Ciências do Ambiente - MÓDULO 1 Professora: Dayse Luna

ECO

LOG

IA G

ERA

L

O que é Ecologia?

Algumas definições:

1. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente (Haeckel, 1866). 2. Ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela (Odum, 1972). 4. A ecologia é a ciência da sinfonia da vida, é a ciência da sobrevivência (Lutzenberger). 5. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vivem, bem como as suas recíprocas influências (Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994).

ECOLOGIA

ECÓLOGO

Profissional (pesquisador, cientista)

que trabalha no campo da Ecologia

ECOLOGISTA

Militante de organização em defesa

do meio ambiente

Ciência Ambiental é o estudo de como a Terra funciona, de como interagir com ela e de como lidar com os problemas ambientais.

(Miller, 2008)

Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem-estar dos seres vivos, incluindo não apenas o lugar no espaço, mas todas as condições físicas, químicas e biológicas (ambientes naturais e artificiais).

(Atlas do meio ambiente do Brasil, 1994)

O que é Meio Ambiente?

MEIO AMBIENTE

Conjunto de condições físicas,

químicas e biológicas que cercam o ser vivo,

resultando num conjunto de limitações

e possibilidades para uma dada espécie

O meio ambiente é heterogêneo e

continua variando de um local para outro

Está sempre mudando e evoluindo

Físicas (luz, temperatura, pressão, etc.)

Químicas (salinidade, oxigênio dissolvido, etc.)

Biológicas (relações com outros seres vivos)

O MEIO AMBIENTE É TUDO QUE NOS CERCA!

MEIO AMBIENTE

Está sempre mudando e evoluindo

Por influência de:

• O CLIMA

• OS SERES VIVOS

• AS ATIVIDADES HUMANAS

O MEIO AMBIENTE

SELEÇÃO NATURAL

os indivíduos se adaptam

ao ambiente mutante e

sobrevivem

os indivíduos não se

adaptam e se extinguem

O MEIO AMBIENTE

SELEÇÃO ARTIFICIAL

processo criado pelo homem

os indivíduos sobrevivem no

ambiente sob proteção humana

HABITAT E NICHO ECOLÓGICO

HABITAT área física/geográfica (endereço) onde se encontra o ser vivo. É o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas. No habitat, as condições ambientais atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento de uma determinada espécie.

NICHO ECOLÓGICO conjunto de atividades desenvolvidas (profissão) pelos seres vivos para a satisfação das suas necessidades básicas.

Potencial biótico é a capacidade que possuem os organismos de reproduzir-se sob condições ótimas.

Resistência ambiental compreende todos os fatores que se opõem ao desenvolvimento do potencial biótico.

POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTAL

Átomos Moléculas Célula Tecido Órgão Sistema ORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA

BIOSFERA

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

POPULAÇÃO conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma determinada área

COMUNIDADE conjunto de populações que interagem de forma organizada, vivendo numa mesma área

ECOSSISTEMA conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte

BIOSFERA sistema que inclui todos os seres vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico como um todo

ORGANISMO é o conjunto de órgãos que constituem um ser vivo

Ciências do Ambiente

Professora: Dayse Luna

BIO

SFER

A

PLA

NET

A T

ERR

A

BIOSFERA/ ECOSFERA

A biosfera possui uma estrutura complexa e uma composição continuamente variável. Cada região do

planeta possui aspectos particulares de luminosidade, relevo, clima, vegetação, água entre outros.

É na biosfera que acontecem as interações entre os seres vivos

e esses com os elementos naturais em diferentes lugares do mundo.

A biosfera é o agrupamento de todos os elementos naturais que favorecem e

dão condições para a manutenção da vida no planeta.

Região do planeta que contém o conjunto dos seres vivos na qual a vida é permanentemente possível.

Quais seriam as quatro esferas?

A Terra é constituída de camadas esféricas interligadas que contém ar, água, solo, minerais e vida

Sistemas de suporte da vida na Terra

BIOSFERA: COMPOSIÇÃO

ATMOSFERA

BIOSFERA/ECOSFERA

HIDROSFERA LITOSFERA

Litosfera, Hidrosfera, Atmosfera

CONDIÇÕES ESSENCIAIS À VIDA

• Presença de Água

Fonte de energia

Elementos químicos

Gravidade

• Ausência de Variações climáticas bruscas

Radiações ionizantes

• A HIPÓTESE DE GAIA (William Gilbert, século XVII) – Mãe Terra

“A Terra seria um superorganismo, de certa forma frágil, mas com capacidade de auto-recuperação”

“Hoje, os agentes destrutivos são artificiais e provocam desgastes em quase

todo o planeta, ao mesmo tempo. A estrutura da Terra seria capaz de reparar naturalmente o desgaste e manter o planeta saudável?”

Jonathan Weiner

COMPLEXIDADE

BIOSFERA: A ENERGIA

O SOL

É A PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA DA BIOSFERA

Ilumina e aquece o Planeta

Fornece energia para a síntese de alimentos

É responsável pela distribuição e

reciclagem de elementos químicos

DISTRIBUIÇÃO DA ENERGIA SOLAR

BIOSFERA: A ENERGIA

A ENERGIA

• Radiação Ultravioleta (Ionizante)

• Radiação Visível (Luz)

• Radiação Infravermelha (Calor)

A Energia é o trabalho necessário para mover matéria e o calor que flui de corpos mais quentes para outros mais frios.

APROVEITAMENTO DE ENERGIA

Energia Solar (Irradiada à Terra como luz solar)

Energia Luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (Fotossíntese)

Energia Química que se emprega para produzir trabalho nas células (Respiração)

Energia Degradada (Irradiada para o espaço na forma de calor)

BIOSFERA: A ENERGIA

1ª LEI DA ENERGIA:

“ A ENERGIA DO UNIVERSO É CONSTANTE”

ENERGIA

HIDRÁULICA

ENERGIA

ELÉTRICA

ENERGIA

EÓLICA

ENERGIA

ELÉTRICA

ENERGIA

MECÂNICA

BIOSFERA: A ENERGIA

1ª LEI DA ENERGIA:

“ A ENERGIA DO UNIVERSO É CONSTANTE”

ENERGIA

GEOTÉRMICA

ENERGIA

ELÉTRICA

ENERGIA

MAREOMOTRIZ

ENERGIA

ELÉTRICA

Renováveis

Água, ar, biomassa, vento

Não-renováveis

Minerais não-energéticos (Fósforo, Cálcio)

Minerais energéticos (Combustível tóxico, Urânio)

RECURSOS NATURAIS

Dividem-se em dois grandes grupos.

A existência da vida na Terra só é possível se o ambiente oferecer condições que satisfaçam as

necessidades básicas dos seres vivos

Necessidades Básicas dos Seres Vivos

Nutrição Proteção Reprodução

A NUTRIÇÃO GARANTE ALIMENTO (ENERGIA) PARA QUE OS SERES VIVOS POSSAM SE PROTEGER DOS

PREDADORES E DOS RIGORES DO TEMPO E, TAMBÉM, SE REPRODUZIR PARA GARANTIR A CONTINUIDADE DAS

ESPÉCIES.

Nutrição (assimilação – síntese)

◊ Não se pode conceber a vida sem a

presença de energia

◊ A energia é o combustível necessário

para que o ser vivo possa realizar suas

funções vitais

◊ Os seres vivos obtêm energia a partir

dos alimentos orgânicos,

principalmente açúcares.

Nutrição

Autotróficos

Estes seres usam substâncias minerais, como o gás carbônico, água e sais minerais que estão disponíveis no ambiente para construírem todas as moléculas orgânicas do seu corpo (não dependem de outro ser vivo para sua sobrevivência).

Essa síntese é feita através dos processos de fotossíntese e quimiossíntese.

Classificação quanto à nutrição

Classificação quanto à nutrição Heterotróficos

Não sintetizam seu próprio alimento e dependem daqueles produzidos por outros seres.

O homem se destaca como o consumidor heterotrófico mais relevante, chegando a consumir mais compostos orgânicos do que a quantidade usada como alimento.

Nutrição heterotrófica

Consequencias nos dias atuais

Desmatamento

Poluição hídrica

Poluição do ar

Extinção de espécies

São mecanismos desenvolvidos pelos seres vivos para se defenderem de intempéries e predadores

Vegetais

Proteção

Perda de folhas

Crescimento de espinhos

Desenvolvimento de substâncias urticantes

Animais

Proteção

Construção de Abrigo

Fuga

Aparência transitória e a camuflagem

Agressão

Projeto TAMAR

Proteção

Pesquisa, conservação e manejo das cinco

espécies de tartarugas marinhas que ocorrem

no Brasil, todas ameaçadas de extinção, é a principal missão do

Tamar, que protege cerca de 1.100km de praias, através de 23 bases mantidas em

áreas de alimentação, desova, crescimento e

descanso desses animais, no litoral e ilhas

oceânicas, em nove Estados brasileiros.

TArtaruga MARinha

Processo de gerar descendentes e, consequentemente, dar continuidade à espécie.

Uma das características que melhor distingue os seres

vivos da matéria bruta é sua capacidade de se reproduzir.

Assexuada – não há mistura de genes; os indivíduos são geneticamente idênticos aos de origem

Sexuada – ocorre mistura de genes, gerando indivíduos com novas combinações genéticas

Reprodução

Fatores Ecológicos

Conjunto de fatores biológicos e físicos que atuam sobre o desenvolvimento de

uma comunidade.

Fatores Ecológicos

Fatores Ecológicos

Bióticos

Relacionados

aos seres vivos

Abióticos

Relacionados as condições do

meio ambiente

Fatores bióticos

• Todos os efeitos causados pelos organismos em um ecossistema que condicionam as populações que o formam.

• Para satisfazer suas necessidades de alimentação, proteção, transporte e reprodução, os seres vivos associam-se com outros seres vivos, surgindo as relações ecológicas.

Bio = Vida

Relações Ecológicas

• Indivíduos da mesma espécie. Intra-específica

• Indivíduos de espécies diferentes. Inter-específica

• Nenhum organismo prejudicado. harmônica

• Pelo menos um sai prejudicado. desarmônica

Quais seriam essas relações?

Canibalismo, Competição, Predatismo,

Forésia, Mutualismo, Parasitismo,

Inquilinismo, Comensalismo, Colônia,

Sociedade, Amensalismo.

Relações Harmônicas

• Intra-específica:

Organismos de mesma espécie que se mantêm anatomicamente

unidos entre si formando um conjunto funcional.

Colônias

Relações Harmônicas

Associação de indivíduos que não estão unidos, mas formam

uma organização social

Sociedade

Relações Harmônicas

Transporte de um ser vivo, seus ovos ou sementes

por outro.

Forésia

• Inter-específica:

Relações Harmônicas

Associação íntimas com benefícios mútuos. É necessária à

sobrevivência das espécies. Mutualismo

Uma espécie se beneficia enquanto a outra não leva

qualquer vantagem.

Comensalismo

Relações Harmônicas

Uma espécie procura abrigo ou suporte no corpo de

outra espécie.

Inquilinismo

Relações Harmônicas

Relações Desarmônicas

• Intra-específica

Um animal mata e devora o outro da mesma

espécie. Canibalismo

Raro. Ocorre em

superpopulações quando há falta de alimento.

Em algumas espécies é comum a fêmea devorar o

macho após a fecundação.

Relações Desarmônicas

Um ser vive às custas de outro absorvendo

alimentos. Parasitismo

Relações Desarmônicas

Um animal ataca e devora outro de espécie

diferente. Predatismo

Relações Desarmônicas

Uma espécie tem seu crescimento e reprodução inibidos por substâncias

secretadas por outra espécie.

Amensalismo

O exemplo mais clássico de amensalismo são os

antibióticos produzidos por fungos que impedem a

proliferação das bactérias. Esses antibióticos são

largamente utilizados pela medicina, no combate às

infecções bacterianas

• Intra e inter-específica

Relações Desarmônicas

Indivíduos de mesma espécie ou espécies diferentes, que concorrem pelos mesmos fatores do ambiente, fatores existentes

em quantidades limitadas.

Competição

Luta pela Fêmea

Intra-específica

Corujas x cobras Disputa por alimento

Inter-específica

Fatores ecológicos Abióticos

Constituem todas as influências que os seres vivos possam receber em um ecossistema, derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico-químicos do meio ambiente.

Estão representados pelas condições climáticas, edáficas e hídricas que determinam o estado físico do ambiente.

A = ausência

Fatores ecológicos mais relevantes:

Temperatura

Luz

Água/umidade

Nutrientes

Pressão

Salinidade

Vento

pH

Fatores ecológicos Abióticos

Temperatura

• Influência:

– Metabolismo

– Apetite

– Fotossíntese

– Desenvolvimento

– Atividade sexual

– Fecundação

As temperaturas mais favoráveis à vida estão na faixa de 10 a 30°C

Temperatura:Divisão de grupos

Seres HOMEOTÉRMICOS Conseguem manter a

temperatura corporal, apesar das variações do meio. Exemplo: AVES E MAMÍFEROS.

Seres HETEROTÉRMICO A temperatura corporal

desses seres acompanha as variações do meio. Exemplo: REPTÉIS E ANFÍBIOS.

Seres ESTENOTÉRMICOS São aqueles que não

suportam grandes variações de temperatura. Exemplo: Lagartixas, samambaias, peixes.

Seres EURITÉRMICOS São aqueles que

suportam grandes variações de temperatura. Exemplo: Lobos.

Temperatura x Comportamento

É a diminuição da atividade vital de um indivíduo devido ao frio. Ex.: Ursos e morcegos

Hibernação

Temperatura X Comportamento

Flamingo Cegonha-negra

Deslocamentos anuais de aves e outros animais para lugares mais quentes.

Migrações

Temperatura X Adaptações

Permitem aos animais resistir às condições de temperatura:

Adaptações

Regiões frias: Quantidade de Gordura

Tamanho e densidade dos Pêlos

Tamanho das Orelhas e focinhos

Regiões quentes: Menos gordura.

Pêlos menos densos e mais curtos.

Maior superfície corporal em contato com o exterior

Temperatura X Adaptações

Luz

Essencial Produção de alimentos

Pigmentação

Orienta o movimento dos vegetais

Regula Ritmo biológico diários e anuais

Atividades motora dos

animais

Fonte de energia essencial na produção de alimentos (fotossíntese)

Luz: divisão de grupos

Não suportam grandes variações de luz.

Estenofóticos

Suportam grandes variações de luz.

Eurifóticos

São atraídos pela luz. Ex.: Mariposa

Lucífilos

Fogem da luz. Ex.: Toupeira

Lucífobos

Vegetais adaptados à sombra

Ambrófitos

Luz: Divisão dos ambientes aquáticos

A luz penetra bem na água, de forma que a

fotossíntese ocorra.

Eufótica

Pouca ou nenhuma penetração da luz.

Afótica

Água

Tem papel fundamental na temperatura corporal, na regulação do clima

Esta presente em todos os processo metabólicos

A água faz parte da composição

da célula

Indispensável a saúde humana e alimentação.

É solvente universal

VIDA

Água: Divisão em grupos

São adaptados a locais com pouca água, áridos. Ex.: Cactos,

mamíferos do deserto

Xerófitos

Vivem na água. Ex.: Vitória-régia, peixes

Hidrófitos

Nutrientes

Necessários para o crescimento e reprodução dos seres vivos.

Constituem, juntamente com

outras características do solo (pH, textura,

umidade), os fatores edáficos.

Principais nutrientes : elementos químicos e sais dissolvidos.

Nutrientes: Divisão em grupos

Necessário em quantidades relativamente pequenas. Ex.: manganês, cobre, zinco, magnésio

Micronutrientes

Entra em grande quantidade na composição dos tecidos vivos. Ex.: carbono, oxigênio, hidrogênio,

nitrogênio

Macronutrientes

Pressão: Divisão em grupos

Não suportam grandes variações de pressão. Ex.: a maioria dos

mamíferos Estenobáricos

Suportam grandes variações de pressão. Ex.: Baleias e alguns

cefalópodos Euribáricos

Macaco

Baleia

Polvo

Lebre

Salinidade: divisão em grupos

Não suportam grandes variações de salinidade. Ex.: A maioria dos animais aquáticos e anfíbios

Estenoalinos

Suportam grandes variações de salinidade. Ex.: Salmão, truta e

enguia Eurialinos

Enguia

Salmão Rã

Salinidade: divisão em grupos

São peixes ou outros animais aquáticos que se reproduzem no mar, mas se desenvolvem até a

forma adulta em águas doce. Ex.: Enguia Catádromos

São vegetais que vivem em ambientes com muito sal.

Halófitos

São peixes ou outros animais que se reproduzem em água doce, mas se desenvolvem até a forma

adulta no mar. Ex.: Salmão Anádromos

Vento e pH

Conforme sua variação, pode haver ou não condições de sobrevivência dos seres vivos

pH

Importante na dispersão de esporos e sementes.

Vento

pH Cegonha-negra

Fatores Limitantes

Seres vivos apresentam faixas de tolerância para cada um dos fatores ecológicos.

Quando qualquer fator fica fora dessa faixa limite, tende a limitar a oportunidade de sobrevivência dos organismos .

Fatores limitantes bióticos competição, predatismo e

parasitismo.

Fatores limitantes abióticos temperatura, água, luz e

nutrientes

Através da tecnologia o homem tem ampliado a sua faixa de tolerância, de modo a sobreviver em várias regiões da biosfera e fora dela.

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Que relações são apresentadas nas

imagens abaixo, e como são

classificadas?

Respostas

• 1 – COLÔNIAS - Intra-específica harmônica

• 2 – AMENSALISMO - Inter-específica desarmônica

• 3 – COMPETIÇÃO - Intra-específica desarmônica; Inter-específica desarmônica

• 4 – PREDATISMO - Inter-especifica desarmônica

• 5 – PROTOCOOPERAÇÃO - Inter-específica harmônica

• 6 – PARASITISMO - Inter-específica desarmônica

• 7 – SOCIEDADE OU TALVEZ PELA FOTO CANIBALISMO - Intra-específica harmônica (sociedade); Intra-específica e desarmônica (canibalismo)