Biogeografia - UNIRIO: Biogeografia Histórica e Ecológica
Biogeografia Histórica e Ecológica
Sistemática Filogenética (Hennig)
Sistemática Filogenética (ou Cladística)
Organização do conhecimento e sistematização da argumentação para estabelecimento de hipóteses de relações filogenéticas
Agrupamentos Filogenéticos
Grupo monofilético (grupo natural)
"É um grupo de espécies que inclui todos os descendentes de um mesmo ancestral."
Sinônimo de grupo natural.
Membros de um grupo monofilético compartilham uma ancestralidade não compartilhada com nenhuma outra espécie colocada fora do grupo.
Em outros termos, um grupo monofilético é uma unidade de história evolutiva.
Grupamentos merofiléticos
Grupo polifilético - é um grupo formado por organismos que não possuem um mesmo descendente (ex.: animais de sangue quente - mamíferos e aves - em conjunto formam um grupo polifilético, pois não compartilham um mesmo ancestral imediato)
Grupo parafilético - é um grupo constituído pelo ancestral e por alguns, mas não todos os descendentes de um mesmo ancestral (ex.: Dinossauros Terópodes se não incluirem as aves são considerados um grupo parafilético)
Grupos-irmãos
Grupos mais proximamente relacionados (Ex. gêneros Homo – humanos – e Pan – Chimpanzés)
Representante do grupo-irmão mais próximo ao grupo de estudo utilizado para o enraizamento e consequentemente o direcionamento das séries de transformação
Homologia – primária
Homologia – secundária
congruência com demais informações (caracteres)
matrizes de caracteres
Séries de Transformação (ou caracteres)
Apomorfias – características derivadas
Plesiomorfia – características primitivas
Sinapomorfia – características derivadas compartilhadas
Simplesiomorfia – características primitivas compartilhadas
Raiz (ponto de origem) – dá a direção das séries de transformação, também chamado de polarização dos caracteres.
Utiliza informações produzidas por análises filogenéticas de grupos de seres vivos. Essas informações são comparadas com as àreas de vida desses organismos e a partir daí a "evolução" dessas áreas é interpretada.
Análise de cladogramas de táxons sobre áreas
Congruência entre a história evolutiva e de ocupação espacial de táxons desvenda a história das áreas onde esses táxons vivem
A biogeografia cladística (assim como outras técnicas biogeográficas) se utiliza das seguintes premissas:
Premissa 0 ("Assumption 0") – a distribuição geral dos táxons estudados é interpretada como resultado unicamente de eventos vicariantes. Assim, a ocorrência de eventuais grupos com ampla distribuição ou a observação de casos de simpatria são simplesmente consideradas "falhas" por parte dos mesmos em responder a tais eventos.
Premissa 1 ("Assumption 1") – a distribuição geral dos táxons estudados é vista como resultado de eventos vicariantes e/ou de extinção. Nesse caso (como na Premissa 0, acima), a observação de grupos com ampla distribuição ou casos de simpatria são também consideradas "falhas" em responder a tais eventos ou extinção. Apenas a interpretação de casos de dispersão é feita a posteriori.
Premissa 2 ("Assumption 2") – a distribuição geral dos táxons estudados é vista como resultado tanto de eventos vicariantes, como de extinção e de dispersão. Não são feitas interpretações a posteriori dos padrões de distribuição "incongruentes".
Comunidade – Assembléia de espécies (Species Assembly) que ocorre em uma determinada área
Comunidades são entidades discretas com limites bem definidos - Construto humano ou organização natural?
Ex: Ambiente terrestre x aquático (vários organismos dependem de, e habitam ambos)
Superorganismo (Clements, 1916) vs. Conceito individualista (Gleason, 1926)
Clements traçou um paralelo demostrado na tabela abaixo:
Continental – Mata Atlântica (Floresta Tropical Úmida)
Regional – Restinga, Mata de Baixada, Mata de Altitude, Ambientes aquáticos
Local – Moitas de Restinga, Comunidades Psamófilas entre-moitas
Microhabitats – Comunidades Bromelícolas
Padrões de Estrutura de Comunidades
As comunidades são perfeitamente delimitadas?
Mudanças permanentes (distúrbios ambientais, sucessão ecológica)
"Evento relativamente discreto que remove determinados organismos (Townsend & Hildrew, 1994) ou de outra forma 'quebra' a comunidade influenciando a disponibilidade de recursos espaciais ou alimentares ou modificando o componente físico do ambiente (Pikett & White, 1985)"
"Padrão de colonização e extinção, não-sazonal, direcional e contínuo de espécies em uma determinada localidade"
Mudanças sazonais (estações ou mesmo ritmo circadiano)
Descrição da composição de uma comunidade
Riqueza de espécies – número de espécies presentes
Incorre em problema amostral (depende do número de amostras e/ou área/volume amostrada(o))
Espécies mais abundantes são amostradas primeiro e espécies progressivamente mais raras amostradas mais tarde –
quando a amostragem se torna suficiente?
Equitabilidade – distribuição da abundância das espécies
Riqueza x Equitabilidade = Diversidade de espécies
Índice de diversidade de Simpson
Índice de diversidade de Shannon
Ciclagem de energia e nutrientes
Ecossistemas e a Biodiversidade
Entender o papel da riqueza de espécies no funcionamento dos ecossistemas é essencial para entender as implicações da perda de biodiversidade com causas antrópicas.
Principais fatores que influenciam a Macroecologia:
Latitudes, Altitudes, Proximidade com massas de água
Solos, origem geológica dos terrenos
Tamanho do corpo de animais
Curva espécies-área
Regra de Rapoport (Stevens, 1989)
Padrões de Clima
Influência de Correntes Marinhas
(Communities and Ecosystems - Cox & Moore, 2005)
Padrões de distribuições históricas de organismos fornecem a fonte de diversidade que é selecionada pelo "filtro" das condições ecológicas. Ou seja, Biogeografia Histórica e Biogeografia Ecológica são pontos de vista complementares para o entendimento unificado da Biogeografia.
A idéia de "comunidades" de organismos que ocorrem em unidades discretas e são previsíveis em sua composição é atraente e útil para os biogeógrafos, mas a natureza frequentemente exibe uma contínua alteração nas assembléias de espécies dependendo das exigências especificas de cada uma delas.
(The idea of 'community' of organisms that occur in discrete units and is predictable in its species composition is attractive and usefull to biogeographers, but nature often exhibits a continuous change in species assemblages depending on the individual requirements of species.)
Se uma paisagem consiste em um mosaico fragmentado, as comunidades são mais plausíveis de identificação na natureza.
(If the landscape consists of a fragmented mosaic, communities are more likely to be recognizable in nature.)
O Ecossistema é uma ferramenta útil para considerar assembléias bióticas (plantas e animais) em relação ao mundo físico. É um conceito baseado em idéias de fluxo de energia através de uma série de níveis alimintares (tróficos) e a circulação de elementos entre organismos e o mundo físico.
(The ecosystem is a useful way of considering biotic (animal and plant) assemblages in relation to the non-living world. It is a concept based on the ideas of energy flow through a series of feeding (trophic) levels and the circulation of elements between organisms and the physical world.)
O Uso do conceito de ecossistema e a noção de "tipos funcionais de organismos" (produtores, decompositores, fixadores de nitrogênio, etc.) em comunidades fornece uma maneira de investigar a influência da biodiversidade em sistemas naturais. Permite que perguntemos. "todas as espécies são necessárias"?
(The use of the ecossistem concept and the notion os functional types of organisms (producers, decomposers, nitrogen-fixers, etc.) within the community provides a way of investigating the implications of biodiversity for natural systems. It allows us tu ask the question, are all species really necessary?)
Ecossistemas globais, Biomas, são melhor definidos em termos de tipos funcionais, ou morfológicos, ou melhor ainda, fisiológicos. Modelos que relacionam a distribuição de biomas com padrões climáticos podem ser desenvolvidos dessa maneira.
(Global ecossystems, biomes, are best defined in terms of functional types, either morphological or, better still, physiological. Models relating biome biome distribution to climate can then be developed.)
Modelos "Clima-Bioma" permitem prever o resultado de alterações climáticas na biogeografia da terra e podem influenciar em ações de conservação e na agricultura.
(Climate-biome models will provide a means of predicting the outcome of climate change on the Earth's biogeography and will have implications both in conservation and agriculture.)