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.
Quarta-feira, 7 de Maio de 2008
TEMAS para Ecologia Geral - prepare-se para a prova
The theory of evolution by natural selection is an ecological
theory. It was first elaborated by Charles Darwin (1859), though
its essence was also appreciated by a contemporary and correspondent
of Darwin’s, Alfred Russell Wallace (Figure 1.1). It rests on a series
of propositions.
 
1 The individuals that make up a population of a species are not
identical: they vary, although sometimes only slightly, in size,
rate of development, response to temperature, and so on.
2 Some, at least, of this variation is heritable. In other words,
the characteristics of an individual are determined to some
extent by its genetic make-up. Individuals receive their
genes from their ancestors and therefore tend to share their
characteristics.
3 All populations have the potential to populate the whole earth,
and they would do so if each individual survived and each individual
produced its maximum number of descendants. But they
do not: many individuals die prior to reproduction, and most
(if not all) reproduce at a less than maximal rate.
4 Different ancestors leave different numbers of descendants. This
means much more than saying that different individuals produce
different numbers of offspring. It includes also the chances
of survival of offspring to reproductive age, the survival and
reproduction of the progeny of these offspring, the survival
and reproduction of their offspring in turn, and so on.
5 Finally, the number of descendants that an individual leaves
depends, not entirely but crucially, on the interaction between
the characteristics of the individual and its environment.
 
O texto acima foi extraído do “Ecology”, do Begon, Townsend & Harper. Observe que os autores explicitam que a teoria da evolução pela seleção natural é uma teoria ecológica. Como tal, ela não apenas se sustenta nos itens acima listados, como SOBREVIVEU às mudanças e progressos da Ecologia enquanto ciência. Hoje temos como um dos paradigmas centrais da ecologia os TEOREMAS que explicam a densidade relativa das POPULAÇÕES de espécies em um dado local e tempo, as relações interativas entre os indivíduos destas populações, e suas consequências demográficas e energéticas. Não é difícil perceber que a base para o entendimento de uma COMUNIDADE ecológica emerge da análise dos processos populacionais e das interações entre as populações dentro de um dado ECOSSISTEMA. Assim, a base para a ecologia contemporânea está notadamente apoiada nos modelos de dinâmicas de crescimento populacional e suas implicações.
            Atente-se agora no item 3, que afirma que todas as populações têm o POTENCIAL de povoar toda a terra. Você pode perceber, à luz dos modelos de Lotka-Volterra, que o que está em jogo é possibilidade teórica da evolução com base na vantagem da aptidão máxima dos melhores genótipos, que poderia, em algum momento, ter levado à evolução de uma estrutura viva única capaz de mobilizar toda a energia entrópica do planeta (K máximo planetário). Fica a pergunta: por que os organismos que mobilizavam minerais, água e luz (singelamente conhecidos como organismos fotossintetizantes) não permaneceram com uma formatação única que permitiu sua ocupação plena da superfície da terra? Por que diversificaram as plantas, e porque surgiram os consumidores primários, secundários, etc? Por que não permaneceram apenas os microorganismos?
Diferentes oportunidades e vantagens, resultantes das acumulações lentas e graduais das mutações não deletérias, é a chave para a questão. O mundo nunca foi constante e homogêneo, e assim, o melhor organismo em um ponto do caldo primordial, fruto de uma maquinaria genética primordial A, não teria tanto sucesso quanto um mutante B, que eventualmente resistiu a um certo grau de dessecamento nas bordas da água com uma superfície seca, para ser bem lúdico no imaginário da evolução da vida vinda do mar para a terra. Assim, a distinção e perpetuação das vantagens relativas em ambientes distintos, garantidas por mecanismos de isolamento reprodutivo, levaram à conseqüente diversificação da vida. Observe que o aumento do número de espécies, bem como da variabilidade genética intra-específica, é uma mera conseqüência, como dito, do acaso e da inevitável possibilidade de ocorrência de mutações. Somos fruto do erro e acaso.
 
            Agora pense em nicho multidimensional. Pense em espécies co-existindo, e na partição de um recurso chave, comum a ambas espécies. Pense em suas populações em um dado ponto, e na quantidade deste recurso disponível e renovável em uma taxa X qualquer. Ta difícil? Pense em plantas que produzem flores com néctar, e que 20 destas plantas em um campo produzam por dia 1 litro de néctar a cada 24 horas. Pense em uma abelha A, que nidifica em solo de áreas abertas, que com duas colônias na área, coletam ao todo 450 ml de néctar por um período de luz de 12 horas. Pense agora em uma espécie B, melhor adaptada para nidificar em interior de matas, mas com grande capacidade de vôo. Dois cenários, duas espécies adaptadas a cada cenário!
1 - Estas espécies terão seus nichos fundamentais expressos ou os realizados, em coexistência? Resposta – o fundamental no que tange a este recurso, pois se o eixo “alimentação”, tem como pauta principal néctar, ambos continuam comendo néctar, com ou sem a presença do outro. Em outras palavras, o que importa para o nicho é o tipo de recurso e não as saídas numéricas. Se, por outro lado, ambas espécies comessem néctar e pólen, e a espécie B removesse mais cedo e de forma muito eficiente a totalidade do pólen disponível, a espécie A teria que restringir sua dieta ao néctar, assim não expressando seu nicho fundamental, mas o realizado.
2 - Calcule mentalmente qual é o excedente diário de néctar, e estime o tamanho de uma população de uma espécie B, que tenha requerimentos similares de néctar por dia (conte colônias e não abelhas!). Esta é sua!
3 – Agora, re-organize o seu cenário, e me diga que tipo de requerimento deveria ter uma espécie B que invadisse esta comunidade ecológica, para que a mesma eliminasse competitivamente a espécie A? Esta também é sua.
 
Estes são exemplos de formulações de raciocínio que lhes serão cobradas. A resposta correta a estas perguntas, enviadas por email para mim, lhe trará bônus.
 
Agora, leia o cap 10 do Economia da Natureza (pg. 155), com especial atenção ao item “Resposta Evolutiva” na pg 155. O que você diz após esta leitura sobre a capacidade fotossintética de uma espécie que se adapta ao solo do cerrado, que teria evoluído após uma colonização por variantes de uma espécie adaptada à ambientes com maior disponibilidade de nutrientes essências, porém similar em disponibilidade de água e luz? Bônus também!
 
Se gostou do “Economia”, as partes 3 e 4 são adequadas para a prova que virá. Mas leia outros autores também!


publicado por Sérvio Pontes Ribeiro às 02:54
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