Ciclo de vida

O ciclo de vida é a unidade fundamental de descrição de um organismo. Ecologia, genética, evolução, desenvolvimento e fisiologia convergem em seu estudo. Indivíduos nascem, crescem, maturam, se reproduzem e morrem. Os riscos de cada uma destas etapas dependem do meio ambiente e das características fenotípicas que o organismo possui para enfrentá-lo. Tais riscos se traduzem em taxas de nascimento, crescimento, maturação, fertilidade e mortalidade; as chamadas taxas vitais, que são as determinantes da dinâmica da população da espécie (Caswell 2001).

Modelo conceitual de ciclo de vida

1 2 3 4 5

P G R F

• Variável-estado

Para estudar e caracterizar os ciclos de vida de plantas é necessário, em primeiro lugar, definir uma variável-estado que seja capaz de representar todas as nuances das histórias de vida desses organismos, e que seja sensível às alterações que a dinâmica populacional e que permita dividir a população em classes de indivíduos cujos parâmetros demográficos sejam mais parecidos entre si do que com os parâmetros dos indivíduos das outras classes

• Idade (matriz de Leslie)

• Tamanho (matriz de Lefkovitch)

• Estádios ontogenéticos (m. Lefkovitch)

Composições de variáveis-estado

Avaliação estatística de variáveis estado

Caswell, 2001, cap 3

Morris & Doak, 2001, cap 6

• Seleção da melhor variável-estado: AIC

• Classes: quantidade, limites e amplitudes

– Relevância biológica: imprescindível !!

– Erro de distribuição: Classes muito amplas incluem indivíduos de características muito diferentes. Isso aumenta a variabilidade dentro da classe, o que reduz a precisão das estimativas de suas taxas demográficas.

– Erro de amostragem: Classes muito pequenas possuirão poucos indivíduos para representá-las. Isso resulta em pouca informação para estimar as taxas demográficas, o que aumenta o risco de que se obtenha estimativas inacuradas.

As taxas demográficas

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P G R F

Do modelo conceitual para o modelo matemático...

• Matriz de transição

– Colunas: origem (estado em t)– Linhas: destino (estado em t + 1)

• As taxas demográficas vitais:

– Taxas vitais: sj, gij, rij, fj (seguindo M & D 2001)

• sj = P (sobrevivência de um indivíduo da classe i )

• gij = P (crescimento de um indivíduo, da classe j para a classe i │ sj )

• rij = P (retração de um indivíduo, da classe j para a classe i │ sj )

• fj = recrutas por indivíduo da classe j

• A matriz de transição e sua versão baseada nas taxas vitais

Pij = sj (1- (∑i gj + ∑i rj))

Gij = sj gij

Rij = sj rij

• Estimando as taxas de transição:

– Tabela de transição (baseada em indivíduos)• colunas = origem em t• linhas = destino em t + 1

• Tabela de transição e sua matriz equivalente

• Estimação das taxas de transições reais (necessárias) não observadas nos dados:

– Sobrevivência: regressão logística

– Crescimento:• usar a taxa média de crescimento dos indivíduos

da classe para estimar em que período futura 1 transição ocorreria, estimar g e torná-la equivalente ao período de estudo.

– Fecundidade: dados secundários

F1j : classificação por estádios ou tamanho

(Morris & Doak, 2001, cap 6)

• Reprodução em fluxo contínuo: F1j = √sj fj √s0

Equivale a uma fecundidade média

• Reprodução em pulsos

– Censo pré-reprodução: F1j = fj s0

– Censo pós-reprodução: F1j = sj fj

– Reprodução entre censos:– Assumir censo pré ou pós-reprodução

Morris & Doak 2001

Censo pré-reprodução

F1j = fj s0

Censo pós-reprodução

F1j = sj fj

Reprodução em fluxo

F1j = √sj fj √s0

• Estrutura populacional

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P G R F

150 75 50 30 40

Do modelo conceitual para o modelo matemático...

• Vetor estrutura populacional

40

30

50

75

100Classe 1

Classe 2

Classe 3

Classe 4

Classe 5