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Predação e herbivoria
Prof. Daniel O. Mesquita
Introdução
n A relação predador-presa intriga
pesquisadores há séculos
n Os ciclos populacionais tem contribuído
muito para a ecologia desde que Charles Elton publicou seu artigo “Periodic
fluctuations in the number of animals: their causes and effects”, em 1924
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Introdução
n Ele utilizou os dados de uma companhia que
comprava peles de caçadores, nas florestas boreais canadenses, a Hudson’s Bay
Company
n Os dados para o lince (predador) e a lebre da
neve (presa) mostravam flutuações regulares de grande magnitude
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303 Dynamics of Consumer–Resource Interactions
C H A P T E R C O N C E P T S s s IN s PREY s MODEL s satiation s PREY s state
FIGURE 15.1 Fur trapping records
revealed population cycles. Canadian fur trappers sold pelts to the Hudson’s Bay Company in Manitoba, whose records of purchases provided the data that made it possible for Charles Elton to document pronounced population cycles of fur-bearing mammals. Courtesy of Hudson’s Bay Company Archives, Provincial Archives of Manitoba.
Lepus americanus
9/28/17
5 C H A P T E R C O N C E P T S s s IN s PREY s MODEL s satiation s PREY s state Snowshoe hare LynxCycles of lynx and hare populations are highly synchronized. Year 1850 1875 1900 1925 3 6 9 40 80 120 160 0 Thousands of har es Thousands of lynx
pronounced population cycles of fur-bearing mammals. Courtesy of Hudson’s Bay Company Archives, Provincial Archives of Manitoba.
FIGURE 15.2 Population cycles of predators
and their prey may be highly synchronized. According to the records of the Hudson’s Bay Company, population cycles of the lynx and the snowshoe hare track each other closely. After D. A. MacLulich, University of Toronto Studies, Biol. Ser. No. 43 (1937).
n Flutuações tem múltiplas origens
q Relação consumo-presa-predador
q Ciclos climáticos (influenciam abundância
vegetação)
q Até estresse pode provocar redução da
capacidade reprodutiva
O que é Predação?
n É o consumo de um organismo (a presa) por
outro organismo (o predador), em que a presa está viva quando o predador a ataca pela primeira vez
q Exclui a Detrivoria (consumo de matéria orgânica morta)
Classificação dos Predadores
n Classificação Taxonômica q Carnívoros – consomem animais q Herbívoros – consomem vegetais
q Onívoros – consomem presas de mais de um nível trófico
Classificação dos Predadores
n Classificação Funcional Tipo Diversidade de presas Modo de consumo Letalidade Exemplos Predadores Verdadeiros Grande diversidade de presas Frequentemente consomem a presa por completo Morte quase imediata após a captura Carnívoros Pastadores Grande diversidade de presas Consomem apenas parte da presa Raramente é letal a curto-prazo Grandes Herbívoros Parasitas Ataques concentrados em poucos indivíduos Consomem apenas parte da presa (hospedeiros) Raramente é letal a curto-prazo Helmintos, carrapatos, ácaros, bactérias etc.Parasitóides Insetos, aranhas
ou isópodes Consome quase completamente Morte da presa (hospedeiro) no fim do processo
Alguns Hymenoptera e Diptera
Classificação dos Carnívoros
n Mesopredadores – são carnívoros
relativamente pequenos que consomem herbívoros
n Predadores de topo – consomem
Mesopredadores e herbívoros
Predadores e Herbívoros
n Limitam a Abundância das populações
n Predadores
q Schoener & Spiller (1995)
q Obs: Dif. de aranhas em ilhas c/s Lagartos q Exp: 10 ilhas (5c/L – 5s/L)
Predadores e Herbívoros
n Controle de populações por espécies
introduzidas
n O que são espécies introduzidas?
q É uma espécie que se estabeleceu em determinada região do mundo onde ela não existia historicamente
n O que é uma espécie invasora?
q É quando uma espécie introduzida se estabelece rapidamente e afeta negativamente as espécies nativas
Predadores e Herbívoros
Predação e espécies introduzidas
Boiga irregularisPredadores e Herbívoros
n Parasitóides q Controle de pragas em cítricos q Experimento em Murdoch et al. (2005) q Adicionaram grande quantidade de insetos (4 árvores) Aonidiella aurantii Aphytis melinusPredadores e Herbívoros
n Mesopredadores – Predadores de topo
Predadores e Herbívoros
n Herbívoros
q Austrália - Cacto-de-pera-espinhosa (substituiu o
pasto)
q Introdução Cactoblastis cactorum (mariposa)
Predadores e Herbívoros
n Herbívoros q Europa Califórnia q Erva-de-são-joão (venenosa para animais domésticos) q Chrysolina quadrigemina (besouro)Predadores e Herbívoros
n Herbívoros q Controlam populações de plantas q Criação de bovinos, populações naturais de cervosq Ex: Parque no Canadá
Predadores e presas
n Ciclos em Laboratório
q Experimento de Huffaker (1958)
n Presa: Ácaro-de-seis-pontos (Eotetranychus sexmaculatus)
n Predador: Ácaro-do-oeste (Typhlodromus occidentalis) n Ciclos estáveis (ambiente complexo)
Modelos matemáticos
n Modelo de Lotka-Volterra: Verificar
oscilações na abundancia de predadores e presas, mostrando que a população de predadores é afetada pela população de presas
Alfred Lotka (1880-1949) Vito Volterra (1860-1940)
Modelos matemáticos
n 1914 a 1918 – Pesca proibida no Mar
Adriático (1ª Guerra Mundial)
q Biólogo Marinho Umberto D’Ancona notou aumento da Frequência relativa de seláquios q Peixes vendidos mercados
Modelo de Lotka-Volterra
n Um par de equações diferenciais para
descrever o sistema
n Calcular a taxa de variação na população de
presas e de predadores
(dN/dt) Variação no número de presas/variação do tempo
(rN) Crescimento exponencial população de presas com base na taxa crescimento intrínseco (r)
Modelo de Lotka-Volterra
n Equação Presas
(dN/dt) Variação no número de presas/variação do tempo
(rN) Crescimento exponencial população de presas com base na taxa crescimento intrínseco (r) (cNP) Perda de indivíduos em virtude da predação (NP- encontro; C- captura)
Modelo de Lotka-Volterra
n Equação Predadores
(dP/dt) Variação número de predadores/variação do tempo
(acNP) Taxa de natalidade população de predadores (cNP – número de presas consumidas; a - > prole pelo consumo de presas)
(mP) Taxa de mortalidade da população de predadores
Trajetórias Predadores-Presas
n Isóclina de equilíbrio: Tamanho
populacional de uma espécie faz com que a população de outra espécie se torne estável
q Também denominada Isóclina de crescimento zero
Trajetórias Predadores-Presas
n Trajetória populacional conjunta:
Trajetória simultânea das populações de predadores e presas.
Trajetórias Predadores-Presas
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Forrageio ativo n Forrageio de
emboscada (senta e espera)
Cnemidophorus ocellifer
Tropidurus hispidus
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Caça é dividida em eventos:
Detectar – Perseguir – Capturar – Manipular – Consumir a presa
n Presas desenvolvem estratégias para frustrar
o predador em diferentes pontos desta série
n Mas não sem a resposta dos predadores
Adaptações para explorar as presas
n Quanto maior a presa em relação ao
predador, mais difícil fica a sua aquisição
n Baleia azul – krills
Adaptações para explorar as presas
n Leão – zebra n A forma e a função de um predador estão
intimamente relacionados com sua dieta
n Diferenças no dente indicam diferenças
ecológicas importantes
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Adaptações para explorar as presas
Adaptações para explorar as presas
n Aves como gaviões, corujas, e papagaios
tem pés em forma de garra e bico em forma de gancho para agarrar a presa e cortar em pedaços menores
n Serpentes compensam a ausência de
membros prendedores com mandíbulas distensíveis que as possibilitam engolir presas inteiras
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Adaptações para explorar as presas
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n A qualidade da dieta também depende da
adaptação dos sistemas digestores e excretores
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Adaptações para explorar as presas
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Defesas comportamentais
q Chamada de alarme q Evasão
q Redução da atividade
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Cripsia
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Defesas estruturais
Carpa cruciana (Carassius carassius)
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Defesas Químicas e Aposematismo
Gamba americano Micrurus ibiboboca Dendrobates azureus
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Mimetismo das defesas químicas
q Batesiano
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Custos das defesas
contra predadores q Defesas comportamentais n Redução alimentação q Defesas mecânicas n Redução crescimento e reprodução q Defesas químicas n Custo energético
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Adaptação de contra-ataque dos
predadores
q Defesas da presa devem favorecer a seleção de
contramedidas nos predadores (corrida armamentista)
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Adaptação de contra-ataque dos
predadores
q Sapo-cururu e cobra-preta Australiana
Pseudechis porphyriacus
Rhinella marina
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Defesas estruturais contra herbívoros
A Predação e a Herbivoria favorecem
a evolução de defesas
n Defesas Químicas
q Fruta-do-vômito
