INTERAÇÕES ENTRE POPULAÇÕES

Populações em comunidades - espécies em interação dentro de uma área geográfica

Interações: - são resultantes das atividades de obtenção de recursos (abrigo, alimento, condições favoráveis para reprodução) de cada espécie afetando positiva ou negativamente as outras com as quais convive.
- significativas apenas quando há efeito na dinâmica (aumento ou diminuição) de pelo menos uma das populações envolvidas.
- podem atuar como agente regulador das populações envolvidas.
- podem agir como forças seletivas em processos evolutivos das espécies envolvidas (coevolução).

Tipos possíveis de interação

tipo de interação
espécie
observações
 
1
2
 
competição
-
-
inibição mútua
predação
-
+
o predador mata ou explora a presa
parasitismo
-
+
o parasita explora o hospedeiro
amensalismo
-
0
inibição unilateral
comensalsmo
+
0
benefício unilateral
protocooperaçãp
+
+
benefício mútuo (facultativa)
mutualismo
+
+
benefício mútuo (obrigatória)
neutralismo
0
0
sem efeito em ambas as populações

Efeitos na população: 0 = sem alteração
- = decréscimo
+ = incremento

Competição (-/-)

Conyza canadensis

- Interespecífica - entre populações de diferentes espécies.

- por exploração (indireta)
uma espécie torna o recurso menos disponível para outra


(Begon et al., 1990)

Cultivos de diatomáceas

Silicato fornecido em fluxo constante

Isoladas: As duas espécies apresentam crescimento logístico.

Em interação: Devido ao consumo por Synedra a concentração de silicato do meio torna-se inferior àquela necessária a Asterionella


- por interferência (direta)
Uma espécie impede ativamente a utilização do recurso por uma outra (territorialidade; comportamento agressivo, alelopatia)

Coral frondoso (Agaricia) x maciço (Moussa) em recifes: competição por luz e espaço

- Agaricia cresce mais rapidamente e sombreia Moussa;
- Moussa estende filamentos mesentéricos e digere porções da colônia do competidor;
- Agaricia, desenvolve pólipos 30 vezes maiores que os normais e com nematocistos mais potentes => vence a competição
- formas maciças persistem no recife em áreas mais profundas (tolerantes ao sombreamento) ou com maior força de ondas;

Espécies que utilizam os mesmos recursos, de forma muito semelhante (grande sobreposição de nichos) não podem coexistir numa mesma área e num mesmo momento. => A espécie que utiliza o recurso de forma mais eficiente exclui a outra.


(Dados: Odum, 1985)

As populações sofrem diferenciações morfológicas, fisiológicas ou comportamentais, resultando em modos distintos de utilização (partilha) dos recursos por cada uma delas.


(Dados:Begon et al., 1990)
Embora tenham os tamanhos de suas populações reduzidas, as duas espécies persistem nos cultivos porque:
- ocupam posições distintas no meio de cultivo;
- utilizam diferentes formas de microorganismos como alimento

A longo prazo, o processo de partilha de recurso pode conduzir ao deslocamento de caracteres nas populações envolvidas

K1 = 16
N1 = 8
N2 = 0
K1 = 16
N1 = 4
N2 = 16
K1 = 16
N1 = 4
N2 = 1

alfa = coeficiente de competição = influência da espécie 2 sobre a espécie 1.
alfa N2 = equivalente da utilização de recursos pela sp 2, em termos da sp 1.

ou

Da mesma maneira: , sendo beta o coeficiente de competição 1 em 2.

N1 ou N2 = 0 (exclusão); N1 e N2 diferente de 0 (coexistência)
r1 diferente de 0 e r2 diferente de 0 (por definição, são valores máximos no modelo logístico)
Para satisfazer as condições acima:


(também válido para a população 2)

Supondo tamanho da população 1 sustentada pelo recurso.

Supondo tamanho da população 2 que seria sustentada pelo recurso disponível para a população 1.
K1
K2<K1/alfa => recurso disponível também para a população 1 => possibilidade de coexistência. K2>K1/alfa recurso => não disponível para a população 1 => população 2 vence a competição (o recíproco é válido para o efeito de 1 sobre 2).

Fatores abióticos e/ou outras interações podem influenciar o curso de um processo competitivo, alterando a capacidade de suporte (K) e/ou taxa intrínseca de crescimento (r) das populações envolvidas:

Competição entre duas espécies de besouros do gênero Tribolium sob diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar (Park, 1954)

(Ricklefs, 1993)

Barras: nº máximo (K) de cada espécie em cultivo isolado Áreas: % de vitórias de cada espécie (20 a 30 experimentos para cada combinação de valores)

Distribuição espacial das espécies de cracas Chthamalus stellatus e Balanus balanoides dentro do padrão de zonação de costões rochosos (Connell, 1961)

(Levinton, 1995; www.kysnett.no/nemil/b-balano.htm; www.marlin.ac.uk/demo/chtste.htm)

PREDAÇÃO E PARASITISMO (+/-)

Indivíduos de uma população (+) utilizam os de uma outra (-) como recurso, consumindo-os parcial ou totalmente.

Carnivoria - Forma típica de predação em que a presa é morta na maioria dos casos (exclusão de indivíduos da população explorada);

Parasitóides - formas imaturas de insetos intimamente associadas a um outro organismo (inseto, aracnídeo), o qual acaba consumindo por completo;

Canibalismo - Predação intra-específica;

Parasitismo - organismos (parasitas) obtendo recursos de tecidos e/ou fluidos vitais de outros (hospedeiros), sem que haja exclusão imediata de indivíduos das populações destes últimos; tipicamente, ocorre uma proximidade física muito grande entre parasita e hospedeiro, embora animais que consomem partes de outros seres também possam ser incluídos nesta categoria;

Cleptoparasita - Animais que roubam alimentos obtidos por outros;
Gaudério - Espécies de aves que põem ovos nos ninhos de outras;

Herbivoria - Caracterizada pela peculiaridade da presa ser um produtor, que pode ser consumido total ou parcialmente.

Carnívoro
Consumidor de partes
(Caughley et al., 1980, em Stiling 1996)

(Baldwin, 1964, em Stiling 1996)

Adaptações de presas e hospedeiros

Morfológicas Comportamentais Fisiológicas
Defesas mecânicas Agressividade Defesas químicas
Coloração aposemática Postura de intimidação Produção excepcional de frutos e sementes em alguns anos
Camuflagem/mimetismo Fingimento de morte Sistema imunológico
Polimorfismo Período de atividade  
  Limpeza corpórea  

  Monofagia/Oligofagia (especialistas) Polifagia (generalista)
Número de itens 1; poucos vários
Favorável em sitações em que a abundância do(s) item(ns) é alta variável
Tempo de manipulação da presa em relação ao tempo de procura longo curto
Características peculiares tende a diminuir competição com outras espécies por diferenciação de nicho dieta balanceada, evitando concentração de substâncias nocivas

Predador consumindo n itens, cada um envolvendo:

Energia incorporada = E
Tempo de manipulação = h


Principais limitações do modelo:
- não considera troca de itens de acordo com a densidade
- não considera influência de outros fatores (bióticos ou abióticos)

Lepomis macrochirus - Dieta teórica x efetiva


(Werner &Hall, 1974, em Begon et al., 1999)

Pressuposto: populações com potencial de crescimento exponencial, limitadas apenas pela própria interação

Variação Npredador x N presa
Variação temporal de Npredador e N presa


Principal limitação do modelo: - O próprio pressuposto, que não considera a interferência de outros fatores do ambiente
(Elton & Nicholson, 1942/Stiling, 1996)
(Mod. De Nybakken, 1997)
Obs: Diminuição da população da lebre causada não somente pela predação, mas, principalmente pelo aumento da impalatabilidade (proporcional à pressão de herbivoria) das plantas das quais elas se alimentam

Obs: Diminuição no fitoplâncton - mais cedo e mais abrupta que a prevista pela quantidade de luz e nutrientes.

Explosão demográfica de estrelas (Acanthaster planci) predadores de corais:

- 90% de recife com 38km de extensão, destruídos em 30 meses (Ilha de Guam);
- 8km2 destruídos em 1 ano (Grande Barreira, Austrália).

- Possíveis causas:

- abertura de substratos (furacões e/ou dragagens) para jovens;
- poluição/coleta (por colecionadores de conchas) diminuindo a população do gastrópodo (C. tritonis) inimigo natural;
- alteração no padrão de chuvas, aumentando influxo de nutrientes terrígenos, aumentando a produtividade primária e, portanto, a sobrevivência de jovens.

Parasitismo

Relação com o hospedeiro Categorias Descrição
Local de fixação ectoparasita sobre o corpo
  endoparasita dentro do corpo
Grau de fidelidade obrigatório alimentação e reprodução exclusivamente no hospedeiro
  facultativo apresentam meios alternativos de alimentação e reprodução
Número de hospedeiro monogenético uma espécie de hospedeiro
  digenético duas ou mais espécies de hospedeiros

Nasonia vitropennis (vespa parasita) x Musca domestica (mosca doméstica)



(Odum, 1985)

Myxioma (vírus) x Orynctolagus cuniculus (coelho da Grã-Bretanha)

Grau de virulência
Tempo médio de sobrevivência do hospedeiro (dias)
I
II
IIIA
IIIB
IV
V
<13
14-16
17-22
23-28
29-50
-

(Créditos)

Protocooperação e Mutualismo (+/+)

Acacia cornigera x Pseudomyrmex ferruginea



(Odum, 1985)

Comensalismo (+/0)

- Sobre a superfície: rêmora, cracas (em cetáceos, tartarugas), epífitas;
- Em cavidades (internas/externas): tubos digestivos, cavidades respiratórias, ocos em troncos de árvore;
- Em tocas, ninhos, galerias, e tubos de outras espécies;

Amensalismo (-/0)