CAPITULO 11: DECOMPOSITORES E DETRITÍVOROS

PARTE 2 - INTERAÇÕES

EXTRAIDO DE BEGON, TWONSEND E HARPER, 2007

RESUMO

                Distinguimos dois grupos de organismos que utilizam matéria orgânica morta (saprótrofos): decompositores (bactérias e fungos) e detritívoros (animais consumidores de matéria morta). Estes não controlam a taxa com quem seus recursos são disponibilizados ou regenerados; eles dependem da taxa como que outra força (senescência, doença, queda das folhas) libere o recurso do qual eles vivem. Eles são doadores controlados. Todavia, é possível observar um efeito “mutualista” indireto, por meio da liberação de nutrientes da serrapilheira em decomposição, que pode afetar a taxa com que as arvores produzem mais serrapilheira.

                A imobilização ocorre quando um nutriente inorgânico é incorporado em uma forma orgânica – em especial durante o crescimento de plantas verdes. De modo contrario, a decomposição envolve a liberação de energia e a mineralização de nutrientes químicos – uma conversão de elementos de uma forma orgânica para uma inorgânica. A decomposição é definida como a desintegração gradual de matéria orgânica morta e é efetuada por agentes físicos e químicos. Ela culmina freqüentemente após uma sucessão mais ou menos previsível de decompositores colonizadores, com moléculas complexas ricas em energia sendo decompostas em dióxido de carbono, água e nutrientes inorgânicos.

                Muitos decompositores microbianos são bem especializados, como os minúsculos consumidores de bactérias e fungos (microbívoros), mas os detritívoros como freqüência são generalistas. Quanto maior o detritívoro, menor a sua capacidade de distinguir entre micróbios como alimentos e o detrito sobre o qual estes estão crescendo. Discutimos os papeis relativos de decompositores e detritívoros na decomposição em ambientes terrestres, de água doce e marinhos.

                A taxa com que a matéria orgânica morta se decompõe é muito dependente da sua composição bioquímica e da disponibilidade de nutriente minerais do ambiente. Os dois principais componentes de folhas e madeira mortas são a celulose e a lignina. Estas são responsáveis por consideráveis problemas digestivos de animais consumidores, muitos dos quais são incapazes de produzir a maquinaria enzimática para decompô-las. A maioria dos detritívoros depende de organismos microbianos para digerir celulose, em uma variedade de associações progressivamente intimas. Os detritívoros lidam mais facilmente com frutos mortos.

                As fezes e a carniça são recursos orgânicos mortos abundantes em todos os ambientes e, mais uma vez, os organismos microbianos e detritívoros desempenham papeis importantes. Muitos detritívoros se alimentam de fezes, e os excrementos de herbívoros (mas não de carnívoros) sustentam sua própria fauna característica. De maneira análoga, muitos carnívoros são consumidores oportunistas de carniça, mas existe também uma fauna especializada no consumo de carniça.

                Em sua composição e atividades, as comunidades de decompositores são tão ou mais diversas do que qualquer uma das comunidades mais comumente estudadas pelos ecólogos.

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).