A vulnerabilidade da ictiofauna à invasão por espécies de peixes: um modelo baseado no indivíduo

Abstract

A introdução e a disseminação de espécies não-nativas, embora responsável por gerar empregos e lucros, é uma das maiores ameaças à biodiversidade mundial, e também uma causa de sérios prejuízos sócio-econômicos. Sabe-se que apenas uma pequena parcela das espécies introduzidas chega a causar problemas detectáveis. O maior desafio da Ecologia de bioinvasões é determinar que características bionômicas tornam algumas espécies mais propensas a se tornarem invasoras e a causarem danos, bem como as características que tornam algumas comunidades mais susceptíveis aos seus efeitos. A modelagem tem sido sugerida como uma das ferramentas para este fim. Modelos de simulação podem ajudar a entender mecanismos gerais, a desenvolver idéias e hipóteses, bem como direcionar a tomada de decisões. Seguindo esta linha, o presente trabalho teve por objetivo a construção de um modelo baseado no indivíduo (MBI), estocástico e espacialmente explícito, para a simulação da dinâmica de comunidades ecológicas e invasões de espécies. O modelo está voltado para espécies de peixes, mas é geral o bastante para se aplicar a uma série de outros organismos heterotróficos. Cada indivíduo de uma espécie consumidora (peixe) é acompanhado ao longo de todo o seu ciclo de vida, possuindo uma série de características bionômicas que determinam sua estratégia reprodutiva, a potencialidade de interações com outros indivíduos e com recursos basais, que apresentam aumento de biomassa segundo o modelo logístico. O tamanho corporal é utilizado como eixo de nicho trófico, determinando as interações de predação, e também influencia fortemente as características de história de vida por meio de relações alométricas. Experimentos de invasões foram simulados para verificar a relação de algumas características das espécies e das comunidades...

The introduction and spreading of allien species worldwide represent a major threat to global biodiversity, besides promoting serious economic and social impacts. Despite of this, it is well known that only a minor proportion of these introdutions can lead to detectable damages. The main concern of the ecology of biological invasions is to find out which features of species enable them to become succesful invaders and promoting negative impacts on the invaded ecosystems, as well as which kind of communities are most prone to be victims of these impacts. Modelling has been suggested as a promising tool to acomplish this task. Simulation models can help us to understand general mechanisms, giving rise to new ideas and hypotheses, and also advising decision making process. The main goal of the presente dissertation was to elaborate a stochastic and spatially explicit individual-based model (IBM), to simulate community dynamics and species invasions. At its present state, the model is oriented towards fish species, but it can be used to represent a variety of other heterotrophic organisms. In the simulations, every individual of a consumer species (fish) is followed along their entire life cicle. Each one has some key bionomic features that determine its reproductive strategies and the potential for interactions with other individuals and with basal resources, the last growing according to the logistic model. Among all features used, the body size is far the most important. Because it was framed as the determinant trophic niche axis, the body size drives the patterns of predation within communities. By means of alometric relationships, it has also strong influence on the life history of model fish. Using the present model, invasion experiments... (Complete abstract, click electronic address below)