Professor Leandro

Biologia
Professor Leandro Gurgel de Medeiros
ECOLOGIA
Ecologia
1. Definição
• Do grego "oikos", que significa casa, e "logos", estudo.
• Estudo da distribuição e abundância das diferentes formas de vida no planeta .
• Ciência que estuda as interações entre os organismos e seu ambiente.
• Busca saber onde os seres vivos são encontrados, quantos são encontrados em cada
lugar, e porquê.
2. Os componentes de um Ecossitema
Componentes Bióticos
Componentes Abióticos
3. Os níveis de organização dos seres estudados pela Ecologia
• 3.1) Organismo:
 Menor nível ecológico;
 Menor nível de análise.
• 3.2) População:
• 3.3) Comunidade:
• 3.4) Ecossistema:
• 3.5) Biosfera:
 Camada da superfície do Planeta
Terra onde todos os organismos vivos
existem.
4. Ecologia de Organismos
Conceitos fundamentais acerca da sobrevivência no ambiente físico:
I) Ótimo de funcionamento e limites de tolerância;
II) Condições e recursos,
III) Habitat e nicho.
4. Ecologia de Organismos
I. Ótimo de funcionamento e limites de tolerância:
• Reações físico-químicas  ocorrência de processos vitais;
• Ocorrem dentro de limites (térmicos, hídricos...).
Ótimo de funcionamento;
 Reações são mais eficientes
(menor gasto energético para
Mínimo
Máximo
ocorrer e maior velocidade);
 Fatores limitantes.




Atividades enzimáticas;
Respiração;
Crescimento;
Progressão pelos ciclos de vida de cada organismo.
Organismos  ampla faixa de
limite de tolerância para uma
condição, mas não para outra.
Organismos com maior amplitude de limites de tolerância para mais fatores são mais amplamente
distribuídos do que organismos com faixas estreitas de tolerância para muitos fatores.
4. Ecologia de Organismos
II. Condições e Recursos
Condições:
• Podem ser alteradas, mas não consumidas.
• Ex.: pH, temperatura, umidade e luminosidade.
Recursos:
• São consumidos e, portanto, indisponíveis para outros organismos.
• Ex.: água, nutrientes, luz, espaço, CO2, O2.
4. Ecologia de Organismos
III) Habitat e nicho
• Habitat:
É o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro
do ecossistema.
Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas
savanas africanas, etc.
• Nicho Ecológico:
Características intrínseca do indivíduo;
Limites de tolerância + condições e recursos ambientais;
Existem vários tipos de nicho: térmico, alimentar, reprodutivo  multidimensional.
O nicho é um conjunto de características que informa às custas de que se alimenta, a quem
serve de alimento, como se reproduz, etc.
Exemplo: a fêmea do Anopheles (transmite malária) é um inseto hematófago (se alimenta
de sangue), o leão atua como predador devorando grandes herbívoros, como zebras e
antílopes.
5. Estrutura Trófica nos Ecossistemas
• Cadeias Tróficas  lineares, são uma
simplificação
grosseira
do
comportamento
alimentar
dos
organismos.
• Teias Tróficas  os ecossistemas
possuem inúmeras interações tróficas
interconectadas.
• A sequência das relações tróficas do
sistema é chamada cadeia alimentar.
O Ecossistema é, portanto, a grande unidade
funcional do ambiente, e engloba as comunidades
e o ambiente físico. As relações tróficas, a
estrutura e os fluxos de energia caracterizam o
funcionamento de um ecossistema.
5. Estrutura Trófica nos Ecossistemas
Bioacumulação:
• Acúmulo progressivo de substâncias tóxicas nos tecidos dos seres vivos de uma cadeia
alimentar;
• Processo de captação e retenção de uma substância (contaminante) por um organismo
a partir de qualquer fonte (água, sedimento, outro organismo), via qualquer rota
(dieta, pele).
5. Estrutura Trófica nos Ecossistemas
5. Estrutura Trófica nos Ecossistemas
Alguns grandes "acidentes" ecológicos decorreram de
processos de bioacumulação :
• Hg acumulado em peixes em Minamata (Japão);
• Doença de Itai-itai, identificada como consequência
da introdução de Cd na água, e acumulada nas
espécies comestíveis (Japão).
Em Maio de 1956, na cidade piscatória de Minamata, no Japão,
várias pessoas tiveram sintomas que incluíam convulsões
severas, surtos de psicose, perda de consciência e coma, tendo
acabado por morrer.
6. Pirâmides Ecológicas
São representações que fornecem informações quantitativas de cadeias alimentares.
6.1) Pirâmide de números: indica a quantidade de
indivíduos em cada nível trófico de uma cadeia alimentar.
6. Pirâmides Ecológicas
6.2) Pirâmide de biomassa:
• Indica a quantidade de biomassa em cada nível trófico de uma cadeia alimentar.
• Geralmente é uma pirâmide direita.
6. Pirâmides Ecológicas
6.3) Pirâmide de energia:
• Indica a quantidade de energia em cada um dos níveis tróficos de uma cadeia
alimentar.
• Nunca é invertida!
(em kcal.ano-1m-2)
7. Fluxo de Energia nos Ecossistemas
• “As relações de alimentação ligam os organismos numa entidade
funcional...”(Charles Elton);
• Animais e plantas, juntos com os fatores físicos de seus arredores,
formam uma sistema ecológico. (Tansley, 1935);
• Ecossistema: uma “máquina de transformação de energia”. (Lotka no livro
“Elements of Physical Biology” de 1925).
7. Fluxo de Energia nos Ecossistemas
Sol
Sol
Fitoplâncton
Decompositor
Zooplâncton
Peixes
Plantas
Macroinvertebrados
Peixes
Princípio Geral da Ecologia
• Sistemas ecológicos funcionam de acordo com as Leis da Termodinâmica!
• Propôs uma estrutura conceitual simples onde a transferência de ENERGIA
e MATÉRIA, entre os organismos vivos e o ambiente físico, eram os
principais descritores da estrutura dos ecossistemas
Modelo Universal de Fluxo de Energia
Odum (1968)
7. Fluxo de Energia nos Ecossistemas
Modelo Universal de Fluxo de Energia
Energia
Os ecossistemas são abertos
Nutrientes
Odum (1968)
7. Fluxo de Energia nos Ecossistemas
O fluxo de energia determina a estrutura trófica dos ecossistemas!
8. Ecologia de Comunidades
• Uma comunidade é, portanto, um conjunto de populações de diferentes espécies que
coexistem no espaço e no tempo;
• A ação conjunta de condições e recursos influencia profundamente a composição da
comunidade.
• Em toda relação ecológica há
custos e benefícios;
• Cada indivíduo está olhando os
seus próprios interesses;
• O que importa é manter o
benefício líquido positivo.
8. Relações Ecológicas
• Intraespecíficas
• Harmônicas
• Interespecíficas
• Intraespecíficas
• Desarmônicas
• Interespecíficas
• Simbiose;
• Protocooperação;
• Comensalismo;
• Inquilinismo;
• Epifitismo;
• Foresia.
•
• Parasitismo;
• Herbivoria;
• Predatismo;
• Amensalismo;
• Competição.
• Colônia;
• Sociedade.
• Canibalismo;
• Competição.
8. Relações Ecológicas
8.1 Harmônicas Intraspecíficas
• 8.1.a) Colônia
• 8.1.b) Sociedade
8. Relações Ecológicas
8.2 Harmônicas Interespecíficas
• 8.2.a) Simbiose
• 8.2.b) Protocooperação
• Relação de exploração mútua!
• O Saldo é positivo para ambos.
8. Relações Ecológicas
8.2 Harmônicas Interespecíficas
• 8.2.c) Comensalismo
• 8.2.d) Inquilinismo / Epifistismo
O
inquilino
obtém
abrigo
(proteção) ou ainda suporte no
corpo da espécie hospedeira.
Inquilinismo também pode ser
definido como um caso específico
do comensalismo.
8. Relações Ecológicas
8.2 Harmônicas Interespecíficas
• 8.2.f) Foresia
Seres vivos se utilizam de outros como meio de locomoção.
Cracas (crustáceos fixos), que se instalam em organismos móveis (moluscos gastrópodes,
por exemplo), fixando-se sobre uma concha.
8. Relações Ecológicas
8.3 Desarmônicas Intraespecíficas
• 8.3.a) Canibalismo
• 8.3.b) Competição
8. Relações Ecológicas
8.4) Desarmônicas Interespecíficas
• 8.4.b) Herbivoria
• 9.4.a) Parasitismo
Parasitismo: Vespa Cotesia flavipes atacando uma lagarta
• 8.4.c) Predatismo
• 8.4.d) Amensalismo
A árvore eucalipto (Eucalyptus
globulus)
secreta
algumas
substâncias por suas raízes que
afetam e impedem o crescimento
de todas as plantas que estão ao
seu redor. Isso diminui a
competição local por água e
nutrientes,
e
concede
ao
eucalipto a fama de árvore de
fácil adaptação.
8. Relações Ecológicas
8.4) Desarmônicas Interespecíficas
• 8.4.a) Competição
• Exploração do mesmo recurso;
• Interferência.
• Ambas têm consequências negativas, pois qualquer
uma das espécies cresceria muito mais se estivesse só.
9. Sucessão Ecológica
A sucessão ecológica refere-se à colonização sucessiva e contínua de um lugar por
algumas espécies, acompanhada da extinção de outras, seguindo uma escala temporal.
Espécies chegam em um ambiente, causandoo alterações:
• Quantidade de nutrientes no solo;
• Microclima;
• pH;
• Disponibilidade de água...
• É criada condições para a chegada de novas
espécies;
• Alterações das comunidades ao longo do
tempo.
9.1) Sucessão Primária
A sucessão primária ocorre em habitat
inicialmente desprovido de qualquer
forma de vida.
• Primeiro ambiente a se instalar em um
local estéril (ex.: ilha vulcânica).
9.2) Sucessão Secundária
• Não passa por todas as etapas da
sucessão;
• SERES E CLÍMAX.
9. Sucessão Ecológica
Máximo de desenvolvimento: comunidade CLÍMAX
Local estéril comunidades pioneiras  ECESE.
Aumento da complexidade
biológica local  Comunidades
intermediárias (SERES)
9. Sucessão Ecológica
Mudanças ocorridas ao longo da sucessão:
Aumento da diversidade
• Há um maior número de seres vivos no habitat.
Aumento da biomassa
Obs.: Para a biomassa aumentar,
PPL > 0, ou seja TF > TR.
A comunidade clímax não cresce
mais e consome tudo que produz.
• Aumento e complexificação das teias tróficas
Diminuição da P.P.L
PPB = PPL + Respiração
PPL = 0
PPL = PPB - Respiração
9. Sucessão Ecológica