Apresenta

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ECOLOGIA GEOGRÁFICA
Prof. Dr. José Alexandre Felizola Diniz
Filho Dr. Fabricio Villalobos Departamento de
Ecologia, ICB, Universidade Federal de Goiás,
BRASIL (diniz_at_icb.ufg.br e villalobos_at_gmail.com)
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PROGRAMA BÁSICO
28/08 Introdução geral ecologia geográfica,
biogeográfica e macroecologia (JAD) 04/09
Distribuição geográfica (JAD) 11/09 Modelos de
nicho e distribuição geográfica (JAD) 18/09
Dados primários de biodiversidade e variação
ambiental/climática (FVL) 25/09 Modelagem de
nicho ecológico/distribuição usando o Maxent
(FVL) 02/10 Gradientes de diversidade 1.
Introdução e modelos ecológicos(JAD) 09/10
Mapas de distribuição e riqueza de espécies em
retículos (grids) (FVL) 16/10 Gradientes de
diversidade 2. Fatores históricos e modelos
nulos(JAD) 23/10 Campos biogeográficos
(diversity/dispersal fields) (FVL) 06/11 Regras
ecogeográficas Bergmann Rapoport (JAD) 13/11
Analise de padrões ecogeograficos no SAM
(FVL) 20/11 - Estatistica Espacial 1. Aspectos
teóricos e conceituais (JAD) 04/12 Estatistica
Espacial 2. Pacote SAM (JAD) 11/12 Genética
Geográfica (JAD/JSL) 18/12 Avaliação Final (JAD)
Material disponivel em www.ecoevol.ufg.br/diniz ,
na pasta Eco_Geo
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• 1. INTRODUÇÃO

1. Historico e definições em ecologia geográfica,
macroecologia e biogeografia 2. Padrões e
processos 3. Escalas e hierarquias 4. A questão
da historia 5. O conhecimento da diversidade 6.
Arcabouço (framework) básico
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1.1 Histórico e definições em ecologia
geográfica, macroecologia e biogeografia Ecologi
a é o estudo dos padrões de abundância e
distribuição dos organismos e seus determinantes
ecológicos e ambientais Entendemos Ecologia
geográfica como o estudo dos padrões de
abundância e distribuição dos organismos e seus
determinantes ecológicos e ambientais em um
contexto espacial explícito
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Entendemos Ecologia geográfica como o estudo dos
padrões de abundância e distribuição dos
organismos e seus determinantes ecológicos e
ambientais em um contexto espacial explícito
6
Local (node level) (e.g., riqueza ouo div.
alpha) Relação entre locais (link level) (e.g.,
diversidade beta) Vizinhança (neighborhood
level) Limites (boundary level)
7
Robert Helmer MacArthur (1930-1972)
8
MacArthur Wilson 1963, 1967
Robert Helmer MacArthur (1930-1972)
MacArthur, R. H. Wilson, E. O. 1967. The theory
of island biogeography. Monographs in population
biology. Princeton University Press, Princeton,
NJ.
E. O. Wilson
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Areografia
Rapoport, E.H. (1975). Areografía. Estrategias
Geográficas de las Especies. Fondo de Cultura
Económica, México, 214 pp. Versión Inglesa
"Areography. Geographical Strategies of Species".
Trad. B. Drausal, Pergamon Press, Oxford, 269 pp.
(1982). Versión corregida y aumentada.
Eduardo H. Rapoport (Universidade de Bariloche,
Argentina)
10
B. A. Maurer
J. H. Brown
11
Entende-se macroecologia como It is a
non-experimental, statistical investigation of
the relationship between the dynamics and
interactions of species populations that have
been studied on small scales by ecologists and
processes of speciation, extinction and expansion
and contraction of ranges that have been
investigated on much larger scales by
biogeographers, paleontologists and
macroevolutionists (Brown, 1995).
12
(No Transcript)
13
Relação entre Macroecologia e Biogeografia
14
Robert Ricklefs
15
(No Transcript)
16
Macroecologia
17
Ecologia geográfica e macroecologia
J. H. Brown
18
1-D (latitude)
2-D (mapa)
19
1. 2. PADRÕES PROCESSOS Padrão ordem,
arranjo, regularidade
G. E. Hutchinson (1903-1991)
20
Padrão ordem, arranjo, regularidade
G. E. Hutchinson (1903-1991)
21
(No Transcript)
22
Gradientes de diversidade
Relação espécie(riqueza)-área
Von Humboldt
Foster
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Processos (mecanismos) Nicho (adaptativo)
fatores ambientais determinam os padrões Neutro
(estocástico)
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Respostas a ambiente em geral têm como base
processos adaptativos (em um sentido latu ou em
um sentido Darwiniano estrito)
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Origem de padrões por meio de processos
estocásticos Teoria neutra da biodiversidade e
biogeografia de Hubbell (2001) e Bell (2001)
26

• Zero-sum principle

27
Neutralismo em Evolução

• Até 1960 ? Selecionistas
• Seleção natural seria o principal processo que
  escolheria os alelos que seriam substituídos ou
  incorporados
• Motoo Kimura ? dados sobre seqüências de
  aminoácidos - A maioria da variação genética em
  nível molecular era seletivamente neutra e não
  tinha qualquer valor adaptativo
• Deriva genética Mutação Ne

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Neutralismo em Ecologia EvoluçãoRELACOES
TEORICAS E ESTRUTURAIS

• Seletivamente neutros
• Deriva genética
• Mutação
• Fixação de um alelo
• Tamanho efetivo

• Dispersal assembly
• Deriva ecológica
• Especiação
• Extinção
• Tamanho da população

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Metacomunidades e dinâmica neutra
30
Um ponto importante neutro e nulo são diferentes
(neutro gera padrão!)
31
NC impact factor is now 1.47!!!!
Fundamental Biodiversity Units
Join us...www.abeco.org.br
32

• 1. 3. Escalas Hierarquias
• Escalas -gt local, regional, continental (?)
• Hierarquia -gtpopulações, comunidades, assembléias
  (?)

Continuum...
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
1. 4. A QUESTÃO DA HISTORIA
John Wiens
Michael Donoghue
36
Ecologia versus Historia (1980s)?
David Currie
Robert Ricklefs
Ecologia Historia (2000s)?
Michael Donoghue
John Wiens
37
(No Transcript)
38
Phylogenetic deconstruction (sensu Marquet et
al. 2004) of spatial patterns of richness in New
World birds (Hawkins et al. 2006, J.Biogeogr. 33
770-780)
Derived groups r2 0.712
Niche conservatism
Basal groups r2 0.986
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Correspondência entre padrões espaciais e
temporais (evolutivos)
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1. 5. O conhecimento sobre a diversidade
41
Quais são essas restrições e ou
dificuldades? (Brown Lomolino, 2004 Lomolino,
2004)
Muitas espécies ainda não foram descritas pela
ciência
Linnaeus
(1707-1778)
Desconhecimento sobre a distribuição de muitas
espécies
Wallace
(1823-1913)
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Variáveis macroecológicas correlacionadas com as
datas de descrição de Anfíbios anuros no Cerrado
Nesse trabalho, demonstramos que os padrões
geográficos das datas de descrição de espécies de
anfíbios anuros no Cerrado estão positivamente
correlacionados com a população humana e com o
nível de conhecimento (número de inventários).
(r 0.512 P 0.043 v 14)
Assim, novas descrições são dependentes da
ocupação humana (e.g. criação de centros de
pesquisa)
43
Outros padrões de descrição de espécies de anuros
Espécies que foram descritas recentemente
apresentam, em geral, menor massa corporea...
44
Espécies que foram descritas recentemente
apresentam, em geral, menor distribuição
geográfica...
45
E, considerando a taxa de descrição, podemos
esperar que todas as espécies de anfíbios no
Cerrado serão descritas por volta de 2050. Pelo
modelo logístico (r2 0,92), esse número é de
160 espécies (faltam 29!!!!)
46
Um modelo para explicar a relacao entre ocupacao
humana e media das datas de descricao em uma
escala macroecologica
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29 descrições de novas espécies de anfíbios, para
uma área de 2,5 milhões km2 (pouquíssimo
estudada), parece razoável No mundo...
Köhler et al. (2005)
48
Desafiando as restrições de Linnaeus e Wallace
gradientes de conhecimento e planejamento da
conservação no Cerrado
49
K
KT
KA
50
1. 6. Bases para o arcabouço conceitual
Espécies
Partículas ecológicas
Locais, regiões ou assembléias
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2. 1. DADOS MACROECOLOGICOS Um SIG simples...
Estruturação de dados macroecológicos - Matriz de
incidência e seus descritores
52
(No Transcript)
53
NatureServe
Um modelo de nicho (MAXENT)
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Mapa de adequabilidade (suitability)
Qual a distribuição da espécie?
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Mapas discretos (ocorrência)
S gt 0.9
?
S gt 0.7
S gt 0.5
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Matriz de incidência e seus descritores
57
Matriz de incidência e seus descritores
Node level
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Matriz de incidência e seus descritores
Link level
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Adicionando outras variáveis à matriz básica
Descritores das células...
Descritores das espécies...
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• MATRIZ DE INCIDÊNCIA
• Incidência ou abundância?
• Como preencher (a questão da distribuição
  geográfica ou range)
• A ligação intrínsica entre linhas e colunas
  (diversity/dispersal fields e o problema do 4th
  corner)

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• DESCRITORES DAS CÉLULAS
• Variáveis climáticas (mais frequente)
• Processos ecofisiológicos e clima
• A questão das escalas e da resolução
• Outras variáveis (e.g., métricas filogenéticas)

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• DESCRITORES DAS ESPÉCIES
• Variáveis macroecologicas classicas (tamanho do
  corpo, abundância, distribuição geográfica)
• Variação inter e intra-especifica

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Variáveis macroecológicas em Brown Maurer...
Distribuição Geográfica
Geográfica
Macroecologia
Metabólica
Demográfica
Abundância
Tamanho do corpo
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Padrões espaciais e filogenéticos