IBB021_Aula 2 - ufam

BIOLOGIA DA CONSERVAÇÃO
IBB021
AULA 2: BIODIVERSIDADE
• NIVEIS DE BIODIVERSIDADE
- Genética
- Organismo
- Ecológica
• PADRÕES DE BIODIVERSIDADE
- mudanças temporais da diversidade
- distribuição da diversidade
BIBLIOGRAFIA:
CAPITULO 2 e 16 “Conservation for All” Ehrlich & Sodhi 2010
CAPITULO 2 “Principles of Conservation Biology”
Meffe & Carroll 1998
BIODIVERSIDADE =
DIVERSIDADE BIOLÓGICA
• Termo criado na década dos 80
• Uso popular do termo após 1992
• Definida pela Convenção da Diversidade Biológica em
Rio de Janeiro em 1992 como:
Biodiversidade:
“A variabilidade dos organismos vivos incluindo
ecossistemas terrestres, aquáticos y marinos assim
como os elementos que compõem os complexos
ecológicos incluindo a diversidade dentro de espécies,
entre espécies e de ecossistemas”
Elementos da Biodiversidade
Diversidade Genética
Diversidade Organismos
• Populações
• Indivíduos
• Cromosomos
• Nucleótidos / Genes
Diversidade Ecológica
• Zonas Biogeográficas
• Biomas
• Provincias
• Ecoregiões
• Ecossistemas
• Habitas
• Populações
• Dominios e Reinos
• Phyla
• Familias
• Generos
• Especies
• Subespecies
• Populações
• Individuos
Diversidade Genética
1) Componentes da codificação genética que
estruturam os organismos:
Nucleótidos - Genes - Cromosomos
Número de
cromossomos
Tamanho do
genoma
0.0023 pg Fungo
1400 pg Ameba
Valor - C
Número
de genes
1750 genes Bactéria
~25.000 genes
plantas e animais
Diversidade Genética
http://en.wikipedia.org
Myrmecia pilosula
2 cromossomos
http://en.wikipedia.org
Ophioglossum reticulatum
até 1260 cromossomos
Diversidade Genética
2) Variação na configuração genética:
• Indivíduos:
entre indivíduos de uma mesma população
• Populações: entre populações de uma região
Pop 1
Pop 3
Pop 2
DIVERSIDADE DE ORGANISMOS
Composta por toda a jerarquia taxonómica e seus componentes
• Domínios e Reinos
• Eukariota
• Phyla
• Animalia
• Chordata
• Classe
• Mammalia
• Ordem
• Primates
• Famílias
• Hominidae
• Géneros
• Homo
• Espécies
• H. sapiens
• Subespécies
• Populações
• Indivíduos
• H. sapiens sapiens
H. sapiens neanderthalensis
• Populações (e.g. Brazil)
• Individuos (na sala de aula)
DIVERSIDADE DE ORGANISMOS
• Contem uma das medidas de diversidade mais
comuns
- número de espécies (RIQUEZA)
Mas, sabemos sempre quantas espécies existem em um
lugar determinado?
Ou sabemos, o que é uma espécie? Espécies crípticas?
Como definimos uma população?
Por que é importante tentar responder essas perguntas
para a Conservação da Biodiversidade?
DIVERSIDADE DE ORGANISMOS
• Procariontes: estima-se que existem milhões de espécies
Tabela de: Conservation for All. Capítulo 2
DIVERSIDADE DE ORGANISMOS
Como são estimados os números de espécies?
- extrapolações
- opinião de expertos
- discrição de padrões
temporais de espécies
- proporção de espécies não
descritas em amostras
- com base em áreas bem
estudadas
- padrões da distribuição de
abundância de espécies
- padrões de tamanho
corporal
- padrões de relações tróficas
DIVERSIDADE DE ORGANISMOS
Terry Erwin,
(Smitsonian Tropical
Institute) em 1981
estimou o número de
espécies de insetos
em mais de 30
milhões de espécies
Hoje são descritas em
media 13.000 espécies por
ano!!!
6-7 spp de aves / ano
25-30 spp mamíferos / ano
DIVERSIDADE ECOLÓGICA
• Zonas Biogeográficas
• Biomas
• Províncias
• Ecoregiões
• Ecossistemas
• Habitas
• Populações
DIVERSIDADE ECOLOGICA
Ecoregiões: Grandes unidades de área que contem
assembléias de espécies delimitadas geograficamente com
condições ambientais geograficamente distintivas
DIVERSIDADE ECOLOGICA
Olson et al 2001
DIVERSIDADE ECOLOGICA
Olson et al 2001
DIVERSIDADE ECOLOGICA
Olson et al 2001
MEDIDAS DA BIODIVERSIDADE
BIODIVERSIDADE
NÚMERO
HETEROGENEIDADE
Ilha 1
3 espécies
Índices:
Riqueza
COMPOSIÇÃO
Ilha 2
3 espécies
Diversidade
Similaridade
Como medir a Biodiversidade?
Medidas que consideram a abundância relativa das espécies:
Índice de Simpson
Índice de Shannon
Como Medir a Biodiversidade?
Medidas que consideram a composição de espécies:
Diversidade ! : riqueza de espécies em uma localidade
Diversidade " : substituição de espécies “turnover”
entre localidades
Um dos índices usados é:
Diversidade #: riqueza regional (pool de espécies disponíveis)
Medição no tempo
Acumulação de espécies de
aves na Inglaterra com o
tempo
Como medir o padrão de
diversidade quando existe
“substituição” de espécies no
tempo?
Como diferenciar esse padrão de
substituição “natural” de
perturbações humanas?
Magurran et al (2010)
PADRÕES TEMPORAIS
DE BIODIVERSIDADE
http://en.wikipedia.org
Primeiro registro fóssil (Stromatolitos)
datam de 2.7 bilhões de anos
PADRÕES TEMPORAIS
DE BIODIVERSIDADE
Mudança da diversidade ao longo do tempo
Figura de “Conservation for All” Capitulo 2
PADRÕES TEMPORAIS
DE BIODIVERSIDADE
PADRÕES TEMPORAIS
DE BIODIVERSIDADE
PADRÕES ESPACIAS
DA BIODIVERSIDADE
Espécies
Gêneros
Famílias
Diversidade
de aves em
diferentes
níveis
taxonômicos
“Hotspots”
Ordem
Thomas et al 2008
PADRÕES GLOBAIS DE RIQUEZA
Grenyer et al. (2006).
PADRÕES GLOBAIS DE RIQUEZA
• Latitude: aumento da riqueza de espécies em direção
de latitudes baixas (ártico - trópicos)
• padrão generalizado
• mecanismos propostos
- produtividade
- energia no ambiente
- variação climática vs. estabilidade
- variação topográfica (barreiras)
• Altitude / Profundidade: diminuição da riqueza de
espécies com a altitude ou profundidade
Biodiversidade e Conservação
• É essencial entender os diferentes elementos da
diversidade
• Genética / Organismo / Ecológica
• É essencial entender as mudanças temporais da
diversidade
• eventos de extinção e recuperação da
diversidade ao longo da historia
• nova extinção em massa? Pode ser
correlacionada com as atividades humanas?
• É essencial entender os padrões espaciais da distribuição
da biodiversidade (macroecológicos e inventários locais)
Biodiversidade e Conservação
Bibliografia da Aula
Sodhi & Ehrlich (2010) Conservation for All. Oxford University
Press. Capítulo 1 / Capitulo 16
Olson et al (2001) BioScience 51 (11): 933-938
Magurran et al (2010) Trends in Ecology and Evolution
25(10): 574-582
Wake & Vredenburg (2008) PNAS 105(15):11466-11473
Thomas et al (2008) Global Ecology and Biogeography, (Global
Ecol. Biogeogr.) 17: 340–351