METAPOPULAÇÃO

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 • 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. Locais que estão a grandes distâncias dos vizinhos têm a mesma probabilidade de extinção e colonização que as manchas maispróximas

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).

37. Obrigada!