Modelos ecológicos em redes complexas

• Main Author: Hotta, Livia Akemi
• Other Authors: Rodrigues, Francisco Aparecido
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2017
• Subjects: Complex network; Padrões de biodiversidade; Patterns of biodiversity; Redes complexas; Relação espécie-área; Species-area relationship
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-17112017-105116/

Um dos padrões mais importantes que ocorrem em ecossistemas é a relação espécie-área, que relaciona o número de espécies em um ecossistema com a sua área disponível. O estudo dessa relação é fundamental para entender-se a biodiversidade e o impacto de políticas ambientais de preservação de espécies, de modo que é possível analisar desde os tamanhos das reservas necessários para a conservação das espécies e até verificar o impacto da intervenção humana em habitats naturais. Assim sendo, várias estratégias matemáticas e computacionais foram desenvolvidas para prever e entender esse padrão ecológico em modelos ecológicos. Todavia, muitas abordagens são simuladas em ambientes homogêneos e regulares, porém, sabe-se que, em cada ecossistema, há regiões com acidentes geográficos, variações de altitudes, vegetação e clima. Dessa forma, nesse trabalho, estamos interessados em estudar a influência de diferentes ambientes no processo de evolução das espécies. Para isso, consideramos modelos ecológicos que utilizam características geográficas para colonização e, comportamentos individuais como dispersão, mutação, acasalamento. Com isso, foi possível simular a propagação das espécies em diferentes topologias e analisar como ocorreu a dinâmica em cada uma delas. Assim, verificamos que a topologia regular e a dispersão homogênea dos indivíduos são duas características que maximizam a diversidade de espécies. E por outro lado, a formação de regiões mais densas e interações heterogêneas, contribuem para a diminuição da quantidade de espécies, apesar de em alguns casos, ajudarem na velocidade de propagação e colonização. === One of the most important patterns that occur in ecosystems is the species-area relationship, which says that the number of species increases with the sampled area. There is a great interest among ecologists about this pattern, since it is possible to verify the human impact on the environment and the area of reserves necessary to maintain species. Thus, motivated by the explanation of such behavior, some mathematical and computational strategies have been developed over the years. However, most approaches are simulated in homogeneous and regular scenarios, however, in the ecosystem, there are regions with landforms, different climates and vegetation. Thus, in this work, we are interested in studying the influence of different environments in the evolution process of the species. We consider ecological models that use geographical characteristics for colonization and individual behaviors such as dispersion, mutation, and mating. Thereby, it was possible to simulate the propagation of the species in different topologies and to analyze how the dynamics occurred in each case. Therefore, we verified that the regular topology and the homogeneous dispersion of the individuals are two characteristics that maximize the diversity of species. On the other hand, denser regions and heterogeneous interactions, contribute to the decrease the number of species, even when in some cases, they help in the speed of propagation and colonization.