Estrutura da População

Apresentação em tema: "Estrutura da População"— Transcrição da apresentação:

1 Estrutura da População

2 Fragmentação de hábitat e ecologia da paisagem
- Fragmentação de hábitats contínuos está acontecendo em todo o mundo. O que causa a fragmentação de hábitats? - Corte das florestas - Construção de rodovias - Canalização de rios - Através do que a ecologia da paisagem influencia o tamanho e o arranjo das manchas de um hábitat? Atividades de indivíduos Crescimento e regulação das populações Interações entre espécies

3 Consequências da Fragmentação do Hábitat
- Plantas e animais podem usar as manchas de hábitat somente se eles têm acesso a ela. Mudanças nos padrões do uso humano da terra têm reduzido tais acessos. - Por quê populações pequenas e isoladas em hábitats fragmentados são vulneráveis à extinção? Elas sofrem a perda da diversidade genética Elas estão sujeitas às perturbações aleatórias.

4 Fragmentação de Florestas na Amazônia
- Quais as consequências da fragmentação de florestas na bacia amazônica? Ressecamento da vegetação Dano excessivo causado pelo vento Perdas de até 15 toneladas de biomassa por hectare anualmente Grande exposição de árvores em até 100 m da borda da floresta

5 Chopins de cabeça-marrom e uma ave canora do Kentucky
- Chopins são parasitas de ninhos de outros pássaros, como a ave canora do Kentucky. Chopins: - Preferem áreas abertas e campos - Aventuram-se nas bordas das florestas em busca de ninhos hospedeiros. - Em um estudo sobre o parasitismo de aves canoras - 60% em até 300 m da borda da floresta: Os pássaros canoros tinham de estar 1,5 km da borda da floresta para escapar do parasitismo. Os predadores de ninho também se aventuravam dentro da floresta a partir das bordas.

6 Muitas espécies estão em declínio…
- Pássaros canoros e muitos outros pássaros das florestas do leste da América do Norte têm decaído em população nos últimos anos - Populações da maioria das espécies têm persistido por milhões de anos: Muitas espécies estão atualmente ameaçadas de extinção, uma causa para grande preocupação. Para entender este problema e achar potenciais soluções nós devemos explorar a estrutura das populações.

7 Terminologia 1 - uma população é composta de indivíduos de uma espécie dentro de uma área em particular: Cada população vive em manchas de um hábitat adequado. - Hábitats naturalmente existem como um mosaico de diferentes manchas: Muitas populações são por isso divididas em subpopulações isoladas.

8 Terminologia 2 - Estrutura da População refere-se:
À densidade e espaçamento dos indivíduos dentro do hábitat adequado Às proporções de indivíduos em várias classes de idade Ao sistema de acasalamento À estrutura genética - Populações exibem comportamento dinâmico, mudando ao longo do tempo em função dos nascimentos, mortes e movimentos individuais

9 Distribuições Geográficas são determinadas pelos hábitats adequados
A distribuição de uma espécie é a sua abrangência geográfica Arbusto – Clematis fremontii Abrangëncia geográfica Região Agrupamento de glebas calcárias Gleba mostrando agregados de indivíduos Agregado de indivíduos

10 A migração expande a distribuição geográfica de uma população
são marcados quando adultos no mar e… são capturados no Stuart Lake

11 Dispersão de indivíduos dentro de populações
- Dispersão de indivíduos dentro de uma população descreve seus espaçamentos com relação de um ao outro - Uma variedade de tendências são possíveis: Agrupado (indivíduos em grupos discretos) Aleatória (indivíduos distribuem-se independentemente uns dos outros dentro de uma área homogênea) Regular ou homogênea (cada indivíduo mantém uma distância mínima do outro) AGRUPADA ALEATÓRIA REGULAR OU HOMOGÊNEA

12 Dispersão de indivíduos dentro de populações
- Elliot (1977), a dispersão espacial da população descreve a distribuição espacial dos indivíduos nesta população. Assume-se que a variância é dada de acordo com a distribuição espacial, assim a variância possui a seguinte fórmula: S2 = ∑(x- x )2 n - 1 Onde: n = número de unidades amostrais. x = número de indivíduos da amostra x = média dos indivíduos.

13 Dispersão de indivíduos dentro de populações
- Este critério pode ser utilizado como um Índice de Dispersão, podendo ainda ser generalizado: onde s2 < x, dispersão regular ou homogênea; s2 = x, dispersão aleatória s2 > x, dispersão agrupada.  

14 Causas da Dispersão - Distribuição homogênea pode surgir de interações diretas entre indivíduos: - Manutenção da distância mínima entre indivíduos ou competição direta por recursos limitados poderiam causar este padrão

15 Causas da Dispersão - Distribuição agrupada pode surgir de:
Predisposição social de formar grupos Distribuição agrupada de recursos Tendência da progênie de permanecer perto dos pais

16 Populações existem em paisagens heterogêneas.
- Hábitats uniformes são mais a exceção ou a regra? - A maioria das populações estão divididas em subpopulações vivendo em manchas de hábitats adequados - O grau de isolamento dos membros de uma dada subpopulação depende do que? - Da distância entre subpopulações - Da natureza da intervenção do ambiente - Da mobilidade das espécies

17 Movimentos dos adultos
Causas do Isolamento Se hábitats não-favoráveis são ou não barreiras substanciais para a mobilidade, isso depende do que? Rede de hábitats Como já foi dito anteriormente: Da distância entre subpopulações Da natureza da intervenção do hábitat - Da mobilidade das espécies Movimentos dos adultos

18 Mobilidade e Isolamento
As regiões pretas indicam as áreas do geconídeo As partes coloridas indicam a distribuição dos genes individuais - A extensão do isolamento das subpopulações depende da mobilidade das espécies: - Moluscos no sul da Flórida estão ligados a uma única população - Geconídeos na Austrália são separados pela agricultura em subpopulaçõs entre as quais existe pequeno movimento de indivíduos - Muitos modelos levam à quebra da paisagem: modelos de paisagem Diferenças genéticas entre populações de geconídeos em manchas de hábitat isoladas e pequenas indicam ausência de movimento entre elas.

19 Modelos de Estrutura Populacional
EXISTEM TRÊS MODELOS: MODELO DE METAPOPULAÇÕES MODELO FONTE-POÇO MODELO DE PAISAGEM

20 Modelo de Metapopulações
- O modelo de metapopulações vê uma população como um grupo de subpopulações ocupando manchas de um hábitat particular: MANCHA OCUPADA MANCHA DESOCUPADA - A interveniência do hábitat é referida como hábitat-matriz: - A matriz é vista somente como uma barreira ao movimento de indivíduos entre as subpopulações A matriz do hábitat representa hábitat não adequado As subpopulações ocupam as manchas de hábitat

21 Fonte (qualidade alta) Poço (qualidade baixa)
Modelo fonte-poço MODELO FONTE - POÇO - O modelo fonte-poço reconhece diferenças na qualidade das manchas de hábitats adequados: Fonte (qualidade alta) Poço (qualidade baixa) - Em manchas-fonte, onde os recursos são abundantes: - Indivíduos produzem mais crias do que precisam para substituir eles mesmos - O excesso de crias acaba dispersando para outras manchas de hábitat - Em manchas-poço, onde os recursos são escassos: - Populações são mantidas pela imigração de indivíduos de qualquer outro lugar Devido ao alto sucesso reprodutivo em manchas de qualidade alta (fonte), os indivíduos são forçados a se moverem para áreas de qualidade baixa

22 Modelo de paisagem - O modelo de paisagem considera o efeito das diferenças na qualidade do hábitat dentro do hábitat-matriz: MODELO DE PAISAGEM - A qualidade de uma mancha de hábitat pode ser afetada pela natureza da matriz ao redor - Qualidade é herdada pela presença de recursos, tais como materiais para fazer ninhos ou polinizadores - Qualidade é reduzida pela presença de predadores ou vetores de doenças - Alguns hábitats-matriz são mais facilmente transpostos do que outros O movimento atual e a rota entre manchas dependem da paisagem ao redor e dos hábitats encontrados ao longo do caminho

23 Efeito da variação de hábitat na estrutura populacional
Os padrões espaciais de variação podem ser mensurados em diferentes escalas: A Grande Barreira de Recifes de Corais foi dividida em: SETORES ESTAÇÕES AMOSTRAIS MANCHAS DE REFICES SÍTIOS NAS MANCHAS

24 Efeito da variação de hábitat na estrutura populacional
TRANSECÇÃO PLACA AFIXADA Os padrões espaciais de variação podem ser mensurados em diferentes escalas: A Grande Barreira de Recifes de Corais foi dividida em: SETORES ESTAÇÕES AMOSTRAIS MANCHAS DE REFICES SÍTIOS NAS MANCHAS TRANSECÇÕES (placas)

25 BROTADORES POEDEIROS ESCALA SETOR RECIFE SÍTIO ADULTOS RECRUTAS ESCALA
PROPORÇÃO DE VARIAÇÃO ESCALA SETOR RECIFE SÍTIO RÉPLICAS ADULTOS RECRUTAS ESCALA

26 Distribuição livre ideal 1
- Indivíduos podem tomar decisões a respeito da qualidade das manchas de hábitat. - Qualidade de uma mancha depende: - Da sua qualidade - Da densidade de outros indivíduos: - Manchas ocupadas podem ter poucos recursos remanescentes - Indivíduos competidores podem se engajar em conflitos

27 Distribuição livre ideal 2
- Cada indivíduo escolhe entre manchas para minimizar seu acesso aos recursos. - Como uma mancha com alta qualidade é preenchida com indivíduos, seus recursos são depletados e sua qualidade aparente diminui: - Em algum momento, uma mancha com baixa qualidade tem uma qualidade aparente maior e ela também começa a ser preenchida - Por isso, todas as manchas alcançam a mesma qualidade aparente, a pesar das qualidades e densidades de indivíduos diferentes, ou seja é a distribuição ideal livre

28 NÚMERO DE INDIVÍDUOS NA MANCHA
QUALIDADE DA MANCHA MANCHA BOA MANCHA POBRE QUALIDADE IGUAL A qualidade percebida de uma mancha boa diminui conforme sua população aumenta Uma mancha pobre com poucos indivíduos pode ter uma qualidade percebida tão alta quanto uma mancha boa com muitos indivíduos

29 Indivíduos movem-se da fonte ao poço
- A distribuição livre ideal sugere sucesso reprodutivo equivalente entre indivíduos que ocupam manchas de hábitats de qualidade diferente: - Este ideal é raramente imaginado: - Indivíduos não têm conhecimento perfeito da qualidade da mancha

30 Fontes e Poços - Algumas manchas são fontes de população e outras são poços de população com movimentos de fonte aos poços: - isto é evidente nos estorninhos europeus: - Populações em hábitats de carvalho decíduo são fontes, com potencial para crescimento rápido - Populações em hábitats de carvalho sempre verde, com potencial para declínio rápido

31 A população de estorninhos europeus se dispersou quase 4
A população de estorninhos europeus se dispersou quase km através dos EUA em 60 anos numa taxa média de 67 km por ano.

32 Variação nas populações no espaço e tempo
- Populações tendem a variar em tamanho ao longo do tempo. - Registros de longo prazo frequentemente revelam flutuações que podem ser subestimadas em curto prazo - Infestação por percevejos, em Illinois, monitorada por décadas revela flutuações populacionais: - Em alguns anos, populações apresentaram médias de 1000/m2 em uma área de 300,000 km2 - Em outros anos fazendeiros relataram pouco dano por esses percevejos

33 A densidade populacional muda com
o tempo e com o espaço Cor mais clara indica densidades baixas de percevejos e cor mais escura indica densidades altas

34 Movimento de indivíduos mantém coerência espacial
- Movimentos dentro das populações são chamados de dispersão - Movimentos entre subpopulações são chamados de migração, ou mais especificamente: Como visto anteriormente: emigração (deixando a subpopulação) - imigração (entrando na subpopulação)

35 Monitorando a Dispersão
- Monitorar dispersão é difícil: - Organismos devem ser marcados e recapturados - Grandes áreas devem ser cobertas para assegurar uma amostragem adequada dos movimentos

36 Distância de Dispersão de Vida
- A distância de dispersão de vida é um índice de movimento útil dentro das populações: - Ele indica quão longe um indivíduo se move do seu local de nascimento para onde ele vive ou se reproduz: - Um círculo com raio igual à distância de dispersão de vida é a área de dispersão de vida - o número de indivíduos dentro deste círculo é o tamanho da vizinhança da população

37 Distribuição de distâncias de dispersão de sementes da grama-de-enguia
Distância (m) Proporção total de sementes