ECOLOGIA

CONCEITOS BÁSICOS

Profa. Dra. Vivian C. C. Hyodo

Estudo da casa ambiental

Ecologia:

Biólogo alemão Ernst Haeckel, em 1869

Inclui todos os organismos dentro dela e todos os processos funcionais que tornam a casa habitável.

“O estudo do ambiente natural, inclusive das relações dos organismos entre si e com seus arredores” (Haeckel, 1869).

Paisagem da Terra vista da Apollo 17 em sua viagem em direção à Lua. Vista da ecosfera “fora da caixa”.

OIKÒS = Casa; LOGOS = Estudo. Ecologia:

Espécie: Indivíduos semelhantes que

podem cruzar entre si e produzir prole fértil.

Estuda as relações entre os seres vivos e desses com o ambiente.

Myoxanthus conceiçoensis Phillomedusa distincta

Espécies eurioicas: São espécies que toleram grandes

variações ambientais.

Espécies estenoicas: São espécies que não toleram

variações ambientais. Estas podem ser usadas como

indicadoras cuja ausência indica variação no ambiente.

CONCEITOS-BIOSSISTEMAS

Sistemas contendo componentes vivos (bióticos) e não vivos (abióticos) constituem biossistemas Abrange desde sistemas genéticos até sistemas ecológicos

Fatores bióticos: Conjunto de todos os seres vivos que

vivem em uma mesma região.

Fatores abióticos: Conjunto de fatores físicos, químicos e

geológicos do ambiente – luz, umidade do ar, nível de oxigenação, edáficos , água, nutrientes, temperatura, salinidade ...

Organismo autótrofo: que consegue sintetizar substância

orgânica a partir de substância inorgânica.

Organismo heterótrofo: Organismo incapaz de sintetizar as

substâncias orgânicas de seu corpo a partir de substâncias minerais e que, portanto, tem de absorver substâncias orgânicas do meio.

COMPONENTES BIÓTICOS

Consumidor: Organismo que não consegue sintetizar

a substância orgânica a partir de substâncias inorgânicas.São dependentes dos produtores. Heterotrófos.

Produtor: organismo capaz de fabricar e

acumular energia potencial sob forma de energia química. Autótrofo.

Decompositor: Tipo especial de consumidor.

Alimenta-se de substâncias orgânicas em decomposição e tem grande importância na reciclagem da matéria na natureza.

Hipótese Gaia: Apresentada em 1969 pelo britânico

James Lovelock, sustenta que a vida interage com o ar, a água, o calor e os minerais para fazer da Terra o que ela é .

Temperatura:

Afeta a velocidade dos processos biofísicos ou bioquímicos internos dos organismos.

Luz:

A radiação solar é a fonte de energia primária utilizada pelos organismos fotossintetizantes e interfere no crescimento e na proliferação da vida. Além de ser determinante para o desenvolvimento de muitos processos biológicos como, sono e vigília, floração, etc.

É a proporção de vapor de água contido em um certo volume de ar. Relaciona-se com a pluviosidade e com a temperatura ambiental na medida em que promove a evaporação e a transpiração.

Umidade:

Influência dos fatores abióticos nos organismos

Gases dissolvidos na água:

Salinidade:

O CO2 dissolvido é utilizado pelos organismos autótrofos para síntese de matéria orgânica. O O2 dissolvido é utilizado pela maioria dos organismos para liberar energia contida nos alimentos.

É determinada pela quantidade de sais dissolvidos na água e permite dividir os corpos de água em três tipos :

• as águas doces – continentais – com menos de 0,5g/L de sais; • as águas salgadas – oceânicas – com 35g/L de sais; • as águas salobras – nos estuários – com salinidade intermediária.

Dizem respeito às características do solo, como sua estrutura física – textura, porosidade e profundidade – e sua composição química – presença ou ausência de minerais.

Fatores edáficos:

Espectro dos níveis de organização ecológica enfatizando a interação de componentes vivos (bióticos) e não vivos (abióticos).

Hierarquia dos níveis de organização ecológica; sete processos ou funções transcendentes estão representados como componentes verticais de 11 níveis integrativos de organização (segundo Barrett et al., 1997).

CONCEITOS ORGANISMO

– É a unidade fundamental da ecologia e, ao longo da vida, transformam energia e processam materiais e com isso crescem e se reproduzem.

POPULAÇÃO – Muitos organismos da mesma espécie

juntos

COMUNIDADE – Muitas populações de diferentes

espécies vivendo no mesmo lugar

CONCEITOS

• BIOCENOSE e BIOGEOCENOSE

• Literalmente, “vida e Terra funcionando juntas”

• Equivalentes, grosso modo, à comunidade e ao ecossistema, respectivamente.

CONCEITOS

ECOSSISTEMA Os organismos e seus ambientes físicos e

químicos formam um ecossistema. PAISAGEM É definida como uma “área heterogênea

composta de um agregado de ecossistemas em interação que se repetem de maneira similar por toda a sua extensão” (Forman e Godron, 1986).

BIOMA É um termo usado para um grande sistema regional ou subcontinental caracterizado por um tipo principal de vegetação ou outro aspecto identificador da paisagem, como o bioma da floresta decídua temperada ou o bioma da plataforma continental oceânica.

CONCEITOS

REGIÃO – É uma grande área geológica ou

política que pode abrigar mais de um bioma – por exemplo, as regiões do Centro-Oeste, as montanhas dos Apalaches, ou a costa do Pacífico – todas nos Estados Unidos.

CONCEITOS

BIOSFERA – Todos os ambientes e organismos da superfície

da Terra estão ligados juntos numa única biosfera OU ECOSFERA

– O sistema biológico maior e mais próximo da auto-suficiência é muitas vezes denominado ecosfera

– Inclui todos os organismos vivos da Terra interagindo com o ambiente físico como um todo para manter um estado pulsante de auto-ajuste fracamente controlado

CONCEITOS

CONCEITOS - BIOMAS

– São as grandes formações vegetais distribuídas nos diversos continentes, resultantes de história geoecológica da Terra, e dos fatores climáticos regionais na atualidade.

• Possui uma vegetação própria

• São reconhecidos pelos diferentes tipos de vegetação e as formas de vida dominantes.

• Seus limites estão demarcados por diversos fatores:

– Disponibilidade de energia radiante

– Disponibilidade de água

– Amplitude térmica

– História ecológica e evolutiva

Distribuição dos biomas terrestres Fonte: SILVA et al., 2004.

CONCEITOS

HABITAT – Pode ser definido como um espaço

com um conjunto de fatores (clima, cobertura vegetal) onde os organismos vivem (RICKLEFS, 1993).

NICHO ECOLÓGICO – Espaço físico

– Papel funcional na comunidade

– Posição em gradientes ambientais • Temperatura

• Umidade

• pH

• Solo, etc.

Lugar onde vive + necessidades ambientais

CONCEITOS

ECÓTONO Do grego: oikos: casa e tonus: tensão

Áreas de transição ambiental, onde comunidades ecológicas diferentes entram em contato

Podem ser mudanças bruscas na vegetação em diferentes gradientes ecológicos

CONCEITOS

ECÓTONO São considerados potenciais indicadores de respostas a mudanças climáticas e reguladores de fluxos nos ambientes

Possuem uma grande biodiversidade sendo encontrados organismos pertencentes aos ecossistemas em contato ou a espécies endêmicas do próprio ecótono

CONCEITOS

Dois hábitats se encontram nesta imagem: uma sob a água; outra sobre o ramo.

Ecótono

Da esquerda para direita. Fig. 1 e 2 mostram de forma simples a área de encontro entre os dois ambientes (ecótonos). Fig. 3 e 4 mostram dois ambientes “movendo-se” um para dentro do outro. Fig. 5 e 6 mostram as bordas de florestas ou bancos tratados de forma a prolongar o ecótono consideravelmente e sem excessivamente modificar o meio ambiente. Fig. 7 é a mais próxima da realidade e representa áreas periféricas que tendem a serem mais novas. Fig. 8 mostra um ecótono que pode ter sido formado por um animal que modificou seu ambiente (formigas formando uma trilha)

População: Conjunto de indivíduos da mesma

espécie que vivem em uma mesma região.

Comunidade; biocenose; biota: Conjunto de todas as populações que vivem

em uma mesma região.

olhares.aeiou.pt

Ecossistema: Conjunto formado pela comunidade

(fatores bióticos) e os fatores abióticos que atuam sobre ela.

Biosfera: Conjunto de todos os ecossistemas da

Terra – a esfera de vida.

Ecossistema: organismos + meio físico-químico

Nicho ecológico: Conjunto de condições em que o indivíduo

vive e se reproduz. É a função do indivíduo no ambiente.

Habitat:

É o lugar onde a espécie vive.

Exemplo: A zebra, vive nas savanas da África, come as ervas rasteiras, enquanto a girafa, vivendo no mesmo hábitat, come as folhas das árvores. Cada espécie explora os recursos do ambiente de forma um pouco diferente.

Outro exemplo: Todos os organismos da foto vivem no mesmo habitat e apresentam nichos diferentes.

PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES EMERGENTES

Consequência importante da organização hierárquica

Componentes se combinam

Produzidas novas propriedades que antes não existiam.

Propriedades coletivas que emergem ou aparecem como resultantes da interação entre componentes

O TODO É SUPERIOR À SOMA DAS PARTES

PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES EMERGENTES

EXEMPLOS – Hidrogênio + oxigênio H2O

– Líquido com propriedades completamente diferentes dos seus componentes gasosos.

PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES EMERGENTES

EXEMPLOS

RECIFES DE CORAL – ALGAS + CELENTERADOS

– Coevolução

– Eficiente mecanismo de ciclagem de nutrientes

– Alta taxa de produtividade em águas com teor muito baixo de nutrientes

PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES EMERGENTES

• A aplicação deste princípio, na análise ambiental, é responsável por grande parte dos impactos identificados pelas relações entre as diversas atividades em conjunto

• Estas atividades separadamente podem não produzir impactos ambientais relevantes, quer sobre o meio físico, quer sobre os meios biológico e antrópico.

PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES EMERGENTES

• Propriedades coletivas

– São o somatório dos comportamentos dos componentes

– Não envolvem características novas ou únicas resultantes do funcionamento da unidade como um todo

– Ex.: Taxa de natalidade

PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES EMERGENTES

• Propriedades coletivas

• As novas propriedades emergem porque os componentes interagem, não porque a natureza básica dos componentes é modificada

• As partes não se “fundem” do modo que se encontram, mas se integram para produzir novas propriedades únicas

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Charles Darwin (1809-1882)

• A contribuição de Darwin para o desenvolvimento do conhecimento humano vai muito além da teoria evolutiva:

• Foi pioneiro na geologia, criando teorias importantes para o surgimento de ilhas oceânicas e explicações corretas para os mecanismos que geram os movimentos ascendentes da cordilheira dos Andes.

• Foi o iniciador da etologia

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Pode ser considerado o mentor da moderna ecologia, por ter criado os conceitos de ‘nicho ecológico’ e ‘ecossistema’, ao afirmar que cada espécie ocupa um lugar determinado (nicho) na “economia da natureza” (ecossistema).

• Demonstrou a importância fundamental, para o funcionamento dos ecossistemas, de relações como competição, predação e mutualismo entre os seres vivos e interações entre estes e o ambiente.

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Na taxonomia

• Fez contribuições notáveis, criando os conceitos de ‘espécies em estado nascendi’ e de ‘espécie fóssil’.

• Naturalista, biólogo, etólogo, taxonomista, geólogo, ecólogo e, como se fosse pouco, pai da biogeografia.

“...meu amor pelas ciências naturais foi constante e ardente”.

Charles Darwin (1887)

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Alfred Russel Wallace

• Foi o primeiro a propor uma “geografia” das espécies animais

• É considerado um dos precursores da ecologia e da biogeografia

• Por vezes, chamado de "Pai da Biogeografia".

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Henry Walter Bates (1825-1892)

• Entomólogo e naturalista inglês

• Famoso por sua viagem à Amazônia, junto com Alfred Russel Wallace, com o objetivo de recolher material zoológico e botânico para o Museu de História Natural de Londres

• Mimetismo batesiano

Placa de Bates (1862) ilustrando mimetismo batesiano entre espécies de Dismorphia (primeira e terceira fila) e vários Ithomiini (Nymphalidae) (segunda e quarta fila).

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Henry Walter Bates

Alfred Russel Wallace

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Fritz Müller no Brasil

Foi um naturalista, (zoólogo de

invertebrados, botânico) e

professor de matemática e

ciências naturais. Foi pioneiro no

apoio à teoria da evolução

apresentada por Darwin

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Eugene P. Odum

• Zoólogo e ecólogo

• Foi pioneiro nos trabalhos sobre a ecologia e na disseminação da consciência social sobre os ecossistemas

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Dr. Robert E. Ricklefs

• Ornitólogo e ecologista americano.

• Professor de Biologia da Universidade de Missouri, St. Louis

• Economia da natureza

Desenvolvimento do pensamento ecológico

• Edward Osborne Wilson

• Entomologista e Biólogo americano

• Conhecido por seu trabalho com ecologia, evolução e sociobiologia

• É especialista em formigas

• Feromônios para comunicação

• É famoso por iniciar o debate da sociobiologia, uma das maiores controvérsias científicas do final do século XX, quando ele sugeriu em seu livro Sociobiology: The New Synthesis (1975)

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E. O. Wilson em 2007

BIBLIOGRAFIA ODUM, E. Fundamentos de Ecologia. 5ª. Ed., 2003.

Fotos e figuras educar.sc.usp.br

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