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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