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Espécies-chave e os lobos de Yellowstone

Quando Robert Paine retirou as estrelas-do-mar de uma faixa de costão rochoso no estado de Washington, o número de espécies que viviam ali caiu de 15 para 8.

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A teia do costão rochoso do artigo de Paine de 1966, com plâncton e algas acrescentados à base. Remova a estrela-do-mar e veja quais animais ficam sem nenhum predador.

O experimento com estrelas-do-mar

No início da década de 1960, o ecólogo Robert Paine estudou o litoral da baía de Mukkaw, perto de Neah Bay, no estado de Washington. As rochas dali são cobertas por cracas, mexilhões, lapas, quítons e outros animais, e o principal predador é a estrela-do-mar-ocre, Pisaster ochraceus. Paine escolheu uma faixa de rocha com cerca de 8 m de largura e 2 m de altura, manteve uma faixa vizinha como controle e começou a retirar toda estrela-do-mar que encontrava em sua faixa.

O resultado contrariou a expectativa comum de que retirar um predador beneficia suas presas. Os mexilhões, alimento preferido da estrela-do-mar, se espalharam pela rocha nua e ocuparam o espaço das outras espécies que dependem dele. Em seu artigo de 1966, Paine relatou que a faixa passou de um sistema com 15 espécies para um com 8. Ao comer o competidor mais forte, a estrela-do-mar mantinha o espaço disponível. Três anos depois, ele usou o termo espécie-chave para uma espécie assim, em referência à pedra no topo de um arco que mantém as outras no lugar.

Uma análise retrospectiva do artigo, feita em 2016 por Lafferty e Suchanek, acrescenta uma nuance: os bancos de mexilhões abrigam mais de 300 espécies associadas. Portanto, a forma de contar a diversidade importa. Paine contava as espécies que ocupam espaço na rocha.

A OpenStax define espécie-chave como aquela cuja presença é fundamental para manter a biodiversidade e a estrutura de um ecossistema. Entre os exemplos estão Pisaster e o lambari-de-cauda-amarela, um peixe de riachos tropicais que fornece quase todo o fósforo usado pelo restante da comunidade. Uma espécie-chave difere de uma espécie fundadora, que forma ou molda fortemente o habitat. As grandes algas pardas são produtoras; os corais construtores de recifes são animais com parceiros fotossintéticos nos tecidos.

Os lobos voltam a Yellowstone

Segundo o Serviço Nacional de Parques dos Estados Unidos, a última alcateia do Parque Nacional de Yellowstone foi morta em 1926. Após décadas de planejamento, foram trazidos lobos capturados no Canadá: 14 em janeiro de 1995 e 17 em janeiro de 1996, seguidos por 10 do noroeste de Montana em 1997, totalizando 41. Eles ficaram em recintos de aclimatação por cerca de dez semanas antes da soltura. A população do parque cresceu em média cerca de 10% ao ano, chegou ao máximo de 174 lobos em até 16 alcateias e depois se estabilizou em torno de 100 lobos em cerca de 10 alcateias.

  • 1926: A última alcateia de Yellowstone é morta.
  • 1974: O lobo-cinzento é incluído na lista de espécies ameaçadas.
  • Jan. 1995: 14 lobos de Alberta chegam aos recintos do parque.
  • Jan. 1996: Depois chegam 17 lobos da Colúmbia Britânica.
  • 1997: 10 lobos do noroeste de Montana; 41 no total.
  • 2013: A contagem de uapitis do norte cai para 3915, a menor desde o fim do abate de controle na década de 1960.

Os lobos salvaram os salgueiros?

A manada de uapitis do norte de Yellowstone tinha cerca de 17 000 indivíduos no inverno quando os lobos chegaram em 1995. Esse número caiu para 3915 no início de 2013 e depois voltou a subir, chegando a 6673 em 2022. No mesmo período, alguns agrupamentos de salgueiros e álamos ficaram mais altos. Uma narrativa popular atribui aos lobos uma cascata trófica: com menos uapitis, ou com uapitis mais receosos, mais árvores jovens sobrevivem, o que favorece castores e pássaros canoros. O Serviço de Parques considera isso um grande debate científico. Pumas e ursos também se recuperaram, houve caça de uapitis fora do parque e a disponibilidade de água também importa. Em locais secos, os salgueiros não reagiram, e a área ocupada por salgueiros e álamos não aumentou, apenas a altura dos agrupamentos existentes.

  1. Faixa de Paine: quantas espécies havia antes da retirada das estrelas-do-mar?
  2. Em que porcentagem a contagem caiu de 15 para 8? Arredonde para o inteiro mais próximo.
  3. Qual presa dominou a rocha depois que as estrelas-do-mar foram retiradas?
    • Mexilhões
    • Quítons
    • Algas
  4. Em que ano Paine usou pela primeira vez o termo espécie-chave?
    • 1969
    • 1966
    • 1926
  5. No laboratório do costão rochoso, qual espécie ainda tem um predador depois da retirada da estrela-do-mar?
    • Mexilhões
    • Lapas
    • Quítons
  6. Uma espécie que forma o habitat e geralmente é a principal produtora, como as grandes algas pardas, é uma…
    • espécie fundadora
    • espécie-chave
    • espécie invasora
  7. Quantos lobos foram soltos em Yellowstone de 1995 a 1997, no total?
  8. Quantos anos se passaram entre a morte da última alcateia (1926) e a chegada dos primeiros lobos (1995)?
  9. Uapitis do norte: cerca de 17 000 em 1995 e 3915 em 2013. Em que porcentagem a contagem caiu? Arredonde para o inteiro mais próximo.
  10. O que o Serviço de Parques diz sobre a história dos lobos e salgueiros?
    • É uma questão em debate, com várias causas
    • Está totalmente comprovada
    • É falsa
Pontos-chave
  • Uma espécie-chave tem um efeito muito maior do que sua abundância sugere.
  • Paine, 1966: com a retirada das estrelas-do-mar, o número de espécies caiu de 15 para 8.
  • Yellowstone: 41 lobos soltos de 1995 a 1997, após a ausência de lobos desde 1926.
  • Ainda se discute quanto os lobos alteraram a vegetação.
Fontes deste curso (16)
  • OpenStax Biology 2e 46.1 Ecology of Ecosystems: food chains and webs, Lake Ontario chain, grazing and detrital webs, Silver Springs 20,819 / 3,368 / 383 / 21 kcal/m²/yr (openstax.org/books/biology-2e/pages/46-1-ecology-of-ecosystems)
  • 46.2 Energy Flow through Ecosystems: chemoautotrophs at hydrothermal vents (NW Eifuku, 1,535 m)
  • TLTE 14.48% (1,103 of 7,618)
  • four to six transfers, NPE caterpillar 18% and squirrel 1.6%, English Channel 4 and 21 g/m², energy pyramids always upright, biomagnification, DDT and Silent Spring, PCBs banned 1979, Saginaw Bay walleye more than four times the PCBs of phytoplankton, EPA fish advice (.../pages/46-2-energy-flow-through-ecosystems)
  • 45.6 Community Ecology: lynx and snowshoe hare cycle about 10 years, lag 1 to 2 years, nearly 200 years of trapping data, keystone Pisaster and banded tetra, foundation species kelp and coral, Asian carp 95% of biomass in parts of the Illinois River (.../pages/45-6-community-ecology)
  • National Geographic Education: Food Web (al-Jahiz, early 800s) and Energy Flow and the 10 Percent Rule (education.nationalgeographic.org/resource/food-web/, /resource/energy-flow-and-10-percent-rule/)
  • NOAA Education, Aquatic food webs (noaa.gov/education/resource-collections/marine-life/aquatic-food-webs)
  • Kingsland 2015, Alfred J. Lotka and the origins of theoretical population ecology, PNAS 112:9493 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4534218): Lotka 1925 Elements of Physical Biology, Volterra 1926
  • Bacaër 2011, A Short History of Mathematical Population Dynamics ch. 13 (D'Ancona, Adriatic fish markets, First World War)
  • Paine 1966, Food web complexity and species diversity, Am. Nat. 100:65-75 (Mukkaw Bay, 15 to 8 species)
  • Paine 1969 Am. Nat. 103:91 (keystone)
  • Lafferty and Suchanek 2016, Am. Nat. 188:365 (pubs.usgs.gov/publication/70175674)
  • NPS Yellowstone: History of Wolf Management (nps.gov/yell/learn/historyculture/wolf-management.htm: last pack killed 1926, 14 wolves January 1995, 17 in January 1996, 10 from Montana 1997)
  • Wolf Restoration in Yellowstone: Reintroduction to Recovery (nps.gov/articles/wolf-restoration-in-yellowstone-reintroduction-to-recovery.htm: 41 wolves, peak 174 in up to 16 packs, about 100 in 10 packs, about 10% a year)
  • Elk (nps.gov/yell/learn/nature/elk.htm: about 17,000 in 1995, 3,915 in 2013, 6,673 in 2022)
  • The Big Scientific Debate: Trophic Cascades (nps.gov/articles/the-big-scientific-debate-trophic-cascades.htm).

Data de verificação: 2026-10-17