecologia II. DOCENTE: Mônica Maria Pereira Tognella. TÍTULO: Organismos, Ciclo de Vida, Estratégias. SEMESTRE: Primeiro

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1 DISCIPLINA: CAB Ecologia II DOCENTE: Mônica Maria Pereira Tognella TÍTULO: Organismos, Ciclo de Vida, Estratégias SEMESTRE: Primeiro São Mateus 2015

2 ECOLOGIA II Organismos unitários versus modulares Organismos unitários: a morfologia geral e o desenvolvimento ontogenético são previsíveis e determinados Ex.: Aves, insetos, mamíferos. Um coelho tem 4 patas, 2 orelhas, 2 olhos. Mesmo que viva bastante não desenvolverá um terceiro olho.

3 ECOLOGIA II Organismos unitários versus modulares Nos organismos unitários todas as linhagens celulares são irreversivelmente determinadas na sua ontogênese e mutações somáticas não devem ser herdadas pelos descendentes.

4 ECOLOGIA II Organismos unitários versus modulares Organismos modulares: a estrutura e o desenvolvimento não são previsíveis, mas indeterminados crescem pela produção repetida de módulos (folhas, pólipos...). Ex.: corais, briozoários, fungos, esponjas, macroalgas, árvores, gramíneas... Módulos vegetativos: folha, entrenó, raízes; conjunto nó com gema Módulos reprodutivos: flores Adição de módulos pode ser vertical ou lateral

5 ECOLOGIA II Organismos unitários versus modulares Organismos modulares: Não necessariamente um obstáculo para propagação de variações somáticas, assexuadas ou sexuadas. GENET X Módulo (Harper, 1977) Módulo Qualquer parte maleável de um indivíduo genético. Genet Um indivíduo que descende de um zigoto. Genet X Ramet Ramet Organismo separado por fragmentação (vegetativa) de um Genet.

6 ECOLOGIA II Lemma Lentilha d água Cada unidade é um Ramet Organismos unitários versus modulares Caulerpa Zoantídeo

7 ECOLOGIA II Organismos unitários versus modulares

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9 Reprodução Portanto, a reprodução vegetativa diminui a probabilidade de morte ou extinção de um genet. De acordo com Cook (1989), a inclinação do decréscimo será proporcional a taxa na qual a probabilidade de mortalidade independente de cada ramet aumenta. Isto depende, portanto, da independência fisiológica entre os ramets. Geneticamente isto é vantajoso? Ou uma propriedade evolutiva?

10 Genets Indivíduos Funcionais Superorganis mos Organismos Unitários Organismos Modulares Clones Populações Indivíduos Estruturais Populações Vuorisalo e Tuomi, 1986.

11 É resposta evolutiva que inclui todas as combinações de reprodução, ciclo de vida e estágios de vida. Vai do nascimento do indivíduo até sua morte. História de vida compreende fatores intrínseco do indivíduo e fatores extrínsecos. Relações entre os genes, traços fisiológicos, comportamentais e demográficos.

12 Ciclos de vida Crescimento Estratégias de energia Reprodução Sobrevivência

13 Ciclos de vida Para entender as forças que governam a abundância dos indivíduos na população é necessário conhecer as fases de vida desses organismos. Alguns organismos apresentam muitas gerações ao longo de um ano, outros possuem somente uma geração por ano (anuais) e outros possuem um ciclo de vida que se estende por vários anos.

14 Estratégias Reprodutivas De acordo com o ciclo de vida e dos eventos reprodutivos, os organismos podem ser classificados em semélparos ou iteróparos (em ecologia vegetal, monocárpicos e policárpicos). Espécies semélparas ocorrem em habitats altamente imprevisíveis como desertos e áreas pioneiras.

15 Estratégias Reprodutivas Semelparição: do latim, semel: uma vez ; pario: procriar. Um único episódio reprodutivo na vida, antes do qual o crescimento cessa e depois do qual o indivíduo morre. Geralmente apresenta morte programada que maximiza a reprodução, o que resulta em degeneração do tecido e morte. Pode ocorrer em organismos de vida curta ou longa, ou seja, podem ser anuais (1 geração por ano), bienais ou perenes. E.g.: Salmão (2 a 5 anos de idade), bambu e agáveas (décadas), ervas daninhas, plantas de desertos, muitos insetos.

16 Estratégias Reprodutivas Iteroparição: do latim, itero: repetir ; pario: procriar. Vários episódios reprodutivos na vida, ao longo dos quais o organismo continua a investir em sobrevivência futura e crescimento, e depois de cada evento há chances razoáveis de sobrevivência e posteriores eventos reprodutivos. Espécies iteróparas podem ser anuais ou perenes, assim como as semélparas.

17 Esforço reprodutivo de espécies iteróparas Offspring = descendente, prole, rebento. Benefícios Custos Esforço reprodutivo de espécies semélparas. Benefícios Custos Paradoxo de Cole (1954)

18 Lembrar que: A sobrevivência é uma relação de custo X benefício. Isto é, o quanto de energia estamos alocando para sobreviver no ambiente, para o crescimento e para a geração de descendentes. A seleção por um ou outro tipo de estratégias reprodutivas está relacionada aos tensores que o meio irá impor sobre a espécie. Maior ou menor número de proles por evento reprodutivo. Menor ou maior tamanho da prole.

19 Resumindo: História de vida tem muitos componentes, os mais importantes são: Maturidade, isto é, idade da primeira reprodução; Parição, isto é, número de episódios de reprodução; e Fecundidade, isto é, número de proles produzida por evento de reprodução.

20 Charnov and Schaffer 1973 Idade Reprodutiva

21 Semélpara anual Iterópara anual Estratégias Reprodutivas Iterópara perene, reprodução sazonal Iterópara perene, reprodução contínua Semélpara perene

22 Agáveas

23 Comparando duas espécies do gênero Lobelia, uma semélpara e outra iterópara

24 Salmão

25 Salmão

26 Semélpara vida longa. Semélpara vida curta (anual ou bianual).

27 Sobrevivência do adulto é pequena em relação ao juvenil. Reprodução Incerta Semelparidade

28 Sobrevivência do adulto é variável em relação ao juvenil. Não há risco para se colocar todo esforço reprodutivo num único evento Itereoparidade

29 Padrões não lineares de custo benefício da reprodução Quando os benefícios da reprodução ocorrem mais rapidamente, mesmo com todo esforço reprodutivo. Semelparidade

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31 Alta mortalidade juvenil implica em ciclo de vida reprodutivo mais longo. Baixa mortalidade juvenil favorece a evolução de maturidade reprodutiva rápida.

32 Formas de Vida (Raunkiers 1934) Fanerófitas Phanero (visível) Brotos e sementes situadas no topo ou na copa das árvores. Megafanerófitas árvores com mais de 30 metros. Mesofanerófitas de 8 a 30 metros. Microfanerófitas de 2 a 8 metros. Nanofanerófitas Arbustos menores que 2 metros mas maiores que 25 cm. Caméfitas Brotos e sementes situadas próximas ao solo ou no máximo até 25 cm de altura.

33 Formas de Vida (Raunkiers 1934) Hemicriptófitas Brotos e sementes situadas sob o solo, mas não em profundidade. Forma típica de ervas anuais ou bianuais. Criptófitas ou Geófitas Brotos permanecem enterrados sob o solo na forma de bulbos ou rizomas. Geófitas plantas enterradas no solo com brotos perenes ou não. Hidrófitas plantas aquáticas com brotos dentro da água. Halófitas plantas crescendo em solos pantanosos com alta concentração salina.

34 Formas de Vida (Raunkiers 1934) Terófitas Efêmeras ou sazonais. Passam sob dormência o período do ano desfavorável ao crescimento. Epífitas Efêmeras ou sazonais. Passam sob dormência o período do ano desfavorável ao crescimento.

35 Formas de Vida Gemas expostas Gemas na superfície do solo Gemas no subsolo Gemas acima do solo