O que é Ecologia?

• É a parte da Biologia que estuda a interação entre os organismos e a sua relação com o meio.

As características dos biomas da Terra atual e os principais problemas que agridem nosso planeta

Hipótese de Gaia

• A Hipótese de Gaia, também denominada como Teoria de Gaia (James E. Lovelock 1969).

• A vida na Terra teria capacidade de controlar e manter constantes certas condições físicas e químicas do ambiente por meio de feedback. Os fatores bióticos controlariam certos fatores abióticos e manteriam a Terra em relativo equilíbrio, em condições propícias para sustentar a vida. •Com o fenômeno do aquecimento global e a crise climática no

mundo, a hipótese de Gaia tem ganhado credibilidade entre

cientistas.

Conceitos Básicos

Espécie

Conceito:

Indivíduos morfologicamente semelhantes que são capazes de cruzar e gerar descendentes férteis.

População

• Conjunto de indivíduos da mesma espécie presentes em uma mesma área e intervalo de tempo.

Comunidade Biológica • Conjunto de indivíduos de diferentes

espécies presentes em uma mesma área e intervalo de tempo. É a parte biótica do meio.

• Ex.: animais presentes em um jardim

•Biocenose

•Biota

Ecossistema

• Relação que ocorre entre a comunidade (Bióticos) e os fatores abióticos.

• Podem ser pequenos (cavidade bucal) ou enormes (floresta amazônica).

• ECOSSISTEMA = BIOCENOSE + BIÓTOPO

Ecótono • Região de transição entre dois ou mais

ecossistemas distintos. Apresenta alta biodiversidade.

A BIOSFERA é subdividida em biociclos, nos quais são considerados apenas o tipo de ambiente físico. Assim ela é subdividida em biociclo terrestre (EPINOCICLO), biociclo de água doce (LIMNOCICLO ou DULCÍCOLA) e biociclo marinho (TALASSOCÍCLO). Os biociclos, por sua vez, são, também, subdivididos em BIÓCORAS. Estas se caracterizam pela homogeneidade da paisagem. As biócoras são divididas em BIOMAS. São grandes ecossistemas caracterizados pelo clima, flora e fauna.

Biosfera

• O maior ecossistema da Terra, parte vida do planeta.

Nicho Ecológico

• Papel que o indivíduo desempenha na natureza.

Cadeias e Teias Alimentares

Tipos de consumidores • Consumidores primários: Terrestre: minhocas, insetos, caracóis, sapos, cobras,

pássaros e roedores. Aquático: seres que se nutrem diretamente do fitoplâncton

zooplâncton (pequenos crustáceos, vermes, moluscos e larvas).

• Consumidores secundários e terciários:

floresta: insetos predadores, anfíbios e aves insetívoras, cobras, aves de rapina, mamíferos carnívoros.

Aquático: principalmente por peixes.

Nível trófico: È o lugar que cada ser vivo ocupa nas cadeias e teias alimentares.

Cadeia Alimentar

Conjunto de cadeias alimentares forma uma teia alimentar. Ela expressa a transferência de energia e matéria de maneira que cada ser pode apresentar mais de uma opção de alimento.

Magnificação trófica

Fluxo de energia no ecossistema

Fluxo de Matéria e Energia

• A energia do Sol é fixada pelos produtores; no entanto, essa

energia diminui à medida que passa pelos níveis tróficos

(perdida em forma de calor). Não há como reaproveitar toda

a energia liberada pelos seres vivos – fluxo unidirecional.

• A matéria, por sua vez, é continuamente reciclada, razão

pela qual apresenta fluxo cíclico.

Fluxo de Energia

Produtividade Primária Líquida

Produtividade Primária Bruta (PPB) = Taxa fotossintética total

Produtividade Primária Líquida (PPL) = PPB - Respiração dos autótrofos

Produtividade Secundária Líquida

Pirâmides Ecológicas

• Pirâmide de números

• Pirâmide de biomassa

• Pirâmide de energia

Pirâmide de Número

Pirâmide de Biomassa

Pirâmide de Energia

Estima-se que apenas cerca de 10% da energia disponível em um nível trófico seja utilizada pelo nível trófico seguinte.

EFEITO ESTUFA

Ciclo do Nitrogênio

Em que consiste a adubação verde

• É a prática de se plantar uma ou mais espécies vegetais em rotação, deixando-as em superfície ou incorporando-as ao solo, visando melhorar a fertilidade do solo e diminuindo a incidência de plantas daninhas.

Alimentação

Colônias

Desarmônicas

Harmônicas

Canibalismo

Competição

Interespecíficas

Intra-específicas

Sociedades

Relações Ecológicas

Harmônicas

Desarmônicas

Protocooperação

Mutualismo

Comensalismo

Inquilinismo ou Epibiose

Amensalismo ou Antibiose

Sinfilia ou Esclavagismo

Predatismo

Parasitismo

Competição

Herbivoria

Epifitismo

Simbiose • O termo simbiose, designa toda e qualquer

associação permanente entre indivíduos de espécies diferentes que, normalmente, exerce influência recíproca no metabolismo. Assim, podemos considerar que o parasitismo, o comensalismo e o mutualismo são tipos de simbiose.

• Atualmente o termo simbiose tem sido utilizado para qualquer tipo de relação interespecífica.

Simbiose, em biologia, é uma associação de dois seres vivos, duas plantas ou uma planta e um animal, na qual ambos os organismos recebem benefícios, mesmo que em proporções desiguais. Alguns biólogos consideram que, qualquer relação, entre dois seres vivos envolvidos em contato direto representa uma simbiose, não importando a qual organismo ela beneficie ou prejudique, é o caso dos parasitas, que fazem morada no corpo de outro ser, ou mesmo dentro dele. Por extensão, simbiose significa a vida em comum. É uma associação, entre dois seres vivos, que levam uma vida juntos.

Colônia (+,+)

• Associações entre indivíduos da mesma espécie que formam um conjunto funcional integrado, onde todos os indivíduos estão unidos anatomicamente.

Colônias Homotípicas (Isomorfas)

Ex.: Bactérias, corais.

Colônias Heterotípicas (Heteromorfas)

Ex: Caravelas.

Coral Bactérias

Colônia heteromorfa

Colônia de Physalia

Flutuador

Alimentadores

Protetores

Sociedade (+,+) • Grupos de organismos de mesma espécie

onde pode ser observado uma nítida divisão de trabalho (Castas).

• Os indivíduos não são unidos anatomicamente e apresentam diferenças morfológicas nítidas.

• Ex.: formigas, abelhas, cupins

Abelhas

Castas

Rainha (Fértil)

Operárias (Estéreis)

Zangão (Fecundação)

•Cupins

Cupinzeiro

Reprodutor alado

(aleluia ou siriri)

Operário

Soldado

Formigas Içá ou tanajura (fêmea de uma saúva)

Cortadeira

Soldados

Castas

Jardineiras

Bitus

RELAÇÕES ECOLÓGICAS INTRA-ESPECÍFICAS

DESARMÔNICAS

CANIBALISMO (+/-) Canibal é o indivíduo que mata e come outro da mesma espécie.

Ex.: ocorre com escorpiões, aranhas, peixes, planárias,

roedores, etc.

COMPETIÇÃO (-/-) Prejuízo para os seres envolvidos.

Protocooperação (+/+) ou Mutualismo não obrigatório

• associação entre indivíduos de espécies diferentes onde há benefício para ambas as partes. Não existe um comprometimento anatômico entre os indivíduos podendo a qualquer momento separá-los e garantir-se à sobrevivência de ambos. Sua coexistência não é obrigatória.

Paguro e Anêmona Boi e Anu

Mutualismo (+,+)

• Traz benefícios para ambas as espécies.

• É uma relação obrigatória, caso os indivíduos sejam separados, ambos morrem.

• Ex.: liquens, rhizobium, micorrizas, ruminantes e bactérias que degradam celulose.

Rhizobium

Liquens

• Associação entre indivíduos de espécies diferentes na qual um deles aproveita os restos alimentares ou metabólicos do outro sem causar a este qualquer tipo de prejuízo. Exemplo: Rêmora e o tubarão.

Comensalismo (+/0)

• Quando uma espécie usa outra para se proteger.

Ex.: Peixe agulha (Fierasfer) e holotúria.

•Inquilinismo (+/0)

Epifitismo (+/0)

Quanto uma espécie (orquídeas) usa a outra apenas

como substrato e nada retiram do corpo da planta

Quando uma espécie usa a outra como meio de

transporte.

Ácaro

Mosca

Carrapicho

Forésia (+/0)

Competição Interespecífica

• Indivíduos de espécies diferentes precisam dos mesmos recursos (água, alimento, território) do meio. Isso gera uma competição interespecífica.

Ex.: duas espécies de pássaros que usem o mesmo tipo de local para fazer seus ninhos competem no aspecto reprodutivo.

Predatismo (+,-)

• Quando um indivíduo de uma espécie mata e se alimenta de um individuo de outra espécie.

• Predador quem mata para se alimentar

• Presa quem morre

• Ex.: leão e zebra.

Os predadores têm estratégias para Capturar suas presas

Caça social

As presas apresentam adaptações como forma de escapar de seus

predadores

Esconder ou diminuir a probabilidade de um ataque

Escapar ou dificultar a captura

Defender

Camuflagem é uma forma de adaptação morfológica pela qual uma espécie procura confundir suas vítimas ou seus agressores revelando cor(es) e/ou forma(s) semelhante(s) a coisas do ambiente. O camaleão que varia da cor verde das folhas à cor marrom do substrato onde ficam, os animais polares costumam ser brancos, confundindo-se com o gelo e o louva-a-deus que é um poderoso predador, se assemelha a

folhas ou galhos.

Camuflagem

Mimetismo duas espécies diferentes compartilham alguma semelhança que é reconhecida por outras espécies, de modo que a semelhança compartilhada confere vantagens para uma ou para ambas.

Coral verdadeira Falsa coral

Mimetismo

• MIMETISMO BATESIANO - Semelhança que acontece por meio de um processo evolutivo, em que um animal inofensivo, que por mutação, passa a assemelhar-se a outro que provoca danos ao predador (animal modelo), ganha vantagem seletiva e aumenta o número da população.

• MIMETISMO MÜLLERIANO – Quando várias espécies, todas protegidas contra predadores por alguma defesa, como veneno ou gosto ruim, evoluem e passam a apresentar a mesma aparência. Com isso, uma espécie é beneficiada pela experiência desagradável que o predador teve com outra espécie.

Aposematismo é o mesmo que coloração de advertência. Trata-se de uma forma de adaptação pela qual uma espécie revela cores vivas e marcantes para advertir seus possíveis predadores, que já a reconhecem pelo gosto desagradável ou pelos venenos que possui. Muitas borboletas exibem os chamados anéis miméticos, com cores de alerta, que desestimulam o ataque dos predadores.

Aposematismo (Coloração de advertência)

Parasitismo (+,-)

• Quando um indivíduo de uma espécie se alimenta de um individuo de outra espécie sem mata-lo (pelo menos essa não é sua intenção, uma vez que se o hospedeiro morre o parasita geralmente morre também.

Parasita quem se alimenta Hospedeiro quem serve de alimento

Ectoparasitas vivem na superfície externa do corpo do hospedeiro.

Ex.: piolhos, carrapatos.

Endoparasitas vivem no interior do hospedeiro. Ex.: lombriga, solitária

HEMIPARASITAS

(Erva-de-passarinho)

HOLOPARASITAS (Cipó-chumbo)

AMENSALISMO

Um dos indivíduos é capaz de produzir substâncias que podem

inibir o desenvolvimento do outro ou mesmo causar sua morte.

Exemplo: Fungos e bactérias produzem substâncias – os antibióticos

– que interrompem o crescimento de populações de outros

microrganismos. Penicilium notatum é o responsável pela produção do

mais antigo antibiótico: a penicilina.

• algas protistas (pirrófitas) de cor avermelhada e produtoras de substâncias altamente tóxicas apresentam intensa proliferação, formando enormes manchas vermelhas no oceano. Com isso, a concentração dessas substâncias tóxicas aumenta, provocando

“maré vermelha”.

Herbivoria (+/-)

Esclavagismo ou sinfilia (+/-)

A sinfilia é a interação desarmônica na qual uma espécie captura e faz uso do trabalho, das atividades e até dos alimentos de outra espécie.

Um exemplo é a relação entre formigas e os pulgões. Os pulgões

são parasitas de certos vegetais, e se alimentam da seiva elaborada

que retiram dos vasos liberianos das plantas. A seiva elabora é rica

em açúcares. Por absorverem muito açúcar, os pulgões eliminam o

seu excesso pelo ânus. Esse açúcar eliminado é aproveitado pelas

formigas, que chegam a acariciar com suas antenas o abdômen

dos pulgões, fazendo-os eliminar mais açúcar. As formigas

transportam os pulgões para os seus formigueiros e os colocam

sobre raízes delicadas, para que delas retirem a seiva elaborada.

Muitas vezes as formigas cuidam da prole dos pulgões para que

no futuro, escravizando-os, obtenham açúcar.

O chupim - bota ovos muito parecidos com os do tico-tico, e dentro do ninho do tico-tico; a fêmea do tico-tico - vai chocando os ovos de chupim junto com os dela própria; não bastasse essa situação "desleal", os filhotes de chupim nascem em prazo menor do que os de tico-tico, e vão logo tomando conta do pedaço; chegam a jogar fora os ovos de tico-tico, matando-os - ou, então, bem mais fortes, jogam para baixo os próprios tico-tiquinhos que tenham nascido; e a mãe adotiva ainda os alimenta com todo carinho.

Sucessão Ecológica • É a substituição seqüencial de espécies

em uma comunidade; compreende todas as etapas desde a colonização das espécies pioneiras até o clímax.

Sucessão Ecológica

• Para cada ambiente há um tipo de comunidade clímax possível.

O clímax de uma sucessão que leva ao aparecimento de um deserto é diferente do clímax que origina uma floresta. Mas é considerado clímax porque é o desenvolvimento máximo que as condições físicas daquela região permitem.

Fases de uma sucessão ecológica

TRANSIÇÃO INÍCIO ESTABILIDADE

SERE ECESE CLÍMAX

CHEGADA DE

SERES PIONEIROS

(COLONIZADORES) APARECIMENTOS, EXTINÇÕES

E ALTERAÇÕES NA ABUNDÂNCIA

DE POPULAÇÕES

ESTABILIDADE NA

COMPOSIÇÃO DAS

COMUNIDADES.

Principais tendências no decorrer das sucessões

ECESE

AUMENTO DA

BIODIVERSIDADE

CLÍMAX

AUMENTO DA

BIOMASSA

AUMENTO DA

COMPLEXIDADE DAS

TEIAS ALIMENTARES

P > 1

R

SERE ECESE

P > R

PL > 0

RESPIRAÇÃO (R)

PL = P - R

PRODUTIVIDADE LÍQUIDA (PL)

PRODUTIVIDADE (P): FOTOSSÍNTESE

P > R

PL > 0

P > 1

R

CLÍMAX

PL = 0

PL = P – R

P = R

P = 1

R

Local

Desabitado Comunidade

clímax

Desenvolvimento

Alterações nas condições ambientais

Substrato

aberto

Clímax

Estabilização da

Comunidade e das

Condições do meio

Pioneira

Novos organismos

se estabelecem

Organismos

se estabelecem

Sere (s)

EROSÃO

QUEIMADAS