Ecologia de comunidadesNovas perspectivas:Meta-comunidades

Alexandre Palma

Pontos de vista• 4 diferentes visões em ecologia de comunidades:

• Determinística – comunidades como resultado de interações locais (ex.: competição). Processo primordial: seleção .

• Lotka (1925) e Gause (1934)• Hutchinson (1959) e MacArthur (1969)• Tilman (1982)

• Ecologia histórica/regional – comunidades como resultado de processos evolutivo-biogeográficos. Processo primordial: especiação .

• Ricklefs (1987) e Brown (1995)• Metacomunidades - comunidades como resultado de dispersão de

indivíduos entre comunidades locais. Processo primordial: dispersão .• Holyoak et al. (2005)

• Teoria neutra – comunidades como resultado de processos estocásticos. Processo primordial: deriva ecológica .

• Hubbell (2001)

Meta-comunidades• Definição: conjunto de comunidades locais interligadas pela dispersão de

múltiplas espécies que potencialmente interagem entre si.

• Padrões:• Correlação entre diversidade local e isolamento.• Relação entre composição e isolamento, devido a diferenças na

capacidade de dispersão.• Relação entre diversidades medidas em diferentes escalas espaciais.• Relação entre diversidade e teias tróficas.

• Processos principais:• Dispersão - Movimentos de indivíduos pelo espaço afetam a dinâmica

das comunidades.

Metacomunidades• ...

Perspectivas de metacomunidadesMass effect Species sorting Patch dynamics Neutralista

Manchas Diferentes Diferentes Similares Similares

Taxa de movimentos

Alta(regional)

Mediana Baixa Local

Espécies Diferentes(performance)

Diferentes(performance)

Similares ou diferentes

Idênticas

Composição local de

Mais constante Mais constante Variável no tempo

Variável no tempolocal de

espéciestempo tempo

Composição regional de espécies

Mais constante Mais constante Mais constante Variável no tempo

Sincronia entre comunidades

Sìncronia Tanto faz Alguma assíncronia

Alguma assíncronia

Equilíbrio nas comunidades

Pode ocorrer devido à dispersão

Em equilíbrio Não ocorre Não ocorre(deriva)

“Patch dynamics”• Manchas são idênticas, todas capazes de conter populações, podendo

estar ocupadas ou não.• Diversidade de espécies local – limitadas por dispersão ou por interações

inter-específicas.• Dinâmica espacial – dominada por extinção local e colonização.

• Ênfase em diferenças entre manchas (tipos ou gradientes de recursos) • Diversidade de espécies local – relativamente constante ao longo do tempo• Dinâmica espacial – dinâmica populacional local rápida em relação a

eventos de extinção local e colonização

“Species sorting”

“Mass effect”• Manchas podem ser idênticas ou não (tipos ou gradientes de recursos) • Diversidade de espécies local – relativamente constante• Dinâmica espacial – dinâmica populacional local afetada pela dispersão.

Neutralista• Manchas similares e espécies equivalentes entre si.• Diversidade de espécies local – relativamente constante ao longo do tempo.• Dinâmica espacial – depende de eventos estocásticos de extinção e

dispersão

Padrões de distribuição de espécies

• Tabuleiro de xadrez - Pares de espécies mutuamente exclusivas (competição), os quais ocorrem independentemente um do outro.

• Aleatório - Espécies distribuídas aleatoriamente em relação ao gradiente ambiental.

LocaisE

spécies

gradiente ambiental.

• Aninhado - Espécies em locais com baixa riqueza são um subconjunto das espécies de locais com alta riqueza.

Padrões de distribuição de espécies

• Regularmente espaçado –Conjuntos de espécies que competem ao longo do gradiente ambiental. Existem “trade-offs”.

• Gleasoniano - Espécies apresentam respostas idiossincráticas ao gradiente

LocaisE

spécies

idiossincráticas ao gradiente ambiental, levando a mudanças graduais entre as comunidades.

• Clementsoniano – Conjuntos discretos de comunidades que se substituem ao longo do gradiente ambiental.

Elementos de estrutura de metacomunidades

Após ordenar as comunidades ao longo de um gradiente ambiental:

• Coerência – número de lacunas dentro da distribuição.

• “Turnover “ - substituição de espécies ao longo de gradiente ambiental.ambiental.

• Agregação de limites – nível de coincidência entre limites das espécies.

Referências• Holyoak M., Liebold M. A. & Holt R. D. 2005. Metacommunities: Spatial

dynamics and ecological communities. University of Chicago Press, Chicago.

• Henriques-Silva R., Lindo Z., Peres-Neto P.R. 2013. A community of metacommunities: exploring patterns in species distributions across large geographical areas. Ecology , 94(3): 627–639

Exercício 11: Metacomunidades• Modelo biológico:

• Pequenos mamíferos da Mata Atlântica• Análise:

• Elementos de Estrutura de Metacomunidades• Produtos:

1. Matriz binária (presença/ausência ) após ordenação.2. Determinar padrão de distribuição de espécies.3. Inferência sobre processos.3. Inferência sobre processos.