IC II - Lab.Geo.Fis Aula 2 Profª. Larissa...

IC II - Lab.Geo.Fis

Aula 2

Turma: 2015/1

Profª. Larissa [email protected]

mailto:[email protected]

Aula de hoje

A Biogeografia no Brasil;

Relação da Biogeografia com Ecologia e Meio

Ambiente.

Biogeografia no Brasil

O Brasil possui a maior biodiversidade do planeta.

Quase 25% das espécies de plantas existentes se encontram

em seu solo.

Possui as maiores reservas de água doce e um terço das

florestas tropicais que ainda restam.

O principal fator que diferencia uma formação da outra, em

relação à fisionomia e ocorrência, é o CLIMA!!

Compreender a inter-relações da vida animal com a vegetal,

como as duas esferas interferem sobre as paisagens e se

relacionam entre si e com o meio natural.


Relevo e solo importantes fatores condicionantes de

ocorrência de determinada formação vegetal.

Clima é crucial sua ação se expressa nos níveis de:

Umidade atmosférica;

Temperatura do ar;

Quantidade de luz recebida pelas espécies;

Ventos (importante papel na dissipação das sementes e na

distribuição de espécie);

Precipitação;

Forma de precipitação;

etc.


BIOMAS BRASILEIROS:

1. Floresta Amazônica

2. Mata Atlântica

3. Cerrado

4. Caatinga

5. Campos Sulinos / Pampas

6. Pantanal

7. Mata dos Pinhais (Mata das Araucárias)

8. Mata dos Cocais


FLORESTA AMAZÔNICA

“Pulmão” do mundo?

A Amazônia ocupa 4.196.943 km², cerca de 49,29% do territóriobrasileiro. Ocupa a totalidade de cinco unidades da federação(Acre, Amapá, Amazonas, Pará e Roraima), grande parte deRondônia (98,8%), mais da metade de Mato Grosso (54%), alémde parte de Maranhão (34%) e Tocantins (9%) 9 estados

Uma das últimas regiões do planeta que ainda seduzem pelaexuberância de uma natureza primitiva, hoje absolutamenteameaçada por sua devastação.

Guarda a maior diversidade do planeta e escoa 20% de todaágua doce da face da Terra.

“Ar condicionado” do mundo


MATA ATLÂNTICA

Ia do Rio Grande do Norte ao Rio Grande do Sul;

Ocupa 1.110.182 km², ou seja, 13,04% do território nacional.Cobria inteiramente três estados - Espírito Santo, Rio de Janeiro eSanta Catarina - e 98% do Paraná, além de porções de outras 11unidades da federação 14 estados

Era o mais rico bioma brasileiro em biodiversidade. Ainda é emtermos de Km². Hoje é o mais devastado dos biomas brasileiros.Restam aproximadamente 7% de sua cobertura vegetal total.São manchas isoladas, muitas vezes sem comunicação entre si;

Aproximadamente 70% da população brasileira vivem na áreadesse bioma, perto de 120 milhões de pessoas.


CERRADO

Faz conexão com a maioria dos biomas brasileiros;

Ocupa 2.036.448 Km², ou seja, 23,92% do território brasileiro.Ocupa a totalidade do Distrito Federal, mais da metade dosestados de Goiás (97%), Maranhão (65%), Mato Grosso do Sul(61%), Minas Gerais (57%) e Tocantins (91%), além de porções deoutros seis estados 11 estados

O Cerrado guarda uma fantástica biodiversidade, porém, 57%do bioma já foram totalmente devastados e a metade do queresta já está muito danificada.

O Cerrado é ainda a grande caixa d’água brasileira. É doPlanalto Central que bacias hidrográficas que correm para o sul,para o norte, para o oeste e para o leste se alimentam. Ex.: Rio São Francisco.


CAATINGA

Ocupa oficialmente 844.453 Km² ou 9,91% do território brasileiro.

Estende-se pela totalidade do estado do Ceará (100%) e mais

de metade da Bahia (54%), da Paraíba (92%), de Pernambuco

(83%), do Piauí (63%) e do Rio Grande do Norte (95%), quase

metade de Alagoas (48%) e Sergipe (49%), além de pequenas

porções de Minas Gerais (2%) e do Maranhão (1%) 10 estados

A Caatinga rica em biodiversidade (vegetal e animal);

Nos períodos sem chuva, cerca de 8 meses por ano, ela

“adormece” e suas folhas caem. Depois, com a primeira chuva,

ela como que ressuscita.


CAMPOS SULINOS / PAMPAS

É bastante diferente dos demais biomas brasileiros;

Dominado por gramíneas, com poucas árvores, sempre foiconsiderado “mais apropriado” para a criação do gado.Entretanto, em 2004 foi reconhecido pelo Ministério do MeioAmbiente como um bioma;

O único estado brasileiro com esse bioma é o Rio Grande doSul, com 63% do território composto pelo bioma. Ele tambémse estende pelo Uruguai e Argentina 1 estado

Ameaça introdução do monocultura de Eucaliptos epastagem.


PANTANAL

É a maior planície inundável do mundo e apresenta uma das

maiores concentrações de vida silvestre da Terra;

Estende-se pelo Brasil, Bolívia e Paraguai com uma área total de

210,000 km2. Aproximadamente 70% de sua extensão encontra-

se em território brasileiro, nos Estados de Mato Grosso e Mato

Grosso do Sul 2 estados

As queimadas, a derrubada das árvores e o assoreamento dosrios ameaçam sua existência principais impactos;

O que mais ameaça e agride esse bioma são as pastagens e a

entrada do agronegócio.


MATA DOS PINHAIS / MATA DAS ARAUCÁRIA Bioma típico de regiões com clima subtropical. Incide em países

como a Austrália, Argentina, Chile;

No Brasil, ela está relacionada à Mata Atlântica, sendoencontrada em algumas porções do estado de São Paulo naRegião Sul do território brasileiro 4 estados

A Mata de Araucária possuía 100 mil km2 hoje 2% dessa área.

A degradação do bioma: queimadas e derrubadas de árvorespara o cultivo de milho, trigo, uva, além da utilização damadeira;

Intensificação da atividade agropecuária grande destruiçãodo bioma, em virtude da fertilidade do solo (“terra roxa”).


MATA DOS COCAIS

Transição entre a floresta úmida da bacia do Amazônica

(Floresta Amazônica) e as terras semi-áridas do nordeste

brasileiro (Caatinga);

Situa-se entre os estados de Maranhão, Piauí e norte de

Tocantins 3 estados

Babaçu, carnaúba e buriti é a principal vegetação típica;

Extrativismo é a principal atividade econômica do bioma;

Ameaça ampliação das áreas de pecuária.

Biogeografia Ecológica

De Candolle (1820) dividiu a Biogeografia em duas sub-áreas:

Biogeografia Ecológica

Estuda como os processos ecológicos que ocorreram acurto prazo atuam sobre o padrão de distribuição dosorganismos.

Biogeografia Histórica

Estuda como os processos ecológicos que ocorreram alongo prazo atuam sobre o padrão de distribuição dosorganismos.

Explica o padrão de distribuição dos seres vivos em funçãode fatores históricos.

Biogeografia Ecológica x Biogeografia

Histórica: divisão necessária?

Ecologia e História tem desempenhado papéis lado alado desde sempre, e por isso, estão “amarradas” umaa outra.

Essa divisão impõe mais obstáculos que benefícios aodesenvolvimento da ciência biogeográfica.

Diversos são os fatores que influenciam o modo comoos organismos estão distribuídos no planeta: tectônicade placas, soerguimento, estreitamento / alargamentodo leito de um rio, glaciações, clima, umidade,correntes marinhas, etc.

Difícil estabelecer limite entre o que seria um fatorecológico ou histórico.

Como funciona (cientificamente) a

Biogeografia “Histórica”?

Hipóteses

Processos espaço

temporais

Distribuição espacial

dos organismos

Possibilidade de determinar eventos

biogeográficos passados com base

em evidências disponíveis.

Processos espaço-temporais

(eventos que influenciam na

distribuição espacial).

Padrão de distribuição

geográfica dos organismos.

Como funciona (cientificamente) a

Biogeografia “Histórica”?

Hipóteses

León Croizat (Pai da Biogeografia Vicariante)

A vida e o planeta são correlacionados em sua

história a história geológica pode ajudar a

compreender a história dos organismos, assim

como a história dos organismos pode ajudar a

entender a história do planeta.

Antes do conhecimento da deriva continental etectônica de placas, Croizat, pelos seus estudos

padrão de distribuição das plantas continentes

se movimentavam.

León Croizat (Pai da Biogeografia Vicariante)

Chegou a concluir que os oceanos Atlântico,

Índico e Pacífico já foram mais próximos entre si no

passado do que da forma que são hoje

conhecidos.

A partir dos preceitos de Croizat surge o

pensamento vicariante, contraposto diretamente

ao pensamento dispersista, paradigma dominante

à época.

Biogeografia e Meio Ambiente

Padrão de distribuição dos organismos decorre

da interação de dois tipos de processos.

Processos espaço-temporais:

1. Organismos vivos (bióticos)

2. Planeta (abióticos)

Ocorrem diversamente no espaço e ao longo do

tempo.

Processos espaço-

temporais do seres vivos

Processos espaço-

temporais do planeta

Padrão de Distribuição dos

organismos

Dispersão

Especiação

Extinção

Padrões de Distribuição

Dispersão limitada a um estágio particular da

história de vida.

Plantas superiores e alguns animais aquáticos são

adultos sésseis, mas tem mobilidade nos estágios

juvenis;

Animais apesar da mobilidade definem uma área de

vida.

DISPERSÃO


Dispersão limitada a um estágio particular da

história de vida.

Rhizophora mangle

DISPERSÃO


Distanciamento do local de nascimento pode servantagem quanto a seleção natural menorcompetição intraespecífica.

Mecanismos de dispersão em resposta a:

Variação espacial do ambiente: determinam aprobabilidade de sobrevivência e reprodução emfunção da distância;

DISPERSÃO

Restrições evolutivas: influencia a

reprodução e o deslocamento.


Deve ser visto como um

processo histórico;

Situações raras nas quais

as espécies mudam seus

limites geográficos

movendo-se para longas

distâncias;

Evidências indiretas

distribuição dos

organismos e fósseis.

DISPERSÃO – Evento Biogeográfico Histórico

DISPERSÃO


Eventos Dispersivos

Espécie cruza uma barreira (ex.: oceano) e

estabelece uma população

OU

Espécie aumenta sua distribuição geográfica,

expandindo limites da distribuição atual.

DISPERSÃO


Eventos Dispersivos

Espécie cruza uma barreira (ex.: oceano) e

estabelece uma população.

Krakatoa – 50 anos depois

floresta tropical densa: 271 espécies plantas, 31 aves,

inúmeros invertebrados;

Espécies vieram de Java e Sumatra (40km , 80 km).

DISPERSÃO


Eventos Dispersivos

Espécie cruza uma barreira (ex.: oceano) e estabeleceuma população

Importância:

1.Pode ajudar a explicar distribuições amplas edescontínuas;

2.Pode ajudar no entendimento das semelhanças ediferenças entre biotas existentes em ambientes similaresde áreas geográficas distintas.

O sucesso vai depender das habilidades:

Viajar longas distâncias;

Resistir às condições da viagem;

Estabelecer populações viáveis.

DISPERSÃO


Mecanismos de Movimento

Ativo:

Dispersão por vôo – aves migratórias, morcegos, insetos;

Dispersão por nado ou caminhada (habitats diversos) –grandes mamíferos, répteis, peixes.

Presença de asas ou pernas não implica em dispersão porlongas distâncias.

Passivo:

Diásporos de plantas (sementes, esporos, frutos, propágulos);

Organismos podem ter estruturas que facilitam a locomoçãopor longas distâncias: esporos resistentes, ovos encistados.

Maioria dos organismos marinhos tem fase juvenilplanctônica.

DISPERSÃO


Espécie:

Conjunto de seres vivos que, em condições naturais,

são capazes de cruzar entre si, gerando descendentes

férteis.

Especiação:

Formação de espécies novas a partir de uma

população ancestral.

ESPECIAÇÃO


Etapas gerais do processo:

1. Separação do conjunto gênico da espécie

ancestral em subgrupos;

2. Acúmulo significativo de diferenças genéticas nas

descendências;

3. Interrupção do fluxo gênico entre os subgrupos.

ESPECIAÇÃO


ESPECIAÇÃO

Ocorrência de

recombinação

gênica e de

mutações

Espécie

Ancestral


ESPECIAÇÃO

Como surgem novas espécies?

Especiação Alopátrica

Especiação Simpátrica

Especiação Parapátrica


ESPECIAÇÃO

Especiação Alopátrica (ou Geográfica)

do grego allos, "outro" + patrã, pátria);

É resultante quando uma população é dividida por uma

barreira geográfica, por exemplo;

Acredita-se que seja a forma predominante de

especiação para a maioria dos organismos.


ESPECIAÇÃO


O processo de especiação pode ser desencadeado a partir de

um isolamento geográfico.


ESPECIAÇÃO

Especiação Alopátrica

(ou Geográfica)

O isolamento geográfico entre

populações pode ocorrer por

eventos de vicariância ou

dispersão (efeito fundador).

ESPECIAÇÃO DISPERSÃO


ESPECIAÇÃO


Vicariância ou Efeito vicariante

É o processo que divide o range geográfico de um

taxon, ou biota, em partes descontínuas pela formação

de uma barreira física

Ex: separação de continentes, surgimento de

cordilheiras e processos antrópicos também..

(represamento, construção de rodovias, etc).


ESPECIAÇÃO


Vicariância ou Efeito vicariante

A falta de fluxo gênico entre as duas sub-populações

fará com que elas fiquem cada vez mais diferentes e,

mantendo-se a barreira por tempo suficiente, levará à

especiação.


ESPECIAÇÃO

Especiação Simpátrica

Sim (mesmo, parecido, similar ou semelhante); patria (pátria

ou terra-mãe).

Corresponde à subdivisão de um conjunto gênico quando os

membros da espécie-filha não estão separados

geograficamente da espécie-mãe.

Novos nichos: Ex.: insetos experimentam uma nova planta

hospedeira.


ESPECIAÇÃO


Corresponde à subdivisão de um conjunto gênico quando osmembros da espécie-filha não estão separadosgeograficamente da espécie-mãe.

Ocorre, em geral, quando uma população única apresentapossibilidades de adaptação a dois nichos ecológicosdiferentes, dentro da mesma área.

É uma especiação cujo limite que separa as populações não éuma barreira física, mas uma diferença de condição.

Qualquer fator que aumente o gradiente de pressões seletivas,entre pequenas distâncias, pode gerar condições favoráveis àessa forma de especiação.


ESPECIAÇÃO


A espécie é distribuída por uma ou mais áreas adjacentes

com diferentes nichos e pressões seletivas.

A seleção divergente leva cada população a uma

adaptação local.

Entre estas populações forma-se uma zona híbrida, cujos

indivíduos não são bem adaptados a nenhum dos dois

ambientes das populações parentais.

A zona híbrida serve como um barreira ao fluxo gênico entre

as duas populações localmente adaptadas que podem se

tornar novas espécies.


ESPECIAÇÃO



ESPECIAÇÃO

Alopatria é a forma mais comum de especiação, em

comparação à frequência dos outros tipos: simpátrica e

parapátrica.


ESPECIAÇÃO

O processo de especiação pode ser desencadeado a partir deum isolamento geográfico.

O isolamento geográfico pode resultar em um isolamentoreprodutivo.


ESPECIAÇÃO

ISOLAMENTO REPRODUTIVO

O isolamento reprodutivo explica não apenas a origem das

espécies, mas também a enorme diversidade do mundo

biológico.

Mecanismos impedem a cópula:

Isolamento estacional : diferenças nas épocas reprodutivas;

Isolamento de habitat : ocupação diferencial de habitat;

Isolamento etológico: padrões de comportamento (sinais

luminosos de vaga-lumes, canto de aves);

Isolamento mecânico: diferenças nos órgãos reprodutores,

impedindo a cópula.


ESPECIAÇÃO


Isolamento Estacional (Sazonal ou Temporal)

Se o período de acasalamento de duas espécies não se

sobrepuser, elas estarão isoladas reprodutivamente pelo

tempo.

Plantas de uma mesma região, cujas flores amadurecem em

diferentes estações


ESPECIAÇÃO


Isolamento de Hábitat (ou Espacial)

Indivíduos de espécies diferentes podem selecionar lugares

no ambiente para viver, como resultado, estão isolados

reprodutivamente pela sua localização.

Leão e tigre estão isolados por ocupar habitats muito distintos


ESPECIAÇÃO


Isolamento Etológico (ou Comportamental)

Tem importância para os animais com exibições de

acasalamento.

Os indivíduos desempenham atividades de pré-

acasalamento específicas da espécie.

O macho do pavão exibe sua cauda

colorida para a fêmea;

A fêmea só aceita machos que

executem a corte própria da espécie


ESPECIAÇÃO


Isolamento Mecânico

Diferenças no tamanho e na forma dos órgãos reprodutivos

podem prevenir a união dos gametas de espécies diferentes.


ESPECIAÇÃO


Mecanismos pós-copulatórios:

1. Mortalidade gamética: fenômenos fisiológicos queimpedem a sobrevivência de gametas masculinos de umaespécie no sistema reprodutor feminino de outra espécie.

2. Mortalidade do zigoto: se ocorrer a fecundação entregametas de espécies diferentes, o zigoto poderá ser poucoviável, morrendo devido ao desenvolvimento embrionárioirregular.

3. Esterilidade do híbrido: indivíduos resultantes do cruzamentoentre indivíduos de duas espécies são chamados híbridosinterespecíficos. A esterilidade do híbrido pode ocorrerdevido à presença de gônadas anormais ou a problemasde meiose anômala.

4. Inviabilidade do híbrido: Embora possam ser férteis, sãoinviáveis devido à menor eficiência para a reprodução.


ESPECIAÇÃO


Mecanismos de isolamento reprodutivo pós-zigóticos

Esterelidade do híbrido

Os híbridos podem se desenvolver normalmente, mas serem

inférteis quando tentarem se reproduzir.

Do cruzamento entre uma égua (Equus caballus) e um jumento (Equus

asinus), é gerada a mula ou o burro, um híbrido estéril.


ESPECIAÇÃO


Mecanismos de isolamento reprodutivo pós-zigóticos

Inviabilidade do híbrido

Os zigotos híbridos podem não se desenvolver normalmente,

ou

A prole híbrida pode sobreviver com mais dificuldade do que

a prole resultante de cruzamentos entre cada espécie.


ESPECIAÇÃO

ANAGÊNESE x CLADOGÊNESE

Anagênese transformação progressiva de uma espécie,

com mudanças graduais que levam à adaptação evolutiva;

a evolução conduzida pela anagênese é muitas vezes

chamada de microevolução.

Cladogênese processo pelo qual duas populações

isoladas diferenciam-se no decorrer do tempo, originando

duas novas espécies; os mecanismos que levam à

diversificação das categorias superiores à espécie na

hierarquia taxonômica constituem a macroevolução.


ESPECIAÇÃO

ANAGÊNESE x CLADOGÊNESE


ESPECIAÇÃO

Como variam as taxas de especiação??

Taxas de especiação diferem bastante entre as

linhagens de organismos.

São influenciadas:

Pelo número de espécies em uma linhagem;

Pelo tamanho de seu hábitat;

Pelo seu comportamento;

Pelas mudanças ambientais;

Pelo tempo de geração.


ESPECIAÇÃO

Qual o significado de especiação??

Como resultado da

especiação, a Terra é

povoada por milhões

de espécies, cada

uma adaptada para

viver em um ambiente

específico, utilizando

os recursos de uma

forma particular.


EXTINÇÃO

Quando o último indivíduo da espécie

morre, ainda que a capacidade de

reprodução e recuperação tenha

ocorrido anteriormente.

Estima-se que 99,9% das espécies que

existiram na Terra antes do Homo

sapiens estão extintas.

Destino final de todas as espécies

processo comum de eliminação ou

redução drástica de uma espécie,

seguida pela substituição de outras.

EXTINÇÃO


SUBSTITUIÇÃO

Dinossauros e outros répteis substituídos por mamíferos e

aves

Gimnospermas Angiospermas

Processo dinâmico de alteração das condições ambientais e

adaptações (evolução das espécies)

Espécies que não conseguem acompanhar este dinamismo extintas.

A Probabilidade de uma espécie se extinguir é

independente de sua idade evolutiva . Alguns grupos têm

maiores taxas de extinção que outros.

Ex: mamíferos carnívoros grandes têm maior taxa de extinção em

ilhas isoladas que pequenos mamíferos herbívoros.

EXTINÇÃO


POPULAÇÕES

Variação de tamanho (n) pela disponibilidade de recursos e

interações bióticas.

Populações pequenas, fatores aleatórios, como a razão de

sexo, podem alterar a abundância e levar a extinção;

Vulnerabilidade é maior quanto menor a população e

mais tempo persistir nesta condição.

EXTINÇÃO


CAUSAS

Fenômenos demográficos e genéticos

Range geográfico limitado é determinante para extinção;

Diminuição da diversidade gênica.

Poluição genética

Hibridização descontrolada competição; Espécies raras

tem maior probabilidade de extinção ao entrar em contato

com as mais abundantes;

Substituição de genes nativos com exóticos diminui a

diversidade da população.

EXTINÇÃO


CAUSAS

Degradação de habitat;

Predação, competição e parasitismo;

Coextinção:

Inseto parasita com a extinção do hospedeiro; polinizadores;

Mudanças climáticas - confirmada por registros fósseis:

Anfíbios do Colapso de Florestas Tropicais do Carbonífero (350

milhões y);

Previsões de perda de 15-37% das espécies terrestres até 2050.

EXTINÇÃO


CAUSAS

Alguns padrões gerais de extinção:

Maior tamanho de corpo;

Nível trófico superiore (magnificação trófica);

Dieta especializada;

Range geográfico restrito.

EXTINÇÃO

Extinção pode ser gradual ou em massa


“BIG FIVE”

1. Paleógeno - Cretáceo

Impacto cometa/asteróide;

75% das espécies extintas.

2. Jurássico – Triássico

asteróide/vulcanismo;

48% gêneros e 70% -75% espécies.

3. Triássico – Permiano

57% famílias, 83% gêneros e 90%-96% espécies;

Vulcanismo (metano); Nível do mar Pangea.

EXTINÇÃO


“BIG FIVE”

4. Devoniano – Carbonífero

19% famílias, 50% gêneros e 70% espécies;

Resfriamento global Nível do mar; vulcanismo

EXTINÇÃO

5. Ordoviciano – Siluriano

27% famílias, 57%

gêneros e 60%-70%

espécies;

Movimento da

Gondwana para o polo

Sul.


REGISTROS FÓSSEIS

Eliminação dos Dinossauros e muitos grupos de mamíferos

terrestres e marinhos no final do Cretáceo, há 65 milhões de

anos atrás (extinção do Cretáceo-Paleógeno;

Mudanças climáticas, deriva continental, meteoros ?

EXTINÇÃO


EXTINÇÕES RECENTES

Holoceno (6ª extinção):

Mega-fauna do Pleistoceno: 15.000 - 8.000 anos atrás:

Extinção em massa;

Mudança climática ou presença Humana (competição epredação).

EXTINÇÃO


EXTINÇÕES RECENTES

Últimos 200 anos – ação humana:

Caça, destruição de habitat, introdução de predadores,

parasitas e doenças:

Pombo passageiro – caçados; 1 ovo/x

Castanha Americana – fungos (poucos indivíduos)

Condor da Califórnia - risco

EXTINÇÃO


SITUAÇÃO POUCO PREOCUPANTE

Elefantes Marinhos

À beira da extinção no séc XIX;

Caçados pela pele, gordura e óleo;

Caça proibida aumentaram a população.

EXTINÇÃO


SITUAÇÃO PREOCUPANTE

Botos

Caçados iscas;

Organismos endêmicos.

EXTINÇÃO

Material disponível em:

http://bertoldi.weebly.com/biogeografia.html

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