Módulo VI: Padrões não-aleatórios de extinção Paulo R. Guimarães Jr Marcus A. M. de Aguiar Instituto de Física “Gleb Wataghin” UNICAMP [le o slide] F016: Física aplicada à Ecologia

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Copyright ©2000 by the National Academy of Sciences

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

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

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

Dinâmica da tolerância F016: Física aplicada à Ecologia Módulo VI Dinâmica da tolerância Cada espécie possui o seu xi Atualização A cada passo de tempo: O valor de xi mudam aleatoriamente Um evento de extinção (n) elimina todas as espécies para qual x<n As espécies são repostas com x aleatório F016: Física aplicada à Ecologia

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

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

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