Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin

Resumo: Todos os organismos vivos interagem com indivíduos de sua e de outras espécies, formando uma rede complexa de interações que tem um papel importante na preservação da biodiversidade. Entender o comportamento subjacente e a estabilidade destes sistemas é de fundamental importância na...

Resumo: Todos os organismos vivos interagem com indivíduos de sua e de outras espécies, formando uma rede complexa de interações que tem um papel importante na preservação da biodiversidade. Entender o comportamento subjacente e a estabilidade destes sistemas é de fundamental importância na conservação destes recursos. Neste trabalho estudamos uma rede com apenas quatro espécies, composta por dois pares predador-presa conectados, no qual o predador do primeiro par interage com presa do segundo par. A intensidade desta interação é um importante parâmetro do modelo. Exploramos o comportamento do sistema sob diferentes intensidades de acoplamento e estudamos a dinâmica de sobrevivência e extinção. Analisamos situações em que as quatro espécies têm uma população inicial inferior ao seu valor de equilíbrio, simulando situações de catástrofe em que estas abundâncias são reduzidas devido à ação humana ou mudanças ambientais. Este tipo de condição inicial faz que as populações oscilem antes de reequilibrarem, por vezes reduzindo seu valor para apenas uma pequena fração da população inicial, levando na prática à sua extinção. Nessas análises efeitos inesperados foram observados, como a sobrevivência da presa mais predada. A partir desse estudo, expandimos a rede de dois pares de predadores e presas para três, quatro e cinco pares, seguindo os mesmos conceitos de análise. Por fim, realizamos um breve estudo de uma rede de intera¸c¿oes pré-histórica, extinta no final do Pleistoceno

Abstract: All living organisms interact with individuals of its own species and also with those of other species, forming a complex network of interactions that have an important role in the preservation of the biodiversity. Understanding the underlying behavior and stability of these systems is of...

Abstract: All living organisms interact with individuals of its own species and also with those of other species, forming a complex network of interactions that have an important role in the preservation of the biodiversity. Understanding the underlying behavior and stability of these systems is of fundamental importance to the conservation of these resources. In this work we consider a network with only four species, comprising two predator-prey pairs connected, where the predator of the first pair interacts with the prey of the second pair. The intensity of this interaction is an important parameter of the model. We explore the system behavior under different intensities of coupling and study the dynamics of survival and extinction. We analyze situations in which the four species have initial populations smaller than the corresponding equilibrium values, simulating catastrophic events in which these abundances are reduced due to human action or environmental changes. This type of initial condition makes the populations oscillate before re-equilibrating, sometimes reducing its value to only a small fraction of the initial population, bringing them in practice to extinction. In these analysis we found unexpected effects, such as the survival of the prey that is most preyed. From this study, we expanded the network of two pairs of predators and preys to three, four and five pairs, following the same methods of analysis. Finally, we conducted a brief survey of a prehistoric network extinct in the late Pleistocene