AVENTURA'(Y NA CIÊNCIA

Descubra como animais, plantas, energia e matériase relacionam em diferentes hábitats

ao redor do mundo.

AVENTURAONA CIÊNCIA

Alga marinha

Aparelho para medira condutividade da água

Tatuzinhos

FunilTullgren

Peixe-mandarim

AYENTURA ~u~NA CIÊNCIA

~COlOGliATexto de

STEVE POLLOCKFolha elecarvalho

Líquen

E o I 1 o R A

«OBO

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicaçãopode ser reproduzida, armazenada em computador ou

transmitida de qualquer forma e por quaisquer meios, eletrônicos,mecânicos, por fotocópia, gravação ou outros, sem a permissão

expressa e escrita do titular dos direitos autorais.

Verme marinho

Leveduras

Aranha armadeira

E DI T o R A

GlOBO

Editora Globo S.A.Rua do Curtume, 665

CEP 05065-001, São PauloFax (011) 861-1810, SP, Brasil

Título original da série:EYEWITNESS SCIENCE

Título original do volume: Ecology

Copyright © 1993Dorling Kindersley Limited, London

Copyright © 1994Editora Globo, para a língua portuguesa,

em território brasileiro

A DORLlNG KINDERSLEY BOOK

EDiÇÃO ORIGINALPlanejamento editorial lan Whitelaw

Criação de arte Vai CunliffeDesign Helen DiplockProdução Louise Daly

Pesquisa iconográfica Catherine O'RourkeEditor-chefe Josephine Buchanan

Direção de arte Lynne BrownFotografias especiais Frank Greenaway,

The Natural History Museum, LondonConsultoria editorial David Harper

University of Sussex

EDiÇÃO BRASILEIRATradução Luiz Gonzaga Seixas

Edição de texto Página Viva Editorial e InformáticaConsultoria Flávio de Souza Bercher (págs. 42-43) e

Renato Gregorin (págs. 36-37, 48-49)

Distribuidor exclusivo para todo o Brasil (bancas):Fernando Chinaglia Distribuidora S.A.

Rua Teodoro da Silva, 907, CEP 20563-032,Rio de Janeiro, RJ

Impressão: Cochrane S.A. Santiago - CHILE.

ISBN DA COLEÇÃO: 85.250.1246-7ISBN DO VOLUME: 85.250.1247-5

Sementesde castanha

Labrídeo

so ue é e ologia?

6Produtores primári os da natureza

8Transf rência de energia

10

água

Vida nos oceanos38

Sobrevivência nas terras áridas40

O mundo das marés42

Florestas temperadas44

Riquezas dos recifes46

A vida nas pradarias48

Encontro das águas50

O ambiente nas alturas52

Água doce54

Florestas tropicais56

Ecologia humana58

Impacto humano60

Ecologia atual62

Índice64

Ci 10 do arbono1 '

Cic o do n trogênio2

A di tribuiç o da vida2

Ni hos ec lógicos2

Estu o de fPUlações

Con role :9Pulacional3

o que é ecologia?

FATORES VITAISA vida de todos os organismos

depende de fatores do meioambiente - como luz,

temperatura, substânciasquímicas e nutrientes e, o mais

importante, água. Em ambientesartificiais, como o de um jardim,todas essas variáveis precisamser levadas em conta caso se

pretenda que as plantascresçam com sucesso.

NENHUM SERVIVO ou grupo de seres vivos consegue existirTodos os organismos - plantas ou animais - precis de ,-".u.~""".~do meio ambiente para sobreviver, e por isso a vidademais. Ecologia é a ciência que estuda as relações osdentro de cada espécie ou entre espécies diferentes - e asseres vivos e o meio ambiente. O homem sempre os

seu ambiente natural para caçá-los ou produzir ~•....'-",disciplina científica, é relativamente nova. Os ecologistaseu contexto natural, "no campo", mas tambémem laboratórios. O trabalho de campo envolve a coletadescobrir o que acontece a determinadasespécies - em termos, por exemplo, depopulação, dieta, formas, dimensões ecomportamento. Os ecologistas tambémobservam as mudanças provocadas pelosanimais, em especial o homem, noambiente físico - como composição dasrochas, solo, água e ar. Depois, comparamtodos esses dados para determinar astendências para o futuro.

vivos emecologia, como

espécies eme experiências

para

no poteECOLOGIA NO QUINTALUm jardim é um modelo reduzido da vida no planeta Terra. Rochas esolo, chuva e vento, animais e plantas - todas as "peças" funcionamjuntas, afetando as outras e mudando aos poucos a paisagem. Umaplanta retira substâncias químicas do solo, floresce e dá sementes,que servem de alimento para um camundongo, que por sua vez épresa de um gato. Enquanto isso, a planta morre e decompõe-se.

Uma minhoca alimenta-se do material em decomposição edevolve ao solo as substâncias

químicas. Ecologia, enfim, é oestudo dessas interações entre

plantas, animais e matériasem vida do meio ambiente. Gato (predador)

o solo fornece nutrientesessenciais para ocrescimento das plantas. .. ..

Abelha

, o biólogo e evolucionista alemãoHeinrich Haeckel (1834-1919) usou

palavra "ecologia" para denominar oestudo dos organismos e de suasinterações com o meio ambiente. Elese baseou no termo grego oikos(casa), que também está na raiz dapalavra economia. Haeckeldescreveu o mundo vivo comouma comunidade na qual cadaespécie tem um papel adesempenhar na economia global.Em seu sentido moderno, apalavra ecologia foi usada pelaprimeira vez em 1893.

Flor deurze

As relações entre as espéciessào bem mais complexas do que seimagina. Elas não se limitam a encontrosde vida ou morte, como o de um predador comsua presa ou o de um animal com uma plantacomestível. Esta abelha, por exemplo, visita flores deurze em busca de néctar e, em troca, larga e carrega opólen produzido pela planta. O pólen fertilizará outrasflores de urze à medida que a abelha continuar suaviagem. A produção de néctar, alimento que atrai aabelha, foi a "saída" evolutiva encontrada pela plantapara continuar sobrevivendo.

estudados em seishá o indivíduo, uma

nprtpnr,'ntpl a determinada espécie. Ummesma espécie é denominado

de espécies coexistem emcomunidades diferentes podemecossistema. Diversos ecossistemasgeográfica, compartilhando as mesmas

LlI'JIJ>Llllll:llI um bioma (como no mapa abaixo).r rv ,mr,{\pm o mais alto nível de organização,de vida que recobre a superfície do planeta.

--~-- : --- ;'">~:-.~.:j./

./~ ~ Q

I .-L

r-" ,v /í /?./

Biosfera

Bioma

- JundraJ

Florestahoreal

··".Florestatemperada

,-'Savana\~ --'

Ecossistema

Comunidade

oMAPA DOS BIOMASAs superfícies emersas do planetapodem ser divididas em regiões, oubiomas, de acordo com o clima e outrascaracterísticas físicas de cada área. Cadabioma apresenta uma combinaçãoespecífica de formas de vida capazesde se relacionar nas condições aliencontradas, e também um tipoespecífico de vegetação. Neste livroserào abordados alguns dos maioresbiomas, bem como alguns hábitatsdistribuídos em torno do globo, comoos recifes de coral e as fontes de água,que não formam zonas contínuas.Embora muitos fatores influenciem oslimites dos biomas, o mapa ao lado

revela que a latitude - a distânciado Equador - tem especialimportância.

Pradariatemperada

,- Floresta,- "temperada úmida

Deserto Florestatropical úmida

--:JMontanha ( Área arbustiva

7

Produtores primários daAs PLANTAS CRIAM SEU PRÓPRIO ALIMENTO a partir da luzchamadas de seres autotróficos, ou seja, que se aL<L'-/U.•.•.H.'-'••~U..LU

substâncias como a clorofila, o pigmento verde das folhas,energia da luz solar, transformada depois em energia q /combustível em processos vitais. Todo esse mecanismo, em

FLOR DE LUZ recebe o nome de fotossíntese. Os ecologistas também seA campainha silvestre

tem de crescer e plantas como produtoras, porque elas produzem novoflorescer antes que as a partir de substâncias inorgânicas. O ritmo de absorção de

árvores ao redorproduzam folhas e pelas plantas é conhecido como produtividade primária

escondam a luz do Sol ecossistema. O Sol é a fonte de toda essa energia, mas sóminúscula fração do que ele envia ao planeta serve para criar matéria vegetaLMetade é absorvida pela atmosfera e apenas cerca de 12,5% tem ocomprimento de onda adequado para a fotossíntese. Muitopouco desse tanto é de fato convertido em matéria vegetal- nas pradarias, 0,4% da radiação resulta em produçãoprimária líquida. Nas florestas, esse índice atinge1%, e nos oceanos, 0,01%. Toda a energia queentra no ecossistema é devolvida maistarde à atmosfera, sob forma de calor.

MOSAICO DE FOLHASAs folhas são a superfície pela qual a planta absorveluz. Por isso, o formato da maioria delas é largo, paraapresentar a maior área possível A camada superficial dafolha, a cutícula, costuma ser mais fosca do que brilhante,para diminuir a quantidade de luz refletida. Em muitasespécies, as folhas crescem formando um mosaico entrelaçado, oque aumenta ainda mais a área de absorção. ]á as folhas de algumasplantas que vivem sob luz intensa, como o eucalipto australiano,apresentam a mínima superfície possível ao Sol do meio-dia, parareduzir a perda de água.

TRANSFORMAÇÃO DA ENERGIAA superfície desse carro foi coberta com células solares que convertem a luzem energia elétrica, usada para mover o motor. Apesar do desenvolvimentode tecnologias sofisticadas, a ciência ainda está longe de reproduzirperfeitamente a fotossíntese.

BIOMADeserto extremo, rocha e geloDeserto arbustivoAgricultura de subsistênciaOceano abertoTundra ártica e alpina, áreas semidesérticasPlataforma continental dos oceanosPradarías temperadasLagos, rios e córregosÁreas arbustivas temperadasAgricultura comercialFloresta de coníferas borealSavana tropicalFloresta temperada decíduaPântanos tropicaisEstuários tropicais e algas fixasFlorestas tropicais

PRODUÇÃO60

132015282.42026506.6209.2409450

113401229013.1001344022.21035.'28035.28036.160

PRODUTIVIDADE PRIMÁRIABiomas distintos (pág. 7)acumulam energia sobforma de matéria vegetalem diferentes quantidades.A tabela ao lado mostraa média anual deprodutividade primárialíquida nos principaisbiomas do mundo, domenos produtivo (deserto)ao mais produtivo (florestatropical). Os númerosindicam quilojoules (kj) pormetro quadrado.

8

ENTRADA E SAÍDA CONTROLADAEsta visão ampliada da parte inferior de umafolha mostra as células chamadas estômatos.Elas se abrem durante o dia, para que aplanta absorva dióxido de carbono e libereo excesso de água e o oxigênio, durantea fotosslntese. Algumas plantas desérticas,como cactos, têm um comportamentodiferente: abrem os estômatos e absorvem

dióxido de carbono apenas à noite, parareduzir a perda de água (pág. 41).

FEITA DE LUZA fotossíntese envolve autilização da luz do Sol paratransformar matéria-prima bruta em carboidratosricos em energia. Estes contêm carbono,

, hidrogênio e oxigênio, elementos provenientesdo dióxido de carbono e da água. Plantasterrestres, como esta violeta (acima), obtêmdióxido de carbono na atmosfera por meio dasfolhas e água no solo através das raízes. Partedos carboidratos serve para manter os processos

vitais no dia-a-dia e parteé armazenada.

CORES DA VIDAAs plantas utilizam

vários pigmentos paraaproveitar a energialuminosa. A clorofila,por exemplo, absorve

principalmente luzvermelha e azul-

violeta, e reflete a luzverde, responsável

pela cor das plantas.Os pigmentos

chamados carotenóides são amarelos,alaranjados, marrons ou vermelhos e captam

luz da extremidade azul-violeta do espectro. Comoessa luz pode penetrar na água escura do mar, as

plantas marinhas (acima) costumam apresentarcores marrons ou avermelhadas. Os carotenóidesdas folhas, encobertos pela clorofila, podem ser

vistos no outono, quando esta é eliminada.

MODELOS MATEMÁTICOSEugene P. Odum ajudou a produzir

"sistemas de acesso" à ecologia,representando os ecossistemas como

fluxos de energia que partiam daprodução primária. Ele desenvolveu

modelos matemáticos de sistemasnaturais, apresentados no livro

Environment, pouer and society(Ambiente, poder e sociedade), de1971. Defendia que a ciência pode

encontrar soluções para a diminuiçãodas fontes de energia.

MODOS DE ESTOCAR ENERGIAAs plantas armazenam em diversas estruturas os suprimentos

alimentares de carboidratos, sob forma de amido. Emespécies como a pastinaga (abaixo), a estrutura é umagrossa raiz. No tomate, uma espessa haste. Outras plantas

armazenam amido em rizomas e bulbos, para utilizá-lono inverno. Outras, ainda, o armazenam nos frutos,para atrair animais que contribuam para a dispersãodas sementes. As próprias sementes estão repletas de

alimento para nutrir a próximageração. Toda essa energiaestocada nas plantas garantea sobrevivência de animaisherbívoros, os chamadosconsumidores primários.

Feijões

--'\..

9

EM TODO ECOSSISTEMA a energia é retida e armazenada pelasplantas - os produtores primários. Parte dessa energia depois se transferepara os animais que comem as plantas - os consumidores primários. Osanimais que se alimentam de outros animais são denominadosconsumidores secundários, porque recebem a energia das plantas emsegunda mão. Em algumas circunstâncias, os consumidores secundáriossão devorados por outros predadores - os terciários, ou do terceiroestágio. Os ecologistas referem-se a cada um desses estágios comonível trófico. Em cada estágio, alguma energia é passada para opróximo nível e estocada então como matéria vegetal ou carne deanimais vivos, e alguma energia sempre se perde. A quantidadede massa viva em cada nível trófico - animal e vegetal - édenominada biomassa e representa a quantidadepotencial de energia aproveitável pelo próximonível. Usa-se a dimensão da biomassa, expressa Coruja - predador

pelo número de animais e plantas de cada níveltrófico, para comparar ecossistemas e tentarentender como funcionam.

Transferência de energia

A PIRÂMIDE TRÓFICAOS níveis tróficos de um determinado ecossistemapodem ser representados na forma de uma pirâmide.O número de estágios varia, mas como a energia élimitada e ocorre uma grande perda de nível paranível, raramente podem existir mais de seis emqualquer ecossistema. Na pirâmide ao lado, a Doninhas - consumidores secundárioscoruja constitui o predador principal. Ela é,ao mesmo tempo, um consumidorsecundário, porque se alimenta deratos e camundongos, eum consumidor terciário,porque também comeas doninhas que predamos pequenos roedores.Estes são consumidoresprimários, pois vivemde matéria vegetalsob forma de grama,sementes e bagas.

Daninhajovem

Plantas - produtores primários

10

NÍVEL TRÓFICOo que acontece à energia em um ecossistema, os cientistas

a quantidade total em cada nível tráfico. Eles colocamqualquer, como uma planta, num aparelho chamado

bomba calorímetra e o queimamrapidamente, descobrindo a quantidadede calor que ele produz - o valorcalorífico. Esse valor é então multiplicadopelo número ou peso estimado dosorganismos para fornecer a quantidadetotal de energia nesse nível tráfico.

.onsumiaores terciários

Consumidores terciários

Consumidores secundários ~--'---'!--o-=-:-.

Consumidores primários

Pirâmide de energia menos eficiente

11

Eficiência energéticaSempre se perde energia na transferência entreníveis tróficos. Os ecologistas calculam queapenas 10% da energia existente em um níveltrófico passa para o posterior. Isso significa quea quantidade total de energia estocada nosprodutores primários é rapidamente reduzida, eque apenas uma parte reduzida atinge o nívelmáximo. Em cada estágio, os organismosacumulam energia em seus corpos, mastambém a utilizam para viver, liberando-a naforma de calor. A energia nunca pode serreciclada dentro de um ecossistema. E apenasos materiais brutos são reciclados.

PIRÂMIDE DE ENERGIA

lComo se perde energia entre os sucessivos níveis tráficos,o decréscimo de quantidade em cada um pode serdemonstrado com uma pirâmide. Estas duas representama chamada eficiência relativa de dois diferentesecossistemas. A superior mostra melhor transferência deenergia, especialmente entre os produtores primários e osconsumidores primários. A transferência de energia é mais

eficaz à beira-mar do que numa floresta, porque amaior parte da matéria vegetal desta última constitui-sede árvores, dificilmente comidas pelos animais.

O desperdício é menor à beira-mar porque amatéria vegetal é mais facilmente consumida

e a energia que contém,absorvida com maioreficiência pelo nívelsuperior da pirâmide.f

I

ACIMA DE TODOS?A fêmea do leão parece estar "por cima" em seu

ecossistema. Mas, na verdade, todos os predadores ficamà mercê de suas presas. Nos anos bons, muitas presas

sustentam muitos predadores. Quando o número depresas diminui, porém, não há energia suficiente

para os predadores do nível seguinte, e onúmero deles cai. Como sempre se perde

energia entre os níveis, os predadoresdevem existir em menor número que suaspresas. Os predadores principais caíramna armadilha energética desta regraecológica. Só os humanos escaparam,controlando o ambiente e usandoenergia extra para seu crescimentopopulacional (pág. 59).

PARA ENTENDER COMO a energia adentrae percorre um ecossistema, é precisoestudar as relações alimentares entre osorganismos que o compõem. A transferênciada energia, das plantas até os consumidoresfinais, é conhecida como cadeia alimentar.Numa "Cadeiasimples, as plantas sãocomidas por um herbívoro, que por sua vezserve de presa para um carnívoro. Nestapágina, existem muitas cadeiasalimentares, que, devidoà complexidade da natureza,

apresentam diversas conexões e se transformamnuma teia alimentar. Esta teia oceânicamostra que vários animais se alimentamem diferentes níveis tróficos (pág. 10).A gaivota, por exemplo, dá cabo deuma vasta diversidade de presas.

EFEITO ASCENDENTEA destruição das grandes baleias nosoceanos em torno da Antártica fez

aumentar o número de krill (crustáceossemelhantes a camarões), do qual elas se

alimentavam. Isso aumentou aspopulações de leões-marinhos, que

encontraram mais krill à disposição. Odesaparecimento de espécies predadoras

permite que outras se desenvolvam.

REDE INTRINCADAPouquíssimos animaisalimentam-se de apenas umúnico tipo de animal. É muitoarriscado depender de uma sóespécie. Esta teia alimentar mostraos diversos alimentos de cada uma. Asflechas unem cada espécie às outras quedela se alimentam. Mesmo esta redecomplexa mostra só algumas das conexões.

Teias alimentares

RELACIONAMENTOS COMPLEXOSQuando os cientistas removeram todas as estrelas-do-

mar da espécie Pisaster de uma área costeira daAmérica do Noite, existiam quinze animais diferentes na

rede alimentar. Três meses depois, as cracas queserviam de alimento para as estrelas-da-mar

desenvolveram-se a ponto de cobrir trêsquartos da área. Um ano depois, as

quinze espécies estavam reduzidas aoito. As lapas haviam desaparecido da

área, apesar de serem presa dasestrelas-do-mar. Isso porque as cracas

ocuparam todas as superfíciesrochosas, eliminando as algas das

quais as lapas se alimentavam.

\ii

, !

''-. "

""':~~"''''''•...'-....."-

Fitoplâncton

13

DECOMPOSITORES INVISÍVEISAs bactérias, organismos microscópicos'são associadas a doenças. Mas elasimportância no trabalho de ~ecomposição.grande número, podem formar manchascomo nas folhas no chão das florestas.ambientes úmidos (em que suas célulascrescer rapidamente) e algumas desenvolvem-seem condições anaeróbicas, onde PIãpouco(escapando da competição com os fungos).os fungos, as bactérias produzem enzimasdigerir os detritos e dejetos .

••••

Reciclagem vitalTODOS os SERESVIVOS um dia morrem. Pode soar óbvio, mas é umaafirmação importante em termos ecológicos. As substâncias químicas quecompõem os seres vivos foram extraídas da terra e a ela sempre retomam.Toda a matéria de cada animal,. de uma mosca a um elefante, assimiladacomo alimento, também volta à terra como dejeto. A matéria morta e osdejetos constituem a dieta de um grupo de organismos denominadosdecompositores. Ele inclui uma vasta gama de bactérias, fungos e pequenosanimais que dividem os restos naturais em pedaços cada vez menores, até

que todas as substâncias químicas sejam liberadasno ar, no solo e na água, tornando-se aproveitáveis

para outros seres vivos. Sem o dióxido decarbono liberado na decomposição, não

haveria vida vegetal. Sem o oxigênioque as plantas fornecem, e o alimentá

que ele propicia, todos os animaismorreriam de fome.e a vida .

cessaria. Os decompositoressão um elo vital no ciclo

natural da vida eda morte.

ÚNGUA ÁSPERA

Minhoca

Lesmas e caracóis sealimentam de plantas vivas,como bem sabem os jardineiros,mas também encontram boa parte desua dieta em matéria vegetal emdecomposição. Raspam as fibras dasplantas com sua áspera "língua", denominadarádula, partindo-as em pequenos pedaços, queintroduzem na boca. Lesmas e caracóis produzema enzima celulase, que lhes permite digerir celulose, .principal componente das plantas. Seus dejetos, depois,são aproveitados por fungos e bactérias. Algumas espéciesde lesmas interessam-se por dejetos de outros animais, ealimentam-se inclusive de excrementos de cachorros.

TatuzinhoDURO DE QUEBRARA maior parte dos restos de matéria vegetal morta, como ospedaços de galhos e casca, consiste de celulose. As páginas destelivro foram feitas principalmente com fibras de celulose derivadas

de plantas, em especial árvores. Como o açúcarou o amido, a celulose é um carboidrato,substância que contém o carbono essencial atodos os seres vivos. Mas só alguns poucosorganismos conseguem quebrar e aproveitar suasmoléculas. Os principais decompositores decelulose são bactérias que habitam intestinos de

pequenos galhos e • outros animais e fungos que crescem em plantas. ...,pedaços de casca

.•.

Centopéia

14

mortas na superfícieesse material para o. Os dejetos expelidos

para bactérias ecompletam a reciclagerri

Movimentando-se,

..

Madeira apodrecido ....•

"

,

-

MÉTODOS MODERNOSHoje utiliza-se o mesmo sistema básico de tratamento deesgotos em todo o mundo: aproveita-se a ação dosdecompositores naturais. O esgoto é coletado e submetidoa gigantescas colônias de bactérias e protozoários quereduzem o conteúdo orgânico a seus componentesquímicos primários. Estes são então retirados do líquido,deixando a água bem mais limp~, livre da matéria orgânica.

Galho morto sendodevorado por fungossaprotróficos

AIlMENTAÇÃO DOS FUNGOSA parte do fungo visível na madeira ou sobre o soloé seu corpo de frutificaçâo, encarregado da

reprodução. O galho ao lado mostramuitos corpos de frutificação,sustentados, no interior damadeira, por uma rede de

fílarnentos chamados hifas,responsáveis pela.alírnentação. Eles dissolvem

• ",a celulose usando aenzima celulase e

, alimentam o fungo comuma massa pré-digerida.

Xi; bactérias tambémdigerem matériamorta dessefluxos de energia e

floresta. O leito de folhas,folhas e ramos caídos dasfonte de alimento para os np!,,,,t1vn,rn,

e decompositores, comominhocas, fungos ebactérias. Os detritívorosmortos são devoradospor outros do mesmogrupo. A maior parteda energia, finalmente,é liberada na atmosferasob forma de calor da 'respiração e outrosprocessos orgânicos. Umaparte menor serve depredadores, como acome minhocas.morre, parte de suapara os dccompositoresque 90% de a l"VUU\,dV

primária de um ecossistemapelo ciclo de decomposição.

/.;,,"" ,~ s:processosmetabólicos

COlA DEIlGNINAAlém de celulose,'a madeira contém uma suque corresponde a cerca de do volume bruto.A lígnína funciona como uma cola, ligando as camadasde celulose e enrijecendo ainda mais a madeira. Como

. a celulose, contém carbono e apresentamoléculas difíceis de serem quebradas - amenos por alguns fungos, que provocamo apodrecimento da madeira.

Ramos e esporosde fungos

esporos

Energia dispersana atmosfera

ESPOROS DE COGUMELOSA mancha circular marrom (à direita) deve-se a esporos

provenientes da parte' inferior do "chapéu" do cogumelo.Espalhados pelo vento, os esporos equivalem àssementes das plantas. Se entram em contato com

nutrientes no solo, germinam e desenvolvem hifas quese espalham pela fonte de alimento e a decompõem.

Colônia de fungosmicroscópicospretos

15

A ENERGIA FLUI PARA dentro e para forada biosfera, mas as substâncias químicasessenciais aos processos vitais sãolimitadas e precisam ser constantementerecicladas. A água constitui o componentemais comum da Terra, e toda a vida doplaneta depende de sua presença emmaior ou menor quantidade. Eladesempenha um papel vital na estruturados seres vivos (compõe 70% do nosso

corpo), mas sua propriedade mais importante consiste em dissolver muitassubstâncias químicas. As plantas precisam de água para, através de suasabsorver minerais dissolvidos. Os animais dependem da água presente nostecidos dos pulmões para retirar oxigênio da atmosfera. Por ser um solvente,a água é muito vulnerável à poluição. Várias substâncias químicas produzidaspelo homem, inclusive venenos muito tóxicos, podem penetrar no ciclo daágua em diversos pontos e, assim, espalhar-se pelo ambiente. Os poluentesmais nocivos são os que não podem ser biodegradados, ou eliminados porprocessos naturais. Eles podem envenenar plantas ou seres vivos e acumularnos animais que se encontram no topo da pirâmide alimentar.

Regiões pantanosas ocorrem em áreas baixas e planas, pelas quais os rios seespalham e fluem vagarosamente. São importantes porque retêm água e garantemo suprimento quando as chuvas diminuem. Boa parte dos sedimentos do rio ,,(fica depositada nessas áreas, o que as torna produtivas e atraentes parauma variedade de animais selvagens. Os pântanos funcionamtambém como um filtro natural, extraindo das águas poluenteslançados nos rios. Apesar de sua importância, ainda vêmsendo destruidos por drenagens para ocupação human't- ~) \ .

., t f· ~. \.) (,", . \-,,-1 ( , t 1. ·'i

j

GELO POLARGrande pane da água fresca da Terraestá congelada nos mares do Pólo

Norte e nas terras da Antártica, numaplaca com espessura de mais de

3 quilômetros. O aquecimento global(pág. 19) pode provocar um

derretimento do gelo, que elevará onível dos oceanos e inundará várias

regiões costeiras.

OS FILTROS DO SISTEMA FLUVIAL

Ciclo da água

o0"'O

\ )o

u t)

\ ,., .,u

o

o

o8

(

o

"Ocv 00o

()( <Do o

o " Q~,"

., 'o n'(l

()o,.00

o voo(

( t,() (

oo

o o('I

o"no'~.o

( O(J"() .""o:' ~In •.I

o ..()o

( ).}" )

o

" )

'\. \

o vento deslocaas nuvens.<, .""'-

'\I ~:;~,

"I ~ .

emitem So;

oo vapor de águacondensado cai /como chuva/ou neve. -

oA água evaporapara a atmosfera.

o rioflui entre margensestreitadas pelo homem.

\s enxurradas e lençóissubterrâneos levam aos riosfertilizantes e outros agrotóxicos.

para uso doméstico efábricas a utilizam para ,'p''''',,'ror,dióxido de enxofre (50,),caindo de volta à terra sob

de outras superfícies hídricas (lagos,surgem quando o vapor de água se

vento, também originado pelo calor docai sob forma de chuva ou neve. Asdiversos pontos. A água é retiradageralmente contaminada. Usinas e

InnVf""" industriais, e também emitempelo vapor de água e levado às nuvens,ácida. Fertilizantes e pesticidas usados na

Leitura do pH

Mesmo diluídos, osainda causam danos.carvão, libera dióxidocombinam-se com ade ácido sulfúrico e ácido

QUALIDADE DA ÁGUAOS ecologistas hoje em dia têm à disposição

uma vasta gama de equipamentos paraavaliar a qualidade da água nos rios e

riachos. O aparelho ao lado pode medir acondutividade - a facilidade pela qual umacorrente elétrica passa através da água - eproporciona uma indicação da presença decompostos químicos, como sal. Aqui está

sendo usado para medir a acidez da água.Substâncias com pH abaixo de 7 sãochamadas ácidas, e com pH acimade 7, alcalinas. O medidor está

registrando um pH de 5,12,o que significa que a água está

ligeiramente ácida, provavelmentedevido ao 50, dissolvido

na chuva. Alguns lagos daEscandinávia já chegaram aapresentar pH 4, sob o qual

poucos organismos conseguemsobreviver. Uma das saídas para

recuperar esses ambientesé lançar neles grandes

quantidades desubstâncias alcalinas.

Sensor (f

~

~ .•...•.t.

Ciclo do carbonoTODA A VIDA DA TERRA está baseada no elemento carbono.Este passa continuamente, sob várias formas químicas, pordiferentes partes da biosfera. É encontrado nos corpos detodos os seres vivos, nos oceanos, no ar e na própriaterra. Na atmosfera, combinado com o oxigênio,forma o dióxido de carbono eCO). Nas plantas,transforma-se em carboidratos, fonte de energia paraos vegetais e, mais tarde, para os animais que oscomem. No chão, nos ossos e nas carapaças dosanimais, o carbono é encontrado como carbonatode cálcio. As plantas constituem o principalponto de transformação, convertendoo dióxido de carbono da atmosferapor meio da fotossíntese. Mais tarde,a decomposição devolve à atmosferatodo o carbono retirado.

NA FORMA DE FUMAÇAÀ medida que as plantas crescem,

absorvem carbono da atmosfera. Partedele serve de combustível para os

processos vitais e parte é incorporadana própria estrutura do vegetal - nacelulose, por exemplo. Cada tronco

de árvore é um depósito decarbono, que sobe à atmosfera

como dióxido de carbonodurante umaqueimada.

Conchasdepositadascomo calcário

Energiaconsumidapelo homem

Matéria mortaCombustíveis fósseis

NÍVEIS CRESCENTES DE CO2

O gráfico ao lado registra umrápido aumento da concentração de

dióxido de carbono na atmosfera, entre1958 e 1985. A principal razão foi a

queima de combustíveis fósseis. Análisesdas camadas de gelo indicam que o dióxido decarbono na atmosfera aumentou 25% desde a

Revolução Industrial do século XVIII.Ele evita que o calor

irradiado da Terra se perca noespaço (o chamado efeito estufa),

e seu acúmulo pode elevar a temperatura 310geral do planeta, causando um fenômeno

conhecido como aquecimento global.

~350 E õ

" >~- 8.u ,

340 " o-e ~,g Ê~ 8.c

330 ~8

320

1960 1965 1970 1975 1980 1985Aumento do dióxido de carbono na atmosfera desde 1958, medido no Havaí

COMO NOSSOS PAISQuando os adultos dealgumas espécies de salmãomigram rio acima, o esforçoé tão grande que elesmorrem de exaustão logoapós a desova. Seus corposespalham-se em grandenúmero nas águas rasasdas cabeceiras dessesrios, onde apodrecem.Mais tarde, servem desuprimento de nutrientespara os filhotes de salmão,quando as ovas eclodem.Esses filhotes efetivamenteformam-se com o carbonode seus pais.

19

ESTOQUES DE CARBONOO carbono está encerrado nos restos de animais e plantas que

não chegaram a se decompor integralmente - em condições defalta de oxigênio, por exemplo. Nos pântanos do períodoCarbonífero, que terminou há cerca de 280 milhões de

anos, as árvores e outras plantas morreram nessascondições, formando grossas camadas. Ao longo demilhões de anos, o calor da Terra e a pressão domaterial acumulado acima transformou o carbono

dessas plantas em carvão. De maneira semelhante, ocalor e a pressão transformaram vastos depósitos de

minúsculas criaturas marinhas mortas, como estas vistasao microscópio, em depósitos líquidos de carbono - o

petróleo. Quando se queimam esses "combustíveisfósseis", o carbono é liberado na atmosfera. Estima-seque deve haver cinqüenta vezes mais carbono estocado

no carvão e petróleo existentes na Terra do que em todosos organismos vivos do mundo.

Ciclo do nitrogê

DIETA POBREAo digerir esterco, a mosca dá início aoprocesso de quebra das moléculas de proteínae à liberação dos compostos de nitrogênio.

FIXADORA DE NITROGÊNIOUm suprimento vital de nitrogênio utilizável provémda bactéria Rbizobium, que vive nas raizes dasplantas leguminosas, como, por exemplo, a soja.Uma substância química estimula o desenvolvimentodas bactérias, que reagemformando nódulos nasraízes (abaixo). Os nódulosfornecem nitratosdiretamente às plantase ao solo.

o NITROGÊNIO É UM DOS COMPONENTESO que O torna um elemento essencial daEmbora constitua 78% da atmosfera da Tnão podem usá-lo na forma gasosa. Éem que bactérias microscópicas oque este torna-se aproveitável para os ouconhecidas como "fixadoras de nido ar em nitratos no solo. Os nitratos,então ser captados pelas raizes das plantas que

de fonte de nitrogênio para os animais Arestos de plantas e animais mortosVárias bactérias quebram as moléculasconvertem o elemento em nitratos, que

outros organismos. Parte dos nitratos écompleta o ciclo, sendo transformadapor um outro tipo de bactéria.

e do DNA,

o nitrogêniopodem

sua vez servemdos dejetos e

~'-'""ICV'.unitrogênio.e finalmente

usados porplantas e partegás nitrogênio

SOLO ENRIQUECIDOO estrume de boi é um ponto de transformação no ciclodo nitrogênio, presente em grandes quantidades nasproteínas que o animal ingeriu como matéria vegetal.Várias bactérias liberam o nitrogênio quebrando asproteínas em compostos mais simples e, finalmente,em nitratos, que as plantas-absorvem através dasraízes. É por isso que a grama em torno do estercobovino costuma ser mais vigorosa que avegetação que a circunda.

Para aumentar a produtividade da terra e as colheitas, os agricultoresdos países desenvolvidos usam enormes quantidades de nitratosproduzidos artificialmente como fertilizantes agrícolas. Hoje, já existemprovas de que esse nitrogênio extra está sobrecarregando os sistemasnaturais. Antes que possam ser convertidos em nitrogênio atmosférico,os nitratos são levados pelas enxurradas para os cursos d'água oupenetram nos lençóis freáticos. Em algumas partes do mundo, a águapara uso doméstico contém grandes quantidades de nitratos, acima dosníveis de segurança para consumo humano.

20

o CICLO DO NITROGÊNIOO ciclo do nitrogênio envolve O nitrogênio gasoso é"fixado" - transformado em em nitratos aproveitáveis pelasplantas - por bactérias do de algumas leguminosas. Esses

nitratos são absorvidos pelas se alimentam os animais, queusam parte dos comprexos comoostós de nitrogênio. O nitrogênio deanimais mortos e em nitritos pela bactéria

Nitrosomonas e depois pela bactéria Nitrobacter.A chuva faz com que parte - uma parte é aproveitada

pelas plantas e outra sob forma de gás, após serreconvertida por outras e relâmpagos transformam onitrogênio da nitrogênio, solúvel em água.

A chuva descarrega-o no solução de ácido nítrico.

QUANDO NUTRIÇÃOPODE SIGNIFICAR MORTESe quantidades excessivas denitratos atingirem o sistemaaquático, pode ocorrer uma

rl,..,,.,.,ó,;ro multiplicação das populações de algas,r()n«)m,pm todo o oxigênio da água e ameaçam as outras

Esse fenômeno já ocorreu diversas vezes emdo mundo, como na represa Billings, em São

lago Erie, nos Estados Unidos.

Gás

Gás nitrogêniona atmosfera Animais

/

asSimilamcompostos denitrog~nio coma matenavegetal.

Ação dosrelâmpagos <, As plantas

aproveitamos nitratos.

Q~'''''.n.o·t \'

~,~\ c- -. '- ~\ 1~Gás nitrogênio .~.:-- .<.••~ '~-~ctérias

fixadorasdenitrogênio

Nitrogênioemdejetos r ,

'\_./BactériaNitrosomonas

Bactériadenitrificante

Nitritos

Nitratos

Nitratos . /penetram/no solo.

BactériaNitrobacter

Nas regiões tropicais, onde a temperatura égeralmente elevada, as bactérias que causam

denitrificação podem desenvolver-semuito e empobrecer o solo e a vida

vegetal por remover os nitratos muitorapidamente. O sistema de cultivopor irrigação supera o problema

porque inunda o solo e diminui aação dessas bactérias. Campos inundados

também propiciam o desenvolvimento dasalgas verde-azuis, que transformam o

nitrogênio da atmosfera em compostosde nitrogênio - "fixam" o nitrogênio -,

tornando-o aproveitável para a agricultura.As cianobactérias podem fixar até100 kg de nitrogênio por hectare.

o SOLO QUE SUSTENTA as plantas foi criado pela interação de partesvivas e não-vivas do ambiente. Sua composição é influenciada porcinco fatores principais: clima e condições do tempo; geologia(as rochas subjacentes); topografia (plana ou acidentada, porexemplo); ação dos seres vivos, inclusive dos seres humanos; eidade. São seis os principais componentes do solo: partículasminerais, inclusive silte, argila e areia; húmus, principalmente matériaorgânica que envolve como uma fina camada cada pedaço de solo;íons nutrientes, como cálcio e potássio; água; ar entre as partículasdo solo; e seres vivos, como minhocas e vida microscópica. Todosesses fatores influenciam a fertilidade do solo. Também pode-seestudar o perfil dos solos, dividido em três camadas principais: osolo, o subsolo e a rocha-matriz. Um solo novo está continuamente sendomas a erosão é, em média, duas vezes mais rápida, em geral devido acomo a destruição das florestas tropicais e práticas agrícolas inadequadas.

Tipos de solo

Plantasresistentesà acidez

Camadaorgânicacom elevadaacidez

Camadapedregosa

Subsolocolorido pormineraisferruginosos

CERRADOO solo do cerrado é arenoso e ligeiramente seco.A fina camada de restos vegetais tende a apresentaracidez. Minhocas e micróbios não toleram bem essascondições, e por isso a decomposição é lenta, o quetorna o solo pobre em nutrientes. A acidez penetra nosubsolo, bem como minerais ferruginosos, tingindo ascamadas inferiores com um tom alaranjado.

HORTAS EJARDINSO perfil mostra uma camada de solo grossa e rica emnutrientes, criada após muito tempo de manejoagrícola eficiente. O revolvimento e a adição regularde adubo orgânico produziram um solo bem drenadoe arejado, com alto conteúdo orgânico. Este tipo desolo, muito fértil, costuma apresentar grandepopulação de minhocas.

22

na construção e nacabeças de pedras. Com o

lavado os nutrientes da terradiminuir radicalmente ahabitantes da ilha de

obrigados a abandoná-Ia.

sedimentaresimpermeáveise matériaorgânica

. , carrega junto osde material orgânico das

estreita e ácida camada.

Indicadormostr~pH8.

\

Indicadormostr~pH7

Indicadormostra~pH5.

Muito ácido

composição química,tipos de plantas quedesenvolver neles.simples, mergulha-sesolução do solo paraalcalinidade. O solopH 8 (um pouco alcalino).solo de jardim é neutro. Enitidamente ácido, tem

SEPARAÇÃO DECOMPONENTESUma análise simples dacomposição do solo começacom a separação de partedo material sólido que oconstitui. A melhor maneirade fazer isso consiste emcolocar um pouco do solo combastante água em um vidrotransparente e mexer bem amistura. O material orgânico, ouhúmus, tende a flutuar e as partículasmais densas, como areia, a descer parao fundo. Uma camada de partículas maisleves, como o silte, assenta-se sobre a deareia. Minúsculas partículas de argiladescem para o fundo bem vagarosamente.A quantidade relativa de cada constituintedepende do tipo de solo.

A VIDA POR UM FILTROMuitos dos organismos que vivem no solo são

extremamente pequenos e difíceis de detectar, masconstituem um ingrediente vital do solo. O aparelho ao

lado, denominado funil Tullgren, é usado pelos cientistaspara coletar e identificar esses minúsculos seres vivos.

Colocado sobre uma malha fina no alto do funil, o solo ébanhado por uma fonte de luz. As pequenas criaturas

procuram afastar-se da luz e atravessam a malha. Caemno funil e depois numa proveta contendo álcool para

preservá-Ias. Todos esses minúsculos seres - minhocas,vermes e muitos outros - podem então ser

estudados ao microscópio.

animais

CRIAÇÃO DO SOLOBoa parte do solo existente deriva derochas que foram desgastadas pela erosãofísica - das geleiras, por exemplo, queraspam a rocha sobre as quais seassentam. As geleiras também transportamesse solo, chamado til!, para outras áreas,com outras condições ecológicas. O solopode ser criado, ainda, quando a águacongela e se expande em fissuras dasrochas. A água e o vento tambémdesgastam as rochas, arrancandopequenas partículas. Plantas como musgose liquens crescem nas rochas e asdesgastam quimicamente, liberandopartículas. Estas combinam-se depois commaterial orgânico para formar o solo.

O PREÇO DA PERDA DE SOLOO solo funciona como uma esponja

natural, absorvendo água e liberando-alentamente. Na região do Himalaia, boa

parte das florestas que sustentavam osolo nas vertentes íngremes foi cortada

para servir de lenha. Varrido pelaschuvas das monções, o solo foi levadopara os rios e depois para o mar. Por

causa disso, as águas que seriamabsorvidas pelo solo durante a chuvaescoam violentamente pelas encostas

rochosas nuas e provocam grandesenchentes que inundam cidades e vilas

nas planícies, causando mortese graves prejuízos. Países inteiros,como Bangladesh, estão sujeitos a

freqüentes inundações.

23

A distribuição da vidaA VIDA PARECE SE DISTRIBUIR de modo uniforme pela superfície da Terra,a realidade é bem diferente. Em algumas áreas desertas e em regiões daAntártica, as condições são tão severas que não há sequer um ser vivo. Existemuita vida nos oceanos. Nos locais onde as correntes não levam nutrientesessenciais, porém, as águas são virtualmente mortas, porque as plantasprecisam de algo mais do que simplesmente luz. Em menor escala, os doislados de um vale, ou até de uma árvore, podem abrigar tipos distintos deorganismos se recebem quantidades diferentes de luz ou chuva. Quando osecologistas estudam a distribuição dos organismos, tentam descobrir os fatoresfísicos e biológicos que determinam a presença ou ausência de certas espéciesEles buscam também os fatores históricos que possam ter afetado o local ondeas espécies são encontradas, e indícios de como a distribuição das populaçõespode mudar no futuro - um trabalho especialmente importante no casode espécies raras ou ameaçadas.

LÊMURE-DE-CAUDA-ANEIADAA distribuição dos lêrnures é extremamente

limitada. Esses primatas únicos são encontradosapenas na ilha de Madagáscar, ao largo da costa

oriental da África. Evidências fósseis demonstram queos lêmures, incluindo espécies gigantes, já ocuparam

uma área muito superior à que habitam hoje.A separação da ilha permitiu que os lêmures eoutras espécies evoluíssem e ocupassem uma

. grande variedade de nichos ecológicos vazios.Se Madagáscar não tivesse se "descolado" da

África, provavelmente os lêmures teriammorrido, pelas mesmas razões desconhecidasque eliminaram os que ficaram no continente.

AMOSTRA DO FUNDO DO MARDiante da impossibilidade decontar todos os indivíduos, ou

mesmo todas as espécies de umavasta área, os ecologistas usammétodos de amostragem para

descobrir mais sobre a distribuiçãodos organismos. Um deles consiste

em medir a quantidade deorganismos numa área

determinada, abrangida por umaarmação, denominada quadrado.Repete-se o processo em outros

locais até se obter um número deamostras que indique padrõesde distribuição. Os métodos de

amostragem são uma ferramentamuito usada nos esrudos

ecológicos sobre distribuiçãode populações.

Distribuição de quatro espécies de caramujo na faixa litorânea

~I ·~~~I ~--+--+--+-~-4--+--+--+-~-4--+--+--r-~I _li

- ..._,.~~'~~-+--+-+--+-+-+-+---f--+--f--+--f--I--+--+--II,

DISTRIBUIÇÃO DAS ESPÉCIESO gráfico acima, denominado diagrama kite, constitui um método útilpara representar a distribuição de espécies em um hábitat. A escalahorizontal do diagrama indica onde pode ser encontrada cada umade quatro espécies de caramujo, nas zonas de uma costa rochosa.A escala vertical mostra os números relativos de cada espécie emcada ponto abaixo da linha de costa. O gráfico revela como ascondições ecológicas afetam a localização de cada espécie. Opequeno Littorina neritoides é encontrado na zona de arrebentação,demonstrando preferência pela face exposta e fraturada das rochas.Já o Littorina saxatalis prefere abrigar-se melhor, mas tambémsuporta bem longas exposições ao ar e os efeitos da baixa salinidade(quando batido pela água da chuva) O Littorina littorea, menosresistente à exposição, vive em meio às rochas e ao cascalho,alimentando-se de detritos. O Littorina littoralis tem a concha maisachatada e vive em meio às algas marinhas das zonas média e baixa,buscando abrigo sob a folhagem quando a maré baixa demais.O diagrama mostra que cada espécie dá lugar a outra, deslocando-separa uma área diferente da faixa litorânea.

QUALQUER LUGAR SERVEA aranha armadeira é incomumpor sua distribuição casual.A localização de cada indivíduo independeda de qualquer outro da mesma espécie.Como se trata de um ativo predador que viveem ambiente relativamente uniforme, comouma campina, a armadeira é encontradaonde quer que sua busca de presas a leve, oque provoca a distribuição casual.

25

littorinaneritoides

Littorinasaxatalis

Littorinalittorea

Littorinalittoralis

FORMAS DE DISTRIBUIÇÃOExistem três maneiras principais de distribuição dosindivíduos de uma população. Quando há um únicofator determinante, os indivíduos tendem àdistribuição uniforme. Todas as árvores, porexemplo, necessitam de luz, e por isso sempre háum ligeiro espaçamento entre elas, como mostra afoto acima. A maior parte elos organismos formaagrupamentos em torno de recursos naturais ouporque há alguma vantagem ecológica em manter-sejuntos - a exemplo ele várias espécies ele antílopesafricanos. A distribuição casual ocorre, por exemplo,com as aranhas armaeleiras, abaixo. Os ecologistaslevam em conta essas diferenças quando utilizamamostragens para avaliar populações.

RAMOS DA EVOLUÇÃOEstes dois animais (esquerda) são as únicas espéciesremanescentes ele tapír. Elas vivem em lados opostoselo mundo. A anta (em cima), ou tapir comum, vivena América do Sul; o tapir-da-malaía, preto e branco,é encontrado no sudeste da Ásia. Mudançasecológicas ao longo de milhões de anos resultaram noisolamento destas espécies em pontos extremos deuma área ele ocupação que já foi muito maior,mostrando como a história influi na evolução.

Nichos ecológicosPARA ENTENDER UMA PESSOA, é preciso sabermais que seu endereço. O que ela faz? Quais sãoseus interesses? E, o mais importante, qual seupapel na comunidade e como se relaciona com osoutros indivíduos? Essas mesmas questões sãoválidas para outros seres vivos. Se o endereço é ohábitat do animal ou planta, o lugar em que vive,então suas atividades e todos os outros fatoresconstituem seu nicho ecológico. O britânicoCharles Elton, considerado o pai da ecologia, foium dos primeiros a descrever um nicho ecológicoem termos de "status funcional de um organismoem sua comunidade". Nesse sentido, o termonicho significa o modo como a espécie usa osrecursos à sua disposição para sobreviver, e osmodos pelos quais sua existência afeta os outrosorganismos que vivem no mesmo espaço.A observação da natureza e experiências delaboratório levaram à descoberta de que a maiorparte das espécies ocupa nichos ecológicosdiferentes - acredita -se que para evitar acompetição entre espécies se os recursos sãolimitados. Se duas espécies entram emcompetição direta, uma delas inevitavelmente seráextinta ou terá de procurar outro nicho ecológico.

COLONIZAÇÃO DE UM NICHOAs urtigas costumam crescer junto a habitações humanas,montes de excrementos, tocas de coelhos e colõnias depássaros marinhos. Por que locais tão diversos seriam hábitatsideais para a planta? A resposta está no solo, O nicho da urtigaé rico em fosfato, encontrado nesses locais por causa dosdejetos orgânicos acumulados, A urtiga espalha-se rapidamentepor uma vasta área, excluindo todas as outras plantas, Depois.que o fosfato foi consumido, o hábitat não interessa mais àsurtigas, e outras plantas deslocam-se para a área,

Bicoforte e

Tentilhão verde

Partes de baixoe de cima do bicocruzadas

Alguns grupos de animais de parentesco bemgeográfico sem competir diretamente pelosdiferentes, especialmente fontes diferentes

espécies de tentilhão revelam muitoecológicas, O tentilhão verde (alto) alimenta-sequebra com seu bico pontudo e resistente, O oisco-cnnrcrroárvores frutíferas, e por isso possui bico curtobico, ou trinca-nozes (embaixo), revela adaptaçãolespecíaíconíferas. O estranho bico cruzado é usado para

26

PRINCÍPIO DA COMPETIÇÃOO biólogo russo G. F. Gause afirmouque duas espécies não podem dividiro mesmo nicho. Embora tenham sidoencontradas algumas raras exceções,a colocação ficou conhecida comoprincípio de Gause. Ele demonstrouo fato experimentalmente comduas espécies de protozoáriosmicroscópicos denominadosParamecium (à esquerda). OParamecium aurelia leva vantagemsobre o Paramecium caudatum porse alimentar mais rápido. Quandoas duas espécies crescem juntas emcondições controladas de laboratório,a população de P. aurelia aumentaaté extinguir o P. cauda/um.

Canguruda Austrália

Veadodo hemisfério

As atividades humanasselvagens. A raoosa-vermelhaproximidade de cidades eoportunista, com boa visãovermelha foi se adaptandoalimento contidos em latas

NICHOS SEMEIlIANTES,ADAPTAÇÕES SEMELHANTESEmbora não tenham parentesconem apresentem a mesmaconformação física, veados ecangurus exibem uma notávelsemelhança facial. Isso decorre dofato de terem se adaptado ao

mesmo nicho, embora em lados opostos do planeta. O nicho queocupam é o dos vegetarianos velozes e ágeis que vivem emterreno aberto. Seus meios de locomoção são bem diferentes - oveado corre sobre quatro longas patas, enquanto o canguru saltausando apenas os membros traseiros. No entanto, ambos têmfaces alonga das e dentes muito afiados, próprios para cortare moer vegetação resistente.

Panda -gigante

Corixa

SEM COMPETIÇÃOEstas duas espécies de besouro

aquático vivem em poças e lagoas.Eles são parecidos e apresentam

muitas adaptações similares,em relação ao hábitat que

compartilham. Mas não entramem competição direta, pois

ocupam nichos separados. Naverdade, alimentam-se em níveis tróficos

diferentes (pág. 10). O Notonecta é um predador ativo, um consumidorsecundário que se alimenta de outros invertebrados, girinos e pequenos

peixes. O Corixa, ao contrário, é decompositor (pág. 14), alimentando-se dealgas e vegetação apodrecida. Assim, podem viver lado a lado porque

exploram recursos ambientais diferentes.

O panda-gigantebrotos de bambu,especialização é aflorestas de bambu da

natural de cem anos -, o

. Alimenta-se praticamente apenas de"lIL<;',LJ "11, tenham sido carnívoros. O preço dessa

HH"'1"'H,ac no meio ambiente. A maioria dasjá foi destruida. Quando boa parte

na década de 1980 - parte de um ciclobem próximo da extinção.

27

Estudo de populações

PREDADOR E PRESAAs corujas-brancas reais - aqui, uma delas mergulha sobre um arganaz - vivem na tundra da

América do Norte e da Eurásia. Raramente são vistas, mas a cada três ou quatro anos surgem emgrande número e invadem cidades por quase todos os Estados Unidos, chegando até à Geórgia.Esse estranho fenômeno parece estar ligado ao ciclo de mudanças populacionais do lemingue,presa principal da coruja. Quando o número de lemingues aumenta, até se tornar uma praga, a

coruja-branca real tem muito mais alimento à disposição, o que faz a população semultiplicar. Quando o lemingue migra e seu número reduz, as corujas também

precisam migrar em busca de alimento. Dispersam-se então por uma vastaárea e seu número cai a níveis muito baixos nos dois anos seguintes.Essas oscilações cíclicas são mais comuns nos ecossistemas menos

complexos, como a tundra do hemisfério norte, talvez porque essasáreas abriguem relativamente poucas espécies (baixa

biodiversidade) e, por isso, sejam mais instáveis.

Penas brancas paracamuflagem de inverno

o MODO PELO QUAL AS POPULAÇÕES dedeterminadas espécies aumentam ou diminuem, e asrazões para essas mudanças, são o tema básico dadinâmica populacional. Observando-se mais deperto as flutuações populacionais, verifica-se quemesmo em sistemas naturais aparentementeestáveis existem forças dinâmicas que podemprovocar drásticas reviravoltas nos números.Os lemingues, pequenos roedores quehabitam as regiões geladas do extremo norte,são um exemplo espantoso desse fato- a cada três ou quatro anos, tornam-seextremamente abundantes e migram em grandenúmero. Acredita-se que isso ocorre quandose esgotam as reservas de alimento. Os relatos delemingues cometendo suicídio devem-se ao fatode que eles precisam cruzar rios em busca decomida. Quando chegam ao mar tentam cruzá-Iotambém, e então afogam-se.

Pe/agem grossaaquecimento

MUDANÇA CÍCUCAMuitas espécies estão sujeitas a ciclosmas várias questões relativas a esseOs arganazes das altas latitudes do "~I.'UJ"cHV

lemingues, baseado talvez em um crescímentouma teoria plausível, o aumentocada vez mais nutrientes dodejetos. No frio Ártico, onde a decomposição

Rocha cobertade liquens

MARCAÇÃOEm estudos e pesquisas, costuma-se

marcar os animais para acompanhar seusmovimentos e hábitos. Mas o método de

marcação deve ser escolhido cuidadosamente,para evitar mudanças no comportamento do

animal. Ao lado, um anel, também conhecidocomo anilha, está sendo colocado na pata da

ave. Os peixes podem ser marcados com umaetiqueta na nadadeira, e alguns mamíferos

podem ter essa etiqueta presa àorelha. Para animais maiores,

utiliza-se uma coleira comum radiotransmissor.

Amostras de populaçõesA compreensão sobre o comportamento das populações depeixes, pragas, animais domésticos e animais raros permite bonsresultados na produção e conservação de alimentos. Os estudosde população exigem informações sobre o número total deindivíduos e o número que se concentra numa determinada área(densidade populacional), as mudanças que ocorrem com otempo, a taxa de natalidade e a de mortalidade. Como éimpossível registrar uma população inteira, essa informaçãodeve ser obtida capturando-se alguns membros e estimando osdados a partir das amostras. Essas amostragens são a base damaior parte do conhecimento científico sobre populações.

DE CRESCIMENTOidade de um animal pode ser avaliada demodos - por exemplo, verificando-se odos dentes, no caso de um mamífero.

caso dos peixes, as escamas propiciamuma preciosa indicação da idade porque

mostram anéis escuros (acima, ampliados)que se formam a cada ano, no inverno,

quando o crescimento é retardado.Os ecologistas podem usar esse método

para determinar a estrutura etária deII'UjJUld,.au de peixes, calcular sua evolução

ao longo do tempo e decidir quantosser capturados nos anos seguintes sem

colocar em risco a população.

160.~esS

140'2.-..M ~

'" ~120 "l!

~E100 ,§ E

z~80

'\;1"\60 /\40 r-; 1\20

\.J '"

/\ ~I /

('

18651845 1855 1875 1885

SOBE-E-DESCEColetar dados de longo prazo arespeito de populações animaiscostuma demorar muitos anos.O ecologista britânico Charles Elton (pág. 30) economizou tempo ao usarregistros históricos da Companhia da Baía de Hudson para construir esse gráficopopulacional de duas espécies do Ártico canadense. Ele mostra que a cada noveou dez anos o número de lebres-das-neves atinge um pico e, em seguida, caiabruptamente. A população de linces segue bem de perto a de lebres, pois osfelinos dependem delas como presas. Esse ciclo de "sobe-e-desce", que aindanão foi inteiramente desvendado, é característico de várias espécies animais quevivem em condições ambientais extremas, como a tundra ou o deserto.

Usam-se redes paracapturar peixes e aves. Jáos mamíferos precisam ser

atraídos até sofisticadasarmadilhas, caso se

pretenda soltá-Ios semferimentos mais tarde. Emgeral, a isca é o alimentopreferido do animal - na

foto, um bandicoot,marsupial australiano.

29

Controle populacionalA QUANTIDADE DE SERES VIVOS em qualquer população pode aumentar,diminuir ou permanecer estável, dependendo do que ocorra em seu hábitat.Todos os seres vivos têm a capacidade de se reproduzir e, se algo nãofreasse seu número, o mundo seria rapidamente sobrecarregado. A fêmeado bacalhau, por exemplo, pode depositar um milhão de ovas de cada vez.Caso todas vingassem, resultando em peixes adultos, as conseqüências parao ambiente seriam graves. Uma vasta gama de fatores mantém a populaçãodentro de certos limites. Esses fatores são denominados "dependentes dadensidade", porque seus efeitos mudam conforme a densidadepopulacional. Um suprimento alimentar variável é um notório exemplo.A medida que uma população crescente consome seu suprimento dealimentos, a diminuição da quantidade disponível acabará provocandouma redução da população. Assim, com ligeiras oscilações para cima epara baixo, as populações tendem a manter-se em torno de certonível, correspondente ao que um ambiente estável pode suportar.As populações também são limitadas por fatores casuais"independentes da densidade" - eventosnaturais, como a erupção de um vulcãonuma ilha, que podem eliminarcertas espécies sem considerarsua dimensão populacional. ecologistas rj,'<rhhr;ro,m que muitos insetos,

nocivos às plantações epopulação controladaas vespas. Na maior

uma forma de parasitismono inseto daninho,de suprimento vivovão eclodir. Já esta

, que depoisalimentar as larvas. Os

Vespa

o FATOR LIMITANTEEm 1944, um pequeno grupo de27 renas foi introduzido na ilha deSt. Matthew, na costa noroeste doA1asca. Em menos de vinte anos apopulação chegou a 6 mil indivíduos.Após um duro inverno, no final de1963, havia caído brutalmente paraapenas 42 renas. O líquen quecrescia na ilha e servia de alimentopraticamente desaparecera, e umexame das renas mortas mostrouque haviam sucumbido à fome.Na ausência de predadores, ofator limitante que reduziu tàodrasticamente o número de renasfoi o suprimento alimentar.

Rena

O IMPACTO DOS PREDADORESA predação é uma das formas de controle das

populações. As aranhas, por exemplo, representam osprincipais predadores da população de insetos. Estima-se que em condições adequadas o número de aranhaspode chegar a 5 milhões por hectare em certas épocasdo ano. Considerando-se que cada aranha devora pelomenos cem insetos por ano, calcula-se que em muitasregiões temperadas o peso dos insetos eliminados

anualmente por aranhas supere o peso da populaçãohumana dessas regiões. Isso serve como indicação doenorme impacto que os predadores podem exercer

sobre uma classe de presas. Quando as relações entrepredadores e presas estão estabelecidas há longo

tempo e são estáveis, a predação pode ser benéficapara ambas as partes, evitando que a população das

presas exceda os limites impostos por outros fatores doambiente, como o suprimento alimentar.NÚMERO DE OVOS POSTOS POR

UMA FÊMEA DE MARIPOSA 200

Causa da morte Número de mortosDesaparecimento invernal (mortede alguns ovos e alta mortalidadede lagartas recém-nascidas)Moscas parasitas vivendo nas lagartasOutros parasitas vivendo nas lagartasDoenças de lagartasPredadores Cmusaranhos ebesouros) que devoram as pupas no soloVespas parasitas vivendo nas pupas

1841

1,52,5

8,50,5

Total 198

NÚMERO DE ADULTOS QUESOBREVIVERAM À POSTURA

DISPUTA DE TEiuuróruoMembros da mesma espécie inevitavelmente dividem um nicho e depois

competem por recursos, como alimento, espaço e parceiros para reprodução.Algumas espécies limitam o número de indivíduos por território - cadaindivíduo defende um espaço geográfico, especialmente na época de

acasalamento e reprodução, quando é necessário conseguir alimento extrapara os filhotes. O canto e o brilhante colorido do peito do tordo macho

servem de aviso para outros machos que adentrarem seu território, do qualsempre serão expulsos. Os indivíduos que não ganharem um territórionão conseguirão atrair uma fêmea e não se reproduzirão. Dessa forma,

controla-se a competição no interior da espécie.

AS SEMENTES DE UMA PRAGAAo contrário dos animais árticos, que têm ciclos regulares, algumas espéciesde insetos estão sujeitas a explosões populacionais irregulares. Os gafanhotosdo deserto, por exemplo, atingem as proporções de praga quando ocorreuma chuva forte. A chuva permite a umidade necessária para estimular odesenvolvimento dos ovos deixados na areia, e também faz crescer as plantas

que servirão de alimento aOS gafanhotos. Sem o controle de grande número depredadores ou parasitas, os insetos formam gigantescas nuvens e consomem toda

a vegetação da região, inclusive plantações, levando a fome a muitas partes domundo. Trata-se de um exemplo do efeito do fator independente da densidade; os

ecologistas estudam as condições do tempo continuamente para prever anos de chuvaforte no deserto e, assim, poder controlar as pragas de gafanhotos.

Gafanhotopondo ovosna areia

31

Sobrevivência

PRINCÍPIO DE ALLEEEm seu livro Animalaggregations (Agru pamentosanimais), o zoólogo americanoWarder Clyde Allee (1885-1955) escreveu que algumasespécies animais vivem juntaspor diversas razões benéficas.Sua visão do comportamentoanimal, que enfatizava mais acooperação que a competição,exerceu profunda influênciasobre a teoria ecológica.

Arara-azul-e-amarela - espécie de seleção K

dos grandes mamíferosa estratégia K são

conslqeTaOIJS "precoces" - nascemestágio de

. O elefante, portem uma longacom um filhote

a-az.ur-c-aruarcia é uma espécie emK", que põe

muito tempo. Em largad;Fprpntpo estratégias devem-se

Para lidar com a secura einterior da Austrália, odo período de chuvas,

abundantes. Ele faz issonúmero de filhotes. Nas

EM QUALQUER AMBIENTE existe um limite para osrecursos utilizáveis por certa espécie - a chamada"capacidade de sustento". Em outras palavras, háapenas uma determinada quantidade de alimentoespaço para sustentar uma população. Existem duasestratégias principais de sobrevivência pelas quaisplantas e animais utilizam os recursos aproveitáveis,de modo que as descendências venham a ser bem-sucedidas. Algumas espécies multiplicam-se tão rapidamente quantopossível. Trata-se da chamada estratégia "r", em que r significa uma medida

da rapidez com que a população pode crescer. Emgeral, as espécies que optam pela seleção r investemenergia em muitas proles e muitas gerações. Osindivíduos tendem a ser pequenos e a ter vida curta.As dimensões da população podem ser drasticamentereduzidas por mudanças ambientais, mas a estratégiapermite-lhes uma recomposição rápida. Outrasespécies reproduzem-se mais lentamente, seguindouma estratégia denominada "K", porque seu númerotende a ficar próximo de K, um símbolo matemáticopara a capacidade de sustento. As espécies que semantêm pela seleção K geralmente vivem maise investem mais energia em um menor número dereproduções por um período de tempo mais longo.

32

CRIAÇÃO A JATOOS pequenos mamíferos tendema ser estrategistas r. A principaldiferença entre eles e os

", estrategistas K está no, \ número de filhotes e na

'- freqüência das crias.Os filhotes, que podem ser

mais de dez no caso dealguns camundongos,

nascem num estágio dedesenvolvimento muito imaturo,permitindo que a mãe emprenhenovamente e produza outraninhada enquanto as condiçõesambientais são propícias.

100.000

10.000

1.000

100

10

1955 1960 1965

Gráfico da dimensão populacional dopombo-de-coieíra ao longo do tempo

Capacidade de suste\o, .... Diminuição

_\_ ~ da população

Crescimento da~população

•..•..

OCUPAÇÃO DE UM NICHOEm apenas 25 anos, desde quechegou à Grã-Bretanha pelaprimeira vez, o pombo-de-coleira tornou-se uma visãofamiliar. O aumento rápido -um crescimento de fator 10a cada 2,3 anos - mostraque o pombo foi capaz deaproveitar um nicho até entãodesocupado (págs. 26-27).O achatamento no topo dacurva indica que a populaçãose estabilizou sem exceder acapacidade de sustento.Ano

1970

PULGÃO AQUÁTICO DAPHNIAO gráfico à esquerda mostra a mudança nasdimensões da população do pulgão aquáticoDaphnia, em condições de laboratório.A curva, descrita como "em forma de]",é típica do crescimento populacional deuma espécie que optou por uma radicalseleção r, em condições favoráveis.A população aumenta rapidamente e entãocai, de forma abrupta, quando o número deindivíduos excede a capacidade de sustentodo ambiente. Quando observada emcondições naturais, essa curva indica umaespécie de "sobe-e-desce", como o dalebre-das-neves (pág. 29).

da dimensão populacional do pulgão aquático Dapbnia ao longo do tempo

de leveduras, estágio 1

mostra o crescimento de umafungos (leveduras) em condições decurva, descrita como "em forma de S",

organismos. A partir de um inícior"rho.,r;;~ populacional aumenta

. e depois sobe até aproximar-seÀ medida que a colônia

;'~rJ"";.'I,,r'r diminuem sua taxa deresposta a fatores como esgotamentoexcesso de dejetos. Esses efeitos

com a população, de modoconsiderá-los fatores dependentes daIexemplo do pombo-de-coleira (no alto)uma espécie reage a fatores

meio ambiente.

Cultura de leveduras, estágio 2

Capacidade de sustento ~

Cultura de leveduras, estágio 3

33

< ,I~2

Dimensão populacional de leveduras cultivadas ao longo do tempo

ESTUDO DAS SUCESSÕESFrederic E. Clernents (1874-1926),ecologista americano, foi pioneiro

na utilização do quadrado(pág. 24) para estudar e

identificar as diferentes espéciesque constituem uma comunidade.Ao eliminar toda a vegetação de

uma determinada área naspradarias do Nebraska, ele

demonstrou que em cada zonageográfica as plantas sucedem-se

umas às outras em certaseqüência, desenvolvendo-se até

chegar à "vegetação clímax"específica daquela zona.

Tempo e naturezaEMBORA UM GRAMADO PAREÇA SER um ambienteregular evita as mudanças. Deixado à própria sorte,de ervas daninhas, enquanto plantas altas começamgrama. Na maior parte do mundo, temperado outransformar-se numa floresta. Nesse ponto, cessama floresta é a chamada "vegetação clímax". Essequal um tipo de comunidade sucede outro, é '-'~~H-'H

e envolve vários tipos de mudanças. Espécies dioutras, de modo que as espécies quesurgem antes no processo dificilmentedesempenharão um papel importante maistarde. A diversidade de espécies se ampliae, no clímax, existirão mais nichos paraserem ocupados. A quantidade total dematéria orgânica aumenta, bem como aquantidade de energia em uso, mas a taxade produção diminui. Assim, numa florestamadura, a taxa de crescimento das árvoresjá terá ultrapassado seu pico.

manutençãologo se enchee prejudicar agramado tende a

ções, porqueção, no

UI~\~"u,a.v ecológica,

HISTÓRIA NATURALCada espécie de plantaexige determinadascondições para crescer.A identificação de grãosde pólen microscópicosem amostras profundasdo solo permite que osecologistas descubram oclima e outras condiçõesambientais do passado. Aolado, grãos de pólen decinco espécies de árvores.

Olmo

HISTÓRIA ECOLÓGICA REGISTRADA NA PAISAGEMEsta paisagem costeira mostra um ambiente no qual acontecem, ao mesmo tempo, mudançasdrásticas e um processo mais gradual de sucess.ão. O mar está erodindo a terra e já atinge asraízes de grandes árvores, derrubando-as. Também deposita areia numa longa faixa, quebloqueia a água drenada da terra, formando uma laguna. As margens da laguna mostram umaseqüência das diferentes fases de uma sucessão. Uma grande camada de junco marca o início doprocesso que um dia transformará em terra firme a área coberta pelas águas. O junco acumulapartículas de silte e argila e, à medida que evolui, a terra sob ele torna-se mais seca eaproveitável para várias grarníneas. Isso servirá de base para árvores que se desenvolvem bemem solos encharcados, como amieiros. Estes, por sua vez, criarão condições para a vicia deespécies de árvores que exigem solo mais seco, como o carvalho.

Solo erodido pelo mar

34

Como qualquer outraexposto constitui umdos seres vivos. No entanto,calcá rio do recife é erodidopelo mar, e essa açãoem partículas que se combinamformando uma misturaSementes que caem nessesgerminam e se transformamao primeiro estágio daorgânico dos vegetaispartículas para formarde suportar grande

DESTRUIÇÃO E REGENERAÇÃOUma erupção vulcânica pode ter enorme efeitodestruidor sobre a paisagem ao cobrir grandes áreascom uma camada de lavas e cinzas quentes. Apesardisso, o processo de sucessão inicia imediatamente enão demora muito para que recomece a colonização.Assim que a terra esfria, sementes levadas pelosventos ou depositadas por animais aproveitam-se dosmuitos nutrientes das cinzas, desde que haja suficienteumidade. A área em torno do vulcão Krakatoa, queexplodiu com impressionante violência em 1883, foirapidamente recolonizada.

MANUTENÇÃO DO "STATUS QUO"Na natureza, as mudanças na direção do clímax são freqüentemente

alteradas por uma série de fatores naturais.Condições climáticas, como ventos fortes e constantesou temperaturas muito baixas, podem evitar que umacomunidade atinja o estágio clímax. Em alguns casos,

incêndios periódicos fazem com que o ambientepermaneça o mesmo. Os agentes biológicos

desempenham também um importantepapel. Algumas pradarias

devem sua contínuaexistência aos animais que

se alimentam de grama,como os coelhos. Ao manter

a grama curta e comer osbrotos que surgem, esses

animais impedem queplantas diferentesse estabeleçam.

Samambaias

35

Ecologia e evoluçãoECOLOGIA É O ESTUDO dos meios pelos quais os organismos interagemuns com os outros e com os elementos do ambiente. Ao observaranimais e plantas deve-se levar em conta também a história do ambientee a evolução dos ancestrais de todas as espécies que vivem atualmente.A interação entre os organismos e seu meio ambiente tem ocorridodesde que a vida começou, há 3,5 bilhões de anos. Acredita-se que osprimeiros seres vivos (bactérias que começaram extraindo energia da luzsolar) liberaram o oxigênio que tornou possível a existência de outrasformas de vida. A presença do oxigênio também levou à criação dacamada de ozônio, que protege a Terra das mortais radiaçõesultravioleta do Sol. O ambiente ajudou a criar a vida, e a vida ajudou acriar o ambiente para mais vida. Dessa forma, o estudo da evolução - de

como determinados organismos se adaptaram a certosnichos e, por sua vez, influíram sobre o ambiente -pode ser visto como o estudo da ecologia em umaescala de tempo muito mais longa.

da botânica,formação da

L~V'V!4''-'' Britânica, em 1913,em todo o mundo.uma insensatez

90 90

70 70

50 50

30 30

10 ms 10 ms

50 10 30 50

Chamado do Myotis

MORCEGO ORELHUDOApesar de suas longas orelhas, este morcego

do gênero Plecotus tem baixa capacidade deecolocalização, provavelmente porque vivede grandes insetos, como mariposas,

enquanto estas se alimentam em arbustos eoutras plantas. É um morcego de vôorelativamente lento e usa sua capacidade deecolocalização mais para se deslocar do quepara caçar.

36

o som de uma freqüência (quilohertz)de segundo). Emboraemitem freqüências

dar pistas sobre ocomo o fazem. Altas

localizar alvos

kHz

50

kHz

OPORTUNIDADE, MUDANÇA E HÁBITATEm qualquer população ocorre uma

considerável variação natural. É sobre essasmudanças que atua a seleção natural para

produzir a evolução. No caso de umadeterminada gramínea (Yorkshire fog), certos

indivíduos são capazes de tolerar, no solo,concentrações incomuns de cobre, muito

elevadas. Normalmente essas plantas não têmnenhuma vantagem, e seu número no totalda população é pequeno, insignificante. No

entanto, em solos contaminados pelas sobrasde minas de cobre, os indivíduos com tal

tolerância conseguem sobreviver,eventualmente constiruindo toda a populaçãoda área. A variação natural inicial no interior

da espécie capacitou-a a adaptar-se a essenicho ambienta Iem particular.

30

90 90

70 70

50

10ms

10 30Chamado doPipistrellus

50

maior resistência aooriginando filhotes aindao tempo, o veneno deixa

aprimorado, aratos permite

resistentes "super .adaptação tornou

37

o chamado desse morcegoé extremamente alto, e com

freqüências mais baixas que as dosdemais mostrados aqui. Isso tem a ver

com seus hábitos de caça. Ele voa alto,longe de obstáculos, e usa a ecolocalização

para poder capturar insetos em pleno vôo.

FÓSSEIS VIVOSOs tuataras, encontrados em ilha

isolada perto da Nova Zelândia, sãoremanescentes de um grupo que

desapareceu há milhões de anos. Estes répteis sobrevivempraticamente sem mudanças desde a época dos dinossauros.

As alterações climáticas e de outros fatores ambientaisaparentemente não os afetaram - por isso, eles sofrerampouca pressão para evoluir. Animais como esses podem

realmente ser denominados fósseis vivos. Os crocodilos sãooutro exemplo de criaturas que sobreviveram quase semmudanças. Os dinossauros compuseram um grupo muito

diversificado e bem-sucedido, que dominou todas as outrasformas de vida na Terra por milhões de anos. Mas quando oambiente mudou, possivelmente devido ao impacto de ummeteoro há 65 milhões de anos, eles não conseguiram seadaptar à nova situação e gradualmente desapareceram.

Vida nos oceanosEMBORA os OCEANOS aparentemente contenham vegetal (comexceção das algas marinhas em torno das costas), e a fotossínteseconstituem a principal fonte de energia para a vida , como em todosos ecossistemas. Isso se dá porque o fitoplâncton - as !-nU.He,,,-u na base dacadeia alimentar oceânica - é formado por seresmuito pequenos, microscópicos. Como a luz doSol não pode penetrar muito na água, só ascamadas superficiais conseguem abrigar nova vidavegetal. Essas plantas também necessitam denutrientes, distribuídos desigualmente pelosoceanos e transportados pelas correntes quemovem as águas em torno do planeta. Como

esses fatores, a exemplo da temperatura e da salinidade, afetam aprodutividade da vida vegetal, algumas partes dos oceanos são ricasem fitoplâncton e demais formas de vida da cadeiaalimentar, enquanto outras são virtualmentedesprovidas de vida.

PIRATA VENENOSOA terrível urtiga-do-mar (ou caravela)dispõe de uma "vela" que lhe permitedeslocar-se com rapidez pelas águas,graças ao vento. Ela chega à presa poracaso e a paralisa com seus longos e

mortais tentáculos.

ELOS INVISÍVEIS NA CADEIA DA VIDAOnde os oceanos dispõem de luz e nutrientes, o mundo

microscópico do plâncton é a base da cadeia alimentar. Ele compõe-se de plantas minúsculas, como as diatomáceas e algas, com curto

período de vida e rápida renovação da população, que sãodevoradas pelo zooplâncton (ao lado), minúsculos animais

transportados pelas correntes marinhas. Esse grupo inclui pequenoscrustáceos e larvas de animais maiores, como peixes, caranguejos e

águas-vivas, que por sua vez são devorados pelo zooplâncton maior evários seres que se alimentam filtrando a água, de moluscos ao maior

de todos os animais, a baleia -azul.

MOLUSCO, COM UMA DIFERENÇAPredador e ao mesmo tempo presa

potencial de outros seres marinhos, opolvo está perfeitamente adaptado ao seu lar. Embora seja um molusco,do mesmo grupo das lesmas, é bem diferente de seu parente terrestre,possuindo olhos como os de um vertebrado, que o capacitam a buscar

.' .' alimento e evitar os inimigos. Desloca-se na água com propulsão a jato e, pode camuflar-se rapidamente, fazendo ondas de cores sob o corpo para

disfarçar seu formato e livrar-se dos inimigos em água aberta. Se umpredador aproxima-se demais, ele pode esguichar uma nuvem de tinta

preta para encobrir sua fuga.

Cauda em formade chicote

Ferrãovenenoso

que as de terra,cadeia podem ser

uneruanuo-se de outros peixes epara outros ainda maiores.

38

Os peixes-agulhas vivemcardumes, junto à ou ~JC;lJ.l~H:~

no mar aberto. Dotados demandíbulas em forma debico e dentes afiados,alimentam-se de pequenospeixes. Escapam de seuspredadores vibrando acauda e "surfando" na água,com a parte da frente docorpo fora dela.

CAÇADOR DE MARComo todos os principaiso tubarão é singularcom os peixes que ficamna cadeia alimentar. Seulinhas afiladasrapidamentede presas-azul e preta em cima, eo tubarão mais camuflado(contra a sombra abaixo)fundo brilhante do céu).que ele possa aproximar-se

cardumes, tornandodiJicil para os

predadores escolherpresas individualmente.

imagem, feita por satélite e trabalhada por computador, mostra umaconqentraçao de fítoplâncton no Pacífico, ao largo da costa do Peru (a área

As áreas com maior concentração aparecem em vermelho. Osnlll1riF·nt.,< tendem a descer no mar, mas as correntes de água fria que vêm do

trazê-Ios à tona de novo - exatamente o que ocorre aqui. O ricoprimento de nutrientes cria enorme produtividade na base da cadeia. Esse emergir regular de nutrientes na costa do Peru desenvolveu a

atividade pesqueira baseada em um pequeno peixe, a anchova.

Coloração escura

Cauda largana extremidadepara empuxo

PLANADOR DO MARA arraia (abaixo, à esquerda), parente do tubarão, éencontrada no fundo do mar, principalmente em águasrasas. Os animais que vivem nessa zona são denominadosbentônicos. O corpo da arraia é achatado, e a boca, sobo corpo, bem adequada para caçar caranguejos e moluscos.Os olhos ficam no alto da cabeça, bem como orifícios especiaispara respirar, que lhe permitem manter o fluxo de água

quando repousa no fundo do mar. A cauda emforma de chicote tem um ferrão venenoso perto

da extremidade, para autodefesa.

Caranguejos, como estaaranha-da-mar, fazem parte do grupo dos crustáceos,

invertebrados que vivem principalmente na água - porexemplo, nas partes rasas dos oceanos, onde há luz suficientepara manter a produtividade do fitoplâncton. Poucos caranguejosvivem em mar aberto, mas o maior dos crustáceos - a aranha-do-mar-

japonesa - habita as profundas fossas oceânicas ao largo do Japão.Algumas têm pernas que medem até 3,7 m.

39

o DESERTO AVANÇANas regiões onde chove pouco, o manejoincorreto da terra pode levar rapidamente àdesertificação de áreas que já foram muitoprodutivas, especialmente às margens dedesertos preexistentes. Em torno do Saara,na África, o aumento da população e adiminuição das pastagens forçou a ida depessoas e rebanhos para áreas que nãopodiam suportar uma pressão adicional, eque se transformaram também em desertos.

O DESERTO FLORESCEAs plantas do deserto têm a capacidade de reagir

rapidamente a uma eventual chuva, emquantidade suficiente. Algumas sementes

podem germinar, transformar-se emplantas, florir e produzir novas

sementes em apenas duas semanas.Essas flores de vida curta, ditas"efêrneras", em geral possuem

pétalas de cores vivas, para atrairos insetos do deserto, que também

têm um breve ciclo de vida. Assementes de algumas plantas são

envolvidas por substâncias químicasque evitam a germinação, até que a

chuva as dissolva e remova.

Coloraçãocamuflada comlinhas quebradaspara as condiçõesdos desertosrochosos

s áridasSobrevivência nas to QUE CARACTERIZA TODOS os desertos é a250 mm de chuva por ano - e as durasdesertificadas em muitas regiões do mundo (adestas páginas refere-se aos Estados Unidos).chove um pouco, mas de modo imprevisível, é essaágua que permite a vida nesse ambiente árido. Asvariam muito. Os desertos, quase semprepodem ser bem frios à noite. Os nutrientescom a maioria dos outros ecossistemas, pnecessária para que bactérias e fungosentanto, uma série de organismos adaptou-sesuprimento de água e aprendeu a conservar a

que muitos desertos pObter nutrientes

os seres do

- menos de

\"'J\.,ClJ,'VO, em comparaçãoa umidade

nC'6Y\1'Y\'IJ·VU'V<A'-'. No

-se que''-'~''U,JUU vegetal

fica estocada

valendo-se de fossasIVUljILâUâ' na cabeça e capazes de

quente, como o rato-canguru.veneno poderoso que mata

Usando receptoresa vítima moribunda e depoismétodo de matar despende

pn,'ro,o 1- uma preocupação constantedos seres do deserto.

Acredita-se que o chocalhoda cascavel - um fenômeno

único - evoluiu como umsinal para manter adistância grandes

animais, que poderiampisá-Ia. Como todas as

cobras, a cascavel ésurda e, portanto,

incapaz de ouvir seupróprio aviso sinistro.

Língua sensívelao odor

energia ao caçarveneno, bem mais nn,rlPn-"'"

que o de seus parentes emoutras partes domundo. Isso lhepermite lidar compresas bem maioresdo que ele. Aspinças do escorpiãodo deserto tendem a .ser menores, poisseu veneno exigemenos lutas com apresa, poupando umaenergia preciosa.

EQUILÍBRIO TÉRMICO PRECISOAs condições do deserto favorecem os répteis. Sua

pele seca, escamosa, retém água, e seu metabolismolento lhes permite passar longos períodos sem

alimentação. Répteis pequenos, como este lagarto-de-coleira, escondem-se entre rochas ou na areia para fugirdo Sol e equilibrar sua temperatura. Cada réptil tem sua

temperatura ideal de atividade e deve controlá-Ia comprecisão. Em alguns lagartos do

deserto, ela fica muito próximado ponto além do qual

poderiam morrer.

carne

CAIXAS-D'ÁGUA ESPINHOSASOs cactos e outras plantas suculentas do deserto têmraízes rasas e espalhadas, capazes de absorver grandevolume de água da chuva rapidamente. Esta é então

armazenada nos caules do cacto, alguns comnervuras, para permitir maior expansão. Os

espinhos no caule mantêm a distânciaanimais tentados a consumir as reservas

de água. Os cactos têm umacapacidade incomum entre as

plantas: podem absorverdióxido de carbono à noite e

armazená-lo sob forma deoutros compostos químicos.

Quando o ar está frio, osestômaros se abrem para permitir

a troca gasosa, minimizando aperda de água. De dia, o dióxidode carbono estocado é liberado

e usado na fotossíntese.

EQUIPADO PARAO falcão Harris é opredador do ecossistemada América do Norte. Emdieta composta quase sórelativamente escassos,de uma vasta áréa deque se alimenta de "',,"~icl,'~,,~lidar com uma caçae dotada de dentes etem garras poderosas,presas que se retorcem,com escamas 'protetoras,o corpo distante depresas venenosas.

Escamasprotetoras

Cauda longapara controlarplanagem

Espinhos protetores

sementes que comem,concentrada, para não desnerdícarsob o solo, em buracosrelativa até três vezes

o mundo das marésAs MARGENS DOS OCEANOS são muito diferentes doestável do mar aberto. As condições no litoral estão em

MISCELÂNEA UTORÂNEA mudança com o ritmo diário das marés. Regularmente,Uma profusão de conchas organismos são cobertos pelas águas do mar e em se algas marinhas mostra a h d 1 drica variedade de vida nas expostos ao ar por muitas oras. To os e es evem rn,rn~n7'pr

regiões costeiras. com as mudanças na profundidade da água, natemperatura e na salinidade. Os mais bem adaptados conseguemviver bem junto à praia, explorando um ambiente rico masdifícil. As costas rochosas oferecem inúmerasoportunidades para muitas espécies. Suas saliências ereentrâncias são ideais para muitos moluscos, comocracas e búzios, que se alimentam das algas marinhasque crescem aí. Estes moluscos, por sua vez, sãodevorados por predadores como caranguejos, peixes eoutros moluscos. Quando a maré baixa, muitos deles ficamem poças formadas nas reentrâncias das rochas, ondeatenuam as drásticas mudanças de temperatura, salinidadee suprimento de oxigênio acarretadas pela exposição ao ar.

PRIMEmOS ELOS DA CADEIA AUMENTAR NO UTORALJunto com o fitoplâncton, as algas marinhas são a base da cadeiaalimentar do litoral. Elas se adaptaram à vida de diversas maneiras.Algumas possuem folhagem maleável e resistente, para enfrentar aforça das ondas. Outras têm órgãos semelhantes a raízes, parafixar-se nas rochas. Algumas espécies de algas marinhas, ou sargaços,têm reentrâncias cheias de ar, para manter suas folhas próximas dasuperfície e captar mais luz. Fina como papel, a alface-do-martolera uma vasta gama de condições, inclusive água poluída.A alga-vermelha contém o pigmento ficoeritrina, que lhepermite sobreviver em águas turvas, com pouca luz.Parecido com a alga marinha, o capacho-do-mar, sobreo qual repousa a estrela-do-mar, é uma colônia deminúsculos briozoários, animais que se alimentamfiltrando água. Cada um é protegido por um invólucrocalcário, para onde o animal se retira quando necessário.

ESPINHOS E ESTRELASOs ouriços-do-mar fixam-se a superfícies ásperasnúmero, e se alimentam de algas e pequenosmar, parente do ouriço-do-mar, é um dos principais predadorescomunidade litorânea. Alimenta-se envolvendo comuma concha - um mexilhão, por exemplo -,dos inúmeros tubos ásperos da parte inferior

seguida, envolve oestômago e produz

que transformamalimento

Ouriço-da-mar

DIETA VARIADAOs caranguejos são encontrados em todas as zonascosteiras, da mais alta reentrância rochosa até 6 metros deprofundidade. São carnívoros vorazes que se alimentamprincipalmente de invertebrados, mas não dispensamplantas mortas e matéria animal apodrecida, usando asfortes garras para picar seu alimento em pequenos pedaços.Os caranguejos são, ao mesmo tempo, consumidoressecundários e detritívoros.

Craca Anêmona ZONAS COSTEIRASO sobe-e-desce das marésdividiu a linha costeira em

faixas, cada qual com sua faunae flora características. As cinco

zonas estendem-se dasublitorânea, exposta apenasnas vazantes de sizígia mais

acentuadas, até a dearrebentação, banhada apenas

por enchentes de sizígia ou portempestades de alto-mar. Entreesses dois extremos sucedem-se

as zonas superior, média einferior, que o mar expõe erecobre duas vezes por dia.As algas marinhas formam

padrões nitidamentediferenciados, porque cada

<, <, _. r-- espécie prefere condições~ ~~ -_o: ----. .,_ especiais. As faixas verdes~-<~ Zona inferior ç ao longo da parte inferior

-"-'l ------- -- .._-- _ ~ do diagrama representam--. _' \ a distribuição de seis

, I A espécies de algas.Alga serrilhada ~ ~\) __~ Zona subhtorânea

Alga _. Marca extrema dagigante maré baixa

Média

Média daLíquen

da marér maré baixa

Zona média

Alga-vermelha

Limão-do-mar

Lagostim

Búzio

INFINIDADE DE HÁBITATSA anêmona é um dos muitos organismosque se fixam nas rochas. Protege-se de

ataques ou exposições mergulhando emseus tentáculos e tornando-se uma bolha

gelatinosa vermelho-escura, como àesquerda. A bola amarela à esquerda daanêmona é um limão-do-mar, espécie de

lesma marinha. Normalmente vive emáguas profundas, aventurando-se na linha

costeira à cata de alimento apenas noverão. O lagostim, subindo pela rocha, é

comumente encontrado sob pedras nazona inferior da linha costeira. Quandoatacado, esse crustáceo usa a cauda em

leque para fugir nadando.

CONCHA, PEIXE E PAVÃOOS búzios vivem nas rochas junto à superfície,

alimentando-se de mexilhões e outros moluscos.Lentamente, escavam as conchas de suas presas comuma longa e fina lingua, ou rádula, e injetam sucosdigestivos no orifício, sugando depois os nutrientesproduzidos. Orifícios nas rochas também servem de

alimento e abrigo para muitos peixes, inclusive os dafamília dos labrídeos, àesquerda. Nas areias da

costa, os labelídeos,anelídeos da família da

minhoca, usam um lequede minúsculos tentáculos

para capturarorganismos

microscópicos queflutuam nas águas.

Labelídeo

Florestas temperadasEXISTEM DOIS TIPOS PRINCIPAIS de florestas nas

CAÇADOR regiões temperadas do planeta (entre os trópicos~~~l:'T~e os círculos polares). As florestas decíduas,dos principais formadas principalmente por espécies depredadores no d d f lh

topo da cadeia alimentar "ma eira ura", como aias, carva os, nogueirasdas florestas decíduas, e bétulas, e as florestas de coníferas, com

come roedores epequenos pássaros, mas espécies de "madeira macia", como pinheiros etambém rãs e até peixes. abetos. Antes que o homem se espalhasse peloglobo, a maior parte do hemisfério norte provavelmente era cobertapor florestas, já que essa é a vegetação clímax (pág. 34) nessa partedo mundo. Nos últimos séculos, grandes áreas da Europa e daAmérica do Norte foram derrubadas para se usar a madeira comolenha ou material de construção, ou simplesmente para abrirplantações. Em muitos países há ainda umas poucas e pequenasflorestas intocadas, e a maioria das de coníferas deve-se areflorestamentos recentes.

TESOUROS DO caão DA FLORESTAA floresta decídua é rica e altamente produtiva - mais de1,5 kg de matéria (principalmente madeira) por metro quadrado

a cada ano. A copa produz uma vasta gama defrutos, bagas e sementes. Mas como as plantasjovens não podem crescer à sombra de seusgenitores, as sementes precisam ser dispersas.Bagas de cores vivas atraem pássaros que as

devoram e depois espalham as sementes por meiode fezes, longe da planta-mãe. As sementes dossicômoros possuem "asas" que lhes permitemplanar para longe quando bate o vento. No chãoda floresta, os musgos crescem em galhos

apodrecidos e a queda anual de folhas - emtorno de 3 toneladas por hectare -

fornece alimento para outrosorganismos, como fungos e seres

microscópicos que quebramas moléculas e reciclam

os nutrientes.

Galho cobertode musgo

Cápsula dacastanha

Fungos jovens

Camada de folhas de faias Cones de amieiro Sementes de sicômom

na primavera.

A copa recebe forçatotal do 501- muitasoutras espécies sãoativas aqui.

Camada cerrada dearbustos altos epequenas árvores

Camada herbácea,com plantas quepodem viver bemcom pouca luzCamada formadapelo leito de folhas,com plantas quecrescem emambientes úmidose sombrios

Leito rochoso

44

e ossos

RESTOS DE CORUJASOS ecologistas muitas vezes precisam descobrir o que osanimais comem. Alguns pássaros, como as corujas e membrosda família dos corvos, regurgitam a parte não-digerível de seualimento sob a forma de pelotas. Estas constituem uma ótimafonte de informação sobre adieta, pois contêm restos deossos, pêlos e penas. Estapelota de coruja mostraque o pássaro devorourecentemente pelo menos trêsroedores. A coruja à direita,

típica de florestas de coníferas, ocupaum nicho similar, alimentando-se deroedores e pequenos pássaros, eeventualmente atacando presas maiores.

,

FLORESTA DECONÍFERASAs coníferas têm formatocônico, que permite quea neve deslize antes deacumular-se a pontode quebrar os galhos.Dotadas de folhas lisase pontiagudas, estãoperfeitamente adaptadasa climas frios erelativamente áridos,com invernos gélidos.As folhas caem mas sãocontinuamente repostas.A ecologia da florestade coníferas é muitodiferente daquela dafloresta decídua. Como asárvores estão sempreluz do Sol atinja o

RECICLAGEM LENTAO chão da floresta é muito ácido porque acamada de folhas se compõe de agulhasde pinheiro, de elevada acidez.Os decompositores, tãoimportantes nas florestasdecíduas, não suportamessas condições. Por isso, osnutrientes que caem no chãosob forma de agulhas egalhos demoram muitopara serem reciclados,um trabalho

Ramo depinheiro

crescimento nosproduz madeiratornam possívelde uma população epopulacionais ao longo dode pesquisa é muito usado I

manejo de organismoseconomicamenteimportantes, comoárvores e peixes.

Anéis decrescimento emum troncocortado

45

Riquezas dos recifesPÓLIPOS DE CORAL SÃO PEQUENOS animais marinhos que criamconchas calcárias. Estas acumulam-se em estruturas maciças,denominadas recifes de coral, mas apenas em águas quentes, comtemperatura acima de 25°C, em profundidades inferiores a 10 m.Estão entre os mais produtivos ecossistemas da Terra, aumentandoem 3 mil vezes a produção fotossintética das águas em sua volta.Tal produtividade deve-se a um especial relacionamento entreos corais e as plantas. No interior de cada pólipo existemdezenas de milhares de plantas unicelulares, denominadaszooxantelas, que fornecem energia adicional ao coral,graças à fotossíntese. Elas também reciclam nutrienteslimitados. Os corais alimentam-se do zooplânctone outras presas, e o resíduo é aproveitado pelaszooxantelas. Esse relacionamento foi descobertoquando se calculou que o zooplâncton do marcircundante não era suficiente para provera energia e os nutrientes necessários àsobrevivência dos corais. São as zooxantelasque providenciam a quantidade necessária.A troca de energia e nutrientes é muitoeficaz nos recifes de coral; como nasflorestas tropicais, a maior parte dosnutrientes encontra-se em seres vivos.

Faixa azuldistintiva

/ Tentáculos/ venenosos

A natureza apresenta muitosexemplos de associações íntimasentre espécies diferentes, quebeneficiam um ou os dois organismos.Se um dos organismos prejudica ooutro no processo, esse relacionamentoé denominado parasitismo. Se ambos

beneficiam-se, então o relacionamento échamado de mutualismo. Este peixe-palhaço

é capaz de nadar entre os tentáculos daanêmona-do-mar sem ser ferido, protegendo-se assim

de eventuais predadores. A anêmona, por sua vez, serve-sedos restos de alimento deixados pelo peixe, configurandoum relacionamento de mutualismo.

Cauda poderosapara impelir e guiar

Corpoachatado

iJ~~~'~"~' já que não seveíocidade para escapar

iJ'F'J<1UCI!CO, mas sim daL'lIJdLlloLdUC de esconder-se nas

do recife. Nesse

a cor paracomurucaçao e reconhecimento,

parceiros em potencialintimidar outros em

Barbatana dorsaiCAÇADOR DAS MARGENS

Este tubarão pode atingir até 2,4 m e costuma ser encontrado àsmargens dos recifes. Ele não possui o corpo afilado e a agilidade dos

peixes que vivem nos corais. Ao contrário, tem o corpo alongado,adaptado para a vida das águas mais profundas. Este predador

patrulha as águas próximas aos recifes para aproveitar-seda alta produtividade ambiental, alimentando-se

dos peixes que encontra na área.

Mandíbulas poderosascom dentes afiados

FLORESTA CALCÁRIAOS recifes são uma esplêndida"colcha de retalhos" de colôniasde coral, com extrema variedadede formas e cores. Imóveis, cadaespécie de coral se reproduzliberando ovas e esperma naágua, na mesma noite do ano,para aumentar ao máximo aschances de fertilização. Ospólipos recém-formados sãolevados pelas correntes marinhasaté encontrarem uma superfícieonde possam se estabelecer.

Durante anos, a Grande Barreira deCoral a nordeste da Austrália esteve

sob ataque de uma espécie de"coroa de espinhos" que devoravaos pólipos vivos e fazia desmoronaro esqueleto coralígeno. Embora esse

recife se estenda por 2 mil km ao longoda costa de Queensland, temeu-se que ogrande número de estrelas-do-mar pudessedestruí-Io. Alguns cientistas responsabilizaram

os fertilizantes usados na produção de cana-de-açúcar por essa praga. Escoando da terra, teriam atingido o mar e fornecido osnutrientes que sustentaram as larvas de estrela-do-mar - mas as experiênciasnão confirmaram essa teoria. Outros acreditam que se trata de um fenômeno

natural que pode beneficiar os recifes, ao eliminar suas partes velhase permitir a migração de novas espécies. Vinte anos de pesquisas

falharam ao tentar encontrar uma resposta definitiva para o enigma.

cooperação noeliminar parasitas

Várias espécies dealimentam-se dosou as guelras de peixes

predariam. Em algunsfila nas "esta çôes

DENTRO DO PÓLIPO DE CORALComo as anêmonas-do-mar, os

corais possuem tentáculos paracapturar suas presas. Os

corais produzem também ~seu revestimentocalcáno Com as --------

sucessivas gerações, '::-JrJ~essas duras conchas ,~

sobrepõem-se para formalrecifes sólidos, que os corais .

continuam a colonizar. Formação calcária Estômago

A vida nas pradariasAs SAVANAS DA ÁFRICA ORIENTAL estão entre asdo mundo. Apesar de duas estações secas no ano, a ível eesparsa assegura que a região se mantenha ao longo de todo o ano. A gramasuporta bem as condições secas, e as pradarias têm' comum comdesertos e regiões áridas. O rico solo vulcânico parte dosuprimento de nutrientes para as gramíneas, que são fonte dealimento dos consumidores primários - vastos re e outrosherbívoros. Estes sustentam várias espécies deprincipalmente leões, hienas e leopardos. A grama éconsegue sobreviver mesmo sendo pisada,porque as folhas nascem sob o chão e podem voltarAlguns grupos humanos que vivem nessas áreasas pradarias, acreditando que as cinzas alimentarãono ano seguinte, mas nem todosos ecologistas concordam comessa prática.

COMEDORESDE CARNIÇAOs abutres vivemdos restos deanimais mortos,particularmentedaqueles abatidospor leões e

outros predadores. Assim como osdecompositores, desempenham umpapel vital na cadeia alimentar dapradaria. Cada espécie devora umaparte diferente da carcaça.

vel ee mastiga da,rapidamente.

EXPULSÃO DE HERBÍVOROSAs acácias que caracterizam a

savana típica (à direita) podemsuportar a seca e as eventuais

queimadas das pradarias. Além depossuírem agudos espinhos, podem

defender-se quimicamente dosexageros de herbívoros como as

girafas. Quando as folhas da acáciaestão sendo devoradas, a árvorerapidamente produz substâncias

químicas tóxicas nas folhas,forçando o herbívoro a parar de

comer aquela determinada árvore eprocurar outra.

RECURSOS LIMITADOSA diversidade de espécies vegetais da pradariaé limitada, mas uma grande variedade deherbívoros pode coexistir nesse hábitat,explorando nichos diferentes. No ParqueNacional de Nairóbi, no Quênia, existem cercade 40 grandes mamíferos herbívoros por km2

Alguns pastam determinadas gramíneas oumesmo apenas certas partes da planta. Comdiferentes alturas, alcançam partes específicasda vegetação - enquanto as girafas alimentam-sedos ramos mais altos, os elanos servem-sedas folhas e ramos mais baixos e o pequenoantílope dik-dik come os brotos rentes ao chão.Cada um ocupa seu próprio nicho e evita acompetição direta com outras espécies, emborasuas necessidades possam sobrepor-se. Odiagrama abaixo mostra como as diferentesespécies dividem as pradarias.

LEGENDA

CHábitat normal

CCGI Rinoceronte=-pretoL.- ---'Excursões eventuais

MONTESROCHOSOSPÂNTANO VÁRZEA CAMPO LIMPO SAVANA ARBUSTIVA E ARBÓREA

48

Linhas claras paradisfarçar a forma

Os eupins, insetos sociaisresponsáveis pela construçãonas pradarias abertas.ventilação destinado atemperatura constante, depondo os ovos que manterão

Coloração cinzae marrom paracamuflagem naestação seca

MIGRAÇÃO EM MASSAAcredita-se que cerca de 300 mil gnus, uma espécie de

antílope, vivem na planície de Senengeti, África Oriental,uma região de pradaria com 38 mil km2 Essesanimais são os mais numerosos consumidoresprimários em Senengeti e a principal fonte de

alimento para leões e hienas. Em certas épocas doano, vastos rebanhos de gnus migram em busca deágua e de pastagens mais frescas e para reproduzirem-se. Esse êxodo

em massa força os predadores a buscarem outras presas, como a gazela-de-Grant. Estas chegam a cerca de 100 mil cabeças em Senengeti,alimentando-se de gramíneas e das folhas de arbustos. Como não

necessitam de muita água, não são forçadas a migrar.

COBRA NA GRAMA SECAOs répteis suportam bem as condições das praelarias na estação seca. Vivemnessas regiões muitas espécies de lagartos e cobras, como esta víbora elo gêneroBitis. A camuflagem é muito importante no ambiente ela pradaria, especialmenteem meio à grama curta e esparsa ela estação seca, que oferece poucos locais ondese esconder. Por isso, muitas epécies apresentam coloração marrom-acinzentada.Mesmo a cascavel tem ele esconder-se, já que é presa ele vários graneles pássarospredadores elas savanas, como as águias.

~

Encontro dasNos ESTUÁRIOS, a água doce dos riecossistema tão rico e fértil quanto o

ou da floresta tropical (pág. 56). Osmaioria, dependem das plantasprimária - os estuários, porém,por um suprimento constanteplantas e outras matériaspelos rios, que se misturampelas marés. Mesmo

as águas e impede aconstitui por si

Isso garante odas poucassuportar as(cone

mar, criando umde coral (pág. 46)

em suafonte de energiados também

dos estuários.

Os linguadosdesenvolvem-se bem nos

estuários, alimentando-se dos vermese crustáceos abundantes, bem como de

moluscos, como os berbigões. A combinação desal e água doce dos estuários é um problema para

muitas espécies, mas o linguado tolera bem grandesvariações de salinidade - tanto que freqüentem entesobrevive longe do mar, na água doce dos rios.

marinho tem mandíbulasalém de tentáculos que

['UHmUH locomover-se nalodacenta e localizar suas(vermes e pequenosUsa também o vasto

",r\rlrrlPntn de detritos parapm;()l"pr_',p numa camada de muco

com a qual filtra o lodo.

Mandíbulase tentáculos

MOLUSCOS EM ABUNDÂNCIAAlgumas espécies, como o berbigão (abaixo),

desenvolvem-se em grandes quantidades nos estuários,constituindo a maior parte dos abundantes nutrientes na

água e no silte. Tamanha fertilidade levou à exploraçãocomercial deste e de outros moluscos,

bem como de crustáceos como ocamarão, dando origem a uma

:(~. rentável atividade. Berbigões" 1, e outros moluscos bivalves,. •.. vivem em meio ao silte

do leito dos estuários,sugando o lodo atravésde um sifão.

f

LODO NUTRITIVOA tainha pode sobreviver numa vastagama de salinidades. Alimenta-se depequenas algas e detritos no leito

do estuário. Engole lodo emestado bruto e revolve-o emseu estômago musculoso,para separar e digerirpartículas de alimento.

Pássaros típicos dessecomo os ostreiros, aumentam-se

esmagando-os contraas conchas com

CAÇADA NO ESCUROO bass, denominação comum a vários

peixes carnívoros do estuário, alimenta-se deoutros peixes pelágicos (de meia-água), comoo eperlano. Como outros predadores, é capaz

de súbitas explosões de velocidade e temdentes afiados para agarrar e segurar a

presa. Embora primariamente marinha, aespécie adapta-se perfeitamente às

águas dos estuários.

FIXADORA DE SILTEEsta planta, a Spartina,

desempenha importante papel natransformação da paisagem dos

estuários. Crescendo rapidamente nolodo e no silte da parte rasa dos

estuários, a gramínea mantém o lodo nolugar graças às suas raizes, permitindo

que mais silte se acumule egradualmente forme grossas camadas

de lodo, pântanos salgados e atéterra utilizável por outras plantas.

o ambiente nas alturasQUANTO MAIOR A ALTITUDE, mais severo se torna o ambientemontanhoso. A temperatura cai abaixo de I'C a cada 150 m, osventos sopram com maior força e a atmosfera fica rarefeita e maispobre em oxigênio. Solos rasos, ventos fortes e baixastemperaturas fazem com que as plantas cresçam retorcidas, dandoorigem a variedades anãs, capazes de sobreviver nesse clima.As montanhas, em sua maioria, são cobertas de neve durantecerta parte do ano. Suas condições assemelham-se às da tundraou das regiões próximas aos pólos. Várias espécies de plantas eanimais adaptadas à vida na tundra não sobreviveram quando acamada de gelo derreteu e recuou em direção aos pólos, no fimda Idade do Gelo. Nas montanhas, tais espécies encontraramcondições para resistir, às vezes evoluindo isoladas de outraspopulações. Essa é uma das razões pelas quais a vida nasmontanhas varia tanto conforme a região. A maior parte dosexemplos citados aqui corresponde ao norte da Europa.

MEDIDORES DE POLUIÇÃOOS liquens são uma associação entre uma alga e um fungo. Em muitasespécies, o relacionamento provavelmente começou como parasitismo,

mas agora cada organismo depende do outro para sobreviver. Trata-se deplantas importantes nas montanhas, pois representam os primeiros

estágios de colonização das rochas nuas, criando oportunidades para afixação de outras formas de vida. Os liquens constituem uma

ferramenta eficaz para os ecologistas avaliarem os efeitosda atividade humana sobre o meio ambiente.

Extremamente sensíveis à qualidade do ar,podem ser usados para indicar o nível de

poluição. Alguns poucos Iiquenscrescem nas cidades ou em regiões

industrializadas, mas longeda poluição sua diversidade

aumenta e as espécies mudam.Os Iiquens que têm formato

de árvore indicam boaqualidade do ar.

/ Oformato de árvore/./ indica ar limpo.

de vegetação do ladoeuropeus. Florestas

suc[edidas por florestas deum ambiente mais

o prado alpino,rOI'"rtpl'ísliros plantas miniaturizadas,

crescimento Entre o prado e o camposituam-se a tundra alpinarochas nuas. Quer atrópicos ou em regiõesaltitude cria zonas muitointeiramente distintos a

Hypogymniaphysodes

Líquen Foliose

SOBREVIVENDO À ACIDEZNas montanhas e regiões mais elevadas, boa parte do solo é mala alagadiços com baixos níveis de oxigênio - a decomposição detorna-se lenta e difícil. À medida que a matéria vegetal morta seque aumenta a acidez da água. Poucas plantas desenvolvem-se nessas condíções,destacando-se um tipo de musgo, o esfagno. Ele cresce de maneira tãouma espécie de "cobertor", o que estimula o surgimento de mais turfa.

florestas transformaram-se em

Líquen

REPRODUÇÃO NO VERÃOO emberiza-das-neves, vistoplumagem de inverno, é umacaracterística da tundra, tantoquanto na Eurásia. No auge doele migra para o sul.

GUERREIRO DO CÉURápido e ágil no ar, com olharagudo e reflexos rápidos, o

esmerilhão é um dos principaispredadores na cadeia alimentardas montanhas. Pode capturar

pequenos pássaros, como oemberiza-das-neves, em pleno ar.

No inverno, quando o alimentoescasseia, ele estende sua área de

caça às pastagens, pântanose até aos litorais.

DESENVOLVIMENTONo hemisfério norte, ascarvalhos são mais escurasIsso lhes permite absorverSeu ciclo de vida também écondições. A larva nasce noaté a primavera, quando asdos brotos de urze e outras

COBERTURA CARACTERÍSTICAA urze cobre boa parte da superfície abaixo dafaixa rochosa nas áreas montanhosas da Europa.Nas charnecas escocesas, costuma-se queimar aurze em padrão de mosaico, mantendo-se áreasverdes onde galos silvestres podem achar alimentoe encontrar material para construir seus ninhos.

Água doce

INDICADORES POSITIVOSEm todos os rios existe uma profusão de pequenosinvertebrados sob pedras e entre as plantas. Muitos deles,como a larva da mosca-d'água, a ninfa da efemérida e otubifex, são na verdade a forma larval de insetos voadores.Sua fase adulta pode durar pouco - apenas 24 horas nocaso de certas espécies de efemérida, o suficiente para queos adultos cruzem e se reproduzam. Alguns desses animaismostram-se particularmente sensíveis à poluição. Osecologistas conseguem determinar se certa parte de um rioé poluída por meio da coleta e da contagem de espécies deinverte brados num dado período de tempo. A partir daí,pode-se calcular um índice da diversidade biológica. Comesse índice em mãos, torna-se possível avaliar os efeitos dosresíduos industriais e de outras atividades humanas sobre aquela parte dorio. A presença de larvas de mosca-d'água, ninfas de efemérida e camarõesde água doce indicam água limpa.

PEIXE MARCADOOs ecologistas costumam marcar alguns peixes dedeterminada espécie para definir o tamanho de suapopulação - o cálculo baseia -se na freqüência com quetais exemplares são recapturados. Por meio da pesagem eda medição regular dos peixes marcados, pode-se verificarcomo cada um deles mudou ao longo do tempo. As taxasde crescimento são uma indicação das condiçõesecológicas predominantes. A marcação também ajudaa determinar as distâncias percorridas pelos peixes.

Larvas demosca-d'água

MAIS VARIADO QUE O OCEANO, O

composição química freqüentementeque compõe o rio ou o lago. Casonutrientes, estimulando o crescimentogrande número e variedade de animais, comopeixes e aves aquáticas. A água rica em"eutrófica". Tal condição pode ser criahumana - por exemplo, pelo excessivodevido a fertilizantes agrícolas ou ounão-produtivas, denominadas"nas áreas elevadas, particularmente sduras, de difícil erosão. Essa água égeralmente muito limpa e rica emoxigênio, mas pobre em vida aquática.A ecologia da água doce está sujeita ainfluências de vários fatores. Algunsorganismos só vivem bem em riosde forte correnteza, enquantooutros necessitam das águas paradase turvas de um lago.

Ninfa deefemérida

Camarão deágua doce

AQUÁTICASplantas encontradas em

o ranúnculo estápara resistir à força da

correnteza Ele cria fortes raízes até orio e suas folhas estendemfinas hastes, que se dobram

da água. As flores doemergem na superfície doe se abrem ao Sol.

INDICADORES NEGATIVOSQuando a coleta de invertebrados num trecho de rio traz larvas detubifex e da mosca Eristalis tenax, entre outras, a água está muito

poluída. Outras formas de vida invertebrada não sobreviveramporque suas brânquias externas ou se entupiram com partículas

suspensas na água, ou porque foram incapazes de tolerar o baixonível de oxigênio da água. A larva da mosca E. tenax pode vivernessas condições porque obtém ar acima da superfície da água,

usando um tubo de respiração semelhante a um snorkel. O tubifexnecessita de pouco oxigênio, pois nutre-se de outros elementos.

Tubo de

Larva deEristalis tenax

54

Pode-se classificar osconforme as espécies caractenstícaso que indica o forte LL'J'V1i".V entre um organismo e seu ambiente. Oscursos superiores de um de águas rápidas e bem oxigenadas,condições perfeitas para pequenos que vivem bem em talambiente. Hábitats em terras baixas, onde a água rica

l''''llOLlICdO. Este é também o ambiente do pítu.

(.>,.

CURSOS MÉDIOSMais abaixo a água aindamais largo e o gradiente aoíngreme, começam a. principal da correnteza,Nessas águas mais(página ao lado) pn,-nr,trorr

suas raizes. Os pequenos. imipt1'phr"r

de insetos, crustáceos eentre as plantas aquáticas rplhrF',pnt,

importante fonte de

Água rica em oxigênio

Pitu

Água menos turbulenta

força. Como o curso ficao rio flui torna-se menos

longe do cursode silte e lodo.

Água defluxo

CURSOS INFERIORESNos baixos cursos elos rios,Silte e nutrientes tendem a UCLJVO'l,U-;'C

Isso enriquece o suprimentoos cursos inferiores abrigampartes diferentes do rioas partes mais limpas e deoxigênio - logo abaixo deEle usa suas sensíveisinvertebrados no leito doprefere águas mais lentaso lúcio vive próximo deesconder-se entre elas e

Bárbus

55

A FLORESTA TROPICAL é ....",..""'"

~~ Dossel (camadadas copas)--~~~~~~+-~~~~--

DE CABEÇA PARA BAIXOA preguiça pendura-se de cabeça

para baixo, usando as fortesgarras de seus três dedos.

Desloca-se assim pelas copas dasárvores, raramente descendo aochão. Possui uma camuflagem

formada por algas verdesque crescem em sua densa

pelagem - proteçãoindispensável contra onças,

seu principal predador.

macacos, usa sua fortedeslocar-se pelas

árvores - enrolandofirmemente a cauda numgalho, balança o corpo elança-se em direção aooutro galho escolhido.

Espera por suas presas,o morcego-nariz-de-(página ao lado), emponto seguro e

,h"to;,~'" Então, vale-se desensíveis ao calorem seus lábios) parae capturar sua presa,

A,",ron,""_"P e apanhando-apleno vôo.

Camadaintermediária

( Camada arbustivaCamada juntoao solo em apenas quatro anos,

torna-sepois quase nadaA perda dedestrói também

drversrdade ímpar da floresta.vida animal e vegetal que

np,on"rpr'p, poderia ter importânciae, o que é pior, algumas

possivelmente jamais<pll.lUd'Ud, e classificadas.

CAMADAS DA FLORESTAA copa da floresta tropical forma um ininterruptoemaranhado de ramos. Como recebe toda a luz doSol, essa camada abriga flores e frutas, bem comoanimais atraídos por elas. As plantas que vivem naszonas sombrias, mais abaixo, necessitam de menosluz. No nível do solo, surgem algumas poucasplantas somente quando uma grande árvore morre- o que permite que um halo de luz solaratravesse o dossel de folhas das copas.

;6

FilodendroA coleta de animais no densoemaranhado da floresta tropical nuncaé fácil. Muitos deles camuflam-se eoutros tantos vivem apenas em meio àsaltas copas. Este ecologista está usandoluz ultravioleta para atrair e capturarmariposas e outros insetos. A enormequantidade coletada no saco sob aarmadilha representa uma minúsculafração do número total de insetos dessaparte da floresta - ainda assim, aamostra provavelmente já contémcentenas de espécies diferentes, muitasdas quais jamais estudadas antes.A variedade de espécies de umecossistema chama-se biodiversidade.

CRIATIJRA DA NOITEO morcego-nariz-de-folha,gênero Carollia, habita asflorestas tropicais daCentral e daalgumas ilhas das

come insetos. Seuajuda a direcionargrandes orelhasa localização da presa.frugívoros, é consideradomangas e bananas. Outrosmorcegos alimentam-se depapel vital na polínízação

plantações degrupo de

, desempenhandomuitas espécies vegetais.

Marcas semelhantesàs dasjolbas

/

Focinho emforma defolha

A floresta tropical é um local muito úmidoa maior parte do tempo. Por isso, váriasplantas desenvolveram adaptaçõesespecíficas para assegurar a remoçãoda água da chuva de suas folhas.O excesso de umidade favorece ocrescimento de fungos, bactérias epequenas plantas "epífitas" - ou seja,que se apóiam em outras plantaspara crescer, como as orquídeas.Isso poderia reduzir a capacidade defotossíntese de algumas espécies. Asfolhas dos filodendros são recobertaspor uma grossa cutícula impermeável

·e um canal de escoamento bem no meio, que fazcom que a água escoe e goteje pelas pontasafi!adas. As bromeliáceas, ao contrário, são namaioria grandes epífitas com CUltas raízes, que asmantêm presas aos troncos e galhos das árvores.Suas folhas formam uma roseta que se enche deágua, pequenos animais e restos orgânicos - umaminirreserva de nutrientes para a planta.

EM MEIO AO TAPETE DE FOLHASA lenta e pesada víbora-do-gabão, na África ocidental, é amaior víbora existente, com comprimento de até 2 m. Suacamuflagem perfeita lhe permite ficar completamente imóvel,oculta na camada de folhas no chão, à espreita das presas.Quando um rato ou outro animal se aproxima, ela dá umbote rápido e injeta seu veneno mortal.

57

Ecologia humana EVOLUÇÃ1DAS PLANTAS SELVAGENSEstas diferltes espécies e gramíneas mostram alguns

estágios de sua evolu ão, que resultou no trigo. Asmudanças fora produzidas or seleção artificial, à medidaque as pessoas scoJhiam as Jantas com sementes maiores

ou outras aracterísticas desejáveis. Hoje o trigo é umelemento ess ncial na diet humana. Desenvolveram-seoutros cultiv s pelas mais diversas regiões do mundo -todos, poré ,eram mem ros da família das gramíneas.

A agricultura ai erou profund mente o relacionamento daspessoas com meio ambiente. Por meio dela, tornou-sepossível cri r uma reserva previsível de alimento, que

podia ser arm zenada e usa a conforme as necessidades.Os humanos ficaram men s dependentes das condições

naturais, dete inados estil s de vida desenvolveram-se,esta eleceram-se ivilizações, a técnica agrícola

perfeiçoou-se e a populaçãohumana começou a crescer.

ECOLOGICAMENTE, OS PRIMEIROS seres humanos assemelhavam-sea muitas outras espécies. Parte natural da cadeia alimentar,provavelmente eram consumidores primários (págs. 10-11),fonte de alimento dos maiores e mais poderosos consumidoressecundários. Valendo-se do fogo, das ferramentas e da capacidadede comunicação, os humanos deslocaram-se nacadeia alimentar e tornaram-se caçadores(consumidores secundários e até terciários).Mesmo dispondo de muitos instrumentos eferramentas, no entanto, os caçadores não podiamexceder a capacidade de sustento (págs. 32-33) deseu ambiente natural. O cultivo de alimentos mudoutudo, permitindo que os seres humanos aumentassema produtividade da terra, escapando à tirania dacadeia alimentar. Esse único avanço tornou oshumanos ecologicamente diferentes de todasas outras espécies, abriu a possibilidade de ~--_um tremendo aumento populacionale mudou a face do planeta.

CAÇA E COLETAAo longo da maior parte da História,os seres humanos foram caçadores e

coletores, baseando seu modo devida na coleta de sementes e frutas

e na eventual oportunidade de caçarum animal para complementar a

dieta. Alguns aborígines australianosainda vivem assim. Esse modo de

vida exige um conhecimentoprofundo da fauna e flora locais, desuas características e das mudanças

sazonais - nesse sentido, oscaçadores-coletores estão em

perfeita sintonia com o ambienteem que vivem. É impossível,

porém, estabelecer comunidadessedentárias, pois os caçadores-

coletores constantemente têm deexplorar grandes áreas, na busca

de novas fontes de alimento.

FONTES DE ENERGIAA descoberta de como produzir o fogo,

usando madeira ou pedras, abriu caminhopara que os primeiros humanos explorassem

novas fontes de energia. Com o fogo, pôde-se cozeralimentos antes inaproveitáveis.

58

Trigo primiti 0-

principal cer ai nostempos da G -ciae de Roma

Espelta - cruzamentoentre trigo primitivo(Triticum dicoccum)e uma graminea''l.. .\

. ~\- ,

Diminuição populacionaldo Grã-Bretanba no períododa Peste Negra

60.000

40.000

20.000

Ano

1200 1300 1400

A PULGA DA PESTEEsta praga disseminoua Peste Negra entre oshomens, picando-os

1500 para sugar seu sangue.1100

PESTE NEGRA-:::=--- A-população humana foi várias vezes

abalada por epidemias. Na Europa, emmeados do século XIV, vivia-se em comunidades

fechadas, com precárias condições de higiene.A partir de 1347, a Peste Negra (peste bubônica)

disseminou-se rapidamente nas populações,fazendo tantas vítimas que os mortos eramrecolhidos nas ruas, em carroças (à direita).

A doença era transmitida por pulgas parasitas deratos que, ironicamente, multiplicavam-se graçasaos depósitos de grãos construídos pelo homem.A Peste Negra continuou a devastar a Europa até

o final do século XIV. Houve um significativodecréscimo na população de toda a Europa

(como mostra o gráfico acima, referenteà Grã-Bretanha), mas a humanidade

recuperou-se da tragédia e. voltou a crescer.

Foiceprimitivade/erro

Ano

1000 1100 1900 2000

ENERGIA PARA O CRESCIMENTOA utilização do carvão, uma reserva primitiva de energia solar,colaborou para libertar o homem das influências dosmecanismos naturais de controle e contribuiu para o aumentocontínuo das populações. A energia adicional ampliou aprodução de alimentos, melhorou as condições de vida eestintulou o desenvolvimento tecnológico - em benefício atéda extração do próprio carvão (acima) - na medicina e naagricultura. A espantosa "explosão populacional" de anosrecentes pode ser identificada no gráfico à direita,que mostra o crescimento da humanidade.

./// ~~ Súbito aumentodo índice decrescimentopopulacional

12011 \.illll 1400 1500 1600 1700 1800

59

IIII

4

7

6

5

II Q

,~..cEe~ 3o"Dc:oEo"Oo,,"v-.ss::>Q.

o""

2

o PREÇO DA VISÃO DE CURTO PRAZOA crescente demanda de alimentos e os avanços tecnológicos no

setor pesqueiro acarretaram enorme pressão sobre as populações depeixes. Certas áreas de pesca - como a de arenque no Mar do Norte,

ou a de anchovas na costa do Peru - simplesmente desaparecerampor causa da atividade excessiva. Os ecologistas alertam para a

necessidade de permitir a reprodução dos animais selvagens, a fimde assegurar a sobrevivência das espécies. Infelizmente, o valor atualda captura tem ainda prioridade sobre as iniciativas de preservação.

Isso pode representar um desastre para os peixes e, em segundainstância, para as pessoas que dependem da pesca. O ideal,

portanto, é chegar aoequilíbrio ambiental,mantendo produções

sustentáveis.

CAUSAS E CONSEQÜÊNCIASEm algumas cidades, os ciclistas já sedefrontam com a necessidade de

proteger-se contra a poluição atmosféricado tráfego. Soluções tecnológicas, como

máscaras faciaís, podem resolver asconseqüências de um desequilíbrio

ambienta!. É bem mais difícil, porém, lidarcom as causas do problema, como o

excesso de veículos nas ruas e estradas.

Impacto humanoA PARTIR DA REVOLUÇÃO Industrial dos séculose XIX, o impacto humano sobre o ambienteenorme. A queima de combustíveis fósseis páreas e alterou a atmosfera, enquanto a L'-"_H'->"V~"",industrial fez milhões de pessoas trocarem a área ruralpor vilas e cidades - mesmo porque o avançoda mecanização reduziu drasticamente amão-de-obra para trabalhar a terra. O uso dee pesticidas aumentou a produção agrícola,capaz de alimentar uma população humanaTudo isso, porém, acarretou graves efeitos. Nãoprever as conseqüências de tantas mudançasAté agora, a ciência da ecologia apenas descobremodo as ações humanas afetam o ambiente. - emaneiras de reduzir e reparar os danos já causa

NA ATMOSFERAAltas chaminés e torres derefrigeração, alinhadas contrao céu, lançam nuvens defumaça e vapor de indústrias,instalações químicas etermelétricas. Esta é umavisão comum no mundoindustrializado. O preçoambiental dessa tecnologia,contudo, está se tornandocada vez mais alto.

60

Na moderna agriculturao cultivo de uma única

de planta em áreasCmonocuJtura) é comum, oproblema muito especial.

concentração de alimento permiteque algumas pragas, nortauças, se reproduzamem vasta escala. A com pesticidas, trazvários problemas: resistência aos produtos, as colheitasapresentam índices jJUL<::llLl""~l<:ll.lÇ prejudiciais ao homem, esubstâncias químicas não-biodearadáveis passam a fazer parte doambiente. Os estudos atualmente odesenvolvimento de biológicos (págs. 62-63).

Lagarta

EFEITOS DOS INSETICIDASApós a Segunda Guerra Mundial, novostipos de inseticida, como o DDT, foramconsiderados a arma principal nabatalha para erradicar pragas eaumentar a produção de alimentos.Ninguém considerou os efeitos queesses produtos não-biodegradáveisteriam sobre o ambiente e os outrosseres vivos. Em 1962, o livroPrimavera silenciosa, de RacheiCarson, chamou a atenção para osdanos provocados por tais substâncias.A autora apresentou evidências deque os inseticidas não matavamapenas pragas. Consumidores

secundários alimentavam-sede insetos envenenados econcentravam os pesticidasem seus próprios corpos.Em cada degrau dapirâmide trófica assubstâncias tóxicasconcentravam-se cadavez mais, criando grandeperigo para as criaturasdo topo da cadeiaalimentar, inclusive oshumanos. A escritoraalertou para o riscode não se ouvir mais ocanto dos pássaros naprimavera - e tambémpara o fato de que osseres humanos estavamameaçando sua própriaexistência.

complexas produzidas pelo homem,não podem ter suas moléculas

decompositores Permanecem, portanto, noa não ser poluir. Mais sério

L1U'>L"IILl"~ químicas tóxicas - há vários""'0"'''''''''' que polui o ambiente, prejudicando

intoxicaàdo pessoas. Muita gente defende o fimpelo menos até que se possa

lixo tóxico.

61

Ecologia atual

A TEORIA GAlA DA VIDA NA TERRAEm 1979 o britânico ]ames Lovelock, cientistamas não ecologista, propôs uma teoria da vidaque batizou com o nome da deusa grega Gaia.A tese baseia-se no pressuposto que a Terraé um organismo vivo auto-regulável,que se ajusta às mudanças para mantercondições favoráveis à vida (mais ou menoscomo os animais de sangue quente regulama temperatura do corpo). A proposta deLovelock sugere que a vida na Terra terácontinuidade, independentemente da açãodos seres humanos. O que não se sabeé se a espécie humana estará incluída entreas formas de vida sobreviventes.

OS SERESHUMANOS são hoje as mais influentesNossas atividades, da extração mineral àurbanização, ocorrem em tamanha escala queprofundas no ambiente. A composição da atmoA água está sendo poluída em todos os estágiosEmpregam-se cada vez mais substâncias .raro tóxicas, no controle de pragas e em n1",,,r',~~

de animais marinhos diminuem em ritmoevitar sua extinção. Recursos valiosos, que nãocontinuam a ser utilizados em materiais e bensdas atividades humanas são variados e in lrY1P1"'JI\,P,<.:

ponto em comum: não se pode prever suassem uma compreensão global do complexoEmbora a ecologia não se destineproblemas ambientais, seu objetivo édos relacionamentos entre os seres vivos e o mejá propõem meios e modos de concentrar atinão se contraponham ao ambiente. E alertamde tudo o que o ser humano faz.

Caracol Englandina

COMPLEXIDADES DO CONTROLE BIOLÓGICOO caracol-gigante-africano, mostrado abaixo em tamanho natural, foiintroduzido nas ilhas Pacífico Sul inicialmente como fonte de alimento.Descobriu-se, porém, que a espécie devorava vasta quantidade da vegetaçãonatural e até parte das plantações, Para resolver o problema, introduziu-seum outro caracol bem menor, predador do primeiro, o Englandina, naesperança de que ele diminuiria o número de caracóis gigantes.Infelizmente, o Englandina decidiu predar o pequeno caracol nativoPartula, que nada tinha a ver com o caso e acabou completamenteextinto em algumas ilhas. Um programa internacional de reprodução

tenta agora salvar o Partula, reintroduzindo-o em seushábitats. Trata-se de um caso em que

a ecologia busca reparar o erro cometidojustamente pela falta de um melhorconhecimento ecológico.

Caracol-gigante-africano

62

mf'rir"no" foi um marco históricovac.IUjllOlllU. Reconhecendo a necessidade de ação

um programa deselvagem protegida. Essauma espécie, na verdade,

ínt,prr,orlí"r,oí, são indispensáveis para aterão êxito, no entanto, se

ajudam a reduzir as concentrações(poluída em níveis

fósseis). As florestashábitat para u

constituem ricoespécies, ao contrário das

plantações "IUI.'U~U"UlCp de árvores de madeira macia.

Superfície da águaTubo de respiração

Larva do mosquito

CONTROLE DE DOENÇAOS mosquitos transmissores da

malária podem ser controlados compesticidas. Eventualmente, porém,

eles adquirem resistência ao veneno.A compreensão ecológica do ciclo devida dessa espécie e de sua posição

na cadeia alimentar levaram asoluções alternativas. Uma fina

camada de óleo, espalhada sobreas águas onde vivem as larvas,

bloqueia-lhes o tubo respiratório,eliminando-as. Métodos biológicos

incluem a introdução de peixes quese alimentam das larvas de mosquitos

sem provocar efeitos colateraisindesejáveis no meio ambiente.

MANUTENÇÃO DOS CARDUMESEliminar a população jovem de umaespécie, antes que ela se reproduza,implica o fim da própria espécie - ea falência de atividades rentáveis.Foi o que ocorreu com algumasimportantes áreas pesqueiras.Para evitar isso, leisinternacionais fixamo tamanho mínimodo peixe a sercapturado. Paragarantir que a leiseja cumpridafiscais medem opeixe à vendanos mercados.

63

ÍndiceAabutres 48acácia 48adaptação 27, 36-37agricultura 20-21, 58-61alga 21alga marinha 42-43Allee, Warder Clyde 32anéis de crescimento 29, 45anêrnona-do-mar 43anta 25antílopes 48aquecimento global ver efeitoestufaaranha 25, 31aranha-do-mar 39arara 32arganaz 28arraia 39

Bbacalhau 38-39bactérias 14-15, 21barbo 55berbígão 5besouro 27biodiversidade 57biomas 7-8biomassa 10bisão 63bomba calorímetra 11

ccactos 41cadeia alimentar 12-13canguru 27capacidade de sustento 32caracol 14caranguejo 42carboidratos 9cascavel 40celulose 14chuva 16chuva ácida 17ciclo

da água 16-17do carbono 18-19do nitrogênio 20-21

Clements, Frederic E. 34, 36clorofila 8-9competição 26-27consumidores 10-11controle biológico 30, 62-63controle populacional 30-31

coral 46-47coruja 10, 28, 44-45cupim 49

DDDT61decompositores 14-15desequilíbrio ambiental 60-63desertos 40-41detritívoros 14-15diagrama kite 25

Eecolocalização 36-37ecossistema 7-8, 36efeito estufa 16, 19elefante 32Elton, Charles 26, 29, 30emberíza-das-neves 53energia

armazenagem de (plantas) 9transferência de 10-11

eperlano 50-51epífitas 57erosão 22-23escorpião 41esfagno 52esgoto, tratamento de 15esmerilhão 53espécies, distribuição das 24-25espelta 58esporos 15estômato 9estrela-do-mar 42estuários 50-51evolução 36-37explosão demográfica 59

Ffalcão 41fítoplâncton 38-39florestas

temperadas 44-45tropicais 56-57destruição das 56

folhas 8-9fotossíntese 8-9fungo 15, 31, 33

Ggafanhoto 31Gaia, teoria 62Gause, G. F. 27gazela-de-Grant 49gnu 49Grande Barreira de Coral 47

H IJHaeckel, Ernst Heinrich 7herbívoros 48hifas 15inseticidas 61jibóia 56

Llabrídeo 47lagarto 41lagos 54-55larva (de insetos) 54lebre-das-montanhas 53lemingue 28lêmure 24lesma 14levedura 33lignina 15linguado 50liquens 52litoral 42-43lixo 61Lovelock, James 62

MNmarcação de animais 29marés 42-43marfim 63mariposa 53migração 28, 49minhoca 14montanhas 52-53morcego 36-37, 57mutualismo 46nichos ecológicos 26-28níveis tróficos 10-11nódulos 20

ooceanos 38-39, 46-47Odum, Eugene P. 9olmo 31ouriço-do-mar 42

Esag9costeira 34-35panda-gigante 27pântanos 16parasitismo 46peixe

-agulha 39-anjo 46-rnandarim 46-palhaço 46-porco 47

periq ito 32pesca 60

Peste regra 59pH 17 23pígme tos 9

~~~~~açãO 7polui ão 15, 60-61polvo 38pomb 33popul ções 28-29

pradaf' as 48-49praga 30, 61

co trole natural de 30

preguJ' ça 56produ ores primários 8pulgã 33quadr do 24, 34

Rkranún1ulo 54rapos~ 27rato-c nguru 41recicla em 14-15recifes 46-47reflore tamento 63rena 3Rbizo ium 20rios 5 -55salmã 19sa van3js 48-49sobrevrência, estratégias de 32-33;'Gtainha~lTansle ,Arthur 36tatuzín o 15teia alimentar 12-13tentilh 026tordo ·1trigo 5 -59truta 5tuatartubarãurtiga

vvairão 55veado 7vegeta ão 34-35vegeta ào clímax 34, 44víbora1do-Gabão 57zooplâhcton 38

CréditosAgradecimentos especiais a:Mike Quorm, Robin james (WeymouthSea Life Centre); Clifton Nurseries (MaidaVale); Michael Exeter (National RiversAutbority); Sue Dewar, FrankGreenaway, Mark O'Shea, Peter Rodway,Henry Schofield (produção de fotografia);Martin Stenning (University of Sussex),Sharon Jacobs (leitura técnica); JaneBurton, Peter Chadwick, Phil Crabb,Philip Gatward, Steve Gorton, Dave King,C. Laubscher, Andrew McRobb, SteveSchott, Karl Shone, Clive Streeter, KimTaylor (fotografias adicionais).

llustrações: Stephen Bull, Richard Ward,Dan Wright.

Índice: Jane Parker.

Fotos cedidasa=alto; b=baixo; c=centro; d=direita;e=esquerdaAssociated Press. 63ceBettman. 61adCamera Press,/Wil!iam Vandivert.· 30aeCarnegie Institution of Washington: 34aeBruce Coleman/Dauid R. Austen' 59bdl[ane Burton: 27ce, 32adljohn Cancalost.41bel Alain Compost. 25bclPeter Dauey:49a, 49celFrancisco.f. Erize: 25cellnigoEuerson. 12ael M.P.L. Fogden: 40c, 56cdljeff Foot: 19c, 29ad, 63ae/OliverLangrand. 53ael Gordon Langsbury: 53clLuiz Claudio Marigo: 57ael M. TimothyO'Keefe: 15adlNorman Pye: 21 cdlHansReinbard: 17ce, 27ac, 41adl Leonard LeeRue: 48cdlNancySefton: 47celUwe Walz:

51 celBill Wood: 47b1G. Ziesler. l ôce.Ecoscene. 56bl.f. Farmar: 11 cd/AndreD. R. Broum. 23cMary Euans Pieture Library: 15ae, 59cdPranh Greenaioay. 12ad, 36b, 37ae, 37 d,37beGreenpeace/Germain. 63cdHulton Deutsch: 7aeImage Banh/fules Zalon. 13acSandy Lovelock: 63cdNational Academy of Sciences,Washington: 32ceNHPAlAndy Callou» 37ad/Scottjohnso47 cdOxford Scientific Films: Iôae, 19bd, 38cAnimais Animais: 27bel Doug Wechsler:13adl Katbie Athinson. 27acl, 32ae, 38a J.A. Cooke: 31cl Laurence Gould: 24bclAlastair Macliioen. 29celjohnMacCammon: 29bel Ricbard Packuocd:

64

21 ael icbael W. Ricbards. 32cl FrithjofSkibbe: 25cdl Harold Taylor: 9"d, 12bd,13bel auid Tbompson: 31bel RonaldToms: Obe, 54ael Kim Westerskov: 60,60cPlanei iartb Pictures/Ken Lucas. 41ael

Panos ictures/Trygoe Bolstad. 23bl HeidiBradn r. ó lbeRoyal oeietylEric Hulten. 36aeScienc Photo Library/jobn Burbridge.5'1Jdl ne Feldman, NASA GSFC: 39adlAdam fEart-Davis. 20cel NASA: 51adlDauid fatterson: 27aeUniuer. ity of Georgia, USA. 9cdZefa/P. Raba: 40ael D.Baglin: 58be

d~COLOGliAComo se organizam as cadeias alimentares? • Os leminguesde fato cometem suicídio? • Por que há mais seres humanos

do que tigres? • Como as minhocas ajudam a mantera vida na Terra? •O que é ecossistema?

Ache as respostas para estas e outras questões numafascinante viagem pela ecologia. Fotografias supercoloridas deanimais, plantas e ecossistemas revelam idéias e descobertas

que mudaram nossa compreensão de mundo.

AVENTURA .-. ,. NA CIÊNCIA

Aventura na ciência é uma série de guias visuais altamenteinformativos que contam a história da ciência desde

a Antiguidade até nossos dias.

Aventura na ciência compreende todos os camposcientíficos. servindo como referência bibliográficaindispensável sobre os fenômenos do Universo.

~OT\ AOS PAISE PROFESSOREAventura na ciência estimula as crianças a observar e

.,~e5üonar o mundo, ajudando-as a entender por que e comoas coisas funcionam - dos fatos do cotidiano aos segredos doespaço. Com esta coleção. os professores dispõem de ummatéria! bastante útil para desenvolver projetos e atividadescom os alunos. Os livros da série Aventura na ciênciatambém servem como obras de referência, pois contêminformações detalhadas sobre todas as áreas da ciência

abrangídas pelos currículos escolares.

:1