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Módulo VI: Padrões não-aleatórios de extinção Paulo R. Guimarães Jr Marcus A. M. de Aguiar Instituto de Física Gleb Wataghin UNICAMP F016: Física aplicada.

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2 Módulo VI: Padrões não-aleatórios de extinção Paulo R. Guimarães Jr Marcus A. M. de Aguiar Instituto de Física Gleb Wataghin UNICAMP F016: Física aplicada à Ecologia Módulo VI

3 Conteúdo 1.Leis do escalonamento 2.Modelos de extinção e diversificação 3.Evolução em paisagens adaptativas 4.Extinção e ruído coerente 5.Resumo Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

4 Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia Ao final desta aula, você deve ser capaz de: 1.Entender como os padrões não-aleatórios do registro fóssil podem ser gerados por processos endógenos e exógenos

5 Conteúdo 1.Leis do escalonamento 2.Modelos de extinção e diversificação 3.Evolução em paisagens adaptativas 4.Extinção e ruído coerente 5.Resumo Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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7 Escalonamento 1.Evidência de processos atuando 2.Auto-similaridade: pequenos eventos são gerados pelos mesmos processos que grandes eventos Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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12 O que explica o escalonamento? Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

13 Conteúdo 1.Leis do escalonamento 2.Modelos de extinção e diversificação 3.Evolução em paisagens adaptativas 4.Extinção e ruído coerente 5.Resumo Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

14 Modelos mínimos 1.Poucos parâmetros 2.Visam apenas descrever de forma geral o fenômeno a ser estudado Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

15 Modelos mínimos 1.Poucos parâmetros 2.Visam apenas descrever de forma geral o fenômeno a ser estudado Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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31 Extinção constante 1.A probabilidade de uma espécie se extingüir é independente do tempo de existência do clado Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

32 Extinção constante 1.Por que a probabilidade de se extingüir não caiu? Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

33 … said the Queen. Now, HERE, you see, it takes all the running YOU can do, to keep in the same place

34 Hipótese da rainha vermelha 1.A probabilidade de extinção é um resultado de uma comunidade de espécies que está sempre mudando 1.Se a diversidade genética não permitir mudança a espécie é extinta Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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41 Resultados 1.O cenário da rainha vermelha é plausível, explicando a troca constante de espécies em comunidades ecológicas Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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44 Conteúdo 1.Leis do escalonamento 2.Modelos de extinção e diversificação 3.Evolução em paisagens adaptativas 4.Extinção e ruído coerente 5.Resumo Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

45 Problemas para rainha vermelha 1.Não possui parâmetros que possam evoluir 2.As espécies são únicas e sem características biológicas Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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48 Paisagens adaptativas 1.Espécies são caracterizadas como cordões de genes 2.Um número é associado a cada combinação de genes (N genes) 3.Quanto maior o número mais apto 4.Constante temporalmente Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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50 Paisagens adaptativas 1.Tendências: espécies sobem os picos Espécies não descem os picos 2.Rugosidade: fundamental Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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53 Rugosidade 1.Relacionada a efeitos entre genes 2.K = número de genes que influenciam um gene Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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55 Previsões 1.Os caminhos adaptativos são curtos: ~log(N) 2.Explicação possível para: a ausência de surgimento de novos filos A diversidade de formas vegetais Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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57 Copyright ©2000 by the National Academy of Sciences

58 Conteúdo 1.Leis do escalonamento 2.Modelos de extinção e diversificação 3.Evolução em paisagens adaptativas 4.Extinção e ruído coerente 5.Resumo Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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60 Modelo de ruído coerente 1.Baseado no modelo de ruído coerente para sistemas físicos grandes 2.N espécies que não interagem Simplificação Interações não não relevantes (?) Controla para efeitos críticos Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

61 Tolerância 1.As extinções são causadas por fatores externos 2.Quanto maior o valor de tolerância (x), menor a chance da espécie se extingüir. Tolerância variando entre 0 e 1 3.O estresse ambiental é medido por único número (n) sorteado aleatóriamente de uma distribuição p(n) 4.Após a extinção o sistema é repovoado com exatamente o número de espécies extintas Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

62 Dinâmica da tolerância 1.Cada espécie possui o seu x i Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia Atualização 1.A cada passo de tempo: O valor de x i mudam aleatoriamente Um evento de extinção (n) elimina todas as espécies para qual x

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64 Leis de potência sem criticalidade? 1.Escalonamento reproduzido: Taxonômico 2.Não reproduzido: tempo de duração de um clado 3.Próxima aula: a relevância das interações Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

65 Conteúdo 1.Leis do escalonamento 2.Modelos de extinção e diversificação 3.Evolução em paisagens adaptativas 4.Extinção e ruído coerente 5.Resumo Módulo VI F016: Física aplicada à Ecologia

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70 … said the Queen. Now, HERE, you see, it takes all the running YOU can do, to keep in the same place

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