Ecologia de interações
Disciplina de graduação — INBio/UFMS (2017/2 e 2019/1)
Sobre a disciplina
A ementa é um panorama das interações entre espécies — competição, predação, parasitismo e mutualismo — tratadas num contexto evolutivo, com atenção às variações espaciais e temporais e ao papel das interações como determinantes da distribuição e da abundância.
A parte quantitativa é feita com modelos explícitos: Lotka-Volterra para competição e para predação, Tilman para competição por recursos, e Nicholson-Bailey para a dinâmica parasitoide-hospedeiro. Os alunos exploram os quatro no Populus e reimplementam parte deles no R.
A disciplina não é só expositiva. Antes de cada aula os alunos respondem um questionário sobre o texto do dia, disponibilizado no Moodle — a nota P1 é a soma desses questionários. E há uma prática de campo no próprio campus, em que a turma coleta dados de herbivoria e analisa os dados na aula seguinte. Quem chega na aula já leu, e quem sai da prática sai com dados que precisam ser analisados.
Material preservado como registro. Os slides foram convertidos de PowerPoint para PDF sem alteração de conteúdo — as animações, que em várias aulas revelavam os tópicos um a um, aparecem achatadas em algumas páginas.
Slides
A ordem abaixo segue o programa aprovado.
1 · Apresentação e revisão dos conceitos de ecologia de comunidades
2 · Modelos de competição e predação Lotka-Volterra para competição e para predação, modelo de Tilman para competição por recursos, corrida armamentícia e coevolução.
3 · Parasitoide-hospedeiro e cleptoparasitismo O modelo de Nicholson-Bailey, em tempo discreto, e o que muda quando o “predador” mata um hospedeiro por geração.
4 · Coevolução de interações positivas Mutualismo: mecanismos que sustentam a exploração mútua, o gradiente entre mutualismo e parasitismo, e o problema dos trapaceiros.
5 · Interações negativas e sua influência na evolução das espécies
6 · Interações e distribuição geográfica Como as interações interespecíficas limitam — e às vezes ampliam — a distribuição das espécies.
7 · Redes de interação Interações inseridas em redes bipartidas: teias tróficas, redes mutualísticas, aninhamento e modularidade.
Aulas complementares
Temas que não constam do programa aprovado de 2019/1, mas que fazem parte do material da disciplina.
Processos neutros e baseados no nicho Teoria do nicho e teorias neutras como explicações concorrentes — e parcialmente reconciliáveis — para a estrutura das comunidades.
Diversidade funcional e filogenética Medir a comunidade por atributos e por história evolutiva, em vez de só por contagem de espécies.
Evolução contemporânea e interações Quando a mudança evolutiva acontece rápido o bastante para alterar a própria dinâmica ecológica. Baseada no cap. 15 de Mittelbach.
Biodiversidade e funcionamento de ecossistemas Como as interações alteram o fluxo de matéria e energia. Baseada no cap. 3 de Mittelbach.
Aulas práticas
Simulação de modelos no Populus Roteiro passo a passo para quatro modelos baseados em equações diferenciais ordinárias: Lotka-Volterra de competição, Tilman de competição por recursos, Lotka-Volterra de predação (tempo contínuo) e Nicholson-Bailey (tempo discreto, parasitoide-hospedeiro).
Crescimento logístico e competição no R Script com o crescimento logístico, o efeito do tamanho populacional inicial e a competição de Lotka-Volterra implementados à mão, para ver o que o Populus faz por baixo do capô.
Herbivoria no campus Coleta de dados de herbivoria em campo, com análise dos dados na aula seguinte.
O Populus é um software gratuito de simulação de modelos ecológicos, desenvolvido por Don Alstad na Universidade de Minnesota. Está disponível no site do College of Biological Sciences e no GitHub.
Bibliografia
Do plano de ensino:
- Begon, M.; Townsend, C.R.; Harper, J.L. 2006. Ecology: from individuals to ecosystems. 4ª ed. Oxford: Blackwell.
- Chittka, L. & Thomson, J.D. 2003. Cognitive ecology of pollination. Cambridge: Cambridge University Press.
- Pellmyr, O. & Herrera, C.M. 2002. Plant-animal interactions: an evolutionary approach. Oxford: Blackwell.
- Bernays, E.A. & Chapman, R.F. 1994. Host-plant selection by phytophagous insects. New York: Chapman & Hall.
- Price, P.W. 1997. Insect ecology. 3ª ed. New York: Wiley.
- Richards, A.J. 1986. Plant breeding systems. London: Allen & Unwin.
Citados nos slides e no roteiro da prática:
- Mittelbach, G.G. Community Ecology. Sinauer Associates. — caps. 3 e 15.
- Zimmer, C. & Emlen, D.J. Evolution: Making Sense of Life. Roberts & Company. — cap. 15.
- Gotelli, N.J. Ecologia. Editora Planta. — cap. 5, leitura recomendada para a prática de competição.
Os textos semanais que serviam de base aos questionários pré-aula eram distribuídos pelo Moodle e não são redisponibilizados aqui, por serem material protegido por direitos autorais.
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