Biogeografia

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O que é Biogeografia?

Biogeografia é a área da ciência biológica que estuda a distribuição dos seres vivos no espaço e através do tempo. Assim, estuda-se a distribuição da vida com base em sua dinâmica na escala espacial e temporal no planeta Terra.

(Entender a forma como os organismos estão distribuídos no planeta – “por que os organismos estão onde estão?” – é estudar o seu padrão de distribuição.)

De Candolle (1820): Biogeografia Ecológica e Histórica

O botânico De Candolle dividiu a Biogeografia em duas sub-áreas:

Biogeografia Ecológica

Estuda como os processos ecológicos que ocorrem a curto prazo atuam sobre o padrão de distribuição dos organismos;

Analisa a distribuição dos seres vivos em função de suas adaptações às condições atuais do meio.

Biogeografia Histórica

Estuda como os processos ecológicos que ocorrem a longo prazo atuam sobre o padrão de distribuição dos organismos;

Explica a distribuição dos seres vivos em função de fatores históricos.

Biogeografia Ecológica vs. Histórica: uma divisão necessária?

ENTRETANTO, como “ecologia” e “história” têm desempenhado papéis lado a lado desde sempre, é óbvio que elas estão indissoluvelmente “amarradas” uma à outra. Sendo assim, tal divisão (e oposição) tem imposto mais obstáculos que benefícios ao desenvolvimento da ciência biogeográfica (Morrone, 1993, 2004; Crisci, 2001).

Diversos são os fatores que influenciaram e têm influenciado o modo como os organismos estão distribuídos no planeta: tectônica de placas, soerguimentos, estreitamento/ alargamento do leito de um rio, glaciações, fisionomias vegetacionais, clima, umidade, correntes marinhas, etc. Sendo assim, torna-se extremamente difícil estabelecer uma linha divisória entre o que seria um fator “ecológico”ou “histórico”.

Como funciona (científicamente) a Biogeografia Histórica?

    

LEÓN CROIZAT (Pai da Biogeografia Vicariante)

Este excêntrico botânico e biogeógrafo cunhou as bases para o que nós entendemos hoje como Biogeografia Vicariante. Disse uma das mais célebres frases já proferidas na Biogeografia: “life and earth evolve together” (Croizat, 1964). Este italiano, que se erradicou na Venezuela onde viveu até o fim de sua vida, quis mostrar ao mundo que a vida e o planeta são co-relacionados em sua história. Ou seja, a história geológica pode ajudar-nos a compreender a história dos organismos, assim como a história dos organismos pode ajudar-nos a entender a história de nosso planeta. Antes mesmo do conhecimento da deriva continental e tectônica de placas, Croizat já dava mostras, pelo seus estudos de padrão de distribuição de plantas, que os continentes se movimentavam. Chegou a concluir que os oceanos Atlântico, Índico e Pacífico já foram mais próximos entre si no passado do que da forma como são hoje conhecidos (ver Craw, 1984).

A partir dos preceitos de Croizat surge o pensamento vicariante, contraposto diretamente ao pensamento dispersalista, paradigma dominante à época.

Padrão e Processos

Para compreender o padrão de distribuição dos organismos é preciso estar consciente de que este padrão decorre da interação de dois tipos de processos. Estes são os processos espaço-temporais dos organismos vivos (bióticos) e do planeta (abióticos); são processos que ocorrem diversamente no espaço ao longo do tempo.

Quais os processos espaço-temporais dos seres vivos?

Basicamente, são três tipos de processos: extinção, dispersão e vicariância. Veja o quadro abaixo.

 

(A figura em P&B foi retirada de Crisci et al., 2003)

 

Dificuldades na inferência dos tipos de processos

Entretanto, há sérias dificuldades impostas que tornam problemática a inferência do tipo de processo que gerou o padrão de distribuição que vemos no presente. A maior dificuldade de se trabalhar com áreas da ciência biológica que lidam diretamente com a recontrução do passado (sistemática, biogeografia, genética evolutiva, ecologia evolutiva) é sempre imposta pelo seguinte paradoxo: não pudemos ver o passado acontecendo, muito menos temos algum testemunho desse passado (escassez de fósseis), sendo assim, estudos históricos são geralmente feitos com base em informações contemporâneas. O quadro abaixo exemplifica o problema em relação à biogeografia.

 

No primeiro caso, houve especiação pré-barreira geográfica, ou seja, houve diferenciação da espécie ancestral nas espécies A e B SEM barreira geográfica. Somente depois é que surgiu uma barreira geográfica entre A e B. Com base nas evidências atuais, concluiríamos incorretamente que ocorreu especiação por isolamento geográfico (alopatria, vicariância).

No segundo caso, houve realmente especiação pelo surgimento de uma barreira geográfica que fez com que a espécie ancestral se diferenciasse em duas espécies, uma de cada lado da barreira. Posteriormente, essa barreira geográfica desapareceu. Com base nas evidências atuais, concluiríamos incorretamente que não houve vicariância ou especiação com barreira geográfica, porque não há dados que nos mostrem que a barreira tenha existido no passado.

 

Quais os processos espaço-temporais do planeta?

Há vários tipos de processos espaço-temporais que podemos citar, como: tectônica de placas, alterações no nível do mar, ciclos glaciais, etc. No quadro abaixo, está exemplificado a movimentação das grandes massas continentais ao longo do tempo.

 

(modificado de Paleomap Project)

 

A biogeografia é responsável pelo estudo da distribuição dos seres vivos no espaço e no tempo geológico. Para entender melhor, relacione o estudo com as seguintes perguntas: Por que os organismos estão onde estão? Por que estão nesse lugar exatamente em determinada época?

A teoria relacionada à biogeografia teve grande crescimento com os trabalhos de diversos biólogos, entre eles Alexander von Humboldt, Hewett Cottrell Watson, Alphonse de Candolle, Alfred Russel Wallace, Philip Lutley Sclater, entre outros.

Os organismos sempre variam de forma regular ao longo de gradientes geográficos determinados pela latitude, altitude, isolamento e área de habitat. Normalmente, esse estudo é dividido em duas subáreas: biogeografia histórica e biogeografia ecológica.

Conceitos fundamentais

O estudo da biogeografia envolve diversos setores relacionados como a geografia, biologia, ciência do solo, geologia, climatologia, ecologia e evolução. Entre seus principais conceitos, estão a evolução, extinção, dispersão, áreas endêmicas, geodispersão, alcance e distribuição e vicariância.

Existe um padrão de distribuição dos organismos e, para entendê-lo, é preciso estar consciente de que esse padrão é decorrente da interação entre dois tipos de processos, que são processos espaço-temporais dos organismos vivos – bióticos – e do planeta – abióticos, citados acima. Entre eles, existem três tipos principais: extinção, dispersão e vicariância.

A extinção, nada mais é do que um processo em que a população é dividida devido à um evento de extinção central que mantem isoladas as populações restantes, de forma que acabam sofrendo especiação  por quebra de fluxo gênico. A dispersão, por sua vez, é um conjunto de processos que tornam possível a fixação de indivíduos de uma determinada espécie em um local diferente daquele em que viviam seus progenitores. Com isso, pode ocorrer por meio da colonização de áreas afastadas, uma especiação por quebra de fluxo gênico. A vicariância é um processo de evolução desencadeado por um o mais eventos geológicos em uma área que é habitada por um determinado grupo. O grupo pode sofrer especiação caso seja dividido e perca totalmente o contato genético.

As regiões biogeográficas

Para facilitar os estudos, as regiões do planeta foram mapeadas gradualmente, assim como pesquisadas e catalogadas, e as principais regiões encontradas, foram nomeadas de divisões biogeográficas, sendo divididas da seguinte maneira:

  • Região Paleártica: envolve o continente europeu, o norte da África até o deserto do Saara, o norte da Península Arábica e toda a Ásia, do norte do Himalaia, inclusive Japão e China.

  • Região Neoártica: América do Norte, até a fronteira sul do México.

  • Região Neotropical: do centro do México até o extremo sul da América do Sul.

  • Região afro-tropical ou etiópica: envolve a África sub-saariana e os dois terços localizados mais ao sul da península arábica.

  • Região indo-malaia: subcontinente indiano, sul da China, Indochina, Filipinas e metade Ocidental da Indonésia.

  • Região australiana: parte ao leste da Indonésia, ilha de Nova Guiné, Austrália e Nova Zelândia.

  • Região Oceânica: demais ilhas do Oceano Pacífico.

  • Região antártica: continente e oceano com o mesmo nome.

REFERÊNCIAS CITADAS

Crisci, J.V. 2001. The voice of historical biogeography. Journal of Biogeography, 28: 157–168.

Crisci J.V., Katinas L. & Posadas P. 2003. Historical biogeography: an introduction. Cambridge, Harvard University Press.

Craw, R.C. 1984. Biogeography and biogeographical principles. New Zealand Entomologist, 8:49-52.

Croizat, L. 1964. Space, time, form: the biological synthesis. Publicado pelo autor, Caracas. (Disponível em 

Morrone, J.J. 1993. Beyond binary oppositions. Cladistics, 9: 437438.

Morrone, J.J. 2004.  Homología biogeográfica: las coordenadas espaciales de la vida. Cuadernos del  Instituto de Biología 37, Instituto de Biología, UNAM, México D.F.

http://www.ib.usp.br/~silvionihei/biogeografia.htm