Competição e comunidades I

Transcrição

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2 Competição e comunidades I Paulo R. Guimarães Jr (Miúdo)

3 Introdução

4 Hierakonpolis palette

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7 Como a diversidade biológica coexiste?

8 Hydrocotyle ranunculoides

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10 I am tempted to give one more instance showing how plants and animals, most remote in the scale of nature, are bound together by a web of complex relations Introdução

11 Competição e comunidades I 1. Definições e abordagens 2. A primeira lei da biologia 3. Competição: definição 4. Resumo 5. Para saber mais...

12 Ao final da aula, nós teremos: 1. revisado conceitos centrais em ecologia 2. aprendido uma das leis mais fundamentais da biologia 3. entendido o porquê de competição ser considerada uma força fundamental moldando a diversidade

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15 Hierarquia

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17 Definição: comunidade 1. Comunidade ecológica: um conjunto de populações de diferentes espécies que ocorrem juntas no espaço e no tempo (Begon et al. 2006).

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21 1 ap-dão darwiniana rela-va Abundância relativa Sem divisões claras Temperatura ( o C) Henry Gleason km

22 Definição: Ecologia de Comunidades 1. É a ciência que busca compreender a maneira pela qual agrupamentos de espécies estão distribuídos na natureza (Begon et al. 2006).

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24 Nenhuma( arte( contempla( o( par/cular.(( O(par/cular(é(tão(infinitamente( indeterminado(que(dele(não(é( possível(nenhuma(ciência(

25 Definição: Padrão Pattern is an arrangement or sequence regularly found in comparable objects or events Oxford Dictionary

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29 Propriedades coletivas 29

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32 Introdução

33 Introdução

34 Understanding patterns in terms of the processes that produced them is the essence of science Simon A. Levin

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41 Como sistemas ecológicos adquirem ordem? 1. A ordem é imposta por fatores externos

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44 Como sistemas ecológicos adquirem ordem? 1. A ordem é imposta por fatores externos 2. A ordem emerge por meio das interações entre os componentes do sistema

45 Padrões 45

46 Processos 46

47 Processos endógenos Processos exógenos Padrões

48 Processos endógenos Processos exógenos Padrões Passos lógicos Premissas Previsões

49 Problemas de: 1. Simplicidade 2. Complexidade desorganizada 3. Complexidade organizada

50 Simplicidade XVII - XIX

51 10 23 Complexidade desorganizada XX

52 10 23 Complexidade desorganizada XX

53 Complexidade organizada XX-XXI

54 Ecologia é uma bagunça! 1. Duas décadas atrás: 120 hipóteses para explicar a manutenção da diversidade! (Palmer, 1994)

55 Ecossistemas como... sistemas Clements Odum Margalef Lindeman

56 Espécies em nichos G. E. Hutchinson R. MacArthur Charles Elton

57 Nicho ecológico São todos os fatores necessários para que um indivíduo cresça e se reproduza Mas quantos são os fatores? G E. Hutchinson ( )

58 1 ap-dão darwiniana rela-va Enyalioides palpebralis Temperatura ( o C) Tewksbury et al Science

59 Desempenho da espécie desempenho da indivíduo condição 2 condição 1 reprodução condição

60 Nicho ecológico São muitos os fatores: Multi-dimensional (N-dimensional) Nicho: É o volume definido nestas N dimensões G E. Hutchinson ( )

61 Nicho ecológico São muitos os fatores: Multi-dimensional (N-dimensional) Nicho: É o volume definido nestas N dimensões Hutchinson (1957) G E. Hutchinson ( ) Nicho é o hiper-volume N-dimensional definido por todos os fatores que limitam a ocorrência de uma dada espécie

62 R. May J. Cohen R. T. Paine

63 Biogeografia de ilhas R. MacArthur E. O. Wilson

64 Teoria Neutra Hubbell

65 Ricklefs

66 Mas a bagunça é histórica, não uma verdade ecológica 1. Quatro processos unificam todas as explicações para a diversidade ecológica Vellend

67 Os quatro processos fundamentais: 1. Seleção 2. Deriva ecológica 3. Dispersão 4. Especiação Vellend

68 Competição: causas 1. Definições e abordagens 2. A primeira lei da biologia 3. Competição: definição 4. Resumo 5. Para saber mais...

69 Newton

70 Princípios fundamentais 1. É a tendência natural do sistema na ausência de qualquer limitação 2. O que acontece com o sistema quando nada acontece

71 Primeira Lei de Newton - Princípio da Inércia

72 Princípio de Hardy-Weinberg Weinberg Hardy Sem: Seleção Deriva Migração Mutação

73 Princípio de Hardy-Weinberg May the Hardy Weinberg Law stands as a kind of Newton s First Law (bodies remain in their state of rest or uniform motion in a straight line, except insofar as acted upon by external forces) for evolution: Gene frequencies in a population do not alter from generation to generation in the absence of migration, selection, statistical fluctuation, mutation, etc

74 Teoria Neutra Molecular Motoo Kimura

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78 Ecologia Paraphrasing Hutchinson (1975): Populations preserve exponential growth unless they do not. Although sounding tautological, this bears, in my opinion, a meaning analogous to Newton s first law, describing what happens when nothing happens in the environment. Lev Ginzburg R. Ginzburg

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80 I have deeply regretted that I did not proceed far enough at least to understand something of the great leading principles of mathematics 80

82 Competição intra-específica(-/-) 82

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85 Competição interespecífica (-/-)

86 Os quatro processos fundamentais: 1. Seleção 2. Deriva ecológica 3. Dispersão 4. Especiação

87 Premissas simplificadoras 1. Indivíduos são todos equivalentes dentro de uma espécie 2. Evolução não importa (como processo ocorrendo em tempo ecológico)

88 Seleção 1. Definição: Diferenças determinísticas na aptidão entre indivíduos de espécies diferentes 2. Logo, diferenças determinísticas na aptidão média das espécies

89 Competição (-/-)

90 Competição interespecífica é: uma interação entre indivíduos de espécies diferentes que causa redução na fecundidade, sobrevivência ou crescimento dos indivíduos que interagem

91 E se competição interespecífica organizasse a natureza?

92 O princípio da exclusão competitiva Paramecium Georgy Gause

93 O princípio da exclusão competitiva Duas espécies competidoras Georgy Gause com nichos idênticos Paramecium não podem coexistir em um ambiente estável

94 Pressupostos 1. Competição interespecífica é forte

95 O princípio da exclusão competitiva Duas espécies competidoras Georgy Gause com nichos idênticos Paramecium não podem coexistir em um ambiente estável

96 Pressupostos 1. Competição interespecífica é forte 2. O ambiente é estável As populações podem atingir o equilíbrio O recurso é o fator limitante

97 Pressupostos 1. Competição interespecífica é forte 2. O ambiente é estável As populações podem atingir o equilíbrio O recurso é o fator limitante 3. Indivíduos se distribuem de forma homogênea 4. Competição interespecífica é mais importante que outras interações

98 Como a diversidade biológica coexiste?

99 Previsão Duas espécies competidoras Georgy Gause com nichos idênticos Paramecium não podem coexistir em um ambiente estável

100 Previsões 1. Competidores potenciais devem apresentar diferenciação de nichos 2. A ocorrência de potenciais competidores que usam os mesmos recursos deve estar negativamente correlacionada 3. Diferenciação de nicho poderá implicar diferenciação morfológica

102 Padrões Processos

103 Padrões Processos Tendência natural

104 Padrões Processos Tendência natural Crescimento exponencial

105 Padrões Processos Tendência natural Crescimento exponencial Príncipio da Exclusão competitiva

106 Padrões Processos Tendência natural Crescimento exponencial Predições Príncipio da Exclusão competitiva