dissertação
Eco-evolutionary dynamics in predator-prey interactions: a quantitative genetic approach to predator-induced adaptations
Dinâmica eco-evolutiva de interações presa-predador: uma abordagem de genética quantitative sobre adaptações induzidas pela predação
Registro en:
MENDES, P. B. Eco-evolutionary dynamics in predator-prey interactions: a quantitative genetic approach to predator-induced adaptations. 2019. 103 p. Dissertação (Mestrado em Ecologia Aplicada) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.
Autor
Mendes, Pedro Bolanho
Institución
Resumen
Several theoretical and empirical studies indicate that evolution may be rapid enough to affect ecological dynamics. Tracking and understanding the mechanisms underlying reciprocity
between the effects of ecological and evolutionary dynamics is the central goal of the field of
eco-evolutionary dynamics. Despite the evidences suggesting the importance of reciprocity in
nature, there are many ecological processes that may mimicry the effects of evolution in ecology, obscuring its relevance. One alternative is to develop mechanistic mathematical models to
clarify when and how evolution will not be trivial. In this work, we use mathematical models to
explore the interplay among different theories in ecology and evolutionary biology. We analysed
a set of differential equations describing the eco-evolutionary dynamics of predator-prey interactions. In the first chapter, we focused in how r=K theory interplays with eco-evolutionary
dynamics. In the second chapter, we focused in how predator satiation affects the predictions
of the stage-dependent predation hypothesis. Our general results are: 1) the outcome of interaction differs between r- and K-selective contexts; 2) predator preference can generate a fast-slow
life-history continuum when stage structure is assumed. We discuss how r=K theory requires
the assumption of stage structure to reflect life-history evolution and how the intersection of
hypothesis may affect ecological predictions. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Diversos estudos teóricos e empíricos indicam que a evolução pode ser rápida o suficiente para
afetar a dinâmica ecológica. Entender e monitorar os mecanismos por trás da reciprocidade
entre os efeitos das dinâmicas ecológicas e evolutivas é o objetivo central da área da dinâmica eco-evolutiva. Apesar das evidências sobre a importância da reciprocidade na natureza,
existem vários processos ecológicos que podem mimetizar os efeitos da evolução na ecologia,
obscurecendo sua relevância. Uma alternativa é o desenvolvimento de modelos matemáticos
mecanísticos para elucidar quando e como a evolução não é trivial. Neste estudo, nós usamos
modelos matemáticos para explorar a interação entre diferentes teorias em ecologia e biologia
evolutiva. Nós analisamos um conjunto de equações diferenciais que descrevem a dinâmica
eco-evolutiva de interações presa-predador. No primeiro capítulo, nós focamos em entender
como a teoria r=K interage com a dinâmica eco-evolutiva. No segundo capítulo, nós focamos
em entender como a saciedade do predador afeta as predições da hipótese da predação estágiodependente. Nossos resultados gerais são: 1) o resultado da interação difere entre contextos r- e
K-seletivos; 2) a preferência do predador pode gerar um continuum rápido-lento de história de
vida quando é assumido a estrutura da população. Nós discutimos como a teoria r=K requer a
suposição de estrutura de estágio para refletir a evolução da história de vida e como a interseção
entre hipóteses pode afetar as predições ecológicas.