Curso Ecologia/CEFET MG

Curso Ecologia/CEFET MG
Aula 5:
Interações Ecológicas
Como as populações se comportam
quando estão em comunidades.
Populações em comunidades - espécies em
interação dentro de uma área geográfica
Afetam +
ou – as outras
Sps envolvidas
Podem atuar como agente regulador das populações
Podem agir como forças seletivas em processos evolutivos das sps envolvidas- coevolução
Tipos de interações
Harmônicas
•
(intraespecífica): Colônias (celenterados, biofilmes),
unidos fisicamente e
Sociedades (abelhas e
formigas)
(interespecífica): Protocooperação (facultativas) ex:
pássaro palito e crocodilo, carang. Bernardo-eremita e anêmona;
Mutualismo ou Simbiose: (obrigatória) ex:
liquens (alga+fungo), rhizobium e leguminosas, micorrizas;
Cupins +protozoários; boi +bactérias e protozoários;
Comensalismo (rêmora e o tubarão)
Inquilinismo (peixe agulha se esconde dentro
do pepino do mar); plantas epífitas (orquídeas e
samambaias, usam a planta como suporte)
Tipos de interações (desarmônicas)
• Intra-específicas: Competição (por espaço, por alimento, pela
•
fêmea; ex: territorialidade em cães, lobos, etc, favorece a
seleção natural = Evolução)
Canibalismo (fêmea do louva a Deus)
• Inter-específicas: Competição (exclusão competitiva de Gause,
•
ex: Paramecium, ver Figura)
Predação (forma de regular tam. Populacional;
•
ex; lince e coelho, ver gráfico e curva de crescimento)
Amensalismo (-/ 0)algas vermelhas liberam toxinas
na
água, fungos que liberam antibióticos)
Parasitismo (usado como controle biológico)
Esclavagismo (formigas vermelhas escravizam
formigas foscas)
Sociedades (divisão de tarefas) (+/+)
Colônias (+/+)
organismos unidos fisicamente (intraespecífica )
Protocooperação (+/+)
relação facultativa
Mutualismo (+/+) interespecífica
Musgos e liquens
(fungos + algas)
Simbiose (+/+ )
relação obrigatória
Nos liquens evidencia-se uma evolução nesse tipo de associação
Desde o parasitismo até o mutualismo.
Líquens primitivos
Líquens mais avançados
Liquens (algas- fotossíntese) + fungos (retira nutrientes do local)
Mutualismo ou simbiose
(relação obrigatória)
Boi (se alimenta dos ácidos graxos)
+ bactérias (degradadoras de celulose)
Saúvas tropicais + fungos basidiomicetos
Aceleram a decomposição das folhas
Acelerando o processo de decomposição
Fungo: aparelho enzimático degradador da celulose;
Saúvas:o material fecal da formiga contém enzimas
que degradam proteínas. A simbiose pode
ser vista como uma aliança metabólica na qual os
metabolismos do C e N dos dois organismos
foram integrados
Simbiose
A ciclagem de minerais, além da produção alimentar,
é melhorada pela simbiose entre microrganismos e plantas
Micorriza em uma raiz de
castanheiro
Simbiose entre as bactérias fixadoras
de N e plantas leguminosas
FBN-Azotobacter Chroococum
Rhizonium + leguminosas (feijão, soja)
Ciclo do N
Hipótese endossimbiótica
Simbiose (+/+)
Recife de coral em simbiose com a
Microalga zooxantelas
Morte das algas em consequência da elevação da T
dos oceanos
Inquilinismo- epífitas
Comensalismo (+ / 0)
Tubarão e rêmora
Tipos de interações (desarmônicas)
• Intra-específicas: Competição (por espaço, por alimento, pela
•
fêmea; ex: territorialidade em cães, lobos, etc, favorece a
seleção natural = Evolução)
Canibalismo (fêmea do louva a Deus)
• Inter-específicas: Competição (exclusão competitiva de Gause,
•
ex: Paramecium, ver Figura)
Predação (forma de regular tam. Populacional;
•
ex; lince e coelho, ver gráfico e curva de crescimento)
Amensalismo (-/ 0)algas vermelhas liberam toxinas
na
água, fungos que liberam antibióticos)
Parasitismo (usado como controle biológico)
Esclavagismo (formigas vermelhas escravizam
formigas foscas)
Mecanismos de competição
por exploração (indireta)
uma espécie (2) torna o recurso menos disponível
para a outra espécie (1)
Competição por interferência direta
Coral frondoso (Agaricia) x maciço (Moussa) em recifes: competição por luz e espaço
- Agaricia cresce mais rapidamente e sombreia Moussa;
- Moussa estende filamentos mesentéricos e digere porções da colônia do competidor;
- Agaricia, desenvolve pólipos 30 vezes maiores que os normais e com nematocistos
mais potentes => vence a competição
- formas maciças persistem no recife em áreas mais profundas (tolerantes ao
sombreamento) ou com maior força de ondas;
Herbivoria (+ / -)
Caracterizada pela peculiaridade da presa ser um produtor, que pode ser
consumido total ou parcialmente
Habitat e Nicho Ecológico
(largura e superposição)
Nichos não superpostos
Nichos superpostos:divergência
Curva de atividade de duas espécies
Ao longo de uma única dimensão de recurso
Competição (+/ -)
(princípio da exclusão competitiva de Gause)
P.caudatum sozinho
P.caudatum em cultura mista é excluido
Paramecium,
com nichos semelhantes
Competição e Coexistência
Embora tenham os
tamanhos
de suas populações
reduzidas, as duas
espécies persistem nos
cultivos porque:
- ocupam posições
distintas no meio de
cultivo;
- utilizam diferentes formas
de microorganismos como
alimento
Coexistência
diminuição da intensidade da competição por diminuição da sobreposição
(diferenciação) do nicho ecológico . Sofrem mudanças fisiológicas, morfo
e/ou comportamentais de modo a partilhar os recursos de forma distinta
Efeito da competição na distribuição
de aves no habitat (Odum, 1986)
Restringe-se a
Faixa ótima
Espalha-se no habitat
Competição e outros fatores do ambiente
podem afetar o processo competitivo alterando a capacidade de suporte
e/ou a taxa intrínseca de crescimento das populações envolvidas
Besouro Tribolium
Em diferentes T e
Umidade do ar
(Park, 1954)
Fatores que controlam a distribuição de 2
espécies de cracas
Fatores físicos, como o dessecamento, controlam os limites superiores
de Balanus, enquanto que fatores biológicos, como competição e predação,
Controlam a distribuição para baixo de Chthamalus.
Predação (+ / -)
(Oscilação cíclica na densidade populacional)
Predação (+/- )
Parasitismo (+/ -)
adaptações específicas em relação ao hospedeiro
Relação com o
hospedeiro
Categorias Descrição
Local de fixação
ectoparasita
sobre o corpo
endoparasita
dentro do corpo
obrigatório
alimentação e reprodução
exclusivamente no hospedeiro
facultativo
apresentam meios alternativos de
alimentação e reprodução
monogenético
uma espécie de hospedeiro
digenético
duas ou mais espécies de
hospedeiros
Grau de fidelidade
Número de hospedeiro
Nasonia vitropennis (vespa parasita) x
Musca domestica (mosca doméstica)
O parasita não pode eliminar o hospedeiro, pois a vida dele
Depende do primeiro. Portanto, existe uma adaptação e
Coevolução entre ambos
Competição e seus efeitos
• Exclusão competitiva (quando a competição entre duas
espécies estreitamente aparentadas provoca uma separação ecológica);
• Coexistência (a competição provoca muitas adaptações seletivas
que facilitam a coexistência de uma diversidade de organismos numa
dada área ou comunidade).
• Seleção Natural (competição é um dos mecanismos da seleção
natural, esta atua a longo prazo, de modo a eliminar ou evitar um
confronto prolongado direto entre espécies bionomicamente
semelhantes).
• Evolução e seleção natural (A espécie é uma unidade
biológica unida por um pool gênico comum). A evolução envolve
mudanças nas frequências gênicas que resultam de: (1) pressão
seletiva do ambiente e de espécies interativas; (2) mutações
recorrentes; (3) deriva gênica, mudanças casuais na estrutura gênica.
• Especiação: ocorre quando o fluxo gênico é interrompido por um
mecanismo isolador. Quando o isolamento é através da separação
geográfica, tem-se a especiação alopátrica; quando o isolamento é
por meios ecológicos ou genéticos, tem-se a especiação simpátrica.
Especiação
Adaptações de presas e hospedeiros
Predação e parasitismo como fator seletivo
Morfológicas
Comportamen
Fisiológicas
tais
Defesas mecânicas Agressividade
Defesas químicas
Coloração
aposemática
Camuflagem/mimet
ismo
Produção excepcional de frutos e sementes em
alguns anos
Polimorfismo
Postura de
intimidação
Fingimento de
morte
Período de
atividade
Limpeza corpórea
Sistema imunológico
Mimetismo
Coral verdadeira Falsa coral
Batesiano
Mulleriano
Seleção
Natural
Mimetismo
• Semelhante à camuflagem, só que ao invés de se parecerem com o meio,
os animais que praticam o mimetismo tentam se parecer com outros
animais, com intuito de parecer quem não é.
- Mimetismo de Defesa
Batesiano: os animais tentam se parecer com outros de espécies diferentes
que têm gosto ruim ou são venenosos. Como exemplo, algumas abelhas
têm desenhos parecidos com corujas em suas asas. A cobra falsa-coral
não possui veneno (na verdade, possui, mas raramente consegue utilizá-lo
em razão da pequena abertura de sua boca), por isso tenta parecer-se com
a coral verdadeira.
Mulleriano: Os animais se assemelham a outros animais que têm gosto
ruim, e por isso seus predadores não os atacam.
• - Mimetismo de ataque
Peckhaminano: os animais se misturam a outros parecidos, para se
aproximar da presa. Exemplo: bútio, se aproxima do bando de outras aves
para se aproximar da presa.
Exercício- com base na aula e discussões, proponham para
cada interação citada, se as consequências sobre crescimento,
reprodução e sobrevivência para cada espécie envolvida serão
positivas, negativas ou nulas.
Tipo de interação
Espécie
1
2
Justificativa
Potocooperação
+
+
Aumenta, aumenta, variável
Herbivoria (1 sobre 2)
+
-
Predação (1 sobre 2)
+
-
Competição
+
-
Inquilinismo
+
0
Comensalismo
+
0
Simbiose-mutualismo
+
+
Simbiose-parasitismo
(1 sobre 2)
+
-
aumenta
Relações interespecíficas (Odum, 1986)
Tipo de interação
Neutralismo
Espécie Natureza da
1
2 interação
0
0 Nenhuma população afeta a
outra
Competição direta
Amensalismo
-------
---- Inibição de cada espécie
0 Pop. 1 inibida, 2 não afetada
Parasitismo
Predação (herbivoria)
++
++
------
Comensalismo
++
0
Protocooperação
++
++ Favorável à 1 e 2
Mutualismo
++
++ favorável à ambas e obrigatória
1 geralmente menor que 2
1 geralmente maior que 2
1 beneficia 2 não afetada
e
s
c
r
e
v
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Reflorestamento por abelhas (+/0)
•
•
•
(serviços prestados ao homem)
Terceiro caso descrito no mundo,
por pesquisadores do INPA, de
dispersão de sementes em
florestas por abelhas (gênero
Melipona) sem ferrão;
transportam sementes de angelimrajado (Zygia racemosa).
Melitocoria é a dispersão de
sementes de plantas por abelhas,
que são responsáveis por 30 a
90% da polinização de plantas em
diferentes biomas brasileiros.
A importância da descoberta
aumenta quando se considera o
valor do uso dessa espécie
madeireira pelos povos
tradicionais da floresta