6.2: Estrutura e dinâmica da comunidade

As comunidades são sistemas complexos que podem ser caracterizados pela estrutura da comunidade (o número e o tamanho das populações e suas interações) e pela dinâmica da comunidade (como os membros e suas interações mudam com o tempo). Compreender a estrutura e a dinâmica da comunidade nos permite minimizar os impactos nos ecossistemas e gerenciar as comunidades ecológicas das quais nos beneficiamos.

Espécie Keystone

Uma espécie-chave é aquela cuja presença tem influência excessiva na manutenção da prevalência de várias espécies, na estrutura da comunidade ecológica e, às vezes, em sua biodiversidade. Pisaster ochraceus, a estrela marinha intertidal, é uma espécie-chave na porção noroeste dos Estados Unidos (figura\(\PageIndex{a}\)). Estudos mostraram que quando esse organismo é removido das comunidades, as populações de mexilhões (suas presas naturais) aumentam, o que altera completamente a composição da espécie e reduz a biodiversidade. Outra espécie fundamental é o tetra em faixas, um peixe em riachos tropicais, que fornece quase todo o fósforo, um nutriente inorgânico necessário, para o resto da comunidade. O tetra em faixas se alimenta principalmente de insetos do ecossistema terrestre e, em seguida, excreta fósforo no ecossistema aquático. As relações entre as populações da comunidade e possivelmente a biodiversidade mudariam dramaticamente se esses peixes fossem extintos.

Figura\(\PageIndex{a}\): As estrelas marinhas são espécies-chave da zona intertidal.

Dinâmica da comunidade

A dinâmica da comunidade é a mudança na estrutura e composição da comunidade ao longo do tempo, muitas vezes após distúrbios ambientais, como vulcões, terremotos, tempestades, incêndios e mudanças climáticas. Diz-se que comunidades com um número relativamente constante de espécies estão em equilíbrio. O equilíbrio é dinâmico, com as identidades e relacionamentos das espécies mudando ao longo do tempo, mas mantendo números relativamente constantes. Após uma perturbação, a comunidade pode ou não retornar ao estado de equilíbrio.

A sucessão descreve o aparecimento sequencial e o desaparecimento de espécies em uma comunidade ao longo do tempo após uma perturbação grave. Na sucessão primária, rochas recém-expostas ou recém-formadas são colonizadas por organismos vivos. Na sucessão secundária, uma parte de um ecossistema é perturbada e restos da comunidade anterior permanecem. Em ambos os casos, há uma mudança sequencial nas espécies até que uma comunidade mais ou menos permanente se desenvolva.

Sucessão primária e espécies pioneiras

A sucessão primária ocorre quando uma nova terra é formada ou quando o solo e toda a vida são removidos de terras pré-existentes. Um exemplo do primeiro é a erupção de vulcões na Ilha Grande do Havaí, que resulta em lava que flui para o oceano e forma continuamente novas terras. A partir desse processo, aproximadamente 32 acres de terra são adicionados à Ilha Grande a cada ano. Um exemplo de remoção de solo pré-existente é por meio da atividade de geleiras. O enorme peso da geleira percorre a paisagem até a rocha enquanto a geleira se move. Isso remove qualquer solo original e deixa a rocha exposta quando a geleira derrete e se retira.

Em ambos os casos, o ecossistema começa com rocha nua e desprovida de vida. Um novo solo se forma lentamente à medida que as intempéries e outras forças naturais decompõem a rocha e levam ao estabelecimento de organismos saudáveis, como líquenes e algumas plantas, que são conhecidas coletivamente como espécies pioneiras (figura\(\PageIndex{b}\)) porque são as primeiras a aparecer. Essas espécies ajudam a decompor ainda mais a rocha rica em minerais em solo onde outras espécies menos resistentes, mas mais competitivas, como gramíneas, arbustos e árvores, crescerão e eventualmente substituirão a espécie pioneira. Com o tempo, a área atingirá um estado de equilíbrio, com um conjunto de organismos bem diferente da espécie pioneira.

Figura\(\PageIndex{b}\): Durante a sucessão primária na lava em Maui, Havaí, as plantas suculentas são a espécie pioneira. (crédito: Forest e Kim Starr)

A relação entre espécies pioneiras e espécies mais competitivas (de sucessão tardia) ilustra a complexidade das interações bióticas. Espécies pioneiras facilitam o crescimento das espécies de sucessão tardia, e isso inicialmente parece ser um comensalismo. No entanto, as espécies de sucessão tardia mais tarde superam as espécies pioneiras, mudando a interação para a competição.

Sucessão secundária

Um exemplo clássico de sucessão secundária ocorre em florestas derrubadas por incêndios florestais ou por extração de madeira (figura\(\PageIndex{c}\)). Os incêndios florestais queimarão a maior parte da vegetação e, a menos que os animais possam fugir da área, eles serão mortos. Seus nutrientes, no entanto, são devolvidos ao solo na forma de cinzas. Assim, embora a comunidade tenha sido dramaticamente alterada, há um ecossistema de solo presente que fornece uma base para uma rápida recolonização.

Antes do incêndio, a vegetação era dominada por árvores altas com acesso ao principal recurso energético da planta: a luz solar. Sua altura lhes dava acesso à luz do sol e, ao mesmo tempo, protegiam o solo e outras espécies baixas. Depois do incêndio, porém, essas árvores não são mais dominantes. Assim, as primeiras plantas a voltar a crescer são geralmente plantas anuais, seguidas em poucos anos pelo rápido crescimento e disseminação de gramíneas e outras espécies pioneiras. Devido, pelo menos em parte, às mudanças no ambiente provocadas pelo crescimento de gramíneas e forbes, ao longo de muitos anos, arbustos emergem junto com pequenas árvores. Esses organismos são chamados de espécies intermediárias. Eventualmente, ao longo de 150 anos ou mais, a floresta atingirá seu ponto de equilíbrio e se parecerá com a comunidade antes do incêndio. Esse estado de equilíbrio é chamado de comunidade do clímax, que permanecerá até a próxima perturbação. A comunidade do clímax é tipicamente característica de um determinado clima e geologia. Embora a comunidade em equilíbrio pareça a mesma quando atingida, o equilíbrio é dinâmico, com mudanças constantes na abundância e, às vezes, na identidade das espécies.

Figura\(\PageIndex{c}\): Sucessão em uma floresta de carvalhos e nogueiras. A sucessão secundária ocorre quando ocorre uma perturbação (redução na biomassa), mas a comunidade inteira não morre como resultado da perturbação. Primeiro, as espécies pioneiras crescem. Isso inclui plantas anuais, que são sucedidas por gramíneas perenes e outras plantas perenes. Em seguida, as espécies intermediárias crescem. Isso inclui arbustos seguidos de pinheiros, carvalhos jovens e nogueira. Finalmente, a comunidade clímax é estabelecida, que consiste em carvalhos maduros e nogueiras. Eles permanecem intactos até a próxima perturbação.

Atribuição

Modificado por Melissa Ha de Community Ecology from Environmental Biology por Matthew R. Fisher's (licenciado sob CC-BY)