BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evolução Documenta … · Existe sobrevivência...

BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evoluçãoDocumenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998)

Foto: Eduardo Justiniano

BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evoluçãoDocumenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998)

Philodendrum adamantinum

Leontopithecus rosalia

BIOGEOGRAFIA é a dimensão espacial da evoluçãoDocumenta e compreende modelos espaciais de biodiversidade (Brown e Lomolino, 1998)

Praia da Fazenda – Núcleo PicinguabaFonte: http://fflorestal.sp.gov.br/files/2012/02/20120112170938.jpeg0

BIOGEOGRAFIA HISTÓRICA

Algumas espécies estão confinadas a uma região (endemismo) e outras espécies semelhantes (aparentadas) vivem em regiões separadas por barreiras biogeográficas (disjunção)

Foto: Eduardo Justiniano

Tuiuiú – JaburuJabiru micteria

PREMISSA…

BIOGEOGRAFIA HISTÓRICA

Begonias endêmicas da Floresta Nebular (Bignonia grandiflora) na Floresta Nebular de

Costa Rica (vulcão Poas) –(Furlan, 2011)

Comparação entre as distribuições geográficas do porco

do mato e do javali (subfamília dos taiassuídeos).

Disjunção

Tayassu pecari Sus scrofa

HumboldtDe CandolleMartiusSpixRugendasSaint Hilaire

Johann Baptist von Martius

Nascem nesta época muitos dos temas que permanecem até

hoje como centrais para os Biogeografos:

Classificação de regiões biogeográficas com base em suas biotas;Reconstrução do desenvolvimento histórico das biotas, incluindo sua origem, e expansão e diversificação;Explicação das diferenças em números e em tipos de espécies entre as áreas geográficas;Explicação da variação geográfica nas características de indivíduos e populações de espécies próximas, incluindo tendências na morfologia, comportamento e demografia.

Descrever e catalogar

metodicamente as coleções

do “museu divino”

Sistema de nomenclatura binomial

Espécies – imutáveis

Homo sapiensOriza sativaLicopersicum sculentumMangifera indicaMusa paradisiacaPhaseolus vulgaris

Arqueólogos afirmam ter encontrado a

Arca de Noé na Turquia

Grupo de arqueólogos chineses e turcos teriam localizado vestígios da mítica embarcação no Monte Ararat

27 de abril de 2010 | 12h 34

Centro de Origem e Dispersão: idéia de que o mundo e os seres vivos tem uma

origem definida num espaço e num tempo

John Martin, 1821

CENTROS DE ORIGEM E DISPERSÃO Criacionismo ou teoria da criação

Moritz RugendasJohann Baptist von Martius

Natureza intocada - sacralizada

Como as espécies puderam migrar por

condições inóspitas e povoar por exemplo o

trópico a partir do Monte Ararat?

Seria impossível se as espécies fossem

imutáveis.”

Regiões ambientalmente semelhantes podem

ter conjuntos distintos de mamíferos e aves

Clima e Espécies – são mutáveis

“As espécies se originaram em uma região muito afastada ao norte e se

espalharam em direção ao sul, adaptando-se ou “evoluindo” conforme colonizavam climática e ecologicamente

diversas massas continentais”

CENTROS DE ORIGEM E DISPERSÃO

Darlington (Harvard University, 1957)

Fragmentação da área, irradiação adaptativa e dipersão

Modelo dispersionista Modelo vicariante

Contribuições importantes

• Forster (1778) Primeiro zoneamento global das biotas

Precursor da Biogeografia insular e a teoria da diversidade –relacionou tamanho e variação dos ambientes ao número de espécies

Generalizou a lei de Buffon

Compara os gradientes latitudinais de Forster aos altitudinais (cinturões florísticos)

• Humboldt (1769-1859)

Sucessão altitudinal

Forster, Wiulldenow e Humboldt

Sucessão altitudinalSerra dos Órgãos - RJ

Alexander von Humboldt,

Vues des cordillères et monumens des peuples indigènes de l'Amérique.

Paris: Schoell, 1810.

Contribuições importantes

• Candole (1778-1841)

Organismos competem por recursos.

Estudou ilhas e retomou os estudos sobre área x espécies;

Considerou idade e isolamento importante como condicionantes em ilhas.

Distinção entre as biotas regionais –

grandes Padrões;

Origem e expansão das espécies;

Fatores responsáveis pelas diferenças

de número e tipo de espécies entre

biotas locais e regionais.

Explicação da Lei de Buffon:

Dispercionismo (Darwin)

Extensionismo – Atualismo (Lyell)

Importantes avanços

Estimativa melhor da idade da terra

Conceito de deriva continental (Alfred

Wegener)

Mecanismos evolutivos

Lyell (1797-1875)Extensionismo

MUITOS LUGARES DE CRIAÇÃO DA VIDA

MUITOS PERÍODOS DE CRIAÇÃO

ESPÉCIES IMUTÁVEIS

FENÔMENOS DE HOJE OCORRERAM NO PASSADO.

TEORIA DA EVOLUÇÃO - centros de

origem e dispersão

Darwin / Wallace / Darlington / Mayr /Hooker / Sclater

EVOLUCIONISMO

NATURALISTAS E EXPLORADORES

OBJETIVOS: registrar a diversidade da vida, incluindo sua origem, expansão e diversidade das biotas. Procurar fósseis

Darwin (1809-1882) “A origem das Espécies”(1859) - Usou

extensamente a Biogeografia como evidência da Evolução

TEORIA DA EVOLUÇÃO

Existe um potencial para o aumento da população

Este potencial raramente é observado

Existe limitação de recursos

Logo ocorre luta entre os indivíduos pela existência

COMO A VARIAÇÃO É HERDADA?

Existe variação entre os indivíduos de cada espécie

Existe herança da variação individual

Existe sobrevivência diferencial (Seleção natural)

Através de várias gerações ocorrem mudanças nas espécies.

TEORIA DA EVOLUÇÃO

BIOLOGIA COMPARADA

BIOLOGIA COMPARADA

ERA PERIODO ÉPOCA MILHÕES ANOS

EQUIDEOS

HOLOCENO Até 0,01

QUATERNÁRIO PLEISTOCENO DE 0,011 A 1,8

E. (Amerippus)HippidionEquus

CENOZOICO PLIOCENO De 1,8 a 5 Hiparrion

MIOCENO De 5 a 22 Anchitherium

TERCIÁRIO OLIGOCENO De 22 a 36 MiohippusMesohippus

EOCENO De 36 a 55 Hyratotherium

PALEOCENO De 55 a 65

REGISTRO FOSSILÍFERO

DISPERSÃO COMO PROCESSO

BIOGEOGRÁFICO

MOVIMENTO DEFINITIVO DE

UMA POPULAÇÃO. AUMENTO

DA ÁREA DE OCORRÊNCIA.

RECURSO CONTRA A

COMPETIÇÃO

DISPERSÃO + EXTINÇÃO

LOCALIZADA = DISJUNÇÃO

DISPERSÃO COMO TERMO ECOLÓGICO

MOVIMENTO DE UM

ORGANISMO NO SEU CICLO DE

VIDA. RESPOSTA ADAPTATIVA

DE MUITAS ESPÉCIES.

MOVIMENTO SAZONAL E

TEMPORÁRIO

DISPERSÃOPROCESSO ECOLÓGICO

TODOS OS ORGANISMOS PODEM SE

MOVER DENTRO DE SUA ÁREA DE

VIDA

DISPERSÃO

DE SEMENTES

VENTOS

ANIMAIS

DISPERSÃO NO

CICLO DE VIDA

MIGRAÇÃO, FASES

DO

DESENVOLVIMENTOIctiocoria

Bagre spp

MECANISMOS DE MOVIMENTO

ATIVO PASSIVO

a população se desloca

a população é levada

zoocoria

homocoria

anemocoria

correntes

MECANISMOS DE MOVIMENTO

ZOOCORIA ANEMOCORIA

Cabralea canjeranaStymphalornis sp. nov

Bicudinho-do-brejo-paulista

ANEMOCORIA

Tipuana tipu

Sâmara

MODERNO

VICARIÂNCIA - renovação da

biogeografia século XX - sistemática

filogenética e tectônica de placas

Nelson & Platinick / Wiley

Origem brasileira do coco-da-bahia (Cocos nucifera)

Um trabalho de filogenia molecular realizado nos EUA com este grupo de palmeiras (tribo Cocoeae) concluiu que esta espécie não pode ser originária das Ilhas do Pacífico

FINALMENTE UMA PROVA DEFINITIVA DA ORIGEM

BRASILEIRA DE NOSSO COQUEIRO-DA-BAHIA

A afirmação baseia-se nas semelhanças morfológicas do endocarpo das espécies desta tribo tipicamente brasileira (presença de três poros (furinhos), que inexiste nas espécies das demais tribos. O trabalho filogenético conduzido na Universidade de Missouri pelo botânico Bee F. Gunn e publicado nos Annals of the Missoury Bot. Garden 91: 505-522, 2004

Baseou-se na seqüência gênica nuclear prk e confirma o parentesco próximo do coco com as demais espécies desta tribo, hipotizando que a partir da América do Sul durante o Paleoceno o coco foi levado por correntes marítimas para a África, Madagascar e Índia e de lá para a Australásia e Nova Zelândia até o período Oligoceno. Os fósseis de endocarpos (caroços) de coco encontrados na Índia são do baixo Eoceno, quando a Índia já havia separado de Madagascar, o que está de acordo com os eventos tectônicos ocorridos.

Origem mais provável é a América do Sul (Brasil).

ALGUMAS HIPÓTESES ALTERNATIVAS E EXPLICATIVAS DA

DITRIBUIÇÃO E ESCOLAS BIOGEOGRÁFICAS

ABORDAGENS HISTÓRICAS

HIPÓTESE: DISPERSÃO

As espécies estão num determinado espaço geográfico porque dispersaram de outro espaço para ali.

BARREIRA GEOGRÁFICA É O FATOR LIMITANTE DA DISTRIBUIÇÃO

HIPÓTESE: VICARIÂNCIA

As espécies estão num determinado espaço geográfico porque especiaram ali.

BARREIRA GEOGRÁFICA TEM A MESMA IDADE DA DISJUNÇÃO

Vicariância Dispersão biogeográfica

Pop.ancestral Pop.ancestral

barreira

Aparece a barreira dispersão através da barreira

1 2 1 2Diferenciação das

Populações

Diferenciação das

Populações

Nelson & Platinick, 1984

DISJUNÇÃO

Phylogenetic relationships within the Araucariaceae inferred from rbcL gene sequences (after Kershaw and Wagstaff 2001).

DISJUNÇÃO

Ocorrência de representantes da família Araucariaceae durante o Eocretáceo2

Ocorrência de representantes da família Araucariaceae durante o Terciário1

CLADOGRAMAS

TAREFA

1. Ler o quadro dos princípios biogeográficos defendidos por Alfred Russel Wallace (Brown, J. e Lomolino, M. V. pagina 28).

2. Escolher um dos princípios e pesquisar um exemplo que evidencie o princípio hoje.

3. Entregar na próxima aula

PRÓXIMA AULA

Tema 2 – Teorias Biogeográficas

Teoria dos Redutos Refúgios Ecológicos e Domínios Morfoclimáticos

Leitura do texto

HAFFER, J.; PRANCE, G. T. Impulsos climáticos da evolução da Amazônica durante o Cenozóico: sobre a Teoria dos Refúgios da diferenciação Biótica. Estudos Avançados, 16 (46), 2002.

BIBLIOGRAFIA

CONTI, J. B. & S. A. FURLAN. Geoecologia: o clima, os solos e a biota in ROSS, J. L. S. Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp, 2000.

BROWN, J. H. & A. C. GIBSON. Biogeography. EUA. Mosby Company, 1983.

BROWN, James H. e LOMOLINO, Mark V. Biogeografia. Biogeografia(2ª. Ed) FUNPEC Ed. 2006. Ribeirão Preto – São Paulo.

ZUNINO, M. & ZULLINI, A. Biogeografia. Fondo de Cultura Econômica.

Outros autores: Andrewartha e Birch, 1954; MacArthur & Wilson; 1963, 1972; May, 1976; Krebs, 1972; Dansereau, 1957; Rizzini, 1982; Cox, 1976; Tivy, 1971, 1982