Ecologia Básica: Fatores limitantes

Ecologia Básica:
Fatores limitantes
Roberth Fagundes
Interação entre organismos e ambiente
Habitat: Lago (água, 25°C, alimento)

Caracter: Tegumento

Teg. Fino (baixo isolamento
térmico e proteção)

T. fino (TF): 100%
após 10 mil anos


Caractere tegumento:
Genótipos:



T. fino (TF): 80%
T. grosso (TG): 10%
T. poroso (TP): 10%

Variabilidade Genética

Evolução por mutação
Reprodução: 25°C

Aptidão (prole produzida): TF > TP e TG
10 mil anos
 Aptidão
>
 Fitness:
Sobrevivência
 Crescimento
 Reprodução

Reprodução: 25°C – 15°C

Aptidão (prole produzida): TG > TF > TP
20 mil anos: 25°C – 15°C
Evolução por seleção natural
Evolução por seleção natural

Mudança ambiental


Variabilidade genética



Tegumento grosso: vantagem adaptativa: adaptação ao frio
Tegumento grosso: maior aptidão
Hereditariedade


Caractere tegumento: fino, grosso e poroso
Reprodução diferenciada


25°C – 15°C
Nova geração possuía tegumento grosso
Tegumento grosso:

Maior Fitness: sobrevivência, crescimento e reprodução
30 mil anos: migração
30 mil anos: colonização (abundância e
distribuição)
10°C
5°C
Limite de tolerância
População se distribui em habitats de 10 a 45°C
45°C
300 indivíduos
Temperatura é um fator limitante
60°C
Fatores limitantes

Fatores que em falta ou excesso afetem o fitness de um
indivíduo ou espécie;
Condições

Características químicas e físicas



Não são consumidas ou esgotadas
Sujeitas a variações temporais e de intensidades
Podem ser de efeito direto ou indireto
Recurso

Qualquer substância ou objeto exigido
pelo organismo para sobrevivência,
crescimento e reprodução.






Espaço
Abrigo
Nutrientes
Água
Luz
Parceiros sexuais
Restrições abióticas
Restrições comportamentais

A populações de cambacicas duplicou em uma floresta após
a instalação de ninhos artificias

População limitada por locais de nidificação
Restrições bióticas

As cracas Balanus excluem competitivamente as
cracas Chthamalus da zona de maré baixa
Restrições bióticas
Restrições bióticas

Em florestas secundárias da amazônia central, Tococa
bullifera consegue se estabelecer, porém seu parceiro
mutualista, a formiga Azteca, tem dificuldade em fundar
colônias:


Maior herbivoria
Maior mortalidade de plantas
Lei de tolerância

Cada organismo possui um intervalo de condições ambientais
às quais ele está adaptado, o que define seu ótimo
Princípios de tolerância

Uma mesma espécie pode ter ampla tolerância a um fator e
estreita a outro.

Condições não ótimas de um fator (ou a ação de algum fator
de tensão) podem causar alterações na amplitude de
tolerância a outros fatores.

Em ambientes naturais, as espécies muitas vezes não vivem
dentro da faixa ótima em relação a um determinado fator.

Indivíduos reprodutivos e em estágios imaturos apresentam,
em geral, amplitudes de tolerância mais estreitas.
S
5°C
C
R
C
S
60°C
20°C
25°C
Rochas
Espaço (Sedimento): Fator limitante
Fluxo de alimentos
5
10
10
5
0
Fator limitante: alimento
30 mil anos: temperatura, espaço e alimento
40 mil anos: predador
Fator limitante: predação
40 mil anos: temperatura, espaço, alimento
e predação
50 mil anos: especialização
5°C
60°C
Fatores limitantes

Temperatura: restrição fisiológica


Espaço: sedimento para abrigo


25%<100%
Alimento: itens por indivíduo


25<35<55
5<10...
Predadores: morte

10%<30%<40%
Nicho ecológico
Alimento (p.
ind.)
Temperatura
60
50
40
30
20
10
0
Predadores (%)
Espaço (%)
Nicho Ecológico
1.00
24.00
23.00
22.00
21.00
20.00
19.00
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
18.00
8.00
17.00
9.00
16.00
10.00
15.00
11.00
14.00
12.00
13.00
Nicho Ecológico
Constrição de nicho
0°C
30°C
40°C
55°C
60°C
Nicho ecológico

Conjunto dos limites de tolerância
Limites de tolerância: nicho ecológico
Nicho ecológico


Nicho fundamental: amplitude de condições e recursos
necessárias para a ocorrência da espécie sem considerar
efeitos de interação.
Nicho realizado: amplitude de condições e recursos que
o organismo consegue utilizar considerando interações
ecológicas.
NICHO
FL
HABITAT
LIMITE DE TOLERÂNCIA
F
L
Nicho ecológico
Temperatura
Alimento (p. ind.)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Predadores (%)
Temperatura
Espaço (%)
Alimento (p. ind.)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Predadores (%)
Espaço (%)
Temperatura
80
60
40
20
Alimento (p. ind.)
0
Predadores (%)
Espaço (%)
Temperatura
80
60
40
20
Alimento (p. ind.)
0
Predadores (%)
Espaço (%)
Temperatura
80
60
40
20
Alimento (p. ind.)
0
Predadores (%)
Espaço (%)
Nicho ecológico


Nicho fundamental: amplitude de condições e recursos
necessárias para a ocorrência da espécie sem considerar
efeitos de interação.
Nicho realizado: amplitude de condições e recursos que o
organismo consegue utilizar considerando interações
ecológicas.
Nicho fundamental e nicho
realizado
Limites de tolerância:
Temperatura: -10°C < 70°C
Substrato: 0%
Alimento: 20 un/ind.
Predação: n.a.
Espécies exóticas e espécies invasoras
Espécie em
ambiente nativo
Fase de
transporte
Barreira: Geográfica
Transportada para
um novo ambiente
Fase de
colonização
População morre
no novo ambiente
Barreira: Condições abióticas
Sobrevive no
novo ambiente
População não cresce
Barreira: Interações bióticas
Fase de
estabelecimento
População cresce
Fase de
espalhamento
Não transportada
Sem dispersão
Barreira: Elementos da paisagem
Ampla dispersão
Fatores limitantes
Espécies invasoras
Redução da
biodiversidade
Prejudicial
a saúde
humana
Impactos
das
espécies
invasoras
Prejudicial às
atividades
econômicas
Desequilíbrio
ecológico
A água de lastro
Modificações das condições ambientais ao
longo de um processo de sucessão
Sucessão ecológica
Fitoplâncton
Cianobactérias
Zooplâncton
Alimento
(p.
Alimento
(p.
ind.) ind.)
Temperatura
Temperatura
80 100
80
60
60
40
40
Alimento (p.
20
20
ind.)
0
0
Temperatura
60
50
40
30
20
10
0
EspaçoEspaço
(%) (%)
Predadores
(%)
Predadores
Predadores
(%) (%)
Espaço (%)
Sucessão ecológica
70
20
Temperatura
60
Detritívoro
40
20
Alimento (p.
ind.)
0
Predadores
(%)
Espaço (%)
Sucessão: Clímax
Nicho fundamental e nicho
realizado
Invasão natural: Modificações das condições
ambientais ao longo de um processo de sucessão
Alteração das condições ambientais
Substrato aberto
Organismos se
estabelecem
• Pioneira
Maior flutuação
ambiental
Novos
organismos
• Seres
Maior
complexidade do
ecossistema
Estabilização da
comunidade e das
condições do meio
• Clímax
Sucessão primária
Sucessão secundária
Sucessão ecológica:
Sucessão em florestas: mudanças nos
microclimas e microhabitats
Pioneiras (generalistas) e Persistentes (especialistas)
Sucessão ecológica: um ciclo sem fim
Estocasticidade
Comunidade clímax existe?
Comunidade clímax existe?
Melhoria
Estabilidade
Heterogeneidade
de habitat
Biomassa
Diversidade
Estágio final de sucessão = alta diversidade
O dilema das perturbações ambientais
Hipótese do distúrbio intermediário
Queima controlada
Ecologia da conservação
Leis de tolerância: aplicação
Leis de tolerância: aplicação


As previsões otimistas esperam aumento de 2°C
reduzindo 25% da Mata Atlântica;
As pessimistas esperam 6°C e redução de 50%;
Aquecimento antrópico
Arianta arbustorum
Ceapaea nemoralis
Arianta arbustorum
Ceapaea nemoralis
Resumão