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Modelos de Dinâmica Neutra de Comunidades

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Dinâmica Aleatória de Mortes e Nascimentos

...

● Indivíduos pertencem a n classes diferentes.

● Intervalos de tempo pequenos: N muda por perda ou acréscimo de um indivíduo.

● Em média perdas igualam acréscimos (E[r]=0)

● Há três transições possíveis, dado o intervalo pequeno de tempo:

– Nt+dt

= Nt

– Nt+dt

= Nt + 1

– Nt+dt

= Nt - 1

● Neutralidade: as probabilidades destas transições são iguais para todas as classes.

Kendall, 1948. Ann. Math. Statist.Caswell, 1976. Ecol. Monogr.

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Uma Dinâmica de Não-equilíbrio

Simulação em R de dinâmica neutra com e sem entrada de migrantes no sistema.

Pacote untb de Robin Hankin.

Ver Hankin 2007. Journal of Statistical Software.

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Teoria Neutra Unificada da Biodiversidade

● JM : tamanho da

metacomunidade

● : taxa de especiaçãoν

● JL : tamanho da

comunidade

● m : taxa de migração

● I ≈ 2JLm

● θ ≈ 2JMν

Alonso et al. 2006. TREE

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Escala Local e Regional

Metacomunidade Comunidade

θ ≈ 2JMν I ≈ 2J

Lm

ν m

Dinâmica neutra estabilizada por entrada de espécies no sistema por  especiação.

Dinâmica neutra estabilizada por entrada de espécies no sistema por  migração.

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Previsões do Modelo

Hubbell, S.P. (2001). The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography.  Princenton Univ. Press.

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Previsões do Modelo

Hubbell, S.P. (2001). The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography.  Princenton Univ. Press.

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Sobre o Ombro de Gigantes

Alonso et al. 2006. TREE.

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Teoria Neutra da Evolução Molecular

Motoo Kimura1924 ­ 1994

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A Fórmula de Amostragem de Ewens

Warren EwensWarren Ewens

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Teoria da Amostragem em Ecologia

Sir Ronald Fisher1890­1962

Distribuição de Série Logarítmica

Journal of Animal Ecology, 1943

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Uma Profusão de Modelos

McGill et al. 2006. Ecology

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Neutralismo x Selecionismo

Science, 1969

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Um Nicho para a Neutralidade

Adler et al. 2007 Ecology Letters.

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Coexistência por Excesso de Similaridade

Arranjo instável, após 1000 gerações

Arranjo estável, com pequena compensação por competição intraespecífica

Invasibilidade do eixo de nicho

Schefer & Van Nes 2006. PNAS

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Os Méritos de Hubbell

Stephen Hubbell

● Teoria que propõe ligações explícitas entre escalas por meio das dinâmicas de processos evolutivos e ecológicos.

● Tem estimulado a pesquisa em:

– Dinâmicas de não equilíbrio

– Estabilização x diversificação

– Modelos mínimos em ecologia

– Teorias de amostragem

– SADs

– ...

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A fina arte de fazer pensar

Joseph Connell"Tropical forests and reefs are subject to severe disturbances often enough that equilibrium may never be attained."

"I think it has been cited so often because it presents several possible mechanisms that can produce and maintain high diversity [...]"

Science, 1978