PADROES DE DISTRIBUIÇÃO
ESPECIES E BIOGEOGRAFIA
TAXONS SUPERIORES
SCOMUNIDADE
NIICHO ECOLOGICO
NICHO MULTIDIMENCIONAL
AS DIMENCOES
FATORE INTRINSECOS
FATORES EXTRINSECOS
NICHO FUNDAMENTAL
NICHO REALIZADO
BIOGEOGRAFIA
PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO
Comunidade
Táxons
Passado
presente
BIOGEOGRAFIA
PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO
p
a
s
s
a
d
o
Passado / espécies
Passado/ comunidades
Atual
Biomas=comunidades
táxons
Distribuição atual/ gênero araucária
13 espécies
FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS NA
DISTRIBUIÇÃO DOS SERES VIVOS
Os organismos não são distribuídos de forma homogênea e
tampouco estática
Ao longo do tempo, os organismos se movimentam na
superfície terrestre expandindo ou contraindo sua área de
distribuição, substituindo ou sendo substituídas (extinção) por
novas formas (especiação).
Todos os ecossistemas que compõem a biosfera (união de
todos os espaços onde há vida na Terra) seguem o principio
geral de que a vida na Terra só ocorre onde as condições
ecológicas ficam dentro dos limites de tolerância para os
quais ela foi programada
A distribuição segue esse principio, que definiu ao longo da
historia
evolutiva os dois processos fundamentais da biogeografia:
- os organismos tendem a estabelecer colônias e a expandir suas
populações para novas áreas, segundo seus limites de tolerância
-os organismos podem ser extintos totalmente da biosfera (ou
parcialmente em algumas regiões), à medida que a vida e o
ambiente seguem sua trajetória de transformação.
A capacidade de expansão da vida e seus limites de distribuição
depende:
-uma serie de fatores extrínsecos=atributos ambientas
- fatores intrínsecos=atributos da espécie
As necessidades abióticas e bióticas estão definidas pela interação de
variáveis do meio físico e biológico e da ecologia de cada organismo
A ecologia de cada comunidade biológica atual não explica todas as
heranças do passado, das outras eras geológicas em que a Terra possuiu
FATORES QUE INFLUEM NA DISTRIBUIÇÃO
DA VIDA
Nicho de um organismo representa os intervalos de condições que ele
pode tolerar e os modos de vida que ele possui (seu papel no sistema
ecológico)
Um espécie precisa de uma combinação de fatores biótipos e abióticos
para sobreviver, ou seja, existem inúmeras variáveis ambientais dentro
das quais uma espécie consegue sobreviver. Algumas dessas variáveis
podem ser temperatura, umidade, salinidade, PH, recursos alimentares,
locais para nidificação, intensidade luminosa, pressão predatória,
densidade populacional, entre outras, que parece limitar a distribuição
de muitas espécies, que podem ser expressas no conceito de nicho
multidimensional (HUTCHINSON, 1957), em que cada espécie
apresenta um limite de tolerância para cada variável (fator limitante),
que constitui uma dimensão. A superposição das dimensões
espacializadas constitui o nicho ecológico.
Tolerância a um fator limitante:
esteno = limites de tolerância amplos
euri= limites de tolerância estreitos
LEI DO MINIMO DE LIEBIG = qualquer condição que se aproxime
ou exceda os limites de tolerância, é uma condição limitante ou fator
limitante
LEI DA TOLERANCIA DE SHELFORD = a existência e o sucesso
reprodutivo de um organismo depende do conjunto integral de um
complexo de situações. A ausência ou insucesso de um organismo pode
ser provocado pela deficiência ou excesso qualitativo ou quantitativo
relativamente a qualquer dos diversos fatores que se aproximam dos
limites de tolerância dos organismos.
Em biogeografia , o conceito de nicho é considerado em duas
dimensões:
NICHO FUNDAMENTAL: área total onde se encontram as
condições do meio físico necessárias para existência da espécie.
NICHO REALIZADO: parte do nicho fundamental ocupada
realmente pela espécie, que ali fica de certa forma confinada devido a
interações competitivas, para livras-se de predadores ou devido a
barreiras geográficas como oceanos, cordilheiras etc.. que impedem a
dispersão dos organismos para as demais áreas do nicho fundamental.
A existência de insetos polinizadores, aves e animais como dispersores
de sementes também influi na distribuição.
NICHO MULTIDIMENSIONAL
NICHO REALIZADO
Os organismos podem apresentar um intervalo de tolerância variável
para diferentes fatores, com: água e temperatura.
Em determinadas condições um organismo pode suportar melhor a
escassez de água, mas ser pouco tolerante a mudanças de temperatura
Há espécies com limites de tolerância amplos que ocorrem em varias
partes do globo. Estas espécies, provavelmente tem largas faixas de
tolerância (esteno) para diversos fatores, como luz, água, temperatura,
solos etc.
As espécies cosmopolitas apresentam amplos limites de tolerância para
diversos fatores
As espécies endêmicas apresentam limites de tolerância estreitos, seja
para um fator ou conjunto de fatores.
PROBLEMAS RELATIVOS AO CONCEITO DE FATORES
LIMITANTES
A distribuição dos seres vivos sobre a terra é condicionada por um
conjunto de fatores
Um único fator não limita a crescimento de uma população
há evidencias que o estresse tem um papel fundamental na definição
dos limites de distribuição.
Ex: muitas alterações ambientais não eliminaram os organismos dos
ecossistemas, mas estes sob estresse, e em muitos casos são suscetíveis a
doenças e são menos produtivos.
FATORES ECOLOGICOS (AMBIENTAIS)
FATORES ABIOTICOS
fatores climáticos
LUZ
TEMPERATURA
AGUA
VENTO E PERTURBAÇOES ATMOSFERICAS
Fatores edáficos
FATORES FISICOS (textura, estrutura, estabilidade
hidratação)
FATORES QUIMICOS ( teor de calcareo, ph, nitratos,
deficiências químicas)
FATORES BIOTICOS
INTERESPECIFICOS:
PREDAÇAÕ E HERBIVORIA
COMPETIÇÃO
COEVOLUÇAO E MUTUALISMO
Outras relações interespecificas= inquilinismo, comensalismo,
saprofitismo
INTRAESPECIFCOS
CAPACIDADE DE DESLOCAMENTO
CAPACIDADEDE REPRODUÇÃO E A TAXA DE
CRESCIMENTO
CAPACIDADE DE DISSEMINAÇAO
POTENCIAL EVOLUTIVO
POTENCIAL ECOLOGICO
FATORES PALEOGEOGRAFICOS E PALEOCLIMATICOS
Evolução biológica e geológica terra
Variações climáticas quaternárias: importância paleo-ecológica
Paleodistribuição e distribuição geográfica atual
FATOR ANTROPICO
LUZ
Distribuição da energia luminosa em função da latitude e altitude,
orientação das vertentes, estação do ano, da hora e do estado da
atmosfera
A importância da luminosidade sobre as plantas varia conforme a
intensidade/fotossíntese, calor/tropismos e
A domesticação da radiação solar: o caso da camada de ozônio. O
ozônio é uma substância química formada por três átomos de oxigênio.
O oxigênio, começou a se acumular na atmosfera há aproximadamente
400 milhões de anos. Mas as moléculas de oxigênio, sob a ação
constante dos raios ultravioletas (UV) do Sol, quebravam e depois se
recombinavam, dando origem ao ozônio.
A fotossíntese: quanto maior a disponibilidade de luz, melhor a
condição para que a conversão da energia luminosa em biomassa
Classificação das plantas conforme a luminosidade
a) heliofilas: vivem sob forte iluminação (plantas de deserto e
lugares
altos)
b) espécies vegetais que tem um optimum sob o máximo de
iluminação (100%), mas que podem viver sob até 40% de
iluminação)
– c) espécies vegetais adaptadas à sombra ou
Ciafíticas, que vivem sob uma iluminação média
entre 20 e 40%.
– c) as verdadeiras ciafíticas vivem sob uma
cobertura vegetal densa. Plantas de sobosque
sombrios e cujo optimum se situa entre 5 e 10%
de luz, com 3% este grupo de plantas sobrevive
mas não floresce.
.
INFLUENCIAS DA LUZ
Periodicidade da luz e ritmos biológicos na atividade diária e sazonal
de plantas e animais
Periodicidade diária:
plantas onze horas, dama da noite, girassol
Germinação de plantas: plantas de dias longos e curtos
Ritmo circadiano: baratas e micro fauna do solo
Peridiocidade anual :
desenvolvimento das gônadas
postura de ovos
floração; plantas tropicais, de dias curtos
germinação
Fotoperiodismo
É a influencia da duração do dia no florescimento dos
vegetais. A esse respeito as plantas podem ser classificadas
em:
Plantas de dias longos
São plantas que florescem geralmente no fim da primavera e
no verão, quando os dias são longos.
Neste caso a duração do dia tem que ser maior do que um
período mínimo para que o vegetal possa florescer.
É interessante notar que, mesmo que o dia seja curto, se
interrompermos a noite longa, estas plantas florescem, o que
indica que a duração das horas de escuridão e a duração do
período iluminado é que faz o vegetal florescer.
Plantas de dias curtos
São plantas que florescem geralmente no início da
primavera, quando os dias são mais curtos. Neste caso a
duração do dia não deve ultrapassar um período máximo
para que a planta possa produzir suas flores
Plantas indiferentes
Podem florescer em qualquer época do ano, não dependendo
da duração dos dias.
Fotoblastismo
É a influência da luz na germinação das sementes. A esse
respeito as plantas podem ser fotoblásticas positivas (que só
germinam na luz) e fotoblásticas negativas (que só germinam
no escuro).
TEMPERATURA
Determinação indireta das zonas climáticas em função do aporte de
energia que controlam a temperatura atmosférica, que influencia:
as variações de pressão
os sistemas de ventos
as precipitações
as correntes oceânicas
Distribuição análoga á distribuição da luz
Ação fisiológica da temperatura: a vida de vegetais e animais
desenvolve-se entre determinados parâmetros de temperatura, uma
vez que os processos fisiológicos seguem a lei de Vant’Hoffsch .....a
velocidade de reação na transformação de substâncias inorgânicas e
orgânicas dobra com a elevação da temperatura
A vida desenvolve-se da forma ativa entre menos de 1,5°C
e 55°C positivos
Casos extremos apresentam as algas azuis, que vivem
normalmente em temperaturas acima de 80°C. e algumas
algas marinhas em temperaturas abaixo de 2°C
Temperaturas mais baixas ou mais elevadas são suportadas
apenas em forma latente
A maioria dos organismos tem um ótimo de temperatura
para as sua reações metabólicas
Nas plantas a temperatura é necessária para respiração e
fotossíntese
Reações comportamentais à mudança da temperatura
– Hibernação, repouso
– Mudança na pelagem
– Migração
– Indolência e dormência
Resistência ao gelo
– Fator importante, mas mal conhecido
– Vegetais de clima frio podem sobreviver a dezenas de graus
negativos por um mecanismo não bem elucidado
– Certas plantas tropicais não resistem a temperaturas de + 10C
– As medias anuais não são suficientes para se considerar o efeito
de um fator, as excepcionalidades podem ser mais importantes
Efeitos da temperatura
Toda a planta tem uma temperatura mínima, abaixo da
qual não sobrevive; uma temperatura ótima, onde se
crescimento é maior, e uma temperatura máxima, que lhe
causa a morte.
O efeito letal do frio nem sempre é provocado pelo
congelamento da seiva mas, muitas vezes, pela falta de
água que provoca.
Por outro lado, as altas temperaturas não só provocam
uma perda excessiva de água como inativa enzimas
indispensáveis para a manutenção da vida.
Termoperiodismo
É a influência do frio no florescimento dos vegetais. A
maioria das plantas necessita atravessar um período frio, que
desperta os seus botões florais, para depois florescer.
O fato de se fazer passar a planta pelo período frio que
provoca o seu florescimento chama-se vernalização, que
pode ser natural ou artificial.
Efeitos da umidade
precipitação
media anual
Solos
solos
FATORES PALEOGEOGRÁFICOS E
PALEOCLIMÁTICOS
Evolução geológica da terra
Evolução da Biosfera=hidrosfera, atmosfera, camada de
ozônio,
Diastrofismo vulcânico e alteração da atmosfera e as
variações climáticas
A importância páleo-ecológica das variações climáticas
quaternárias e distribuição da flora e da fauna
A importância do conhecimento da paleodistribuição das
espécies para a sua distribuição geográfica atual
FATORES BIOTICOS
INTERESPECIFICOS:
PREDAÇAÕ E HERBIVORIA
COMPETIÇÃO
COEVOLUÇAO E MUTUALISMO (interação entre duas
espécies que se beneficiam reciprocamente )
Outras relações interespecificas= inquilinismo, comensalismo (
associação entre indivíduos onde um deles se aproveita
dos restos alimentares do outro sem prejudicá-lo),
saprofitismo
CONSUMIDORES
Todas as formas de vida são consumidoras ou vitimas de
consumidores.
As interações mais fundamentais da natureza:
predação=predador-presa
herbivoria=herbívoro-planta
parasitismo=parasita-hospedeiro (consumo de partes
de organismo vivos)
parasitoide
detritíveros (material orgânico morto)
Predadores tem adaptações para explorar suas presas
Presas tem adaptações para escapar dos predadores
As plantas tem adaptações estruturais e químicas para se
defenderem dos herbívoros
COMPETIÇÃO
Qualquer uso ou defesa de um recurso por um indivíduo que
reduz a disponibilidade para outros indivíduos
Os consumidores competem por recursos
Competição intraespecífica= regula o tamanho da
população, seleção natural e mudança evolutiva
Competição interespecífica=alelopatia,
COEVOLUÇÃO E MUTUALISMO
as relações antagonistas (consumidor-recurso, competição)
entre duas espécies pode levar à coevolução
Quando as populações de duas ou mais espécies interagem,
cada uma pode evoluir em resposta àquelas características da
outra que afeta o ajustamento evolutivo
Num sentido mais amplo, coevolução, reconhece que cada
espécie influencia a evolução de todas as outras com as quais
interagem
Geralmente coevolução designa a situação na qual uma
espécie desenvolve adaptação especificamente a outra espécie
que também evolui em resposta `sua interação.
Interações cooperativas (mutualismo)
Beneficiam ambas as partes
Pode ser:
trófico=cada parceiro é especializado para proporcionar
um nutriente limitante diferente
defensivo =um parceiro proporciona proteção ou remove
herbívoros ou parasitas , geralmente em troca de comida
dispersivo=interação planta-animal na qual o animal
dispersa o pólen ou semente durante a coleta ou
processamento do alimento
FATORES BIOTICOS
INTRAESPECIFCOS
CAPACIDADE DE DESLOCAMENTO
DE
CAPACIDADEDE REPRODUÇÃO E A TAXA
CRESCIMENTO
CAPACIDADE DE DISSEMINAÇAO
POTENCIAL EVOLUTIVO (mudança da
freqüência de genes nas populações)
FATOR ANTRÓPOGÊENICO
Difusão antropocórica não intencional
Ação consciente
PRINCIPAIS FASES DE INTERVENÇÃO DO HOMEM
NA BIOSFERA
Descoberta do fogo
Fundição de metais
Expansão da agricultura medieval
Descobrimentos do séc.. XV
Revolução industrial
Contradições da última metade do séc. XX