Universidade Regional do Cariri - URCA Flutuações da população e as chamadas oscilações cíclicas Profa.: Ma. Amanda Oliveira Andrade Crato-CE 2016 Flutuações da população e as chamadas oscilações cíclicas Quando as populações completam o seu crescimento, e ΔN/Δt é igual a zero, a densidade da população tende a flutuar para cima e para baixo do nível da capacidade de sustentação; Algumas populações em especial de insetos, espécies de plantas exóticas e pragas em geral são irruptivas; Ou seja explodem em números em um padrão ascensão-e-queda; Muitas vezes essas flutuações resultam de mudanças sazonais ou anuais na disponibilidade de recursos, mas podem ser estocásticas. Flutuações da população e as chamadas oscilações cíclicas Na natureza distingue-se entre: 1. Mudanças Sazonais no tamanho a população • Intensamente controlado pelas adaptações ao ciclo de vida associadas a mudanças sazonais em fatores ambientais 2. Flutuações anuais • Fatores extrínseco • Fatores intrínsecos 2. Flutuações anuais a) Flutuações controladas primariamente por diferenças anuais em fatores extrínsecos (Como temperatura e chuva) que estão fora da esfera de interação da população; b) Oscilações sujeitas a fatores intrínsecos (fatores bióticos como disponibilidade de alimento e energia, doenças ou predação), controlados primariamente pela dinâmica populacional (espécies cíclicas) Variações estacionais no tamanho da população EX: Em certas épocas do ano os mosquitos são abundantes ou os bosques estão cheios de aves, ou os campos repletos de ervas-de-santiago; Em outras estações as populações destes organismos podem diminuir ao ponto de desaparecergx É difícil encontrar na natureza populações de animais, microrganismos e plantas herbáceas que não mostrem alguma mudança sazonal em tamanho Um exemplo de padrão irruptivo de flutuações da densidade populacional ocorreu entre 1959 e 1960, quando uma população de ratos domésticos, na Califórnia, explodiu duas vezes; Temperatura - recursos abundantes de alimento – cobertura vegetal Oscilações cíclicas Existe também variações na densidade que não estão relacionadas com a estação ou com alterações anuais, mas que envolve oscilações regulares ou cíclicas de abundancia com pontos altos e depressões com uma tal regularidade que a dimensão da população pode ser prevista antecipadamente Os principais são mamíferos, aves, insetos e peixes Entre os mamíferos os estudos indicam uma periodicidade de 9 a 10 anos ou 3 a 4 anos EX. Oscilações de 9 a 10 anos na lebre-das neves e o lince A Hudson Bay Company do Canadá tem conservado registros das peles carregadas dos animais abatidos em cada ano. No gráfico esses registros mostram que o lince alcançou o máxima da população todos os 9 ou 10 anos; Os picos de abundancia são muitas vezes seguidos por colapsos, ou declínios rápidos, tornando o lince extremamente escassos durante vários anos; A lebre segue o mesmo ciclo com um auge de abundancia que precede o do lince O ciclo do predador esta relacionado com o da presa, embora não se trate estritamente de uma interação de causa e efeito de presa e predador Oscilações cíclicas - 3 a 4 anos Característicos de muitos roedores murídeos (lemingues, camundongos e arganazes) e seus predadores em especial (coruja-da-neve e as raposas) Todos os três ou quatros anos em enormes áreas da tundra do Norte os lemingues tornam-se abundantes e logo colapsam, frequentemente numa mesma estação Oscilações cíclicas - 3 a 4 anos As raposas e as corujas, que aumentam em numero a medida a medida que o seu alimento aumenta, decrescem em seguida muito rapidamente Oscilações cíclicas - 3 a 4 anos Durante os anos de baixa, as corujas podem emigrar rumo ao Sul do Estados Unidos em busca de alimento • A população de corujas na tundra então colapsa como resultado do movimento de dispersão • Nos anos que medeiam entre as entradas, poucos ou nenhuma coruja é encontrado nos EUA ou Sul do Canada Migração num só sentido Oscilações cíclicas - 3 a 4 anos Na Europa, os próprios lemingues tornam se tão abundantes no auge do ciclo que tem de emigrar dos respectivos habitats superlotados • Os animais passam através da vilas em tal numero que os cães e os gatos se casam de os matar e acabaram por ignorar dos lemingues na Noruega Migração num só sentido Observa-se que as densidades de populações de espécies flutuam de ano para ano mais violentamente nos ecossistemas simples, em que as comunidades estão compostas por populações de um numero de espécies relativamente pequeno (diversidade de espécies é baixa). Comunidades do ártico AMOSTRAS DE DIVERSOS TIPOS DE VARIAÇÕES DE DENSIDADE DA POPULAÇÃO Quanto mais organizada e madura é uma comunidade e mais estável o ambiente, menor será a amplitude das flutuações na densidade da população com o decorrer do tempo Variações estacionais no tamanho da população São característico dos trópicos como das regiões temperadas e ártica as variações estacionais pronunciadas na densidade da população. EX. verificou-se que a abundância relativa de apenas de uma entre sete espécies de mosquitos tropicais não apresentou variações estacionais Variações estacionais no tamanho da população As flutuações nos trópicos relacionadas com a chuva estão com frequência As densidades de insetos e aves, por exemplo, podem flutuar com a periodicidade da floração e da frutificação das plantas que ocorre mesmo num ambiente constante de floresta tropical úmida Flutuações extrínsecas Um exemplo típico de uma variação um tanto irregular na dimensão da população que estar correlacionada com o clima: Durante a maior parte dos anos as populações de garças permanecem relativamente constantes nas duas áreas da Grã-Bretanha; aparentemente os ambientes locais proporcionam uma capacidade de sustentação relativamente estável para as garças. Um pronunciado declínio na densidade com subsequente recuperação ocorreu a seguir a cada uma das três serie de invernos severos; Observando-se também as alterações nas densidades nas duas áreas de maneira sincronizada. Teorias sobre o mecanismo do tipo oscilatório violento das flutuações da população As teorias que tem sido avançadas para explicar os ciclos nas densidades podem ser agrupadas sob diversos títulos: 1. 2. 3. 4. Teorias Meteorológicas Teorias das flutuações casuais Teorias da interação na população Teorias da interação ao nível trófico Teorias Meteorológicas e das Flutuações casuais Até agora tem sido insatisfatórias as tentativas de relacionar estas oscilações regulares com fatores do clima Ciclo das manchas solares que ocasiona alterações importantes no clima foi considerada como a explicação do ciclo do lince e outros ciclos de 10 anos O problema continuaria por resolver até que pudesse ser demonstrado de que maneira as manchas solares, os ultravioletas ou outros fatores do clima afetam a natalidade, a mortalidade, a dispersão ou outras características da população Até o presente, não foram demonstradas periodicidades climáticas comuns envolvendo áreas extensas com intervalos de 3 a 4 anos Teorias da interação na população Existem cada vez mais provas de que as alterações fisiológicas e genéticas nos indivíduos e nas populações acompanham as oscilações violentas na densidade da população; Até que ponto estas alterações causam as oscilações ou são meramente adaptações a essas oscilações??? A maior parte dos investigadores estão de acordo que tais alterações podem pelo menos modificar a periodicidade ou a amplitude das flutuações Alguns pesquisadores reuniram um considerável número de provas, tanto de campo, como de laboratório, de que nos vertebrados superiores o amontoamento provoca um aumento nas glândulas supra-renais o que é característico de alterações no equilíbrio que, por sua vez, produzem alterações no comportamento, no potencial reprodutor e na resistência a doenças e a outras pressões. Tais alterações combinam-se com frequência provocando um colapso súbito na densidade da população EX. As lebres das neves – morte súbita (doença de choque) Malacosoma disstria EX. Lagartas preguiçosas A larva da Zeiraphera griseana apresentam raças fisiológicas “ fortes” e “fracas” que são com certezas variações genéticas, que alternam nas fases de densidades baixa e alta do ciclo Alterações genéticas deste tipo explicam as diferenças no comportamento agressivo e na sobrevivência que se observam nas diferentes fases dos ciclos do rato do campo Tais síndromes de adaptação sugerem ser o mecanismo que minimizar as oscilações evitando assim flutuações muito grande que poderia danificar ecossistema e por em perigo a sobrevivência da espécie Teorias da interação ao nível trófico Hipótese de recuperação do nutriente: De acordo com esta hipótese, fundamentada por dados retirados de estudos de ciclos minerais: Um forte pastoreio realizado pelos lemingues durante o anos de máxima abundancia fixa e reduz a disponibilidade de nutrientes minerais (especialmente o fosforo) no ano seguinte de tal forma que o alimento dos lemingues tem uma qualidade nutricional baixa, sendo o crescimento e sobrevivência dos jovens grandemente reduzidos, as plantas se recuperam e o ecossistema pode suportar uma alta densidade novamente.