NICHO FUNDAMENTAL NICHO REALIZADO

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1 PADROES DE DISTRIBUIÇÃO ESPECIES E BIOGEOGRAFIA TAXONS SUPERIORES SCOMUNIDADE NIICHO ECOLOGICO NICHO MULTIDIMENCIONAL AS DIMENCOES FATORE INTRINSECOS FATORES EXTRINSECOS NICHO FUNDAMENTAL NICHO REALIZADO

2 BIOGEOGRAFIA PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO Comunidade Táxons Passado presente

3 BIOGEOGRAFIA PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO p a s s a d o Passado / espécies

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5 Passado/ comunidades

6 Atual Biomas=comunidades

7 táxons

8 Distribuição atual/ gênero araucária 13 espécies

9 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS NA DISTRIBUIÇÃO DOS SERES VIVOS Os organismos não são distribuídos de forma homogênea e tampouco estática Ao longo do tempo, os organismos se movimentam na superfície terrestre expandindo ou contraindo sua área de distribuição, substituindo ou sendo substituídas (extinção) por novas formas (especiação). Todos os ecossistemas que compõem a biosfera (união de todos os espaços onde há vida na Terra) seguem o principio geral de que a vida na Terra só ocorre onde as condições ecológicas ficam dentro dos limites de tolerância para os quais ela foi programada

10 A distribuição segue esse principio, que definiu ao longo da historia evolutiva os dois processos fundamentais da biogeografia: - os organismos tendem a estabelecer colônias e a expandir suas populações para novas áreas, segundo seus limites de tolerância -os organismos podem ser extintos totalmente da biosfera (ou parcialmente em algumas regiões), à medida que a vida e o ambiente seguem sua trajetória de transformação. A capacidade de expansão da vida e seus limites de distribuição depende: -uma serie de fatores extrínsecos=atributos ambientas - fatores intrínsecos=atributos da espécie As necessidades abióticas e bióticas estão definidas pela interação de variáveis do meio físico e biológico e da ecologia de cada organismo A ecologia de cada comunidade biológica atual não explica todas as heranças do passado, das outras eras geológicas em que a Terra possuiu

11 FATORES QUE INFLUEM NA DISTRIBUIÇÃO DA VIDA Nicho de um organismo representa os intervalos de condições que ele pode tolerar e os modos de vida que ele possui (seu papel no sistema ecológico) Um espécie precisa de uma combinação de fatores biótipos e abióticos para sobreviver, ou seja, existem inúmeras variáveis ambientais dentro das quais uma espécie consegue sobreviver. Algumas dessas variáveis podem ser temperatura, umidade, salinidade, PH, recursos alimentares, locais para nidificação, intensidade luminosa, pressão predatória, densidade populacional, entre outras, que parece limitar a distribuição de muitas espécies, que podem ser expressas no conceito de nicho multidimensional (HUTCHINSON, 1957), em que cada espécie apresenta um limite de tolerância para cada variável (fator limitante), que constitui uma dimensão. A superposição das dimensões espacializadas constitui o nicho ecológico.

12 Tolerância a um fator limitante: esteno = limites de tolerância amplos euri= limites de tolerância estreitos

13 LEI DO MINIMO DE LIEBIG = qualquer condição que se aproxime ou exceda os limites de tolerância, é uma condição limitante ou fator limitante LEI DA TOLERANCIA DE SHELFORD = a existência e o sucesso reprodutivo de um organismo depende do conjunto integral de um complexo de situações. A ausência ou insucesso de um organismo pode ser provocado pela deficiência ou excesso qualitativo ou quantitativo relativamente a qualquer dos diversos fatores que se aproximam dos limites de tolerância dos organismos.

14 Em biogeografia, o conceito de nicho é considerado em duas dimensões: NICHO FUNDAMENTAL: área total onde se encontram as condições do meio físico necessárias para existência da espécie. NICHO REALIZADO: parte do nicho fundamental ocupada realmente pela espécie, que ali fica de certa forma confinada devido a interações competitivas, para livras-se de predadores ou devido a barreiras geográficas como oceanos, cordilheiras etc.. que impedem a dispersão dos organismos para as demais áreas do nicho fundamental. A existência de insetos polinizadores, aves e animais como dispersores de sementes também influi na distribuição.

15 NICHO MULTIDIMENSIONAL NICHO REALIZADO

16 Os organismos podem apresentar um intervalo de tolerância variável para diferentes fatores, com: água e temperatura. Em determinadas condições um organismo pode suportar melhor a escassez de água, mas ser pouco tolerante a mudanças de temperatura Há espécies com limites de tolerância amplos que ocorrem em varias partes do globo. Estas espécies, provavelmente tem largas faixas de tolerância (esteno) para diversos fatores, como luz, água, temperatura, solos etc. As espécies cosmopolitas apresentam amplos limites de tolerância para diversos fatores As espécies endêmicas apresentam limites de tolerância estreitos, seja para um fator ou conjunto de fatores.

17 PROBLEMAS RELATIVOS AO CONCEITO DE FATORES LIMITANTES A distribuição dos seres vivos sobre a terra é condicionada por um conjunto de fatores Um único fator não limita a crescimento de uma população há evidencias que o estresse tem um papel fundamental na definição dos limites de distribuição. Ex: muitas alterações ambientais não eliminaram os organismos dos ecossistemas, mas estes sob estresse, e em muitos casos são suscetíveis a doenças e são menos produtivos.

18 FATORES ECOLOGICOS (AMBIENTAIS) FATORES ABIOTICOS fatores climáticos LUZ TEMPERATURA AGUA VENTO E PERTURBAÇOES ATMOSFERICAS Fatores edáficos FATORES FISICOS (textura, estrutura, estabilidade hidratação) FATORES QUIMICOS ( teor de calcareo, ph, nitratos, deficiências químicas)

19 FATORES BIOTICOS INTERESPECIFICOS: PREDAÇAÕ E HERBIVORIA COMPETIÇÃO COEVOLUÇAO E MUTUALISMO Outras relações interespecificas= inquilinismo, comensalismo, saprofitismo INTRAESPECIFCOS CAPACIDADE DE DESLOCAMENTO CAPACIDADEDE REPRODUÇÃO E A TAXA DE CRESCIMENTO CAPACIDADE DE DISSEMINAÇAO POTENCIAL EVOLUTIVO POTENCIAL ECOLOGICO

20 FATORES PALEOGEOGRAFICOS E PALEOCLIMATICOS Evolução biológica e geológica terra Variações climáticas quaternárias: importância paleo-ecológica Paleodistribuição e distribuição geográfica atual FATOR ANTROPICO LUZ Distribuição da energia luminosa em função da latitude e altitude, orientação das vertentes, estação do ano, da hora e do estado da atmosfera A importância da luminosidade sobre as plantas varia conforme a intensidade/fotossíntese, calor/tropismos e

21 A domesticação da radiação solar: o caso da camada de ozônio. O ozônio é uma substância química formada por três átomos de oxigênio. O oxigênio, começou a se acumular na atmosfera há aproximadamente 400 milhões de anos. Mas as moléculas de oxigênio, sob a ação constante dos raios ultravioletas (UV) do Sol, quebravam e depois se recombinavam, dando origem ao ozônio. A fotossíntese: quanto maior a disponibilidade de luz, melhor a condição para que a conversão da energia luminosa em biomassa Classificação das plantas conforme a luminosidade a) heliofilas: vivem sob forte iluminação (plantas de deserto e lugares altos) b) espécies vegetais que tem um optimum sob o máximo de iluminação (100%), mas que podem viver sob até 40% de iluminação)

22 c) espécies vegetais adaptadas à sombra ou Ciafíticas, que vivem sob uma iluminação média entre 20 e 40%. c) as verdadeiras ciafíticas vivem sob uma cobertura vegetal densa. Plantas de sobosque sombrios e cujo optimum se situa entre 5 e 10% de luz, com 3% este grupo de plantas sobrevive mas não floresce.

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24 INFLUENCIAS DA LUZ Periodicidade da luz e ritmos biológicos na atividade diária e sazonal de plantas e animais Periodicidade diária: plantas onze horas, dama da noite, girassol Germinação de plantas: plantas de dias longos e curtos Ritmo circadiano: baratas e micro fauna do solo Peridiocidade anual : desenvolvimento das gônadas postura de ovos floração; plantas tropicais, de dias curtos germinação

25 Fotoperiodismo É a influencia da duração do dia no florescimento dos vegetais. A esse respeito as plantas podem ser classificadas em: Plantas de dias longos São plantas que florescem geralmente no fim da primavera e no verão, quando os dias são longos. Neste caso a duração do dia tem que ser maior do que um período mínimo para que o vegetal possa florescer. É interessante notar que, mesmo que o dia seja curto, se interrompermos a noite longa, estas plantas florescem, o que indica que a duração das horas de escuridão e a duração do período iluminado é que faz o vegetal florescer.

26 Plantas de dias curtos São plantas que florescem geralmente no início da primavera, quando os dias são mais curtos. Neste caso a duração do dia não deve ultrapassar um período máximo para que a planta possa produzir suas flores Plantas indiferentes Podem florescer em qualquer época do ano, não dependendo da duração dos dias. Fotoblastismo É a influência da luz na germinação das sementes. A esse respeito as plantas podem ser fotoblásticas positivas (que só germinam na luz) e fotoblásticas negativas (que só germinam no escuro).

27 TEMPERATURA Determinação indireta das zonas climáticas em função do aporte de energia que controlam a temperatura atmosférica, que influencia: as variações de pressão os sistemas de ventos as precipitações as correntes oceânicas Distribuição análoga á distribuição da luz Ação fisiológica da temperatura: a vida de vegetais e animais desenvolve-se entre determinados parâmetros de temperatura, uma vez que os processos fisiológicos seguem a lei de Vant Hoffsch...a velocidade de reação na transformação de substâncias inorgânicas e orgânicas dobra com a elevação da temperatura

28 A vida desenvolve-se da forma ativa entre menos de 1,5 C e 55 C positivos Casos extremos apresentam as algas azuis, que vivem normalmente em temperaturas acima de 80 C. e algumas algas marinhas em temperaturas abaixo de 2 C Temperaturas mais baixas ou mais elevadas são suportadas apenas em forma latente A maioria dos organismos tem um ótimo de temperatura para as sua reações metabólicas Nas plantas a temperatura é necessária para respiração e fotossíntese Reações comportamentais à mudança da temperatura Hibernação, repouso Mudança na pelagem Migração Indolência e dormência

29 Resistência ao gelo Fator importante, mas mal conhecido Vegetais de clima frio podem sobreviver a dezenas de graus negativos por um mecanismo não bem elucidado Certas plantas tropicais não resistem a temperaturas de + 10C As medias anuais não são suficientes para se considerar o efeito de um fator, as excepcionalidades podem ser mais importantes

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32 Efeitos da temperatura Toda a planta tem uma temperatura mínima, abaixo da qual não sobrevive; uma temperatura ótima, onde se crescimento é maior, e uma temperatura máxima, que lhe causa a morte. O efeito letal do frio nem sempre é provocado pelo congelamento da seiva mas, muitas vezes, pela falta de água que provoca. Por outro lado, as altas temperaturas não só provocam uma perda excessiva de água como inativa enzimas indispensáveis para a manutenção da vida.

33 Termoperiodismo É a influência do frio no florescimento dos vegetais. A maioria das plantas necessita atravessar um período frio, que desperta os seus botões florais, para depois florescer. O fato de se fazer passar a planta pelo período frio que provoca o seu florescimento chama-se vernalização, que pode ser natural ou artificial.

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35 Efeitos da umidade

36 precipitação media anual

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38 Solos

39 solos

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41 FATORES PALEOGEOGRÁFICOS E PALEOCLIMÁTICOS Evolução geológica da terra Evolução da Biosfera=hidrosfera, atmosfera, camada de ozônio, Diastrofismo vulcânico e alteração da atmosfera e as variações climáticas A importância páleo-ecológica das variações climáticas quaternárias e distribuição da flora e da fauna A importância do conhecimento da paleodistribuição das espécies para a sua distribuição geográfica atual

42 FATORES BIOTICOS INTERESPECIFICOS: PREDAÇAÕ E HERBIVORIA COMPETIÇÃO COEVOLUÇAO E MUTUALISMO (interação entre duas espécies que se beneficiam reciprocamente ) Outras relações interespecificas= inquilinismo, comensalismo ( associação entre indivíduos onde um deles se aproveita dos restos alimentares do outro sem prejudicá-lo), saprofitismo

43 CONSUMIDORES Todas as formas de vida são consumidoras ou vitimas de consumidores. As interações mais fundamentais da natureza: predação=predador-presa herbivoria=herbívoro-planta parasitismo=parasita-hospedeiro (consumo de partes de organismo vivos) parasitoide detritíveros (material orgânico morto)

44 Predadores tem adaptações para explorar suas presas Competição interespecífica=alelopatia, Presas tem adaptações para escapar dos predadores As plantas tem adaptações estruturais e químicas para se defenderem dos herbívoros COMPETIÇÃO Qualquer uso ou defesa de um recurso por um indivíduo que reduz a disponibilidade para outros indivíduos Os consumidores competem por recursos Competição intraespecífica= regula o tamanho da população, seleção natural e mudança evolutiva

45 COEVOLUÇÃO E MUTUALISMO as relações antagonistas (consumidor-recurso, competição) entre duas espécies pode levar à coevolução Quando as populações de duas ou mais espécies interagem, cada uma pode evoluir em resposta àquelas características da outra que afeta o ajustamento evolutivo Num sentido mais amplo, coevolução, reconhece que cada espécie influencia a evolução de todas as outras com as quais interagem Geralmente coevolução designa a situação na qual uma espécie desenvolve adaptação especificamente a outra espécie que também evolui em resposta `sua interação.

46 Interações cooperativas (mutualismo) Beneficiam ambas as partes Pode ser: trófico=cada parceiro é especializado para proporcionar um nutriente limitante diferente defensivo =um parceiro proporciona proteção ou remove herbívoros ou parasitas, geralmente em troca de comida dispersivo=interação planta-animal na qual o animal dispersa o pólen ou semente durante a coleta ou processamento do alimento

47 FATORES BIOTICOS INTRAESPECIFCOS CAPACIDADE DE DESLOCAMENTO DE CAPACIDADEDE REPRODUÇÃO E A TAXA CRESCIMENTO CAPACIDADE DE DISSEMINAÇAO POTENCIAL EVOLUTIVO (mudança da freqüência de genes nas populações)

48 FATOR ANTRÓPOGÊENICO Difusão antropocórica não intencional Ação consciente PRINCIPAIS FASES DE INTERVENÇÃO DO HOMEM NA BIOSFERA Descoberta do fogo Fundição de metais Expansão da agricultura medieval Descobrimentos do séc.. XV Revolução industrial Contradições da última metade do séc. XX

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