BIOGEOGRAFIA Introduo a Biogeografia AULA 1 Professora Leonor

BIOGEOGRAFIA Introdução a Biogeografia § AULA 1 § Professora: Leonor de Maria

INTRODUÇÃO A BIOGEOGRAFIA Existe uma coisa comum a todos nós: compartilhamos o mesmo planeta. Para todos nós ele representa o lar.

§ Ao observarmos a natureza, muitas vezes, não percebemos a complexa estrutura que a envolve e a faz continuar existindo. § Esse grande bioma (conjunto de seres vivos de uma área) que é o planeta Terra, possui muitas características e processos bem definidos, onde todas as formas de vida existentes no globo se interrelacionam para formar uma biodiversidade.

§ O crescimento populacional e o declínio dos recursos naturais estão pondo a Terra sob enorme tensão. § Entender os problemas ocasionados na Terra pelo enorme contingente populacional que temos hoje e suas necessidades, passa a ser de primordial importância, não só pela sobrevivência de nossa espécie como também de todos os seres que aqui habitam.

§ Várias ciências tem como objetivo a compreensão de como se dão esses problemas e a preocupação em tentar minimiza-los, entre elas destaca-se a BIOGEOGRAFIA.

§ O QUE É A BIOGEOGRAFIA? § Ciência que se preocupa em documentar e compreender modelos espaciais de biodiversidade. É o estudo da distribuição dos organismos, tanto no passado quanto no presente, e dos padrões de variação ocorridos na Terra, relacionados à quantidade e aos tipos de seres vivos. (BROWN & LOMOLINO, 1942)

§ Ciência que estuda a origem, expansão, distribuição, associação e evolução dos seres vivos (plantas e animais) na superfície da Terra. (ROMARIZ, 2008) §. . . O estudo das coisas vivas no espaço e no tempo. (COX & MOORE, 1931)

§ “ A Biogeografia apresenta, de fato, um caráter de ciência síntese: é a partir de dados analíticos fornecidos por diferentes especialistas que é possível extrair, dentre o conjunto dos casos particulares, oferecidos pelo mundo vivo, algumas leis fundamentas dos organismos”. (LACOSTE , 1969) § Tendo em vista a complexidade da matéria, é compreensível que possa admitir várias subdivisões: são os chamados ramos da Biogeografia.

§ BIOCOROLOGIA: estudo da área geográfica das unidades taxonômicas , suas origens e modificações no correr dos tempos, poderá esta referir-se a espécies, gêneros ou comunidades. § BIOSSOCIOLOGIA: estudo das comunidades dos organismos, encarado sob diferentes aspectos: organização, composição taxonômica ou dinâmica. Este ramo é também denominado BIOCENOLOGIA. § BIOECOLOGIA: ocupa-se com a análise das relações dos organismos e de suas comunidades com o meio ambiente.

§ PALEOBIOGEOGRAFIA: por meio da qual se faz o estudo dos fatos biogeográficos através dos tempos, permitindo-nos conhecer a sua evolução. Para esse ramo da Biogeografia é de grande importância o estudo do pólen, do qual se ocupa a PALINOLOGIA. § A divisão mais geral da Biogeografia , porém, é a que distingue as duas grandes áreas de estudo: § A FITOGEOGRAFIA (plantas) § A ZOOGEOGRAFIA (animais)

§ Na prática, porém, o estudo da vegetação é o que predomina, isso, porque no contexto da paisagem é indiscutível a importância da vegetação, representando esta o traço mais significativo da paisagem física. § Os animais ocupam um segundo plano, com relação às plantas, já que delas dependem, em grande parte, para sua alimentação e, também, não apresentam tão estreitas relações com as condições do meio. Esta última particularidade torna também mais difíceis os estudos de Zoogeografia.

BIOGEOGRAFIA: interesse de seu estudo § O estudo da fitogeografia pelos geógrafos é inevitável, sendo mesmo de admirar que não seja um dos ramos mais desenvolvidos nos trabalhos geográficos. Talvez se deva à complexidade de sua área de abrangência. § Representando o traço de união entre a parte física e a parte humana na ocupação da biosfera, a vegetação de qualquer parte da Terra é o reflexo do clima e da ecologia locais. Isso representa enorme ajuda para os estudos da edafologia e da agronomia por exemplo.

§ Algumas plantas, sejam elas ervas, arbustos ou árvores, podem ser tomadas pelos agricultores como indicadoras de um determinado tipo de solo: passarão a constituir padrões de terra boa, de terra fraca, etc. § Outro aspecto interessante dos estudos biogeográficos é o fato de tornarem possível, pelo conhecimento das exigências ecológicas de certas planta, a sua transposição para outros locais ecologicamente semelhantes. § Ao mesmo tempo, ao se encontrar uma planta em determinada área pode-se fazer ideia das condições climáticas e edáficas desse lugar.

• Na parte da Zoogeografia pode ser destacada a sua grande contribuição para a medicina, no setor da parasitologia, por exemplo. O conhecimento das áreas de ocorrência de determinado insetos transmissores de doenças é de suma importância para a medicina preventiva. • Inicialmente descritiva, a Biogeografia passou a explicativa, tornando-se poderoso auxiliar para os trabalhos de planejamento, como os problemas de proteção do solo e de combate a erosão, por exemplo.

• Deve-se concluir, portanto, que, estudando o relacionamento do homem com os demais seres da Biosfera, ocupa a Biogeografia uma posição básica, de grande importância na Geografia. • A Biogeografia oferece grande campo para aplicações práticas. Com a população mundial continuando a crescer, as necessidades de uma revisão constante das relações solo/plantas, com vistas à maior produção, são constantes e prementes.

HISTÓRIA DOS ESTUDOS DE BIOGEOGRAFIA § Alexander von HUMBOLDT, 1769 – 1859 – é considerado o fundador da fitogeografia. Viagem a América do Sul (Andes), Caribe, México, escreveu “Éssai ur la Géographie des Plantes” (1805). Abandonando o método descritivo até então adotado, passou a buscar as relações que regem a presença das espécies nas respectiva áreas. Mas duas obra suas são também fundamentais: “Quadros da Natureza” e “Cosmos”. § Assinalou a similitude existente entre a superposição dos andares da vegetação nas montanhas e a disposição das faixas de vegetação que se sucedem do equador para os polos. § Demonstrou, ainda, a correlação existente entre o limite de ocorrência de determinadas plantas com certas isotermas. § Fez referencia à forma dos animais segundo a altitude.

• LINNAEU, viajou á Lapônia (extremo norte da Suécia, Finlândia, fronteira com a Noruega) e escreveu a “Flora Lapônica”, 1737, que teve caráter puramente descritivo. • DE CANDOLLE, escreveu em 1855 “Géographie botanique raisonnée” , buscando a leis inerentes aos fenômenos Naturais. • . . . .

BIOGEOGRAFIA: desvendando a história da vida no espaço § A biogeografia tem uma herança intelectual longa, que remonta aos primeiros estudos da distribuição dos organismos sobre a superfície do globo. § Seus objetivos são a descoberta dos padrões de distribuição da vida e das causas que levaram a esses padrões – tanto em termos de mecanismos quanto de processos.

§ Tradicionalmente, a biogeografia é dividida nos domínios ecológico e histórico, o primeiro relacionado a processos ocorrendo em pequenas escalas temporais (por exemplo, fatores climáticos), e o último tratando de eventos e mecanismos que ocorrem durante milhões de anos em larga escala. § Essa divisão tem sido questionada, pois padrões não somente “históricos” ou somente “ecológicos”.

• Como a vida e a Terra evoluem em conjunto, pode-se considerar a biogeografia como a área da biologia que busca estabelecer os padrões de distribuição biótica e as conexões entre as biotas, ambos resultantes do processo evolutivo. • Ela está relacionada à tríade forma, espaço e tempo, como preconizado pelo botânico italiano León Croizat em meados do século XX.

• A maior parte dos grupos filogeneticamente relacionados apresenta padrões de distribuição resultantes de dispersão ou vicariância. • Dispersão - o ancestral comum mais recente de um dado grupo de organismos originalmente ocorria em apenas uma das áreas hoje ocupadas, dispersando depois para outras áreas – ultrapassando barreiras pré-existentes – nas quais descendentes sobreviveram. • Nas áreas ocupadas, podem ocorrer processos de diferenciação que resultem na formação de novas espécies

• Vicariância - Nos eventos de vicariância, a população ancestral ocupava, em alguma extensão, a somatória das áreas atualmente habitadas por seus descendentes, e foi dividida em populações menores pelo surgimento de barreiras que provocaram o isolamento entre subpopulações.

Figura 1. Mecanismos utilizados para explicar a distribuição dos organismos. A. Dispersão. B. Vicariância.

• Explicações dispersalistas dominaram a biogeografia por séculos, fundamentadas na premissa de que a Terra estável e de que havia centros de origem reconhecíveis (como defendiam Charles Darwin e Alfred Wallace). • O panorama biogeográfico só viria a mudar com os trabalhos de Croizat, que fundiram as perspectivas de um processo de fragmentação de espécies ancestrais com a ideia de um planeta geologicamente dinâmico, proveniente da teoria da deriva continental do meteorologista alemão Alfred Wegener.

• O conceito de vicariância foi fundamental para essa revolução no pensamento biogeográfico, levando ao desenvolvimento de métodos que permitiam inferir quais as causas da separação entre as espécies e que não estabeleciam a priori que as disjunções eram devidas somente a eventos de dispersão.

• A diferença principal entre hipóteses de vicariância e de dispersão está na relação entre a idade dos grupos e das barreiras que os limitam. • A vicariância prediz que os grupos em duas (ou mais) áreas e as barreiras entre eles têm a mesma idade. • O ancestral das espécies disjuntas atuais é mais velho que a barreira que as separa e os eventos de quebra das áreas têm a mesma idade que a separação entre as espécies.

• Em contrapartida, a dispersão sempre prediz que a barreira precede o aparecimento dos grupos disjuntos. • Essas hipóteses são difíceis de testar porque são propostas separadamente para cada grupo de organismos. • Sendo eventos individuais, ad hoc, não há como demonstrar sua universalidade – narrativas dispersalistas seriam algo como a ciência do raro, do misterioso e do miraculoso, pouco científicas.

• A aceitação do papel da deriva continental para explicar as distribuições geográficas dos organismos levantou a questão de como corroborar hipóteses de vicariância. • Em quase todos os ambientes da Terra existem grupos de animais e vegetais simpátricos (distribuídos na mesma área). • Grandes eventos de vicariância devem ter afetado, simultaneamente, muitos desses grupos. • Assim, hipóteses de vicariância podem ser testadas via análises com outros grupos que ocupem as mesmas áreas e pela comparação com hipóteses geológicas.

• No entanto, a comparação entre hipóteses biogeográficas provenientes de grupos taxonômicos distintos é uma tarefa complexa e com profundas implicações metodológicas. • Elas nem sempre são congruentes: outros grupos podem exibir padrões mais antigos ou mais recentes que aquele sob escrutínio ou podem mostrar informação redundante devido à extinção em uma área ou a relações filogenéticas não (ou mal) resolvidas.

• Variações nos padrões obtidos levam a erros na interpretação das relações entre as áreas e, consequentemente, nas reconstruções biogeográficas. • A biogeografia cladística ou vicariante surgiu da confluência da sistemática filogenética de Willi Hennig com a perspectiva de Croizat, enfatizando a busca por padrões de distribuição congruentes.

• A pergunta essencial da biogeografia cladística é: “Por que os organismos estão distribuídos onde eles estão atualmente? ”. • Duas são as respostas possíveis: (1) eles apenas continuam na área onde estavam, ou em uma área equivalente do passado; ou (2) eles existiam em outro lugar e se dispersaram para alcançar essas áreas atuais.

• No primeiro conjunto de hipóteses, subentende -se que o espaço e os organismos modificam-se conjuntamente; • o segundo relaciona-se com eventos de dispersão, aleatória ou direcional.

• A delimitação de áreas de endemismo sofre de problema similar. Uma área de endemismo pode significar muitas coisas. • Desde os trabalhos de Augustin de Candolle, em 1820, ela tem sido definida de uma maneira vaga e os critérios para a sua delimitação têm sido desenvolvidos desde então. • Apesar do reconhecimento das áreas de endemismo ser o procedimento inicial de qualquer estudo biogeográfico, ele não é trivial e é mais complexo do que apenas plotar ocorrências taxonômicas em um mapa.

• Hoje, instituições governamentais e organizações responsáveis por definir políticas ambientais têm valorizado estudos biogeográficos. Delimitação de áreas de endemismo, avaliação de biodiversidade e reconhecimento de áreas de interface entre biomas são importantes fontes de informação para a criação de bases de dados usadas, por exemplo, para a criação de unidades de conservação.

Isso significa que debates sobre biogeografia extrapolam interesses estritamente acadêmicos: o componente espacial da evolução – principal objeto de estudo da biogeografia – é de fundamental importância para a compreensão dos processos evolutivos que têm moldado o mundo natural desde a origem da vida, há mais de 3. 5 bilhões de anos.