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Módulo VI: Padrões não-aleatórios de extinçãoMódulo VI: Padrões não-aleatórios de extinção
Paulo R. Guimarães JrPaulo R. Guimarães Jr
Marcus A. M. de AguiarMarcus A. M. de Aguiar
Instituto de Física “Gleb Wataghin”Instituto de Física “Gleb Wataghin”
UNICAMPUNICAMP
F016: Física aplicada à Ecologia
Módulo VI
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ConteúdoConteúdo
1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo
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F016: Física aplicada à Ecologia
Ao final desta aula, você deve ser capaz de: Ao final desta aula, você deve ser capaz de:
1. Entender como os padrões não-aleatórios do registro fóssil podem ser gerados por processos endógenos e exógenos
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ConteúdoConteúdo
1.1. Leis do escalonamentoLeis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo
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EscalonamentoEscalonamento
1. Evidência de processos atuando2. Auto-similaridade: pequenos eventos são gerados
pelos mesmos processos que grandes eventos
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O que explica o escalonamento?O que explica o escalonamento?
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ConteúdoConteúdo
1. Leis do escalonamento2.2. Modelos de extinção e diversificaçãoModelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo
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Modelos mínimosModelos mínimos
1. Poucos parâmetros2. Visam apenas descrever de forma geral o fenômeno
a ser estudado
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Modelos mínimosModelos mínimos
1. Poucos parâmetros2. Visam apenas descrever de forma geral o fenômeno
a ser estudado
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Extinção constanteExtinção constante
1. A probabilidade de uma espécie se extingüir é independente do tempo de existência do clado
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Extinção constanteExtinção constante
1. Por que a probabilidade de se extingüir não caiu?
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… said the Queen. ‘Now, HERE, you see, it takes all the running YOU
can do, to keep in the same place’
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Hipótese da rainha vermelhaHipótese da rainha vermelha
1. A probabilidade de extinção é um resultado de uma comunidade de espécies que está sempre mudando
1. Se a diversidade genética não permitir mudança a espécie é extinta
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ResultadosResultados
1. O cenário da rainha vermelha é plausível, explicando a troca constante de espécies em comunidades ecológicas
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ConteúdoConteúdo
1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3.3. Evolução em paisagens adaptativasEvolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo
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Problemas para rainha vermelhaProblemas para rainha vermelha
1. Não possui parâmetros que possam evoluir2. As espécies são únicas e sem características
biológicas
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Paisagens adaptativasPaisagens adaptativas
1. Espécies são caracterizadas como cordões de genes2. Um número é associado a cada combinação de
genes (N genes)3. Quanto maior o número mais apto4. Constante temporalmente
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Paisagens adaptativasPaisagens adaptativas
1. Tendências: •espécies sobem os picos•Espécies não descem os picos
2. Rugosidade: fundamental
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RugosidadeRugosidade
1. Relacionada a efeitos entre genes
2. K = número de genes que influenciam um gene
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Previsões Previsões
1. Os caminhos adaptativos são curtos: ~log(N)
2. Explicação possível para:•a ausência de surgimento de novos filos•A diversidade de formas vegetais
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ConteúdoConteúdo
1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4.4. Extinção e ruído coerenteExtinção e ruído coerente5. Resumo
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Modelo de ruído coerenteModelo de ruído coerente
1. Baseado no modelo de ruído coerente para sistemas físicos grandes
2. N espécies que não interagem•Simplificação•Interações não não relevantes (?)•Controla para efeitos críticos
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TolerânciaTolerância
1. As extinções são causadas por fatores externos2. Quanto maior o valor de tolerância (x), menor a
chance da espécie se extingüir.•Tolerância variando entre 0 e 1
3. O estresse ambiental é medido por único número (n) sorteado aleatóriamente de uma distribuição p(n)
4. Após a extinção o sistema é repovoado com exatamente o número de espécies extintas
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Dinâmica da tolerânciaDinâmica da tolerância
1. Cada espécie possui o seu xi
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AtualizaçãoAtualização
1. A cada passo de tempo:•O valor de xi mudam aleatoriamente•Um evento de extinção (n) elimina todas as
espécies para qual x<n•As espécies são repostas com x aleatório
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Leis de potência sem criticalidade?Leis de potência sem criticalidade?
1. Escalonamento reproduzido:•Taxonômico
2. Não reproduzido:• tempo de duração de um clado
3. Próxima aula: a relevância das interações
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ConteúdoConteúdo
1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5.5. ResumoResumo
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m
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dt
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D
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2
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2
1
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1
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… said the Queen. ‘Now, HERE, you see, it takes all the running YOU
can do, to keep in the same place’
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