Biogeografia de Ilhas

Biogeografia de Ilhas
Vida e morte nas ilhas
Maratona de Biogeografia
Fundamentos de Ecologia e Modelagem Ambiental
Aplicados à Conservação da Biodiversidade
Vivian F. Renó
12/04/2012
Isolamento e Evolução
Isolamento - um dos principais fatores para
que ocorram mudanças evolutivas
Ilhas - papel central no estudo da evolução
O Isolamento geográfico dos Tentilhões de
Darwin das Ilhas Galápagos produziram
mais de uma dúzia de espécies.
Acesso dos seres vivos a ilhas isoladas
Os oceanos são barreiras eficazes para a
distribuição de todos os animais terrestres,
exceto aqueles capazes voar longas distâncias.
Acesso dos seres vivos a ilhas isoladas
Ilhas flutuantes
Cuba (1969) - ilha flutuante de vegetação (13m diâmetro)
10-15 árvores de até 12 metros de altura
160 km em 11 dias
Ao longo do tempo geológico muitas
dessas ilhas podem ter atingido ilhas
isoladas
Acesso dos seres vivos a ilhas isoladas
As plantas são mais adaptadas a viagens de
longa distância:
Necessárias poucas sementes x fêmea prenha ou casal
São transportadas e podem
germinar depois ~ 2 semanas
no trato digestivo
Flutuam longas
distâncias no oceano
Voam longas
distâncias
Aderem a
pelos / penas
Acesso dos seres vivos a ilhas isoladas
Ex. Ilhas Galápagos
Flora - América do Sul
378 colonizações
60% por aves
31% pelo vento
9% pelo mar
Efeitos do isolamento
Ilhas são mais pobres em ssp que as comunidades continentais
equivalentes (fontes)
Riqueza da ilha depende da riqueza da fonte
Riqueza da ilha aumenta com o seu tamanho (disponibilidade de
habitats)
Riqueza diminui com isolamento da ilha (dificuldade de acesso)
i3
(i3 < i1)
i1
Fonte > i1,2,3,e 4
i4
(i3 > i4)
(i4 < i2)
i2
(i1 > i2)
Efeitos do isolamento
Porque a fonte tem sempre maior riqueza de ssp que
as ilhas?
Maior taxa de extinção
Efeitos de catástrofes (erupções, tsunami, incêndios) mais
duradouros
Refúgios escassos
Pouca oportunidade de fuga
Difícil re-colonização após extinção
Organismos que chegam podem não se adaptar aos diferentes
estresses bióticos e climáticos da ilha
População podem não possuir a diversidade genética necessária
para lidar com mudanças ambientais
Pequenas populações são mais suscetíveis a mudanças genéticas
aleatórias não-adaptativas
Efeitos do isolamento
90% das extinções de aves (desde 1600) ocorreram em
ilhas
Taxa 50 vezes > que no continente (fonte)
Dessas extinções, 75% ocorreram em pequenas ilhas
• Fauna de ilhas tende a ser
desequilibrada
• Menor quantidade e variedade de
predadores
• Maior risco de extinções
estocásticas
A teoria da biogeografia de ilhas *
O numero de espécies numa ilha depende do equilíbrio entre a
taxa de colonização de novas ssp e da taxa de extinção de ssp já
existentes
1. tamanho da ilha
2. topografia e elevação da ilha
3. distância da fonte
4. riqueza da fonte
* MacArthur, R.H. and Wilson, E.O. 1967. The theory of island biogeography
A teoria da biogeografia de ilhas *
Tamanho da ilha
1. Alta taxa de colonização
- Maioria das ssp são novas
- Ilha pode ser alcançada por organismos
adeptos a dispersão
2. Diminuição da taxa de colonização
- Maioria de ssp já existem
3. Aumento da taxa de extinção
- Competição
4. Equilíbrio entre as taxas de
colonização e extinção
Distância da fonte
* MacArthur, R.H. and Wilson, E.O. 1967. The theory of island biogeography
A teoria da biogeografia de ilhas *
Aplicações da teoria:
Topos de montanhas
Cavernas
Fragmentos de vegetação
Plantas isoladas em desertos
* MacArthur, R.H. and Wilson, E.O. 1967. The theory of island biogeography
Oportunidades para radiação adaptativa
Conquista de um novo nicho ecológico, em que não há
competidores, permitindo que a espécie se torne
permanentemente adaptada a um novo modo de vida (hábitos
alimentares, comportamentais)
Processo requer longos períodos – ilhas grandes e estáveis
Ex. Tentilhões de Darwin
Ciclideos africanos
Rubiaceae de Samoa (Sarcopygme)
As ilhas havaianas
As ilhas havaianas
Resultado de extrema isolação
Grupos ausentes:
•Peixes de água doce
•Anfíbios
•Répteis
•Mamíferos (exceto morcegos)
Pássaros:
• 15 colonizações
• Maioria origem americana
Fauna e Flora
• Maioria origem indo-malaia
• Gradiente oeste > leste
As ilhas havaianas
• Originalmente nectívoros
Hawaiian Honeycreepers
• Radiação adaptativa nas ilhas
• Variadas dietas:
- néctar
- néctar-insetos
- insetos
Conclusão
As ilhas proporcionam uma oportunidade única no estudo da
evolução.
Sua fauna e flora, relativamente pequena e empobrecida,
favorecem a ocorrência de rápidas modificações evolutivas e de
radiações adaptativas.
Ao mesmo tempo, a vida nas ilhas é surpreendentemente
perigosa, de modo que existe uma interação complexa entre os
processos de colonização, imigração e extinção.
Análises quantitativas começam a fornecer informações
extremamente valiosas para a compreensão da história e
estrutura dos ecossistemas, tanto dos continentes quanto de ilhas.