RICARDO MOTTA PINTO COELHO


PROJETO 3


3) Sucessão

Considere os dados abaixo (Tabela 1) sobre sucessão de algas fitoplanctônicas em um reservatório tropical. Esses dados foram extrapolados com base em observações realizadas no reservatório da Pampulha no período 1985 - 1998, graças ao biomonitoramento plurianual levado a cabo nesse ambiente pelo nosso grupo de pesquisas na UFMG. Os dados a seguir referem-se a um ciclo sazonal completo, em número de indivíduos por mililitro.

Tabela_1 - Evolução sazonal de algas fitoplanctônicas no reservatório da Pampulha, Belo Horizonte, MG. Dados hipotéticos extrapolados a partir do Estudo Ecológico de Longa Duração (1985-1998) realizado naquele ambiente pelo laboratório de Ficologia, ICB, UFMG sob a coordenação da Profa. Alessandra Giani. Dados extrapolados por esse autor.

Oocysits Eutetramorus Scenedesmus Cryptomonas Trachelomonas Microcystis_1 Microcystis_2 Merismopoedia
Jan 2000 40 10 0 23 0 0 21
Fev 1850 590 8 0 33 0 0 0
Mar 1580 2800 32 12 33 0 0 0
Abr 400 35000 270 84 33 0 0 0
Mai 35 450 40 143 1250 0 0 0
Jun 6 100 17 790 8790 0 0 300
Jul 0 600 8 910 3500 0 12 676
Ago 0 180 2 45 670 25 240 88
Set 0 0 3 15 33 55 77 4300
Out 0 0 15 0 33 75 129 2300
Nov 0 0 120 0 2 3 0 500
Dez 0 0 0 0 12 0 0 930


Atividades:

1) Faça inicialmente uma meta-análise dos dados apresentados. Que tipo de informação é apresentada? Quantas observações temos? Qual é o período de observação? E quais as algas apresentadas? Será que todas as algas presentes na comunidade foram consideradas? Quais são os métodos de coleta e contagem do fitoplâncton? Pesquise na literatura (veja a bibliografia mínima) e discuta com seus colegas.

2) Plote os ciclos sazonais de todas as espécies apresentadas, colocando os meses no eixo das abcissas e as abundâncias das espécies no eixo das ordenadas. Experimente agrupar as espécies em um mesmo gráfico. Observe as diferentes unidades e os problemas que irão surgir nessa representação. Use amplitudes de escalas diferentes e diversas representações (escala linear, logarítimica, etc). Compare seus dados com aqueles apresentados na figura 12.3 de nosso livro (página 133) e com os gráficos de seus colegas. Discuta as melhores formas de representar dados de abundância de organismos. Quais são os problemas de se representar apenas as abundâncias? O que aconteceria com esses números, caso representássemos os dados de biovolume, como na figura (12.3)? Use, de preferência, um programa científico de plotagem de gráficos (Sigmaplot). Caso não esteja disponível, você pode usar qualquer planilha eletrônica normalmente disponível nos PC´s. Sugerimos, nesse caso, usar a planilha Quatro-Pro da Corel (Corel-Office 2000).

3) Aproveite essa ocasião e aprenda um pouco sobre a ecologia das algas. Algas são provavelmente os produtores mais abundantes (e mais antigos) da biosfera. Elas não tem apenas um nome complicado em latim...Você sabe quais são os principais tipos (divisões) de algas? E os seus tamanhos e biovolumes? Existem algas coloniais no nosso exemplo? Quais são elas? Você sabe o que é um tricoma? E um cenóbio? Existem algas com gelatina? Quais são as vantagens adaptativas das algas com flagelos? Como será que as algas se reproduzem? Algas têm sexo? Quanto tempo vivem as algas? Quem são seus consumidores? Existem algas com formas muito bizarras. Porquê? Discuta: o fitoplâncton apresenta, em geral, pouco endemismo mas a raridade é uma caracteristica essencial da comunidade. Compare essas características com outras comunidades. Vale a pena saber um pouco mais sobre essa fantástica comunidade!!!.

4) Agora que você já aprendeu um pouco sobre as nossas algas, faça uma classificação nos dados acima. O conhecimento da biologia e ecologia das algas será essencial para a correta interpretação dessa análise. Nós vamos usar aqui um método hierárquico (veja à página 72) . Quanto ao método de ligação (veja à página 77), usaremos, nos exemplos a seguir, o método do " vizinho mais próximo" e o "método do vizinho mais longíquo". A questão central agora é a escolha de um bom coeficiente de similaridade. Usaremos aqui dois coeficientes binários (veja outros a página 65): a distância euclidiana que vai ser extremamente influenciada pelas densidades. Depois vamos trabalhar com o coeficiente de Pearson uma vez que ele é muito usado em Ecologia sendo menos influenciado por valores extremos (veja a tabela 5.8 na pág. 68).

Veja, a seguir, os resultados dessas análises. Eu usei o programa SYSTAT versão 8, para PC (Windows 98) publicado em 1998. Na figura a seguir, temos o resultado da análise de classificação usando o método do vizinho mais longíquo (página 78) e o coeficiente de Pearson.

Figura 1 - Classificação do fitoplâncton do reservatório da Pampulha, usando o método de ligação do "vizinho mais longíquo" e o coeficiente de similaridade de Pearson. Os nomes das variáveis são apenas códigos e apresentam apenas certa semelhança com os nomes científicos das algas.



Na próxima figura você verá a mesma análise hierárquica, porém usando o método de ligação do "vizinho mais próximo" e o índice de similaridade da distância euclidiana.

Figura 2 - Classificação com a técnica do "vizinho mais próximo", usando o coeficiente da distância euclidiana. Os nomes das variáveis são apenas códigos e apresentam apenas certa semelhança com o nome real das algas.

Compare atentamente as figuras acima. Elas são bem diferentes entre si. Discuta com seus colegas e selecione aquela que for mais adequada a realidade dos dados. Como você pode ver, existe uma enorme diferença entre os padrões isolados por cada método. Por isso, investimos tanto esforço no livro para ressaltar a importância dos métodos de classificação e da correta escolha dos índices de similaridade. Na realidade, a técnica da análise de agrupamento (classificação hierárquica) é uma técnica de uso universal em ecologia, de uso consagrado em centenas de publicações na área.

Discuta os padrões encontrados. Justifique os grupos formados em termos de similaridades ecológicas e taxonômicas. Tente explicar o ciclo sazonal do fitoplâncton em um lago tropical a partir da evolução dos fatores físico-químicos e dos principais consumidores das algas, o zooplâncton.

Agora refaça essa mesma análise usando as opões acima e veja se você chega aos mesmos resultados. Use outros coeficientes bem como outras técnicas de ligação apresentados no capítulo 5 do nosso livro. Peça ao seu docente para organizar um seminário sobre métodos de classificação e ordenação em Ecologia.



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Página criada em 27 de fevereiro de 2001 e atualizada em 31/10/2016
Prof. Ricardo Motta Pinto Coelho
Dépt. Sciences Bbiologiques
Université de Montréal, UdM, Montréal, Québec.
E-mail: rpcoelho@globo.com