Equilíbrio predador-presa

Se não houvesse mecanismos reguladores naturais, os animais predadores poderiam teoricamente exterminar todas as suas presas e então desaparecer por falta de alimento.

Na verdade, à medida que as espécies se diversificam, os processos de evolução e seleção natural têm permitido (por mais de 3,5 bilhões de anos) uma "  coevolução  " de predadores e suas presas. Sob “pressão de seleção”, os predadores evoluíram impedindo as adaptações de suas presas e vice-versa. Certos predadores se tornaram ou permaneceram “especialistas” em um pequeno grupo de presas (por exemplo, pássaros com cabeça de cobra são ofiófagos , especialistas em caça de cobras) ou em um determinado habitat; outros permaneceram mais generalistas e oportunistas.

Sistemas regulatórios robustos surgiram dentro dos ecossistemas equilibrando as populações de presas e predadores. Esses sistemas (cíclicos e mais ou menos "oscilantes") não apenas regulam quase em conjunto a demografia de uma população de presas e de seus predadores no espaço e no tempo, mas também estabilizam a biomassa dessas mesmas populações.

Os geólogos e paleontólogos demonstraram que após cada grande crise de extinção passada (foram cinco as chamadas "maiores", a última é o desaparecimento dos dinossauros ), esse processo de coevolução e equilíbrio de predadores - a presa foi retomada, mas cada vez com uma renovação significativa ou completa da "espécie dominante" de grandes predadores (e em parte de suas presas ).

Historicamente, os humanos parecem ter considerado por muito tempo o predador como um "competidor" (para caça ou peixes caçados e pescados), ou como perigoso para aves, peixes em tanques ou bandos e, portanto, indesejável ou a ser eliminado. Proximidade de locais de vida, criação e habitação.

Após um longo período de relativo desprezo; em bases científicas, observa-se há várias décadas um “crescente reconhecimento dos importantes papéis desempenhados pelos predadores nos processos de regulação dos ecossistemas e na manutenção da biodiversidade. Muita atenção tem sido dada aos efeitos da regulação das populações de herbívoros (ou roedores ) por esses predadores, bem como às cascatas tróficas induzidas. Porém, por meio de interações "intra-guildas", os predadores de topo (predadores de ponta ) também podem controlar os predadores menores que eles, chamados de "mesopredadores" ( mesopredadores para o inglês) " .

Contexto histórico das interações humanas com predadores e / ou suas presas

Desde os tempos pré-históricos , os humanos interferem nos sistemas predadores-presas naturais .

Ele fez isso primeiro caçando e pescando e eliminando os maiores predadores do hemisfério norte ( leão das cavernas , urso das cavernas na Europa e leão americano , smilodon e urso de cara curta. Na América do Norte). A responsabilidade exata do homem em seu desaparecimento ainda é objeto de estudos, mas um fato é que esses carnívoros que sofreram três glaciações não sobreviveram ao período correspondente à difusão dos caçadores Neandertais e Cro-Magnon cerca de 10.000 a 8.000 anos atrás.

Então, especialmente na Idade Média na Europa, mais tarde na América e provavelmente antes em parte da Ásia, o homem interfere com predadores mais modestos. Ele fez isso de pelo menos três maneiras:

1. reduzindo o seu número (lobos, linces quase extinto no XX º  século na Europa ...);
2. ocupando, fragmentando, destruindo ou modificando habitats naturais e paisagens (drenagem de áreas úmidas;
3. protegendo suas plantações , aves e gado contra espécies consideradas "  prejudiciais  ".

Ao fazer isso, ele favoreceu predadores oportunistas de pequeno ou médio porte (os chamados "  mesopredadores  " como o Coyote na América do Norte) ou alguns pequenos predadores, incluindo cães e gatos. Além disso, desde o advento da química , os predadores têm sido vítimas de poluição e têm sido desproporcionalmente devido ao fenômeno de bioconcentração de poluentes estáveis ​​e não degradáveis ​​(por exemplo, metais pesados) na cadeia alimentar . Entre esses poluentes estão os desreguladores hormonais que podem afetar sua reprodução (feminização, deleção da espermatogênese, etc.). Muitos predadores vivem e caçam à noite e se deparam com um ambiente noturno cada vez mais degradado pela poluição luminosa .

Estacas

Uma melhor compreensão dos mecanismos e equilíbrios em jogo nos "  sistemas predador-presa  " parece útil, por exemplo para:

• proteger e gerenciar melhor os recursos naturais e a biodiversidade, respeitando os processos naturais envolvidos e para reparar ou evitar, quando apropriado, levar a  um “  colapso ecológico ” local (por exemplo: Lago Baikal , floresta da Tasmânia ) ou global;
• compreender e antecipar os impactos da regressão ou desaparecimento de certos predadores ou da regressão maciça de certas populações de presas ( por exemplo, insetos mortos por pesticidas ou regredindo após o desaparecimento de seus habitats, ou peixes vítimas de sobrepesca e pesca industrial );
• "Usar" a predação em benefício do controle biológico, otimizando o uso de sistemas do tipo predador- parasitóide- hospedeiro, parasitóides como auxiliares agrícolas , o que tornaria possível limitar ou eliminar o uso de pesticidas e aumentar os rendimentos da agricultura orgânica  ;
• entender melhor os impactos dos humanos como um predador particularmente "eficiente"

Inter-relações entre presas e predadores

Influência da presa em seus predadores

A abundância, o tamanho e a biodisponibilidade das presas (facilidade de captura, em particular ligada a problemas de saúde, idade ou inexperiência da presa) são fatores que influenciam a regulação dos predadores. A palatabilidade da presa também influencia o comportamento dos predadores. Na verdade, esses parâmetros dependem parcialmente da presença e atividade dos predadores.

Em alguns casos, as presas carregam endoparasitas ou doenças que também podem afetar seus predadores. Micromammais (ratos, ratazanas, camundongos) são, portanto, conhecidos reservatórios de vírus e parasitas. Predadores podem ser usados ​​por parasitas como hospedeiros intermediários (cães, gatos, raposas no caso de equinococose alveolar, por exemplo)

Influências de predadores em suas presas

As relações entre presa e predador têm formado aos poucos um sistema de interações duradouras , fundadoras de ecossistemas , pois esses elos são funcionalmente determinantes na organização de redes alimentares conhecidas como "  redes tróficas  " (ou cadeias alimentares ). Em seu "topo", encontramos os chamados predadores   " absolutos " (ou "  superpredadores  "; aqueles que comem outros predadores e não são predados por outros predadores; por exemplo, a baleia assassina, o cachalote, o leão) .

Os predadores têm uma influência direta e indireta no sistema dinâmico “  predador / presa  ”.

• Eles influenciam diretamente as populações de suas presas matando e comendo uma parte dos indivíduos. Ao fazê-lo, levam principalmente os indivíduos menos adaptados ao seu ambiente e com respostas mais precárias (voo, camuflagem, etc.) à predação;
• Além disso, nos animais mais evoluídos (répteis, pássaros, mamíferos ...), a proximidade dos predadores aumenta a vigilância das suas presas (por exemplo nos antílopes na presença de leões ou chitas ou nos bisões na presença de lobos. ) Nos mamíferos, as fêmeas com filhotes ou na espera, quando se sentem expostas ao risco de predação, movem-se de forma mais furtiva e rápida, o que limita a capacidade de uso de todo o território, o tempo de alimentação e a pressão da herbivoria no caso de herbívoros, bem como a pressão de certas formas de parasitismo). Assim, depois que o lobo foi reintroduzido em Yellowstone (além dos pumas e ursos pardos que já estavam presentes lá, os etologistas não observaram nenhuma mudança no comportamento dos alces ou bisões machos (com, respectivamente, 12% e 7% de seu tempo) espiar seu ambiente, como antes do retorno dos lobos). Por outro lado, o comportamento das fêmeas dessas duas espécies mudou claramente: onde quer que o lobo tenha retornado, o tempo de vigilância das fêmeas com os filhotes geralmente dobrou, as fêmeas agora gastam cerca de 47% do seu tempo monitorando o ambiente quando têm filhotes, em vez de 20% quando não há lobos em seu ambiente). Os autores deste acompanhamento acreditam que essa mudança no comportamento pode ter ainda mais importância na dinâmica populacional e ecologia de bisões e alces do que a pressão da predação, pois remove uma certa porcentagem de indivíduos.
• Indiretamente, a presença de predadores influencia, portanto, a qualidade de funcionamento do ecossistema em que vivem. Contribui para o "  bom estado ecológico  " do ecossistema e do bioma em que esse ecossistema está inserido. Os predadores influenciam a estrutura e a produtividade das paisagens , bem como a “robustez” e a “  resiliência ecológica  ” dos habitats naturais .
  Assim, para proteger os habitats florestais foi reintroduzido em 1994 os lobos de Alberta no Parque Nacional de Yellowstone para que regulassem as populações de alces e outros grandes herbívoros ( búfalos ) que haviam se tornado bastante importantes - após 50 anos de crescimento na ausência de lobos - para pôr em perigo a floresta (consumindo mudas, descascando etc. e superexplorando o meio ambiente);
• Um caso especial é o da predação intraguilda (ou “  IGP  ” para “  predação intraguilda  ”); onde “  um superpredador pode comer (ou matar sem comê-lo) um predador intermediário com o qual compete pela mesma presa  ”  ; esta interação particular tem sido amplamente estudada desde o final da década de 1990, primeiro com hipóteses simplificadoras), depois, ao integrar melhor a complexidade das guildas, a possível transferência para "  presas alternativas  "e a complexidade do seu ambiente e que estamos começando a modelar, bem como a importância da vigilância e que a “estrutura” do Habitat que também afeta a natureza e a pressão da predação (predação oportunista aumenta por exemplo nos habitats florestais fragmentados , enquanto os abrigos são de floresta mais densa, reduzindo as chances de contato entre predador e presa); pressão de guilda de predadores e interações intraguildas parecem variar muito dependendo do tipo de predador (invertebrado, vertebrado, aquático, voando ou vivendo no solo ou em árvores) e o tipo de predação (ativo, passivo), bem como dependendo do tipo de predador (ativo, passivo) o tipo de ambiente (sistemas lênticos, lóticos, marinhos ou terrestres, com ou sem estrutura complexa); de acordo com os dados disponíveis, os efeitos da adição de um superpredador em um simples sistema "predador-presa" têm os efeitos mais marcantes quando se trata de invertebrados terrestres.
• Outro caso especial é o de predadores que se tornaram invasores após serem introduzidos em um ambiente que não era o seu. Observamos reações diferenciadas dependendo da presa que procuram. Nos continentes, parecem ser menos frequentes ou ter menos sucesso do que os herbívoros ou plantas introduzidas. São mais frequentes no mar e nos cursos de água (peixes, mas principalmente crustáceos, estrelas do mar).
  Um caso frequente na história recente é o de cães ou gatos introduzidos nas ilhas por marinheiros. Esses pequenos carnívoros podem ter um impacto muito significativo nos ecossistemas locais. Outros exemplos ainda mais recentes incluem a chamada vespa asiática “ matadora de abelhas ”   .

Influência de predadores em espécies não presas em seu ambiente

Essa influência ainda é pouco explorada, mas há muito se sabe que o desaparecimento de um predador pode ter consequências em cascatas, sobre outras espécies que não sua única presa, por meio dos elos de interdependência entre as espécies, ainda mal compreendidos, mesmo desconhecidos por alguns de eles. A realidade também é complexa, porque muitas teias alimentares interferem e cada espécie (exceto alguns "  predadores absolutos  ") tem seu (s) próprio (s) predador (es).

Para melhor discriminar essa influência e entender melhor as "regras" que controlam as teias alimentares naturais, os estudos são realizados em um ambiente controlado, com comunidades conhecidas e selecionadas de predadores e presas que podem evoluir em microcosmos experimentais. Recentemente (2007) foi demonstrado que a densidade e diversidade de espécies que não aparecem na dieta de um predador podem “atenuar” enormemente a pressão predatória de um predador sobre sua presa. Isso confirma que a diversidade de “espécies não presas” de um predador é um dos elementos da “estabilidade ecológica” de seu nicho ecológico e além do ecossistema.

Além disso, em geral, a diversidade de espécies (incluindo aquelas que não fazem parte da dieta do predador) influencia o ambiente geral deste predador, até a escala da paisagem (mais rica e ecologicamente mais resiliente). ).

Predadores nem sempre competem entre si. Às vezes, eles até aprenderam a cooperar ( por exemplo, aves marinhas se reúnem acima de uma área rica em pequenos peixes, sinalizando assim para os golfinhos, que irão recolher esses peixes para caçá-los, facilitando também sua captura por eles. Pássaros. A partir de um certo ponto de vista, o cão de caça ou guarda e o gato que se tornaram companheiros humanos podem ser considerados em tal situação.
Em terra, os abutres podem sinalizar uma presa ferida ou moribunda, então o lucro permanece depois que um predador a matou. a cooperação de catadores "também traz vantagens para a saúde (os cadáveres são rapidamente eliminados, o que limita os riscos ecoepidemiológicos ). Também evita que o sofrimento de um animal gravemente ferido ou doente seja prolongado.

"  Auto-regulação  "

Estudos de campo, como modelagem, mostraram que um sistema predador-presa é “auto-regulado” (ele se estabiliza em torno de um equilíbrio).

Os ecologistas e paleontólogos descobriram na natureza, mesmo em escalas de tempo longas (milhões de anos), que predadores selvagens não aparecem (ou muito raramente), ele nunca retirou as populações de suas presas. Quando a única predação parece ter feito um recurso desaparecer por sobreexploração, é então localmente, em territórios insulares e / ou muito pequenos e / ou pobres em recursos que isso aconteceu). A única exceção conhecida a esse princípio de equilíbrio é o ser humano, que parece ter se retirado, pelo menos temporariamente, desse sistema autoestabilizado. Foi capaz de fazer isso graças à sua capacidade de usar a agricultura e pecuária e mobilizando novos recursos (por exemplo, peixes capturados em alto mar, produtos importados, cultivados à custa de florestas e pântanos) e, acima de tudo, mobilizando fertilizantes e fósseis recursos, mas correndo o risco de sofrer gravemente com a degradação global do clima e do meio ambiente, e o desaparecimento dos principais serviços ecossistêmicos , que isso implica.

Fatores que limitam a predação

Eles ainda são parcialmente desconhecidos, mas vários fatores que limitam mais ou menos fortemente ou temporariamente a predação são conhecidos, incluindo por exemplo:

• eficácia da procura de presas pelo predador (cf. tempo e energia / esforço ... que pode levar ao abandono da perseguição ou busca quando a presa é difícil de capturar). Este parâmetro também está ligado ao estado de saúde e ao grau de vigilância das presas (e predadores intermediários, que podem ser vítimas de superpredadores), e em espécies "evoluídas", à experiência de um grupo ou de certos indivíduos (os matriarca que lidera a manada de elefantes, por exemplo); também está ligada à estrutura do habitat (a densidade e complexidade de um habitat, sua riqueza de esconderijos limitam a predação, enquanto habitats abertos ou fragmentados a facilitam);
• toxicidade (ou falta de palatabilidade) da presa;
• canibalismo , que em algumas espécies parece ser um dos meios de regular a dinâmica populacional;
• tempo de manuseio da presa (presas protegidas por espinhos, escamas ou pele venenosa requer tempo e energia por parte do predador; às vezes, a energia consumida para esfolar ou transportar a presa excede aquela que sua digestão produzirá). Se não estiver com fome, um predador pode abandonar este tipo de presa;
• digestão (muitos predadores não caçam durante a digestão);
• reprodução , hibernação  : O urso polar dá à luz no inverno em sua toca e não caça neste período.
• saciedade  : é um estado fisiológico interno que parece ser capaz de explicar certas mudanças (temporárias) no comportamento dos predadores e às vezes das presas (que então parecem não mostrar mais temores do predador). Está sendo modelado e estudado em mamíferos carnívoros, mas também em minúsculos artrópodes predadores (por exemplo, os ácaros predadores Neoseiulus barkeri e Neoseiulus cucumeris que apresentam atividade predatória efetivamente inibida pela saciedade).
• competição entre predadores pela mesma presa ( predação intraguilda em particular) ou, pelo contrário, predadores.

Mecanismos de regulação e estabilização

De forma simplificada, esse "  equilíbrio dinâmico  " entre uma população de presas e a de seus predadores é explicado por um modelo simples de feedbacks (positivos e negativos) formando um sistema duradouro de "feedback" de uma população para outra. Cada população (de presas e seus predadores) de alguma forma controla o crescimento da outra, em torno de um nível de equilíbrio. Este nível de equilíbrio depende da quantidade e disponibilidade de recursos alimentares (e habitats) oferecidos pelo território para presas:

• Se em um território, em um habitat ou dentro de um determinado nicho ecológico , a demografia de uma população de presas tendesse a aumentar indefinidamente, muito rapidamente seria levada a um limiar de superexploração de seu recurso alimentar , com várias consequências importantes para a condição e sobrevivência da população:
  1. Os indivíduos encontram-se em competição crescente com indivíduos da mesma espécie e, possivelmente, em competição com aqueles de outras espécies consumindo os mesmos recursos ou explorando o mesmo habitat , o que os enfraquece;
  2. Ao mesmo tempo, esse aumento demográfico aumenta a promiscuidade dos indivíduos. Isso facilita o aparecimento e o contágio de doenças infecciosas e parasitoses  ;
  3. Os indivíduos sendo mais numerosos e para alguns enfraquecidos, tornam-se mais fáceis de caçar por seus predadores (especialistas primeiro, depois oportunistas). A situação então favorece os predadores (eles têm menos energia para gastar para capturar suas presas e podem, portanto, produzir e alimentar mais filhotes.
     A pressão de predação então aumenta.
     Depois de um certo tempo, a população de presas diminui. Tornam-se mais difíceis de caçar (mais raro , mas também em melhor saúde, como resultado da seleção natural induzida pela pressão da predação e menos promiscuidade). É então a população de predadores que se enfraquece, tornando-se mais suscetível a doenças infecciosas e parasitárias. Observou-se que espontaneamente, quando se alimentam a oferta diminui, os predadores produzem menos crias ou até mesmo não se reproduzem durante o ano.
• Essas relações são na realidade muito complexas, em particular porque alguns predadores também têm seus próprios predadores e parasitas, e porque outros fatores influenciam os recursos alimentares de presas e predadores, incluindo o fator meteorológico (via enchentes , frio , as secas e a floresta | incêndios que podem causar o colapso repentino de "populações" de presas em uma "  metapopulação  " à qual um predador não tem acesso). Esses fenômenos são ainda mais marcantes quando se está perto de um ambiente "extremo" (zonas frias circun-polares, zonas áridas ou perto de desertos onde ocorrem episodicamente, por exemplo, surtos de gafanhotos ou mortalidade significativa de gafanhotos. Árvores).
  A abundância e acessibilidade e o nível de exploração / sobreexploração do recurso alimentar são em todos os casos um fator essencial, tanto para a presa como para o predador. Ele controla a dinâmica da evolução dos números relativos de um sistema presa / predador.

Pesquisa, modelagem

Desde o XIX th  século, os especialistas do campo da dinâmica populacional têm procurado para melhor compreender e antecipar essas relações.

Uma das limitações encontradas pelos biodemógrafos ao testar suas hipóteses é que há poucos casos em que dados demográficos combinados estão disponíveis para populações de presas e grandes predadores por um longo período (como é o caso com estatísticas de vendas para peles ou peixes / focas ou cetáceos , etc.); os pesquisadores, portanto, também testam suas hipóteses e modelos em laboratório. Para simular a longa duração, eles fazem isso em comunidades simples de organismos que se reproduzem rapidamente. Eles podem, portanto, seguir, sob diferentes condições, as curvas demográficas de uma ou mais populações bacterianas, estejam ou não expostas a protistas predadores   “ bacterívoros ”. Assim, foi demonstrado que a predação pode não apenas estabilizar a demografia de uma população de presas no espaço e no tempo, mas também estabilizar sua biomassa .

Modelos simples, baseados na equação logística, descrevem as bases desses equilíbrios. Eles agora incluem variantes e desenvolvimentos muito avançados no nível matemático, bem como no de análises e interpretações ecológicas. De fato, dentro das populações de presas, como nas populações de predadores, os indivíduos ("  agentes  " na modelagem) não se comportam como partículas animadas pelo movimento browniano  : Na maioria das vezes, quando o predador está com fome, ele procura ativamente por uma presa, e o último, quando ele o avistou, está à espreita, se esconde ou foge, ou alerta seu grupo, o que às vezes pode criar uma reação coordenada contra o predador (por exemplo: adultos formando um círculo ao redor do jovem, por exemplo, ou adulto imitando uma ferida para manter o predador longe de seus filhotes). Medo, marcação de território, possível solidariedade intraespecífica (por exemplo, grupos de macacos avisando uns aos outros do perigo) ou interespecífica (por exemplo, certas aves, como gaios , alarma outras espécies em caso de perigo). Chegada de um predador) devem ser levados em consideração .

As equações de Lotka-Volterra são as mais utilizadas pela matemática , a ponto de serem também designadas pela expressão “modelo presa-predador”. Elas são um par de equações diferenciais não lineares de primeira ordem, frequentemente usadas para descrever a dinâmica dos sistemas biológicos nos quais um predador e sua presa interagem. Eles exibem atratores estranhos (no sentido de “ Teoria do Caos ”   . Seu nome deriva do fato de que foram propostos independentemente por Alfred James Lotka em 1925 e Vito Volterra em 1926 .

Este modelo serviu inicialmente como um modelo explicativo da dinâmica demográfica cíclica, mostrando uma correlação entre a evolução das populações do lince e da lebre com sapatos de neve , bem documentada ao longo de mais de um século graças aos relatos dos comerciantes de peles dessas duas espécies do empresa da baía de Hudson ao XIX °  século (número de peles, e qualidade de pele ). A série temporal de dados mostra flutuações cíclicas e claras no número e na qualidade das peles.

Consideração da complexidade

Em todos os modelos, os predadores desempenham, aparentemente "  paradoxalmente  ", um papel importante na sobrevivência sustentável das populações de presas. Os cientistas reconhecem em particular um papel positivo de "saúde" para as populações de presas (quando preferem eliminar indivíduos parasitados ou doentes), mas agora estão procurando integrar melhor os fatores "negativos" em suas análises, tais como:

• os fenômenos de bioacumulação e bioconcentração de poluentes , contaminantes , radionuclídeos , desreguladores endócrinos , etc. (que na cadeia alimentar, a priori afetam os predadores muito mais do que suas presas, por causa da concentração de poluentes através da "  cadeia alimentar  "; onde as presas são expostas a baixas doses, os superpredadores podem ser expostos a altas doses de os mesmos produtos tóxicos ou ecotóxicos);
• as zoonoses introduzidas pelo homem ou emergentes por motivos não totalmente compreendidos;
• os efeitos da sobreexploração dos recursos pelo homem (incluindo a sobrepesca );
• as espécies invasoras e fenômenos de invasões biológicas  ;
• a fragmentação ecológica de habitats e / ou populações;
• a mudança climática  ; preocupa os ecologistas, pois um aquecimento pode afetar profundamente (positiva ou negativamente, dependendo do caso) as teias alimentares e as interações predador-presa. Ele interfere de várias maneiras nas relações de predação, especialmente em animais de sangue frio  ; por um lado porque, nessas espécies, o aquecimento da temperatura externa afeta diferencialmente a ingestão (ganho de energia) e o metabolismo (perda de energia). A relação “ingestão / metabolismo” é chamada de “eficiência de ingestão”. Experimentos de laboratório feitos com besouros e aranhas predadores mostram que essa proporção será - nesses invertebrados - perturbada pelo aquecimento, pois quando a temperatura aumenta, seu gasto energético devido ao metabolismo aumenta mais rápido do que a ingestão por ingestão. Assim, embora o aquecimento dos ecossistemas pudesse, em teoria, aumentar a estabilidade intrínseca das populações desses predadores invertebrados, bem como uma melhor resiliência a pequenos distúrbios, na realidade, a diminuição na "  eficiência de ingestão " também está em risco. Levam a maiores riscos de extinção por falta de alimentos em quantidade suficiente para compensar seu metabolismo aumentado.
  Por outro lado, as populações de predadores que hibernam ou migram (por exemplo: pássaros insetívoros) podem estar “fora de sincronia” em relação às mudanças nas suas presas).

Estacas: Todos os fenômenos listados acima têm probabilidade de agir sinergicamente. Além disso, eles vêm crescendo há alguns séculos ou décadas. Contribuem para perturbar o equilíbrio predador-presa, cujo grau de robustez ainda é desconhecido (ver “  efeito de limiar  ”). Modelos (como observações feitas na natureza) mostram que os equilíbrios são "dinâmicos" e podem ser facilmente perturbados no início ou no final da cadeia alimentar, com possíveis efeitos em cascata em ambos os casos. Os sistemas agrícolas , a urbanização , a fragmentação écopaysagère , a sobreexploração dos recursos pelo homem (caça excessiva, pesca excessiva , desmatamento ...) são fontes desequilibradas de relações predador-presa; afetando as presas (início da cadeia), ou afetando os predadores (fim da cadeia), ou de ambas as maneiras ao mesmo tempo.

Fenômenos cíclicos e oscilatórios acoplados são observados dentro das respectivas curvas demográficas de muitas populações de mamíferos carnívoros e suas presas. Em outras palavras: na natureza, as curvas demográficas de uma população de presas muitas vezes parecem, senão sempre, vinculadas às de seu predador principal e vice-versa. Logicamente, quando uma população de presas regride, a população do predador também regride. As curvas às vezes parecem "contra-intuitivas" ( por exemplo, quando o número de predadores (por exemplo, o lince americano) diminui, a população de presas (por exemplo, a lebre americana) pode também diminuir nos anos seguintes., Onde se esperaria intuitivamente um aumento. E quando após um declínio a população de um predador aumenta, a de suas presas também pode aumentar (seguindo a melhoria da saúde da população de presas, graças à predação de animais doentes). Esses fenômenos parecem ser “ratio- dependente ”e não“ dependente da densidade ”. Esses ciclos evocam fortemente sistemas“ autocatalíticos ”(que se estabilizam, com um equilíbrio denominado“ dependente da proporção ”entre predadores e presas operando por meio de ciclos de feedback que buscamos compreender e modelar melhor .fenômenos semelhantes também são observados entre parasitas e hospedeiros.

Nos ecossistemas emergidos, a amplitude dos ciclos e oscilações aumenta em direção aos pólos e ao redor das áreas desérticas , onde os ecossistemas são menos diversificados e menos estáveis. Numerosos indícios sugerem que fatores abióticos ( particularmente climáticos ) estão envolvidos, que também existem mecanismos intrínsecos ligados à quantidade, qualidade e disponibilidade de recursos alimentares para as presas, mas também que a (bio) diversidade de um ambiente ou de uma população pode promover e manter uma relativa "  estabilidade  " do ecossistema e das populações (predadores e presas) que ali se desenvolveram. De acordo com essa hipótese, grosso modo: quanto mais diversidade houver, mais estável será o sistema em larga escala e no longo prazo.

Persiste, no entanto, uma controvérsia sobre a natureza e a importância das relações que ligam a “diversidade” e a “estabilidade” das populações, sobre a importância funcional da predação para a estabilidade e sobre o papel estabilizador das interações fracas. Essa controvérsia é alimentada por resultados contraditórios (teóricos e empíricos) sobre os efeitos das interações “fortes” e “fracas” que operam em sistemas ecológicos. Esta contradição poderia ser apenas aparente e ser devida a questões de escalas espaço-temporais, percepção incompleta ou errônea dos processos ecológicos e sua complexidade, por exemplo, no que diz respeito às "relações predador-presa" e / ou "complexidade trófica". & al, as relações positivas entre diversidade e estabilidade podem tender a emergir em comunidades “multitróficas”, mas não naquelas que são monotróficas). Os estudos em andamento buscam compreender melhor esses fenômenos em sua complexidade.

Aspectos sociopsicológicos

Com o tempo, civilizações e populações, predadores, em particular “grandes predadores” foram mais ou menos aceitos. Eles às vezes eram venerados ou mesmo deificados (por exemplo, o Gato no antigo Egito e Oupouaout , o deus-lobo), às vezes caçados até o extermínio. Alguns foram domesticados como animais de estimação ou caça ( cães , gatos , falcões ) ou prestígio (gatos grandes).

Muito presente nas lendas fundadoras , nos bestiários lendários ou divinos, ou como totem animal entre os ameríndios, depois nos contos (por exemplo, o lobo do chapeuzinho vermelho) depois nos romances e nos filmes (com representações positivas ou assustador, como o tubarão da série Teeth of the Sea ). Filmes de animais também deram a eles um lugar importante. Predadores noturnos como a coruja, a coruja e o morcego também sofreram de, a priori, firmemente ancorados no inconsciente coletivo , que parecem em particular ligados ao medo do escuro e do desconhecido.

O predador selvagem é hoje objeto de apreciações e de discursos muitas vezes claros (mesmo francamente polêmicos. Por exemplo, o lobo e os ursos na França, ou mesmo os pequenos predadores como os mustelídeos voluntariamente classificados como nocivos embora "consumam outros espécies que melhor correspondem ao conceito de praga (pequenos roedores, insetos e invertebrados portadores de patógenos perigosos ou destruidores de plantações e reservas de alimentos).

Veja também

Artigos relacionados

• Equilíbrio , equilíbrio dinâmico
• desequilíbrios ecológicos
• Demografia
• Predador , presa
• Predação intraguilda
• teoria da fonte-sumidouro , armadilha ecológica
• Teia alimentar
• Rede ecológica
• Dinâmica populacional
• Ecologia da paisagem
• Artrópode predador de pragas
• Meios naturais de defesa dos seres vivos
• Reintrodução
• Hipótese Gaia , de James Lovelock
• Evolução das defesas anti-predação

links externos

• Carnivore Conservation Biology Database
• Sobre os ombros de Darwin , programa de rádio da França inter dedicado em particular ao predador e modelo de presa de Vito Volterra .
• Predação: um dos fatores que controlam as populações de pássaros

Bibliografia

• (pt) Abrahams MV, Mangel M, Hedges K (2007) Predador - interações presas e ambientes em mudança: quem se beneficia? Philosophical Transactions of the Royal Society B-Biological, Sciences , 362, 2095–2104.
• (pt) Aljetlawi AA, Sparrevik E, Leonardsson K (2004) Presa - resposta funcional dependente do tamanho do predador: derivação e reescalonamento para o mundo real. Journal of Animal Ecology , 73, 239-252.
• (pt) Brose U, Ehnes R, Rall B, Vucic-Pestic O, Berlow E, Scheu S (2008) A teoria de forrageamento prediz fluxos de energia de predador - presa. Journal of Animal Ecology , 77, 1072–1078.
• (pt) Emmerson MC, Raffaelli D (2004) Predador - tamanho do corpo da presa, força de interação e estabilidade de uma rede alimentar real. Journal of Animal Ecology , 73, 399–409.
• (pt) Rall BC, Guill C, Brose U (2008) A conexão da rede alimentar e a interferência do predador amortecem o paradoxo do enriquecimento. Oikos, 117, 202–213.
• (en) Sanford E (1999) Regulação da predação fundamental por pequenas mudanças na temperatura do oceano. Science , 283, 2095–2097.
• (pt) Thompson DJ (1978) Rumo a um modelo predador-presa realista - efeito da temperatura na resposta funcional e na história de vida de larvas de donzela, Ischnura elegans. Journal of Animal Ecology , 47, 757-767.

Notas e referências

1. . G Joncour & al., Exposição da vida selvagem a tratamentos veterinários ou fitossanitários e suas consequências, por meio de alguns exemplos  ; Morando com Abutres, 15pp.
2. (em) PJ Moran , "  Acanthaster planci (L.): dados biográficos  " , Coral Reefs , vol.  9,1990, p.  95-96 ( ISSN  0722-4028 , leia online ).
3. Jiang L, Joshi H, Patel SN., A predação altera as relações entre a biodiversidade e a estabilidade temporal  ; Am Nat. Março de 2009; 173 (3): 389-99. ( resumo )
4. Ritchie EG, Johnson CN, interações com predadores, liberação de mesopredadores e conservação da biodiversidade  ; Ecol Lett. Setembro de 2009; 12 (9): 982-98. Epub 2009, 14 de julho
5. John Lichter, Heather Caron, Timothy S. Pasakarnis, Sarah L. Rodgers, Thomas S. Squiers, Jr., Charles S. Todd (2006), O colapso ecológico e recuperação parcial de um ecossistema de marés de água doce  ; Northeastern Naturalist, vol. 13, No. 2 (2006), p.  153-178 , Humboldt Field Research Institute; URL: https://www.jstor.org/stable/3858290
6. E Karabanov & al., Colapso ecológico dos ecossistemas do Lago Baikal e Lago Hovsgol durante a Última Glacial e consequências para a diversidade de espécies aquáticas  ; Paleogeografia,…, 2004 - Elsevier
7. MJ Brown, Negligência benigna e manejo ativo nas florestas da Tasmânia: um equilíbrio dinâmico ou colapso ecológico?  ; Ecologia e manejo florestal, 1996 - Elsevier
8. Borer ET, Briggs CJ, Holt RD., Predadores, parasitóides e patógenos: um exame transversal da teoria da predação intraguild  ; Ecologia. Nov 2007; 88 (11): 2681-8 ( Resumo )
9. Bednekoff, PA & Ritter R (1994), Vigilance in Nxai Pan springbok antidorcas marsupialis . Behavior, 129: 1-11
10. Joel S. Brown, John W. Laundré e Mahesh Gurung, The Ecology of Fear: Optimal Foraging, Game Theory, and Trophic Interactions  ; Journal of Mammalogy Vol. 80, No. 2 (maio, 1999), p.  385-399 Ed: Sociedade Americana de Mammalogists ( / abstract 1 st página
11. Brown JS (1992), " Patch use under predation risk ": I. Models and predictions. Ann. Zool; Fenn. 29: 301-309
12. Brown JS (1999), " Vigilância, uso de manchas e seleção de habitat: forrageamento sob risco de predação ". Evol. Escola. Res. 1: 49-71
13. (2001), [restabelecendo a "paisagem do medo" no Parque Nacional de Yellowstone Lobos, alces e bisões: restabelecendo a "paisagem do medo" no Parque Nacional de Yellowstone, EUA] Can. J. Zool. 79: 1401-1409 (2001)
14. Kimbrell T, Holt RD, Lundberg P. A influência da vigilância na predação intraguilda  ; J Theor Biol. 21 de novembro de 2007; 249 (2): 218-34. Epub 2007, 10 de agosto.
15. Holt RD, Huxel GR, Presas alternativas e a dinâmica da predação intraguilda: perspectivas teóricas  ; Ecologia. Novembro de 2007; 88 (11): 2706-12 ( resumo )
16. Vance-Chalcraft HD, Rosenheim JA, Vonesh JR, Osenberg CW, Sih A., A influência de predação intraguilda na supressão presa e presa libertação: uma meta-análise  ; Ecologia. Novembro de 2007; 88 (11): 2689-96 ( resumo )
17. Amarasekare P., Coexistência de predadores e presas intraguildas em ambientes ricos em recursos . Ecologia. Outubro de 2008; 89 (10): 2786-97.
18. Holt RD, Huxel GR, Presas alternativas e a dinâmica da predação intraguilda: perspectivas teóricas  ; Ecologia. Novembro de 2007; 88 (11): 2706-12 ( resumo ).
19. Janssen A, Sabelis MW, Magalhães S, Montserrat M, van der Hammen t, estrutura habitat afecta predação intraguilda  ; Ecologia. Novembro de 2007; 88 (11): 2713-9 ([resumo])
20. Andren, Henrik. 1992. Corvid Density and Nest Predation in Relation to Forest Fragmentation: A Landscape Perspective . Ecology 73: 794–804. https://dx.doi.org/10.2307/1940158 ( resumo e uma r  página )
21. Woodward G, Hildrew A (2002) Vulnerabilidade diferencial da presa a um predador invasor: integrando pesquisas de campo e experimentos de laboratório . Ecological Entomology, 27, 732-744.
22. Kratina P, M Vos, Anholt BR. A diversidade de espécies modula a predação . Ecologia. Agosto de 2007; 88 (8): 1917-23 ( resumo ).
23. Murdoch WW & Oaten A, predação e estabilidade da população  ; Advan. Escola. Rca. 9: 1-131, 1975. [Departamento de Ciências Biológicas. Universidade da Califórnia. Santa Barbara. CA ( Resumo / 1 r página )
24. Wahlstrom E, Persson L, Diehl S, Bystrom P (2000) Eficiência de forrageamento dependente do tamanho, canibalismo e estrutura da comunidade de zooplâncton . Oecologia, 123, 138-148.
25. Van Rijn, PCJ e Bakker, F. e Van der Hoeven, DMS e Sabelis, PM (2005), é artrópode predação exclusivamente impulsionada-saciedade?  ; Oikos, 109, 101-116. ISSN 0030-1299; URL: https://dx.doi.org/10.1111/j.0030-1299.2005.12987.x ( resumo )
26. Peter A. Abrams, História de Vida e a Relação entre Disponibilidade de Alimentos e Esforço de Busca  ; Ecology Volume 72, Issue 4 (agosto de 1991) p.  1242-1252 ( resumo )
27. Randler, C. (2006), Red Squirrels (Sciurus vulgaris) Respond to Alarm Calls of Eurasian Jays (Garrulus glandarius ). Ethology, 112: 411-416. doi: 10.1111 / j.1439-0310.2006.01191.x ( Resumo )
28. L. Henrik Andrén, Distribuição Despótica, Sucesso Reprodutivo Desigual, e Regulação da População no Jay Garrulus Glandarius  ; Ecology Vol. 71, No. 5 (outubro de 1990), p.  1796-1803 publicada por: Ecological Society of America ( Resumo e 1 st página )
29. Arneodo AP, Collet P & TresSeries C (1980) ocorrência de atratores estranhos em equações de volterra tridimensionais . Phys Lett. 79a, 259-263
30. (in) V. Volterra , "  Flutuations in the abundance of a species consideram matematicamente  " , Nature , n o  118,1926, p.  558-60
31. Bjorn C. Rall, Olivera Vucic-Pestic, Roswitha B. Ehnes, Temperatura, força de interação predador - presa e estabilidade populacional  ; Global Change Biology (2010) 16, 2145–2157, doi: 10.1111 / j.1365-2486.2009.02124.x
32. Ciclos populacionais de mamíferos: evidências para uma hipótese de predação dependente da proporção H. Resit Akcakaya Ecological Monographs vol. 62, No. 1 (março de 1992), p.  119-142 Publicado por: Ecological Society of America
33. Christopher J. Brand e Lloyd B. Keith, Lynx Demografia durante um declínio da lebre com raquetes de neve em Alberta  ; The Journal of Wildlife Management Vol. 43, No. 4 (outubro, 1979), p.  827-849 , Ed: Allen Press ( resumo )