As topologias de redes de interações ecológicas e suas origens

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Rafael Barros Pereira Pinheiro
• Orientador(a): Marco Aurélio Ribeiro de Mello
• Banca de defesa: Tatiana Garabini Cornelissen, Mário Almeida Neto, Paulo Enrique Cardoso Peixoto, Aristóteles Góes Neto
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservacao e Manejo da Vida Silvestre
• Departamento: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Aninhamento; Análise de modelos nulos; Interações ecológicas; Modularidade; Redes consumidor-recurso; Redes de interações; Topologia combinada; Topologia de redes; Trade-off; Adaptativos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/33333

A ciência de redes é uma ferramenta útil para analisar interações ecológicas e já produziu importantes descobertas, como a existência de topologias prevalentes, especialmente o aninhamento e a modularidade. Alguns estudos atribuem a prevalência desses padrões a um processo de seleção baseado na estabilidade das redes. Assim, tais topologias seriam mais comumente observadas na natureza por gerarem redes estáveis. Outros autores, porém, argumentam que essas topologias podem emergir diretamente dos processos que guiam as interações entre espécies. No primeiro capítulo desta tese, desenvolvemos um modelo que simula a evolução de espécies consumidoras usando espécies recursos, seguindo regras simples baseadas na hipótese integradora da especialização. Sem aplicar seleção por estabilidade, nosso modelo reproduziu todas as topologias comumente observadas em redes de interações. Simulações contendo recursos homogêneos formaram redes aninhadas e altamente generalizadas, enquanto simulações com alta heterogeneidade de recursos formaram principalmente redes de topologia combinada: formada por módulos internamente aninhados. No segundo capítulo, através de argumentos lógicos, mostramos que o aninhamento resulta de diferenças nas somas marginais de matrizes sem preferências. Processos que geram desigualdades nas frequências de interação das espécies, sem produzir preferências, resultam em aninhamento. Diferenças na abundância, aptidão e detectabilidade entre espécies, portanto, são potenciais causas dessa topologia. Adicionalmente, essa nova perspectiva nos permitiu relacionar modelos nulos com hipóteses explícitas sobre o aninhamento: o modelo equiprovável contém matrizes de topologia aleatória enquanto o modelo proporcional contém matrizes de topologia aninhada. A partir das evidências obtidas nos dois capítulos, concluímos que processos que guiam as interações entre espécies são capazes de produzir as principais topologias observadas em redes empíricas. A modularidade emerge como o resultado de trade-offs adaptativos enfrentados pelas espécies em sistemas diversos, enquanto o aninhamento resulta de processos que geram desigualdades nas frequências de interação das espécies. Por fim, a interação entre esses processos pode gerar redes de topologia combinada.