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ensaios:2017 [2019/01/10 12:38] – [**Diz-me quem és e dir-te-ei onde estás:** nicho, filogenia e composição de comunidades de serpentes] paulo | ensaios:2017 [2019/01/10 12:45] (atual) – [Vellend como ferramenta conceitual para a comparação entre dois ambientes contrastantes] paulo | ||
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Zhao, L., Zhang, Q.G. and Zhang, D.Y. 2016. Evolution alters ecological mechanisms of coexistence in experimental microcosms. Functional Ecology, 30(8), pp. 1440-1446. | Zhao, L., Zhang, Q.G. and Zhang, D.Y. 2016. Evolution alters ecological mechanisms of coexistence in experimental microcosms. Functional Ecology, 30(8), pp. 1440-1446. | ||
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+ | ==== O Conceito de Especiação e as Interações entre Plantas e Grandes Mamíferos ==== | ||
+ | === Lucas Ferreira do Nascimento === | ||
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+ | Especiação, | ||
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+ | Em quase todo o século XX, as interpretações dos padrões das comunidades ignoraram os efeitos dos processos evolutivos e tiveram como premissa que a diversidade local é um resultado determinístico dos processos locais dentro de uma comunidade (Ricklefs 1987). Entre as décadas de 20 e 50, a competição foi vista como o principal processo organizador das comunidades, | ||
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+ | Especiação parece ser crítica para o entendimento de pelo menos dois padrões de diversidade de espécies em comunidades (Vellend 2010): (1) áreas de mesmo tamanho, sob condições ambientais similares e em regiões geográficas diferentes contém números de espécies diferentes (Ricklefs 2008); (2) a diversidade de espécies de um determinado local está relacionada aos gradientes ambientais desse local (Ricklefs 2004). Por exemplo, Brown et al. 2000 documentou uma maior riqueza de donzelinhas (Enallagma) em lagos com peixes predadores do que em lagos sem peixes predadores. Eles reconstruíram a preferência de habitat sob a filogenia de donzelinhas e sugeriram que a grande diversidade de espécies nos lagos com peixes refletem a mudança recente para os lagos sem peixes, embora as taxas de diversificação podem ter atuado como mecanismo adicional. Em outro estudo com abordagens filogenéticas, | ||
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+ | O conceito de especiação, | ||
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+ | No meu projeto de mestrado, estamos | ||
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+ | Em adição ao contexto histórico, o efeito da especiação no contexto biogeográfico e no pool regional | ||
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+ | Além de nos ajudar a fazer novas perguntas, o conceito de especiação proposto por Vellend 2010 nos ajuda a entender melhor como o estudo da seleção de caracteres de plantas por grandes mamíferos está inserido na ecologia de comunidades. Investigar as interações entre plantas e grandes mamíferos pode nos ajudar a entender melhor a distribuição geográfica, | ||
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+ | == Referências bibliográficas == | ||
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+ | Barlow, C. (2002). The ghosts of evolution: nonsensical fruit, missing partners, and other ecological anachronisms. Basic Books. | ||
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+ | Bond, W. J., & Silander, J. A. (2007). Springs and wire plants: anachronistic defences against Madagascar’s extinct elephant birds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 274(May), 1985–1992. https:// | ||
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+ | Brown, J. M., McPeek, M. A., & May, M. L. (2000). A phylogenetic perspective on habitat shifts and diversity in the north American Enallagma damselflies. Systematic Biology, 49(4), 697–712. https:// | ||
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+ | Cornell, H. V. (1985). Local and Regional Richness of Cynipine Gall Wasps on California Oaks. Ecology, 66(4), 1247–1260. | ||
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+ | Galetti, M., Guevara, R., Côrtes, M. C., Fadini, R., Matter, S. Von, Leite, A. B., … Jordano, P. (2013). Functional Extinction of Birds Drives Rapid Evolutionary Changes in Seed Size. Science, 340(May). | ||
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+ | Galetti, M., Mole, M., Jordano, P., Pires, M. M., Paulo, R., Pape, T., … Marquis, R. J. (2017). Ecological and evolutionary legacy of megafauna extinctions. https:// | ||
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+ | Göldel, B., C. Araujo, A., Kissling, W. D., & Svenning, J.-C. (2016). Impacts of large herbivores on spinescence and abundance of palms in the Pantanal, Brazil. Botanical Journal of the Linnean Society, 182, 465–479. | ||
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+ | Guimarães, P. R., Galetti, M., & Jordano, P. (2008). Seed dispersal anachronisms: | ||
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+ | Hubbell, S. P. (2001). The unified neutral theory of biodiversity and biogeography. Monographs in Population Biology 32. Princeton University Press, Princeton, NJ. | ||
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+ | Janzen, D. H., & Martin, P. S. (1982). Neotropical Anachronisms: | ||
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+ | Janzen, D. H. (1986). Chihuanhuan desert nopaleras: defaunated big mammal vegetation.Ann.Rev.Ecol.Syst., | ||
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+ | MacArthur R. H., Wilson E. O. (1967). The theory of island biogeography. Princeton (NJ): Princeton University Press | ||
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+ | Onstein, R. E., Baker, W. J., Couvreur, T. L. P., Faurby, S., Svenning, J.-C., & Kissling, W. D. (2017). Frugivory-related traits promote speciation of tropical palms. Nature Ecology & Evolution. https:// | ||
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+ | Owen-Smith, R. N. (1992). Megaherbivores: | ||
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+ | Ricklefs, R. E. (1987). Community Diversity: Relative Roles of Local and Regional Processes. Science, 235, 167–171. | ||
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+ | Ricklefs, R. E. (2004). A comprehensive framework for global patterns in biodiversity. Ecology Letters, 7(1), 1–15. https:// | ||
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+ | Ricklefs, R. E. (2008). Disintegration of the Ecological Community. The American Naturalist, 172(6), 741–750. https:// | ||
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+ | Vellend, M. (2010). Conceptual Synthesis in Community Ecology. The Quarterly Review of Biology, 85(2), 183–206. https:// | ||
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+ | Wiens, J. J., Parra-Olea, G., Garcia-Paris, | ||
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+ | ==== Vellend como ferramenta conceitual para a comparação entre dois ambientes contrastantes ==== | ||
+ | === Marcelo Petratti Pansonato === | ||
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+ | A ecologia de comunidades é um campo da ciência que busca compreender como e por quais razões a riqueza, a composição e a abundância das espécies variam entre diferentes locais. Ao longo do tempo, grandes esforços foram empregados a fim de responder questões relacionadas a estes temas. O resultado, porém, é que a ecologia de comunidades se tornou uma bagunça (Lawton 1999; Roughgarden 2009). Baseada majoritariamente em estudos empíricos, padrões gerais que sejam aplicáveis à todos os tipos de organismos e ambientes raramente foram e são identificados. Na verdade, a imensa variedade de combinações possíveis de interações entre os organismos e seu meio fez com que os cientistas que trabalham com ecologia de comunidades buscassem explicações adequadas a cada caso. Com isso, se formou uma verdadeira “torre de babel” de processos e padrões não generalizáveis além do escopo de cada sub área da ecologia de comunidades. Com o objetivo de ordenar e simplificar a teoria de ecologia de comunidades, | ||
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+ | De acordo com a teoria proposta por Vellend (2010) os processos de especiação e dispersão são responsáveis pelo acréscimo de novas espécies às comunidades (Figura 1). A especiação – criação de novas espécies – historicamente foi tratada em estudos biogeográficos e macroevolutivos (Brown 1995). A especiação é um componente determinante para a compreensão de padrões que refletem a ação de processos históricos e geográficos sobre a dinâmica das comunidades (Vellend 2016; Ricklefs & Schluter 1993). Em estudos de comunidades fechadas, em escalas locais e ambientes homogêneos parece razoável deixar as questões relacionadas à especiação de lado, uma vez que o que interessa é a constituição atual da comunidade e seus atributos (Vellend 2010). Por outro lado, em estudos realizados em escalas mais amplas, que avaliam diferentes regiões geográficas e que abrangem certos níveis de heterogeneidade ambiental é importante considerar o contexto biogeográfico e evolutivo que deu origem ao pool regional de espécies (Ricklefs 1987). A dispersão – o movimento de organismos através do espaço – é um processo essencial para diversas teorias de ecologia de comunidades como a Biogeografia de Ilhas (MacArthur & Wilson 1967) e Metacomunidades (Leibold et al. 2004). É determinante para a manutenção da diversidade e a distribuição espacial das espécies em escalas locais e regionais (Hubbell 1979; Clark et al. 1999). A dispersão, por também influenciar variações nas abundâncias relativas das espécies, tem efeitos significativos sobre a dinâmica de comunidades ecológicas. | ||
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+ | Os processos responsáveis pela perda de espécies em uma comunidade são a deriva e a seleção (Figura 1) (Vellend 2010). A deriva ecológica, – mudanças aleatórias nas abundâncias relativas das espécies – é um processo que se baseia na premissa de que as taxas de nascimento, morte e reprodução dos indivíduos são aleatórias em uma comunidade fechada, o que caracteriza a estocasticidade demográfica (Vellend 2016). Variações na probabilidade de ocorrência de cada taxa vital acarretam em mudanças nas abundâncias das espécies. Modelos mais realistas incluem também a probabilidade de imigração e extinção (Hubbell 2001). A seleção – diferença determinística de //fitness// entre indivíduos de diferentes espécies – pode ser entendida como o balanço das interações intra e interespecíficas e da relação das espécies com o ambiente. A seleção pode atuar de diferentes maneiras, variando sua direção e intensidade ao longo do tempo e do espaço (Nowak 2006). É importante mencionar que os quatro processos elementares propostos por Vellend (2010) interagem entre si. Por exemplo, diferenças de fitness entre espécies determinam variações em suas taxas vitais que, por sua vez, podem afetar o resultado do elemento estocástico do processo de deriva. Como outro exemplo, a teoria neutra consiste de uma interação entre os processos de especiação, | ||
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+ | A teoria de comunidades ecológicas proposta por Vellend (2010) possui a vantagem de organizar de maneira lógica e simplificada o material produzido por ecólogos de comunidades ao longo do tempo, o que facilita o entendimento e a didática da matéria. Também, esclarece as semelhanças e diferenças entre as inúmeras abordagens conceituais e teóricas da ecologia de comunidades. Além disso, articula uma teoria geral sobre ecologia de comunidades: | ||
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+ | Para melhor ilustrar a importância da teoria de comunidades de Vellend para uma readequação da minha tese, me permito neste momento fazer um breve retrospecto das ideias inicialmente trabalhadas. A princípio eu buscava compreender a importância relativa de processos determinísticos e neutros sobre a estruturação de comunidades de espécies arbóreas em florestas de restingas e florestas de encosta. Boa parte dessa linha de raciocínio teve origem nas referências bibliográficas que utilizei durante meu mestrado, de 2009 à 2011. Algum tempo, estudos e disciplinas depois do meu ingresso no doutorado ficou claro que a dicotomia entre processos determinísticos e neutros já não é mais uma abordagem que contribui para o avanço da ecologia de comunidades. Como a escala espacial do meu atual estudo é muito maior do que a que utilizei anteriormente, | ||
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+ | Agora, pretendo inserir um contexto teórico mais abrangente ao meu estudo, como o proposto pelo Vellend (2010), que aparentemente é capaz de contemplar todos os processos essenciais à estruturação das comunidades com que trabalho. Mais especificamente, | ||
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+ | Qual o papel da especiação neste contexto? Para as florestas de restinga, que são geologicamente mais recentes, com cerca de 5.000 – 15.000 anos de idade, a especiação parece não ter desempenhado um papel relevante na adição de espécies às comunidades. As espécies presentes nas restingas são em sua grande maioria um subconjunto das espécies presentes em outras formações da Mata Atlântica e outros biomas. É possível que o pouco tempo decorrido da origem destes ambientes não tenha sido suficiente para que eventuais isolamentos reprodutivos resultassem em espécies novas. Talvez seja por isso que poucos endemismos sejam conhecidos para as restingas, em relação a outros hábitats mais antigos da Mata Atlântica (Scarano 2002). Por outro lado, as florestas de encostas encontram-se sobre locais que se formaram à cerca de 130 milhões de anos atrás. Consequentemente, | ||
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+ | A dispersão provavelmente é um processo determinante para as relações florísticas entre os dois ambientes. No entanto, uma vez que as florestas de encosta detêm quase todo o pool regional de espécies, o efeito de adição de novas espécies pelo processo de dispersão de ser mais relevante para as restingas. Caso isso seja realidade, o modelo que melhor descreve a dinâmica da dispersão entre os dois ambientes possivelmente é o da teoria de biogeografia de ilhas, em que as florestas de encostas atuariam como uma fonte constante de propágulos em direção às restingas. Por outro lado, efeito da dispersão das restingas para as florestas de encostas pode estar mais relacionado com variações na abundância das espécies presentes nas encostas, o que é mais congruente com a teoria de metacomunidades. | ||
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+ | Uma moeda jogada na restinga deve ter a mesma probabilidade de dar cara ou coroa do que uma moeda jogada na encosta (excluindo-se o efeito do relevo, claro)? Possivelmente sim, mas nas restingas o risco da aposta parece ser mais alto. Como a deriva ecológica é uma consequência da estocasticidade demográfica, | ||
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+ | A seleção parece desempenhar um papel fundamental em meu sistema de estudo. As florestas de encostas são praticamente limítrofes com as florestas de restinga. Portanto, se o único processo determinando a estrutura destes dois ambientes fosse a dispersão seria esperada uma baixa diversidade beta entre os dois ambientes. No entanto, parece que boa parte das espécies que, em teoria, seriam capazes de dispersar seus propágulos das encostas para as restingas não as colonizam efetivamente. Desta forma, é razoável supor que as condições mais limitantes das restingas atuem como um filtro ambiental que seleciona apenas espécies que sejam tolerantes às suas condições locais. Possivelmente, | ||
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+ | Posso concluir que, ao menos teoricamente, | ||
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+ | ==Referências Bibliográficas== | ||
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+ | Brown, J. H. 1995. Macroecology. University of Chicago Press, Chicago. | ||
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+ | Clark, J. S., Silman, M., Kern, R., Macklin, E., & HilleRisLambers, | ||
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+ | Fiaschi, P., & Pirani, J. R. (2009). Review of plant biogeographic studies in Brazil. Journal of systematics and evolution, 47(5), 477-496. | ||
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+ | Hubbell, S. P. 1979. Tree dispersion, abundance, and diversity in a tropical dry forest. Science, 203(4387), 1299-1309. | ||
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+ | Hubbell S. P. 2001. The Unified Neutral Theory of Biogeography and Biodiversity. Princeton (NJ): Princeton University Press. | ||
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+ | Lawton J. H. 1999. Are there general laws in ecology? Oikos 84(2): | ||
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+ | Leibold, M. A., Holyoak, M., Mouquet, N., Amarasekare, | ||
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+ | Nowak M. A. 2006. Evolutionary Dynamics: Exploring the Equations of Life. Cambridge (MA): Belknap Press of Harvard University Press. | ||
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+ | Ricklefs R. E. 1987. Community diversity: relative roles of local and regional processes. Science 235(4785): | ||
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+ | Ricklefs R. E., Schluter D. 1993. Species Diversity in Ecological Communities: | ||
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+ | Roughgarden J. 2009. Is there a general theory of community ecology? Biology and Philosophy 24(4): 521–529. | ||
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+ | Scarano, F. R. 2002. Structure, function and floristic relationships of plant communities in stressful habitats marginal to the Brazilian Atlantic rainforest. Annals of Botany, 90(4), 517-524. | ||
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+ | Suguio, K., & Tessler, M. G. 1984. Planícies de cordões litorâneos quaternários do Brasil: origem e nomenclatura. LACERDA, LD; ARAÚJO, DSD; CERQUEIRA, R. & TURQ, B. Restingas: Origem, estrutura e processos. Niterói, CEUFF, 15-26. | ||
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+ | Vellend, M. 2010. Conceptual synthesis in community ecology. Quarterly Review of Biology 85: | ||
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+ | Vellend, M. 2016. The theory of ecological communities (MPB-57). Princeton University Press. | ||
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+ | ==== Sistemas de pradarias marinhas: estado alternativo de estabilidade? | ||
+ | ==Carla Pavone== | ||
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