Módulo VI: Padrões não-aleatórios de extinção Paulo R. Guimarães Jr Marcus A. M. de Aguiar...

Módulo VI: Padrões não-aleatórios de extinçãoMódulo VI: Padrões não-aleatórios de extinção

Paulo R. Guimarães JrPaulo R. Guimarães Jr

Marcus A. M. de AguiarMarcus A. M. de Aguiar

Instituto de Física “Gleb Wataghin”Instituto de Física “Gleb Wataghin”

UNICAMPUNICAMP

F016: Física aplicada à Ecologia

Módulo VI

ConteúdoConteúdo

1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo

Módulo VI

F016: Física aplicada à Ecologia

Módulo VI

F016: Física aplicada à Ecologia

Ao final desta aula, você deve ser capaz de: Ao final desta aula, você deve ser capaz de:

1. Entender como os padrões não-aleatórios do registro fóssil podem ser gerados por processos endógenos e exógenos

ConteúdoConteúdo

1.1. Leis do escalonamentoLeis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo

Módulo VI

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EscalonamentoEscalonamento

1. Evidência de processos atuando2. Auto-similaridade: pequenos eventos são gerados

pelos mesmos processos que grandes eventos

Módulo VI

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log

log

O que explica o escalonamento?O que explica o escalonamento?

Módulo VI

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ConteúdoConteúdo

1. Leis do escalonamento2.2. Modelos de extinção e diversificaçãoModelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo

Módulo VI

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Modelos mínimosModelos mínimos

1. Poucos parâmetros2. Visam apenas descrever de forma geral o fenômeno

a ser estudado

Módulo VI

F016: Física aplicada à Ecologia

Modelos mínimosModelos mínimos

1. Poucos parâmetros2. Visam apenas descrever de forma geral o fenômeno

a ser estudado

Módulo VI

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Extinção constanteExtinção constante

1. A probabilidade de uma espécie se extingüir é independente do tempo de existência do clado

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Extinção constanteExtinção constante

1. Por que a probabilidade de se extingüir não caiu?

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… said the Queen. ‘Now, HERE, you see, it takes all the running YOU

can do, to keep in the same place’

Hipótese da rainha vermelhaHipótese da rainha vermelha

1. A probabilidade de extinção é um resultado de uma comunidade de espécies que está sempre mudando

1. Se a diversidade genética não permitir mudança a espécie é extinta

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ResultadosResultados

1. O cenário da rainha vermelha é plausível, explicando a troca constante de espécies em comunidades ecológicas

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ConteúdoConteúdo

1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3.3. Evolução em paisagens adaptativasEvolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5. Resumo

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Problemas para rainha vermelhaProblemas para rainha vermelha

1. Não possui parâmetros que possam evoluir2. As espécies são únicas e sem características

biológicas

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Paisagens adaptativasPaisagens adaptativas

1. Espécies são caracterizadas como cordões de genes2. Um número é associado a cada combinação de

genes (N genes)3. Quanto maior o número mais apto4. Constante temporalmente

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Paisagens adaptativasPaisagens adaptativas

1. Tendências: •espécies sobem os picos•Espécies não descem os picos

2. Rugosidade: fundamental

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RugosidadeRugosidade

1. Relacionada a efeitos entre genes

2. K = número de genes que influenciam um gene

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Previsões Previsões

1. Os caminhos adaptativos são curtos: ~log(N)

2. Explicação possível para:•a ausência de surgimento de novos filos•A diversidade de formas vegetais

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1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4.4. Extinção e ruído coerenteExtinção e ruído coerente5. Resumo

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Modelo de ruído coerenteModelo de ruído coerente

1. Baseado no modelo de ruído coerente para sistemas físicos grandes

2. N espécies que não interagem•Simplificação•Interações não não relevantes (?)•Controla para efeitos críticos

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TolerânciaTolerância

1. As extinções são causadas por fatores externos2. Quanto maior o valor de tolerância (x), menor a

chance da espécie se extingüir.•Tolerância variando entre 0 e 1

3. O estresse ambiental é medido por único número (n) sorteado aleatóriamente de uma distribuição p(n)

4. Após a extinção o sistema é repovoado com exatamente o número de espécies extintas

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Dinâmica da tolerânciaDinâmica da tolerância

1. Cada espécie possui o seu xi

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AtualizaçãoAtualização

1. A cada passo de tempo:•O valor de xi mudam aleatoriamente•Um evento de extinção (n) elimina todas as

espécies para qual x<n•As espécies são repostas com x aleatório

Leis de potência sem criticalidade?Leis de potência sem criticalidade?

1. Escalonamento reproduzido:•Taxonômico

2. Não reproduzido:• tempo de duração de um clado

3. Próxima aula: a relevância das interações

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1. Leis do escalonamento2. Modelos de extinção e diversificação3. Evolução em paisagens adaptativas4. Extinção e ruído coerente5.5. ResumoResumo

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… said the Queen. ‘Now, HERE, you see, it takes all the running YOU

can do, to keep in the same place’