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Tamanho e densidade

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Ecologia de Populações

Tamanho Corporal e
   Abundancia



 Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
 popecologia@hotmail.com

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Escala e a Abundância
     dos Animais
  A ecologia não é o estudo
  dos fatores que afeitam a
   abundancia dos animais?

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Tamanho Corporal e
Densidade Populacional




  Como o tamanho corporal
  influencie o potencial de
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Tamanho e densidade

  1. 1. Ecologia de Populações Tamanho Corporal e Abundancia Prof. Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com
  2. 2. Escala e a Abundância dos Animais A ecologia não é o estudo dos fatores que afeitam a abundancia dos animais?
  3. 3. Tamanho Corporal e Densidade Populacional Como o tamanho corporal influencie o potencial de aumentar o crescimento populacional?
  4. 4. Tamanho Corporal e Densidade Populacional Em geral, a densidade diminua com o aumento do tamanho do organismo. – Peters e Wassenberg encontraram que os invertebrados aquáticos tendem possuir maiores densidades populacionais do que invertebrados terrestres de tamanhos similares. Os mamíferos tendem possuir maiores densidades populacionais do que aves de tamanhos similares.
  5. 5. Tamanho Corporal e Densidade Populacional Densidade (número por km quadrado) Massa corporal (Kg)
  6. 6. Tamanho Corporal e Densidade Populacional Densidade (número por km quadrado) Mamíferos Aves Invertebrados Repteis Massa corporal (kg) Dados: Peters, 1983 Taxa de alimentação  V Constante da produção de alimento  Abundancia  V-1
  7. 7. Tamanho Corporal e Densidade Populacional Muitos invertebrados aquáticos têm densidades populacionais maiores do que outros Densidade por km quadrado animais do mesmo tamanho Os mamíferos têm densidades maiores do que as aves Massa corporal (Kg)
  8. 8. Densidade populacional versus tamanho corporal Autotróficos: •P = plantas Densidade populacional (ind/km2) Consumidores: Aquáticos/semi-aquáticos •T = inter-mareia marinhos •A = aquáticos •Terrestres: •M = mamíferos •H = vertebrados exotérmicos •I = invertebrados terrestres Massa corporal (g) •B = aves
  9. 9. Densidade Média Pobremente pesquisada Mohr (1947) descobriu que por unidade de área, o número de indivíduos de uma espécie (todos os mamíferos da America do Norte) é inversamente proporcional a sua massa corporal. Assim, biomassa per unidade de área é constante Damuth (1981) sugeriu que a densidade global de herbívoros decai exponencialmente como W^(-.75) Outros estudos demonstram um declínio similar da densidade com o tamanho.
  10. 10. Diferencias entre os organismos Os mamíferos temperados mantém densidades populacionais maiores do que as espécies tropicais Os herbívoros têm maiores densidades do que os carnívoros As espécies não mamíferos demonstram relações significativamente diferentes Porém, todos os dados podem ser descritos por uma curva de tangente de -1. Essa relação geral é melhor do que relações mais específicas oriundas de conjuntos menores de dados? Mas, ainda não temos certeza de como a tangente deve ser…
  11. 11. Área vital e Tamanho Corporal Podemos testar os números de densidade populacional ao comparar esses com dados da área vital. Se as estimativas da densidade populacional são boas, a área vital (quanta área use regularmente) deve ser próxima a inversa da densidade populacional. Área usada por animais ~ área/animais (individual área individual usada por o animal) As evidencias empíricas apóiam números de densidade populacional têm uma relação com a área vital (mas não perfeito)
  12. 12. Para obter energia, os consumidores precisam de espaço suficiente para encontrar alimento •Área vital: todo lugar que o animal ocupa durante algum período temporal para satisfazer suas necessidades (alimento, água, abrigo, pares, locais de nidificação e outras.) •Uma área vital é a área necessária para a energia que um organismo precisa para se alimentar. Exemplo, a cobra Nerodia sipedon
  13. 13. Tamanho corporal ~ necessidades energéticas versus o tamanho da ‘área vital’ Log10 tamanho da área vital Log10 massa corporal (kg)
  14. 14. E as plantas? Plantas como as árvores podem ser muito grandes porque a maioria de sua massa (madeira) não é metabolicamente ativa. Suas folhas cuidam do metabolismo Ao examinar o número de folhas… Whittaker (1975) encontrou que os coníferas (folhas finas) dominaram as florestas boreais, em vez de pastos e árvores decíduas.
  15. 15. Tamanho Corporal de Plantas e Densidade Populacional A densidade populacional de plantas diminua com o aumento de tamanho vegetal. – As causas não são claras . Plântulas podem ter densidades altas, mas ao crescer, a densidade diminua progressivamente até ficar poucas adultas maduras.
  16. 16. Fluxo de Energia Isso é conhecido como o “Princípio de Kleiber” em homenagem a fisiologista que descobre essa relação. Os animais grandes precisam comer alimento abundante que não precisa ser rico em nutrientes. Os animais pequenos precisam comer alimento rico em nutrientes que não precisa ser abundante.
  17. 17. As eficiências ecológicas dependem das necessidades energéticas do organismo Por isso essas necessidades dependem de: Tamanho corporal ~ taxa metabólica por grama Lei de Kleiber Temperatura corporal e tipo de regulação: – Exotérmicos: obtém energia do ambiente – Endotérmicos: usa a energia metabólica do alimento para manter uma temperatura corporal constante Ambiente exterior – Terrestre versus aquático – Clima quente versus clima fria Nível de atividade necessária para a espécie – Voar é mais caro do que nadar ou caminhar. – Procurar presa mais caro do que esperar alimento chegar. O tipo de corpo e a historia evolutiva da espécie – Vertebrados versus invertebrados – Plantas versus animais
  18. 18. As eficiências ecológicas e as necessidades energéticas determinam as densidades populacionais •As leis de potencia ecológicas determinam como a energia é transformada em indivíduos: •Lei de Kleiber: •A taxa metabólica é proporcional a massa corporal elevada a potencia de 3/4 •A taxa metabólica é proporcional a energia total que um indivíduo precisa hat individual precisa manter sua massa corporal. •Os organismos maiores precisam mais energia total para crescer e se manter do que os organismos menores. •Por isso, para uma quantia de energia disponível podem existir mais indivíduos pequenos do que indivíduos grandes. •Os organismos maiores precisam mais “espaço” para obter a energia do que os organismos menores.
  19. 19. As necessidades energéticas determinam a densidade populacional por via do tamanho corporal
  20. 20. Essas relações são úteis? Mas, quantas pesquisas enfocam dois organismos que são de grupos de diferentes tamanhos logarítmicos? As relações decompõem ao comparar espécies do tamanho similar (porque as diferencias do tamanho maior dominam aos atributos mais específicos que controlam a abundancia) Existem fatores demais! O escalamento do tamanho corporal seria ótimo. Nossos métodos de determinação do tamanho populacional não são bons Porém, essas relações proporcionam uma hipótese nua para nossas pesquisas no campo
  21. 21. Em resumo… As relações de tamanho e abundancia são interessantes e importantes Mas os dados não são bons Não temos um mecanismo confiável Existem interpretações e números conflitantes

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