Predação -Predation

Predador solitário: um urso polar se alimenta de uma foca barbuda que matou.
Predadores sociais : as formigas de carne cooperam para se alimentar de uma cigarra muito maior do que elas.

A predação é uma interação biológica onde um organismo, o predador , mata e come outro organismo, sua presa . Faz parte de uma família de comportamentos alimentares comuns que inclui parasitismo e micropredação (que geralmente não matam o hospedeiro ) e parasitoidismo (que sempre mata, eventualmente). É diferente de vasculhar presas mortas, embora muitos predadores também vasculhem; ele se sobrepõe à herbivoria , pois predadores de sementes e frugívoros destrutivos são predadores.

Os predadores podem procurar ou perseguir ativamente a presa ou esperar por ela, muitas vezes escondidos. Quando a presa é detectada, o predador avalia se deve atacá-la. Isso pode envolver emboscada ou perseguição , às vezes depois de perseguir a presa. Se o ataque for bem-sucedido, o predador mata a presa, remove quaisquer partes não comestíveis, como a concha ou os espinhos, e a come.

Os predadores são adaptados e muitas vezes altamente especializados para a caça, com sentidos aguçados, como visão , audição ou olfato . Muitos animais predadores , vertebrados e invertebrados , têm garras ou mandíbulas afiadas para agarrar, matar e cortar suas presas. Outras adaptações incluem o mimetismo furtivo e agressivo que melhoram a eficiência da caça.

A predação tem um poderoso efeito seletivo nas presas, e as presas desenvolvem adaptações antipredadoras , como coloração de alerta , chamadas de alarme e outros sinais , camuflagem , mimetismo de espécies bem defendidas e espinhos e produtos químicos defensivos. Às vezes, predador e presa se encontram em uma corrida armamentista evolutiva , um ciclo de adaptações e contra-adaptações. A predação tem sido um importante fator de evolução desde pelo menos o período cambriano .

Definição

As vespas-aranha paralisam e eventualmente matam seus hospedeiros, mas são consideradas parasitóides , não predadores.

No nível mais básico, os predadores matam e comem outros organismos. No entanto, o conceito de predação é amplo, definido de forma diferente em diferentes contextos e inclui uma grande variedade de métodos de alimentação; e alguns relacionamentos que resultam na morte da presa geralmente não são chamados de predação. Um parasitóide , como uma vespa ichneumon , põe seus ovos em seu hospedeiro; os ovos eclodem em larvas, que comem o hospedeiro, e inevitavelmente morre. Os zoólogos geralmente chamam isso de uma forma de parasitismo , embora convencionalmente se pense que os parasitas não matam seus hospedeiros. Um predador pode ser definido para diferir de um parasitóide por ter muitas presas, capturadas ao longo de sua vida, onde a larva de um parasitóide tem apenas uma, ou pelo menos tem seu suprimento de alimento fornecido para ela em apenas uma ocasião.

Relação da predação com outras estratégias de alimentação

Há outros casos difíceis e limítrofes. Micropredadores são pequenos animais que, como predadores, se alimentam inteiramente de outros organismos; eles incluem pulgas e mosquitos que consomem sangue de animais vivos e pulgões que consomem seiva de plantas vivas. No entanto, como eles normalmente não matam seus hospedeiros, agora são frequentemente considerados parasitas. Animais que pastam em fitoplâncton ou tapetes de micróbios são predadores, pois consomem e matam seus organismos alimentares; mas os herbívoros que pastam as folhas não são, pois suas plantas alimentícias geralmente sobrevivem ao ataque. Quando os animais comem sementes ( predação de sementes ou granivoria ) ou ovos ( predação de ovos ), estão consumindo organismos vivos inteiros, o que por definição os torna predadores.

Catadores , organismos que só comem organismos encontrados já mortos, não são predadores, mas muitos predadores, como o chacal e a hiena , vasculham quando surge a oportunidade. Entre os invertebrados, as vespas sociais (jaquetas amarelas) são caçadoras e necrófagas de outros insetos.

Faixa taxonômica

Planta carnívora : sundew engolfando um inseto
Predação de sementes : rato comendo sementes

Embora os exemplos de predadores entre mamíferos e aves sejam bem conhecidos, os predadores podem ser encontrados em uma ampla gama de táxons, incluindo artrópodes. Eles são comuns entre os insetos, incluindo mantídeos, libélulas , crisopídeos e escorpiões . Em algumas espécies, como o amieiro , apenas as larvas são predadoras (os adultos não comem). As aranhas são predadoras, assim como outros invertebrados terrestres como os escorpiões ; centopéias ; alguns ácaros , caracóis e lesmas ; nematóides ; e vermes planárias . Em ambientes marinhos , a maioria dos cnidários ( p . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Entre os crustáceos , lagostas , caranguejos , camarões e cracas são predadores e, por sua vez, os crustáceos são predados por quase todos os cefalópodes (incluindo polvos , lulas e chocos ).

Paramecium , um ciliado predador, alimentando - se de bactérias

A predação de sementes é restrita a mamíferos, aves e insetos, mas é encontrada em quase todos os ecossistemas terrestres. A predação de ovos inclui tanto predadores de ovos especializados, como algumas cobras colubridas , quanto generalistas, como raposas e texugos, que oportunisticamente pegam ovos quando os encontram.

Algumas plantas, como a planta carnívora , a armadilha para moscas de Vênus e a orvalha , são carnívoras e consomem insetos . Os métodos de predação por plantas variam muito, mas geralmente envolvem uma armadilha de comida, estimulação mecânica e impulsos elétricos para eventualmente capturar e consumir sua presa. Alguns fungos carnívoros capturam nematóides usando armadilhas ativas na forma de anéis constritores ou armadilhas passivas com estruturas adesivas.

Muitas espécies de protozoários ( eucariotos ) e bactérias ( procariontes ) atacam outros microrganismos; o modo de alimentação é evidentemente antigo e evoluiu muitas vezes em ambos os grupos. Entre o zooplâncton de água doce e marinho , seja unicelular ou multicelular, o pastoreio predatório em fitoplâncton e zooplâncton menor é comum e encontrado em muitas espécies de nanoflagelados , dinoflagelados , ciliados , rotíferos , uma gama diversificada de larvas de animais do meroplâncton e dois grupos de crustáceos, nomeadamente copépodes e cladóceros .

Forrageamento

Um ciclo básico de forrageamento para um predador, com algumas variações indicadas

Para se alimentar, um predador deve procurar, perseguir e matar sua presa. Essas ações formam um ciclo de forrageamento . O predador deve decidir onde procurar presas com base em sua distribuição geográfica; e, uma vez localizada a presa, deve avaliar se a persegue ou se espera por uma escolha melhor. Se ele escolher a perseguição, suas capacidades físicas determinam o modo de perseguição (por exemplo, emboscada ou perseguição). Tendo capturado a presa, ele também pode precisar gastar energia para manuseá -la (por exemplo, matá-la, remover qualquer concha ou espinhos e ingeri-la).

Procurar

Os predadores têm uma escolha de modos de busca que vão desde sentar e esperar até forragear ativo ou amplamente . O método de sentar e esperar é mais adequado se a presa for densa e móvel e o predador tiver baixos requisitos de energia. O forrageamento amplo gasta mais energia e é usado quando a presa é sedentária ou esparsamente distribuída. Existe um continuum de modos de busca com intervalos entre os períodos de movimento que variam de segundos a meses. Tubarões, peixes -lua , pássaros insetívoros e musaranhos estão quase sempre se movendo, enquanto aranhas construtoras de teias, invertebrados aquáticos, louva-a-deus e falcões raramente se movem. No meio, tarambolas e outras aves costeiras , peixes de água doce, incluindo tipos de peixe , e as larvas de besouros coccinelídeos (joaninhas) , alternam entre a busca ativa e a varredura do ambiente.

O albatroz de sobrancelhas negras voa regularmente centenas de quilômetros pelo oceano quase vazio para encontrar pedaços de comida.

As distribuições de presas geralmente são agrupadas e os predadores respondem procurando por manchas onde a presa é densa e, em seguida, procurando dentro de manchas. Onde o alimento é encontrado em trechos, como raros cardumes de peixes em um oceano quase vazio, o estágio de busca exige que o predador viaje por um tempo substancial e gaste uma quantidade significativa de energia para localizar cada trecho de alimento. Por exemplo, o albatroz-de-sobrancelha-preta regularmente faz voos de forrageamento a uma distância de cerca de 700 quilômetros (430 milhas), até um alcance máximo de forrageamento de 3.000 quilômetros (1.860 milhas) para aves reprodutoras que coletam alimentos para seus filhotes. Com presas estáticas, alguns predadores podem aprender locais de manchas adequados e retornar a eles em intervalos para se alimentar. A estratégia de forrageamento ótima para busca foi modelada usando o teorema do valor marginal .

Os padrões de pesquisa geralmente parecem aleatórios. Uma delas é a caminhada de Lévy , que tende a envolver grupos de passos curtos com passos longos ocasionais. É um bom ajuste ao comportamento de uma grande variedade de organismos, incluindo bactérias, abelhas, tubarões e caçadores-coletores humanos.

Avaliação

Joaninhas de sete pontos selecionam plantas de boa qualidade para suas presas de pulgões .

Tendo encontrado a presa, um predador deve decidir se a persegue ou continua procurando. A decisão depende dos custos e benefícios envolvidos. Um pássaro em busca de insetos gasta muito tempo procurando, mas capturá-los e comê-los é rápido e fácil, então a estratégia eficiente para o pássaro é comer todos os insetos palatáveis ​​que encontrar. Por outro lado, um predador como um leão ou falcão encontra sua presa facilmente, mas capturá-la requer muito esforço. Nesse caso, o predador é mais seletivo.

Um dos fatores a considerar é o tamanho. Uma presa muito pequena pode não valer a pena pela quantidade de energia que fornece. Muito grande, e pode ser muito difícil de capturar. Por exemplo, um mantid captura presas com suas patas dianteiras e elas são otimizadas para capturar presas de um determinado tamanho. Mantídeos são relutantes em atacar presas que estão longe desse tamanho. Existe uma correlação positiva entre o tamanho de um predador e sua presa.

Um predador também pode avaliar uma mancha e decidir se deve passar algum tempo procurando presas nela. Isso pode envolver algum conhecimento das preferências da presa; por exemplo, as joaninhas podem escolher um trecho de vegetação adequado para suas presas de pulgões .

Capturar

Para capturar presas, os predadores têm um espectro de modos de perseguição que variam de perseguição aberta ( predação de perseguição ) a um ataque repentino em presas próximas ( predação de emboscada ). Outra estratégia entre emboscada e perseguição é a interceptação balística , onde um predador observa e prevê o movimento de uma presa e, em seguida, lança seu ataque de acordo.

Emboscada

Uma aranha de alçapão esperando em sua toca para emboscar sua presa

Predadores de emboscada ou sentar e esperar são animais carnívoros que capturam presas de forma furtiva ou surpresa. Em animais, a predação por emboscada é caracterizada pela varredura do ambiente pelo predador de uma posição oculta até que uma presa seja localizada e, em seguida, executando rapidamente um ataque surpresa fixo. Os predadores de emboscada de vertebrados incluem sapos, peixes como o tubarão-anjo , o lúcio do norte e o peixe-sapo oriental . Entre os muitos predadores de emboscada invertebrados estão as aranhas de alçapão e as aranhas - caranguejo-australianas em terra e os camarões louva - a-deus no mar. Os predadores de emboscada geralmente constroem uma toca para se esconder, melhorando a ocultação ao custo de reduzir seu campo de visão. Alguns predadores de emboscada também usam iscas para atrair presas dentro do alcance de ataque. O movimento de captura tem que ser rápido para prender a presa, já que o ataque não é modificável uma vez lançado.

Interceptação balística

O camaleão ataca a presa disparando sua língua.

A interceptação balística é a estratégia em que um predador observa o movimento de uma presa, prevê seu movimento, elabora um caminho de interceptação e, em seguida, ataca a presa nesse caminho. Isso difere da predação por emboscada, pois o predador ajusta seu ataque de acordo com o movimento da presa. A interceptação balística envolve um breve período de planejamento, dando à presa a oportunidade de escapar. Alguns sapos esperam até que as cobras comecem a atacar antes de pular, reduzindo o tempo disponível para a cobra recalibrar seu ataque e maximizando o ajuste angular que a cobra precisaria fazer para interceptar o sapo em tempo real. Os predadores balísticos incluem insetos como libélulas e vertebrados como arqueiros (atacando com um jato de água), camaleões (atacando com suas línguas) e algumas cobras colubridas .

Perseguir

As baleias jubarte são alimentadores de estocadas, filtrando milhares de krill da água do mar e engolindo-os vivos.

Na predação de perseguição, os predadores perseguem as presas em fuga. Se a presa foge em linha reta, a captura depende apenas do predador ser mais rápido que a presa. Se a presa manobra girando enquanto foge, o predador deve reagir em tempo real para calcular e seguir um novo caminho de interceptação, como por navegação paralela , à medida que se aproxima da presa. Muitos predadores de perseguição usam camuflagem para se aproximar da presa o mais próximo possível sem serem observados ( perseguição ) antes de iniciar a perseguição. Os predadores de perseguição incluem mamíferos terrestres, como humanos, cães selvagens africanos, hienas-malhadas e lobos; predadores marinhos como golfinhos, orcas e muitos peixes predadores, como o atum; aves predadoras (raptores), como falcões; e insetos como libélulas .

Uma forma extrema de perseguição é a caça de resistência ou persistência , na qual o predador cansa a presa seguindo-a por uma longa distância, às vezes por horas a fio. O método é usado por caçadores-coletores humanos e por canídeos , como cães selvagens africanos e cães domésticos. O cão selvagem africano é um predador de extrema persistência, cansando as presas individuais seguindo-as por muitos quilômetros em velocidade relativamente baixa.

Uma forma especializada de predação de perseguição é a alimentação de baleias de barbatanas . Esses predadores marinhos muito grandes se alimentam de plâncton , especialmente krill , mergulhando e nadando ativamente em concentrações de plâncton e, em seguida, tomando um grande gole de água e filtrando-a através de suas placas de barbatanas emplumadas.

Os predadores de perseguição podem ser sociais , como o leão e o lobo que caçam em grupos, ou solitários.

Manipulação

O peixe- gato tem espinhos dorsais e peitorais afiados que mantém eretos para desencorajar predadores, como garças , que engolem presas inteiras.
Osprey rasga suas presas de peixe, evitando perigos como espinhos afiados.

Uma vez que o predador capturou a presa, ele deve manuseá-la: com muito cuidado se a presa for perigosa para comer, como se possuir espinhos afiados ou venenosos, como em muitas presas. Alguns bagres como os Ictaluridae têm espinhos nas costas (dorsal) e barriga (peitoral) que travam na posição ereta; como o bagre se debate quando capturado, eles podem perfurar a boca do predador, possivelmente fatalmente. Algumas aves que comem peixes, como a águia -pescadora , evitam o perigo de espinhos, rasgando suas presas antes de comê-las.

Solitário versus predação social

Na predação social, um grupo de predadores coopera para matar a presa. Isso torna possível matar criaturas maiores do que aquelas que eles poderiam dominar isoladamente; por exemplo, hienas e lobos colaboram para capturar e matar herbívoros do tamanho de búfalos, e leões até caçam elefantes. Ele também pode tornar a presa mais prontamente disponível por meio de estratégias como liberar a presa e reuni-la em uma área menor. Por exemplo, quando bandos mistos de pássaros se alimentam, os pássaros da frente expulsam os insetos que são capturados pelos pássaros atrás. Os golfinhos -rotadores formam um círculo em torno de um cardume de peixes e se movem para dentro, concentrando os peixes por um fator de 200. Caçando socialmente , os chimpanzés podem pegar macacos colobus que escapariam prontamente de um caçador individual, enquanto os gaviões- da-índia podem capturar coelhos.

Lobos , predadores sociais , cooperam para caçar e matar bisões .

Predadores de diferentes espécies às vezes cooperam para capturar presas. Nos recifes de coral , quando peixes como a garoupa e a truta coral avistam presas inacessíveis a eles, eles sinalizam para moreias gigantes , bodiões de Napoleão ou polvos . Esses predadores são capazes de acessar pequenas fendas e expulsar a presa. As baleias assassinas são conhecidas por ajudar os baleeiros a caçar baleias .

A caça social permite que os predadores enfrentem uma variedade maior de presas, mas com o risco de competição pelo alimento capturado. Os predadores solitários têm mais chance de comer o que capturam, ao preço de maior gasto de energia para pegá-lo e maior risco de que a presa escape. Os predadores de emboscada costumam ser solitários para reduzir o risco de se tornarem presas. Dos 245 membros terrestres do Carnivora (o grupo que inclui os gatos, cães e ursos), 177 são solitários; e 35 dos 37 felinos selvagens são solitários, incluindo o puma e a chita. No entanto, o puma solitário permite que outros pumas compartilhem uma matança, e o coiote pode ser solitário ou social. Outros predadores solitários incluem o lúcio do norte, aranhas-lobo e todos os milhares de espécies de vespas solitárias entre os artrópodes, e muitos microorganismos e zooplâncton .

Especialização

Adaptações físicas

Sob a pressão da seleção natural , os predadores desenvolveram uma variedade de adaptações físicas para detectar, capturar, matar e digerir presas. Estes incluem velocidade, agilidade, discrição, sentidos aguçados, garras, dentes, filtros e sistemas digestivos adequados.

Para detectar presas , os predadores têm visão , olfato ou audição bem desenvolvidos . Predadores tão diversos quanto corujas e aranhas saltadoras têm olhos voltados para a frente, fornecendo visão binocular precisa em um campo de visão relativamente estreito, enquanto as presas geralmente têm visão geral menos aguda. Animais como raposas podem sentir o cheiro de suas presas mesmo quando estão escondidas sob 60 cm de neve ou terra. Muitos predadores têm audição aguçada, e alguns, como os morcegos ecolocalizadores , caçam exclusivamente pelo uso ativo ou passivo do som.

Predadores, incluindo grandes felinos , aves de rapina e formigas, compartilham mandíbulas poderosas, dentes afiados ou garras que usam para capturar e matar suas presas. Alguns predadores, como cobras e pássaros que comem peixes, como garças e biguás , engolem suas presas inteiras; algumas cobras podem soltar suas mandíbulas para permitir que engulam presas grandes, enquanto pássaros comedores de peixes têm bicos longos em forma de lança que usam para esfaquear e agarrar presas escorregadias e em movimento rápido. Peixes e outros predadores desenvolveram a capacidade de esmagar ou abrir as conchas blindadas dos moluscos.

Muitos predadores são poderosos e podem capturar e matar animais maiores do que eles; isso se aplica tanto a pequenos predadores, como formigas e musaranhos , quanto a carnívoros grandes e visivelmente musculosos, como o puma e o leão .

Dieta e comportamento

Platydemus manokwari , um predadorespecialista em platelmintos de caracóis terrestres , atacando um caracol
Predação seletiva de tamanho: uma leoa atacando um búfalo do Cabo , com mais de duas vezes seu peso. Os leões podem atacar presas muito maiores, incluindo elefantes, mas com muito menos frequência.

Os predadores geralmente são altamente especializados em sua dieta e comportamento de caça; por exemplo, o lince euro-asiático só caça pequenos ungulados . Outros, como os leopardos , são generalistas mais oportunistas, atacando pelo menos 100 espécies. Os especialistas podem ser altamente adaptados para capturar suas presas preferidas, enquanto os generalistas podem ser mais capazes de mudar para outras presas quando um alvo preferido é escasso. Quando as presas têm uma distribuição agrupada (desigual), prevê-se que a estratégia ótima para o predador seja mais especializada, pois as presas são mais visíveis e podem ser encontradas mais rapidamente; isso parece ser correto para predadores de presas imóveis, mas é duvidoso com presas móveis.

Na predação seletiva de tamanho, os predadores selecionam presas de um determinado tamanho. Presas grandes podem ser problemáticas para um predador, enquanto presas pequenas podem ser difíceis de encontrar e, em qualquer caso, fornecer menos recompensa. Isso levou a uma correlação entre o tamanho dos predadores e suas presas. O tamanho também pode servir de refúgio para presas grandes. Por exemplo, elefantes adultos estão relativamente a salvo da predação de leões, mas os juvenis são vulneráveis.

Camuflagem e mimetismo

O peixe-sapo estriado usa camuflagem e mimetismo agressivo na forma de uma isca semelhante a uma vara de pescar em sua cabeça para atrair presas.

Membros da família dos felinos , como o leopardo da neve (planícies sem árvores), tigre (planícies gramadas, pântanos de junco), jaguatirica (floresta), gato pescador (arbustos à beira da água) e leão (planícies abertas) são camuflados com coloração e padrões perturbadores adequados seus habitats.

No mimetismo agressivo , certos predadores, incluindo insetos e peixes, fazem uso de coloração e comportamento para atrair presas. Os vaga- lumes Photuris fêmeas , por exemplo, copiam os sinais luminosos de outras espécies, atraindo assim os vaga-lumes machos, que capturam e comem. Os louva -a-deus são predadores de emboscadas; camuflados como flores, como as orquídeas , eles atraem a presa e a capturam quando está perto o suficiente. Os peixes- rã são extremamente bem camuflados e atraem ativamente suas presas para se aproximarem usando uma esca , uma isca na extremidade de um apêndice semelhante a uma haste na cabeça, que eles acenam suavemente para imitar um pequeno animal, engolindo a presa em um movimento extremamente rápido quando estiver dentro do alcance.

Veneno

Muitos predadores menores, como as águas-vivas, usam veneno para subjugar suas presas, e o veneno também pode ajudar na digestão (como é o caso de cascavéis e algumas aranhas ). A cobra do mar marmorizada que se adaptou à predação de ovos tem glândulas de veneno atrofiadas, e o gene para sua toxina de três dedos contém uma mutação (a deleção de dois nucleotídeos ) que a inativa. Essas mudanças são explicadas pelo fato de que suas presas não precisam ser subjugadas.

Campos elétricos

Um raio elétrico ( Torpediniformes ) mostrando a localização do órgão elétrico e eletrócitos empilhados dentro dele

Vários grupos de peixes predadores têm a capacidade de detectar, rastrear e, às vezes, como no raio elétrico , incapacitar suas presas, detectando e gerando campos elétricos . O órgão elétrico é derivado de tecido nervoso ou muscular modificado.

Fisiologia

As adaptações fisiológicas à predação incluem a capacidade das bactérias predadoras de digerir o polímero complexo de peptidoglicano das paredes celulares das bactérias que atacam. Os vertebrados carnívoros de todas as cinco classes principais (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos) têm taxas relativas de transporte de açúcar para aminoácidos mais baixas do que herbívoros ou onívoros, presumivelmente porque adquirem muitos aminoácidos das proteínas animais em sua dieta. .

Adaptações antipredadores

A camuflagem do louva-a-deus de folhas mortas o torna menos visível para predadores e presas.
Syrphid hoverfly desvia predadores imitando uma vespa , mas não tem ferrão .

Para combater a predação, as presas desenvolveram defesas para uso em cada estágio de um ataque. Eles podem tentar evitar a detecção, por exemplo, usando camuflagem e mimetismo . Eles podem detectar predadores e avisar os outros de sua presença. Se detectados, eles podem tentar evitar ser alvo de um ataque, por exemplo, sinalizando que são tóxicos ou intragáveis , sinalizando que uma perseguição não seria lucrativa ou formando grupos. Se eles se tornarem um alvo, eles podem tentar afastar o ataque com defesas como armaduras, penas , palatabilidade ou mobbing; e muitas vezes podem escapar de um ataque em andamento assustando o predador, fingindo-se de morto , soltando partes do corpo, como caudas, ou simplesmente fugindo.

Coevolução

Os morcegos usam a ecolocalização para caçar mariposas à noite.

Predadores e presas são inimigos naturais, e muitas de suas adaptações parecem projetadas para se contrapor. Por exemplo, os morcegos têm sistemas de ecolocalização sofisticados para detectar insetos e outras presas, e os insetos desenvolveram uma variedade de defesas, incluindo a capacidade de ouvir os chamados de ecolocalização. Muitos predadores de perseguição que correm em terra, como lobos, desenvolveram membros longos em resposta ao aumento da velocidade de suas presas. Suas adaptações foram caracterizadas como uma corrida armamentista evolutiva , um exemplo da coevolução de duas espécies. Em uma visão da evolução centrada no gene , os genes do predador e da presa podem ser considerados como competindo pelo corpo da presa. No entanto, o princípio do "jantar da vida" de Dawkins e Krebs prevê que essa corrida armamentista é assimétrica: se um predador não consegue pegar sua presa, perde seu jantar, enquanto se for bem-sucedido, a presa perde sua vida.

A cobra coral oriental , ela própria um predador, é venenosa o suficiente para matar os predadores que a atacam; portanto, quando a evitam, esse comportamento deve ser herdado, não aprendido.

A metáfora de uma corrida armamentista implica avanços cada vez maiores no ataque e na defesa. No entanto, essas adaptações têm um custo; por exemplo, pernas mais longas têm um risco maior de quebrar, enquanto a língua especializada do camaleão, com sua capacidade de agir como um projétil, é inútil para lamber a água, então o camaleão deve beber orvalho da vegetação.

O princípio do "jantar da vida" foi criticado por vários motivos. A extensão da assimetria na seleção natural depende em parte da hereditariedade dos traços adaptativos. Além disso, se um predador perder jantares suficientes, ele também perderá a vida. Por outro lado, o custo de aptidão de um determinado jantar perdido é imprevisível, pois o predador pode encontrar rapidamente presas melhores. Além disso, a maioria dos predadores são generalistas, o que reduz o impacto de uma determinada adaptação de presa em um predador. Como a especialização é causada pela coevolução predador-presa, a raridade de especialistas pode implicar que as corridas armamentistas predador-presa são raras.

É difícil determinar se determinadas adaptações são realmente o resultado da coevolução, onde uma adaptação da presa dá origem a uma adaptação do predador que é combatida por uma adaptação adicional na presa. Uma explicação alternativa é a escalada , onde os predadores estão se adaptando aos concorrentes, seus próprios predadores ou presas perigosas. Adaptações aparentes à predação também podem ter surgido por outras razões e depois serem cooptadas para ataque ou defesa. Em alguns dos insetos predados por morcegos, a audição evoluiu antes dos morcegos aparecerem e foi usada para ouvir sinais usados ​​para defesa territorial e acasalamento. Sua audição evoluiu em resposta à predação de morcegos, mas o único exemplo claro de adaptação recíproca em morcegos é a ecolocalização furtiva.

Uma corrida armamentista mais simétrica pode ocorrer quando as presas são perigosas, com espinhos, espinhos, toxinas ou venenos que podem prejudicar o predador. O predador pode responder evitando, o que por sua vez impulsiona a evolução do mimetismo. A evitação não é necessariamente uma resposta evolutiva, pois geralmente é aprendida com as más experiências com a presa. No entanto, quando a presa é capaz de matar o predador (como uma cobra coral com seu veneno), não há oportunidade de aprendizado e a evasão deve ser herdada. Os predadores também podem responder a presas perigosas com contra-adaptações. No oeste da América do Norte, a cobra comum desenvolveu uma resistência à toxina na pele do tritão de pele áspera .

Papel nos ecossistemas

Os predadores afetam seus ecossistemas não apenas diretamente comendo suas próprias presas, mas por meios indiretos, como reduzir a predação por outras espécies ou alterar o comportamento de forrageamento de um herbívoro, como o efeito da biodiversidade de lobos na vegetação ribeirinha ou lontras marinhas em florestas de algas . Isso pode explicar os efeitos da dinâmica populacional, como os ciclos observados em linces e lebres com raquetes de neve.

Nível trófico

Uma maneira de classificar os predadores é pelo nível trófico . Os carnívoros que se alimentam de herbívoros são consumidores secundários; seus predadores são consumidores terciários, e assim por diante. No topo desta cadeia alimentar estão predadores como os leões . Muitos predadores, no entanto, comem de vários níveis da cadeia alimentar; um carnívoro pode comer consumidores secundários e terciários. Isso significa que muitos predadores devem enfrentar a predação intraguilda , onde outros predadores os matam e os comem. Por exemplo, os coiotes competem e às vezes matam raposas cinzentas e linces .

Biodiversidade mantida pela predação do ápice

Os predadores podem aumentar a biodiversidade das comunidades impedindo que uma única espécie se torne dominante. Esses predadores são conhecidos como espécies-chave e podem ter uma profunda influência no equilíbrio dos organismos em um determinado ecossistema . A introdução ou remoção desse predador, ou mudanças em sua densidade populacional, podem ter efeitos drásticos em cascata no equilíbrio de muitas outras populações no ecossistema. Por exemplo, os pastores de uma pastagem podem impedir que uma única espécie dominante assuma o controle.

Recuperação de salgueiro ripário em Blacktail Creek, Parque Nacional de Yellowstone , após a reintrodução de lobos, a espécie-chave local e predador de ápice . Esquerda, em 2002; certo, em 2015

A eliminação dos lobos do Parque Nacional de Yellowstone teve impactos profundos na pirâmide trófica . Nessa área, os lobos são espécies-chave e predadores de ápice. Sem predação, os herbívoros começaram a sobrepastorear muitas espécies lenhosas, afetando as populações de plantas da área. Além disso, os lobos muitas vezes impediam que os animais pastassem perto dos córregos, protegendo as fontes de alimento dos castores . A remoção dos lobos teve um efeito direto sobre a população de castores, pois seu habitat tornou-se território de pastagem. O aumento da navegação em salgueiros e coníferas ao longo de Blacktail Creek devido à falta de predação causou incisão no canal porque a população reduzida de castores não era mais capaz de diminuir a velocidade da água e manter o solo no lugar. Os predadores demonstraram assim ser de vital importância no ecossistema.

Dinâmica populacional

Um gráfico de linha do número de peles de lince do Canadá vendidas para a Hudson's Bay Company no eixo vertical em relação ao número de lebres com raquetes de neve no eixo horizontal para o período de 1845 a 1935
Números de peles de lebre com raquetes de neve ( Lepus americanus ) (fundo amarelo) e lince do Canadá (linha preta, primeiro plano) vendidos para a Hudson's Bay Company de 1845 a 1935

Na ausência de predadores, a população de uma espécie pode crescer exponencialmente até se aproximar da capacidade de suporte do ambiente. Os predadores limitam o crescimento das presas consumindo-as e alterando seu comportamento. Aumentos ou diminuições na população de presas também podem levar a aumentos ou diminuições no número de predadores, por exemplo, através do aumento do número de filhotes que eles carregam.

Flutuações cíclicas foram observadas em populações de predadores e presas, muitas vezes com deslocamentos entre os ciclos de predadores e presas. Um exemplo bem conhecido é o da lebre com raquetes de neve e do lince . Em uma ampla extensão de florestas boreais no Alasca e no Canadá, as populações de lebres flutuam em quase sincronia com um período de 10 anos, e as populações de linces flutuam em resposta. Isso foi visto pela primeira vez em registros históricos de animais capturados por caçadores de peles para a Hudson Bay Company ao longo de mais de um século.

Um modelo simples de um sistema com uma espécie de predador e presa, as equações de Lotka-Volterra , prevê ciclos populacionais. No entanto, as tentativas de reproduzir as previsões deste modelo em laboratório falharam frequentemente; por exemplo, quando o protozoário Didinium nasutum é adicionado a uma cultura contendo sua presa, Paramecium caudatum , esta é frequentemente levada à extinção.

As equações de Lotka-Volterra dependem de várias suposições simplificadoras e são estruturalmente instáveis , o que significa que qualquer mudança nas equações pode estabilizar ou desestabilizar a dinâmica. Por exemplo, uma suposição é que os predadores têm uma resposta funcional linear à presa: a taxa de mortes aumenta proporcionalmente à taxa de encontros. Se essa taxa for limitada pelo tempo gasto no manuseio de cada captura, as populações de presas podem atingir densidades acima das quais os predadores não podem controlá-las. Outra suposição é que todos os indivíduos presas são idênticos. Na realidade, os predadores tendem a selecionar indivíduos jovens, fracos e doentes, deixando as populações de presas capazes de crescer novamente.

Muitos fatores podem estabilizar as populações de predadores e presas. Um exemplo é a presença de vários predadores, particularmente generalistas que são atraídos por uma determinada espécie de presa se for abundante e procuram em outro lugar se não for. Como resultado, os ciclos populacionais tendem a ser encontrados em ecossistemas temperados e subárticos do norte porque as teias alimentares são mais simples. O sistema lebre-lince com raquetes de neve é ​​subártico, mas mesmo isso envolve outros predadores, incluindo coiotes, açores e grandes corujas , e o ciclo é reforçado por variações nos alimentos disponíveis para as lebres.

Uma série de modelos matemáticos foi desenvolvida relaxando as suposições feitas no modelo Lotka-Volterra; estes permitem que os animais tenham distribuições geográficas ou migrem ; ter diferenças entre os indivíduos, como sexo e estrutura etária , de modo que apenas alguns indivíduos se reproduzam; viver em um ambiente variado, por exemplo, com a mudança das estações ; e analisando as interações de mais do que apenas duas espécies ao mesmo tempo. Tais modelos prevêem dinâmicas populacionais predadores-presas amplamente diferentes e muitas vezes caóticas . A presença de áreas de refúgio , onde as presas estão a salvo de predadores, pode permitir que as presas mantenham populações maiores, mas também pode desestabilizar a dinâmica.

História evolutiva

A predação data de antes do surgimento de carnívoros comumente reconhecidos por centenas de milhões (talvez bilhões) de anos. A predação evoluiu repetidamente em diferentes grupos de organismos. O surgimento de células eucarióticas em cerca de 2,7 Gya, o surgimento de organismos multicelulares em cerca de 2 Gya e o surgimento de predadores móveis (cerca de 600 Mya - 2 Gya, provavelmente cerca de 1 Gya) foram todos atribuídos ao comportamento predatório inicial, e muitos vestígios muito antigos mostram evidências de furos ou outras marcas atribuídas a pequenas espécies de predadores. Provavelmente desencadeou grandes transições evolutivas, incluindo a chegada de células , eucariotos , reprodução sexual , multicelularidade , aumento de tamanho, mobilidade (incluindo vôo de insetos ) e conchas e exoesqueletos blindados.

Os primeiros predadores eram organismos microbianos, que engoliam ou pastavam outros. Como o registro fóssil é pobre, esses primeiros predadores podem datar entre 1 e mais de 2,7 Gya (bilhões de anos atrás). A predação tornou-se visivelmente importante pouco antes do período Cambriano – cerca de 550  milhões de anos atrás – como evidenciado pelo desenvolvimento quase simultâneo de calcificação em animais e algas, e escavação para evitar a predação . No entanto, os predadores estavam se alimentando de microrganismos desde pelo menos 1.000  milhões de anos atrás , com evidências de predação seletiva (em vez de aleatória) de uma época semelhante.

Auroralumina attenboroughii é um cnidário do grupo da coroa ediacara(557–562 mya, cerca de 20 milhões de anos antes da explosão cambriana) da Floresta de Charnwood , Inglaterra. Acredita-se que seja um dos primeiros animais predadores, capturando pequenas presas com seus nematocistos , como fazem os cnidários modernos.

O registro fóssil demonstra uma longa história de interações entre predadores e suas presas desde o período Cambriano, mostrando, por exemplo, que alguns predadores perfuravam as conchas de moluscos bivalves e gastrópodes , enquanto outros comiam esses organismos quebrando suas conchas. Entre os predadores cambrianos estavam invertebrados como os anomalocaridídeos com apêndices adequados para agarrar presas, grandes olhos compostos e mandíbulas feitas de um material duro como o do exoesqueleto de um inseto. Alguns dos primeiros peixes a ter mandíbulas foram os placodermos blindados e principalmente predadores dos períodos Siluriano a Devoniano , um dos quais, o Dunkleosteus de 6 m (20 pés) , é considerado o primeiro "superpredador" vertebrado do mundo, predando outros predadores. Os insetos desenvolveram a capacidade de voar no início do Carbonífero ou no Devoniano Superior, permitindo-lhes, entre outras coisas, escapar de predadores. Entre os maiores predadores que já viveram estavam os dinossauros terópodes , como o tiranossauro , do período Cretáceo . Eles caçavam dinossauros herbívoros, como hadrossauros , ceratopsianos e anquilossauros .

Na sociedade humana

Caçador de San , Botsuana

Usos práticos

Os humanos, como onívoros , são até certo ponto predatórios, usando armas e ferramentas para pescar , caçar e prender animais. Eles também usam outras espécies predatórias, como cães , biguás e falcões para capturar presas para alimentação ou esporte. Dois predadores de tamanho médio, cães e gatos, são os animais mais frequentemente mantidos como animais de estimação nas sociedades ocidentais. Caçadores humanos, incluindo o San do sul da África, usam a caça de persistência , uma forma de predação de perseguição em que o perseguidor pode ser mais lento do que a presa, como um antílope kudu em curtas distâncias, mas o segue no calor do meio-dia até se esgotar, uma perseguição que pode levar até cinco horas.

No controle biológico de pragas , predadores (e parasitóides) da área natural de uma praga são introduzidos para controlar as populações, sob o risco de causar problemas imprevistos. Os predadores naturais, desde que não prejudiquem espécies não-pragas, são uma forma ecologicamente correta e sustentável de reduzir os danos às lavouras e uma alternativa ao uso de agentes químicos, como pesticidas .

Usos simbólicos

O Lobo Capitolino amamentando Rômulo e Remo , os míticos fundadores de Roma

No cinema, a ideia do predador como um perigoso inimigo humanóide é usada no filme de ação de terror de ficção científica de 1987 Predator e suas três sequências . Um terrível predador, um gigantesco tubarão branco devorador de homens , também é central no thriller de Steven Spielberg de 1974, Tubarão .

Entre a poesia sobre o tema da predação, a consciência de um predador pode ser explorada, como em Pike , de Ted Hughes . A frase "Natureza, vermelha em dentes e garras" de Alfred, poema de 1849 de Lord Tennyson " In Memoriam AHH " foi interpretada como referindo-se à luta entre predadores e presas.

Na mitologia e na fábula popular, predadores como a raposa e o lobo têm reputações mistas. A raposa era um símbolo de fertilidade na Grécia antiga, mas um demônio do tempo no norte da Europa e uma criatura do diabo no cristianismo primitivo; a raposa é apresentada como astuta, gananciosa e astuta nas fábulas de Esopo em diante. O lobo mau é conhecido pelas crianças em contos como Chapeuzinho Vermelho , mas é uma figura demoníaca nas sagas da Edda islandesa , onde o lobo Fenrir aparece no final apocalíptico do mundo . Na Idade Média, a crença se espalhou em lobisomens , homens transformados em lobos. Na Roma antiga, e no antigo Egito, o lobo era adorado, a loba aparecendo no mito fundador de Roma, amamentando Rômulo e Remo . Mais recentemente, em The Jungle Book , de Rudyard Kipling , de 1894 , Mogli é criado pela matilha de lobos. Atitudes para grandes predadores na América do Norte, como lobo, urso pardo e puma, mudaram de hostilidade ou ambivalência, acompanhada de perseguição ativa, para positiva e protetora na segunda metade do século 20.

Veja também

Notas

Referências

Fontes

links externos

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