Submitted by Mendes Eduardo (dasilva@ufba.br) on 2013-07-15T17:44:50Z No. of bitstreams: 1 Documento dissertação definitivo 1 Natália Matos Menezes 24-05-12.pdf: 2365575 bytes, checksum: 4b3cebc7708b6ce0bcdd2ec25b0090b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Alda Lima da Silva (sivalda@ufba.br) on 2015-11-09T21:47:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Documento dissertação definitivo 1 Natália Matos Menezes 24-05-12.pdf: 2365575 bytes, checksum: 4b3cebc7708b6ce0bcdd2ec25b0090b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-09T21:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Documento dissertação definitivo 1 Natália Matos Menezes 24-05-12.pdf: 2365575 bytes, checksum: 4b3cebc7708b6ce0bcdd2ec25b0090b7 (MD5) / Capes / Estudos recentes têm voltado a atenção para bioinvasão causada por organismos modificadores do ambiente. Dentre eles, plantas e invertebrados marinhos sésseis são os mais citados por criarem estruturas espaciais complexas que aumentam o nicho fundamental de diversas espécies através de “facilitação”. Corais escleractínios exóticos não são comuns. Entretanto, as espécies Tubastraea tagusensis e T. coccinea têm se destacado como bioinvasores de ambientes de águas rasas no Caribe e no Sudoeste Atlântico. No Brasil, ambas foram registradas inicialmente no sudeste (23°S). Recentemente, ambas as espécies foram observadas no nordeste, entre 12 e 15 m em um naufrágio na Baía de Todos-os-Santos (13°S). Embora alguns estudos tenham proporcionado informações sobre o seu potencial de reprodução e de competição, poucos estão relacionados às “facilitação”. Neste trabalho, além de registrar a interação de T. tagusensis com crustáceos no Naufrágio Cavo Artemidi, foram analisados padrões de relação espécie-área entre T. tagusensis e os crustáceos associados. Trinta amostras foram removidas e examinadas. O material foi fixado e os organismos associados foram triados para identificação. As colônias foram branqueadas para a medição do volume. Foram encontrados indivíduos pertencentes aos grupos Copepoda, Ostracoda, Amphipoda, Isopoda, Tanaidacea e Decapoda. Relação significativamente positiva entre o volume e o número de taxa de crustáceos foi encontrada apenas para Copepoda e Ostracoda. Tal resultado não pode ser atribuído a amostragem passiva nem a relação entre os crustáceos associados a T. tagusensis, sustentando a necessidade de mais estudos para entender os processos biológicos que explicam os padrões encontrados. / Salvador

Um dos padrões mais importantes que ocorrem em ecossistemas é a relação espécie-área, que relaciona o número de espécies em um ecossistema com a sua área disponível. O estudo dessa relação é fundamental para entender-se a biodiversidade e o impacto de políticas ambientais de preservação de espécies, de modo que é possível analisar desde os tamanhos das reservas necessários para a conservação das espécies e até verificar o impacto da intervenção humana em habitats naturais. Assim sendo, várias estratégias matemáticas e computacionais foram desenvolvidas para prever e entender esse padrão ecológico em modelos ecológicos. Todavia, muitas abordagens são simuladas em ambientes homogêneos e regulares, porém, sabe-se que, em cada ecossistema, há regiões com acidentes geográficos, variações de altitudes, vegetação e clima. Dessa forma, nesse trabalho, estamos interessados em estudar a influência de diferentes ambientes no processo de evolução das espécies. Para isso, consideramos modelos ecológicos que utilizam características geográficas para colonização e, comportamentos individuais como dispersão, mutação, acasalamento. Com isso, foi possível simular a propagação das espécies em diferentes topologias e analisar como ocorreu a dinâmica em cada uma delas. Assim, verificamos que a topologia regular e a dispersão homogênea dos indivíduos são duas características que maximizam a diversidade de espécies. E por outro lado, a formação de regiões mais densas e interações heterogêneas, contribuem para a diminuição da quantidade de espécies, apesar de em alguns casos, ajudarem na velocidade de propagação e colonização. / One of the most important patterns that occur in ecosystems is the species-area relationship, which says that the number of species increases with the sampled area. There is a great interest among ecologists about this pattern, since it is possible to verify the human impact on the environment and the area of reserves necessary to maintain species. Thus, motivated by the explanation of such behavior, some mathematical and computational strategies have been developed over the years. However, most approaches are simulated in homogeneous and regular scenarios, however, in the ecosystem, there are regions with landforms, different climates and vegetation. Thus, in this work, we are interested in studying the influence of different environments in the evolution process of the species. We consider ecological models that use geographical characteristics for colonization and individual behaviors such as dispersion, mutation, and mating. Thereby, it was possible to simulate the propagation of the species in different topologies and to analyze how the dynamics occurred in each case. Therefore, we verified that the regular topology and the homogeneous dispersion of the individuals are two characteristics that maximize the diversity of species. On the other hand, denser regions and heterogeneous interactions, contribute to the decrease the number of species, even when in some cases, they help in the speed of propagation and colonization.

Um dos padrões mais importantes que ocorrem em ecossistemas é a relação espécie-área, que relaciona o número de espécies em um ecossistema com a sua área disponível. O estudo dessa relação é fundamental para entender-se a biodiversidade e o impacto de políticas ambientais de preservação de espécies, de modo que é possível analisar desde os tamanhos das reservas necessários para a conservação das espécies e até verificar o impacto da intervenção humana em habitats naturais. Assim sendo, várias estratégias matemáticas e computacionais foram desenvolvidas para prever e entender esse padrão ecológico em modelos ecológicos. Todavia, muitas abordagens são simuladas em ambientes homogêneos e regulares, porém, sabe-se que, em cada ecossistema, há regiões com acidentes geográficos, variações de altitudes, vegetação e clima. Dessa forma, nesse trabalho, estamos interessados em estudar a influência de diferentes ambientes no processo de evolução das espécies. Para isso, consideramos modelos ecológicos que utilizam características geográficas para colonização e, comportamentos individuais como dispersão, mutação, acasalamento. Com isso, foi possível simular a propagação das espécies em diferentes topologias e analisar como ocorreu a dinâmica em cada uma delas. Assim, verificamos que a topologia regular e a dispersão homogênea dos indivíduos são duas características que maximizam a diversidade de espécies. E por outro lado, a formação de regiões mais densas e interações heterogêneas, contribuem para a diminuição da quantidade de espécies, apesar de em alguns casos, ajudarem na velocidade de propagação e colonização. / One of the most important patterns that occur in ecosystems is the species-area relationship, which says that the number of species increases with the sampled area. There is a great interest among ecologists about this pattern, since it is possible to verify the human impact on the environment and the area of reserves necessary to maintain species. Thus, motivated by the explanation of such behavior, some mathematical and computational strategies have been developed over the years. However, most approaches are simulated in homogeneous and regular scenarios, however, in the ecosystem, there are regions with landforms, different climates and vegetation. Thus, in this work, we are interested in studying the influence of different environments in the evolution process of the species. We consider ecological models that use geographical characteristics for colonization and individual behaviors such as dispersion, mutation, and mating. Thereby, it was possible to simulate the propagation of the species in different topologies and to analyze how the dynamics occurred in each case. Therefore, we verified that the regular topology and the homogeneous dispersion of the individuals are two characteristics that maximize the diversity of species. On the other hand, denser regions and heterogeneous interactions, contribute to the decrease the number of species, even when in some cases, they help in the speed of propagation and colonization.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-07T15:36:17Z No. of bitstreams: 1 Katiane Silva Conceicao.pdf: 4363127 bytes, checksum: bdfcba6d5b398e4cc048b2d41e232da1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T15:36:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Katiane Silva Conceicao.pdf: 4363127 bytes, checksum: bdfcba6d5b398e4cc048b2d41e232da1 (MD5) Previous issue date: 2008-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Despite the complexity of factors that influence the growth and dispersion of individuals in species, some general patterns are observed in the study of ecosystems. One of these patterns is the relationship between the number of species and the size of the area occupied by these species (species-area relationship). This relationship is one of the oldest rules of ecology and has been used to estimate population distributions, species diversity of animals and plants.In this work, the main objective was to determine how the habitat fragmentation affects the behavior of the species-area relationship, based on the colonization of an area or region without any existence of life. The model was built to describe the occupation of a determined area by species. Bidimensional lattices, containing sites, represent these areas. For each site is attributed a capacity, which is characterized by the amount of resources available to people who will colonize the area. Each species has been assigned a f itness, which is defined as the sum of the capacities of sites colonized by the same species. In the process of colonization, mutations can occur causing an increase of the diversity of species. The proposed modelwas extended to simulate fragmented habitats as well. In this situation were considered lattices containing a proportion of sites not available for colonization. For the analysis of the pattern of that relationship, it was considered sampled areas in two contexts: different evolutionary histories and continents. It was observed that the sampling procedure changes the shape of the species-area curve. The analysis of the behavior of the system in the context of different evolutionary histories, shows that increasing the proportion of sites that can not be occupied p, there was an increase in the value of the exponent z for the different scale regions in power laws for large a value, indicating faster growth of diversity in relation to the case where the lattice is not fragmented. Considering the context of continents, it was noted that there are three scaling regions described by power laws for some values of a. However, as the proportion p of sites that can not be colonized was increased, there was a reduction in the number of laws for large a value. It was found that the value of exponent z is higher in large areas. Analyzing the distribution of the species size, it appears that the fragmentation increases the frequency of species with smaller populations. / Apesar da complexidade de fatores que influenciam o crescimento e a dispersão de indivíduos em espécies, alguns padrões gerais são observados no estudo de ecossistemas. Um desses padrões é a relação entre o número de espécies e o tamanho da área ocupada por elas (relação espécie-área). Esta relação é uma das regras mais antigas da ecologia,e tem sido utilizada para estimar distribuições populacionais, diversidade de espécies de animais e plantas.Neste trabalho, o principal objetivo foi verificar o efeito da fragmentação do habitat sobre o comportamento da relação espécie-área, a partir da colonização de uma área ou região sem nenhuma existência de vida. O modelo foi construído para descrever a ocupação de determinadas áreas por espécies.Estas áreas são representadas por redes bi-dimensionais que contém sítios. A cada sítio associa-se uma capacidade, que é caracterizada pela quantidade de recursos disponíveis às populações que colonizarão a área. A cada espécie foi atribuído um f itness, definido como a soma das capacidades dos sítios colonizados pela mesma espécie. No processo de colonização, mutações podem ocorrer, aumentando a diversidade de espécies.O modelo proposto foi estendido para simular, também, habitats fragmentados, e para esse caso foram consideradas redes contendo uma proporção de sítios não disponíveis para a colonização. Para a análise do comportamento dessa relação, considerou-se áreas amostradas em dois contextos: histórias evolucionárias diferentes e continentes. Observou-se que o procedimento adotado para amostragem da área altera a forma da curva espécie-área. Na análise do comportamento do sistema no contexto de histórias evolucionárias diferentes, observou-se que, com o aumento da proporção de sítios não colonizáveis p, houve um acréscimo no valor do expoente z para as diferentes regiões de escala em leis de potência para valores grandes de a, indicando um crescimento mais rápido da diversidade em relação ao caso onde as redes não são fragmentadas. Já no contexto de continentes, notou-se a existência de três regiões de escala em leis de potência para alguns valores de a. No entanto, à medida que a proporção de sítios não colonizáveis p foi acrescida, houve uma redução no número de leis para valores grandes de a. Verificou-se que o valor do expoente z é maior em áreas grandes. Analisando-se a distribuição de tamanhos das espécies, conclui-se que a fragmentação aumenta a freqüência de espécies com populações menores.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-05T14:12:49Z No. of bitstreams: 1 Elias Dias Coelho Neto.pdf: 2570519 bytes, checksum: 45c9ec25f4446657c86b65924c054a2d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T14:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elias Dias Coelho Neto.pdf: 2570519 bytes, checksum: 45c9ec25f4446657c86b65924c054a2d (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / The rate at which species accumulate with increased sample size - the species-area relationship - is one of the most basic and fundamental problem in biogeography. This relationship has profound significance in understanding the generation and maintenance of biodiversity in an ecosystem. In this sense, this thesis introduces two models of community dynamics within two different frameworks: The first investigate the spatial patterns of species distribution in fragmented landscapes within the framework of the neutral theory. In the second approach the spatial patterns of species distribution on the genetic variability is studied under the assumption that natural selection has a prominent role in driving the evolution of such populations. Additionally, the model assumes that the environment is heterogeneous, such that the strength of natural selection depends on the localization of the species in the lattice. Our results for the neutral community model show that fragmentation has an important influence in shaping the specie-area relationship. In particular, the level of fragmentation than changes the size of the area interval when the species-area relation is well described by a power-law, S ∼ Az. We also investigate the biodiversity on the percolating cluster. In the non-neutral model our simulation results demonstrate that the level of heterogeneity of the environment affects the shape of the genetic-area relationships. But it is possible to recover the triphasic scenario for low and intermediate level of heterogeneity. / A taxa com que as espécies acumulam com o crescimento da área de amostragem - a relação espécie-área - é um dos problemas mais básicos e fundamentais em biogeografia. Esta relação tem significado profundo na compreensão da geração e manutenção da biodiversidade no ambiente. Nesse sentido, nesta tese introduzimos dois modelos para populações de organismos que interagem em ambiente finito e saturado: O primeiro para populações que sofrem variação em suas abundâncias de forma nula - modelo neutro; o segundo, as populações estão sob seleção natural e variabilidade genética - modelo não neutro. Em ambas as abordagens, para caracterizarmos a relação espécie-área, realizamos simulações computacionais para gerar diversidade de espécies em comunidades em equilíbrio. Na abordagem neutra utilizamos o método da coalescência na versão estendida a habitats fragmentados. Enquanto que na abordagem com seleção natural utilizamos o modelo NK para o ambiente com níveis de heterogeneidade entre habitats controlados pelo parâmetro λ . Nossos resultados para comunidade neutra mostram que o aumento da fragmentação do habitat influência o padrão da curva espécie-área, principalmente em áreas pequenas e intermediárias, aonde ocorre o encurtamento do comprimento do intervalo de áreas em que o regime de lei de potências é verificado. Nós notamos também que um pequeno valor da taxa de especiação ν , o expoente z da relação espécie-área se eleva com o crescimento da fragmentação. Por outro lado, quando pressão de seleção é considerada, o parâmetro de correlação λ também exerce uma importante influência sobre a formação do tamanho do regime intermediário da relação espécie-área, que decresce com o aumento do nível de correlação entre habitats. Quanto maior for a epistasia, mais pronunciado é esse efeito.