biogeografia de ilhas alessandra (1)

7/28/2019 Biogeografia de Ilhas Alessandra (1)

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BIOGEOGRAFIA DE ILHAS

ALESSANDRA MARQUES



Biogeografia

Definição: estudo da distribuição dos seres vivos noespaço e através do tempo e dos processos que geramessa distribuição.



Biogeografia de IlhasDefinição: subdivisão da biogeografia que estuda como adistribuição das espécies ocorre em ilhas e busca compreender os padrões de diversidade em ambientes isolados.

• Ilhas possuem algumas características:

• Unidades bem definidas

• Relativamente simples

• Isoladas

• Numerosas

• Surgiram a tempo suficiente para que a evolução atuasse na sua biota



Os oceanos são barreiras geográficas para a

distribuição das espécies. Mas como algunsorganismos conseguem chegam até as ilhas?



Processos que geram os padrões de distribuição das espécies em ilhas

Dispersão: espécies se originam em umaárea e dispersam para outras

• Efeito fundador (ilhas oceânicas)

Vicariância: áreas anteriormentecontíguas, e que foram ocupadas por umancestral comum. Especiação ocorreu

quando surgiram as barreiras (ilhascontinentais)



Isolamento e Evolução

• Isolamento = um dosprincipais fatores para queocorram mudanças evolutivas

• Ilhas = papel central no estudoda evolução (Darwin, Wallace..)

• Irradiação evolutiva: uma

única espécie ancestral geravárias espécies



Ampliação do cenceito de ilha em um mundo fragmentado

• Ilha = qualquer área de habitat rodeada por uma matrizinóspita para as espécies que ocorrem na ilha.



Tipos de ilhas• Ilhas oceânicas

• Isolada

• Ex. Galapágos



• Ilhas Continentais

• Conectadas• Ex. Panamá



• Ilhas virtuais

• Comunidades isoladas por barreiras

• Ex. Cavernas, manchas, lagos, topos de montanha, UC’s..



Relação espécie - área

• Áreas/ilhas maiores suportam mais espécies

Onde:

S = número de espécies A = áreac e z = constantes

Relação espécie-área paraaves terrestres nidificantesno Caribe

Hipótese da diversidade de habitat



Teoria do Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas

(MacArthur & Wilson 1963,1967)

Esta teoria baseia-se em três observações:

1. Comunidades insulares são mais pobres em espécies do que ascomunidades continentais equivalentes;

2. Riqueza aumenta com o tamanho da ilha;

3. Riqueza diminui com o aumento do isolamento da ilha.



Teoria do Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas

Premissa básica: o número de espécies presentes em uma ilharepresenta um balanço entre a imigração de novas espécies para ailha e extinção das espécies que lá existem.

Processo que adiciona espécies:• Imigração

• Influenciado pela distância da ilha

Processo que subtrai espécies:

• Extinção• Influenciado pelo tamanho da ilha

Taxa de extinção

=

Taxa de imigração

Nº de espéciesatinge um equilíbrio



Reservatório

P*

P* = pool de espécies no reservatórioλ = taxa de imigração

µ = taxa de extinção

λ µ

• Assume-se que todas as espécies tem o mesmo potencial para colonizar a ilha;• Tamanho influencia taxa de extinção (tamanho das populações);• Grau de isolamento influencia taxa de imigração (facilidade de colonização).



Taxa de imigração(nº de espécies chegam a ilha por unidade de tempo)

A taxa máxima deimigração (I) ocorrequando a ilha está vazia

S = 0

A taxa de imigração (λ)diminui a medida que seacrescentam maisespécies à ilha

Quando S = P, então I = 0λ = taxa de imigraçãoI = taxa máxima de imigraçãoS = nº de espécies na ilhaP = pool de espécies do reservatório



Taxa de extinção(nº de espécies que se extinguem por unidade de tempo)

µ = taxa de extinçãoE = taxa de extinção máximaS = nº de espécies na ilhaP = pool de espécies no reservatório

Taxa de extinção (µ)aumenta a medida

que se acrescentammais espécies a ilha

A taxa de extinçãomáxima ocorre (E)ocorre quando todas asespécies do reservatórioestiverem na ilha (S = P)

Quando S = 0, então E = 0



Equilíbrio entre Imigração e Extinção

O ponto de equilíbrio (S*) ocorre quando a taxa de imigração é

balanceada pela taxa de extinção

• O modelo de MacArthur & Wilson não prevê populações estáveis;

• Sempre há colonização e extinção de espécies na ilhas;

• A composição de espécies na ilha está em permanente alteração (não-equilíbrio), emborao número total de espécies permança constante (equilíbrio).



Efeito da área sobre taxa de extinção

• Ilhas grandes suportam uma população maior que ilhas pequenas = menor

risco de extinção devido a estocasticidade;

• A probabilidade de extinção diminui com o aumento da população.



Efeito da distância sobre a taxa de imigração

• A taxa de imigração máxima será maior na ilha mais próxima;

• No equilíbrio, a ilha mais próxima terá mais espécies que a ilha distante;

• A ilha mais próxima terá uma taxa de substituição (T*) maior que a ilha maisdistante.



Turnover de espécies em diferentes equilíbrios

MacArthur, R.H. (1972) Geographicalecology. Harper and Row, New York.



Predições do modelo de MacArthur & Wilson

• A riqueza de espécies em uma ilha é o balanço entre colonização eextinção;

• Há mudanças na composição das espécies (turnover ), embora o nº

de espécies continue estável no equilíbrio;

• A riqueza de espécies aumenta com a área da ilha (relação espécie-área);

• A riqueza de espécies diminui com o distânciamento da ilha doreservatório (relação distância-isolamento).



Limitações da Teoria de Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas

• Não considera as diferenças entre espécies (probabilidades decolonização e extinção semelhantes);

• Desconsidera interações entre espécies (predação, competição,mutualismo..). No modelo, a colonização e a extinção sãoindependentes da composição de espécies a ilha;

• Desconsidera processos evolutivos como especiação e irradiaçãoadaptativa;

• Desconsidera influência do isolamento na taxa de extinção (EfeitoResgate);

• Desconsidera influência do tamanho da ilha na taxa de imigração(Efeito Alvo).



Efeito Alvo MacArthur & Wilson

Efeito

Resgate

MacArthur

& Wilson

Área Distância

Imigração

Extinção



Efeito Resgate

• Definição: Redução da taxa de extinção em ilhas próximas versus ilhas

distantes.• A imigração de indivíduos pode “resgatar” uma população que estava em

declínio.



Exemplo empiríco

• Experimento de remoção de fauna (Wilson & Simberloff 1970), Florida Keys

• 4 ilhotas de mangue + reservatório (ilhota de mangue)

• Toda a fauna de artrópodes exterminada das ilhas (inseticida)

• Ilhas monitoradas durante 2 anos

• Turnover de espécies

• Somente a ilha mais longe não atingiu o pool total de espécies



Wilson & Simberloff 1970 (adaptado Gotelli 2009)



Aplicação da teoria na biologia da conservação

• Dilema SLOSS: “single large or several small?”



Referências Bibliográficas

• Gotelli, N. J. Ecologia. Editora Planta. 4ª Ed, 287 p.

• Begon, M., Townsend, C. R. & Harper, J. L. Ecologia de Indivíduos aEcossistemas. Editora Artmed. 4ª Ed, 740p.

• http://www.ib.usp.br/~silvionihei/biogeografia.htm

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