II Seminário sobre Inventário Florestal
Qual a Diversidade Genética das espécies
ameaçadas ?
Professor Dr. Maurício Sedrez dos Reis
Departamento de Fitotecnia / UFSC
OBJETIVO
Avaliar a diversidade genética de espécies da flora
nativa ameaçadas de extinção, visando fundamentar
estratégias efetivas de conservação
METAS
Caracterizar a diversidade e estrutura genética de:
• 5 espécies da Floresta Ombrófila Mista
• 5 espécies da Floresta Ombrófial Densa
• 3 espécies da Floresta Estacional Decidual
CONSERVAÇÃO IN SITU
CONSERVAÇÃO PELO USO
AB
CD BC
AE
Riqueza de
Espécies
AA
Estrutura
populacional
AA
CC
AB AA AC
BB
BB
AB
DIVERSIDADE GENÉTICA
BC
AD
BB
AB
Dinâmica da
Comunidade
BB
AC
CC DD
AA
BC
BC
AC
CONECTIVIDADE ENTRE
BB FRAGMENTOS
CC
AC
AA
Interações
com a Fauna
AMBIENTE VARIÁVEL
⇓
NECESSIDADE DE MANTER A CAPACIDADE
DE ADAPTAÇÃO
VARIABILIDADE GENÉTICA
DIVERSIDADE GENÉTICA
TIPOS/ FORMAS DIFERENTES
(POLIMORFISMOS)
PERDA DE DIVERSIDAE
⇓
PERDA DA CAPACIDADE
ADAPTATIVA
⇓
PERDA DO DINAMISMO DAS
POPULAÇÕES
⇓
TEMPO
⇓
EXTINÇÃO LOCAL
POPULAÇÃO QUALQUER
LOCO GÊNICO HIPOTÉTICO – Adaptação deficência hídrica
Três Alelos (genes)
A (bem adaptado à deficiência hídrica)
B
C (mal adaptado à deficiência hídrica)
Portanto – 6 Genótipos
AA
AB
BB
AC
BC
CC
Heterozigotos ‘guardam’ diversidade
Perda do gene (alelo) A
BB
BC
CC
(como recuperar ???)
ano de pouca chuva
⇓
população reduz sua capacidade de se
desenvolver bem
Qual a capacidade desta população de se adaptar a
mudanças ou colonizar novos ambientes ??
Perda de outro gene (alelo) B
CC
Qual pode ser a consequência de uma
sequência de anos de pouca chuva ??
Qual a capacidade desta população de se adaptar a
mudanças ou colonizar novos ambientes ??
•Marcador Genético :
Alozimas (Isoenzimas) (10 a 15 marcadores)
•Amostragem :
50 indivíduos por população
Ao menos três populações por Micro Região
(na área de ocorrência da espécie)
(31 populações)
(13 populações)
(30 populações)
(12 populações)
(14 populações)
(9 populações)
(9 populações)
(9 populações)
(18 populações)
(9 populações)
(20 populações)
(9 populações)
(9 populações)
Araucaria – 31 populações (37 alelos)
Micro Reg
População
Palma Sola 1
São Miguel Oeste
Palma Sola 2
Dionísio Cerquei
Chapecó
Chapecó
Chapecó 1
Campo Erê
Faz. Pte Serrada
Xanxerê
Faz. São Francisco
Faxinal dos Gued
São Domingos
Passos Maia
Lebon Régis
Joaçaba
Joaçaba
Caçador EPAGRI
São Cristovão 1
Curitiban
Curitibanos 2
Campos Novos
Curitibanos 1
Itaiópolis 2
Canoinh/ São Bento
Mafra
Tres Barras
Itaiópolis 1
Canoinhas
Anita Garibaldi
Campo Belo do S.
São Joaquim
Lages
Santa Bárbara
Painel
Urupema
Urubici
Campo dos Padres
nº Alelos
24
24
22
25
22
25
24
22
26
23
22
25
21
22
25
22
26
25
23
25
23
22
26
23
23
19
21
22
21
18
22
n
54,2
53,5
54,9
53,9
52,0
58,4
48,8
52,5
55,9
51,0
52,0
55,8
52,0
54,0
51,9
54,7
54,7
50,8
54,8
56,0
50,5
50,8
50,5
53,7
52,0
52,0
52,0
50,9
51,0
51,8
49,9
P
0,46
0,39
0,46
0,46
0,46
0,62
0,54
0,46
0,46
0,39
0,46
0,62
0,31
0,46
0,54
0,54
0,62
0,62
0,31
0,46
0,39
0,39
0,46
0,54
0,46
0,31
0,39
0,46
0,23
0,31
0,39
A
1,85
1,85
1,69
1,92
1,69
1,92
1,85
1,69
2,00
1,77
1,69
1,92
1,62
1,69
1,92
1,69
2,00
1,92
1,77
1,92
1,77
1,69
2,00
1,77
1,77
1,46
1,62
1,69
1,62
1,39
1,69
Ap
2,50
2,80
2,33
2,83
2,50
2,38
2,43
2,33
3,00
2,60
2,50
2,50
2,75
2,50
2,71
2,29
2,50
2,50
2,75
2,83
2,80
2,60
3,00
2,43
2,67
2,50
2,60
2,50
3,00
2,25
2,40
He
0,147
0,125
0,109
0,170
0,107
0,130
0,153
0,131
0,110
0,116
0,129
0,166
0,089
0,101
0,175
0,133
0,161
0,180
0,095
0,100
0,109
0,112
0,097
0,145
0,125
0,103
0,106
0,111
0,101
0,107
0,117
Ho
0,107
0,106
0,099
0,126
0,099
0,056
0,130
0,103
0,073
0,077
0,108
0,165
0,071
0,084
0,149
0,089
0,088
0,081
0,088
0,069
0,074
0,102
0,083
0,098
0,087
0,087
0,078
0,091
0,080
0,090
0,080
f
0,277
0,153
0,086
0,263
0,077
0,568
0,152
0,216
0,337
0,339
0,162
0,005
0,201
0,171
0,153
0,329
0,454
0,549
0,079
0,312
0,326
0,089
0,142
0,329
0,303
0,157
0,262
0,178
0,211
0,160
0,317
Média
22,7
52,8
0,45
1,77
2,59
0,124
0,094
0,245
Desvio padrão
2
1,8
0,11
0,17
0,22
0,027
0,017
0,127
Raros Exclusivos
5
0
5
0
3
0
3
0
4
0
7
0
5
0
3
0
9
1
6
0
3
0
6
0
4
0
6
0
5
1
2
0
6
1
5
0
6
0
7
1
5
0
5
0
10
0
3
0
6
0
1
0
5
0
5
0
4
0
1
0
4
0
Araucaria por Bacia Hidrográfica
Bacia
nº Alelos
PEPERI
28
CHAPECÓ
30
IRANI/ PEIXE
22
TIMBO/ CANOINHAS
30
CANOAS
23
PELOTAS
30
n
221,1
366,2
106,0
262,6
205,9
475,5
P
0,62
0,54
0,46
0,54
0,46
0,62
A
2,15
2,31
1,69
2,31
1,77
2,31
Ap
2,63
3,00
2,50
3,14
2,67
3,00
He
0,133
0,148
0,096
0,104
0,113
0,161
Ho
0,093
0,101
0,078
0,083
0,086
0,102
f
0,301
0,315
0,189
0,201
0,236
0,366
Média
27
272,9
0,54
2,09
2,82
0,126
0,090
0,280
Desvio padrão
4
130,3
0,07
0,29
0,26
0,026
0,010
0,070
Raros
8
10
6
14
6
9
Exclusivos
0
1
0
2
0
2
Raros
7
7
11
8
14
7
10
Exclusivos
0
0
1
0
2
2
0
Araucaria por Microregião
Microregião nº Alelos
SMO
27
CHAPECO
29
XANXERE
30
JOACABA
27
CANOINHAS
30
CURITIBANOS
29
LAGES
27
n
162,7
164,3
260,2
161,8
262,6
212,2
413,4
P
0,46
0,62
0,54
0,62
0,54
0,62
0,54
A
2,08
2,23
2,31
2,08
2,31
2,23
2,08
Ap
2,83
2,75
3,00
2,63
3,14
2,88
2,86
He
0,130
0,158
0,141
0,143
0,104
0,173
0,124
Ho
0,104
0,094
0,097
0,108
0,083
0,100
0,086
f
0,202
0,403
0,313
0,249
0,201
0,422
0,306
Média
28
233,9
0,56
2,19
2,87
0,139
0,096
0,310
Desvio padrão
1
90,7
0,06
0,11
0,17
0,023
0,009
0,089
Araucaria – Estrutura Genética
BACIAS
MICROREGIÕES
SMO
CHAPECÓ
XANXERÊ
JOAÇABA
CANOINHAS
CURITIBANOS
LAGES
ENTRE MICROREGIÕES
PEPERI/ANTAS
CHAPECÓ
IRANI/ PEIXE
TIMBÓ/ CANOINHAS
CANOAS
PELOTAS
ENTRE BACIAS
ENTRE POPULAÇÕES
Hs
0,127
0,136
0,128
0,119
0,103
0,163
0,115
0,139
Ht
0,130
0,158
0,143
0,142
0,104
0,175
0,124
0,145
Gst
0,025
0,141
0,105
0,165
0,012
0,072
0,078
0,044
Fit
0,212
0,443
0,331
0,306
0,204
0,436
0,313
0,344
Fst
0,038
0,202
0,128
0,229
0,015
0,094
0,087
0,051
Fis
0,181
0,302
0,233
0,100
0,191
0,377
0,247
0,309
0,128
0,131
0,095
0,103
0,110
0,144
0,126
0,134
0,149
0,096
0,104
0,113
0,161
0,136
0,041
0,122
0,006
0,012
0,025
0,106
0,074
0,310
0,329
0,194
0,204
0,242
0,375
0,347
0,053
0,140
0,011
0,015
0,033
0,121
0,063
0,272
0,219
0,185
0,191
0,216
0,289
0,303
0,125
0,142
0,124
0,342
0,129
0,244
Xaxim:
*Maior variação para F entre as populações
*Grande divergência entre populações dentro de Micro
Regiões e Bacias Hidrográficas
Imbuia
*Maior diversidade genética nas populações
*Maior variação para F entre as populações
*Grande divergência entre populações dentro de Micro
Regiões e Bacias Hidrográficas
Pinho Bravo
*Baixa diversidade nas populações
*Valores de F altos, mas com grande variação
*Divergência variável entre populações dentro de Micro
Regiões e Bacias Hidrográficas
Butiá
* Grande variação de diversidade entre as populações
*Grande variação para F entre as populações
*Grande divergência entre populações dentro de Micro
Regiões e Bacias Hidrográficas
Palmiteiro – 20 populações (47 alelos)
Microregião
Joinville
Itajaí/ Blumenau
Rio do Sul
Florianópolis/
Tijucas
Tubarão
Cricipuma/
Araranguá
População
JOINVILE 1027
GARUVA 1072
JOINVILE 996
ITAJAÍ
MORRO DO BAÚ
APIÚNA
PRES. NEREU
IBIRAMA
TAIÓ
SANTO AMARO
SÃO JOSÉ
TIJUCAS
SÃO J. BATISTA
GRÃO PARÁ
SANTA ROSA
ORLEANS 118
MORRO GRANDE
PRAIA GRANDE
TREVISO
M. DA FUMAÇA
Média
Desvio padrão
nº Alelos
30
33
29
31
33
31
31
26
31
31
28
30
30
30
30
31
32
30
32
31
30,5
1,6
n
51,3
52,8
51,5
50,3
52,3
58,9
55,3
65,1
55,3
46,4
50,9
50,5
52,9
50,9
52,5
52,1
46,6
52,6
49,3
50,4
52,4
4,09
P(99%)
0,57
0,64
0,57
0,64
0,71
0,64
0,57
0,50
0,64
0,71
0,57
0,57
0,57
0,57
0,64
0,64
0,64
0,64
0,57
0,71
0,62
0,06
A
2,14
2,36
2,07
2,21
2,36
2,21
2,21
1,86
2,21
2,21
2,00
2,14
2,14
2,14
2,14
2,21
2,29
2,14
2,29
2,21
2,18
0,11
Ap
3,00
3,11
2,88
2,78
2,90
2,89
3,00
2,71
2,89
2,70
2,75
3,00
3,00
2,88
2,67
2,89
3,00
2,78
3,25
2,70
2,89
0,15
He
0,238
0,237
0,255
0,166
0,263
0,216
0,241
0,189
0,266
0,227
0,239
0,241
0,210
0,226
0,223
0,255
0,269
0,252
0,236
0,264
0,236
0,026
Ho
0,227
0,247
0,227
0,121
0,241
0,185
0,177
0,164
0,236
0,144
0,217
0,227
0,199
0,203
0,187
0,242
0,239
0,251
0,194
0,177
0,205
0,036
f
0,047
-0,043
0,114
0,274
0,083
0,145
0,268
0,129
0,111
0,368
0,091
0,059
0,056
0,103
0,166
0,052
0,113
0,001
0,179
0,331
0,130
0,107
Exclusivos
0
0
0
1
0
0
0
0
0
2
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
Raros
5
9
5
7
6
5
5
2
7
5
3
3
6
5
5
5
7
5
7
3
Palmiteiro - Microregiões
Microregião nº Alelos
n
P(99%)
A
Ap
He
Ho
f
Exclusivos
0
0
1
2
1
1
JOINVILLE
RIO DO SUL
ITAJAÍ
FLORIPA
TUBARÃO
CRICIÚMA
35
33
36
34
34
36
155,6
175,6
161,4
200,7
155,6
198,8
0,64
0,64
0,71
0,64
0,71
0,71
2,50
2,36
2,57
2,43
2,43
2,57
3,33
3,11
3,10
3,11
3,00
3,20
0,247
0,291
0,239
0,237
0,259
0,267
0,233
0,217
0,184
0,198
0,210
0,215
0,055
0,256
0,232
0,166
0,190
0,194
Média
34,7
174,6
0,68
2,48
3,14
0,257
0,210
0,184
Raros
Palmiteiro – Bacias Hidrográficas
Bacia
nº Alelos
n
P(99%)
A
Ap
He
Ho
f
Exclusivos
ITAJAÍ
ITAPOCÚ
TUBARAO
MAMPITUBA
CUBATAO
37
35
34
36
34
337,1
155,6
155,6
198,8
200,7
0,64
0,64
0,71
0,71
0,64
2,64
2,50
2,43
2,57
2,43
3,22
3,33
3,00
3,20
3,11
0,276
0,247
0,259
0,267
0,237
0,198
0,233
0,210
0,215
0,198
0,283
0,055
0,190
0,194
0,166
1
0
1
1
2
Média
35,2
209,5
0,67
2,51
3,17
0,257
0,211
0,180
Raros
Palmiteiro – Estrutura Genética
Ht
0,247
0,277
0,239
0,238
0,259
0,268
0,268
Gst
0,014
0,120
0,098
0,034
0,092
0,046
0,041
Fit
0,062
0,303
0,267
0,175
0,225
0,207
0,227
Fst
0,021
0,181
0,136
0,044
0,134
0,063
0,048
Fis
0,042
0,149
0,151
0,137
0,106
0,154
0,189
ITAPOCÚ
CUBATÃO
MAMPITUBA
TUBARÃO
ITAJAÍ
ENTRE BACIAS
0,243
0,230
0,256
0,235
0,229
0,257
0,247
0,238
0,268
0,259
0,266
0,265
0,014
0,034
0,046
0,092
0,139
0,028
0,062
0,175
0,207
0,225
0,305
0,227
0,021
0,044
0,063
0,134
0,177
0,035
0,042
0,137
0,154
0,106
0,155
0,199
0,237
0,264
0,099
0,226
0,113
0,127
BACIAS
MICROREGIÕES
JOINVILLE
RIO DO SUL
ITAJAÍ
FLORIPA
TUBARÃO
CRICIÚMA
ENTRE MICROREGIÕES
Hs
0,243
0,244
0,215
0,230
0,235
0,256
0,257
ENTRE POPULAÇÕES
Butiá da Praia
*Alta diversidade nas populações
*Grande variação para F entre as populações
*Divergência variável entre populações dentro de Micro
Regiões e Bacias Hidrográficas
Olandim (Guanandí)
*Valores de F elevados em todas as populações
*Divergência variável entre populações dentro de Micro
Regiões e Bacias Hidrográficas
Canela Preta
(Dados em processamento)
Canela Sassafrás
(Dados em processamento)
Grápia – 9 populações (37 alelos)
População
Palma Sola
São Miguel do Oeste Itapiranga
São João do Oeste
Caibi
Chapecó
Palmitos
Quilombo
Itá
Concórdia
Seara
Alto Bela Vista
Média
Desvio padrão
nº Alelos
29
27
27
29
27
36
29
30
29
29
3
n
48,4
30,5
48,3
52,2
42,7
54,7
33,5
44,3
49,6
44,9
8,2
P
0,75
0,75
0,67
0,92
0,67
0,92
0,67
0,75
0,67
0,75
0,10
A
2,42
2,25
2,25
2,42
2,25
3,00
2,42
2,50
2,42
2,44
0,23
Ap
2,89
2,67
2,88
2,55
2,88
3,18
3,13
3,00
3,13
2,92
0,21
He
0,305
0,374
0,338
0,327
0,279
0,358
0,278
0,357
0,307
0,325
0,035
Ho
0,219
0,240
0,291
0,262
0,239
0,230
0,221
0,292
0,298
0,255
0,032
f
0,282
0,361
0,142
0,200
0,146
0,361
0,208
0,183
0,029
0,218
0,108
Exclusivos
0
0
0
1
0
2
0
0
0
Raros
4
2
2
3
2
10
4
2
4
Grápia - Microregiões
Microregião
nº Alelos
n
P
A
Ap
He
Ho
f
Exclusivos
Raros
SMO
CHAPECÓ
CONCÓRDIA
31
37
30
127,2
149,5
127,3
0,83
0,83
0,75
2,58
3,08
2,50
2,90
3,30
3,00
0,354
0,334
0,317
0,252
0,243
0,275
0,289
0,275
0,134
0
5
0
4
11
2
Média
32,7
134,7
0,81
2,72
3,07
0,335
0,257
0,236
Grápia – Bacias Hidrográficas
Bacia
nº Alelos
n
P
A
Ap
He
Ho
f
Exclusivos
Raros
Alto Chapecó
Baixo Chapecó
30
37
127,3
276,7
0,75
0,92
2,50
3,08
3,00
3,18
0,317
0,354
0,275
0,248
0,134
0,301
0
7
2
9
Média
33,5
202,0
0,83
2,79
3,09
0,336
0,261
0,223
MICROREGIÕES
Grápia – Estrutura Genética
Hs
Ht
Gst
Fit
Fst
Fis
SMO
0,340
0,360
0,055
0,309
0,081
0,248
CHAPECÓ
0,322
0,332
0,030
0,285
0,041
0,254
0,315
0,321
0,019
0,143
0,027
0,119
0,336
0,344
0,023
0,265
0,035
0,239
Alto Chapecó
0,331
0,356
0,069
0,311
0,079
0,252
Baixo Chapecó
0,315
0,321
0,019
0,143
0,027
0,119
ENTRE BACIAS
0,336
0,338
0,006
0,261
0,011
0,253
ENTRE POPULAÇÕES
0,326
0,346
0,058
0,262
0,064
0,212
BACIAS
CONCÓRDIA
ENTRE MICROREGIÕES
Cedro
*Diversidade alta nas populações
*Valores de F também elevados na maioria das
populações
*Divergência baixa entre populações dentro
Micro Regiões e Bacias Hidrográficas
Cabreúva
*Diversidade alta nas populações
*Variação nos valores de F entre as populações
*Divergência variável entre populações dentro
de Micro Regiões e Bacias Hidrográficas
Padrões Gerais
•Valores F elevados – perda da diversidade no
tempo
•Redução drástica nos tamanhos efetivos
populacionais
•Efeitos de fragmentação e superexploração
•Consequência da fragmentação (e redução/
ausência da Fauna) - Redução de Fluxo Gênico
PERDA DE DIVERSIDAE
⇓
PERDA DA CAPACIDADE
ADAPTATIVA
⇓
PERDA DO DINAMISMO DAS
POPULAÇÕES
⇓
TEMPO
⇓
EXTINÇÃO LOCAL
Os 5 Critérios da IUCN Red List 2001
Perigo crítico (CR)
Redução da
pop
Abrangência
geográfica
. km2
Tamanho da
pop.
Declínio da
pop.
Prob. extinção
Em perigo
(EN)
Vulnerável
(VU)
80% em >10 anos ou 3 50% em >10anos ou 3 30% em >10anos ou
gerações;
gerações
3 gerações;
100 a 10
5000 a 500
20000 a 2000
> 250 ind.
> 2500 ind.
> 10000 ind.
25% declínio contínuo
20% declínio
10% declínio
da pop. em 3 anos ou 1 contínuo da pop. em 5 contínuo da pop. em
geração;
anos ou 2 geração
10 anos ou 2
geração
50% da pop. em 10
anos ou 3 gerações.
20% da pop. em 20
anos ou 5 gerações.
10% da pop. em 100
anos.
Perda de diversidade (F) é cumulativa ao longo das gerações
F inicial
F 3 gerações
F 7 gerações
0,0
0,0
0,0
0,1
0,27
0,52
0,25
0,57
0,87
0,3
0,66
0,92
0,5
0,88
0,99
População Mínima Viável – Conservação no tempo
e Tamanho efetivo Populacional (Ne)
F
N
Ne
N(50)
N(500)
N(2000)
Área (ha)
(d=40)
Área (ha)
(d = 10)
0,0
50
50
50
500
2000
50
200
0,1
50
45
55
550
2200
55
220
0,25
50
40
63
630
2520
63
252
0,30
50
38
65
650
2600
65
260
0,50
50
33
75
750
3000
75
300
•Contudo existe diversidade potencial
•Algumas populações
•Conjunto das populações
Possibilidades:
*Ampliação de conectividade – Plantios (sementes da região)
*Enriquecimento - ¨Plantios¨ (sementes da região)
Necessidade
*Políticas de estímulo aos Plantios com espécies estratégicas
(fauna e uso)
*Políticas de criação de ACS e APS