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É possível que uma presa se torne o principal predador de seu predador?

É possível que uma presa se torne o principal predador de seu predador?



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Na verdade, trata-se de um projeto de construção de mundos, mas pensei em perguntar aqui, pois é apenas sobre biologia.

Enfim, seria possível para um herbívoro, vamos chamá-lo de X, que é predado por um predador, ou Y, evoluir para se tornar um caçador especializado de Y? Por exemplo, os lobos caçam veados. Imagine que, em milhões de anos, o cervo se tornou o principal predador dos lobos.

Se isso não for possível, é pelo menos possível para X desenvolver adaptações para lutar / matar Y (não para comida)?

Se você precisar de mais contexto ou esclarecimento, por favor me avise.


Além disso, deve-se observar que, à medida que você passa de presa a predador, há menos energia disponível. É por isso que muitas vezes não temos um predador de uma espécie de predador. Simplesmente não há comida suficiente naquele nível de um predador para sustentar outro predador acima dele.

Dito isso, presumo que você esteja pensando em um ecossistema alienígena. Nesse caso, você pode ser capaz de sustentar tal sistema se houver um grande fluxo de biomatéria através do ecossistema. Ou seja, os alimentos vegetais são extremamente abundantes e os animais dentro deles se reproduzem em um ritmo extremamente rápido. Podemos ver esse ambiente no fundo de um ecossistema marinho nas regiões polares durante o verão (perto do sol constante e um jorro de minerais do fundo do mar.

Se isso não for possível, é pelo menos possível para X desenvolver adaptações para lutar / matar Y (não para comida)?

Acontece o tempo todo. Enquanto os leões caçam o búfalo do cabo, o búfalo do cabo pode e mata leões incautos.


Como a maioria das presas são herbívoros, tornar-se um predador requer grandes adaptações ao sistema digestivo. Portanto, acho improvável se tornar um predador.
No entanto, alguns animais são capazes de se defender muito bem de seus predadores. O melhor exemplo que conheço é o búfalo africano. Este animal é capaz de se defender de todos os predadores, incluindo leões. Uma vez vi um documentário em que búfalos atacam e matam filhotes de leão.


Predação

Predação é uma interação biológica onde um organismo, o predador, mata e come outro organismo, seu presa. Faz parte de uma família de comportamentos alimentares comuns que incluem parasitismo e micropredação (que geralmente não matam o hospedeiro) e parasitoidismo (que sempre o faz, eventualmente). É diferente de necrófago em presas mortas, embora muitos predadores também o façam sobreposições com herbivoria, já que predadores de sementes e frugívoros destrutivos são predadores.

Predadores podem procurar ou perseguir presas ativamente ou esperá-las, geralmente escondidos. Quando a presa é detectada, o predador avalia se deve atacá-la. Isso pode envolver emboscada ou perseguição predatória, às vezes após perseguir a presa. Se o ataque for bem-sucedido, o predador mata a presa, remove todas as partes não comestíveis, como a concha ou os espinhos, e a come.

Predadores são adaptados e frequentemente altamente especializados para caça, com sentidos agudos como visão, audição ou olfato. Muitos animais predadores, vertebrados e invertebrados, têm garras ou mandíbulas afiadas para agarrar, matar e cortar suas presas. Outras adaptações incluem discrição e mimetismo agressivo que melhoram a eficiência da caça.

A predação tem um poderoso efeito seletivo sobre as presas, e as presas desenvolvem adaptações antipredadoras, como coloração de alerta, alarmes e outros sinais, camuflagem, mimetismo de espécies bem defendidas e espinhos defensivos e produtos químicos. Às vezes, predador e presa se encontram em uma corrida armamentista evolutiva, um ciclo de adaptações e contra-adaptações. A predação tem sido um grande impulsionador da evolução, pelo menos desde o período Cambriano.


Ver a presa virar predador sugere ratos como modelo de visão

Ao estudar a forma como os ratos usam sua visão, os cientistas podem aprender mais sobre como o cérebro humano toma decisões com base em pistas visuais, dizem os neurocientistas Cristopher Niell e Jennifer Hoy.

O uso de ratos - geralmente presas para animais maiores - como um modelo de função do sistema visual é considerado uma forma ineficaz de estudar a visão humana. Os camundongos são daltônicos e sua acuidade visual é cerca de 100 vezes pior do que a de um humano, sugerindo que sua visão é tão pobre que eles nunca poderiam fornecer informações sobre as funções visuais de mamíferos de ordem superior, como os humanos.

Em um artigo publicado online antes da impressão na revista Current Biology, Niell e Hoy demonstraram com sucesso que os ratos realmente usam sua visão para pegar a presa - em seus experimentos, um grilo.

“Eu tinha aprendido sobre corujas produzindo comportamento de captura de presas e como isso está relacionado ao desenvolvimento e à plasticidade”, disse Hoy, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Niell. “Eu pensei: 'Uau, não seria bom se pudéssemos acessar os circuitos cerebrais da maneira que podemos para os ratos '. Então eu me perguntei se poderíamos fazer com que os ratos produzissem o mesmo comportamento. ”

Para perseguir essa ideia, Hoy colocou um grilo no habitat de um rato, uma pequena caixa com lados brancos lisos onde o grilo foi rapidamente capturado e comido. A próxima etapa foi determinar quais sentidos o mouse usou para localizar e se aproximar de sua presa.

Em uma série de experimentos, a equipe de Hoy mostrou que os ratos são dramaticamente mais bem-sucedidos em seguir e pegar os grilos quando são capazes de vê-los. 96% dos grilos usados ​​no estudo foram capturados com sucesso. Quando os ratos foram equipados com tampões de ouvido, eles capturaram os grilos com a mesma facilidade com que podiam ouvir, mas quando os ratos foram colocados no escuro, demoraram quase quatro vezes mais para localizar os grilos.

Em seguida, os pesquisadores descobriram que, se a visão e a audição fossem bloqueadas ao mesmo tempo, a precisão da abordagem e as taxas de captura caíam muito mais dramaticamente do que quando apenas uma entrada sensorial era bloqueada. Isso sugere, eles disseram, que as pistas auditivas podem ajudar na captura da presa na ausência de visão, mas que a visão serve como a pista dominante que permite abordagens rápidas e precisas à distância.

Como teste final, os grilos foram colocados atrás de uma barreira de acrílico transparente que eliminou todas as pistas não visuais. Os camundongos faziam abordagens precisas para suas presas apenas na luz e faziam contato com o acrílico bem na frente dos grilos. Essa abordagem permitiu aos pesquisadores determinar a que distância os ratos estavam em média quando começaram a mirar com precisão na presa.

Os resultados fornecem evidências convincentes de que o rato depende de sua visão durante a caça, disseram Niell e Hoy.

“O mouse é fácil de estudar porque podemos olhar e ver como os neurônios funcionam de maneiras que não podemos em primatas e humanos”, disse Niell, professor de biologia e membro do Instituto de Neurociência da UO. “Queremos usar o mouse como modelo de visão, e essa pesquisa é muito reconfortante. ”

Em experimentos futuros, Niell e Hoy querem examinar o uso da visão durante a captura de presas para estudar como o cérebro codifica e transforma as informações que recebe dos olhos. Além do córtex visual, eles se interessam pela parte mais primitiva do cérebro, o colículo superior, que é responsável por reações instintivas a luzes, movimentos e sons.

Há muito que se desconhece sobre como os olhos, o córtex visual e o colículo superior interagem entre si durante o comportamento, disse Niell. "Se eu jogar um Frisbee para você e você estender a mão para pegá-lo, como você faz isso?"

A pesquisa pode eventualmente ter implicações em algumas condições humanas, disse Hoy. A incapacidade de suprimir estímulos sensoriais que distraem durante as tarefas, por exemplo, tem sido implicada no transtorno de déficit de atenção e hiperatividade. Hoy diz que quer descobrir como um cérebro humano é capaz de se concentrar em um único objeto e como essa habilidade se desenvolve à medida que as pessoas amadurecem.

“Há esse fenômeno de desenvolvimento em que, se uma criança está focada em uma tarefa, ela se distrai facilmente com atividades na periferia, ao passo que com um adulto isso é muito menos verdadeiro", disse Hoy. "Esse processo se desenvolve à medida que amadurecemos, e esse desenvolvimento é importante para nos focarmos como adultos. Não acho que alguém entenda totalmente como esse processo funciona, e é isso que acho interessante. ”

Os co-autores do artigo foram a estudante de doutorado em psicologia da UO Iryna Yavorska e Michael Wehr, professor de psicologia e membro do Instituto de Neurociência. O National Institutes of Health apoiou a pesquisa por meio de bolsas para Hoy e Niell.


O papel crucial dos predadores: uma nova perspectiva sobre ecologia

Os cientistas começaram recentemente a compreender o papel vital desempenhado pelos principais predadores nos ecossistemas e os impactos profundos que ocorrem quando esses predadores são exterminados. Agora, os pesquisadores estão citando novas evidências que mostram a importância dos leões, lobos, tubarões e outras criaturas no topo da cadeia alimentar.

Encontrados no Palácio Norte em Ninevah, painéis de pedra representando a Caça ao Leão Real do último rei assírio, Assurbanipal, são tão violentos quanto qualquer videogame: uma leoa voa de cabeça para baixo, flechas saindo de suas costas e barriga. Abaixo dela, um homem recua, flechas perfurando suas passagens nasais enquanto outro homem arrasta sua parte traseira atrás de si. Da carruagem do rei, assistentes enfiam lanças no peito de outro.

Os painéis têm dois mil anos e meio e a história que contam está quase no fim. Na África, o número de leões diminuiu drasticamente na última década, chegando a 23.000. O tigre está perto da extinção. No início deste ano, um leão da montanha caminhou 1.800 milhas de Black Hills em Dakota do Sul até a Costa Leste - uma das viagens mais longas registradas do mundo por um mamífero terrestre - apenas para ser morto por um veículo utilitário esportivo perto de Milford, Connecticut, 50 milhas da cidade de Nova York.

Assim como os leões, tigres e ursos do mundo estão desaparecendo em todo o mundo, um consenso científico está emergindo de que eles são essenciais para o funcionamento do ecossistema, exercendo controle sobre predadores menores, presas e o mundo das plantas. Estudos de predação - uma chamada força "de cima para baixo" na natureza - sempre foram um segundo fraco para o foco tradicional da ecologia, que sustenta que a base da vida brota de processos de baixo para cima habilitados por plantas que capturam energia do sol. Embora ninguém conteste a importância da fotossíntese e do ciclo de nutrientes, os especialistas em predação estão cada vez mais convencidos de que os ecossistemas são governados de cima.

Começando com experimentos aquáticos, eles acumularam evidências consideráveis ​​de danos causados ​​às cadeias alimentares pela remoção de predadores e estenderam esses estudos à terra: a predação pode ser tão conseqüente, senão mais, do que as forças de baixo para cima. Com um novo livro abrangente (Cascatas tróficas) e um importante Ciência revisão publicada neste verão, esses especialistas apresentam o caso de que nossa perseguição de predadores ameaça os ecossistemas marinhos e terrestres que produzem alimentos, mantêm doenças humanas e zoonóticas em suspenso e estabilizam o clima.

Usando termos como "profunda ansiedade" e "grande preocupação" para sinalizar seu alarme, os autores afirmam que a perda de grandes animais, e predadores em particular, constitui a "influência mais difundida" da humanidade sobre o meio ambiente. Isso equivale, eles argumentam, a uma “decapitação global” dos sistemas que sustentam a vida na Terra.

Essas idéias dificilmente são novas: ambas as publicações catalogam décadas de trabalho examinando o poder dos predadores. Charles Elton, um ecologista de Oxford, primeiro conceituou teias alimentares na década de 1920, especulando que a remoção de lobos desencadearia hordas de veados, uma noção que pesou na mente de Aldo Leopold quando ele comparou as consequências da extirpação de lobos nas florestas alemãs com a ainda próspera, sistemas intactos nas montanhas de Sierra Madre, no México.

Essas descobertas deram origem à hipótese do “mundo verde” dos anos 1960, que sustentava que as plantas prevalecem porque os predadores controlam os herbívoros. Efeitos profundos na cadeia alimentar - causados ​​pela adição ou remoção das espécies principais - são agora conhecidos como “cascatas tróficas”. Em um experimento clássico de 1966, o biólogo Robert Paine removeu a estrela do mar roxa, Pisaster ochraceus - um voraz comedor de mexilhões - de uma área costeira no estado de Washington. Com o fim do predador, os mexilhões brotaram como milho no Kansas, eliminando algas, quitônios e lapas, substituindo a biodiversidade pela monocultura.

As evidências corroborantes se multiplicaram. Menos de uma década depois Pisaster, os ecologistas marinhos James Estes e John Palmisano chegaram à surpreendente e amplamente divulgada conclusão de que a caça às lontras marinhas havia causado o colapso das florestas de algas ao redor das Ilhas Aleutas. Enquanto o gato estava fora, as presas (ouriços-do-mar) despiram a despensa. Quando as lontras voltaram, elas regulamentaram os ouriços, permitindo o crescimento “exuberante” de comunidades de algas marinhas biodiversas. Em torno das ilhas mais distantes do mar, onde os mamíferos não haviam se restabelecido, restavam os “ouriços-barrens”.

o Ciência a revisão deste verão e outras pesquisas recentes destacaram o custo das cascatas em outros sistemas marinhos. A extirpação de grandes tubarões ao longo da costa leste causou uma irrupção de raias e o colapso de uma pescaria de vieiras com um século de idade, um vislumbre do futuro com a queda das populações de tubarões em todo o mundo. A sobrepesca de bacalhau, um dos principais predadores da lagosta e dos ouriços-do-mar, derrubou o litoral do Atlântico Norte, produzindo lagosta hiper-abundante e um mercado abundante no Golfo do Maine, bem como um ciclo de explosão e queda de ouriços na Nova Escócia, onde ouriços-do-mar foram periodicamente exterminados por doenças.

No entanto, à medida que os dados dos sistemas aquáticos proliferaram, os céticos sugeriram que as forças de cima para baixo podem estar “totalmente úmidas” - limitadas aos sistemas marinhos ou de água doce, com escassez de evidências de cascatas em sistemas terrestres.

Onde estava essa evidência? Projetar experimentos para revelar cascatas na terra, em grandes escalas e por longos períodos de tempo, parecia quase impossível. Tantos ecossistemas já haviam sido alterados de forma irreparável que os efeitos relacionados aos predadores - incluindo os danos causados ​​às cadeias alimentares, a chamada “degradação trófica” - não podiam ser medidos com certeza. Testes de longo prazo investigando interações de amplo alcance entre predadores e outras espécies prometiam ser pesados ​​e caros.

No entanto, revelações surpreendentes continuaram a surgir. Em um vale venezuelano inundado pela construção de uma barragem na década de 1980, o ecologista da Universidade Duke John Terborgh e seus alunos documentaram as estranhas perturbações que afligiam as “ilhas” do Lago Guri. Predadores de topo - onça, leão da montanha, águia harpia - fugiram das águas ascendentes. Multiplicando-se fora de controle, os macacos bugios enlouqueceram enquanto seu número disparava e as plantas que comiam aumentavam as toxinas em autodefesa. Algumas ilhas estavam cobertas de espinhos enquanto as formigas cortadeiras - não desanimadas por tatus ou outros predadores - privavam o solo de nutrientes ao carregar todas as folhas para suas tocas.

Em 1995, o acampamento terrestre obteve uma bênção extraordinária quando o Parque Nacional de Yellowstone deu a William Ripple, diretor do Programa Trophic Cascades da Universidade Estadual do Oregon, a chance de estudar a força de cima para baixo em ação. Ripple observou com espanto o retorno do lobo a Yellowstone - um ecossistema onde os alces navegaram pelo local por 75 anos - deu aos salgueiros e outras árvores a chance de se estabelecerem ao longo das margens do rio, resfriando a temperatura da água para as trutas e encorajando o retorno de castor, cujos lagos hospedam anfíbios e pássaros canoros há muito ausentes. Yellowstone provou que os danos a uma teia alimentar terrestre poderiam ser revertidos e um ecossistema restaurado com o retorno de uma única espécie. É uma lição séria para o leste dos Estados Unidos, onde a explosão do cervo-de-cauda-branca erradicou a cicuta, uma espécie-chave em florestas de madeira de lei outrora biodiversa.

No entanto, apesar de tais desenvolvimentos, os pesquisadores das cascatas tróficas têm se desesperado em conseguir dinheiro e meios para examinar a remoção de predadores em testes terrestres em larga escala e de longo prazo. Alguns lidaram com constrições adotando uma escala do tamanho de um prado mais administrável. Em um experimento de três anos, o ecologista Oswald Schmitz, da Escola de Silvicultura e Estudos Ambientais de Yale, descobriu que mesmo o menor dos predadores (aranhas) exerce uma influência mais significativa de cima para baixo nas plantas do que os fatores de baixo para cima. O tipo de predação - caça ativa versus caça de emboscada - também parece ter consequências, afetando a composição das comunidades de plantas e os níveis de nitrogênio. As aranhas que caçam reduzem ativamente a densidade do gafanhoto, permitindo que a grama e o goldenrod dominem outras plantas e aumentando o nitrogênio disponível. A caça de emboscada tem um efeito oposto, forçando os gafanhotos, que preferem se alimentar de grama, a se abrigarem em goldenrod, produzindo uma comunidade de plantas mais diversa e menos nitrogênio. Tomados em conjunto, Schmitz diz, "é a riqueza do papel funcional dos predadores que se torna importante conservar."

Estes e Terborgh, editores da Cascatas tróficas, questionar se aranhas e gafanhotos “convencerão alguém de que orcas, grandes tubarões brancos, lobos, tigres e onças são importantes”. Mas Schmitz, que cresceu ao norte de Toronto, onde a caça ao lobo era um estilo de vida, acha que o processo está em andamento: "Peça por peça, demorou 20 anos para acumular as evidências, e o culminar está nisso Ciência papel - que o mundo é movido por predadores e também por nutrientes. Temos que prestar atenção à sua saúde e bem-estar se quisermos um ecossistema saudável. Simplesmente eliminá-los porque queremos mais presas ou porque não achamos que eles sejam importantes é muito equivocado. ”

Na verdade, o Ciência revisão pressiona o caso trófico para um novo território, estendendo o impacto da predação à saúde humana. A redução nas populações de leões e leopardos em Gana levou a uma explosão de babuínos-azeitona. A liberação de tais “mesopredadores” - carnívoros de médio porte como gatos ou guaxinins que correm desenfreadamente sem controle - causou estragos em vilas locais, onde babuínos atacam rebanhos, danificam plantações e espalham parasitas intestinais para a população humana.

No Ciência papel, os autores pedem "uma mudança de paradigma na ecologia". Cientistas e administradores de terras, eles argumentam, devem adotar a força de cima para baixo como um dado "se houver alguma esperança real de compreender e gerenciar o funcionamento da natureza".

No Cascatas tróficas, Terborgh e Estes vão mais longe, criticando as agências científicas nacionais por não conseguirem financiar pesquisas sobre a remoção de predadores em sistemas terrestres, acusando-as de se apegar a antigas visões e “retardar o progresso” enquanto os ecossistemas são minados. “A ideia de que as plantas são afetadas pelas coisas que as comem,” Estes diz secamente, “não foi amplamente apreciada”.

Mas Alan James Tessier, diretor do programa da Divisão de Biologia Ambiental da National Science Foundation, discorda, afirmando que a agência financiou muitas pesquisas em processos de cima para baixo. “É ridículo falar apenas sobre controle de cima para baixo ou de baixo para cima”, disse Tessier. “Ambos estão acontecendo o tempo todo.”

Na ciência, novas idéias são corretamente recebidas com ceticismo, senão com negações e rejeições. Mas, à medida que as consequências da perda de predadores se tornam cada vez mais mensuráveis ​​e previsíveis, elas implicitamente exigem uma reavaliação de nossos antigos inimigos. Estes está tão relutante quanto qualquer cientista em opinar sobre a guerra dos lobos, mas sua frustração é clara. “Não é assim que devemos nos comportar como espécie”, diz ele.

Caroline Fraser viajou em seis continentes para escrever Rewilding the World: Dispatches from the Conservation Revolution. Seu primeiro livro, Filho perfeito de Deus: vivendo e morrendo na Igreja da Ciência Cristã, foi selecionado como um Livro notável de resenhas de livros do New York Times e um Melhor livro de resenha de livro do Los Angeles Times. Ela escreveu muito sobre direitos dos animais, história natural e meio ambiente, e seu trabalho apareceu em The New Yorker, The New York Review of Books, e Lado de fora revista, entre outros. Mais sobre Caroline Fraser →


O Efeito Dominó

As inter-relações dentro de uma teia alimentar podem ser tão intrincadas que uma cadeia de eventos perturbadores pode ocorrer quando um componente do ecossistema muda. Os ursos polares, por exemplo, dependem de focas para se alimentar. A população de focas pode diminuir se o bacalhau do Ártico, um importante suprimento de alimentos para focas, diminuir. O bacalhau come zooplâncton e o zooplâncton come algas geladas. Se a mudança climática faz com que o gelo marinho derreta, a população de algas do gelo diminui, criando um efeito em cascata que reduz a população de ursos polares.


Como novos predadores mudam um ecossistema? Observe a presa, dizem os pesquisadores de Princeton

Predadores invasores podem devastar um ecossistema. Na verdade, uma das principais causas de extinção é a introdução de predadores em um sistema isolado como uma ilha ou um lago. A destruição geralmente é atribuída às escolhas alimentares do predador, mas às vezes a chave está nas respostas dos animais presas, de acordo com uma equipe internacional de pesquisadores liderada por Robert Pringle de Princeton.

“Você realmente não pode entender as interações predador-presa - ou como os predadores afetarão a biodiversidade e os ecossistemas - sem entender o comportamento da presa”, disse Pringle, professor associado de ecologia e biologia evolutiva. “As maneiras pelas quais as presas mudam seu comportamento para evitar serem comidas é uma coisa difícil de prever, mas sem entender isso, você não pode prever mais nada. A maior parte da teoria em ecologia simplesmente assume que os predadores comem presas, fim da história. O mundo real é mais complicado. Mas não é tão complicado que não possamos chegar ao fundo disso. ”

Para estudar os impactos da invasão de predadores, uma equipe de pesquisa liderada por Rob Pringle de Princeton usou três espécies de lagartos: um predador, o lagarto de cauda encaracolada (Leiocephalus carinatus, embaixo à esquerda), e duas espécies de presas, anoles verdes (Anolis smaragdinus, superior) e anóis marrons (Anolis sagrei, canto inferior direito). Eles descobriram que os anoles podiam coexistir pacificamente, com anoles verdes nas árvores e anoles marrons mais perto do solo, mas a introdução de predadores levou os anoles marrons para as árvores, intensificando a competição e minando sua capacidade de coexistir. Seus resultados, portanto, desafiam a generalidade da hipótese de predação-chave e apóiam a competição em refúgio.

A questão está se tornando cada vez mais premente, observou o co-autor Rowan Barrett, o Canadá Research Chair of Biodiversity Science na McGill University em Montreal, Quebec. “A atividade humana está aumentando a ocorrência de novos predadores sendo introduzidos em ecossistemas anteriormente isolados”, disse ele. “Nosso trabalho mostra que as consequências dessas invasões de predadores para a biodiversidade podem depender fortemente de mudanças no comportamento das presas que alteram a forma como as espécies usam seus ambientes.”

Para resolver a questão, a equipe usou três espécies de lagartos: um predador, o lagarto de cauda encaracolada Leiocephalus carinatus, e duas espécies de presas, anoles verdes (Anolis smaragdinus) e anóis marrons (Anolis sagrei) Seus resultados aparecem na edição de 6 de junho da Nature.

Os pesquisadores viajaram para 16 pequenas ilhas nas Bahamas que usaram como ecossistemas experimentais. Os anóis marrons foram estabelecidos em todos os 16, e os pesquisadores introduziram os outros dois lagartos separadamente ou em combinação.

“É tão raro em ecologia ser capaz de manipular ecossistemas inteiros - essas pequenas ilhas são como grandes placas de petri oceânicas que nos permitem realizar experimentos realmente apertados e convincentes”, disse Pringle. “Simplesmente não é possível fazer isso na maioria dos lugares.”

Rob Pringle (à esquerda) e Arash Askary, da Universidade McGill, procuram lagartos em uma ilha das Bahama para coletar amostras fecais para a codificação do DNA. Pringle concebeu este experimento de 16 ilhas em 2010 e introduziu os anoles verdes (presas) e os lagartos de cauda encaracolada (predadores) em diferentes combinações em 2011. Ele teve um breve pânico em 2013, quando parecia que os anoles verdes não iriam se estabelecer populações em qualquer uma das ilhas. “Fiquei muito aliviado quando, em 2014, começamos a ver o padrão emergindo, com as populações de anoles verdes explodindo, mas apenas nas ilhas sem lagartos de cauda encaracolada.”

Os pesquisadores descobriram que, na ausência de predadores, as duas espécies de anoles coexistiam perfeitamente, com anoles verdes nas árvores e anoles marrons vivendo mais perto do solo. As duas espécies competiam por insetos, mas a competição “não era severa”, disse Pringle. Mas quando a equipe apresentou os predadores de cauda encaracolada, os anoles marrons fugiram para as árvores, onde o robusto lagarto terrestre não pôde seguir. Isso intensificou a competição entre as duas espécies de presas por espaço e comida, o que prejudicou sua capacidade de coexistir. Os resultados sugerem que, quando a presa pode responder rapidamente à presença de um predador, alterando seu comportamento, os predadores podem reduzir a capacidade de coexistência das espécies de presas.

“Uma das principais implicações do nosso estudo é que o tamanho dos refúgios que as presas têm dos predadores pode ser muito importante para garantir que as presas não sejam extintas”, disse Todd Palmer, coautor da Universidade de Flórida. “Quando não há espaço suficiente para a presa sair sem o risco constante de ser comida, algo tem que ceder, e é quando vemos espécies desaparecendo. Alguns dos exemplos mais recentes de extinção de espécies catastróficas, como o colapso de um grupo realmente diverso de espécies de peixes nos grandes lagos africanos, podem ter ocorrido em parte porque simplesmente não havia espaço seguro suficiente nesses ecossistemas. Portanto, nossas descobertas não apenas nos dão algumas pistas sobre como gerenciar futuras introduções de predadores, mas também uma melhor compreensão de como as extinções passadas podem ter surgido. ”

Os pesquisadores caminham entre as ilhas na maré baixa. A partir da esquerda: Josh Daskin, Ph.D. 2017 Pringle Naomi Man em não Veld da McGill University e Tyler Kartzinel, um ex-associado de pesquisa de pós-doutorado no laboratório de Pringle.

Esta pesquisa “fornece um belo contra-exemplo para uma teoria ecológica clássica”, disse Gaku Takimoto, um ecologista teórico da Universidade de Tóquio que não esteve envolvido na pesquisa. “Em teoria, a predação promove a coexistência de espécies de presas concorrentes ao esmagar competidores superiores e tomar o partido de competidores inferiores, mas seu experimento mostrou que o risco de predação fez com que um competidor superior mudasse seu habitat para usurpar o de competidores mais fracos e destruir sua coexistência.”

Os cientistas sabem há muito tempo como os “predadores-chave” podem ser importantes para ecossistemas saudáveis. De acordo com a teoria do predador-chave, os predadores de topo podem evitar que qualquer espécie de presa se torne muito abundante e supere todas as outras espécies de presas, o que geralmente deve aumentar a diversidade das espécies em níveis baixos da cadeia alimentar. Embora este estudo não altere esse conceito, ele destaca que um ecossistema com um predador de topo não será necessariamente mais diverso do que um sem um predador de topo.

“Predadores podem reduzir a diversidade de espécies de presas”, disse Pringle. “Isso não é‘ bom ’e não é‘ ruim ’- é o que é. O importante para mim é que entendamos como e por que os predadores têm os efeitos que têm, para que possamos prever o que acontecerá quando os ecossistemas ganharem novos predadores por meio de invasões ou quando perderem os predadores existentes por meio de extinções. Isso é realmente o que nosso estudo pretendia fazer. Não é uma peça de moralidade. Não há bem nem mal. Estamos apenas tentando obter uma compreensão clara da biologia. ”

Os cientistas ainda não entendem completamente todas as maneiras como os predadores introduzidos afetam as espécies de presas residentes. Em alguns casos, é claro, um predador introduzido pode devastar as populações de presas simplesmente devorando-as. Mas as presas também podem responder aos predadores de maneiras que reduzem a probabilidade de serem comidas - como se escondendo em árvores, como os anoles marrons faziam. Lá, o risco de predação é baixo, mas essas áreas ficam lotadas e a competição se torna intensa. Isso leva ao resultado oposto do cenário clássico de predação fundamental que a equipe de Pringle chamou de "competição de refúgio".

“Após seis anos de monitoramento populacional, descobrimos que os lagartos de cauda encaracolada desestabilizaram a coexistência das espécies de presas concorrentes, forçando anoles marrons e verdes a compartilhar os mesmos refúgios livres de predadores e intensificando a competição entre eles, levando à extinção de algumas populações, ”Disse Barrett de McGill. Seus resultados, portanto, desafiam a generalidade da hipótese de predação-chave e apóiam a hipótese de competição em refúgio neste ambiente, disse ele.

Man in ’t Veld realiza um censo de lagartos com uma garrafa de esguicho cheia de tinta vermelha. O trabalho de campo não foram as férias tropicais que muitos imaginam, disse Pringle. “Você diz às pessoas que tem um projeto de pesquisa nas Bahamas, e quase todo mundo tem essa reação sarcástica - 'Oh, vida difícil!' Mas o fato é que este projeto tem sido o trabalho mais estafante, mais desconfortável e fisicamente exigente que eu ' eu já fiz: rastejando em nossas mãos, joelhos e barrigas através de uma vegetação muito densa em rochas calcárias realmente afiadas em um calor de 90 graus. Tivemos muitos cortes e hematomas. Alguns de nós levaram pontos. Definitivamente, não estou reclamando. Temos muita sorte de poder trabalhar no campo em qualquer lugar, e este não é apenas um lugar espetacularmente bonito, mas também aquele que oferece oportunidades únicas de fazer pesquisas experimentais realmente elegantes. Foi uma explosão. Mas sempre foi engraçado para mim o contraste entre o que as pessoas imaginam quando você diz que trabalha nas Bahamas e a natureza de como realmente é o trabalho. ”

Os pesquisadores queriam ir mais fundo do que simples pesquisas populacionais, então eles conduziram o metabarcoding de DNA em amostras fecais de cada espécie de lagarto, para analisar suas dietas. Metabarcoding de DNA, uma ferramenta poderosa que usa pequenos fragmentos de DNA fecal para identificar as espécies de presas comidas por um predador, mostrou como as espécies de lagartos estavam competindo por comida nas ilhas. Os pesquisadores também usaram a análise de isótopos estáveis ​​para analisar como os tratamentos experimentais afetaram o comprimento das cadeias alimentares nas ilhas e a posição de cada espécie na cadeia alimentar.

Juntas, essas técnicas permitiram aos pesquisadores entender seus resultados muito mais profundamente, disse Pringle. “Muitas vezes, você executará um experimento em campo e obterá alguns resultados, mas não necessariamente entenderá por que obteve esses resultados - você pode ter um melhor palpite ou uma hipótese favorita, mas muitas vezes é um pouco ambígua ," ele disse. “Há muito tempo é um objetivo meu integrar novas técnicas, como metabarcoding de DNA, com técnicas estabelecidas, como experimentos de campo com botas lamacentas, para tentar obter mais informações sobre o mecanismo. Neste estudo, nós realmente entrelaçamos todos esses elementos ao longo do experimento de seis anos, e isso é muito gratificante. ”

Pringle compartilha a coautoria com Tyler Kartzinel, um ex-pós-doutorado em seu laboratório que agora está na Brown University, e com Palmer da UF. Other Princeton co-authors are graduate student Matthew Hutchinson and graduate alumni Tyler Coverdale (Ph.D. 2018) and Josh Dakin (Ph.D. 2017). Undergraduate Lauren Wyman (Class of 2014) contributed to the fieldwork, and she and Annie Ferlmann (Class of 2016) both did senior theses using data from this project.

“Dr. Pringle was able to mimic naturally occurring introductions of new competitors and predators and then track what happens in real time,” said Jodie Jawor, a program director at the National Science Foundation, which funded this research. “This is a rare and valuable test of what happens to communities when new species are introduced. … Habitats and the composition of animal communities can change for various reasons — natural disasters, development, construction — so this work helps us understand the ecological impacts and potentially address them proactively and more fully informed.”

“Predator-induced collapse of niche structure and species coexistence,” by Robert M. Pringle, Tyler R. Kartzinel, Todd M. Palmer, Timothy J. Thurman, Kena Fox-Dobbs, Charles C. Y. Xu, Matthew C. Hutchinson, Tyler C. Coverdale, Joshua H. Daskin, Dominic A. Evangelista, Kiyoko M. Gotanda, Naomi A. Man in ’t Veld, Johanna E. Wegener, Jason J. Kolbe, Thomas W. Schoener, David A. Spiller, Jonathan B. Losos & Rowan D. H. Barrett, appears in the June 6 issue of Nature (DOI: 10.1038/s41586-019-1264-6). The research was supported by the United States National Science Foundation (grant DEB-1457697), the Princeton Environmental Institute, a Canada Research Chair, and a Vanier Canada Scholarship from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.


O gambá comum é um marsupial nativo da Austrália. Este gambá foi introduzido na Nova Zelândia, onde não tinha predadores naturais e tinha um abundante suprimento de comida. Qual destes provavelmente ocorreu alguns anos após a introdução deste gambá na Nova Zelândia?

A. Os gambás foram extintos.

B. Os gambás desenvolveram expectativa de vida mais curta.

C. A população de gambás cresceu para um tamanho maior.

D. A população de gambás evoluiu para uma espécie diferente.


Call of the Wild: How Predators Increase Diversity

The struggle between predator and prey may seem savage and senseless to humans, but new research suggests it is not only essential for life on Earth, it also increases biodiversity.

Without the forces of one species preying on another, researchers found that species diversity drops.

"One of the key challenges of both ecology and evolutionary biology is to understand the mechanisms that maintain biodiversity," the researchers write in the study, published today (March 12), in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

The researchers built a miniature world in their laboratory &mdash they put two closely related species of bean weevils (Callosobruchus maculates e Callosobruchus chinensis) in lab enclosures, with and without a parasitic wasp, Anisopteromalus calandrae, which infects them.

At immature stages, the weevils live inside beans, chewing out when they reach maturity. They are a pest infecting many important crops. The parasitic wasp lays her eggs inside the weevil larvae in these beans.

Without the ever-present effects of a predator, one of the two weevil species would die off within 20 weeks, the researchers found. If they introduced the predator wasp into the lab ecosystem, all three would survive for 118 weeks (the length of the study &mdash that's two years, three months and two weeks).

During this time, the populations would fluctuate: For a time C. maculates would be more abundant, then C. chinensis would make a climb. The parasitic wasp seems to learn and preferentially feed on whichever species was most abundant. Because the wasp can learn and switch between the two species, its presence is what enables them both to survive.

Without the predator's presence, the researchers saw that C. maculates consistently overran and killed off C. chinensis (the two weevils are competing for resources, like food and living space). "When the parasitoid was added, it reduced the effect of direct resource competition between the two host species by depressing host densities," the researchers write.

The researchers suspect the same would hold for larger species, for example, blue jays and moths. Previous studies have indicated that the jays preferentially eat the more abundant species of moth, similar to how the wasp preys on the most abundant weevil. The jay's preferential feeding may be an ecological driver increasing moth diversity.

"Predation has an important role in greatly enhancing the coexistence of prey populations, suggesting that predator learning affects predator-prey population dynamics and shapes biological communities in nature," the authors write.

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Predator - Prey Systems

In many eco-systems there exists a main carnivorous predator which has a single type of herbivorous prey as its food source. Clearly, the main risk to the predators' expansion is a reduction in the supply of its food source, whereas in a fertile environment the main risk to the herbivore is a rise in the number of carnivores.

We can model such sytems rather effectively using differential equations.

Let us suppose that the population of carnivores at a time $t$ is $C(t)$ and the population of herbivores is $H(t)$. Clearly these variable change over time and are interdependent. For example, an increase in the population of carnovores will quickly lead to a decrease in the number of herbivores. If there were no carnivores then the herbivores would rapidly grow in number, whereas if there were no herbivores then the carnivores would soon die out.

It is suggested that, for positive constants $a, b, c, d$ a pair of equations of the following form would provide be a good model
$
frac

= pm a C(t) pm b C(t)H(t) quadquad frac
= pm c H(t) pm d C(t)H(t)
$
What signs would you need to choose in each case, why might each term be present and what would be the interpretation of each constant?

Mathematically how would we encode either of the species becoming extinct? Is there a possible steady state of numbers?

Make up some numbers which seem sensible. What happens as your model evolves? Is it possible, impossible or certain that either species becomes extinct?

How might you modify your equations for a system consisting of two different types of herbivore competing for the same, limited food supply (such as on a small island)?


Difference Between Predator and Parasite

Predators and parasites are two completely different ecological roles or niches. The differences are many between them, but in both predation and parasitism, one particular organism depends on another usually for food. Additionally, because of both parasitism and predation, the victim suffers. However, the general characteristics are unique and different in each other. The ways of approaching the victims and feeding methods are completely different in parasites from those with predators.

Predator is one of the most important ecological niches, which involves eating an organism via actively killing or immobilizing the other organism. In common simple terms, predator refers to the animal that eats the flesh of another animal by killing or immobilizing. In order to do so, predators have to develop extremely sensitive nerves viz. smell, vision, hearing, and electro reception (in aquatic predators) mainly. Agility and speed with excellent hunting strategies are vital to be a successful predator in the extremely competitive ecosystem for any animal. In addition, a predator has to be undetectable. For example, padded paws in cats are useful for them to move towards prey without making a noise. In the food chains, predators are always at the top or towards the top. As energy passes through food chains, there is a considerable energy waste of 90% at each level, which results that predators receive the least amount as they are at the top of food chains. Usually, the number of individuals in each trophic level of any ecosystem varies, and the number of predators is very small compared to all other levels. Predator’s main role in the ecosystem is to maintain the prey population, and they improve the bio diversity by preventing a single species becoming dominant. Predators are obviously carnivorous in most cases, while omnivorous predators are also there. Some of the most prominent carnivores are lions, tigers, crocodiles, sharks, eagles, and snakes.

Parasite is any organism that lives inside or outside another organism, known as host, to obtain nourishment. Through parasitism, the host does not get any benefit from this association instead, the parasite always gets the advantage. Usually, parasite is much smaller than its host is. Parasites are highly specialized to survive from its host, and they have an extremely fast reproduction rate than the host. Mainly, there are two types of parasites called ectoparasites and endoparasites, depending on the inhabited location of the host. Many parasites are fatal to its owner, while some are not. It is difficult to quantify the amount of energy that a parasite has extracted from its host via standard ecological methods. Therefore, food chains rarely include parasites. However, parasites have been extremely successful and have developed many adaptations for their lifestyles. Usually, they are minute and almost undetectable due to the miniature size, could observe them only through a microscope. Nevertheless, macro sized parasites such as lampreys are also there. Apart from being feeding parasites, sometimes there are brood parasites, meaning that they depend on others for breeding purposes (e.g. Asian koels lay their eggs inside the nests of crows).

What is the difference between Predator and Parasite?

· A predator feeds on the flesh of its prey, whereas a parasite feeds not necessarily on mea but mostly blood.

· Predator kills the prey at once and eats it soon after killing, while parasite kills the host slowly and gradually after weakening.

· Usually, parasites are much smaller than the host is, whereas predators could be either small or larger than the prey.

· Parasites have a very high reproduction rate but the predators reproduce slowly.

· Population size of the predator is smaller compared with prey, while parasite populations are much larger compared to host.

· Usually, predation involves animals while parasitism is common among all the organisms.

· Predators are at the top levels of food chains, but parasites have not been included in food chains.


Assista o vídeo: Predator Hunting Grounds - 100M Combistick Precision, Two Birds One Stone, Splash. 4 Boosting Guides (Agosto 2022).