Ecologia de Comunidades Competio e a estrutura das

Ecologia de Comunidades Competição e a estrutura das comunidades Profa. Dra. Gabriela Paise URCA, Laboratório de Ecologia de Mamíferos - LEM

Competição Altera a composição e a riqueza de espécies da comunidade Altera a abundância absoluta e relativa das populações Atua como fator seletivo, modificando a evolução das espécies

O conceito de nicho (Grinnell 1904, Elton 1927) Os limites ecológicos dentro dos quais os indivíduos de uma espécie podem sobreviver, crescer e reproduzir (Begon et al. 1996)

O nicho uni-dimensional Aptidão Reprodução Crescimento Sobrevivência Variação ambiental 1

O nicho bi-dimensional Var 2 Min Ótimo Max Min Ótimo Max Var 1

O nicho tri-dimensional Var 3 Var 2 Var 1

O nicho como um hipervolume n-dimensional (Hutchinson 1957) Nicho = (x 1, x 2, x 3, x 4, x 5, x 6, x 7, . . . , xn) · Fatores abióticos (x 1 -Temperatura, x 2 - Umidade, x 3 -Salinidade) · Fatores bióticos (x 4 - Presas, x 5 -Predadores, x 6 -Mutualistas)

Características do nicho Aptidão Largura Min Ótimo Amplitude Variável ambiental 1 Max

Largura de nicho B= 1 pi² sendo pi a freqüência do recurso i Exemplo: B = 1 / (0. 1)2 + (0. 20) 2 + (0. 70) 2 = 1. 85

Sobreposição de nicho Ex: Utilizando os mesmos ninhos. Usando o mesmo recurso para alimentação. Retirando sílica da água para construir a sua carapaça. Aptidão Variável ambiental

Sobreposição de nicho ljk = pij. pik pij 2. pik 2 sendo ljk a sobreposição de nicho entre as espécies j e k pi: frequência do recurso i

Competição entre indivíduos

Limita o crescimento da biomassa

Competição entre populações

Princípio da exclusão competitiva (Gause 1934) Duas espécies competidoras vivendo em um ambiente estável só podem coexistir se apresentarem diferenciação de nicho; caso contrário, uma das espécies tenderá a excluir a outra.

Protozoários

Diatomáceas: Recurso sílica

Sobreposição de nicho & Competição As espécies A e B estão competindo? A B Aptidão Variável ambiental

Não necessariamente! Quatro condições necessárias para existir competição 1. Ocorrer no mesmo lugar 2. Ambiente homogêneo 3. Haver sobreposição de nicho 4. Haver falta de recurso

Competição no nível da comunidade

Como colocar mais espécies em uma comunidade? recurso

Como colocar mais espécies em uma comunidade? recurso

Aumentar a extensão do recurso

Aumentar a sobreposição de nicho

Diminuir a largura do nicho Micro-crustáceos, larva de peixes, algas Insetos

Ocupar nichos vagos: Como ofertar recursos para todas as espécies

Bombus occidentallis Relação: Tamanho da corola x tamanho de probóscide de abelhas.

Floração em tempos diferentes para manutenção de polinizadores. Sincronia com beija-flores. Períodos bons e principais de floração.

Deslocamento de caracteres (Brown & Wilson 1956) Modificação do nicho que surge por seleção natural através da competição entre duas espécie simpátricas Distribuição Geográfica Sp 1 Alopatria Sp 1 Sp 2 Simpatria Sp 2 Alopatria

Deslocamento de caracteres (Brown & Wilson 1956) Tamanho do bico Espécie 1 (simpatria) Espécie 1 (alopatria) Espécie 2 (simpatria) Leste Oeste Distribuição Geográfica

Regra do 1. 3 Hutchinson (1959) Freq A Ta 2 Td / Tc = 1. 2 Tc / Tb = 1. 3 Tb / Ta = 1. 4 Média = 1. 3 B C Tb Tc 4 3 Tamanho do corpo D Td 5 Limite de similaridade para espécies simpátricas competidoras

Exemplos: Tamanho do corpo em mamíferos (Hutchinson 1959) Tamanho de bicos de aves (Hutchinson 1959) Lagartos (Schoener 1965) Tamanho de ovopositor em parasitóides (Price 1972) Aves (Diamond 1973) Tamanho do corpo em aranhas (Uetz 1976) Regra de Hutchinson = limite de similaridade para espécies simpátricas competidoras

O fantasma da competição passada (Connell 1980) Diferenciação de nicho (Tempo evolutivo) Passado Presente

Exclusão competitiva (Tempo ecológico) Antes Depois

A máfia de Tallahassee – Modelos nulos (Simberloff, Strong) Comunidade real (5 espécies do gênero x) Índice de sobreposição Is = 0. 5 Todas as espécies (do gênero x)

Mil comunidades aleatórias (5 espécies) Is = 3. 0 Is = 1. 5 Is = 0. 5 Is = 0. 3

Comunidades aleatórias Teste P<0. 001 A chance de Is: 0. 5 ocorrer ao acaso é menor de 1 x em 1000 0 Comunidade real 0. 5 1 1. 5 2. 0 2. 5 Índice de sobreposição

Existem muitos nichos vagos ? (Lawton 1984) Chew: comem as folhas Suck: sugadores das células Mine: Minadores, vivem dentro dos tecidos Gall: galhadores, induzem as galhas. Pteridófitas x insetos

O quanto competição é comum na natureza?

Revisão bibliográfica (Schoener 1983) N = 164 estudos (90% demonstravam competição interespecífica) 1/3 Organismos terrestres (81%) 1/3 Organismos de água doce (91%) 1/3 Organismos marinhos (94%)

Revisão bibliográfica (Connell 1983) N = 72 estudos S = 215 espécies 527 experimentos (> 90%) (50%) (40%) Mas, cuidado! Revisões podem ser tendenciosas. . . · Como os sistemas são escolhidos para estudo? · Os experimentos foram bem planejados? · Manuscritos com resultados negativos são submetidos? · Manuscritos com resultados negativos são aceitos? · Em revistas de ampla divulgação?