História da Biogeografia

Biogeografia é o estudo dos padrões de distribuição em larga escala da flora e fauna. Os estudos modernos datam do século XIX, quando os biólogos perceberam que as antigas mudanças na geologia e na geografia do globo ajudaram as plantas e os animais a expandir ou contrair seu alcance. Idéias evolucionistas e, depois, a noção de deriva continental, tornaram-se conceitos-chave.

Macroecologia

A macroecologia é a ecologia em grandes escalas espaciais, concentrando-se na identificação das forças ecológicas e evolutivas que influenciam os padrões de tamanho corporal, tamanho da área geográfica, abundância, diversidade e tendências macroevolutivas relacionadas. O campo tem tradicionalmente focado em comparações entre espécies, mas trabalhos recentes começaram a analisar padrões macroecológicos de uma perspectiva geográfica.

Essa mudança torna as ligações entre traços ecológicos e padrões de diversidade mais explícitos e fornece uma abordagem unificada para a compreensão de uma série de padrões ecológicos de grande escala. Métodos analíticos recentemente desenvolvidos também possibilitam a partição de padrões geográficos em componentes que compreendem as respostas adaptativas em nível de espécie de assembleias a gradientes ambientais e padrões filogenéticos decorrentes da rotatividade de espécies.

Regiões Biogeográficas

Espécies não são uniformemente distribuídas pelo globo. As maiores regiões de assembléias de animais e plantas são regiões biogeográficas, cada uma ostentando uma fauna e flora distintas. Algumas famílias e até algumas ordens de animais são endêmicas de determinadas regiões biogeográficas; outras famílias são compartilhadas por duas ou mais regiões; algumas famílias são cosmopolitas e encontradas em todas as regiões. O delineamento das regiões biogeográficas tradicionais era bastante subjetivo.

Recentemente, o aumento da disponibilidade de mapas de alcance de espécies globais, o desenvolvimento de novas técnicas multivariadas e o melhor poder computacional levaram a regionalizações quantitativas que são amplamente semelhantes às regiões tradicionais, mas mostram diferenças. As zonas de transição entre às vezes são graduais, como na junção entre as regiões da fauna oriental e australiana.

Regiões (em biogeografia) são unidades espaciais de escalas variadas que transportam conjuntos de animais e plantas comparativamente distintos. Elementos faunísticos e florais são grupos de espécies que partilham um padrão similar de distribuição geográfica. Provincianismo biogeográfico é a tendência de diferentes regiões geográficas para abrigar espécies, gêneros ou famílias únicas. O endemismo é o estado de ser exclusivo de uma região geográfica específica, como uma massa de terra continental, uma região biogeográfica ou um habitat.

Zonas de transição (em biogeografia) são regiões onde uma região biogeográfica classifica em outra e contrasta com fronteiras agudas. O Great American Interchange foi a mistura das faunas da América do Sul e da América do Norte, iniciada há 6 milhões de anos, quando uma série de ilhas e uma conexão permanente com a terra preencheram a lacuna entre as massas de terra norte-americanas e sul-americanas. A perda e a fragmentação do habitat é um dos principais impulsionadores da perda de biodiversidade e da mudança nas regiões biogeográficas. Espécies exóticas (também chamadas de espécies exóticas, introduzidas e não nativas) são espécies carregadas acidentalmente ou intencionalmente em áreas fora de sua faixa natural por seres humanos.

Diversidade de Espécies

A relação espécie-área (SAR) descreve o aumento do número de espécies com o aumento da área e é muitas vezes referida como uma das poucas leis genuínas da ecologia. Diferentes modelos de regressão (matemática) podem ser ajustados aos dados de área-espécie para gerar uma curva espécie-área. O modelo de potência, S = cA zé o mais comumente usado, mas mais de 20 modelos foram propostos. Os ecologistas comunitários do início do século XIX foram os primeiros a propor um modelo matemático.

Posteriormente, o SAR tornou-se uma parte importante da biogeografia, macroecologia e conservação. Dois tipos principais de SARs são descritos: aqueles gerados a partir de áreas de amostragem (mainlands) e aqueles gerados a partir de isolados (ilhas), mais ou menos isolados uns dos outros. Existem muitas aplicações da RAE: identificar, explicar e comparar padrões na natureza, extrapolar números de espécies (upscale) e prever mudanças no número de espécies – por exemplo, extinções da perda de habitat.

As curvas de área de espécies resultam da representação gráfica do modelo, normalmente o modelo de potência ou o modelo logarítmico, ajustado a dados de área de espécies. Isolar as relações espécie-área (iSARs) resultam de uma comparação do número de espécies em ilhas oceânicas ou outros tipos de isolados, por exemplo, topos de montanhas (“ilhas celestes”) ou remanescentes florestais.

As relações de área de área de área de amostragem (saSARs) resultam da acumulação do número de espécies ao adicionar novas áreas de amostragem tipicamente contínuas (ou aumentar a área pesquisada) nas terras principais (também conhecidas como ‘SARs continentais’). As áreas de amostragem aninhadas são espacialmente organizadas de modo que cada área menor esteja completamente contida dentro da próxima área, maior que a anterior.

O valor z é o expoente da SAR de lei de potência e a medida de SAR mais preferida. É frequentemente descrita como a “inclinação”, porque se torna a inclinação no espaço log-log, embora, na realidade, z seja a taxa na qual a curva espécie-área desacelera. Auto-semelhança (ou invariância de escala), resultante se a relação espécie-área for a lei de potência, causa o mesmo aumento proporcional (ou percentual) no número de espécies para cada duplicação do tamanho da área. O valor z controla essa proporção.

Os efeitos de área mínima (MAEs) resultam de restrições de recursos, quando o isolado (ou ilha) se torna pequeno demais para sustentar populações viáveis ​​de algumas espécies. A teoria do equilíbrio da biogeografia insular foi proposta por MacArthur e Wilson em 1967 para explicar a riqueza de espécies de ilhas oceânicas, e também se aplica a outros isolados.

Biogeografia Histórica

A biogeografia histórica é o estudo de distribuições de animais enfatizando a evolução e as escalas de tempo evolucionárias, e usando uma combinação de informações filogenéticas e distribucionais. De uma perspectiva macroevolucionária, as taxas líquidas de diversificação dentro de uma região geográfica surgem de taxas diferenciadas de especiação, extinção e imigração. Embora os mecanismos precisos desses processos permaneçam incompletamente compreendidos para a maioria das biotas, fica claro que a diversificação evolutiva ocorre tanto no espaço quanto no tempo. Ou seja, biodiversidade, biogeografia e paleontologia são assuntos intimamente relacionados.

Compreender a biodiversidade, portanto, requer o estudo de todos os clados que constituem uma biota regional, através da extensão total de suas áreas geográficas, e pela totalidade de suas durações através do tempo geológico. Uma compreensão completa da biodiversidade de água doce neotropical, portanto, requer informações precisas de muitos campos, empregando dados, conceitos e métodos da taxonomia, filogenética, biogeografia, ecologia, comportamento, história natural, paleontologia e geologia. Esta então é a proveniência completa do estudo da Biogeografia Histórica.