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Ecologia Básica:Fatores limitantes
Roberth Fagundes
Interação entre organismos e ambiente
Habitat: Lago (água, 25°C, alimento)
Caracter: Tegumento
Teg. Fino (baixo isolamento térmico e proteção)
T. fino (TF): 100%
após 10 mil anos
Caractere tegumento:
Genótipos:
T. fino (TF): 80%
T. grosso (TG): 10%
T. poroso (TP): 10%
Variabilidade Genética
Evolução por mutação
Reprodução: 25°C
Aptidão (prole produzida): TF > TP e TG
10 mil anos
Aptidão >
Fitness: Sobrevivência
Crescimento
Reprodução
Reprodução: 25°C – 15°C
Aptidão (prole produzida): TG > TF > TP
20 mil anos: 25°C – 15°C
Evolução por seleção natural
Evolução por seleção natural
Mudança ambiental 25°C – 15°C
Variabilidade genética Caractere tegumento: fino, grosso e poroso
Reprodução diferenciada Tegumento grosso: vantagem adaptativa: adaptação ao frio
Tegumento grosso: maior aptidão
Hereditariedade Nova geração possuía tegumento grosso
Tegumento grosso: Maior Fitness: sobrevivência, crescimento e reprodução
30 mil anos: migração
30 mil anos: colonização (abundância e distribuição)
5°C 60°CPopulação se distribui em habitats de 10 a 45°C
10°C 45°CLimite de tolerância
Temperatura é um fator limitante
300 indivíduos
Fatores limitantes
Fatores que em falta ou excesso afetem o fitness de um indivíduo ou espécie;
Condições
Características químicas e físicas Não são consumidas ou esgotadas
Sujeitas a variações temporais e de intensidades
Podem ser de efeito direto ou indireto
Recurso
Qualquer substância ou objeto exigido pelo organismo para sobrevivência, crescimento e reprodução. Espaço
Abrigo
Nutrientes
Água
Luz
Parceiros sexuais
Restrições abióticas
Restrições comportamentais
A populações de cambacicas duplicou em uma floresta após a instalação de ninhos artificias
População limitada por locais de nidificação
Restrições bióticas
As cracas Balanus excluem competitivamente as cracas Chthamalus da zona de maré baixa
Restrições bióticas
Restrições bióticas
Em florestas secundárias da amazônia central, Tococabullifera consegue se estabelecer, porém seu parceiro mutualista, a formiga Azteca, tem dificuldade em fundar colônias:
Maior herbivoria
Maior mortalidade de plantas
Lei de tolerância
Cada organismo possui um intervalo de condições ambientais às quais ele está adaptado, o que define seu ótimo
Princípios de tolerância
Uma mesma espécie pode ter ampla tolerância a um fator e estreita a outro.
Condições não ótimas de um fator (ou a ação de algum fator de tensão) podem causar alterações na amplitude de tolerância a outros fatores.
Em ambientes naturais, as espécies muitas vezes não vivem dentro da faixa ótima em relação a um determinado fator.
Indivíduos reprodutivos e em estágios imaturos apresentam, em geral, amplitudes de tolerância mais estreitas.
5°C 60°C
S C R C S
20°C 25°C
Rochas
Espaço (Sedimento): Fator limitante
Fluxo de alimentos
10
5
0
10
5
Fator limitante: alimento
30 mil anos: temperatura, espaço e alimento
40 mil anos: predador
Fator limitante: predação
40 mil anos: temperatura, espaço, alimento e predação
5°C 60°C60°C
50 mil anos: especialização
Fatores limitantes
Temperatura: restrição fisiológica
25<35<55
Espaço: sedimento para abrigo
25%<100%
Alimento: itens por indivíduo
5<10...
Predadores: morte
10%<30%<40%
Nicho ecológico
0102030405060
Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p.ind.)
Nicho Ecológico
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1.002.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.0012.00
13.0014.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
23.0024.00
Nicho Ecológico
Constrição de nicho
0°C 60°C30°C 55°C40°C
Nicho ecológico
Conjunto dos limites de tolerância
Limites de tolerância: nicho ecológico
Nicho ecológico
Nicho fundamental: amplitude de condições e recursos necessárias para a ocorrência da espécie sem considerar efeitos de interação.
Nicho realizado: amplitude de condições e recursos que o organismo consegue utilizar considerando interações ecológicas.
HABITAT
FL FL
NICHONICHONICHO
LIMITE DE TOLERÂNCIA
01020304050607080
Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p. ind.)
Nicho ecológico
01020304050607080
Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p. ind.)
0
20
40
60
80Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p. ind.)
0
20
40
60
80Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p. ind.)
0
20
40
60
80Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p. ind.)
Nicho ecológico
Nicho fundamental: amplitude de condições e recursos necessárias para a ocorrência da espécie sem considerar efeitos de interação.
Nicho realizado: amplitude de condições e recursos que o organismo consegue utilizar considerando interações ecológicas.
Nicho fundamental e nicho realizado
Limites de tolerância:Temperatura: -10°C < 70°CSubstrato: 0%Alimento: 20 un/ind.Predação: n.a.
Espécies exóticas e espécies invasoras
Espécie em ambiente nativo
Não transportada
Transportada para um novo ambiente
Barreira: Geográfica
População morre no novo ambiente
Barreira: Condições abióticas
Sobrevive no novo ambiente
População não cresce
Barreira: Interações bióticas
População cresce Sem dispersão
Barreira: Elementos da paisagem
Ampla dispersão
Fase de transporte
Fase de colonização
Fase de estabelecimento
Fase de espalhamento
Fatores limitantes
Espécies invasoras
Impactos das
espécies invasoras
Redução da biodiversidade
Desequilíbrio ecológico
Prejudicial às atividades
econômicas
Prejudicial a saúde humana
A água de lastro
Modificações das condições ambientais ao longo de um processo de sucessão
Sucessão ecológica
0
20
40
60
80
100Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p.ind.)
Cianobactérias
0
20
40
60
80Temperatura
Espaço (%)
Predadores (%)
Alimento (p.ind.)
Fitoplâncton
0102030405060
Temperatura
Espaço (%)
Predadores(%)
Alimento (p.ind.)
Zooplâncton
Sucessão ecológica
20 70
0
20
40
60Temperatura
Espaço (%)
Predadores(%)
Alimento (p.ind.)
Detritívoro
Sucessão: Clímax
Nicho fundamental e nicho realizado
Invasão natural: Modificações das condições ambientais ao longo de um processo de sucessão
Substrato aberto Organismos se estabelecem
• Pioneira
Novos organismos
• Seres
Estabilização da comunidade e das condições do meio
• Clímax
Maior flutuação ambiental Maior
complexidade do ecossistema
Alteração das condições ambientais
Sucessão primária
Sucessão secundária
Sucessão ecológica:
Sucessão em florestas: mudanças nos microclimas e microhabitats
Pioneiras (generalistas) e Persistentes (especialistas)
Sucessão ecológica: um ciclo sem fim
Estocasticidade
Comunidade clímax existe?
Comunidade clímax existe?
Melhoria EstabilidadeHeterogeneidade
de habitatBiomassa Diversidade
Estágio final de sucessão = alta diversidade
O dilema das perturbações ambientais
Hipótese do distúrbio intermediário
Queima controlada
Ecologia da conservação
Leis de tolerância: aplicação
Leis de tolerância: aplicação
As previsões otimistas esperam aumento de 2°C reduzindo 25% da Mata Atlântica;
As pessimistas esperam 6°C e redução de 50%;
Aquecimento antrópico
Arianta arbustorum
Ceapaea nemoralis
Arianta arbustorum
Ceapaea nemoralis
Resumão