Curso Ecologia/CEFET MG

Aula 5:

Interações Ecológicas

Como as populações se comportam quando estão em comunidades.

Populações em comunidades - espécies em interação dentro de uma área geográfica

Podem atuar como agente regulador das populaçõesPodem agir como forças seletivas em processos evolutivos das sps envolvidas- coevolução

Afetam +ou – as outrasSps envolvidas

Tipos de interações Harmônicas

• (intraespecífica): Colônias (celenterados, biofilmes),

unidos fisicamente e Sociedades (abelhas e

formigas)

(interespecífica): Protocooperação (facultativas) ex:

pássaro palito e crocodilo, carang. Bernardo-eremita e anêmona;

Mutualismo ou Simbiose: (obrigatória) ex:

liquens (alga+fungo), rhizobium e leguminosas, micorrizas; Cupins +protozoários; boi +bactérias e protozoários;

Comensalismo (rêmora e o tubarão)

Inquilinismo (peixe agulha se esconde dentro

do pepino do mar); plantas epífitas (orquídeas e samambaias, usam a planta como suporte)

Tipos de interações (desarmônicas)

• Intra-específicas: Competição (por espaço, por alimento, pela

• fêmea; ex: territorialidade em cães, lobos, etc, favorece a seleção natural = Evolução)

Canibalismo (fêmea do louva a Deus)

• Inter-específicas: Competição (exclusão competitiva de Gause,

• ex: Paramecium, ver Figura)

• Predação (forma de regular tam. Populacional;

ex; lince e coelho, ver gráfico e curva de crescimento)

Amensalismo (-/ 0)algas vermelhas liberam toxinas na

água, fungos que liberam antibióticos)

Parasitismo (usado como controle biológico)

Esclavagismo (formigas vermelhas escravizam

formigas foscas)

Sociedades (divisão de tarefas) (+/+)

Colônias (+/+)

organismos unidos fisicamente (intraespecífica )

Protocooperação (+/+)relação facultativa

Mutualismo (+/+) interespecífica

Musgos e liquens(fungos + algas)

Simbiose (+/+ ) relação obrigatória

Liquens (algas- fotossíntese) + fungos (retira nutrientes do local)

Nos liquens evidencia-se uma evolução nesse tipo de associaçãoDesde o parasitismo até o mutualismo.

Líquens primitivos Líquens mais avançados

Mutualismo ou simbiose(relação obrigatória)

Boi (se alimenta dos ácidos graxos)

+ bactérias (degradadoras de celulose)

Saúvas tropicais + fungos basidiomicetosAceleram a decomposição das folhas Acelerando o processo de decomposiçãoFungo: aparelho enzimático degradador da celulose;Saúvas:o material fecal da formiga contém enzimas que degradam proteínas. A simbiose pode ser vista como uma aliança metabólica na qual os metabolismos do C e N dos dois organismos foram integrados

SimbioseA ciclagem de minerais, além da produção alimentar,

é melhorada pela simbiose entre microrganismos e plantas

Micorriza em uma raiz decastanheiro

Simbiose entre as bactérias fixadoras de N e leguminosas

FBN-Azotobacter Chroococum

Rhizonium + leguminosas (feijão, soja)

Ciclo do N

Hipótese endossimbiótica

Simbiose (+/+)

Recife de coral em simbiose com a Microalga zooxantelas

Morte das algas em conse-quência da elevação da Tdos oceanos

Inquilinismo- epífitas

Comensalismo (+ / 0)Tubarão e rêmora

Tipos de interações (desarmônicas)

• Intra-específicas: Competição (por espaço, por alimento, pela

• fêmea; ex: territorialidade em cães, lobos, etc, favorece a seleção natural = Evolução)

Canibalismo (fêmea do louva a Deus)

• Inter-específicas: Competição (exclusão competitiva de Gause,

• ex: Paramecium, ver Figura)

• Predação (forma de regular tam. Populacional;

ex; lince e coelho, ver gráfico e curva de crescimento)

Amensalismo (-/ 0)algas vermelhas liberam toxinas na

água, fungos que liberam antibióticos)

Parasitismo (usado como controle biológico)

Esclavagismo (formigas vermelhas escravizam

formigas foscas)

Mecanismos de competiçãopor exploração (indireta)

uma espécie (2) torna o recurso menos disponível para a outra espécie (1)

Competição por interferência direta

Coral frondoso (Agaricia) x maciço (Moussa) em recifes: competição por luz e espaço- Agaricia cresce mais rapidamente e sombreia Moussa;- Moussa estende filamentos mesentéricos e digere porções da colônia do competidor;- Agaricia, desenvolve pólipos 30 vezes maiores que os normais e com nematocistos mais potentes => vence a competição- formas maciças persistem no recife em áreas mais profundas (tolerantes ao sombreamento) ou com maior força de ondas;

Herbivoria (+ / -)Caracterizada pela peculiaridade da presa ser um produtor, que pode ser

consumido total ou parcialmente

Habitat e Nicho Ecológico (largura e superposição)

Nichos superpostos:divergência

Nichos não superpostos

Curva de atividade de duas espéciesAo longo de uma única dimensão de recurso

Competição (+/ -)(princípio da exclusão competitiva de Gause)

Paramecium, com nichos semelhantes

P.caudatum sozinho

P.caudatum em cultura mista é excluido

Competição e Coexistência

Embora tenham os tamanhos de suas populações reduzidas, as duas espécies persistem nos cultivos porque:- ocupam posições distintas no meio de cultivo;- utilizam diferentes formas de microorganismos como alimento

Coexistênciadiminuição da intensidade da competição por diminuição da sobreposição (diferenciação) do nicho ecológico . Sofrem mudanças fisiológicas, morfo

e/ou comportamentais de modo a partilhar os recursos de forma distinta

Efeito da competição na distribuição de aves no habitat (Odum, 1986)

Espalha-se no habitat

Restringe-se a Faixa ótima

Competição e outros fatores do ambiente podem afetar o processo competitivo alterando a capacidade de suporte

e/ou a taxa intrínseca de crescimento das populações envolvidas

Besouro TriboliumEm diferentes T e Umidade do ar(Park, 1954)

Fatores que controlam a distribuição de 2 espécies de cracas

Fatores físicos, como o dessecamento, controlam os limites superiores de Balanus, enquanto que fatores biológicos, como competição e predação,Controlam a distribuição para baixo de Chthamalus.

Predação (+ / -) (Oscilação cíclica na densidade populacional)

Predação (+/- )

Parasitismo (+/ -) adaptações específicas em relação ao hospedeiro

Relação com o hospedeiro

Categorias DescriçãoLocal de fixação ectoparasita sobre o corpo

endoparasita dentro do corpo

Grau de fidelidade obrigatórioalimentação e reprodução exclusivamente no hospedeiro

facultativoapresentam meios alternativos de alimentação e reprodução

Número de hospedeiro monogenético uma espécie de hospedeiro

digenéticoduas ou mais espécies de hospedeiros

Nasonia vitropennis (vespa parasita) x Musca domestica (mosca doméstica)

O parasita não pode eliminar o hospedeiro, pois a vida deleDepende do primeiro. Portanto, existe uma adaptação e Coevolução entre ambos

Competição e seus efeitos• Exclusão competitiva (quando a competição entre duas

espécies estreitamente aparentadas provoca uma separação ecológica);

• Coexistência (a competição provoca muitas adaptações seletivas que facilitam a coexistência de uma diversidade de organismos numa dada área ou comunidade).

• Seleção Natural (competição é um dos mecanismos da seleção natural, esta atua a longo prazo, de modo a eliminar ou evitar um confronto prolongado direto entre espécies bionomicamente semelhantes).

• Evolução e seleção natural (A espécie é uma unidade biológica unida por um pool gênico comum). A evolução envolve mudanças nas frequências gênicas que resultam de: (1) pressão seletiva do ambiente e de espécies interativas; (2) mutações recorrentes; (3) deriva gênica, mudanças casuais na estrutura gênica.

• Especiação: ocorre quando o fluxo gênico é interrompido por um mecanismo isolador. Quando o isolamento é através da separação geográfica, tem-se a especiação alopátrica; quando o isolamento é por meios ecológicos ou genéticos, tem-se a especiação simpátrica.

Adaptações de presas e hospedeiros Predação e parasitismo como fator seletivo

Morfológicas Comportamentais

Fisiológicas

Defesas mecânicas Agressividade Defesas químicas

Coloração aposemática

Postura de intimidação

Produção excepcional de frutos e sementes em alguns anos

Camuflagem/mimetismo

Fingimento de morte

Sistema imunológico

PolimorfismoPeríodo de atividade

Limpeza corpórea

Seleção Natural

Especiação

Exercício- com base na aula e discussões, proponham para cada interação citada, se as consequências sobre crescimento, reprodução e sobrevivência para cada espécie envolvida serão

positivas, negativas ou nulas.

Tipo de interação Espécie

1 2

Justificativa

Potocooperação

Herbivoria (1 sobre 2)

Predação (1 sobre 2)

Competição

Inquilinismo

Comensalismo

Simbiose-mutualismo

Simbiose-parasitismo

(1 sobre 2)

Relações interespecíficas (Odum, 1986)

Tipo de interação Espécie

1 2

Natureza da interação

Neutralismo 0 0 Nenhuma população afeta a outra

Competição direta ---- ---- Inibição de cada espécie

Amensalismo ---- 0 Pop. 1 inibida, 2 não afetada

Parasitismo ++ --- 1 geralmente menor que 2

Predação (herbivoria) ++ ---- 1 geralmente maior que 2

Comensalismo ++ 0 1 beneficia 2 não afetada

Protocooperação ++ ++ Favorável à 1 e 2

Mutualismo ++ ++ favorável à ambas e obrigatória