Mesopredadores

Métodos Matemáticos em Biologia de Populações Mesopredadores e Cascatas Tróficas IFT – UNESP, 24 de fevereiro de 2008. Alípio Monteiro, Beatriz Stransky, Felipe Ventura, Jonas Nascimento, Rachel Gomes e Ubiratan Lima

Introdução

Modelo Matemático

Simulações

Dados Experimentais

Novo modelo

Resultados

Conclusões

Sumário Mesopredadores e Cascatas Tróficas

O que é?

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Espécies de níveis tróficos intermediários, que exercem tanto a função de presa como a de predador , mantendo o equilíbrio das populações na cadeia trófica. Mesopredadores

Cascata Trófica

O que é?

Propagação do efeito de uma perturbação em determinado nível trófico para os demais níveis da cadeia alimentar. Este efeito pode aumentar ou diminuir o tamanho das populações. Mesopredadores e Cascatas Tróficas

Biologia da Conservação Mesopredadores e Cascatas Tróficas

Biologia da Conservação Mesopredadores e Cascatas Tróficas O que é?

É a ciência que estuda a biodiversidade e o manejo sustentável dos recursos naturais

Objetivos principais

E ntender os efeitos da atividade humana sobre as espécies , comunidades e ecossistemas.

D esenvolver abordagens práticas para prevenir a extinção de espécies e, se possível, reintegrar as espécies ameaçadas ao seu ecossistema funcional (Primack e Rodrigues, 2001).

Controle Top-Down e Bottow-Up Mesopredadores e Cascatas Tróficas

Exemplo de cascata trófica Mesopredadores e Cascatas Tróficas

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Possibilidade 1 (???) (???) Exemplo de cascata trófica

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Possibilidade 2 Exemplo de cascata trófica

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Estabelece que, se um superpredador é retirado de um ecossistema, haverá um aumento do número de mesopredadores, o que acarretará a intensificação da predação de espécies de presas mais vulneráveis. Liberação de Mesopredadores

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Journal of Animal Ecology. 1999; 68 :282-292. Cats protecting birds: modelling the mesopredator release effect Courchamp et al.

Mesopredadores e Cascatas Tróficas

Populações são homogêneas;

Taxas de crescimento intrínseco são constantes;

Capacidade de suporte depende parcialmente ou totalmente da quantidade de presas disponíveis;

Não considera distribuição espacial.

Premissas

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Pássaros Ratos Gatos Modelo Matemático equação logística predação gato equação logística equação logística predação rato predação gato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Resultados de Courchamp et al.

Mesopredadores e Cascatas Tróficas η b =6; r r =4.0; η s =365; k b =100000; S = 10000; µ b =54; µ r =200; r c = 0.75 B(0) = 100000 R(0) = 0 C(0) = 1 r b =1,5 População Tempo B(0) = 100000 R(0) = 100 C(0) = 0 r b =0,015 (≤ η b/ η s) População Tempo Simulações Pássaro Rato Gato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Pássaro Rato Gato r b =1.5; η b =6; r r =4.0; η s =365; k b =100000; S = 10000; µ b =54; µ r =200; r c = 0.75 B(0) = 100000 R(0) = 100 C(0) = 1 B(0) = 20 R(0) = 10 C(0) = 1 População População Tempo Tempo Simulações

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Dados Experimentais

Spatial heterogeneity of mesopredator release within an oceanic island system (PNAS, 2007)

Ilha Little Barrier , Nova Zelândia, de 1972 a 2007;

Ambientes de altitudes baixa (100 m) e alta (600 m) ;

Impacto da introdução do superpredador ( Felis cattus ) e do mesopredador ( Ratus exulans ) no sucesso de nascimento de pássaros ( Pterodroma cookii );

Gatos erradicados em 1980;

Ratos erradicados em 2004.

Mesopredadores e Cascatas Tróficas PNAS, 2007, 104 (52):20863

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Pássaros Ratos Gatos Modelo de Courchamp et al. equação logística predação gato equação logística equação logística predação rato predação gato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Com S variando

Mesopredadores e Cascatas Tróficas alimentação alternativa dos ratos Novo Modelo - Altitude Pássaros Ratos Gatos

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Altitude (h) Alimento (S) Comportamento funcional alimentação x altitude

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Baixa altitude Alta altitude População Tempo Tempo População Pássaro Rato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Novo Modelo – Divisão por faixa etária Pássaros Adultos Ratos Gatos Pássaros Filhotes morte natural nascimento filhotes adultos

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Simulações População Tempo População População População Tempo Tempo Tempo Alta altitude (h = 90) Baixa altitude (h = 5) σ = 0,8; ω = 0,15; α = (rb - ω ) P. filhote P. adulto Rato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Simulações 702 3021 37083 50755 σ = 0,9; ω = 0,15; α = (rb - ω ) P. filhote P. adulto Rato Gato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Simulações 576 3193 30235 32098 σ = 0,5; ω = 0,15; α = (rb - ω ) P. filhote P. adulto Rato Gato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Simulações σ = 0,1; ω = 0,15; α = (rb - ω ) P. filhote P. adulto Rato Gato

Mesopredadores e Cascatas Tróficas Motivos para otimismo

A recuperação ou preservação de ecossistemas não contraria interesses políticos ou econômicos locais;

A erradicação de mamíferos introduzidos é viável;

Espécies ameaçadas geralmente se recuperam, às vezes rapidamente, após a retirada de espécies invasoras;

Em geral, os predadores invasores extinguem populações locais. Extinções de espécies ou subespécies são menos freqüentes.

Mesopredadores e Cascatas Tróficas

Courchamp F, Langlais M, Sugihara G. Cats protecting birds: modelling the mesopredator release effect. Journal of Animal Ecology. 1999; 68:282-292.

Rayner MJ, Hauber ME, Imber MJ, Stamp RK, Clout MN. Spatial heterogeneity of mesopredator release within an oceanic island system. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007; 104(52):20862-5.