(Microsoft PowerPoint - Din\342mica populacional apoio)

DINÂMICAS
DAS
POPULAÇÕES
E DAS
COMUNIDADES
Profº Júlio Arrué
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DINÂMICA
DAS
POPULAÇÕES
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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
POPULACIONAIS
Numa população animal, são os seguintes os fatores que alteram os seus números:
Taxa de natalidade (N) Número de indivíduos que nascem em um determinado
intervalo de tempo.
Taxa de mortalidade (M)Número de indivíduos que morrem em um determinado
período de tempo.
Taxa de imigração (I) Número de indivíduos que chegam a uma população.
Taxa de emigração (E) Número de indivíduos que saem de uma população.
Densidade populacional (D) é a relação entre o número de indivíduos que
compõem determinada população e o espaço ocupado por eles. D = n° de
indivíduos/espaço.
Para uma população em equilíbrio, temos: N+I = M+E
Lembrando: Normalmente o gráfico apresenta dois eixos. Os eixos Y e X. No caso
do gráfico abaixo, temos como o eixo Y o tamanho da população (Population Size
(N) e como eixo X o número de gerações (Numbe of generations). Então, no
crescimento exponencial - em azul – percebemos que a população em duas
gerações (eixo X), aproximadamente, cresce rapidamente de 200 mil para dois
milhões de indivíduos.
Eixo X
Eixo Y
CURVAS DE CRESCIMENTO
- Crescimento Exponencial
- Potencial biótico
Esses são dois gráficos que
mostram o crescimento de uma
população animal. No exponencial,
azul, há um crescimento rápido.
Como é o caso das doenças
causadas por bactérias. Por outro
lado, o crescimento “S” é aquele que
ocorre na maioria das populações.
- Crescimento Real
- Curva de crescimento
sigmóide
CURVAS DE CRESCIMENTO “S”
O gráfico, ao fundo, representa o crescimento “S” e mostra três etapas
no crescimento populacional. O primeiro é lento onde a taxa de
crescimento é baixa. No segundo há um rápido aumento na taxa de
crescimento que caracteriza o crescimento como exponencial. E, por
fim, no terceiro há uma estabilização da taxa de crescimento e inclusivo
do próprio crescimento. Normalmente, após o terceiro estágio há um
decréscimo no crescimento e, consequentemente, há o decréscimo no
N populacional (N = número de indivíduos).
Fatores que regulam o crescimento populacional
Potencial Biótico = Capacidade dos indivíduos de gerar descendentes em
quantidade ilimitada;
Resistência Ambiental = São barreiras naturais ao potencial biótico. Exemplo,
disponibilidade de alimento e espaço, clima, predatismo,
parasitismo e
competição;
Capacidade Limite do Meio = Capacidade de carga. Valor numérico máximo
permitido pelo ambiente.
Fatores Dependentes da Densidade
São aqueles fatores que impedem o crescimento excessivo de uma
determinada população. Estão relacionados ao tamanho populacional
1) Disputas por espaços;
2) Disputas por alimentos;
3) Disputas por parceiro sexual;
4) Predatismo;
5) Parasitismo.
Fatores Independentes da Densidade
São aqueles
populacional.
fatores
que
não
estão
relacionados
ao
tamanho
Exemplo: Clima – desempenha um importante papel regulador. Frio ou
calor, intensos, podem reduzir o alimento, causar mortandade ou
migrações.
Taxa de crescimento no RS
A taxa de crescimento populacional do RS, entre 1950 a 2000, apresenta
considerável variação. No gráfico podemos observar que a maior taxa de
crescimento foi de 2,57%, em 1960, enquanto que a menor foi de 1,23%, em 2000.
Isso indica que a partir de 1960 o RS vem decrescendo sua taxa de crescimento,
ou seja, o crescimento continuou ocorrendo nesse período, no entanto há uma
“desaceleração” nesse processo.
Cidades com Taxa de Crescimento Acima de 5% no RS
Na tabela acima, pode-se observar que a cidade com maior taxa de crescimento foi
Balneário Pinhal. Isso não nos indica o que está ocorrendo se o crescimento é
apenas o aumento da taxa de natalidade ou da taxa imigração ou na redução da
taxa de mortalidade. No entanto, é importante que se tenha claro que um fator
apenas, normalmente, não promove uma taxa de crescimento tão elevada.
Certamente o que ocorre é que no mínimo dois ou mais fatores são responsáveis
pelos índices apresentados.
Taxas de Emigração e Imigração no RS
Taxas de imigração e emigração são importantes pois o movimento das populações
acabam influenciando no aumento ou na redução das populações.
Taxas de Imigração dos Estados Brasileiros
Taxas de Imigração de Outros Países
Caxias do Sul
Área (2009): 1.643,9 km²
População Total (2009): 413.890 habitantes
Densidade Demográfica (2009): 251,8 hab/km²
O cálculo da densidade foi: D=N/Área
-
D = 413.890/1.643,9 = 251,8
CICLOS E DESIQUILÍBRIOS POPULACIONAIS
Espécie A
Espécie B
O gráfico mostra o crescimento de duas populações que estão intimamente ligadas.
Neste caso, a espécie A seria a presa e a espécie B, a predadora. No início das
observações de campo, em 1920, a espécie A crescera de forma quase que
exponencial. Alguns fatores explicam esse crescimento, como por exemplo, a oferta
de alimento aumentara e a competição intra-específica (interna) diminuiara. Por
outro lado, o parasitismo e a predação ainda eram muito baixos.
Como a população da espécie presa aumentara significativamente, a partir de 1930
a população da espécie B também começara aumentar. Pois a lógica é que houvera
um aumento na disponibilidade de alimento para a espécie predadora. Isso se
comprova, pois assim que a população da espécie A diminuira, consequentemente a
população da espécie B também diminuira.
De forma mais simplificada, o gráfico acima mostra o comportamento das duas
populações, presa e predador, e os picos populacionais. Por exemplo, quando a
população da presa chega na capacidade de carga, ela começa a diminuir.
Enquanto isso, a população do predador continua aumentando e, em seguida,
começa a diminuir.
No caso da população do predador é importante lembrar que sua diminuição
acontece pela diminuição de alimento. Isso acaba gerando uma competição intraespecífica levando alguns indivíduos à morte. Outros fatores também contribuem,
como predadores e parasitas dessa população.
DINÂMICA
DAS
COMUNIDADES
RELAÇÕES INTRA-ESPECÍFICAS
Sociedade – Os organismos reúnem-se em
grandes grupos, nos quais existem um grau
de hierarquia ou divisão de trabalho. Isso
ocorrem com abelhas, formigas e cupins.
Colonia – Os organismos da mesma
espécie encontram-se fundidos uns aos
outros fisicamente, formando um
conjunto coeso. Como é o caso desses
corais.
RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS
Interações Harmônicas
Cooperação (Protocooperação) – Os
organismos das duas
espécies são
beneficiados. No caso do exemplo, aves
poderiam estar incomodando o boi, uma vez
que elas ficam bicando na narina dele. No
entanto, o boi nada faz porque elas estão se
alimentam de pequenos parasitas presentes
na narina. Para elas é alimento e para ele é
um forma de eliminar os parasitas.
Sinfilia – É uma espécie de protocooperação.
No exemplo, a formiga passa as antenas nos
pulgões que, por sua vez, liberam, pelo ânus,
uma gota de líquido rico em glicose. Em
contrapartida os pulgões tem proteção da
formiga contra seus predadores.
Mutualismo – Os organismos vivem uma
interação obrigatória com benefícios mútuos
para ambas espécies. As duas figuras,
embaixo e ao lado, mostram esse tipo de
relação. Naquela, ao lado é possível ver as
raízes do pé de feijão com nódulos de
bactérias que fixação biológica do nitrogênio
Em contrapartida, a planta disponibiliza
substâncias fundamentais para as bactérias.
Essa é uma relação onde a falta de um leva o
outro à morte.
Comensalismo – Nesta relação uma espécie
é beneficiado e outra não, porém também não
sofre prejuízo. A rêmora aproveitam as sobras
do alimento do tubarão sem causar prejuízo.
Inquilinismo – É uma modalidade de comensalismo
em que o inquilino vive no hospedeiro sem prejudicá-lo
e sem ser prejudicado. No caso da imagem, ao lado, a
bromélia se utiliza do tronca da árvore para suporte.
Em florestas como da Amazônia é possível encontrar
plantas que habitam os dosséis das grandes árvores.
Assim elas tem acesso a luminosidade que é quase
inexistente no solo da floresta.
Interações Desarmônicas
Predatismo – Uma espécie (predadora) usa
outra (presa) como fonte de alimento.
Parasitismo – O parasita explora a sua presa
durante seu ciclo de vida.
Endoparasitismo – O hospedeiro abriga
o parasita no seu interior. Esse é o caso da
Tênia ou Solitária.
Ectoparasitismo – Quando o parasita é
externo ao hospedeiro, permitindo-o a
mudanças de hospedeiros. Os piolhos é um
bom exemplo, mas carrapatos também.
Competição Interespecífica – Remete a
disputa por recursos (luz, alimento, espaço,
etc.). Normalmente, Leões quando vêem hienas
com sua caça, atacam-nas e pegam-a.
Amensalismo – Uma espécie inibe o desenvolvimento da outra por meio da
liberação de “substâncias tóxicas”. Não existe qualquer benefício para a espécie
inibidora. É diferente de alelopatia que, ao contrário, é uma relação de competição.
Na figura, o fenômeno da maré vermelha. Isso ocorre devido ao crescimento
exponencial de fitoplanctos Dinoflagelados que produzem uma substância tóxico
deixando a agua de coloração avermelha.
Sucessão
ecológica
SUCESSÃO ECOLÓGICA
Sucessão ecológica é a mudança que uma comunidade passa ao longo de um determinado
tempo. Existem dois tipos de sucessões ecológicas, a primária e a secundária.
Na figura abaixo, podemos ver as diferentes estágios de uma sucessão ecológica e as diferentes
formas de vida que compõem cada uma dessas fases.
Colonizadoras – São plantas que possuem uma grande capacidade de reprodução, dispersão e
desenvolvimento. Período de vida é muito curto. São as primeiras a ocuparem o espaço físico.
Geralmente são ervas e gramíneas.
Pioneiras – São plantas que também possuem grande capacidade de reprodução e dispersão,
mas o desenvolvimento é mais lento. O período de vida é curto e as plantas características dessa
fase são os vassourais.
Secundárias – São plantas de porte médio, ou seja, árvores. Processo de reprodução, dispersão
e desenvolvimento é lento. Normalmente levam mais de ano para chegarem ao desenvolvimento
completo. Período de vida dessas
árvores é de médio a longo.
Comparativamente aos estágios
anteriores. São exemplares desse
estágio, coqueiros, ipês, canelas, etc.
Clímax – Neste estágio, as plantas
se caracterizam por apresentar
porte enorme. A reprodução anual,
no entanto a germinação depende
de vários fatores, principalmente, pelo
espaço físico. São árvores com dosel
(copa) alto. Exemplo é a floresta
amazônica.
O processo de sucessão ecológica pode ser dividido em três fases: ecese, sere e
clímax.
Ecese – Há invasão do meio por organismos pioneiros. Normalmente são os
liquens, cuja atividade biológica desfaz a rocha e prepara o solo para a instalação
de outros organismos vivos. As alterações também são promovidas pelos fatores
físicos (abióticos) e são intensas.
Sere – Período de alterações rápidas da comunidade, em que os próprios
organismos alteram o meio através de suas atividades. Ocorrem mudanças
completas nas comunidades. As alterações também são promovidas pelos fatores
físicos (abióticos).
Clímax – A diversidade biológica permanece constante e as alterações
promovidas pelos fatores abióticos (chuva,
vento, etc.) são pequenas. Há homeostase ao
longo do tempo, ou seja, o equilíbrio entre
Comunidades perdura.
Ecese
Sere
Climax
SUCESSÃO PRIMÁRIA
A sucessão primária caracteriza-se por ser a primeira sucessão que ocorre em um
espaço. Por exemplo, quando ocorre o surgimento de uma ilha em alto mar, após o
resfriamento desta, ocorre um fenômeno de ocupação, lento, por diferentes formas
de vida. Inicia com organismos simples. A medida que o tempo vai passando, essas
formas de vida mais simples vão sendo substituídas por outras formas de vidas mais
complexas. O resultado esperado é que em determinado período a ilha estará
abrigando uma considerável diversidade de espécies, porém, muito diferente
daquelas que iniciaram a Colonização.
Na figura ao lado o surgimento de
uma ilha, após atividade vulcânica.
SUCESSÃO SECUNDÁRIA
Para entendermos a sucessão secundária vamos diretamente a um exemplo.
Imagine que você pretende fazer um jardim no seu quintal. Retirou toda a cobertura
vegetal e deixou o solo totalmente descoberto. No entanto, por motivo qualquer, não
continuou mais com as atividades e abandonou, literalmente, o pátio onde seria um
jardim.
Por um período de tempo o solo permanecerá da forma que você deixou. Desnudo.
Depois, lentamente começarão surgir pequenas plantinhas que se caracterizam pelo
rápido crescimento e dispersão de suas sementes. Essas serão chamadas de
gramíneas. Elas ocuparão em curto espaço de tempo toda a superfície desnuda.
Após um tempo, entre as gramíneas, surgiram ervas rasteiras que também possuem
ciclo de vida curto e se dispersam rapidamente. Mais a frente, no tempo, entre
gramíneas e ervas irão surgir pequenos arbustos que, ao crescerem, farão sombra
sobre a superfície do solo eliminando as gramíneas e as ervas rasteiras. A medida
que o tempo avança novas espécies de plantas, de hábitos diferentes, surgirão e
mudarão a composição da comunidade que, agora, convive no pátio da sua casa.
O exemplo citado acima se caracteriza como sendo uma sucessão. Agora para ser
secundária ela precisa ocorrer em um ambiente onde já havia uma comunidade
anteriormente. Como é o caso do pátio da casa. A comunidade foi retirada e
posteriormente se formou uma nova comunidade.
Outra forma de entender a sucessão secundária é
observarmos na figura ao lado e vermos como ocorre o
desaparecimento de um lago e, o local onde esse lago
se encontra, tornar-se um ambiente terrestre com vasta
cobertura vegetal de ambiente não aquático.
O processo ocorre de forma lenta o que não nos
permite,
cotidianamente,
percebermos
essa
transformação. Somente depois de longo período.
Esse também caracteriza a sucessão secundária.
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Bibliografia
UZINIAN, A.; BIRNER, E. Biologia. São Paulo: Harbra, 2005.
Sites - Imagens
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http://setqui.blogspot.com
http://ecoblogarido.wordpress.com
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