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ensaios:2024:start [2024/03/19 02:31] – [Como os trade-offs ajudam a estruturar comunidades e qual é sua possível relação com a macroevolução?] meari | ensaios:2024:start [2024/03/19 18:00] (atual) – ana | ||
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====== Ensaios 2024 ====== | ====== Ensaios 2024 ====== | ||
+ | ==== Houston, (do) we have a problem (?) - Estados estáveis alternativos sob uma perspectiva de análise de sucesso em projetos de restauração de florestas ==== | ||
+ | == Giovanni De Martella Martins Fontes == | ||
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+ | Aproximadamente nos anos 70, surgiu na ecologia a discussão sobre a existência de ambientes com estados estáveis alternativos (Lewontin, 1969; Sutherland, 1974; May, 1977). Tal conceito é delineado pela concepção de equilíbrio estável em sistemas dinâmicos, descrita com detalhes por Beisner e colaboradores (2003) e Scheffer (2009). Quando as taxas de natalidade e mortalidade em uma população se igualam, mantendo seu número de indivíduos, | ||
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+ | Figura 1: (a) Variação das taxas de mortalidade e de natalidade de uma população de acordo com a variação de sua densidade. As setas indicam uma tendência de mudança na densidade populacional convergindo para o ponto de equilíbrio estável, onde as taxas de mortalidade e natalidade se igualam (capacidade suporte - K). (b) Analogia gráfica do fenômeno observado na imagem anterior, apelidada de “bacia de atração”. Ilustra a situação em que, mesmo com a existência de perturbações, | ||
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+ | Figura 2: (a) Variação das taxas de mortalidade e de natalidade de uma população de acordo com a variação de sua densidade. As setas indicam uma tendência de mudança na densidade populacional, | ||
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+ | No entanto, quando se considera a existência de estados estáveis alternativos, | ||
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+ | Figura 3: Representação gráfica da variação do estado do ecossistema em resposta às condições ambientais. As setas indicam a tendência de deslocamento para um dos estados estáveis, dependendo do estado encontrado sob determinadas condições ambientais. F1 e F2 marcam os limites entre uma bacia de atração e a outra e a linha tracejada entre eles, um estado de equilíbrio instável. (Retirada de Scheffer, 2009). | ||
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+ | Figura 4: Analogia gráfica das bacias de atração para um cenário de estados estáveis alternativos apresentando histerese. 𝚫X indica a perturbação e a seta contínua, o seu sentido. Note que a mesma perturbação realizada na segunda imagem é aplicada na terceira com sentido oposto, porém não é suficiente para voltar para a bacia de atração anterior (A), revelando uma diferença de resiliência entre os estados A e B. (Retirada e adaptada de Beisner et al., 2003). | ||
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+ | Reconhecer os indícios de padrões de histerese e de transições abruptas entre estados foi essencial para se identificar a existência de estados estáveis alternativos (Westoby et al., 1989; Drake, 1990; Hobbs, 1994). Diversos exemplos que apresentam tais características foram observados na natureza: para transições críticas entre áreas florestadas, | ||
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+ | Porém, para se entender ecologia de comunidades, | ||
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+ | Além disso, estudar os estados estáveis alternativos pode ser bastante importante para delinear projetos de restauração ecológica e avaliar se obtiveram sucesso ou não (Hobbs & Norton, 1996). Para restaurar florestas, é necessário definir qual objetivo deseja-se alcançar. Somente depois de definirmos o que é de fato “sucesso” para um projeto que podemos, após sua realização, | ||
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+ | Considerar a existência dos estados estáveis alternativos permitiu também enxergar a ecologia da restauração como um conjunto de técnicas para realizar a transição entre um estado e outro (MacLeod et al., 1993; Ash et al., 1993; Grice & McIntyre 1995). Ao se constatar que florestas e savanas podem ser estados estáveis alternativos de um mesmo sistema, pode-se traçar planos para realizar a transição de um estado para outro, recuperando assim a cobertura florestal (Hirota et al., 2011). O que não significa que se trata de uma tarefa fácil, uma vez que a transição entre esses estados pode ser um desafio ainda maior quando envolve mudanças na composição do ecossistema em termos de grupos funcionais ali presentes (Hobbs, 1997). Hobbs (1994) assinala tal desafio quando diz que é mais fácil fazer a transformação de uma pastagem em outra do que realizar uma transição de pastagem para paisagem arbustiva. Ao mesmo tempo, ter conhecimento das dinâmicas de transição entre um estado e outro pode nos dar informações importantes para antever possíveis mudanças de estado indesejáveis em um projeto de restauração já em andamento, pois tais mudanças algumas vezes podem ser precedidas de sinais, mesmo que alguns sejam de difícil identificação (Scheffer et al. 2009). Por exemplo, foi observado um aumento na abundância de alguns seres vivos em lagos rasos que antecedeu diversas outras alterações no ambiente responsáveis por uma transição catastrófica entre estados estáveis (Blindow et al., 1993). Por essa razão, pode ser importante atentar para as dificuldades e problemas encontrados ao tentar restaurar áreas degradadas. Em áreas de Restinga, são apresentados como problemas para a restauração a presença de gramíneas exóticas (Loureiro et al., 2022), presença de formigas cortadeiras (Lima, 2017), solos pobres em nutrientes e com alta salinidade (Hay & Lacerda, 1984; Araujo, 1987). | ||
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+ | Minha pesquisa se estrutura sob esse panorama. Ao analisar relatórios de projetos de restauração florestal em áreas de Restinga do estado de São Paulo, busco informações sobre os plantios (listas de espécies vegetais plantadas, diversidade funcional das espécies, entre outras), problemas recorrentes ao realizar a restauração em cada uma das áreas e se, de acordo com os critérios de análise dos órgãos responsáveis por fazer o monitoramento da restauração, | ||
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+ | == Referências bibliográficas == | ||
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+ | Araujo, D.S.D. Restingas: síntese dos conhecimentos para a costa sul-sudeste brasileira. São Paulo: Aciesp, 1987. 347 p. | ||
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+ | Ash, A. J., McIvor, J. G., & Brown, J. R. (1993). Land condition and overgrazing: | ||
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+ | Beisner, B. E., Haydon, D. T., & Cuddington, K. (2003). Alternative stable states in ecology. Frontiers in Ecology and the Environment, | ||
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+ | Bertness, M. D., Trussell, G. C., Ewanchuk, P. J. et al. 2002. Do alternative stable community states exist in the Gulf of Maine rocky intertidal zone?. Ecology 83: 3434–3448. | ||
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+ | Blindow I. et al. 1993. Long-term pattern of alternative stable states in two shallow eutrophic lakes. Freshwater Biology 30: 159-167. | ||
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+ | Brancalion, P. H. S., Gandolfi, S., & Rodrigues, R. R. (2015). Restauração florestal. | ||
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+ | Coutinho, R.M., Kraenkel, R.A. and Prado, P.I., 2015. Catastrophic regime shift in water reservoirs and São Paulo water supply crisis. | ||
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+ | Drake, J. A. (1990). Communities as assembled structures: do rules govern pattern?. Trends in Ecology & Evolution, 5(5), 159-164. | ||
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+ | Grice, A. C., & McIntyre, S. (1995). Speargrass (Heteropogon contortus) in Australia: dynamics of species and community. The Rangeland Journal, 17(1), 3-25. | ||
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+ | Hay, J.D.; Lacerda, L.D. Ciclagem de nutrientes no ecossistema de restinga. Rio de Janeiro: Universidade Federal Fluminense, 1984. 475p | ||
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+ | Hirota et al. 2011. Global resilience of tropical forest and savanna to critical transitions. Science 334: 232-235. | ||
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+ | Hobbs, R. J. (1994). Dynamics of vegetation mosaics: can we predict responses to global change?. Ecoscience, 1(4), 346-356. | ||
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+ | Hobbs, R. J. (1997). Can we use plant functional types to describe and predict responses to environmental change. Plant functional types. Their relevance to ecosystem properties and global change, 66-90. | ||
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+ | Hobbs, R. J., & Norton, D. A. (1996). Towards a conceptual framework for restoration ecology. Restoration ecology, 4(2), 93-110. | ||
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+ | Lewontin RC. 1969. The meaning of stability. Brookhaven Symp Biol 22: 13–23. | ||
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+ | Lima, D. A. V. (2017). Protocolo para restauração ecológica da restinga não-florestal em áreas de desova de tartarugas marinhas, na Praia do Forte, Bahia, Brasil. | ||
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+ | Loureiro, N., de Souza, T. P., do Nascimento, D. F., & Nascimento, M. T. (2022). Survival, seedlings growth and natural regeneration in areas under ecological restoration in a sandy coastal plain (restinga) of southeastern Brazil. Austral Ecology, 47(2), 326-340. | ||
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+ | Rodrigues, R. R., Brancalion, P. H. S., & Isernhagem, I. (2009). Pacto pela restauração da mata atlântica: referencial dos conceitos e ações de restauração florestal. | ||
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+ | Rodrigues, R. R., & Gandolfi, S. (1998). Restauração de florestas tropicais: subsídios para uma definição metodológica e indicadores de avaliação e monitoramento. Recuperação de áreas degradadas. | ||
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+ | Scheffer M, Hosper SH, Meijer ML, et al. 1993. Alternative equilibria in shallow lakes. Trends Ecol Evol 8: 275–79 | ||
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+ | Scheffer, M. 2009. Alternative Stable States. In: Critical Transitions in Nature and Society, Chapter II, pp. 11-36, Princenton University Press. | ||
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+ | Scheffer, M., Bascompte, J., Brock, W. A., Brovkin, V., Carpenter, S. R., Dakos, V., ... & Sugihara, G. (2009). Early-warning signals for critical transitions. Nature, 461(7260), 53-59. | ||
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+ | SMA – Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo. Resolução nº 32, de 03 de abril de 2014. Estabelece as orientações, | ||
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+ | Sutherland JP. 1974. Multiple stable points in natural communities. Am Nat 108: 859–73. | ||
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+ | MacLeod, N. D., Brown, J. R., & Noble, J. C. (1993). Ecological and economic considerations for the management of shrub encroachment in Australian rangelands. In Proceedings II of the 10th Australian Weeds Conference and 14th Asian Pacific Weed Science Society Conference, Brisbane, Australia, 6-10 September, 1993 (pp. 118-121). Queensland Weed Society. | ||
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+ | May, R. M. (1977). Thresholds and breakpoints in ecosystems with a multiplicity of stable states. Nature, 269(5628), 471-477. | ||
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+ | Vellend, M. 2010. Conceptual synthesis in community ecology. The Quaterly Review of Biology 85: 183-206. | ||
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+ | Walker, J. L., & Boyer, W. D. (1993). An ecological model and information needs assessment for longleaf pine ecosystem restoration. | ||
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+ | Westoby, M., Walker, B., & Noy-Meir, I. (1989). Opportunistic management for rangelands not at equilibrium. Rangeland Ecology & Management/ | ||
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==== Conectividade e dispersão : persistência em dinâmica de metacomunidades | ==== Conectividade e dispersão : persistência em dinâmica de metacomunidades | ||
== Daniela Pereira Melo Benite == | == Daniela Pereira Melo Benite == | ||
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Wikelski, M. (2009). Physiological Ecology: Animals. In S. A. Levin, S. R. Carpenter, H. C. J. Godfray, A. P. Kinzig, M. Loreau, & J. B. Losos (Eds.), The Princeton Guide to Ecology (pp. 14–19). Princeton University Press. https:// | Wikelski, M. (2009). Physiological Ecology: Animals. In S. A. Levin, S. R. Carpenter, H. C. J. Godfray, A. P. Kinzig, M. Loreau, & J. B. Losos (Eds.), The Princeton Guide to Ecology (pp. 14–19). Princeton University Press. https:// | ||
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+ | ==== Metacomunidades e a Relação Patógeno-Hospedeiro: | ||
+ | == Beatriz Alonso == | ||
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+ | Metacomunidades na ecologia referem-se a conjuntos de comunidades locais interconectadas por meio da dispersão de espécies e interações bióticas (Wilson, 1992; Holyoak & Mata, 2008). Em outras palavras, são redes de habitats que se influenciam mutuamente através do movimento de organismos entre eles, resultando em padrões complexos de distribuição e dinâmica das espécies. Para essa teoria, a escala (local ou regional) tem grande importância, | ||
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+ | Baseada na teoria de Biodiversidade de Ilhas de MacArthur e Wilson (1697), a qual tenta explicar a relação espécie-área, | ||
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+ | O paradigma de seleção de espécies enfatiza que os gradientes de recursos ou os tipos de manchas provocam diferenças na demografia local e interação entre espécies locais, afetando sua composição (Leibold et al., 2004). Já o paradigma de efeito de massa destaca que a dinâmica espacial pode ter efeitos na densidade populacional local, baseando-se no efeito da imigração e emigração na dinâmica de uma população local (Leibold et al., 2004). Ambos levam em consideração a heterogeneidade das manchas de habitat e espécies de diferentes nichos (Mittelbach & McGill, 2019). No paradigma de dinâmica neutra, assume-se que todas as espécies estão presentes em um mesmo nicho e possuem competências semelhantes (Hubbell, 2001; Leibold et al., 2004; Mittelbach & McGill, 2019). Por fim, o paradigma de dinâmica de manchas adota uma perspectiva de que as machas de habitat são idênticas e que podem estar ocupadas ou desocupadas por espécies cuja diversidade é limitada pela dispersão (Leibold et al., 2004). Ambos levam em consideração a homogeneidade das manchas de habitat (Mittelbach & McGill, 2019). | ||
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+ | Estudos de metacomunidades podem ser aplicados a diversas áreas da ecologia e foram essenciais para o entendimento das dinâmicas populacionais (Leibold & Chase, 2016; Patrick et al., 2021; Vellend, 2016; Wilson, 1992). Uma área pouco explorada em metacomunidades é a da relação patógeno-hospedeiro. Contudo, estudos mostram que é possível relacionar estudos dessa área com microrganismos. (Lima, 2016; Martiny et al., 2006) De fato, um trabalho avaliando a helmintofauna e a estrutura de metacomunidades de oito roedores da Mata Atlântica do Rio de Janeiro revelou que existe um padrão aleatório para a relação patógeno-hospdeiro, | ||
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+ | A relação entre patógenos e hospedeiros é complexa e dinâmica, influenciada por uma série de fatores, incluindo a dispersão de organismos, a suscetibilidade do hospedeiro e a capacidade de adaptação do patógeno. Em metacomunidades, | ||
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+ | Devido a sua capacidade de parasitar diversos vertebrados terrestres ao redor de todo o mundo (Barker, Murrell, 2004; Keiran, Durden, 2005), os carrapatos são considerados um dos principais grupos de vetores de doenças infecciosas para humanos (Socolovschi et al., 2009). Entre essas doenças, está a febre maculosa branda, cujo agente etiológico é a bactéria // | ||
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+ | Outro fator a pode ser considerado do ponto de vista ecológico, é o processo de dispersão que esses carrapatos vetores podem sofrer entre os litorais. A dispersão pode acontecer tanto através de cachorros “regionais” (transição dentro da mesma cidade) quanto por cachorros “locais” (transição dentro dos bairros) de cada litoral, além de, claro, cachorros que vêm de outras cidades e até mesmo estados, principalmente durante viagens. Esse processo pode aumentar a diversidade através da imigração numa escala local, e pode ser capaz de homogeneizar sua composição numa escala regional (Vellend, 2016). | ||
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+ | == Referências Bibliográficas == | ||
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+ | de Albuquerque, | ||
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+ | Álvarez-Mendizábal, | ||
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+ | Barker, S. C.; murrell, A. Systematics and evolution of ticks with a list of valid genus and species names. Parasitology, | ||
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+ | Cardoso, T. D. S., Braga, C. A. de C., Macabu, C. E., Simões, R. de O., da Costa-Neto, S. F., Maldonado Júnior, A., Gentile, R., & Luque, J. L. (2018). Helminth metacommunity structure of wild rodents in a preserved area of the atlantic forest, Southeast Brazil. Revista Brasileira de Parasitologia Veterinaria, | ||
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+ | Costa, A. P. L., Takemoto, R. M., Lizama, M. de los A. P., & Padial, A. A. (2021). Metacommunity of a host metapopulation: | ||
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+ | Holyoak, and Mata T M. Metacommunities. In Sven Erik Jørgensen and Brian D. Fath (Editor-in-Chief), | ||
+ | Hubbell S. P. 2001. The Unified Neutral Theory of Biogeography and Biodiversity. Princeton (NJ): Princeton University Press | ||
+ | |||
+ | Keirans, J.E. and Durden, L.A. (2005). Tick Systematics and Identification. In Tick-Borne Diseases of Humans (eds J.L. Goodman, D.T. Dennis and D.E. Sonenshine). https:// | ||
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+ | Leibold, M. A.. "III.8 Spatial and Metacommunity Dynamics in Biodiversity" | ||
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+ | Leibold, M. A., & Chase, J. M. Metacommunity Ecology. Princeton University Press, 2016, Capítulo 1, pp 1-22 (Volume 59). | ||
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+ | Leibold, M. A., Holyoak, M., Mouquet, N., Amarasekare, | ||
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+ | Lima, M. S. (2016). Dinâmica da comunidade microbiana entre múltiplas escalas espaciais e temporais em lagos rasos costeiros do extremo sul do Brasil [Tese]. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. | ||
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+ | Logue, J. B., Mouquet, N., Peter, H., & Hillebrand, H. (2011). Empirical approaches to metacommunities: | ||
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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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+ | Martiny, J. B. H., Bohannan, B. J. M., Brown, J. H., Colwell, R. K., Fuhrman, J. A., Green, J. L., Horner-Devine, | ||
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+ | Mittelbach, G. G., & McGill, B. J. (2019). Community Ecology. Em Community Ecology. Oxford University Press. https:// | ||
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+ | Patrick, C. J., Anderson, K. E., Brown, B. L., Hawkins, C. P., Metcalfe, A., Saffarinia, P., Siqueira, T., Swan, C. M., Tonkin, J. D., & Yuan, L. L. (2021). The application of metacommunity theory to the management of riverine ecosystems. Em Wiley Interdisciplinary Reviews: Water (Vol. 8, Número 6). John Wiley and Sons Inc. https:// | ||
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+ | Socolovschi, | ||
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+ | Takeda, G. A. C. G. Avaliação soroepidemiológica de cães expostos a Rickettsia parkeri e correlação com a estrutura da paisagem no litoral do estado de São Paulo. São Paulo: [s. n.], 2022. | ||
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+ | Vellend, M. (2016). The Theory of Ecological Communities. Princeton University Press, 2016. Capítulo 9, pp 138-157 (Volume 57). | ||
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+ | Wilson, D. S. (1992). Complex Interactions in Metacommunities, | ||
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+ | ====Efeitos não letais da predação, modulação comportamental==== | ||
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+ | ==Ana Maria de Carvalho Ferreira== | ||
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+ | Comunidades ecológicas são organizadas, | ||
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+ | A maioria dos estudos de predador-presa foca no efeito letal do consumo da presa na densidade populacional, | ||
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+ | Há casos em que as mudanças comportamentais são acompanhadas por alterações morfológicas. Anfíbios possuem uma grande diversidade de respostas induzidas por predadores devido a sua plasticidade fenotípica. Em estudo realizado com seis espécies de anuros e seus respectivos predadores, Relyea (2001) observou que, assim como para outros taxa, uma das respostas comportamentais exibidas é a diminuição da atividade na presença de predadores, além da evitação espacial. Todas as espécies de girinos apresentaram também alterações morfológicas em suas caudas quando na presença de pelo menos um de seus predadores. Enquanto comportamentos menos ousados garantem a segurança, apresentam demanda conflitante ao diminuírem a taxa de forrageio. Em contraponto as alterações na cauda possibilitam melhor desempenho no nado e fuga, contribuindo também para melhor forrageio e aproveitamento para o desenvolvimento, | ||
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+ | Mudanças comportamentais e morfológicas predador-específicas parecem ser difundidas entre os taxa (animais e plantas), e distintas entre as espécies para um mesmo predador. A capacidade de distinguir entre predadores, e ajustar sua resposta à ameaça em potencial, é uma habilidade importante para que não haja investimento desnecessário em estratégias anti-predação, | ||
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+ | A modulação comportamental pode ser observada a partir de diversos parâmetros e sempre está associada à tomada de decisão por um indivíduo frente a um estímulo. Durante minha graduação em Ciências Biológicas me dediquei a estudar experimentalmente as respostas comportamentais de formigas poneromorfas frente a coespecíficas não companheiras de ninho. Tendo como variável moduladora o gradiente de urbanização em três níveis (urbano, intermediário e natural), observamos como díades de formigas de ambientes de gradientes diferentes adaptam seu comportamento. Nossas previsões de que os comportamentos apresentados por formigas de ambientes diferentes seriam distintos foram corroboradas por nossos resultados (FERREIRA et al., dados não publicados). Durante as análises, hipóteses sobre padrões observados como atenuação do comportamento agonístico em ambiente urbano, me motivaram a seguir investigando possíveis impactos da urbanização no comportamento de formigas, como o aumento da atividade de forrageio, somado a diminuição da agressividade, | ||
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+ | A atenuação do comportamento agonístico em grupos que apresentam aumento da atividade pode ser explicada pelo número maior de encontros intraespecíficos durante o forrageamento, | ||
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+ | Em conclusão, estudar os efeitos indiretos da predação é importante para compreender como as interações entre espécies atuam na estruturação da comunidade. Os efeitos diretos da predação explicam parcialmente o observado nas densidades populacionais, | ||
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+ | ==Referências Bibliográficas== | ||
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+ | FERREIRA, A. M. C. et al. Efeito da urbanização sobre interações intraespecíficas: | ||
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+ | HOLT, R.D. Predation and community organization. Cap. III.3, The Princeton Guide to Ecology. | ||
+ | |||
+ | JACQUIER, L.; MOLET, M.; DOUMS, C. Urban colonies are less aggressive but forage more than their forest counterparts in the ant Temnothorax nylanderi. Animal Behaviour, v. 199, p. 11-21, 2023. | ||
+ | |||
+ | LUBCHENCO, J. (1978). Plant species diversity in a marine intertidal community: importance of herbivore food preference and algal competitive abilities. American Naturalist, 23-39. | ||
+ | |||
+ | RELYEA, R.A., 2001. Morphological and behavioral plasticity of larval anurans in response to different predators. Ecology, 82(2), pp.523-540. | ||
+ | |||
+ | SANADA-MORIMURA, | ||
+ | |||
+ | SOL, D.; LAPIEDRA, O. l; GONZÁLEZ-LAGOS, | ||
+ | |||
+ | WERNER, E.E. and PEACOR, S.D., 2003. A review of trait-mediated indirect interactions in ecological communities. Ecology, 84(5), pp.1083-1100. | ||
+ | |||
+ | WISSINGER, S., & MCGRADY, J. (1993). Intraguild Predation and Competition Between Larval Dragonflies: | ||
+ | |||