METAPOPULA

1
METAPOPULAÇÃO

• Extinção e Recolonização
• Da ilha ao Continente
• De Ilha a Ilha

2
Metapopulação

• Do grego Meta antes
• Antes da população

3
Por que uma Metapopulação não é uma População ?
4
Metapopulação

• Nível de organização entre o nível de organismo e
  de população na Hierarquia ecológica(Odum 2007)

5
Hierarquias ecológicas

• População
• Comunidade
• Ecossistema

6
Sistema

• Componentes regularmente interativos e
  interdependentes formando um todo unificado

7
Teoria Hierárquica

• Quadro conveniente para subdividir e examinar
  situações complexas
• É mais que uma classificação útil em categorias
  ordenadas
• alternativa à abordagem reducionista
• ( Ahl Allen
  1995)

8
Teoria Hierárquica

• 1945 Novikoff
• Continuidade e descontinuidade na evolução do
  universo
• Desenvolvimento pode ser continuo e descontinuo
• Ex Estado organizado da vida é mantido por um
  fluxo de energia contínuo, mas em etapas (níveis)

9
Teoria Hierárquica

• Subdivisões baseadas em descontinuidades naturais
  
• Hierarquias ecológicas aninhadas X Hierarquias
  não aninhadas (por ex.militares)

10
Princípio da Propriedade Emergente

• Combinação de subconjuntos TODO FUNCIONAL
• EMERGEM NOVAS propriedades que não estavam
  presentes no nível inferior

11
Princípio da Propriedade Emergente

• Propriedade Emergente ou Propriedade NÃO
  REDUTÍVEL
• Uma propriedade do TODO NÃO É REDUTÍVEL à SOMA
  das propriedades das PARTES

12
Princípio da Propriedade Emergente

• Exemplos
• Propriedades de H2 e O2 X Propriedades de H2O
• Propriedades de algas e celenterados X
  Propriedades dos recifes de coral

13
Princípio da Propriedade Emergente

• Hierarquias decompostas em vários níveis ou
  subsistemas podem ainda interagir e
  reorganizar-se para atingir um nível mais alto de
  complexidade

14
Princípio da Propriedade Emergente

• A Variância da propriedade no nível de um SISTEMA
  é MENOR que a SOMA das variâncias das PARTES
• Amplitude das oscilações tende a ser REDUZIDA
  no sistema unidades menores funcionam dentro de
  unidades maiores (compensação)

15
Devemos considerar níveis adjacentes?

• Alguns atributos são previsíveis considerando
  as partes (propriedade coletivas) mas outros não
  são previsíveis (propriedades emergentes)...

16
Hierarquia Tríplice

• Estudo em nível de sistema
• Sistema
• Subsistema
• Supra-sistema

17
A Floresta é uma coleção de Árvores?
18
Funções Transcendentes e Processos de Controle
A floresta NÃO é uma coleção de Arvores!

• Funções básicas operam em todos os níveis
  verticalmente

19
Evolução

• Por seleção Natural envolve MUTAÇÕES e outras
  interações genéticas DIRETAS no nível de
  Organismo
• Envolve processos Coevolutivos e de seleção de
  grupos INDIRETOS em níveis mais elevados
  (Metapopulação)

20
Retomando o Conceito de Metapopulação...

• Metapopulação nível de organização entre
  organismo e população
• Com funções transcendentes como diversidade,
  evolução e comportamento mais pulsantes e caóticas

21
METAPOPULAÇÃO

• Richard LEVINS (1969) Primeira definição do
  termo
• Metapopulação conjunto de subpopulações
  interconectadas que funcionam como uma unidade
  demográfica.

22
O modelo metapopulacional de Levins
Locais que estão a grandes distâncias dos
vizinhos têm a mesma probabilidade de extinção e
colonização que as manchas mais próximas

• É espacialmente implícito processos de
  colonização e extinção em manchas da paisagem é
  considerado INDEPENDENTE de sua localização,
  distância entre os fragmentos e permeabilidade da
  matriz.

23
Modelo Metapopulacional Espacialmente Explícito
(Stepping Stone)

• A migração é DEPENDENTE da distância,
  freqüentemente se restringe apenas às manchas de
  habitat mais próximas.
• As manchas neste modelo são células idênticas
  num grid regular e é considerada somente a
  presença / ausência de espécies numa célula.

24
Modelo Metapopulacional Espacialmente Realístico

• A mancha é considerada com uma série de
  atributos, como área, localização espacial, de
  acordo com a rede real de manchas.

25
Fontes e Drenos (Source and Sink)

• Pulliam (1988)
• Em um mosaico de habitats, as populações
  locais têm respostas demográficas diferenciadas a
  variações nas características de cada habitat.

26
Habitats FONTE

• Sucesso reprodutivo local maior que a mortalidade
  local.
• Produzem um EXCEDENTE de indivíduos, que precisam
  se dispersar de onde nasceram para se fixar e
  acasalar.

27
Habitats DRENO

• Onde a mortalidade excede o sucesso reprodutivo.
• Populações poderiam se extinguir.
• Migração de organismos excedentes da mancha
  fonte para a mancha dreno mantém as populações
  num aparente equilíbrio demográfico.

28
Modelo Metapopulacional Modelos de Fluxo gênico

• Em tamanhos populacionais pequenos em que a
  deriva genética é importante, a convergência das
  freqüências gênicas, provocada pelo fluxo gênico
  é contrabalanceada pela divergência aleatória
  causada pela deriva genética(Futuyma 2002)
• No caso do modelo de ilha a variância na
  freqüência alélica é próxima de 1(alta) e
  decresce em proporção ao produto do tamanho
  efetivo da população e da taxa de fluxo gênico(
  migração)

29
Modelo Metapopulacional Modelos de Fluxo gênico

• Quando todas as subpopulações que formam a
  população maior ( ou METAPOPULAÇÃO) chegarem
  migrantes ao acaso, mesmo uma pequena quantidade
  de fluxo gênico reduz grandemente a divergência
  entre as populações causada pela deriva genética
  (Futuyma 2002)

30
Portanto ...

• Na dinâmica de Metapopulações é preciso
  considerar
• Conjunto de populações conectadas por migração
• Balanço entre extinção e recolonização

31
Em paisagens naturalmente heterogêneas e
fragmentadas

• Grupos de indivíduos em cada mancha discreta
  podem ser extintos em algum ponto no tempo...
• ...mas a mancha pode ser recolonizada por
  indivíduos de uma mancha próxima, se houver um
  corredor navegável ligando as manchas(Odum 2007)

32
Colonização e Extinção

• Equilíbrio entre as forças em grande área da
  paisagem tamanho da população pode permanecer
  quase o mesmo
• Sobrevivência da espécie depende mais da
  dispersão do que de nascimentos e mortes dentro
  da macha (ODUM 2007)

33
Balanço entre Extinção e Recolonização

• Princípio da Propriedade Emergente Da ilha ao
  Continente, De Ilha a Ilha
• Retomando...
• A Variância da propriedade no nível de um SISTEMA
  é MENOR que a SOMA das variâncias das PARTES
• Amplitude das oscilações tende a ser REDUZIDA
  no sistema unidades menores funcionam dentro de
  unidades maiores (compensação)

34
Modelos para Conservação e Manejo

• Gestão de populações in situ e ex situ planos
  para gestão de metapopulações
• Manutenção de reservatórios genéticos e
  demográficos rede de segurança para populações
  selvagens ameaçadas .

35
Gestão de populações in situ e ex situ

• trocas de animais entre as maiores instituições
  onde há reprodução (círculos maiores)
• colocação dos animais com idade limite de
  reprodução ou não devem reproduzir-se em
  instituições periféricas (círculos pequenos e
  linhas tracejadas)
• transferência de animais entre regiões
• reintrodução de animais nascidos em Zoos no seu
  habitat natural
• transferência periódica de animais selvagens para
  a população ex situ .
• transferência de genes animais ou células
  reprodutoras (gâmetas).

36
(No Transcript)
37
Obrigada!