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ClimateClimate, , energyenergy andand diversitydiversity
Gabriel Kayano e Victor Chaves
ClimateClimate, , energyenergy andand diversitydiversity
Andrew Clarke and Kevin J. Gaston
2006 The Royal Society
Padrões de distribuição das
espécies
Gradiente latitudinal de
diversidade
Quais as possíveis origens do
gradiente latitudinal de
diversidade?diversidade?
(a) Hipótese ecológica
(b) Hipótese evolutiva
Três explicações:Três explicações:
(b) Hipótese evolutiva
(c) Hipótese histórica
Hipótese ecológicaMecanismos de
coexistência de
espécies
Manutenção da
diversidade de espécies
Fatores ecológicos
Fatores ecológicos
Temperatura média mais
elevada nos trópicos
Maior riqueza de espécies
encontrada nos trópicos
Existe relação entre a energia
disponível e a diversidade?
PROBLEMA!o que é ENERGIA?
Hipóteses de espécieHipóteses de espécie--energiaenergia
• Não há consenso sobre a distinção de
diferentes formas de energia!
• Criou-se uma confusão com o uso indistinto
de termos fundamentalmente diferentes.
OBJETIVOSOBJETIVOS
Distinguir as várias formas de energia
e identificar como cada uma delas
influencia a diversidade biológicainfluencia a diversidade biológica
Os tipos de energia...
• Radiação fotossinteticamente ativa (PAR) – fração de
espectro visível 400-700nm
• Energia térmica – entalpia e fatores que determinam • Energia térmica – entalpia e fatores que determinam
clima
• Energia química – energia livre de Gibbs
Qual a relação entre PAR e a diversidade de plantas?
Produtividade
Qual a relação entre a energia livre de Gibbs e a diversidade de
herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar?
Regulação da diversidade por:Regulação da diversidade por:
herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar?
Temperatura
Qual a relação entre a temperatura e a diversidade?
ProdutividadeQual a relação entre PAR e a diversidade de plantas?
PARFonte primária de energia para
fotossíntese
Variação latitudinal de
intensidade de incidência A água é um fator limitante
ao desenvolvimento vegetal
PET
intensidade de incidência
luminosa: relação com a
diversidade?
Não há dados empíricos que
comprovem a relação entre
fluxo de fótons e
diversidade de plantas!
Potencial de
evapo-transpiração
ao desenvolvimento vegetal
ProdutividadeQual a relação entre PAR e a diversidade de plantas?
Habitats com muita água disponível e altas médias
de temperatura suportam uma biomassa maior e
um número maior de indivíduos.
Porém, isso não é suficiente para afirmar que uma
maior abundância ou aumento de biomassa se
traduza em maior diversidade.
ProdutividadeQual a relação entre a energia livre de Gibbs e a diversidade de
herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar?
PAR
Energia livre
de Gibbs
Aumento da disponibilidade
de recursos
Aumento da biomassa de
heterótrofos
PET
heterótrofos
Porém, para um organismo heterótrofo,
não importa a diversidade de espécies a
ser consumida, mas sim a quantidade de
recursos disponível.
Compostos orgânicos
sintetizados
Produtividade
Uma grande biomassa de organismos produtores
(maior abundância de recursos) sustenta uma
grande biomassa de heterótrofos.
Qual a relação entre a energia livre de Gibbs e a diversidade de
herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar?
grande biomassa de heterótrofos.
Porém, por que uma maior abundância de recursos
levaria a um aumento na diversidade e não somente
um aumento na biomassa?
ProdutividadeAbundância e diversidade
A abundância pode afetar a diversidade diretamente por três mecanismos:
Hipótese de mais
indivíduos
Especialização de
nichos
Complexidade de
habitat
Maior abundância
permite que mais
Uma diversidade maior
de plantas permite a
Se o aumento da
diversidade de plantas permite que mais
espécies atinjam
grandes efetivos
populacionais, o que
reduziria as taxas de
extinção
de plantas permite a
evolução de uma gama
maior de herbívoros
especializados, que
permitem por sua vez
uma gama maior de
predadores, parasitas e
patógenos
diversidade de plantas
se traduzir em aumento
de complexidade das
estruturas, o resultado
pode ser uma
quantidade maior de
especiações em
resposta a adaptações a
esses novos habitats
ProdutividadeAbundância e diversidade
A diversidade pode ser influenciada diretamente
A radiação e a energia química são tipos diferentes
de energia que regulam a abundância da biomassa,
contanto que haja disponibilidade de água.
No entanto, a relação entre diversidade e energia é
indireta e é mediada por processos populacionais
ligados à abundância.
A diversidade pode ser influenciada diretamente
pela abundância ou pela biomassa através dos
mecanismos descritos.
Qual a relação entre PAR e a diversidade de plantas?
Produtividade
Qual a relação entre a energia livre de Gibbs e a diversidade de
herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar?
Regulação da diversidade por:Regulação da diversidade por:
herbívoros e níveis mais altos na cadeia alimentar?
Temperatura
Qual a relação entre a temperatura e a diversidade?
Temperatura
Definição: é a grandeza que mede a
tendência de um corpo ganhar ou perder
calor.
Temperatura não é energia, os organismos Temperatura não é energia, os organismos
não podem se utilizar dela como se
utilizam da energia. No entanto, é muitas
vezes utilizada como suprimento de
energia.
Como a temperatura
influencia a diversidade?influencia a diversidade?
Temperatura
Relação direta com a
temperatura
Locais com
temperaturas médias
mais elevadas devem
possuir maior
Variação de
temperatura
Locais com maior
variabilidade sazonal de
temperatura devem ter
menor riqueza de
As hipóteses não se excluem mutuamente
possuir maior
diversidade. menor riqueza de
espécies (adaptações
generalistas), enquanto
que locais mais estáveis
devem contar com
maior riqueza
(adaptações
especialistas).
PROBLEMA!é muito difícil visualizar um
mecanismo convincente que
explique o padrão encontrado.
ConclusõesConclusões
Não há um único mecanismo que relacione diretamente a diversidade
com a disponibilidade de energia.
Processos diferentes relacionam energia com a abundância de plantas e
animais, e a diversidade é afetada secundariamente.
A temperatura não é uma forma de energia, mas pode influenciar como A temperatura não é uma forma de energia, mas pode influenciar como
um organismo utiliza outros tipos de energia.
