Interações entre Espécies: Competição e Predação

Quando duas espécies partilham recursos ou uma consome a outra, as suas dinâmicas populacionais tornam-se acopladas, produzindo exclusão competitiva, coexistência ou as oscilações ligadas de predadores e suas presas.

Definition

As interações entre espécies neste tópico são os efeitos demográficos que espécies competidoras e pares consumidor-recurso têm no crescimento populacional umas das outras, analisados através de modelos acoplados de competição e predação.

Scope

Este tópico abrange as interações entre duas espécies que mais fortemente moldam a dinâmica populacional: a competição interespecífica por recursos partilhados e as interações consumidor-recurso, incluindo predação, herbivoria e parasitismo. Aborda as equações de competição e predação de Lotka-Volterra, o princípio da exclusão competitiva, a competição por recursos e aparente, as respostas funcionais e numéricas dos predadores, e as condições para coexistência estável ou dinâmicas cíclicas.

Core questions

• Quando a competição leva à exclusão versus coexistência de espécies?
• Como as equações de Lotka-Volterra descrevem a competição e a predação?
• Como a resposta funcional de um predador molda a dinâmica predador-presa?
• O que estabiliza ou desestabiliza os ciclos consumidor-recurso?

Key theories

Princípio da exclusão competitiva

Duas espécies que competem pelo mesmo recurso limitante único não podem coexistir indefinidamente; o competidor mais eficiente desloca o outro, a menos que diferenças de nicho ou outros mecanismos aliviem a competição.

Dinâmica de Lotka-Volterra e respostas funcionais

Equações acopladas ligam as densidades de predadores e presas através de taxas de ataque e conversão, e a resposta funcional de um predador — como a sua taxa de consumo satura com a densidade da presa — determina se a interação produz equilíbrios estáveis ou oscilações.

Mechanisms

Na competição, cada espécie deprime o recurso partilhado e, consequentemente, o crescimento per capita da outra; o resultado depende dos coeficientes de competição e das capacidades de suporte, sendo que a coexistência exige que cada espécie se limite mais a si própria do que ao seu competidor. Na predação, o crescimento da presa é reduzido em proporção aos encontros com predadores, enquanto o crescimento do predador depende da presa consumida; as respostas funcionais de Holling descrevem como a ingestão por predador aumenta e satura com a densidade da presa, e o tempo de manuseio e os refúgios da presa modulam a estabilidade.

Clinical relevance

A compreensão da competição e da predação informa o controlo biológico de pragas, a gestão de espécies invasoras, a conservação de pescas e predadores, e a previsão de como a remoção ou adição de uma espécie remodela uma comunidade. Este é um contexto educacional, não uma prescrição de gestão.

History

Lotka e Volterra derivaram independentemente as equações de competição e predador-presa na década de 1920, e Gause testou-as experimentalmente com protistas na década de 1930, formulando o princípio da exclusão competitiva. Holling descreveu as respostas funcionais dos predadores em 1959, e a teoria da competição por recursos de Tilman, na década de 1980, fundamentou a coexistência no uso de recursos.

Debates

Qual a importância da competição na estruturação da natureza?

A importância relativa da competição versus predação, perturbação e acaso na determinação da composição da comunidade foi vigorosamente debatida, com experimentos de campo mostrando que a competição é forte em alguns sistemas, mas fraca ou intermitente em outros.

Key figures

• Alfred Lotka
• Vito Volterra
• Georgy Gause
• C. S. Holling
• David Tilman

Seminal works

• begon2006
• gause1934
• holling1959

Frequently asked questions

O que é o princípio da exclusão competitiva?

Afirma que duas espécies que competem exatamente pelo mesmo recurso limitante não podem coexistir indefinidamente; uma superará e eliminará a outra, a menos que difiram no uso de recursos ou que outros fatores intervenham.

O que é uma resposta funcional de um predador?

Uma resposta funcional descreve como o número de presas consumidas por predador muda com a densidade da presa; geralmente aumenta e depois satura porque o manuseio de cada item de presa leva tempo.