 |
 |
 |
Historia Vital e Estratégias Reprodutivas
|
A evolução (e a ecologia) moldam as historias
vitais de espécies, populações e indivíduos
A teoria da historia vital pode aclarar quais forças seletivos
poderiam ter sido importantes no passado e quais forças seletivas têm mais influencia no futuro
Clique aqui para baixar o artigo de Cole
Os organismos têm várias características
de historias vitais, mas todas essas sirvam para maximizar o número de proles que deixam nas gerações futuras.
Os ecólogos que estudam historias vitais comparativas procuram responder algumas perguntas simples,
como por exemplo:
Porque os indivíduos
tem longevidade diferentes?
Porque os indivíduos
produzem números diferentes de proles?
Porque diferem
os padrões de reprodução específica à idade?
Porque variam
os longevidade pós-reprodutivas?
Porque algumas
espécies reproduzem e outras migram e reproduzem mais tarde?
A resposta simples é que tem benefícios.
Interpretação e Significância: A seleção natural procura maximizar dN/dt. Para isso, existem duas táticas diferentes
e várias conseqüências dessas táticas:
Maximizar as taxas de natalidade
Reproduzir
o mais cedo possível. Porque sempre existe uma probabilidade de morrer antes da reprodução, o mais cedo que ocorre a reprodução
menor a probabilidade cumulativa que a morte aconteça antes da reprodução
Produzir
tantos proles possíveis, geralmente de uma vez (semelparidade). A probabilidade de mortalidade seleciona não somente uma reprodução
precoce, mas também a produção maior de proles nas classes de idade mais jovens.
Minimizar
as taxas de mortalidade.
Proporciona
cuidado parental
Produzir
um ou poucos proles por vez para garantira a sobrevivência dos proles (iteroparidade).
Retardar
a reprodução, adquirir força ou destrezas suficiente para proporcionar cuidado parental efetivo.
Com
uma curva acentuada de lx , a mx precisa ser alta para repor todos os indivíduos (as fêmeas) que são
perdidas rapidamente.
Se a
taxa de mortalidade é alta, a taxa de natalidade também precisa ser alta.
Para uma curva fraca de lx, mx pode ser baixa e ainda manter a população no equilíbrio. Se a
população tem uma taxa baixa de mortalidade, a taxa de natalidade também pode ser baixa
Aspectos Evolutivos da Ecologia
de Populações
Por que populações têm as taxas e características próprias?
Como um conhecimento dessas taxas ajuda
prever a resposta de populações a condições que mudam?
Aspectos
Evolutivos
Evolução
acontece em escalas temporais grandes
As ações de manejo ocorrem mais rápido em escalas ou tempos (“ecológicas”)
Freqüentemente precisamos tomar decisões com dados pobres. Assim, um conhecimento da historia vital de uma espécie pode ajudar limitar as possibilidades
Características
da Historia Vital e Taxas Demografias são produtos da historia evolutiva
Fecundidade:
Iteroparidade (uma reprodução) e. semelparidade (reprodução repetida)
|
 |
|
 |
Os ecólogos estudam a distribuição de uma espécie num espaço. Por isso, os ecólogos de populações tratam determinar
onde estão os indivíduos, quantos são, e a suas idades. A densidade populacional, ou o número de indivíduos por unidade de
espaço é importante porque quantos mais indivíduos estão presentes, maior o impacto sobre a comunidade. Além disso, porque
os humanos tratam de manejar a densidade populacional de algumas plantas e animais, é importante entender os fenômenos que
afeitam a densidade. As estimativas do tamanho da população são frequentemente
realizadas em termos de biomassa (a massa total dos indivíduos) por um sub-amostragem da população e posterior extrapolação
a área total habitada pela população. Além de avaliar a densidade populacional, os ecólogos determinam o espaçamento dos indivíduos
porque o espaçamento pode indicar porque os indivíduos colonizaram e sobreviverem. Os indivíduos podem ser espacialmente agregados
(especialmente quando indivíduos colonizam locais próximos aos locais natais ou quando as condições ambientais estão distribuídas
no paisagem como "ilhas"), com distribuição regular (especialmente quando plantas competem num ambiente apropriado) ou distribuídos
aleatoriamente (quando muitos fatores interagem e influenciam onde os animais colonizam e sobrevivem).
Nas populações, o número de indivíduos em cada classe de idade desde filhotes até os adultos pós-reprodutivos
compõem a distribuição de idades. Essa distribuição depende de outros fatores, tais como taxas de mortalidade e natalidade,
que podem também depender de condições anteriores apropriadas para reprodução. Isso é mais importante para espécies com vida
larga. Porque os indivíduos muito novos e muito velhos não reproduzem, a taxa do crescimento populacional e os recursos necessários
dependem da distribuição de idades.
A
dinâmica populacional (aumento, declínio ou sem mudança, e/ou sua estrutura) depende das atividades dos indivíduos da população.
A historia vital tem importância central além dos processos demográficos de natalidade, mortalidade, imigração e emigração.
Os padrões de natalidade e mortalidade são facilmente visualizados numas tabelas de vida, que demostram para cada ninhada o número vivo em tempos diferentes e os
números de prole em cada ninhada produzidos durante vários intervalos de tempos. Ao obter dados para tabelas de vida, esses
podem ser representados em gráficos para ilustrar quais são os fatores mais importantes para uma população. Três tipos de
curvas de sobrevivência caracterizam os organismos.
Crescimento populacional
Qualquer população tem a potencial de crescer exponencialmente porque os nascidos geralmente são mais numerosos
que os indivíduos que crescem e reproduzem. Em forma matemática simples: :
C = (n-m) * N
onde C é a taxa do aumento do número de indivíduos, n e m são as taxas médias de natalidade
e mortalidade por indivíduo, respetivamente, e N é o número de indivíduos. Sob condições ótimas, n-m
é chamado rmax (a taxa intrínseca de crescimento populacional).
Por isso, A capacidade de suporte é função da disponibilidade de recursos e de outros fatores, como competidores, predadores,
doença, etc.
população
curvas de crescimento frequentemente são sigmóide (curva logística):
C = (n-m) * ((K-N)/K)* N
onde K é a capacidade do suporte. Quando N aproxima K, o
crescimento populacional para. Essa equação é simples demais porque pressupõe que cada indivíduo tem um impacto sobre o crescimento
populacional relativo a capacidade do suporte imediatamente após de nascer e mantém esse impacto até a morte. Na verdade,
o lag entre o nascimento e reprodução pode resultar numas oscilações de população superiores e inferiores a capacidade do suporte.
Os organismos exibem vários fenômenos relacionados a taxa de natalidade que podem influenciar a dinâmica populacional.
Por exemplo, algumas espécies reproduzem uma vez na vida (semelparo) e outros reproduzem mais de uma vez (iteroparo).
Como regra geral, quanto mais energia o adulta investe na reprodução, menor a probabilidade do que sobrevive e cresce após
a reprodução.
Algumas espécies produzem muitos proles pequenos com uma taxa baixa de sobrevivência até chegar a ser adultos
("estratégia r"); e outras espécies produzem poucos proles grandes com taxas elevadas de sobrevivência ("estratégia K"). Em
ambientes competitivos, a seleção natural favorece a estratégia , mas em ambientes flutuantes onde as perturbações criam locais
não ocupados numa forma aleatória, é melhor "encontrar um habitat apropriado e sobreviver" (onde a estratégia r é melhor).
O "valor reprodutivo" dos indivíduos às populações em relação a expressão de genes deletério constitua um fenômeno
interessante. O valor reprodutivo de um indivíduo é uma medida da contribuição do indivíduo ao crescimento populacional da
população. O valor é baixo em indivíduos jovens porque muitos morrem antes da reprodução. Porém, a madurar-se o indivíduo,
o valor aumenta. Ao começo da reprodução, o valor reprodutivo do indivíduo aproxima a 0 para o indivíduo
pós-reprodutivo. A presença de alelos que retardam a expressão de alelos não desejados aumenta a probabilidade do que o indivíduo
terá uma contribuição genética na próxima geração, e é vantajosa ter esses alelos. Porém, do ponto de vista da seleção natural,
não há vantagem para alelos ativos nos indivíduos pós-reprodutivos (mas pode ser o oposto). Por isso, os humanos das sociedades
industrias modernas experimentam as conseqüências deste fenômeno. Os indivíduos pós-reprodutivos geralmente sofrem de doenças
genéticas associadas com o velhice; poucos indivíduos pre-reprodutivos sofrem dessas doenças.
Distribuição de Populações
Porque
o ambiente não é homogêneo ao largo da amplitude geográfica de uma espécie, os indivíduos das populações frequentemente estão
distribuídos em ilhas de habitat. Cada ilha de habitat é apropriada para uma parte da população, mas habitat não apropriado
pode separar as sub-populações. Isso pode levar a formação de metapopulações. Geralmente não reconhecemos que muitos organismos não escolhem
seus habitats, mas são depositados em áreas que podem ser boas ou más para sua sobrevivência. Por isso, a aptidão do habitat
frequentemente permite a definição de sua amplitude espacial. Das espécies que se dispersam dessa maneira, duas "escolhas"
afeitam a distribuição final dos indivíduos dentro da população. A primeira escolha é a seleção do local para colonizar, e
a segunda escolha é a decisão de migrar do local originalmente colonizado. As espécies variam em liberdade para escolher ao
largo de sua vida (por exemplo, muitos larvas planctónicas somente tem a primeira escolha).
Quais
são as trocas durante a seleção de habitat ? A resposta depende da espécie. Algumas espécies podem ser
capazes de dispersar amplamente na procura para oportunidades maiores. Outras espécies podem ter pouco tempo para aceitar
um habitat sub-ótimo ou "esperar" um habitat melhor. Geralmente pensamos que os sementes das plantas chegam a habitats não
apropriados, mas, algumas espécies podem retardar a germinação até as condições melhoram, e poucos animais também podem adotar
essa estratégia por meio de anhidrobiologia, diapausa, etc.
Ao
aumentar a densidade populacional, as condições individuais tendem a piorar. Uma maneira de avaliar a distribuição dos indivíduos
nos habitats disponíveis é aproximado pelo modelo da distribuição ideal livre (que presume que os organismos têm liberdade para avaliar a
condição do habitat antes de optar de morar nele). Porém. essas condições são raras na natureza. Mas, o fenômeno da territorialidade
pode influenciar a distribuição espacial (os indivíduos presentes não permitam a entrada de indivíduos novos). As espécies
territoriais geralmente exibem uma distribuição de dominância que permite os indivíduos nos melhores habitats terem maior
sucesso reprodutivo que os outros e podem manter a distribuição de dominância que serve como um regulador dependente da densidade. A
heterogeneidade espacial também pode evoluir com o tempo. A migração e as explosões populacionais podem influenciar fortemente
uma distribuição heterogênea. Porém, não é sempre necessário migrar de um ambiente não favorável se existem mecanismos de
sobrevivência, como a hibernação, estivação, etc
A Regulação de Populações
A
dinâmica de populações é mantida por vários fatores. Três desses fenômenos são fatores dependentes de densidade, fatores independente
da densidade, e os efeitos da perturbação. Os fatores dependentes da densidade, como disponibilidade de alimento, predação,
doença, competição, ou auto-regulação, são os únicos fatores que podem regular as populações. Os fatores independente de densidade geralmente são
fatores físicos ou abióticos, e não regulam populações. Mas, as vezes a densidade populacional interage com o efeito independente
de densidade. As perturbações na realidade são variantes dos fatores independentes da densidade, gerados ou abioticamente
(fogo, volçãos, etc.) ou biologicamente (queda de árvores ou covas de tatus) Geralmente não é possível atribuir uma importância
relativa a esses fatores, e esses podem interagir em formas complexas e poucos estudadas
|
|