Competição e a estrutura das comunidades

Apresentação em tema: "Competição e a estrutura das comunidades"— Transcrição da apresentação:

1 Competição e a estrutura das comunidades
Ecologia de Comunidades Competição e a estrutura das comunidades Profa. Dra. Gabriela Paise URCA, Laboratório de Ecologia de Mamíferos - LEM

2 Competição Altera a composição Altera a abundância
e a riqueza de espécies absoluta e relativa da comunidade das populações Atua como fator seletivo, modificando a evolução das espécies

3 O conceito de nicho (Grinnell 1904, Elton 1927)
Os limites ecológicos dentro dos quais os indivíduos de uma espécie podem sobreviver, crescer e reproduzir (Begon et al. 1996)

4 O nicho uni-dimensional
Aptidão Reprodução Crescimento Sobrevivência Variação ambiental 1

5 O nicho bi-dimensional
Var 2 Min Ótimo Max Min Ótimo Max Var 1

6 O nicho tri-dimensional
Var 3 Var 2 Var 1

7 O nicho como um hipervolume n-dimensional (Hutchinson 1957)
Nicho =  (x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, ... , xn) · Fatores abióticos (x1-Temperatura, x2- Umidade, x3-Salinidade) · Fatores bióticos (x4- Presas, x5-Predadores, x6 -Mutualistas)

8 Características do nicho
Aptidão Largura Min Ótimo Max Amplitude Variável ambiental 1

9 sendo pi a freqüência do recurso i
Largura de nicho B =  pi² sendo pi a freqüência do recurso i Exemplo: B = 1 / (0.1)2 + (0.20) 2 + (0.70) 2 = 1.85

10 Sobreposição de nicho Ex: Utilizando os mesmos ninhos.
Usando o mesmo recurso para alimentação. Retirando sílica da água para construir a sua carapaça. Aptidão Variável ambiental

11 Sobreposição de nicho ljk =  pij . pik   pij2 . pik2
sendo ljk a sobreposição de nicho entre as espécies j e k pi: frequência do recurso i

12 Competição entre indivíduos

13 Limita o crescimento da biomassa

14 Competição entre populações

15 Princípio da exclusão competitiva (Gause 1934)
Duas espécies competidoras vivendo em um ambiente estável só podem coexistir se apresentarem diferenciação de nicho; caso contrário, uma das espécies tenderá a excluir a outra.

16 Protozoários

17 Diatomáceas: Recurso sílica

18 Sobreposição de nicho & Competição
As espécies A e B estão competindo? A B Aptidão Variável ambiental

19 necessárias para existir competição
Não necessariamente! Quatro condições necessárias para existir competição 1.  Ocorrer no mesmo lugar 2.  Ambiente homogêneo 3.  Haver sobreposição de nicho 4.  Haver falta de recurso

20 Competição no nível da comunidade

21 Como colocar mais espécies em uma comunidade?
recurso

22 Como colocar mais espécies em uma comunidade?
recurso

23 Aumentar a extensão do recurso

24 Aumentar a sobreposição de nicho

25 Diminuir a largura do nicho
Micro-crustáceos, larva de peixes, algas Insetos

26 Ocupar nichos vagos: Como ofertar recursos para todas as espécies

27 Relação: Tamanho da corola x tamanho de probóscide de abelhas.
Bombus occidentallis Relação: Tamanho da corola x tamanho de probóscide de abelhas.

28 Floração em tempos diferentes para manutenção de polinizadores
Floração em tempos diferentes para manutenção de polinizadores. Sincronia com beija-flores. Períodos bons e principais de floração.

29 Deslocamento de caracteres (Brown & Wilson 1956)
Modificação do nicho que surge por seleção natural através da competição entre duas espécie simpátricas Sp1 Sp2 Simpatria Alopatria Distribuição Geográfica

30 Deslocamento de caracteres (Brown & Wilson 1956)
Espécie 1 (simpatria) Espécie 1 (alopatria) Tamanho do bico Espécie 2 (alopatria) Espécie 2 (simpatria) Leste Oeste Distribuição Geográfica

31 Limite de similaridade para espécies simpátricas competidoras
Regra do 1.3 Hutchinson (1959) Freq A B C D Ta Tb Tc Td 2 3 4 5 Tamanho do corpo Td / Tc = 1.2 Tc / Tb = 1.3 Tb / Ta = 1.4 Média = 1.3 Limite de similaridade para espécies simpátricas competidoras

32 limite de similaridade para espécies simpátricas competidoras
Exemplos: Tamanho do corpo em mamíferos (Hutchinson 1959) Tamanho de bicos de aves (Hutchinson 1959) Lagartos (Schoener 1965) Tamanho de ovopositor em parasitóides (Price 1972) Aves (Diamond 1973) Tamanho do corpo em aranhas (Uetz 1976) Regra de Hutchinson = limite de similaridade para espécies simpátricas competidoras

33 O fantasma da competição passada (Connell 1980)
Diferenciação de nicho (Tempo evolutivo) Passado Presente

34 Exclusão competitiva (Tempo ecológico) Antes Depois

35 A máfia de Tallahassee – Modelos nulos (Simberloff, Strong)
Comunidade real (5 espécies do gênero x) Índice de sobreposição Is = 0.5 Todas as espécies (do gênero x)

36 Mil comunidades aleatórias (5 espécies)
Is = 3.0 Is = 1.5 Is = 0.5 Is = 0.3

37 Comunidades aleatórias Teste P<0.001 A chance de Is: 0.5 ocorrer ao acaso é menor de 1 x em 1000 Comunidade real Índice de sobreposição

38 Existem muitos nichos vagos ? (Lawton 1984)
Pteridófitas x insetos Chew: comem as folhas Suck: sugadores das células Mine: Minadores, vivem dentro dos tecidos Gall: galhadores, induzem as galhas.

39 O quanto competição é comum na natureza?

40 (90% demonstravam competição interespecífica)
Revisão bibliográfica (Schoener 1983) N = 164 estudos (90% demonstravam competição interespecífica) 1/3 1/3 1/3 Organismos terrestres (81%) Organismos de água doce (91%) Organismos marinhos (94%)

41 N = 72 estudos S = 215 espécies 527 experimentos
Revisão bibliográfica (Connell 1983)  N = 72 estudos S = 215 espécies experimentos (> 90%) (50%) (40%) Mas, cuidado! Revisões podem ser tendenciosas... ·       Como os sistemas são escolhidos para estudo? ·       Os experimentos foram bem planejados? ·       Manuscritos com resultados negativos são submetidos? ·       Manuscritos com resultados negativos são aceitos? ·       Em revistas de ampla divulgação?