Este é um Blog educacional, dedicado a discussões acadêmicas sobre a Ecologia Evolutiva. Contém chamadas específicas relacionadas às disciplinas de Ecologia da Universidade Federal de Ouro Preto, e textos didáticos gerais.
Sábado, 14 de Junho de 2008
Florestas verdes: a notável diferença entre abundância e diversidade

 

Uma imagem chocante - a transição de uma plantação de Pinus com uma floresta nativa de Auvergne, ao pé de um vulcão, no maciço central da França. O chocante é a mudança de verde denso para amarelo-bege, igualmente intenso. E, para alguém que nunca deixou os trópicos ao meu lado, e que sempre andou por florestas úmidas, outra novidade chocante: “esta floresta não tem cheiro”. Sem a maioria dos compostos orgânicos voláteis com os quais as árvores comunicam entre si e com outras a imensa presença de insetos e mudanças fisiológicas, ou sem os cheiros misturados da decomposição e crescimento fúngico, a floresta temperada não cheira – mesmo estando repleta de insetos e fungos por toda parte... não cheira, ou não exala o que cheira? Com perguntas assim inicia várias reflexões sobre a natureza e o mundo.
            O fenômeno impressionante e homogêneo reflete uma situação já bem conhecida: a baixa diversidade biológica. Vamos voltar para a transição e olhar para o pinus. Mesmo que seja um deserto comparado com a floresta ao lado, o destoante tom da plantação de pinus para a floresta natural ao lado reflete a baixa invasibilidade mantida artificialmente por intenso manejo. Manejo intenso que também se adentra a floresta nativa. Um subbosque dominado por silvas e um dossel baixo dominado pelos rebrotos de Tília platyphyllos, entremeadas por um ou outro carvalho (Quercus petrea).
A tilia cortada na base rebrota até 5 troncos que crescem abertos, espalhando sua folhagem homogeneamente por toda a floresta, à altura de 20 metros. A única vez que vi algo similar nos trópicos foi nas matas alagadas do ribeirão do manso, no Parque Estadual do Itacolomi, MG, cobertas com a monodominante Myrcia luruoteana. Estas árvores da família Mirtaceae também rebrotam da base, abrindo com vários troncos de crescimento simultâneo uma copa larga que traz vantagens quando a disputa por luz se dá ao topo, com o sol tropical passando no ápice.  Nestas florestas temperadas, este corte raso resulta em um padrão similar de crescimento, mas neste caso, a melhor luz nem sempre está no topo, mas ao sul, pois o sol passa “deitado” por várias horas no verão do norte. Mesmo dentro de florestas densas, é notável o maior investimento de galhos e folhas voltados para o sul, principalmente nas emergentes (quase sempre o Quercus sp. e Fagus).
O motivo inicial desta poda drástica é abrir a floresta e favorecer algum crescimento de madeiras de lei que interessam às pessoas, além do uso desta madeira. Depois de certo tempo, devido exatamente ao sombreamento resultante da recuperação das tilas, é improvável o sucesso de recrutamento de plântulas novas de outras espécies. Assim, o fenômeno observado reflete um padrão comum que co-ocorre com a baixa diversidade biológica: altas densidades populacionais. Abundância é o nome destas florestas, bem como é do paratudal, a floresta de 12.000 m2Tabebuia aurea no meio do Pantanal do Rio Miranda, e igualmente para outras monodominâncias pantaneiras.
Aqui, uma palavra sobre as semelhanças entre o Pantanal e ecossistemas temperados: a imprevisibilidade climática. A hipótese que eu levantei no meu doutorado sobre a manutenção de baixa diversidade biológica em certos ecossistemas pantaneiros passa pela possibilidade de alta taxa de extinções locais de espécies com curto tempo de geração: insetos e microorganismos, e em especial aqueles com alta especificidade interativa. Fenômenos como o que vivemos agora aqui, de temperaturas abaixo de 10 graus positivos por duas semanas bem no começo do verão, é relativamente freqüente (lembro de experimentar neve na primavera alemã, e várias quedas de temperatura na primavera inglesa), podendo existir em diferentes intensidades todos os anos. Esta é a chamada estocasticidade climática que pode baixar as densidades populacionais de organismos que muitas vezes são doenças e parasitismo de espécies de grande porte, como as árvores. Esta pressuposição é respaldada pelos dados de meu doutorado para o paratudal (Ribeiro&Brown 1998, 2002, 2006). Entretanto, qual é a similaridade climática do Pantanal e zonas temperadas? Certamente, o pantanal é quente, muito quente o ano todo, mas há três fenômenos que determinam um elevado nível de estocasticidade:
1) Friagem. O Pantanal é uma baixada contínua (60 metros em média acima do nível do mar, em meio a maciços no mínimo 700 metros ou mais acima do mar) com outras duas que se abrem para a Antártica (O chaco paraguaio e os pampas argentinos).
A baixa incidência de doenças que resulta deste padrão permite o sucesso de genótipos que reproduzem muito e crescem rápido, formando populações densas e geneticamente homogêneas. Doenças e parasitismo causam o que é conhecido como seleção dependente de frequência e densidade (ou em inglês, “soft-selection”). Ou seja, não basta ser um genótipo vulnerável a uma doença freqüente, se a densidade populacional for baixa, pois isto diminuiria a chance de encontro com o hospedeiro. Com grandes densidades e homogeneidade genética, um parasita ou herbívoro adaptado ao genótipo dominante na população do hospedeiro seria muito bem sucedido. A diminuição do então chamado “soft-selection” resulta neste padrão. De acordo com as teorias que o meu co-orientador, William D. Hamilton estava desenvolvendo até sua morte, em 2000, o sexo só poderia ter evoluído como mecanismo de manutenção de diversidade genética de curto prazo, em resposta à soft-selection causada por doenças e parasitismo. Alguns artigos interessantes sobre o assunto: 
 
Hamilton, W.D. (1991). The seething genetics of heath and the evolution of sex. Evolution of Life. Fossil, Molecules, and Culture (eds Osawa, S. & T. Honjo), pp. 229-250. Springer-Verlag, Tokio.
Hamilton, W.D., Axelrod, R. & Tanese, R. (1990). Sexual reproduction as an adaptation to resist parasites (a review). Proceedings of the National Academy of Science - Evolution 87, 3566-3573.
Hammond, D.S. (1995). Post-dispersal seed and seedling mortality of tropical dry forest trees after shifting agriculture, Chiapas, Mexico. Journal of Tropical Ecology 11, 295-313.
Ribeiro S.P. (1999). The role of herbivory in Tabebuia spp. life history and evolution. Ph.D. thesis, Imperial College at Silwood Park, Ascot.
Ribeiro S.P. (2003). Insect herbivores in the canopies of savannas and rainforests. In Basset, Y., Novotny, V., Miller, S., Kitching, R (eds.). Arthropods of Tropical Forests: Spatio-Temporal Dynamics and Resource Use in the Canopy. Cambridge Press, New York. .1, p. 348-359
Ribeiro S.P., Brown V.K. (1999). Insect herbivory within tree crowns of Tabebuia aurea and T. ochracea (Bignoniaceae): contrasting the Brazilian cerrado with the wetland “Pantanal Matogrossense”. Selbyana 120 (1): 159-170.
Ribeiro, S.P. & Brown, V.K. (2002). Tree species monodominance or species-rich savannas: the influence of abiotic factors in designing plant communities of the Brazilian cerrado and the Pantanal matogrossense - a review. Ecotropica 8: 31-45.
Ribeiro, S. P., Brown, V. K. (2006). Prevalence of monodominant vigorous tree populations in the tropics: herbivory pressure on Tabebuia species in very different habitats. Journal of Ecology. 94: 932 – 941.


publicado por Sérvio Pontes Ribeiro às 21:03
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