A Dinâmica Da Predação

INTRODUÇÃO

Os ciclos populacionais das espécies são do conhecimento da ecologia de populações mesmo antes de 1924, quando alguns artigos foram publicados sobre o número da população de animais: suas causas e efeitos. Temos como exemplo os estudos de Charles Elton que se referia aos mamíferos na floresta boreal e tundra canadense, onde as populações do lince, que é o predador, e da lebre-da-neve, que é sua principal presa, variavam de acordo com o tempo. Este ciclo era tão previsível que dá-se a entender que a relação dos predadores e suas presas podem estar altamente sincronizadas. Este estudo gerou muitos questionamentos, e no início do século XX muitas hipóteses surgiram tentando explicar este ciclo.

Os estudos de interações predador-presa tenta responder, no mínimo, duas questões: a quantidade de predadores é afetada se o número de presas é inferior aos recursos necessários aos predadores? A dinâmica das interações predador-presa faz com que as populações oscilem?

OS CONSUMIDORES PODEM LIMITAR AS POPULAÇÕES-RECURSO

Com o aumento da população, os recursos se tornam mais limitados, elevando a mortalidade, pois os indivíduos possuem mais chances de morrer de doença, fome e predação, e há risco de uma população não conseguir produzir filhotes necessários para o equilíbrio ecológico. Consequentemente as populações de consumidores são autorreguladas devido suas ações sobre seus recursos.

A erva-de-são-joão é uma espécie europeia que é tóxica para as criações de bovinos e ovinos que acidentalmente se estabeleceu no norte da Califórnia no início dos anos 1900. Em 1944, a erva tinha se espalhado sobre quase um milhão de hectares de fazendas em 30 países. A infestação foi controlada pela produção de besouros do gênero Chrysolina.

Os especialistas em controle biológico pegaram emprestado um besouro herbívoro do gênero Chrysolina de um programa de controle australiano. Em 10 anos após os primeiros besouros terem sido liberados, a erva-de-são-joão tinha sido praticamente eliminada como uma praga das fazendas. Os biólogos estimaram que sua abundância foi reduzida em mais de 99%.

MUITAS POPULAÇÕES DE PREDADORES E PRESAS AUMENTAM E DIMINUEM EM CICLOS REGULARES

A variação dos ciclos populacionais vai de espécie para espécie e até mesmo dentro de uma espécie. Os predadores que se alimentam de herbívoros de ciclo curto tem seu próprio ciclo populacional curto e os predadores de herbívoros de ciclo longo, tem seu ciclo mais longo. Sendo que o comprimento dos ciclos também pode variar de acordo com o habitat.

Os ciclos populacionais estão sincronizados, onde os predadores comem as presas, reduzem seus números e assim os predadores passam fome e tem seu número de indivíduos reduzido. Com menos predadores no habitat, as presas sobrevivem melhor e sua população começa a crescer. E com o aumento da população de presas, a população de predadores começa a aumentar novamente, iniciando assim um novo ciclo.

A relação entre natalidade e mortalidade, as mudanças no ambiente podem causar ciclos populacionais diferentes. A maioria das interações predador-presa tem retardos de respostas devido ao tempo exigido para produzir filhotes, sendo que o período de um ciclo populacional deve ser cerca de 4 a 5 vezes o tempo de resposta.

Ocorre também os retardos de tempo nas relações entre patógenos e seus hospedeiros. A densidade populacional do hospedeiro é relativa à transmissão dos patógenos. Com o alto número de hospedeiros, os patógenos infectam os indivíduos em alta velocidade. Com a disseminação dessa doença, a população do hospedeiro tem uma queda brusca, tornando assim o número de hospedeiros menor e dificultando a ação dos patógenos, criando a deixa para a população dos hospedeiros se reerguerem.

Temos como exemplo a população da lagarta-de-tenda da floresta, que quando atacam bosques, aumentam seu número em tal densidade que podem desfolhar árvores em vastos quilômetros, e elas são controladas por um patógeno virulento, o vírus da poliedrose nuclear (NPV), que atacam as lagartas em alta escala, reduzindo o número da população de lagartas.

O experimento de Huffaker estabeleceu populações experimentais em um determinado local, bandejas, onde ele poderia variar o número, a área da superfície exposta e a dispersão de laranjas que ele proporcionou como alimento para as presas, onde ele usou o ácaro-de-seis-pontos (Eotetranychus sexmaculatus), uma praga das frutas cíctricas como a presa, e um outro ácaro, Typhlodromus occidentalis como predador.

O experimento demonstrou que populações de predadores e presas podem coexistir a um longo período, se alguma presa puder encontrar refúgio em esconderijos, porém se o ambiente é complexo e os predadores não podem facilmente encontrar presas escassas, a estabilidade pode ser atingida.

MODELOS MATEMÁTICOS SIMPLES PODEM REDUZIR AS INTERAÇÕES CÍCLICAS PREDADOR-PRESA

Antes da criação experimental de Huffaker dos ciclos predador-presa no laboratório, os biólogos teóricos tinham desenvolvido modelos matemáticos numa tentativa de reproduzir este fenômeno populacional no papel. Alfred J. Lotka e Vito Volterra desenvolveram as primeiras descrições matemáticas que prevê oscilações nas abundâncias das populações predador-presa, com os números dos predadores ficando atrás daqueles das presas.

O modelo Lotka-Volterra calcula a taxa de variação na população de presas e a taxa de variação na população de predadores, como se cada uma fosse influenciada pela abundância da outra. Seguindo uma convenção comum, designamos o número dos indivíduos de predadores por P e o de indivíduos de presas por V. A taxa de variação na população de presas pode ser escrita em palavras como:

[a taxa de variação na população de presas] =

[a taxa de crescimento intrínseca da população de presas] –

[a remoção de indivíduos das presas por predadores]

O primeiro termo é o crescimento exponencial irrestrito da população de presas na ausência de predadores, que encontramos multiplicando a taxa de crescimento exponencial (r) pelo número de indivíduos de presas (V). O segundo termo é a remoção de presas pelos predadores, sem contar outras causas de morte, cVP. O modelo de Lotka-Volterra assume que a predação varia na proporção direta da probabilidade de um encontro aleatório entre predador e presa, que é o produto das populações