biogeografia, ecologia, historia

1. Biogeografia
Estudo da distribuição de organismos

2. Biogeografia
• Ciência observacional comparativa
• Experimentos – utilidade limitada
• Escalas múltiplas
• Comparativa tem usos, porém
• Ciência sintética

3. Disciplinas Usadas na Biogeografia
• Anatomia
• Fisiologia
• Taxonomia
• Desenvolvimento
• Evoluão
• Geologia
• Geografia
• Ecologia
• Climatologia, Paleontologia……

4. Relevância da Biogeografia
O que permite que uma espécie vive onde está, e o
que inibe a colonização de outras áreas?
Qual é o parente mais próxima de uma espécie e
onde podem ser encontradas? Onde viveram as
ancestrais?
Como os eventos históricos moldam a distribuição de
uma espécie?

5. Pergunta básica: O que molda os
padrões globais da biodiversidade?

6. A Importância do Tempo
• Biogeografia histórica
• Biogeografia ecológica
• Paleoecologia

7. A Ciência
• “O processo da ciência deve muito aos atributos
humanos bons……..mais também é retardado por
características como prejuízo, ciúme, respostas
imediatas, e estupidez.”

8. Historia da Biogeografia
Raízes nas perguntas feitas durante a “Idade de
Exploração”
Compartilha uma linhagem comum com a ecologia
Primeiras perguntas
– Desde onde vem a vida?
– Como a vida diversificou para ocupar a planeta?

9. Temas Persistentes da Biogeografia
• Classificação de regiões geográficas a base da
biota
• Reconstrução do desenvolvimento histórico de
linhagens e biota, incluindo sua origem,
disseminação, e diversificação
• Explicação das diferencias de número e tipos de
espécies entre áreas geográficas, e ao largo de
gradientes geográficos
• Explicação da variação geográfica das
características de indivíduos e populações de
espécies com alto parentesco

10. Idade de Exploração
Há 250 anos, somente 1% das espécies conhecidas
hoje eram identificadas
Missão – revelar os mistérios da criação estudando a
diversidade da vida
Ponto de vista prevalente – estase
Com o aumento da identificação de espécies, ficou
claro que precisava uma organização nova

11. Carolus Linneaus (1707 – 1778)
Um entendimento da
organização resultaria num
entendimento do plano do
Criador
Usou um ideia estática da
Terra
Explicar a origem e
disseminação da vida
Desafio era explicar a
diversidade e distribuição

12. Carolus Linneaus (1707 – 1778)
Como a vida disseminou desde o Paraíso onde ficou
o Arco
Lineu – “Montanha do Paraíso” – uma ilha
montanha de vida ao longo das vertentes,
adaptada perfeitamente para as condições bióticas
e abióticas de sua “estação”
Baseado nas condições conhecidas da montanhas
tropicais
Formação posterior de terra permitiu a
disseminação

13. Comte de Buffon (1707 – 1788)
Contemporâneo de Lineu
Não concordou com o ponto de
vista da disseminação da
vida (espécimes vivos e
fosseis)
Locais com climas similares
tinham espécies diferentes
Ambiente extremo ao redor de
Monte Ararat
Propus origem no norte de
Europa

14. Comte de Buffon (1707 – 1788)
Hipótese de Buffon – clima
era mas fria o que
permitiu que as espécies
colonizam áreas novos e
mudar
Pontos chaves – clima e
espécies são dinâmicos
(central a teoria moderna
da biogeografia e o
precursor ao
desenvolvimento da teoria
de evolução)

15. Comte de Buffon (1707 – 1788)
Lei de Buffon – Regiões
similares ambientalmente
mas separadas têm espécies
diferentes de aves e
mamíferos
Considerado como o primeiro
princípio da biogeografia
Estudos posteriores de Joseph
Banks e Johann Forster que
encontraram que a Lei de
Buffon também é valida
para as plantas

16. Fitogeografia
Fim do Século XIIX – teologia
natural ainda como teoria
biológica principal
Willdenow (1765-1812) e
Humboldt (1769-1859) –
fitogeografia – distribuição
geográfica das plantas
Estudos da distribuição
vegetal das Andes (5,600 m Mt. Chimbaruzo
de altura

17. Fitogeografia
Identificara faixas floristicas
desde o tropico até o artico
Observaram que as
comunidades vegetais
associada intimamente com
o clima local
Primeiras ideias da
competição (Candolle) Mt. Chimbaruzo

18. Biogeografia no Século XIX
Primeira três temas estabelicidas
• Classificação de regiões geográficas a base da
biota
• Reconstrução do desenvolvimento histórico de
linhagens e biota, incluindo sua origem,
disseminação, e diversificação
• Explicação das diferencias de número e tipos de
espécies entre áreas geográficas, e ao largo de
gradientes geográficos

19. Biogeografia no Século XIX
Lei de Buffon
– Os primeiros biogeógrafos testaram
– Classificação de regiões a base da biota
(tema 1)
– Reconstrução da origem e disseminação da
vida (tema 2)
– Mudanças ao longo de gradientes (tema 3)
– Estabelecimento de técnicas ainda usadas
Percepção de uma Terra estática mas com
a vida sendo dinâmica

20. Limitações
O número de espécies locais aumenta com
área
Por que?????
O número de espécies diminua desde o
equador
Necessidade de mudar ao próximo passo
(testes rigorosos) mas outra informação
era necessária

21. Necessidades para um Entendimento
Melhor
Estimativa melhor da idade da Terra
(teologia natural e 6,000 anos)
Entendimento da natureza dinâmica de
continentes e oceanos
Entendimento da disseminação e
diversificação – dispersão, vicariância,
extinção, evolução)

22. Primeiros Avanços do Século XIX
Borngniart – pai da paleobotânica
Lyell – pai da geologia
Ambos usaram o registro fóssil para concluir que as
mudanças climáticas ocorrem no tempo (formas
de vida de climas tropicais no norte de Europa)
Lyell – mudanças do nível do mar e o surgimento e
erosão de montanhas; extinção
Novas espécies originaram por via de criações novas
após as extinções; espécies novas criadas para
climas novos

23. Primeiros Avanços do Século XIX
Lyell propus o uniformitarianismo
Também, existia a realização que os processos
ocorrem devagar (gradualismo)
Tempo necessário para os processos geológicos +
substituição contínua da biota = Terra muito mais
velha do que 6,000 anos

24. Quatro Cientistas Britânicos
Charles Darwin, Joseph Hooker, Philip Sclater,
Alfred Russell Wallace
Naturalistas, viajando pelo mundo e descobrindo a
diversidade
Compartilham suas observações resultando numa
imagem mais ampla da vida
Não concordam com todas as ideias

25. Darwin
Origem das Espécies
Propus ideias da dispersão da vida (em oposição as
ideias de Agassiz de um ponto próximo a criação)
O ponto de vista de “dispersão” mudou a ideias da
dispersão dinâmica
Sem acordo depois mudou aos mecanismos da
dispersão (dispersão versus extensão)

26. Extensão e Pontes Terrestres

27. Outras Contribuições
Hooker – estudo das distribuições das plantas do
hemisfério sul que resultou no desenvolvimento da
biogeografia da vicariância
Sclater – usou a distribuição de aves passerinas (uso
de poleiras) para desenvolver um sistema de seis
regiões biogeográficas ainda usado hoje
Também propus zonas baseadas nas mamíferas
marinhas

29. Wallace
Maior contribuição a biogeografia (paí da
zoogeografia)
Aumentou a ideia das zonas de Sclater
Estabeleceu muitos dos princípios básicos da
biogeografia
Observou uma mudança distinta na fauna do
Sudeste da Ásia e Austrália (Linha de Wallace)

31. Outras Contribuições do Século XIX
Regra de Bergmann – homeotermos, tamanho
corporal, e razão da superfície a volume dos polos
Regra de Allen – apêndices de aves e mamíferos
viram mais curtas e mais robustas com distancia
do equador.
Regra de Cope – grupos tendem aumentar em
tamanho durante sua evolução
Limitação de generalidades mas abriu para novas
ideias

32. Outras Contribuições do Século XIX
As zonas de vida de Merriam
Estudo de mudanças de elevação – tipos de
vegetação e composição de espécies são similares
aos padrões longitudinais
Confirmou as conclusões de Humboldt

35. Século XX
Muita informação da paleontologia
Origem, dispersão, radiação, e o declínio dos
vertebrados terrestres
Desenvolvimento de filogenias
– Origem de grupos novos
– Aumento do número de espécies
– Radiação para preencher nichos e aumentar a
amplitude
Mas, a pergunta básica de como ocorreu a dispersão

36. Século XX
Relação entre as propriedades geológicas e
ecológicas do ambiente
Padrões da variação morfológica
Coincidiu com a Síntese Moderna
Essa ligação resultou na formulação do conceito da
espécie biológica (Ernst Mayr)
Também identificou a especiação alopatrica

37. Deriva Continental
A crosta da Terra fixa até 1960
Deriva Continental proposto em 1858
Recuperado por Wegener e Taylor usando evidencias
geológicas e ecológicas
Criticado e renegado até que as evidencias não mais
podiam ser negados
Mudou a dispersão de pontes terrestres aos
movimentos dos continente

38. Métodos Filogenéticos Novos
Deriva Continental resulta no estudo de disjunções
Biogeografia da Vicariância
Avaliação e revisão de filogenias

39. Outras Ferramentas
• Computadores
• Sistemas de Informação Geográfica
• Geoestatistica
• Macroecologia