P RINCÍPIOS
DE
E COLOGIA E VOLUTIVA
RELEMBRANDO... O que é Ecologia?
Biosfera
Ecossistema
Comunidade
População
Organismo
PENSAMENTO EVOLUTIVO E ECOLÓGICO
“Em biologia, nada tem sentido, exceto à luz a evolução”
Theodosius H. Dobzhansky
“… muito pouco em evolução faz sentido exceto à luz da ecologia”
Colin R. Townsend
12.5 milhões de espécies descritas na Terra...
Q1: Porque existem tantas espécies diferentes? Q2: Porque a distribuição dos organismos não é igual?
ADAPTAÇÃO E SELEÇÃO NATURAL
A EVOLUÇÃO DA TERRA
200 milhões de anos atrás
A EVOLUÇÃO DA TERRA
135 milhões de anos atrás
A EVOLUÇÃO DA TERRA
35 milhões de anos atrás
A EVOLUÇÃO DA TERRA
Dias atuais...
A EVOLUÇÃO DA TERRA Deriva dos Continentes 200 milhões de anos atrás PERMIANO TRIÁSSICO (225 milhões de (200 milhões de anos) anos) 135 milhões de anos atrás
35 milhões de anos atrás JURÁSSICO (135 milhões de anos)
CRETÁCEO (65 milhões de anos) Dias atuais...
A EVOLUÇÃO DA TERRA Comprovação da Deriva dos Continentes
ALGUMAS DEFINIÇÕES Ecologia
Evolução
“Estudo das relações entre os organismos e a totalidade dos fatores físicos e químicos os afetam ou que são influenciado por eles.” (Pianka, p.5, 1994)
“Mudança nos atributos herdáveis, através da substituição dos genótipos numa população.” (Ricklefs, p.485, 2003)
Ecologia Evolutiva
Evolução da história de vida Evolução do Comportamento Evolução das Interações Biológicas Evolução da biodiversidade e das comunidades
QUAL A ORIGEM DA VIDA? Teorias da Abiogênese Teoria do Criacionismo Teoria da Geração Espontânea Teoria da Biogênese Século XVII a XIX – Redi, Needham, Spallanzani e Pauster Teoria Cosmozóica (Panspermia) Final do séc. XIX – Liebig, Richter , Helmholtz e Arrhenius
O REGISTRO DOS PRIMEIROS SERES VIVOS...
Estromatólitos
DIVERSIFICAÇÃO DA VIDA
TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA
Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829)
Lei do uso e desuso Lei da transmissão dos caracteres adquiridos
Charles Darwin (1809-1882)
Diferenças individuais numa mesma espécies. Luta pela sobrevivência. Apenas os mais aptos sobrevivem. Transmissão dos caracteres para os descendentes.
TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA Interpretações diferentes para um mesmo problema...
TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA
COMO SE DÁ A EVOLUÇÃO? MICROEVOLUÇÃO
Mudanças em pequena escala nas freqüências genéticas em uma população ao longo de poucas gerações.
Mutação Fluxo Gênico Deriva Genética Seleção Natural
MACROEVOLUÇÃO
Mudanças em larga escala nas freqüências de genes em uma população ao longo de um grande período de tempo
Especiação
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Mutação – mudança estrutural repentina na seqüência do DNA
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Fluxo Gênico– transferência ou migração de genes de uma população para outra.
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
Frequüência dos indivíduos
Deriva Genética – mecanismo de flutuação das freqüências alélicas em relação tempo.
População evoluida
População original
População original
Fenótipo (cor da concha)
freqüências dos alelos
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO Seleção Natural – processo crucial para que haja evolução Variabilidade: variabilidade natural de uma característica deve existir dentro da população Hereditabilidade: a característica deve ser herdada, ou seja, deve ter uma expressão gênica que possa ser passada de geração para geração Reprodução diferencial: a característica deve predominar na população para que seja transmitida para a prole Adaptação: uma característica herdada deve possibilitar uma maior sobrevivência e reprodução do organismo dentro de um ecossistema
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO Especiação – processo no qual uma espécie se transforma em outra (anagênese) ou dá origem a novas espécies (cladogênese)
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
Alopátrica
Peripátrica
Parapátrica
Simpátrica
População original
Passo inicial da especiação barreira
novo nicho
novo nicho
em nicho isolado
em nicho adjacente
Polimorfismo genético
Evolução do isolamento reprodutivo em isolamento Espécies distintas após o equilíbrio
dentro da população
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
MODELOS DE MACROEVOLUÇÃO Gradualismo
Figure 24.13 ŹŹ Tw o models for the tempo of speciation
Equilíbrio Pontuado
tempo ssss
mudanças morfológicas
ssss
mudanças morfológicas
EXEMPLO DO GRADUALISMO
EXEMPLO DO EQUILÍBRIO PONTUADO
EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO
EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO
SUMÁRIO DO CONCEITO DE ESPÉCIE
Conceito de Espécie Biológico
Morfoespécie
Filogenético
Critério de Reconhecimento Isolamento Reprodutivo entre populações
Populações são morfologicamente distintas
Grupos monofilético menores na árvore evolutiva
Vantagens Independência evolucionária
Amplamente aplicável
Amplamente aplicável, baseada em critério testáveis
Desvantagens Não aplicável para espécies assexuadas e fósseis
Critério subjetivo
Poucas filogenias estão bem estabelecidas e disponíveis
O sucesso de uma espécie é determinada pelo sucesso de seus indivíduos
Estratégias de História de vida e Otimização Energética
A biodiversidade é um reflexo da Especiação menos a Extinção das espécies
A Extinção é um processo natural... Três tipos de extinção: a local, a biológica e a maciça Era Paleozóica
900 800
Número de famílias
700
Era Mesozóica
Era Cenozóica
Ordoviciano – 50% das famílias de animais, incluindo muitos trilobitas. Devoniano – 30% das familias de animais,incluindo os agnatos , placodermos e muitos trilobitos. Permiano – 50% das famílias de animais, incluindo 95 % das espécies marinhas, muitos briozoáriose todos ostrilobitas. Triássico – 35% das familías de animais, incluindo muitos répteis e moluscos marinhos Cretáceo – Dinossauros, muitas espécies marinhas incluindo foraminiferos e moluscos
600 500 400
Explosão do Cambriano
300
Cretáceo
Ordoviciano
Devoniano
200 Permiano
100 600
Triássico
400 200 Tempo Geológico (106 anos antes do presente)
0
Causas da atual crise da biodiversidade Perda de habitats Fragmentação de habitats
Introdução de espécies Superexploração da biota Degradação ambiental Mudanças Climáticas
Doenças
