Ecologia Wbio O QUE É MEIO AMBIENTE ? Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bemestar 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) 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. Níveis de Organização • • • • • • • Célula Indivíduo Espécie População Comunidade Ecossistema Biosfera Níveis de Organização • Espécie Grupo de todos os indivíduos que, cruzando entre si, deixam descendentes férteis. • População Grupo de organismos de uma mesma espécie que habitam uma determinada área, numa determinada época/ período. • Comunidade Agrupamento de populações de determinada área e período. Níveis de Organização • Ecossistema Comunidade + meio ambiente. Seres vivos + coisas não vivas. Parte biótica + parte abiótica. • Biosfera Camada da Terra que compreende o lugar de vida (bio = vida + sfera = camada). Conjunto de todos os ecossistemas. O maior ecossitema. ECOSSISTEMA • Componentes bióticos – Seres vivos • Componentes abióticos – “Meio ambiente” – Fatores físico-químicos • Luminosidade • Umidade • Nutrientes – solo • Temperatura 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. 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); •Água doce (LIMNOCICLO ou DULCÍCOLA); •Marinho (TALASSOCÍCLO). Os biociclos, por sua vez, são, também, subdivididos em BIÓCORAS. Estas se caracterizam pela homogeneidade da paisagem. São exemplos: florestas, campos, desertos, no epinociclo; rios, lagos, açudes, no limnociclos e atol, mar morto, oceanos, no talassocíclo. BIOMAS, são grandes ecossistemas caracterizados pelo clima, flora e fauna. Teia alimentar Produtividade Primária Líquida Produtividade Secundária Líquida Pirâmides • Formas de representar quantitativamente as relações alimentares. • Esquema gráfico da transferência de matéria e energia nos ecossistemas. • Perda de matéria e energia em cada nível trófico, na forma de CALOR. • Tipos: Números, Biomassa e Energia. Pirâmide de energia Cada barra representa a energia retida no nível trófico durante um certo período de tempo. Nunca é invertida Pirâmide de biomassa Cada barra expressa a quantidade de biomassa presente naquele nível. Inverte nos ecossistemas aquáticos devido à alta produtividade do fitoplâncton. Pirâmide de número Cada barra representa o número de indivíduos. Invertida nos casos de parasitismo ou pragas. Ciclo da Matéria no Ecossistema Ciclo !!! Importância dos produtores e dos decompositores: orgânica inorgânica Ciclo do Oxigênio Ciclo do Nitrogênio Em que consiste a adubação verde • É a prática de se plantar uma ou mais espécies vegetais , deixando-as em superfície ou incorporando-as ao solo, visando melhorar a fertilidade do solo. Alimentação Colônias Harmônicas Intra-específicas Desarmônicas Sociedades Competição Canibalismo Protocooperação Relações Ecológicas Harmônicas Mutualismo Comensalismo Inquilinismo ou Epibiose Interespecíficas Epifitismo Forésia Desarmônicas Parasitismo Predatismo Competição Herbivoria Amensalismo ou Antibiose Esclavagismo 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. 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. Bactérias Coral Colônia heteromorfa Flutuador Alimentadores Protetores Colônia de Physalia 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 Rainha (Fértil) Castas Zangão (Fecundação) Operárias (Estéreis) Operárias alimentando ninfas Operárias alimentando futura rainha • Cupins Reprodutor alado (aleluia ou siriri) Operário Soldado Cupinzeiro Formigas Içá ou tanajura (fêmea de uma saúva) Bitus Castas Cortadeira Jardineiras Soldados 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 (+/+) • Associação entre indivíduos de espécies diferentes onde há benefício para ambas as partes. Sua coexistência não é obrigatória. Paguro e Anêmona 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 Comensalismo (+/0) • 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. Hiena Comida Leão •Inquilinismo (+/0) • Quando uma espécie usa outra para se proteger. Ex.: Peixe agulha (Fierasfer) e holotúria. Epifitismo (+/0) Quanto uma espécie (orquídeas) usa a outra apenas como substrato e nada retiram do corpo da planta Forésia (+/0) Quando uma espécie usa a outra como meio de transporte. Carrapicho Mosca Ácaro 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 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 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. Mimetismo 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 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 (Coloração de advertência) 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. 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 HOLOPARASITAS (Cipó-chumbo) HEMIPARASITAS (Erva-de-passarinho) 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 (+/-) 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. 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; 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 INÍCIO TRANSIÇÃO ECESE SERE CHEGADA DE SERES PIONEIROS (COLONIZADORES) APARECIMENTOS, EXTINÇÕES E ALTERAÇÕES NA ABUNDÂNCIA DE POPULAÇÕES ESTABILIDADE CLÍMAX ESTABILIDADE NA COMPOSIÇÃO DAS COMUNIDADES. Principais tendências no decorrer das sucessões CLÍMAX ECESE AUMENTO DA BIOMASSA AUMENTO DA BIODIVERSIDADE AUMENTO DA COMPLEXIDADE DAS TEIAS ALIMENTARES ECESE SERE P>R P>R PL > 0 PL > 0 P >1 R P >1 R PRODUTIVIDADE (P): FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO (R) PRODUTIVIDADE LÍQUIDA (PL) PL = P - R CLÍMAX PL = P – R P=R PL = 0 P =1 R Local Desabitado Desenvolvimento Comunidade clímax Alterações nas condições ambientais Substrato aberto Organismos se estabelecem Novos organismos se estabelecem Estabilização da Comunidade e das Condições do meio Pioneira Sere (s) Clímax Variabilidade das condições ambientais Complexidade estrutural e funcional do ecossistema EROSÃO QUEIMADAS