Disciplina: BI63 B ECOSSISTEMAS

Curso de Graduação em Engenharia Ambiental

Disciplina: BI63 B – ECOSSISTEMAS

Profa. Patrícia C. Lobo Faria

http://paginapessoal.utfpr.edu.br/patricialobo

Conteúdo da

aula:

Interações ecológicas

–

Inter

ações

Ecológicas

Relações Ecológicas

Interações Biológicas

• Compreender a natureza

biológica dessas interações é a

base para o estudo da ecologia

das comunidades e o manejo

para a conservação e

recuperação

ambiental.

• As interações entre as

populações podem determinar

a abundância e distribuição de

cada espécie em um

Interação

entre

organismos...

 de mesma espécie: interação intra-específica

 de



• Positivos

(+): quando os indivíduos de

uma

população são favorecidos pela interação

Os resultados (efeitos) das interações podem ser:

• Negativos

(-): quando os indivíduos de

uma

população são prejudicados pela interação

• Neutros

(0): quando os indivíduos de

uma

Efeitos das interações ao nível das

populações...

• BENÉFICO

• PREJUDICIAL

Relação

HARMÔNICA

(+ +) (+ 0)

Relação

DESARMÔNICA

(+ -) (- 0) (- -)

• Mais da metade das

espécies vive

dentro

ou

sobre

corpos de

outros organismos

• Quase todo organismo

é o

hábitat

de outros

organismos

Como interagem?

Causas....

Vida dentro ou sobre outro

organismo (hospedeiro):

• Parasitismo (+ -)

• Parasitoidismo (+ -)

• Comensalismo (inquilinismo)(+ 0)

• Mutualismo (+ +)



relações interespecíficas:

• Todo organismo vivo é

consumidor

de outro organismo

vivo (

recurso

) ou é

consumido

por outro... ou ambos.

Como interagem?

• Predação (+ -)

• Herbivoria (+ -)

• Mutualismo (+ +)

Outras causas para

interagir: proteção,

transporte, reprodução

Análise das Interações entre Populações de duas Espécies

Tipo de interação Efeito Espécie 1

Efeito Espécie 2

Natureza geral da interação

Neutralismo 0 0 Nenhuma das populações é afetada pela outra

Competição, por

interferência direta

- - Inibiçãodireta de uma espécie pela outra

Competição, por uso de

recurso

- - Inibiçãoindireta quando os recursos comuns são escassos

Amensalismo - 0 População 1, inibida; 2, não afetada

Comensalismo (inquilinismo)

+ 0 População 1, comensal, é beneficiada; 2,

hospedeiro, não é afetada. Exs.:

epifitismo, espécies que usam restos alimentares,..

Parasitismo + - População 1, parasita, geralmente menor que 2, hospedeiro

Predação (incluindo herbivoria)

+ - População 1, predador, geralmente maior que 2, presa

Protocooperação + + Interação favorável para ambas, mas não obrigatória

Mutualismo + + Interação favorável para ambas e obrigatória

Facilitação

: (+ 0): interação entre

espécies na qual a presença de uma

espécie aumenta (direta ou

indiretamente), a sobrevivência, a

reprodução ou o crescimento de outra,

diminuindo os efeitos das condições

abióticas adversas.

Planta-berçário: sombreamento, aumento da germinação, proteção contra herbivoria, etc.

Murtas devem ser erradicadas em função de interações ecológicas

Mutualismo (+/+)

• Uma ampla gama de interações

entre espécies que beneficiam

ambos os participantes

• Na maioria dos casos, cada

parceiro de um mutualismo é

especializado

em executar uma

função complementar ao outro.

• Obrigatório

• Facultativo

Mutualismo dispersivo x

visitantes florais

QUAL O BENEFÍCIO PARA AS PLANTAS????

Fecundação e formação de novos indivíduos (reprodução, ni)

 Animais que transportam o

pólen

entre flores em troca de

recompensa

(

néctar, pólen

–

recurso, outras partes).

Geralmente é mais

especializado para restringir as

espécies visitadas.

 Tamanho e cor da flor, local do néctar,

quantidade, hora de abertura (antese)

Polinização em algumas orquídeas:

PSEUDOCOPULAÇÃO*

Machos são atraídos até as flores por: • Pétalas semelhantes à fêmeas (*)

• Liberação de “perfumes” que aumentam a atração de fêmeas

SEMPRE ENTRAM EM CONTATO COM “PÓLEN”

Foto: Michael Goulding

Mutualismo dispersivo

 Animais que comem frutos

carnosos

(recurso)

e

dispersam

as sementes em

habitats

adequados

. No geral menos

especializado que a polinização.

QUAL O BENEFÍCIO PARA AS PLANTAS????

estabelecimento de novos indivíduos

(dispersão: ni - Se o embrião ficar intacto)

DESTRUIÇÃO DO EMBRIÃO: (+ -) não é mutualismo, exceto em casos de guardar

●

●

Ectomicorrizas em

plântula de Pinus com 4 cm acima do solo (Raven et al. 2001)

Mutualismo trófico

(relações de

alimentação)

 Envolve parceiros especializados em formas complementares de obtenção de energia e nutrientes.

 Ex. líquens (fungos e algas);

 protozoários no trato digestivo de cupins, bovinos, caprinos

 Micorrizas (fungos e raízes);

–(aplicado à restauração de áreas deg.)

 bactérias Rhizobium e raízes de leguminosas (formam nódulos

radiculares fixadores de nitrogênio);

Cada parceiro supre um nutriente limitante ou

recurso energético que o

outro não pode obter por si próprio

FUNGOS (mico):   agregados do solo,   absorção de nutrientes pouco móveis (P, Cu e Zn), PLANTAS (raiz):  Fornecem fotoassimilados

Mutualismo defensivo

– Envolve espécies que recebem

alimento ou abrigo

de seus

parceiros em troca de

defesa

contra herbívoros, predadores ou

parasitas

O inimigo do meu inimigo é meu amigo!

– Ex. Formigas que

defendem

plantas

de

parasitas ou predadores,

– peixes e camarões limpam

os parasitas da pele e das

guelras de outras

Como aplicar esses conceitos

em ações de manejo?

Competição (-/-)

• É o uso ou defesa de um recurso

por um indivíduo reduzindo a

disponibilidade desse recurso

para outros indivíduos.

 mesma espécie: intra-específica



diferentes espécies: interespecífica

• Diminui as taxas de aquisição de recursos • Aumenta o gasto de energia com

manutenção

• Diminui as taxas de crescimento • Diminui a expectativa de vida

• Aumenta os riscos de predação e/ou parasitismo

• Competição por exploração

• Ocorre quando “competidores” (indivíduos)

se limitam mutuamente (indireta) através do uso de um recurso comum, limitante, como

alimento, fêmeas (intra-específica), espaço

• Competição por interferência

• Ocorre quando os organismos envolvidos se comportam de forma (antagonista) a alterar a eficiência na exploração de um recurso,

disputando-o (território, fêmeas, alimento) [alelopatia (Rickelfs))].

TIPOS

(-/-)

+/-Competição

Intra-específica (- -)

Quanto maior a densidade, maior é o efeito da competição. Alga - Asterionella

• Se duas espécies com mesmo nicho compartilham um

ambiente homogêneo, uma delas perderá a competição

para a outra, sendo excluída.

Princípio de Gause ou da Exclusão Competitiva:

estabelece que duas espécies não podem coexistir

indefinidamente sobre um mesmo recurso limitante.

Competição interespecífica (- -)

Competição interespecífica entre Paramecium spp

EXCLUSÃO _{COEXISTÊNCIA}

ABAIXO DA “K”

Competição: reduz a amplitude do nicho

•

•

A distribuição de uma espécie é determinada pela interação entre fatores bióticos e abióticos

A competição torna a zona de ocorrência menor do que a que poderia ocupar na ausência da outra espécie

Nicho fundamental Nicho realizado maré alta maré baixa

Competição interespecífica permite coexistência

Coexistência ocorre

também

quando dois recursos

limitantes são compartilhados e cada espécie é mais

 Consumidor-recurso

Objetivo da relação: obtenção de recurso (+ -)

Consumidores se beneficiam e o tamanho de suas

populações aumenta, enquanto as populações - recurso são diminuídas.

 Herbívoros-plantas  Carnívoros-animais

 Onívoros (mais de um nível trófico)  Parasita-hospedeiro

Consumidor –

“Funcional”

-

Predador

(Predação + -)

• Captura indivíduos vivos e os consome todo ou parte • Consome várias presas, de diversos tipos

• Remove indivíduos da população de presas (mortalidade), mantendo a densidade abaixo da capacidade suporte

• Obtém seus nutrientes de

um

ou de poucos indivíduos

hospedeiros

, diminuindo a

aptidão

desses.

Geralmente não causam a

morte imediata, não

removem o indivíduo

(debilitam).

Consumidor

– Parasita (parasitismo + -)

• Se prendem ao corpo de seus

hospedeiros:

ectoparasitas

• Invadem o corpo de seus

hospedeiros:

endoparasitas

Formação de galhas: resposta de plantas, pela

produção de tecidos que englobam insetos invasores,

parasitas (que se desenvolvem no interior da galha).

Pastejadores ou

pastadores: atacam

grande número de presas

HERBÍVOROS (+ -) Funcionam como Quando consomem plantas inteiras Consomem partes

das plantas, sem matá-las

predadores Parasitas (não são)

Consumidores

• Termo aplicado às espécies de

vespas e moscas

(adulto de

vida livre) cujas

larvas

(

os

tecidos de 1 hospedeiro vivo

–

normalmente ovos, larvas e

pupas de outros insetos ou de

sementes

.

• Leva à

morte

do hospedeiro

após a larva do parasitóide ter

empupado.

Consumidores

• diminuir a chance de

encontro: se esconder ou

fugir

Consumidor x Recurso

Quem vence?

Ataque x

Defesa

?

•

evitar o encontro: não sendo

percebido ou se tornando

óbvio demais

• uso de defesas físicas,

químicas, morfológicas ou

comportamentais

Quantos animais estão presentes? São percebidos?

Estratégias de defesa dos animais

Coloração críptica - CRIPSIA

• são tomados por objetos não

comestíveis e são rejeitados

 É uma estratégia de animais

palatáveis

Animais palatáveis se tornam

semelhantes com o meio: com a cor e o padrão de cascas, galhos , folhas ou fezes.

 É uma estratégia de animais impalatáveis  Produzem químicos nocivos ou acumulam a partir de alimentos ingeridos, evidenciando o

fato com um padrão de cor notável.

Coloração de advertência ou

aposematismo

 Sua ingestão causará uma reação

desagradável e esse padrão de coloração será rejeitado no futuro.

• Mimetismo Batesiano

– Organismos palatáveis se

assemelham a animais tóxicos (imitam) e são rejeitados.

servem de modelo de imitação para animais palatáveis, que desenvolvem semelhança com a cor dos impalatáveis.

Animais (e plantas) impalatáveis

que apresentam

coloração de advertência

Modelo: Impalatável – é mais frequente Mímico: Palatável – é menos frequente

A presa (lagarta mormon)

mimetiza o predador (serpente) do seu predador (ave).

3 spp impalatáveis

Mimetismo Mülleriano

 Estratégia de organismos

impalatáveis

que

compartilham um padrão de

coloração de advertência.

 Muitas espécies formam

complexos de mimetismo

mülleriano - cada

participante é tanto modelo

quanto imitador

Defesas das plantas contra os

herbívoros

Modificações anatômicas (folhas

muito pilosas, c/espinhos)

Modificações fisiológicas (folhas,

frutos e sementes de baixo nível nutricional)

Produção de substâncias (tanino,

muita lignina) que podem dificultar a digestão das partes do vegetal

ingeridas pelo herbívoro

Produção de substâncias

secundárias que conferem toxidez

(por ex. alcalóides)

Fuga no tempo (plantas anuais)

Pressão de herbivoria em plântulas: aumento da sobrevivência com aumento da distância de dispersão

Maior densidade de sementes, plântulas germinadas, maior competição, herbívoros e patógenos.

Maior taxa de sobrevivência, menor competição, herbivoria, e doenças com o aumento da distância da planta-mãe.

Predação: mantém coexistência de espécies: 15 spp na

presença da estrela do mar, 8 na sua ausência.

Referências

• Tópico 37.2 – volume II Coleção Vida

• Partes capítulos 17, 23 – Economia da Natureza

• Partes do Capítulo 7 – Odum e Barrett

• Partes dos capítulos 3 (3.4, 3.5), 6 e 7, 10 de

Townsend et al.