CAPITULO 10: A DINÂMICA DE POPULAÇÕES DA PREDAÇÃO

PARTE 2 - INTERAÇÕES

EXTRAIDO DE BEGON, TWONSEND E HARPER, 2007

RESUMO

                As populações de predadores e presas mostram uma variedade de padrões dinâmicos. A principal tarefa dos ecólogos é explicar as diferenças de um exemplo para o próximo.

                Muitos modelos matemáticos ilustram uma tendência subjacente de populações de predadores e presas passarem por oscilações conjuntas (ciclos) de abundancia. Explicamos o modelo de Lotka-Volterra, que é o mais simples modelo predador-presa de equação diferencial, e, usado isolinhas zero, mostramos que neste caso as oscilações acopladas são estruturalmente instáveis. O modelo também ilustra o papel, na geração de ciclos, de respostas numéricas atrasadas dependentes da densidade. Explicamos, igualmente, o modelo hospedeiro-parasitóide de Nicholson-Bailey, que também exibe oscilações instáveis.

                Nestes dois modelos, os ciclos se estendem por várias gerações de presas (hospedeiros), mas outros modelos de sistemas de hospedeiro-parasitóide (e hospedeiro-patógeno) são capazes de gerar oscilações conjuntas com a duração de exatamente uma geração de hospedeiros.

                Perguntamos se há uma boa evidência de ciclos predador-presa na natureza, enfocando especialmente um sistema constituído de lebre e lince e uma mariposa atacada por dois inimigos naturais. Mesmo quando predadores e presas exibem ciclos regulares de abundancia, nunca é fácil demonstrar que estes são ciclos predador-presa.

                Iniciamos um exame dos efeitos sobre a dinâmica de fatores desde modelos mais simples que examinam o adensamento. Para os predadores, a interferência mutua é a expressão mais importante disso. Examinamos os efeitos do adensamento no modelo de Lotka-Volterra, incluindo a predação dependente da razão: o adensamento estabiliza a dinâmica, embora este efeito seja mais intenso quando os predadores são menos eficientes. Conclusões essencialmente similares emergem de modificações do modelo de Nicholson-Bailey. Contudo, na natureza, existe pouca evidência direta desses efeitos.

                A resposta funcional descreve a abundancia de presas sobre a taxa de consumo dos predadores. Os três tipos de resposta funcional são explicados, incluindo o papel do tempo de manipulação na geração de respostas do tipo 2, bem como das variações no tempo de manipulação e eficácia na busca na geração de repostas do tipo 3. Explicamos as conseqüências dos diferentes tipos de respostas funcionais e do “efeito Allee” (diminuição do recrutamento em abundancia baixa) para a dinâmica predador-presa. As respostas do tipo 2 tendem a desestabilizar e, as respostas do tipo 3, a estabilizar, mais na pratica estas não são necessariamente importantes.

                Os predadores freqüentemente exibem uma resposta de agregação. Examinamos os efeitos de refúgios e refúgios parciais no modelo de Lotka-Volterra, sugerindo que as heterogeneidades espaciais (e as respostas a elas) estabilizam a dinâmica predador-presa, freqüentemente em baixas densidades de presas. Entretanto, um trabalho posterior, especialmente com sistemas hospedeiro-parasitóide e o modelo Nicholson-Bailey, mostra que os efeitos da heterogeneidade são complexos. A estabilidade surge através da “agregação de risco”, fortalecendo as dependências diretas da densidade já existente. Porém, as respostas de agregação que são espacialmente dependentes da densidade com menor probabilidade levam a agregação de risco e aumentam a estabilidade. Os modelos com movimento dentro da geração adicionalmente debilitam a significância das respostas de agregação na estabilização das interações hospedeiro-parasitóide. Uma perspectiva de metapopulação enfatiza que as diferenças entre manchas podem se estabilizar através da assincronia, e também que as interações predador-presa podem gerar padrões espaciais e temporais.

                Na pratica, têm sido demonstrados os efeitos estabilizadores da estrutura da metapopulação e dos refúgios, e a importância geral das repostas à heterogeneidade espacial na escolha de agentes de controle biológico é tema de debates acalorados.

                Por fim, os sistemas predador-presa com mais de uma combinação de equilíbrio de predadores e presas são examinados como uma base possível de surtos de presas (ou predadores).