CONCEITOS DE “COMUNIDADE” Destaque para local e período “Populações de espécies que ocorrem juntas no espaço e no tempo” Begon et al (2007) Destaque para interações! “Grupos de espécies que interagem, ou têm potencial de interagir, com outras” (Strong et al 1984) Define grupos taxonômicos! “Grupos de populações de plantas e animais vivendo em um determinado lugar; unidade ecológica utilizada em um sentido amplo a fim de incluir grupos de vários tamanhos e vários graus de interação” (Krebs 1985)

DEBATE 1 “ASSEMBLÉIAS” X “COMUNIDADES” (“ASSEMBLAGE”) Interações Molles et al. 2005 Listas de espécies Martini 2002 O CONCEITO DE COMUNIDADES DEVERIA SE LIMITAR ÀS ESPÉCIES QUE INTERAGEM DE ALGUMA FORMA, OU DEVERIA REPRESENTAR QUAISQUER CO-OCORRÊNCIAS (“ASSEMBLÉIA”)?

QUESTÕES ENVOLVIDAS NO DEBATE: - IMPOSSÍVEL CONHECER TODAS AS INTERAÇÕES... - O QUE SIGNIFICAM LISTAS DE ESPÉCIES? Fatores estocásticos importantes na sobrevivência ao invés de adaptações - EXISTE “NEUTRALISMO”? ANIMAIS – Mais fácil quantificar interações (exemplo: análises de conteúdo estomacal) DIFERENÇA EM ESTUDOS DE COMUNIDADES ANIMAIS E VEGETAIS PLANTAS – Difícil quantificar interações (exceção: p. ex. análises de epífitas e forófitos - Talita)

ÚNICO CONSENSO: “Espécies ocorrendo em uma mesma área” MAS QUAL O LIMITE DESSA “ÁREA” ????? Exemplo clássico são os lagos, mas...

DEBATE 2 COMUNIDADE FECHADA X COMUNIDADE ABERTA Visão “ORGANÍSMICA” Frederick Clements Visão “INDIVIDUALÍSTICA” Henry Gleason

De acordo com CLEMENTS (1916) – Visão Organísmica: - Comunidade totalmente integrada, como um “organismo” - Interdependência entre espécies - Limites coincidentes das distribuições das espécies - Limites nítidos da comunidade - Filosofia holística De acordo com GLEASON (1935) – Visão Individualística: - Espécies ocorrem juntas “ao acaso” - Independência dos limites de distribuição das espécies - Difícil estabelecer limites para uma comunidade - Filosofia reducionista

Abundância Gradiente ambiental COMUNIDADES FECHADAS COMUNIDADES ABERTAS Gradiente ambiental Abundância Ricklefs (2003)

Curva teórica para uma espécie (modificado de Cox et al., 1976)

COMUNIDADES FECHADAS COMUNIDADES ABERTAS Gradiente ambiental Abundância CURVAS TEÓRICAS Cada curva representa a abundância de uma espécie ao longo do gradiente Ricklefs (2003)

“Comunidades Abertas” são observadas mais freqüentemente DADOS REAIS – Whittaker (1960, 1965) “Comunidades Abertas” são observadas mais freqüentemente Conceito de “CONTINUUM” Ricklefs (2003)

ESPÉCIES SE DISTRIBUEM INDEPENDENTEMENTE NO ESPAÇO ... Distribuição geográfica de 12 espécies de árvores que ocorrem em associação no leste do Kentucky (USA) Ricklefs (2003)

... E PODEM MUDAR AO LONGO DO TEMPO Distribuição geográfica de três espécies de árvores ao longo do Pleistoceno. Em cinza: geleiras. (Jacobson et al. 1987, adaptado por Ricklefs, 2003) Espruce Pinheiro Carvalho MILHARES DE ANOS ATRÁS

ENTÃO, SE AS ESPÉCIES OCORREM DE FORMA TÃO INDEPENDENTE... EXISTEM PROPRIEDADES CARACTERÍSTICAS DE COMUNIDADES?? PORQUÊ ESTUDAR COMUNIDADES?? COMO DEFINIR SEU OBJETO DE ESTUDO ??

ALGUMAS VISÕES RADICAIS: “Comunidades não têm validade temporal, portanto, não têm validade ecológica” citado por Magurran (2004) Não há evidência para um nível especial em um continuum espacial que nós possamos denominar “comunidade” (Wilson e Chiarucci, 2000) Mas não é bem assim.....

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES 1 - RIQUEZA DE ESPÉCIES (QUANTAS ESPÉCIES?) Distribuicão do número de espécies de aves em diferentes regiões da América do Norte e América Central Obs. O lado de cada quadrado equivale a 350 milhas (~805km) Terborgh (1986)

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES 2- COMPOSIÇÃO DE ESPÉCIES (QUAIS ESPÉCIES?)

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES 3 - DOMINÂNCIA/ABUNDÂNCIAS RELATIVAS (ALGUMA ESPÉCIE PREDOMINA?) Espécies dominantes na chuva de sementes em uma área queimada no sul da Bahia (Martini, 2002) Cp = Cecropia pachystachya Mm = Miconia mirabilis So1 = Solanaceae sp 1 Hs = Henriettea succosa Lc = Lepidaploa cotoneaster

Composição florística PIONEIRAS : 2 spp x 5 inds. = 10 SECUNDÁRIAS : 4 spp x 12 inds. = 48 MADURAS : 4 spp x 10 inds. = 40 FLORESTA NATURAL Sem perturbação N = 98 indivíduos S = 10 espécies P1=7 S1=15 M1=13 P2=7 P3=7 P4=7 P5=7 P6=7 S2=15 M2=13 PIONEIRAS : 6 spp x 7 inds. = 42 SECUNDÁRIAS : 2 spp x 15 inds. = 30 MADURAS : 2 spp x 13 inds. = 26 FLORESTA PERTURBADA Efeito sobre a Composição florística N = 98 indivíduos S = 10 espécies P2=5 S1=10 M1=8 N = 98 indivíduos S = 10 espécies P1=5 S2=10 S3=10 S4=26 M2=8 M3=8 M4=8 FLORESTA PERTURBADA Efeito sobre a Abundância Relativa PIONEIRAS : 2 spp x 5 inds. = 10 SECUNDÁRIAS : 3 spp x 10 inds. = 30 1 spp x 26 inds. = 26 MADURAS : 4 spp x 8 inds. = 32

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES 4 - ARRANJO ESPACIAL DE ESPÉCIES (COMO AS ESPÉCIES SE DISTRIBUEM NO ESPAÇO?) Distribuição espacial de duas espécies dominantes em uma parcela de 10,24 ha de Cerradão no estado de São Paulo (Capretz, 2005)

“PROPRIEDADES EMERGENTES” DAS COMUNIDADES 5 - ORGANIZAÇÃO DE TEIAS TRÓFICAS (COMO AS INTERAÇÕES ESTÃO ESTRUTURADAS?) Paine (1966)

OUTROS TÓPICOS IMPORTANTES RELACIONADOS A COMUNIDADES: - RESISTÊNCIA - RESILIÊNCIA - ESTABILIDADE

RESILIÊNCIA E RESISTÊNCIA Begon et al (2007)

ESTABILIDADE LOCAL X GLOBAL Begon et al (2007)

ECOLOGIA DE COMUNIDADES: “Estudo de padrões na estrutura e no comportamento de assembléias de espécies” Begon et al (2007) “Procura entender a maneira como agrupamentos de espécies são distribuídos na natureza e as formas pelas quais tais agrupamentos podem ser influenciados pelo ambiente abiótico e pelas interações entre as populações” (Begon et al. 2007) “Visa entender os padrões e processos envolvendo grupos de espécies que coexistem em um dado local” (Lawton 2000)

ECOLOGIA DE COMUNIDADES: “Estudo de padrões na estrutura e no comportamento de assembléias de espécies” Begon et al (2007) “Procura entender a maneira como agrupamentos de espécies são distribuídos na natureza e as formas pelas quais tais agrupamentos podem ser influenciados pelo ambiente abiótico e pelas interações entre as populações” (Begon et al. 2007) “Visa entender os padrões e processos envolvendo grupos de espécies que coexistem em um dado local” (Lawton 2000)

COMO SE FAZ NA PRÁTICA... Seria possível estudar TODOS os organismos existentes e TODAS as interações entre eles??? Exemplo: Espécies encontradas sobre e dentro dos corpos de ratos da madeira (Apodemus sylvaticus), na Inglaterra (Elton, 1940)

3 ABORDAGENS PRINCIPAIS: TAXONÔMICA ou FISIONÔMICA É virtualmente impossível estudar a comunidade toda! Embora a maioria dos pesquisadores idealizem a comunidade como uma mistura rica em espécies de variados táxons, frequentemente simplificamos o problema 3 ABORDAGENS PRINCIPAIS: TAXONÔMICA ou FISIONÔMICA TEIAS DE INTERAÇÕES GUILDAS

TAXONÔMICA ou FISIONÔMICA Determina um grupo taxonômico (Aves, Mamíferos, Insetos, etc) ou um grupo fisionômico, por exemplo, no caso de plantas (árvores, lianas, herbáceas) Delimita uma ÁREA, e faz um censo ou amostras Método difere muito a depender do grupo estudado Alguns exemplos a seguir:

Método de parcelas para plantas (exemplo) Dados do Projeto Parcelas Permanentes/Biota/FAPESP

Método de ponto-quadrante para plantas (exemplo) Árvore mais próxima ao ponto central (> 5 cm dap) Ponto central do quadrante Distância da árvore ao ponto central

Medição, coleta, prensagem, identificação... Fotos do Projeto São Luiz do Paraitinga/Biota/FAPESP

Método de armadilhas para insetos Fotos do Projeto São Luiz do Paraitinga/Biota/FAPESP

Método de armadilhas para répteis e anfíbios Martha C Lange Fotos do Projeto São Luiz do Paraitinga/Biota/FAPESP

Método de “play back” para anfíbios Foto retirada do CD Corredor Central da Mata Atlântica (Prado et al 2003)

“Play back” também é usado para Aves Foto retirada do site:www.aultimaarcadenoe.com.br/observando3.jpg

Método de pegadas para mamíferos Onça pintada Tatu Foto:Renata Pardini

Como definir o TAMANHO da área ou das amostras??? Uma das questões mais difíceis de responder! Dificuldade ligada com o próprio problema da delimitação de comunidades “Idéia” no Livro do Lawton (2000) : As “comunidades” são tipicamente muitas ordens de magnitude menores que os limites de distribuição geográfica dos organismos considerados, mas não tão pequenas que contenham apenas poucos indivíduos da espécie dominante.

Predominantemente estudos envolvendo animais TEIAS DE INTERAÇÕES Delimita um local e tenta compreender as interações entre os organismos existentes Predominantemente estudos envolvendo animais Interações em uma floresta tropical em El Verde, Porto Rico

Conceito de “Módulo da comunidade”: o estudo de uma pequena parte da teia trófica de uma comunidade (Lawton & Holt 1997) Nesse caso, um módulo com enfoque nos vertebrados da comunidade

GUILDAS Delimita um RECURSO e analisa todas as espécies que utilizam aquele recurso no local Exemplo clássico: Estudos de John Lawton com Pteridium aquilinum em diferentes locais do mundo

CONJUNTO DE ESPÉCIES RELACIONADAS EXPLORANDO OS MESMOS RECURSOS TENTATIVA DE “ORGANIZAR” A TERMINOLOGIA USADA EM ECOLOGIA DE COMUNIDADES (Fauth et al., 1996) CONJUNTO DE ESPÉCIES RELACIONADAS EXPLORANDO OS MESMOS RECURSOS GUILDAS COMUNIDADE TAXA “ENSEMBLES” “ASSEMBLAGE” GUILDAS LOCAIS A B C A = GRUPO TAXONÔMICO B = LOCAL E TEMPO C = RECURSOS

QUESTÕES AINDA IMPORTANTES Como delimitar uma comunidade? Qual o tamanho/número adequado de amostras no caso de impossibilidade de realizar um censo? Porquê as comunidades diferem em número de espécies? As comunidades estão saturadas de espécies? Quais fatores são mais importantes na definição das espécies que compõem uma comunidade?

LEMBRAR QUE A COMUNIDADE MUDA AO LONGO DO TEMPO... DINÂMICA DE COMUNIDADES I ACOMPANHAMENTO DE PARÂMETROS DA COMUNIDADE (Mortalidade, Recrutamento, Biomassa, Riqueza de espécies, etc) AO LONGO DO TEMPO Área Basal de árvores mortas a cada ano em parcelas de 4 ha. A seta indica a data de passagem de um furacão Recrutamento de indivíduos a cada ano em parcelas de 4 ha. A seta indica a data de passagem de um furacão Harcombe et al. (2002)

DINÂMICA DE COMUNIDADES II SUCESSÃO ECOLÓGICA Modelo clássico de sucessão segundo Clements (1916)

PROCESSOS BIOGEOGRÁFICOS DINÂMICA DE COMUNIDADES III PROCESSOS BIOGEOGRÁFICOS Modificação da comunidade de mamíferos ungulados na América do Norte e do Sul após a união dos continentes Ricklefs (2003)

PROCESSOS ATUANDO EM DIFERENTES ESCALAS

ALGUMAS QUESTÕES PARA AS PRÓXIMAS DÉCADAS (Lawton, 2000) Como as comunidades responderão às mudanças climáticas globais? Como a fragmentação de hábitats e a extinção regional de espécies influenciam os padrões e processos de comunidades locais? A simplificação das comunidades locais, em função das extinções seletivas terão conseqüências para os processos dos ecossistemas (como armazenamento ou ciclagem de nutrientes)?