Ecologia das Populações e das Comunidades

Ecologia Geral I
Carlos de Matos
2006/2007
Introdução
O que é a Ecologia?
O estudo da Ecologia
A Ecologia estuda as relações dos seres vivos entre si e dos seres vivos com o
ecossistema.
Para alguns autores, a Ecologia é uma ciência que se pode servir da Física (no
estudo da relação entre metabolismo e tamanho ou temperatura). A Ecologia pode ser
aplicada a uma célula, podendo estudar-se a relação entre a produção de uma proteína e
temperatura. É, assim, possível, aplicá-la à relação entre o meio e um organismo ou ao
ecossistema. Para alguns autores, a Ecologia é um encontro entre várias ciências. A
Ecologia pode aplicar-se a migrações, ao comportamento dos animais ou à conservação,
por exemplo. Há também investigadores que se debruçam apenas sobre a Ecologia
teórica, ao trabalho com modelos.
A Ecologia aplica-se a organismos, a populações ou a comunidades. Uma
população é um conjunto de indivíduos da mesma espécie que coexistem no mesmo
espaço e tempo. Uma comunidade é um conjunto de populações coexistentes. O que se
estuda para os organismos é diferente do que se estuda para as populações. Nestas
últimas estuda-se a taxa de natalidade, por exemplo. A Ecologia estuda também ao nível
do ecossistema, que engloba a comunidade e o meio físico e químico (abiótico) que
ocupa, e nesta dimensão debruça-se sobre a cadeia alimentar, a produção e os
carnívoros de 1ª e 2ª ordem, por exemplo. A Ecologia pode ainda aplicar-se a um nível
global, que estuda o fluxo global de nutrientes, entre outras coisas.
Teste de hipóteses
As observações e outros trabalhos de campo (de recolha) são uma parte dos
estudos de Ecologia mas há, no entanto, a possibilidade de nunca se contactar com o
campo.
Segundo a Lei da Competição, duas espécies não podem ocupar o mesmo nicho
ecológico. MacArthur, observando o comportamento de aves de um bosque que se
alimentavam de insectos, observou que elas tinham regimes alimentares diferentes.
Ocupavam nichos segregados, pois competiam. Uma teoria não pode ser explicada
experimentalmente, mas podem elaborar-se hipóteses encaixadas nessa teoria que
podem ser explicadas daquela forma. Uma hipótese é uma suposição que pode ser
testada. Ao estar hipóteses, existe uma hipótese nula e uma hipótese alternativa. Para
testar que certa salinidade afecta a sobrevivência de uma espécie de peixe, a hipótese
nula será que concentrações crescentes de salinidade não afectam a espécie e hipótese
alternativa advogará o contrário, que a espécie é ameaçada.
À medida que se avança para zonas mais frias, mais próximas dos pólos,
aumentam as reservas lipídicas. Esta é uma correlação clara. Dois factores
aparentemente dissociados podem ter uma correlação mediada por um terceiro factor.
Certas experiências mostram correlações, mas não as explicam, necessariamente. Por
vezes, para se saber o papel de um factor particular podem efectuar-se experiências
laboratoriais, mas a limitação reside no facto de haver uma simplificação do que se
passa no mundo real. No campo podem fazer-se manipulações. Podem, por exemplo,
fazer-se medições nas plantas e na quantidade de azoto e pode, também no campo,
2
fazer-se uma manipulação dos níveis de azoto e averiguar-se o resultado. Em alguns
casos, as experiências não podem ser feitas com manipulações ou no laboratório. Os
resultados devem ser replicados, pois outros factores podem estar presentes, mas nem
sempre é possível.
Em Ecologia procura-se entender o funcionamento dos ecossistemas, o
funcionamento dos sistemas vivos. Por exemplo, apenas uma pequena parte da energia
armazenada pelas plantas (a produção primária) é consumida por insectos e muitas aves
consomem insectos. Uma hipótese que se poderia pôr traduzir-se-ia pela possibilidade
de as aves serem responsáveis por esse baixo consumo por parte dos insectos. Para se
testar a hipótese poder-se-ia isolar as árvores das aves, com redes e medir a biomassa
produzida. Um controlo seria relativo aos dados recolhidos em árvores próximas sem
protecção contra aves. No que diz respeito ao controlo para efeitos experimentais, devia
atender-se a que as redes poderiam interferir com a produção primária, pelo que era
relevante colocar também sectores com redes que permitissem a entrada de aves. A
experiência foi feita para verificar se a ausência das aves levava ao aumento da
herbivoria. As aves podem não ser as únicas a controlar os herbívoros. A predação é
outra. Algumas plantas produzem compostos que tornam a digestão mais lenta. Neste
caso excluíram-se as aves mas, por vezes, podem fazer-se inclusões. Juntam-se duas
espécies e procura-se observar o efeito numa outra.
Em trabalhos experimentais pode não utilizar-se apenas a planta pretendida e
solo, mas outras plantas e também consumidores. Estes sistemas chamam-se de
mesocosomos ou microcosmos.
3
A relação entre os organismos e o seu meio ambiente
A Ecologia é a relação entre os organismos e o meio. As condições ambientais
não são homogéneas na biosfera e os organismos não estão distribuídos ao acaso no
meio ambiente. Eles dependem do meio ambiente. Há ambientes frios e outros quentes,
por exemplo.
Evolução por selecção natural
Relativamente à evolução por selecção natural, há indivíduos diferentes e
algumas das características diferentes têm variação hereditária. Pode fazer-se contas
para se saber o tempo que uma espécie leva a colonizar o planeta. Os propágolos são
mais numerosos que os indivíduos. Uma espécie tem a capacidade potencial para
povoar todo o planeta mas, na prática, isso não acontece, devido ao facto de, por vezes,
os indivíduos não chegarem à idade de se reproduzirem e de, por vezes, a taxa de
reprodução ser pequena. Os indivíduos de uma população diferem no número de
descendentes, que depende das características dos progenitores e do meio. Estes passam
algumas características à descendência.
As borboletas Betullaria ____ (assim chamada por pousar em bétulas, de cor
branca) foram os primeiros seres estudados relativamente ao melanismo industrial. As
mais escuras passavam mais despercebidas em zonas industrializadas, mais negras. Os
ventos foram responsáveis pela propagação da poluição. A certa altura, o número de
borboletas melânicas diminuiu, devido à diminuição da poluição. A poluição e as
respostas dos organismos a esse fenómeno permitem observar a selecção natural.
As plantas da espécie Anthoxanthum odoratum que se desenvolvem em zonas
com baixa quantidade de zinco não se desenvolvem bem em zonas ricas em zinco. Em
ambientes particulares, desenvolvem-se indivíduos adaptados a esse habitat.
Os tentilhões das Galápagos tiveram origem numa única espécie vinda do
continente. Nas Galápagos existem, actualmente, 14 espécies com diferentes tamanhos e
diferentes bicos. Os colonizadores terão encontrado diferentes nichos e especializaam-se
diferentes espécies, algumas que se alimentam de sementes e outras de insectos, por
exemplo. Todas as espécies são muito próximas, como se vê por hibridação do DNA.
Sobre as mesmas pressões evolutivas, os organismos podem adquirir
características semelhantes. Um exemplo é o do tubarão, do Ichthyosaurus, do golfinho
e do pinguim. O formato do corpo destes animais é semelhante; todos estes animais
vivem em ambientes aquáticos, muito viscosos, e a forma do corpo semelhante é
vantajosa para todos. Os cactos, da América, e a Euforbia, da África, são semelhantes.
Estes são dois exemplos de convergência evolutiva. Os jacintos-de-água são plantas
aquáticas que crescem muito rapidamente e removem a poluição mas, no entanto, o
crescimento é muito grande e leva ao obscurecimento do meio onde vivem e ao
desaparecimento dos seres aquáticos. Esta espécie e uma Pteridófita são muito
semelhantes, mas muito distantes. Os tigres-dente-de-sabre, algumas aves e alguns
mamíferos da África e da América do Sul são também exemplos de convergência
evolutiva. Esta é um processo pelo qual diferentes espécies submetidas à mesma pressão
evolutiva desenvolvem características morfológicas ou fisiológicas semelhantes.
O paralelismo é uma irradiação semelhante em locais diferentes. Um exemplo
deste processo é a semelhança entre alguns animais placentários e alguns marsupiais. As
pressões selectivas na Austrália eram semelhantes a outras. Em dois lagos dos Estados
4
Unidos desenvolveram-se peixes semelhantes com antepassados diferentes. Nos dois
lagos houve colonização por diferentes espécies e radiação evolutiva, tendo-se
desenvolvido espécies diferentes.
5
O ambiente físico: temperatura
Condições do meio
No que se refere às condições do meio, há dois tipos factores que vão
condicionar a distribuição no meio: factores físicos e factores químicos.
condições
organismos
Os recursos, sejam alimentos ou nichos ecológicos, são consumidos pelos
organismos (são coisas consumidas). As condições, como a temperatura e o pH, não são
consumidas pelos organismos (os organismos não comem o pH nem a temperatura),
mas afectam os organismos (vão afectar os organismos). A maioria das espécies
apresenta óptimos para a sua manutenção, numa estreita gama de condições. Não há
crocodilos no Mondego pois as condições do meio não têm os recursos necessários nem
a temperatura adequada.
Performance pode ser decomposta em sobrevivência, crescimento e
reprodução. Se houver um grande afastamento do óptimo, estas três actividades são
postas em causa. O limite superior pode estar mais próximo do ponto óptimo que o
limite.
(As plantas precisam de Cu2+ para a síntese de pigmentos fotossintéticos).
Homeotermia e poiquilotermia
Homeostase é a capacidade de manter um ambiente interno constante face a um
ambiente externo cambiante. Existem diferentes tipos de regulação da temperatura: a
regulação homeotérmica, que ocorre nos “animais de sangue quente” e na qual há uma
tendência para manter a temperatura do corpo mais ou menos; e a regulação
poiquilotérmoca, que ocorre em “animais de sangue frio”, que tendem a seguir as
temperaturas externas, mas podem, no caso dos animais ectotérmicos, regular a
temperatura interna com determinados comportamentos. Os animais homeotérmicos são
endotérmicos. Nos organismos endotérmicos a temperatura é constante para diferentes
temperaturas exteriores enquanto que, nos animais ectotérmicos, a temperatura varia
com a temperatura do meio ambiente.
Trocas de calor em ectotérmicos
O caso da flor-do-árctico é um exemplo das trocas de calor em organismos
ectotérmicos. Os raios de luz são concentrados no meio e um insecto alimenta-se do
pólen e é capaz de regular a temperatura. Se a planta tem a temperatura elevada, isso
garante-lhe mais insectos, pois se a temperatura dos insectos é elevada, o metabolismo é
mais elevado (entre os 15 e os 20ºC o processo metabólico é mais elevado). O Verão
6
árctico é mais curto (dura um ou dois meses) e, neste período, os animais têm de se
reproduzir.
A maioria dos organismos desenvolveram sistemas para compensar as alterações
das temperaturas ambientais regulando a sua temperatura interna.
O ambiente térmico
A energia é ganha e perdida por diferentes vias. Uma delas é a radiação, como é
o caso dos raios de Sol (um exemplo é o das lagartixas ao Sol); na condução, um
mecanismo usado por ectotérmicos, há trocas térmicas por _______________________;
na convecção, há transferência directa de calor de ou para água ou ar em movimento; na
evaporação, há perdas de calor por evaporação de água à superfície dos organismos.
Alterações calóricas = metabolismo (ganho de E)
– evaporação  radiação  condução  convecção
Na lagartixa que ocorre nos Andes, quando está Sol o animal coloca-se sob a sua
incidência em cima de detritos vegetais para ganhar energia por radiação. Este animal
regula a temperatura do corpo.
Os gafanhotos da espécie Gemnula pellucida são capazes de regular a
temperatura do corpo. São animais que, quando estão sujeitos a temperaturas elevadas
desenvolvem uma pigmentação clara, mais reflectora. A sua temperatura pode ir quase
até aos 30ºC. O metabolismo é mais elevado a altas temperaturas e os fungos não
crescem a mais de 28ºC. Portanto, os gafanhotos a 30ºC asseguram a sua sobrevivência
e aumentam o metabolismo.
Concluindo, os organismos ectotérmicos possuem mecanismos para controlar
(acelerar ou travar) as trocas térmicas com ambiente.
Coeficientes térmicos e graus – dia
Coeficiente térmico
No escaravelho da batateira, o consumo de O2 dá-se em função da temperatura.
A 10ºC o consumo de O2 é x e a 20ºC o consumo aumenta. Se a temperatura diminui, o
metabolismo aumenta e o contrário também se verifica. O metabolismo aumenta
exponencialmente com a temperatura. O coeficiente térmico é representado por Q10 e,
se Q10 = 2,5, por cada aumento de 10ºC na temperatura as taxas metabólicas aumentam
2,5 vezes.
Nos organismos endotérmicos a longevidade é previsível, enquanto nos
ectotérmicos não, pois a sua taxa de crescimento e desenvolvimento depende da
temperatura. A temperaturas baixas, os animais, metabolicamente, funcionam muito
devagar. A temperatura controla o crescimento. Um animal, um bicho-de-conta, mas
aquático, tem uma longevidade de 2 anos num lago da Suécia e uma longevidade de 2
anos e 2 meses no lago ao lado. Neste caso, a temperatura é muito importante e controla
a taxa de crescimento.
7
O conceito de graus-dia (tempo e temperatura) / tempo fisiológico
Como foi referido, na relação crescimento/temperatura, o crescimento aumenta
com a temperatura. Na determinação dos graus-dia, tem de se calcular a temperatura
limiar para o crescimento e determinar a percentagem de desenvolvimento por dia a
uma dada temperatura, acima do limiar (= %d). Depois, calcula-se o número de dias
necessários para o desenvolvimento completo, á temperatura considerada (= 100/%d).
Dizer que um organismo cresce 10% por dia significa que são precisos 10 dias. Graus
por dia são o número de dias necessários para o desenvolvimento vezes o número de
graus acima do limiar para o desenvolvimento (no exemplo 4: 20 - 6).
T limiar para o desenvolvimento – 16ºC
20ºC  5,7%/dia
taxa de crescimento
200
nº de dias necessários para o desenvolvimento =
= 17,5
2,5
17,5  4 = 70ºdia
(20-16)
30ºC – desenvolvimento 20%/dia
100/20 – 5 dias para o desenvolvimento
5  14 = 70ºdia
O valor de graus-dia é constante por espécie. A espécie do exemplo necessita de
70 dias para o desenvolvimento.
a 20ºC
70ºdias
28ºC
? 70ºdias
é sempre constante
Se se souber a relação graus-dia / temperatura, sabe-se prever ____. Em zonas
temperadas, uma determinada espécie de borboleta ou gafanhoto, nunca aparecerá no
mesmo dia, mas sim no mesmo grau/dia.
Temperatura, distribuição e abundâncias
A temperatura é dos ____ mais importantes nos seres vivos, especialmente nos
ectotérmicos, pois, nestes organismos, afecta a actividade metabólica, o crescimento, o
consumo de recursos e outros fenómenos. A temperatura influencia a distribuição dos
organismos. A temperatura é importantíssima na distribuição dos seres e no ciclo de
8
vida dos organismos ectotérmicos. O ciclo de vida dos animais ectotérmicos de zonas
temperadas é influenciado pela temperatura, que limita também a distribuição dos
organismos.
As temperaturas elevadas podem levar a problemas, maioritariamente
relacionados com as enzimas, que, quando expostas a tais condições, desnaturam. O
congelamento afecta a vida, uma vez que a formação de cristais de gelo danifica as
células. Os organismos não costumam viver abaixo de 0ºC (o ponto de solidificação da
água), pois a água congelada leva ao aumento do volume e ao rebentamento das
estruturas. No entanto, existem mecanismos que permitem alguma resistência ao
congelamento, dois meios de viver abaixo destas temperaturas. O glicerol ou
glicoprotreínas baixam o ponto de congelamento, formando uma solução anticongelamento. As glicoproteínas podem também impedir a formação de cristais de
gelo, possibilitando “supercooling”. Os organismos podem possuir até 10% de glicerol
nos fluidos, que diminui o ponto de fusão, ou de glicoproteínas (em insectos, anfíbios
ou répteis), que impedem a formação de cristais de gelo permitindo aos organismos
manterem-se vivos a temperaturas mais baixas.
Organismos endotérmicos
Os animais endotérmicos estão isolados; as temperaturas exteriores podem
aumentar ou diminuir muito e a temperatura corporal mantém-se. Na endotermia
existem vários mecanismos de isolamento: pelo, penas, gordura e circulação periférica.
Existem mecanismos que mantêm a temperatura corporal mesmo que as temperaturas
exteriores diminuam. Os animais endotérmicos produzem calor, mantendo, assim, a
temperatura. Tremer produz calor e existem hormonas que podem ser libertadas e que
levam à mobilização de reservas lipídicas. Quando está calor, a temperatura pode ser
baixada através do aumento do ritmo cardíaco e da deslocação do sangue para a
periferia do corpo, para arrefecer. Uma vantagem dos animais endotérmicos é que
apresentam uma maior distribuição geográfica, por suportarem diferentes temperaturas.
A vantagem reside no facto de o óptimo fisiológico se estender por uma gama elevada
de temperaturas, mas o preço a pagar é a necessidade de muita energia para regular a
temperatura. A endotermia ou a ectotermia não são necessariamente mais evoluídas,
pois ambas podem ser vantajosas dependendo da zona.
As zonas térmicas são intervalos de temperatura em que os animais vivem. Nas
zonas tropicais a amplitude térmica é pequena, mas existem zonas com amplitudes de
cerca de -30 a +30 (cerca de 70º). Um dos mecanismos utilizados na regulação térmica
em ambientes extremos é a circulação de contra-corrente. Não há organismos
endotérmicos verdadeiramente aquáticos porque a água tem cerca de 10 vezes menos
oxigénio que o ar. Um peixe, para respirar, “engole” água que passa pelas guelras,
lâminas muito finas que absorvem oxigénio, pelo que haverá assim uma grande perda
de calor, pois a água absorve cerca de 300 mais vezes o calor que o ar. Há animais
aquáticos endotérmicos, que não absorvem oxigénio a partir da água, têm espessas
camadas de gordura que os isolam e cuja circulação se dá por um mecanismo de contracorrente. Este mecanismo consiste na troca de fluidos que estão a fluir e existem duas
situações. Os peixes, ao respirarem, têm, nas guelras, circulação de água e de oxigénio e
para um sentido vai a água e para outro o sangue. O sistema de contra-corrente também
se aplica às extremidades dos endotérmicos e permite minimizar as perdas de calor. À
medida que o sangue se desloca do tronco para a periferia, perde calor para o meio e
para o sangue venoso, minimizando-se as perdas. Neste processo, o sangue vai
9
perdendo calor para o sangue venoso à medida que se desloca para a periferia e vai
aquecendo quando regressa.
Investigadores verificaram que o atum mantém a parte interna do corpo a uma
temperatura superior à do meio. Neste peixe, ao contrário do que acontece com os
humanos, em que a temperatura é mais ou menos uniforme no corpo, a temperatura do
exterior é inferior à do interior. O atum mantém a temperatura do interior alta fazendo
contracções musculares.
Uma mariposa da Malásia gera calor por movimentos musculares das asas. Estes
animais não têm a uma temperatura constante, mas conseguem mantê-la acima da
temperatura exterior.
Existe uma planta, a costela-de-adão, que vem das zonas tropicais e cujo interior
tem uma temperatura 4ºC superior à do exterior, o que serve para atrair insectos.
A regra de Allen refere que, em espécies equivalentes, as extremidades dos
animais de zonas quentes são maiores que as do animais de zonas mais frias. Isto
verifica-se até nos humanos. É mais fácil conservar a temperatura se a superfície de
contacto com o exterior for menor. A regra de Bergman diz que os animais de zonas
mais frias têm tendência a ser maiores. Um maior volume auxilia na manutenção da
temperatura.
10
O ambiente físico:
a água, a humidade e o balanço hídrico
Água na atmosfera e no solo
A água é importantíssima para a distribuição dos organismos e as adaptações
dos animais às condições ambientais permitem conhecer a sua distribuição. Pode
quantificar-se a água atmosférica em termos de densidade da água na atmosfera (DVA,
densidade de vapor de água), que é dada pela quantidade de vapor de água por
unidade de volume. A humidade relativa é dada pela DVA sobre a DVA da atmosfera
saturada vezes 100.
A humidade pode variar muito ao longo do ano. A temperaturas baixas, a
quantidade na atmosfera é baixa. Por isso é que se dá a condensação ____ poucos
milímetros na superfície de um vidro.
Balanço hídrico em animais terrestres
Aquisição e perda de água
Há várias formas de absorver, de adquirir, água: bebendo-a, ingerindo alimentos
(alface, por exemplo) ou absorvendo água da atmosfera. As plantas, ao realizarem a
fotossíntese, produzem vários componentes orgânicos, como glicose, a partir de dióxido
de carbono e água.
6CO2 + 6H2O
C6H12O6
O metabolismo de glicose produz, em parte, água, e alguns organismos
conseguem satisfazer a necessidade de água por metabolismo de glicose.
Existem também algumas vias de perda de água: os organismos perdem água por
excreção (urina, por exemplo) ou pelo suor. Os cães e outros animais não transpiram e
regulam a temperatura arfando e passando a língua pelo corpo, perdendo, assim, água, e
arrefecendo.
Os animais de zonas desérticas têm diferentes modos de adquirir água. Na
Namíbia (que fica na parte Sul de Africa) há zonas desérticas junto da costa atlântica.
Há um escaravelho que, de madrugada, arrefece, está frio, e a água vinda dos ventos
frios do mar condensa junto do insecto e ele consome-a. Neste animal, 80% da água é
adquirida assim. Os alimentos contribuem com 3% e o metabolismo com 17%. O ratocanguru, maioritariamente, obtém água por oxidação de compostos e pelos alimentos,
podendo nunca beber. As perdas de água, nestes animais, fazem-se de vários modos,
fundamentalmente por excreção.
Conservação de água
Reter água é um factor selectivo, pois os animais que consigam reter água em
zonas secas são mais favorecidos. Diferentes tartarugas têm diferente capacidade de
reter água. Para se medir a capacidade de reter água pode colocar-se a tartaruga num
________, pesá-la, e pesá-la de novo depois de algum tempo. A perda de peso é devida
11
à perda de água, mas deve ter-se em consideração eventuais situações. Depois pode
relacionar-se o tempo com a perda de água.
Dependendo da zona onde vivem, os animais perdem mais ou menos água: em
zonas húmidas perdem mais e em zonas secas menos. Em ambientes extremos, a
regulação da água “anda de braço dado” com a temperatura. Para regular a quantidade
de água, em zonas quentes, minimizam as perdas e maximizam a absorção, e isto aplicase a animais, como camelos, ou a plantas, como cactos. As estratégias de regulação da
quantidade de água em animais e plantas são semelhantes: procura-se minimizar a perda
e maximizar a absorção. Tal como o cacto, o camelo é capaz de absorver muita água,
mas o primeiro armazena muita água e o camelo armazena gordura, que pode ser usada
na produção daquele composto. O cacto, para além de não ter folhas, tem uma
superfície para transpiração muito reduzida. Os espinhos da superfície, brancos,
reflectem a luz solar. O camelo não transpira, tem um isolamento grande à superfície do
corpo e uma temperatura corporal superior a 40ºC. Consegue sobreviver com
temperaturas muito altas e assim é mais fácil regular a temperatura corporal (por ser
alta). O camelo tem uma superfície exposta grande, mas vira-se de forma a se expor
pouco ao Sol.
Para se evitarem perdas de água, pode haver excreção com menos água, ou haver
um revestimento impermeabilizante. Os animais utilizam as ceras para a água não sair.
Seres diferentes em ambientes iguais podem ter formas semelhantes de regular a
água, mas há animais que, embora vivam no mesmo ambiente, regulam a quantidade de
água de forma diferente. Ás horas de maior calor, mais secas, é mais difícil manter a
temperatura. Num exemplo, um escorpião vive em buracos durante o dia, evitando as
perdas mais significativas, que se dão nesse período. O seu metabolismo é baixo, pelo
que não tem uma grande necessidade de alimento, tem um ciclo de vida lento e uma
maior longevidade. O seu exosqueleto tem cera que impede a perda de água. A cigarra,
por exemplo, vive de dia, e a vantagem reside no facto de existirem menos predadores.
Estes animais exploram um microhabitat específico, em que as temperaturas são altas. É
possível monitorizar a temperatura corporal da cigarra, recorrendo a sondas do tamanho
de cabelos, e verificou-se que, a temperaturas altas, a temperatura da cigarra se mantém
a 40 ºC. Observou-se, pela instalação de eléctrodos na superfície da cigarra, que ela
transpira. Ela regula a temperatura (água) por transpiração e, se houver ar húmido
quente, a sua temperatura aumenta. A cigarra regula a temperatura pela perda de água,
mesmo no ambiente quente. Estes animais são Hemipteros, apresentando o primeiro par
de asas endurecido. A armadura bocal destes insectos permite conhecer o tipo de
alimentação: alguns são carnívoros e sugam animais, e outros herbívoros. A cigarra em
questão tem um apêndice picador-sugador. Pica as árvores e suga água, que evapora por
poros e é retida caso eles sejam tapados por cera. Nos desertos em que vive, existe água
a grandes profundidades e as árvores absorvem-na.
Nos animais de climas secos, a urina pode ser muito concentrada e as fezes
relativamente secas. Nos animais terrestres, na expiração, sai água e dióxido de carbono,
e alguns conseguem recuperar muita desta água. Estes animais, em que se incluem os
cães, têm narizes frios (e húmidos, consequentemente), onde a água condensa. Os
animais do deserto estão expostos a temperaturas elevadas. Alguns regulam a
temperatura por transpiração, alguns vivem de noite e outros fazem migrações
sazonais.
O excesso de sais pode ser eliminado pela urina, mas nos ambientes desérticos
isso é desastroso, porque também se perde água. Alguns animais, como aves e répteis,
têm glândulas que eliminam sais. As tartarugas têm glândulas dessas perto dos olhos e a
eliminação de sais pode ser vista quando põem ovos.
12
Os herbívoros alimentam-se de plantas com água e carbono. O problema é
encontrar azoto, e o seu tamanho varia muito de acordo com a alimentação naquele
elemento. Os carnívoros têm muito azoto e o problema é eliminá-lo. Nos animais
aquáticos, em que não há escassez de água, a excreção dá-se por NH3+ para o meio. Este
composto é muito tóxico e os Mamíferos excretam ureia.
Balanço hídrico em plantas
Animais e plantas regulam os sais e a água.
A água passa por membranas para compartimentos com soluções mais
concentradas, até que a pressão osmótica seja equilibrada com a pressão atmosférica.
As plantas, para absorverem água, produzem compostos como açúcares, que aumentam
a pressão osmótica. O fluxo de água para as folhas é contínuo, desde a raiz, e a água é
perdida pelos estomas.
Como foi dito, em ambientes secos, a “estratégia” é minimizar as perdas e
maximizar os ganhos. Algumas plantas têm pêlos que criam um microambiente mais
húmido, entre os estomas e o exterior. As câmaras com estomas são mais ou menos
húmidas, o que reduz a perda de humidade por estas estruturas.
As plantas têm vários compostos orgânicos, como açúcares. As plantas que
vivem em ambientes salinos, como os mangais, têm de ter mais sais na raiz e têm de
eliminá-los, e são as folhas que eliminam os excessos de sais.
Balanço de água e sais em organismos aquáticos
Os organismos aquáticos precisam de regular sais e água.
Nos organismos de água doce, a quantidade de sais dos seres vivos é superior à
do ambiente e vai haver tendência para a água entrar. Há tendência para a água entrar e
entra. Os peixes de água doce eliminam-a urinando, e nas guelras têm estruturas que
permitem reter sais da água. As larvas de Dípteros vivem em poças, onde se acumulam
algas, de que elas se alimentam, e não têm estruturas locomotoras, deslocando-se por
movimentos do corpo. As larvas têm glândulas que recolhem cloro e sódio do meio
ambiente e a água entra.
No mar, as quantidades de sais no exterior são maiores que no interior. Os
animais estão constantemente a perder água pelas guelras e, por isso, bebem
constantemente. Eles concentram cloro e sódio e largam-nos no ambiente. Um Díptero,
provavelmente de outra espécie do mesmo Género, tem glândulas na parte direita que
eliminam sais.
Os ambientes costeiros são bons para se observarem adaptações. Nas poças
deixadas pela maré, no Verão, a temperatura da água vai subir e a salinidade aumenta
devido à evaporação. Se chover (torrencialmente), a salinidade diminui. Os animais das
poças estão expostos a grandes variações de salinidade. Alguns Copépodes colonizam
essas poças e, para regular a água e a salinidade, são capazes de produzir rapidamente
aminoácidos, com o objectivo de ter uma pressão osmótica semelhante à do meio. Estes
animais procuram estar em equilíbrio osmótico com o meio. Se a salinidade diminui
muito, metabolizam rapidamente aminoácidos, enquanto que, se a salinidade aumenta,
eles produzem aminoácidos (alaninas, principalmente).
Como foi dito, no ambiente marinho, a água tem tendência a sair para o meio,
com maior quantidade de sais. A pressão osmótica, nos peixes marinhos, é maior no
13
exterior. Os tubarões e as raias (animais marinhos) desenvolveram uma forma de igualar
a pressão osmótica com a do exterior produzindo compostos orgânicos. Estes animais
sintetizam ureia, que causa uma pressão osmótica total que iguala a pressão osmótica da
água do mar. Eles precisam de muito pouca energia para regular o teor de sais. A
concentração de sais no interior é ligeiramente superior à do exterior e há tendência,
como nos peixes de água doce, para entrar a água. As glândulas das guelras funcionam
de maneira a tirar cloro e sódio do ambiente.
14
Adaptações a ambientes variáveis - Aclimatação
Alterações genéticas
Um ciclo de vida é definido como o conjunto de eventos que se sucedem
durante a vida de um indivíduo. No ciclo de vida do gafanhoto, os estádios são:
Ovo – Estágio(E)1 – E2 – E3 – E4 – Adulto
Estes estágios são relativos à fase larvar. A história de vida (life history)
corresponde aos aspectos quantitativos dos estágios do ciclo de vida, como quanto
tempo dura, durante quantos dias, etc. Todos os seres vivos tendem a maximizar o
tempo de vida, a reprodução e outros eventos. Há espécies em que é vantajoso prolongar
a fase larvar e outras em que é vantajoso prolongar a fase adulta.
O ácaro (pertencente aos Aracnídeos, que têm quatro pares de patas) vive num
ambiente em que há variações extremas. Muitos estudos são feitos em desertos porque
são ambientes extremos e porque existem poucas espécies vivas. Os biólogos procuram
perceber a vida. Uma questão consiste em saber porque é que o ácaro em causa vem à
superfície no Inverno quando as temperaturas são amenas e um dia depois de haver,
pelo menos, 8 mm de chuva. Estes animais têm um comportamento um pouco estranho.
Porquê fazer isto? Eles fazem-no para maximizar o crescimento, o seu desenvolvimento
e a reprodução. Quando eles aparecem também surgem térmitas, que chegam ao deserto
em dias com temperaturas elevadas e após 8 mm de chuva. Está sincronização ocorre
porque estes ácaros são carnívoros e vêm à superfície para comer e para acasalar.
Depois enterram-se e fazem migrações na terra, no subsolo. As condições ambientais
não se mantêm estáveis e os ácaros agem de modo a maximizar a sua sobrevivência.
Como são organismos ectotérmicos e pequenos, precisam de pouca energia (os
crocodilos também são seres ectotérmicos, mas são grandes).
Aclimatação
A aclimatação é uma alteração biológica reversível, como resposta a uma
alteração no ambiente. É uma deslocação na gama das tolerâncias fisiológicas
significativas de um indivíduo e é acompanhada de adaptações fisiológicas (implica a
alteração de todo o processo fisiológico). Os lípidos e as enzimas de animais de
diferentes temperaturas são diferentes. A aclimatação não é mais do que a deslocação
das gamas de tolerância de uma espécie ou de um indivíduo (a uma temperatura).
Numa actividade observou-se a aclimatação de peixes, que eram submetidos a
diferentes temperaturas e cuja actividade era medida. Diferentes animais eram
aclimatados a diferentes temperaturas. Os animais aclimatados à maior temperatura
(25ºC) não apresentam actividade a certas temperaturas baixas (ou mais altas). Voltar
para baixas temperaturas leva à reversão da situação.
Outro exemplo de aclimatação é o facto de, quando se vai para zonas de grande
altitude, poder haver dores de cabeça devidas à falta de oxigénio. A elevadas altitudes,
os níveis de oxigénio diminuem, e isso provoca dores de cabeça. Depois, ocorre síntese
de glóbulos vermelhos, para que haja uma adaptação. Se se estiver uma semana a
elevadas altitudes, o ____ sofre aclimatação, havendo produção de mais glóbulos
vermelhos. Este processo, a aclimatação, é reversível.
15
Respostas durante o desenvolvimento
Algumas respostas, como as que ocorrem durante o desenvolvimento, são
irreversíveis. A pigmentação do gafanhoto da espécie Gastrimargus africanus é um
caso de uma resposta irreversível. Quando os indivíduos crescem na estação seca são
castanhos, quando crescem na época seguinte são azuis-escuros, e quando crescem no
início da estação das chuvas são verdes. Há segregação de pigmentos na epiderme, que
responde à segregação hormonal que, por usa vez, responde a um dado ____. O animal
não muda de cor, não é como o camaleão. A sua cor é determinada de modo a ser igual
à do meio, mas só pode alterar quando o gafanhoto sofre uma muda (perda do
exosqueleto, em que há um novo por baixo). Como foi referido acima, no ciclo de vida
do gafanhoto há as seguintes fases:
Ovo – Estágio(E)1 – E2 – E3 – E4 – Adulto
Nos estádios E1 e E2 o indivíduo pode ser verde. Há uma muda, em que se perde
o exosqueleto, e, se o animal estiver num ambiente verde, mantém-se verde, enquanto
que, se estiver num ambiente castanho, fica castanho.
Estas respostas encontram-se em plantas e animais que vivem em meios com
variações persistentes (este tipo de respostas encontra-se, em geral, em plantas e animais
de habitats com variações persistentes). Para plantas, a heterogeneidade espacial cria
variações nas condições, favorecendo este tipo de respostas.
Respostas a alterações mais drásticas no ambiente
A resposta a variações persistentes é dada pela aclimatação, enquanto que a
resposta a variações mais persistentes é dada durante o desenvolvimento. Em ambientes
com variações ainda mais persistentes, há outras respostas, de três tipos. As respostas a
alterações mais drásticas no ambiente podem ser distinguidas nas formas seguintes:
armazenamento de energia, dormência ou migrações.
Armazenamento de energia
Nas respostas a alterações mais drásticas no ambiente pode haver
armazenamento de energia, como acontece nos camelos, mas não necessariamente
corporal. Quando o camelo tem água à disposição bebe grandes quantidades. Os animais
árcticos armazenam muita gordura, muita energia para o Inverno.
Alguns gaios enterram bolotas no solo durante o Verão para poderem comer no
Inverno, e sabem aonde as esconderam.
Dormência
Alguns animais entram em dormência, períodos em que se minimiza o gasto de
energia. Os ursos baixam o ritmo cardíaco e hibernam, gastando muito pouca energia.
Há um sapo americano que, durante um período mais frio, baixa a sua temperatura
corporal e chega praticamente a congelar.
Pode-se entrar em dormência em ambientes frios, mas também em ambientes
quentes, que é o caso de um insecto.
16
Migrações
Há diferentes movimentos migratórios. Há movimentos que se dão em resposta
ao meio ambiente, no sentido de procurar melhores condições.
Movimentos circadianos e tidais
Os movimentos circadianos são os movimentos que se dão durante 24 horas,
enquanto os movimentos tidais são os movimentos da maré. Circadiano é relativo ao
ritmo diário e tidal (do inglês tide) é relativo à maré.
Os caranguejos apresentam movimentos migratórios tidais, movimentando-se
com as marés, e ao fazê-lo exploram dois ambientes. Vão-se mexendo ao longo da
costa, explorando diferentes ambientes.
O plâncton é um conjunto de organismos microscópicos (seres vivos
unicelulares e, alguns, coloniais; muitos são microscópicos e muitos são algas), que
vivem em suspensão, na água, ao sabor da corrente, embora possuam movimentos
natatórios próprios. Eles deslocam-se de acordo com a corrente, mas também
apresentam movimentos que lhes permitem explorar dois ambientes: a camada
superficial de água e a camada inferior de nutrientes. As algas, à superfície, realizam a
fotossíntese, retirado dióxido de carbono e necessitando de nutrientes como fósforo e
azoto que vão retirar à camada inferior. Existem movimentos porque, assim, conseguem
explorar duas ambientes.
Movimentos sazonais entre habitats
Os movimentos sazonais podem dar-se entre vales e montanhas ou entre terra e
água. Há mamíferos que se movimentam entre as montanhas e as planícies. Os animais
vivem na montanha e, quando a temperatura baixa, vão para o vale por causa do gelo.
Na Primavera há degelo e os animais sobem para a montanha para evitar a água. Nesta
estação, como há degelo, há nutrientes nas montanhas (à superfície) e, portanto, os
movimentos para lá são vantajosos.
Os gnus seguem o padrão das chuvas e, provavelmente a informação para este
comportamento está nos genes.
Migrações de longas distâncias
Normalmente, quando se fala em migrações pensa-se em migrações a longa
distância. Diversos animais (que terão evoluído) efectuam migrações. Pássaros
(Passeriformes), patos, mamíferos marinhos, como baleias, mamíferos terrestres, como
renas (Rangifer tarandus) e o atum (Thunnus thynnus) migram. Deve considerar-se que
a perda de espécies pode ter implicações muito grandes no ecossistema.
As renas migram entre a taiga e a tundra em grupos de um quarto de milhão.
As andorinhas migram ao longo do ano. Na zona Paleácrtica (que corresponde à
Europa e à Ásia; a zona Neárctica é relativa à América do Norte), as andorinhas surgem
(vêm) na Primavera e vão embora no Inverno. Eles não chegam nessa altura por causa
do Sol bonito ou pelos aromas primaveris. Elas são insectívoras e é na Primavera que
têm mais alimento. Na Primavera há muitos insectos e é por isso que as andorinhas
chegam. Desta forma maximizam a sua sobrevivência. As andorinhas chegam a África
depois das (quando surgem) as primeiras chuvas, altura em que há mais alimento. As
andorinhas migram da Europa para a África e da África para a Europa. Invernam na
17
África e vêm para a Europa no Verão, indo-se embora quando a quantidade de recursos
desce. O que estes animais fazem é explorar dois ambientes, aproveitar o melhor de dois
climas. As migrações das andorinhas seguem corredores ecológicos e são o mais
directas possível.
Estes padrões de migração são genéticos, mas provavelmente são condicionados
por outros factores, como, por exemplo, pela disponibilidade de alimento.
O pisco-de-peito-ruivo não migra no sul da Europa. As cheiçoeiras vivem
sempre no Verão, mas só se reproduzem no Verão do hemisfério Norte. A andorinhado-mar-árctico explora, também, o melhor que há de dois ambientes.
No caso dos lobos-marinhos, o macho e a fêmea reproduzem-se numa pequena
ilha da América do Norte. As fêmeas migram para a zona da Califórnia e os machos
migram para a zona do Canada, o que diminui a competição pelos alimentos.
Alguns mamíferos marinhos migram quando a água do ambiente circundante
começa a congelar, em procura de zonas onde a àgua não esteja gelada.
O rouxinol-comum é um visitante de verão enquanto a mobelha-pequena é um
visitante de Inverno. Estas últimas são aves aquáticas que se reproduzem noutro sítio e
vêm passar o Inverno a Portugal. Vão para o Sul, para sítios onde no Inverno há água
líquida. A felosa-musical é um migrante passageiro. As cegonhas também migram, mas
algumas são sedentárias.
Exemplo: Duas viagens migratórias
a) Enguias
Só no século XX se soube onde as enguias nascem, no Mar dos Sargaços. Estes
animais fazem viagens migratórias entre os rios e o mar e reproduzem-se no Mar dos
Sargaços, a grandes profundidades. Os movimentos migratórios fazem-se da costa da
América do Norte para a Europa, mas não vão directamente para a Europa devido às
correntes, passando 8 anos no mar e 7 no rio (aproximadamente). A migração dá-se
então na ordem:
Mar dos Sargaços  Rios  Mar dos Sargaços
Quando regressam ao Mar dos Sargaços reproduzem-se e morrem. A enguia
juvenil tem mais de 8 cm ( 5 cm) e é designada de Leptocephalo. ____.
São organismos endotérmicos e 80% dos músculos são gordura. É a acumulação
de gordura no ____ que faz com que migrem.
Uma questão consistirá em saber qual é a vantagem deste movimento
migratório. As enguias irão para o rio porque há mais alimento e estão mais protegidas
contra os predadores. No entanto, isto são suposições, não havendo nenhuma explicação
____.
b) Salmões
Os salmões do Pacífico (há 8 espécies) vivem no mar, crescem, acumulam
energia (acumulam também muita gordura), desovam nos rios e morrem. Os juvenis
descem os rios e morrem no mesmo sítio onde nasceram.
18
Movimentos migratórias de invertebrados
Os invertebrados também fazem movimentos migratórios.
As borboletas-monarca têm um ciclo de nascimento e reprodução. Vivem no Sul
do Canadá e um dos sítios importantes para a reprodução é a cidade do México. No Sul
há reprodução, que origina descendentes que vão para o Norte e que se reproduzem lá,
originando os seus descendentes. ____
As espécies Vanessa cardui e Vanessa atalanta fazem uma única viagem
migratória na sua vida.
Os gafanhotos apresentam três fases: solitária, em que há procura de alimento
independentemente dos outros, transitória e gregária, em que as feromonas aumentam
no ar e os gafanhotos actuam em conjunto. Os movimentos migratórios são respostas à
quantidade de alimento, pois densidades muito elevadas acabam por esgotar os recursos.
As feromonas induzem migrações e os animais vão-se embora, pelo que o alimento já
não se esgota.
Navegação
Nos albatrozes-de-Laysan, Diomedes immutabilis, a indicação de como viajar é
o fotoperíodo. A Ilha de Midway é a ilha mais isolada do planeta. Grupos de 8
albatrozes foram levados para várias partes do mundo e, dos 8 animais levados para
outro sítio, regressaram 7.
Há vários sistemas de navegação:
- Estrelas - algumas espécies navegam à noite e durante o dia param e não
voam. Fazem-se experiências num planetário, onde ser pode manipular as
constelações.
- Campo magnético - utilizado pelos pombos correios.
- Luz polarizada - algumas aves migram durante o dia, devido à luz
polariozada, mas não se conhece muito bem este assunto.
- Parte visual - também é muito importante.
Nos peixes, o salmão regressa ao sítio em que nasceu pelo odor, pelo cheiro.
Cada rio tem uma constituição química diferente.
19
As populações
Conceitos básicos
Uma população é um grupo de indivíduos da mesma espécie que co-ocorrem no
mesmo lugar e ao mesmo tempo. A estrutura das populações inclui:
- densidade e espaçamento dos indivíduos no habitat;
- proporção de indivíduos de várias classes de idades;
- sistema de acasalmento;
- estrutura genética;
- razão entre os sexos;
- outras parâmetros.
A demografia é o estudo de parâmetros estatísticos vitais das populações, como
as densidades, a dispersão, a estrutura de idades, a mortalidade, a natalidade.
Uma questão relativa às populações consiste em saber porque razão existe uma
espécie num sítio e não noutro. A abelha-africana foi introduzida e produz muito mais
mel que a Apis melifera, mas é muito mais agressiva. Um espécie existe num
determinado sítio porque as condições desse sítio são favoráveis e porque os recursos
são suficientes. Outra questão consiste em saber porque é que uma determinada espécie
cresce e se estingue.
Determinação do tamanho de uma população
A determinação do tamanho de uma população pode ser feita de várias formas.
Pode ser feita por contagem total, por exemplo em árvores e grandes da savana, ou por
amostras de populações, de solo ou água, por exemplo, por unidade de área / volume.
Podem usar-se índices de abundância, por exemplo em baleias, das quais não se pode
fazer uma contagem ou uma amostragem. O uso de índices de abundância é
parcialmente eficaz. Pode ser feito por exemplo, entre o pico e São Miguel, pela
contagem de quantas baleias se observa. De ano para ano pode ver-se se a população
aumenta ou não. Noutro exemplo, se os excrementos de lontra diminuírem, a população
diminuiu, e se aumentarem, a população também o fez. Outro método é a marcação e
recaptura, em que, para uma marcação inicial de M indivíduos e uma segunda
amostragem de n indivíduos contendo x marcados, a população N será:
nM
N=
x
A marcação e recaptura é a forma mais simples, mas é importante que a marca
não afecte a sobrevivência.
20
Classificação dos organismos de acordo com o seu ciclo de vida
Em Ecologia estudam-se as relações entre os organismos e o meio. Medir
populações é importante e é possível prever o número de indivíduos de uma população,
mas para isso é necessário medir alguns parâmetros. Deve ter-se em conta o modo de
vida, pois alguns animais, os animais semelpáricos, só se reproduzem uma vez,
enquanto outros, os iteropáricos, se reproduzem várias vezes. Algumas espécies têm
um ciclo de vida anual e todos os que nascem na Primavera acabam por morrer no
Outono. No salmão do Pacífico há um grande investimento na reprodução e depois
morrem. É um animal semelpárico. Os organismos iteropáticos vão colocando uma
pequena parte de energia na reprodução e podem reproduzir-se várias vezes. O
objectivo é ir colocando organismos no meio ambiente. Tudo o que não morre após a
reprodução é iteropátrico e o Homem é um organismo deste tipo.
O investimento na reprodução (animais semelpáricos e iteropáricos) e a
sobreposição de gerações são parâmetros importantes. Os animais semelpáricos têm
muitos descendentes e investem muita energia na reprodução, enquanto os animais
iteropáricos têm descendentes maiores e podem exercer cuidados paternais. Alguns
animais têm vida longa.
Num ambiente efémero, como uma poça, os organismos vão crescendo e, a certa
altura, põem o máximo de energia na reprodução, reproduzem-se e morrem. Há
isópodes com ciclos de vida de dois anos que crescem durante os dois anos,
reproduzem-se e morrem. Nos organismos anuais não há sobreposição de gerações.
Padrões de sobrevivência
Nas tabelas de vida relacionam-se várias idades com a mortalidade dessas
idades, e a partir daí podem fazer-se curvas de vida.
Espécies com ciclos anuais
O gafanhoto-europeu tem um ciclo de vida anual e, no final, todos os exemplares
desaparecem. Numa tabela de vida tem-se, primeiramente, as classes de idades. A
primeira coisa que se faz é uma estimativa do número de ovos que existem no campo
(em Maio), e depois contabilizam-se os indivíduos do estádio I e dos outros estádios,
posteriormente. Calculam-se, depois, proporções ou percentagens, para que se façam
comparações com os dados de outro local. De seguida, calcula-se a proporção de
indivíduos que desaparece em cada estádio, e pode então calcular-se uma taxa de
mortalidade. Para calcular o número de indivíduos que morrem, determina-se a
diferença do número de indivíduos entre estádios. A taxa de mortalidade é calculada
relativamente ao número total de indivíduos de uma certa classe de idades. Assim, para
se realizarem os cálculos, é necessário conhecer as classes e o número de indivíduos em
cada uma. A taxa de mortalidade é muito grande do ovo para o estádio I, isto é, muitos
ovos não originam estádios seguintes, pois alguns são destruídos e outros não se
desenvolvem, por exemplo. Só os adultos se reproduzem
Pode calcular-se o número médio de ovos produzidos pelos indivíduos. Se x é a
probabilidade de sobrevivência que é dada por 1-qx, a taxa de mortalidade, a taxa
reprodutiva básica, que é designada por R0, é dada por:
21
 Fx
ovos produzidos
R0 =  lxmx =
ax
número de indivíduos total da população, no início
(população inicial)
O segundo membro da equação não faz sentido neste caso, pois só um estádio se
reproduz, mas isto nem sempre acontece. Se R0 é superior a 1, a população tem
tendência a aumentar, e o contrário também é verdade. Se R0 for igual a 0,5, a
população tem tendência a ser reduzida a metade.
R0 =  lxmx
sobrevivência
potencial reprodutor
A taxa de reprodução depende da sobrevivência e do potencial reprodutivo.
Estes estudos podem fazer-se em animais ou plantas.
A taxa de incremento calcula-se dividindo o número de indivíduos de um ano
pelo número de indivíduos do ano anterior.
=
Nt + 1
Nt
Para saber o número total de sementes produzidas multiplica-se o número de
indivíduos e o número médio de sementes, para cada estádio.  é igual a R0 quando os
organismos são anuais e não há sobreposição de gerações. R0 é o número médio de
sementes. É o número que se usa para conhecer a população do futuro, mas isto só se
aplica a indivíduos em que não há sobreposição de gerações.
Espécies que se reproduzem várias vezes e que apresentam sobreposição de
gerações
Murie fez uma tabela de vida para ovelhas, que são caçadas pelos seres humanos
e por lobos. O investigador apanhava as ovelhas mortas e calculava a idade em que
desapareceram (pelos chifres, pelos dentes ou por outros métodos). Depois determinou
o número de indivíduos que desapareciam em cada estágio e, a partir daí, fez uma tabela
de vida. A partir do número de indivíduos determinou-se o número de indivíduos em
cada estádio. É necessário saber a idade do desaparecimento, e o resto é calculado. Os
números obtidos foram determinados num só ano, sem que se tenha seguido os animais
durante toda sua vida. A conclusão a que chegou é que os lobos matam as ovelhas com
mais eficácia, mas incidem sobre ovelhas velhas, fora da idade de reprodução. Ele fez
uma curva de sobrevivência, que é representada em escala logarítmica. A taxa de
sobrevivência, excepto no primeiro caso, é elevada, mas desce muito no final da vida.
Há três tipos de curvas de sobrevivência, em diferentes populações. As curvas de
vida podem ser acentuadas no final e atenuadas no início e o contrário também ocorre.
Em alguns casos, há proporcionalidade.
22
Tabelas de vida de coortes e tabelas de vida estáticas
Coorte é um conjunto de indivíduos que nascem ao mesmo tempo. Nas tabelas
de via de coortes seguem-se os seres ao longo da sua vida, mas só são feitas quando os
animais vivem pouco tempo. Na tabela de vida estáticas recorre-se aos dados da
mortalidade. As tabelas de vida de coortes e as tabelas de vida estáticas dão resultados
muito semelhantes.
Se se quiser trabalhar com vírus, não se trata com os vírus, mas com os
indivíduos infectados. Os parâmetros são vários, como o número de indivíduos
infectados, a capacidade dos vírus de contaminar outros indivíduos e a taxa de
sobrevivência.
A tabela de vida e as curvas de sobrevivência permitem conhecer o crescimento
das populações. Olhando para a tabela de vida é possível adquirir muita informação. Em
carvalhos, o gráfico mostra que o número de carvalhos vai diminuindo. Se houver
poucos indivíduos jovens, a população está em decadência.
Dimâmica de populações – como é que as populações crescem e
como se mantêm?
Há um milhão de anos atrás havia 1 milhão de habitantes humanos. Há cerca de
10000 havia menos habitantes no planeta do que há hoje em Portugal. Devido há peste
bubónica houve um baixo e houve um grande aumento na época industrial.
As populações não são constantes. No caso das pragas, de gafanhotos, por
exemplo, e na produção de animais, como peixes, é necessário conhecer a dinâmica das
populações. Também é necessário perceber como funcionam as populações para
conservar espécies.
Populações com gerações discretas
Malthus determinou que, caso haja recursos ilimitados, as populações crescem
indefinidamente. Darwin verificou que, na verdade, as populações não aumentam assim,
havendo um factor limitante, a morte dos indivíduos. Os que desaparecem são os menos
aptos. O quociente entre o tamanho da população num período e o tamanho no período
anterior dá-nos o facto (λ) pelo qual se multiplica o tamanho da população para se saber
o tamanho da população no período seguinte. Para uma geração x:
Nt = N0λt
Multiplica-se tantas vezes quantas as gerações passadas. O crescimento da
mosca doméstica poderia levar a uma população com o tamanho da Terra, mas isso não
acontece.
R0 =  lxmx =
 Fx
ax
23
Este crescimento é o crescimento geométrico. O modelo geométrico só é
aplicado quando os organismos são adicionados á população em intervalos discretos,
como plantas anuais.
Populações com sobreposição de gerações
O modelo não se pode aplicar a organismos colocados continuamente na
população, a gerações sobrepostas. Neste caso, o número de indivíduos acrescentados
na população não diz muita coisa. Em duas populações de diferentes tamanhos mas com
o mesmo incremento (1106), a taxa de crescimento é diferente. A taxa de crescimento
não é dada pelo incremento, mas pela relação entre o incremento e o tamanho da
população. As taxas de crescimento para populações em que há sobreposição de
gerações podem ser positivas, negativas ou nulas.
ΔN
=B-D
Δt
__ (M - mortalidade)
__ (N - natalidade)
Para populações fechadas, em que há adição contínua de indivíduos à população,
a taxa de crescimento é dada pela diferença entre a natalidade e a mortalidade. A
população só cresce se a natalidade for maior que a mortalidade.
ΔN
=r
NΔt
taxa intrínseca de desenvolvimento
população inicial
dN
= rN
dt
Nt – N0
= rN
dt
Nt = N0ert
tamanho no futuro
A alteração de indivíduos na população é dada pela taxa de crescimento e pelo
tamanho inicial da população.
24
Em 1890 havia 20 indivíduos de uma população de focas e a taxa de crescimento
era de 9%. Aplicando a fórmula:
2006 = ?
Nt = N0ert
rt = 0,09  116 = 10,44
ert = 34200
N0ert = 34200  20 = 684000
De facto, a população ultrapassa o meio milhão de indivíduos. Este modelo
explica-a quando os indivíduos são adicionados de uma forma contínua e não discreta.
Modelo geométrico e modelo exponencial
No modelo geométrico, a população tem tendência a crescer quando λ ou R0 (o
número médio de descendentes por indivíduo) é maior que 1. No modelo exponencial,
a população cresce se r for maior que 0, decresce se for menor que 0 e mantém-se se for
igual a 0.
Modelo logístico
As populações não crescem exactamente de acordo com o modelo exponencial.
O tamanho das populações naturais sobe, mas depois tende a estabilizar. Isto acontece
com aves (____), com ovelhas de Tasmânia, com paramécias e com cracas. A
estabilização acontece porque os recursos não são ilimitados. Quando aumenta a
densidade há menos alimento, nomeadamente para os juvenis, com menor capacidade
predatória. O tamanho afecta interacções sociais (pessoas) e os animais passam a ser
mais agressivos. A grande densidade facilita a dispersão de doenças e grandes
densidades atraem predadores, cujo tamanho populacional aumenta. Quando a
população aumenta muito, há um feedback negativo que mantém o tamanho. O modelo
logístico é dado por:
ΔN
K-N
K – capacidade do meio
= Nr
Δt
K
Se N < K, [(K - N) / K] > 0 e a população cresce, segundo o modelo geométrico.
Isto acontece no início. À medida que a população vai crescendo, o crescimento é mais
significativo. Quando N se aproxima de K, o crescimento torna-se menor e, se K for
menor que N, o crescimento é negativo, a população diminui. À medida que a
população vai aumentando, os recursos vão diminuindo, aumenta a competição e a
população diminui. Se K = N, o crescimento é 0. Ao introduzir K, a curva torna-se
sigmóide, próximo do que se passa na realidade.
Populações abaixo da capacidade de ambiente crescem, populações acima da
capacidade de ambiente diminuem e populações iguais á capacidade de ambiente
mantêm-se. Os modelos matemáticos permitem modelar o crescimento da população,
tendo os dados, mas muitas vezes não se sabe a capacidade do ambiente. Para
gafanhotos e andorinhas é difícil, mas talvez não tanto para trutas em tanques. O valor
25
usado é normalmente hipotético e varia com as condições. Dependendo do tempo,
podem haver mais ou menos recursos (plantas, por exemplo). A capacidade de ambiente
depende do meio e, numa cultura, é diferente para diferentes culturas.
Quando N é muito menor que K, a população tem tendência a crescer de forma
exponencial, muito rapidamente. O crescimento é maior no ponto de inflexão da curva.
Quando N é próximo de K, o crescimento é baixo. Em aquacultura e outras culturas, o
tamanho da população deve ser próximo do ponto de inflexão para que o crescimento
seja máximo e a mortalidade mínima.
Controlo das populações
Há populações cujos tamanhos dependem da densidade e outras que dependem
de outros factores. Algumas populações são controladas por factores dependentes da
densidade, enquanto outras são controladas por factores diferentes da densidade.
A própria densidade populacional limita o tamanho das populações. Se as
populações são elevadas, há uma maior acção dos predadores, maior acção de
parasitas e doenças, fome e competição. Em certas épocas, as águas dos rios podem
____ ____. Neste conjunto de factores, a competição é importantíssima.
Os factores independentes da densidade são cheias nos rios, fogos,
temperaturas, alterações bruscas na temperatura, entre outros. Neste caso, nunca se
atinge a capacidade de ambiente, pois a população é levada para baixo. Este segundo
conjunto de factores leva a que seja possível a convivência de espécies.
26
Categorias de interacções
Saber de Ecologia é saber como o mundo funciona. A Ecologia trata da
interacção dos organismos com o ambiente e da interacção dos organismos entre si, e há
espaço para relações interespecíficas, entre espécies. No mutualismo, ambas as
espécies saem favorecidas; na predação e no parasitismo, apenas uma espécie sai
beneficiada e outra sai prejudicada; na competição, ambas as espécies saem
prejudicadas.
Os recifes de coral são dos sistemas biológicos mais complexos. Ao contrário
das areias finas, existem sítios mais baixos e mais altos. Existem peixes territoriais que
patrulham o território e, ao fazerem-no, alimentam-se e são agressivos para com os
outros peixes. As interacções podem ocorrer entre indivíduos da mesma espécie ou
entre indivíduos de espécies diferentes, e ambas as espécies saem prejudicadas. Há
gasto de energia, na deslocação, alguns indivíduos podem ficar sem território e o acesso
a alimento pode ser reduzido.
Competição intraespecífica
Na competição intraespecífica, como os indivíduos pertencem à mesma
espécie, eles têm todos o mesmo objectivo, sendo a alimentação e todas as outras
actividades semelhantes. Se o alimento diminuir, há competição e alguns organismos
são privados do alimento. Só poderá haver competição se os recursos forem limitantes.
Um organismo privado do seu recurso pode crescer mais lentamente, pode crescer
menos, deixar menos descendentes e o risco de desaparecimento aumenta. A passagem
de genes diminui. Os indivíduos geneticamente menos aptos para apanhar alimento
numa situação de competição deixam menos descendentes. A competição intrespecífica
traduz-se num alteração do genótipo de uma população.
Tipos de competição
Os peixes são agressivos uns para outros. Os animais territoriais são muito
agressivos. Na competição por interferência, há contacto, há agressividade. Noutro
tipo de competição, na competição explorativa, não há agressividade, mas há um
diferente aproveitamento de recursos (da luz solar, no caso milho, por exemplo).
Efeitos da competição na mortalidade e na fecundidade
Há, assim, uma interferência na sobrevivência e na reprodução.
A competição intraespecífica (interespecífica) leva a uma alteração da taxa de
mortalidade. O Trilobium ou gorgulho alimenta-se de farinha e pode ser encontrado em
feijões e arroz, por exemplo, aparecendo como pontos pretos. Tem um ciclo de vida
curto e pode ser utilizado em estudos de Ecologia. Com o passar do tempo, a
mortalidade dos gorgulhos de uma caixa de Petri aumenta, mas, a partir de uma certa
altura, quando a densidade aumenta muito, a mortalidade também aumenta muito. Este
aumento de mortalidade como resultado do aumento da densidade resulta da competição
intraespecífica. Há indivíduos que utilizam os recursos e outros que são privados deles.
Ao início, a mortalidade era devida apenas às causas normais e a competição específica
leva ao aumento da mortalidade.
27
Quando as densidades de uma certa ave são baixas, a percentagem de animais
sem território é baixa. Quando a densidade é grande, a percentagem é bem maior. Os
machos sem território não se reproduzem (estas aves, passeriformes, usam o canto para
atrair as fêmeas). Para densidades elevados, o número de crias por ninho é menor. Se a
densidade é alta, a energia disponível é baixa e as próprias crias competem entre si (a
competição começa no ninho). O mais favorecido é aquele que nasce primeiro e que é,
portanto, maior. A densidades elevadas a taxa de sobrevivência é baixa e a densidades
baixas a taxa de sobrevivência é alta.
Numa outra experiência, o número de juvenis por fêmea diminui ao longo do
tempo, com o aumento do número de casais. Em 1971, cientistas, considerando que o
alimento era importante, puseram um vidro numa zona, dentro da qual as aves eram
alimentadas. Dentro do vidro, o número de juvenis era 4, enquanto, no exterior, era 1.
Para elevadas densidades, a mortalidade é elevada e a fecundidade é menor. Há
um ponto no qual, para uma dada densidade, a mortalidade e a natalidade são iguais. À
medida que a densidade aumenta, aumenta o número de indivíduos que morrem, e o
aumento é grande para grandes densidades. À medida que a densidade aumenta, o
número de indivíduos que nascem aumenta, mais ao início mas pouco para situações em
que a densidade seja alta. É possível relacionar estas entidades com o crescimento da
população. Os dois gráficos encontram-se. As populações têm um crescimento
sigmóide, como foi visto. No ponto de inflexão da curva, quando a diferença entre o
número de crias e o número de mortes é maior, o crescimento populacional é maior. A
densidade influencia, assim, a taxa de mortalidade e a taxa de natalidade.
Efeitos da competição no crescimento
Em rãs, quanto maior a população, mais demorado é o crescimento. As taxas de
crescimento são afectadas pela existência de competidores.
Em plantas, existe uma maioria de indivíduos com um certo tamanho médio e
indivíduos com tamanho abaixo e acima. Se a densidade for maior, a percentagem de
diferentes tamanhos varia. A semente (grão-de-milho) que germina primeiro começa a
desenvolver as suas raízes e a tirar nutrientes do solo, desenvolvendo-se mais em
detrimento das outras. Embora o número de indivíduos aumente, a biomassa mantémse.
Em lapas, elas vão sendo mais pequenas.
Lei da produção final constante
Em culturas de trutas, podem pôr-se diferentes números de trutas num tempo. No
entanto, a certa altura, a competição faz com que certos números altos não sejam
rentáveis. A partir de certos números, há uma maior mortalidade. Isto é conhecido pela
lei da produção final constante que estabelece que o produto entre a densidade e a
biomassa é constante.
A competição é um factor importantíssimo nas comunidades bióticas, que ocorre
entre espécies e dentro da mesma espécie. Leva à diminuição da taxa de consumo de
recursos, da taxa de crescimento, das reservas alimentares, ao aumento da mortalidade e
à diminuição da fecundidade. Isto leva a alterações genotípicas.
28
Competição interespecífica
Como foi referido, a competição intraespecífica ocorre entre indivíduos da
mesma espécie, enquanto a competição interespecífica ocorre entre indivíduos de
espécies diferentes. Neste último caso, os indivíduos de uma espécie privam outra de
recursos, e isso tem custos ao nível da sobrevivência e do crescimento. Só há
competição quando os recursos são limitantes. A competição altera a dinâmica das
populações e isso influencia a distribuição e a evolução.
Princípio da exclusão competitiva ou princípio de Gause
As cracas são Artrópodes que constroem estruturas à sua volta, competindo pelo
ambiente e pelo espaço. Há uma distribuição diferencial de diferentes espécies de cracas
de acordo com a altura da maré e isso é devido ao facto de terem nichos ecológicos
diferentes ou ao facto de competirem. Foram seleccionadas várias áreas: uma, o
controlo, foi mantida intacta, numa outra zona foi eliminada uma espécie e, noutra zona,
outra espécie. No local onde Balanus foi eliminado, a outra espécie ocupou o seu
espaço. Quando essa espécie era eliminada, a outra não ocupava o seu lugar, pois
viviam num sítio inacessível (mais alta). Havia, assim, competição.
Os crescimentos são sigmóides. Ao início é lento, depois acelera e, a certa altura,
a mortalidade e a natalidade equilibram-se. Nas experiências de Gause, duas espécies de
paramécias, com crescimento sigmóide, foram postas na mesma altura. Juntando P.
caudatum e P. aurela, a primeira desaparece. Na competição, uma espécie sai muito
mais prejudicada do que entra e o crescimento nunca é tão grande como se estivessem
isoladas. Juntando P. caudateum e P. bursaria, nenhuma delas desaparecia. Isto
acontecia porque ocupavam nichos diferentes (uma vivia na coluna) e porque se
alimentavam de formas diferentes (uma alimentava-se mais de leveduras; as paramécias
alimentam-se de leveduras, bactérias e outros pequenos organismos). Gause determinou
que dois organismos que ocupam o mesmo nicho não sobrevivem juntos.
Se duas espécies de Diatomácias forem postas juntas, a que necessita de menos
sílica (Synedra) mantém-se e a outra (Asterionella) desaparece. O resultado de uma
competição é o desaparecimento daquela que é menos vantajosa. Este tipo de
competição é competição por exploração, em que as espécies concorrem pelos recursos.
Na competição por interferência, como foi dito, pode haver agressividade.
Alelopatia
Algumas espécies sésseis (com pouca mobilidade) são grandes competidoras.
Algumas não competem só pelos recursos, mas usam também compostos químicos. Os
eucaliptos produzem óleos que se podem ir acumulando no solo e que repelem os
insectos. O solo seco, as altas temperaturas e os próprios óleos inflamáveis auxiliam o
início de incêndios, e isto leva à eliminação de competidores. Os eucaliptos
desenvolvem-se, depois, rapidamente.
A Salvia é uma planta que produz compostos que inibem a germinação, e isto
leva a que não se desenvolvam outras plantas nas redondezas, eliminando-se, assim,
competidores. A Salvia pode ser a única a usar os compostos.
As esponjas também segregam químicos que repelem competidores.
Os compostos que estas plantas ou animais sésseis usam são compostos
alelopáticos. São casos de alelopatia.
29
Competição interespecífica, nichos e recursos
As espécies que competem podem excluir-se mutuamente. Espécies
competidoras podem excluir-se mutuamente a níveis pequenos, mas coexistir a grande
escala. O nicho fundamental é o nicho potencial para uma espécie, com condições para
uma espécie sobreviver. O nicho real é mais pequeno porque a presença de
competidores (e/ou predadores) pode privar a espécie de parte do seu nicho. Só há
coexistência se o nicho não se sobrepuser. As espécies competem entre elas, mas as
diferenças fenotípicas levam a que haja uma ganhadora nata e uma perdedora nata.
As espécies vão competir não só por alimento, mas também por recursos como
água e luz. O facto de uma planta estar a ser afectada por competição por um recurso
pode afectar a sua competição por outro recurso. Uma planta mais alta recebe mais luz e
uma mais baixa, menos. Esta também tem menor capacidade de absorver substâncias
pela raiz.
Modelo de Lotka-Volterra
Hoje em dia a modelação ecológica é muito importante, pois permite conhecer o
crescimento das populações. A estimativa da subida do mar resulta de modelação
ecológica, e o mesmo acontece com a previsão do número de indivíduos de uma
população. Lotka e Volterra descobriram um modelo que pode explicar a coexistência
ou a eliminação de espécies em competição. É um exemplo de um caso em que
investigadores de certas áreas podem contribuir para outras.
ΔN
(K - N)
= rN
Δt
tamanho da população
K
capacidade de ambiente
taxa de crescimento
Um indivíduo, uma cobra, no exemplo, sofre pressão competitiva por parte de
indivíduos da mesma espécie e por parte de indivíduos de outra espécie. A competição
interespecífica é mais forte do que a competição intraespecífica e 10 indivíduos da
espécie 2 causam a mesma pressão que um indivíduo da espécie 1.
(N1+N2/10)
1,2 – capacidade de competição da espécie 2 sobre a espécie 1
1,2 será o coeficiente de competição (1/10)
N2  1,2 = N equivalentes (espécie 1)
Quando 1,2 é inferior a 1, a pressão competitiva da competição intraespecífica
é maior. Quando 1,2 é superior a 1, a pressão competitiva da competição
interespecífica é maior (menor).
30
ΔN1
(K1 - N1’)
N1 interespecífica
= r1N1
Δt
K1
Esta expressão permite saber a variação do número de indivíduos de uma espécie
sabendo o número de indivíduos e a capacidade de ambiente.
(K1 - (N1 + 12 N2))
ΔN1
= r1N1
Δt
K1
Esta expressão entra em linha de conta com a competição.
r1N1 (K1 - N1 - 12 N2)
ΔN1
=
Δt
K1
ΔN2
r2N2 (K2 - N2 - 21 N1)
=
Δt
K2
r1N1 (K1 - N1 - 12 N2)
0=
K1
0 = K1 - N1 - 12 N2
N1 = K1 - 12 N2
N1 = 0
N2 = K1/12
N2 = 0
N1 = K1
O que se pretende saber é em que situação a população 2 inibe o crescimento da
população 1. Admite-se que o crescimento da espécie 1 é nulo. Esta espécie não cresce
se o número de indivíduos for 0 e também se N2 for igual a 0. N1 não cresce quando N2
= K1/12 ou quando N1 atinge a sua capacidade de ambiente.
Estes modelos podem ser usados para elaborar gráficos. Acima ou abaixo da
linha dos gráficos individuais, existem situações de crescimento ou diminuição da
população. Fazendo uma linha que una K1 no eixo dos xx e K/12 (determinado
matematicamente) no eixo dos yy, sabe-se que, se a a população 1 estiver abaixo,
cresce, e, estiver acima, diminui. Também se pode fazer o mesmo para a espécie 2.
É possível juntar dois gráficos que expressem diferentes relações de quatro
maneiras. Juntando os gráficos (isoclinas) das duas populações, obtêm-se situações
particulares que permitem prever o futuro das espécies em competição. Numa situação
em que os dois competidores são muito fortes, o resultado inicial depende da densidade
inicial. Quando são competidores fracos, há coexistência. Numa (Na) situação em que a
linha não se cruza, há extinção de uma espécie, enquanto que, quando se cruzam, pode
haver coexistência. Noutro caso em que as rectas se cruzam, pode haver extinção de
31
uma das espécies ou convivência. Se N1 for maior que K1/12 e N2 for maior que K2/12,
há extinção de uma espécie.
Lotka e Volterra (Lotka-Volterra) determinaram que, se se tivesse duas espécies
em competição, elas coexistem ou uma delas extingue-se. O modelo de LotkaVolterra prevê 3 consequências da interacção competitiva. Pode haver exclusão de
uma espécie, exclusão de uma das espécies, dependendo das densidades
(necessidades) iniciais, ou coexistência. Gause já tinha determinado isto, mas Lotka e
Volterra determinaram um modelo que permite fazer previsões, desde que se conheça a
capacidade de ambiente e a capacidade competitiva. Para fazer modelação em duas
espécies que competem, é necessário conhecer as capacidades de ambiente e o
coeficiente de competição.
Existem vários pressupostos do modelo de Lotka-Volterra. O ambiente tem de
ser homogéneo, estável e sem flutuações, os movimentos migratórios são pouco
importantes, a coexistência pressupõe um equilíbrio estável, a competição é a única
interacção forte e significativa (exclui o parasitismo e a predação, por exemplo) e o
genótipo dos competidores mantém-se inalterado.
Heterogeneidade ambiental
A competição é importante em Ecologia e as espécies competidoras mantêm-se
porque o ambiente é heterogéneo.
As duas paramécias anteriormente referidas competiam e uma delas extinguiase, em cultura, mas mantêm-se, no ambiente.
Duas espécies de gorgulho do feijão, ou da farinha (Tribolium confusum e T.
castaneum), sobrevivem de forma diferente dependendo do ambiente. A competição
tem diferentes resultados dependendo do ambiente. As condições, no ambiente, vão se
alterando, e isso pode ser contabilizando em décadas ou séculos.
Os mexilhões (Mytilus) são competidores muito fortes que competem pelo
espaço. Se se colocarem, num sítio, mexilhões e algas verdes, as últimas extinguem-se.
No entanto, periodicamente, há tempestades que criam clareiras, e isso permite à
espécie mais fraca manter-se. De um modo geral, os mais fracos competidores são bons
colonizadores, colonizando muito rapidamente. Os mexilhões são colonizadores mais
fracos.
As tempestades da costa e os incêndios podem ser benéficos para os
ecossistemas. Quando são criadas clareiras dos competidores fortes, os competidores
fracos podem colonizá-las.
Em algumas situações, os primeiros seres a chegarem têm uma vantagem
competitiva. Isto acontece muito em animais territoriais e em plantas. Por exemplo, se
se colocarem 10 sementes de duas espécies de Bromus ao mesmo tempo, obtém-se 80%
de uma e 20% de outra, das quais a primeira é um melhor competidor. Se se aumentar o
número de dias em que se atrasa a colocação do melhor competidor, a percentagem do
pior competidor é maior (menor).
O ambiente é heterogénio e ambientes heterogéneos permitem uma alta
diversidade de espécies. Há uma alteração nas temperaturas nas quais se pode ____
____ pico óptimo para várias espécies. O caracol aquático Physa tem a abertura da
carapaça para a esquerda e o Lymnea tem-na para a direita, o que é uma forma de fazer
a sua difícil distinção. Estes caracóis vivem em charcos temporários na América e no
Canadá. O segundo é um pouco maior, também, e o tamanho pode influenciar a
capacidade competitiva. De uma forma geral, os animais com maior tamanho são
melhores competidores. Se só se tiver Physa, ele reproduz-se e põe ovos. Se só se tiver
32
Lymnea, ele cresce primeiro, e só depois põe ovos. Se se tiver ambas as espécies, Physa
reproduz-se enquanto Lymnea cresce antes de se reproduzir. Esta última põe mais ovos.
Em lagos pequenos, Physa reproduz-se enquanto Lymnea cresce, mas não chega a
reproduzir-se antes que o ambiente seque. O competidor forte é Lymnea, mas Physa
sobrevive neste último caso porque tem uma estratégia diferente, crescendo e
reproduzindo-se rapidamente antes que o ambiente seque. Por vezes, os competidores
fracos são eficazes em ambientes efémeros.
Há um trabalho interessante sobre competição entre moscas de excrementos de
vaca. As moscas vão encontrando bosta, vão comendo, pondo ovos, e deslocando-se
para outra bosta.
Um competidor forte d____ a que os seus indivíduos proliferem, mas o ambiente
é heterogéneo (patching). O competidor forte pode deixar espaços vazios que podem ser
utilizados pelo competidor inferior.
Diferenciação do nicho
Isto acontece em louva-a-deus e em formigas, há uma relação directa entre o
tamanho das armaduras bocais e da presa. As armaduras bocais dos insectos podem
mostrar-se desvantajosas se as presas não forem adequadas.
Duas espécies diferentes usam os recursos de uma forma diferencial, mas pode
haver, no entanto, uma gama de recursos comuns às duas espécies. Os indivíduos que
consomem gamas mais pequenas de recursos ____. Os indivíduos de uma espécie que
se alimentam dos recursos que outra também utiliza competem entre si e com os
indivíduos da outra espécie. Os indivíduos que usam recursos que essa espécie não
utiliza (que não ____ espécie utiliza) nó competem entre si (competição
intraespecífica). As competições têm os resultados habituais.
Se se tiver três espécies neste tipo de interacção competitiva, há deslocações no
nicho ecológico.
Um competidor forte que tenha muitos competidores pode ser afectado. O efeito
de muitas espécies numa espécie que seja um competidor forte pode ter um efeito nesta
última. A isto chama-se competição difusiva. A competição dá-se entre várias espécies
e uma outra, um competidor forte, e a vários níveis (temperatura, alimento e outros, por
exemplo).
Muitas das teorias de ecologia discutidas foram testadas em Aves, em Oxford.
Diferentes espécies de chapins vivem e alimentam-se em diferentes nichos. Num
trabalho, há cinco espécies que são competidores potenciais e que se mantêm porque há
separação do nicho, havendo diferenças no tipo de árvores ocupadas, na altura a que
vivem, no tempo e na dureza das sementes que consomem. Há diferenças no consumo
de sementes. Neste exemplo de chapins, cada um é diferente, mesmo na fisionomia, e
ocupa diferentes nichos. Eles existem em diferentes nichos ecológicos da floresta. É
difícil provar que há competição e, para provar que duas espécies competem, pode
eliminar-se uma espécie e ver se há colonização de um nicho. Outra explicação para a
competição é relativa ao facto de haver competição entre eles (tal como no exemplo das
cracas, em que elas ocupam diferentes nichos e competiam). Isto não informa nada
acerca da competição.
Experimentação
As experiências naturais podem ser feitas em populações simpátricas, que coocorrem, e populações alopátricas, separadas.
33
Os caracóis do Género Hydrobia ocorrem em zonas estuarinas e alimentam-se
de partículas. Num estudo feito na Dinamarca, observou-se o tamanho das conchas de
H. ulvae e H. ventosa. O tamanho das conchas é idêntico para populações alopátricas,
que não co-ocorrem, estando em estuários diferentes. Hydrobia com o mesmo tamanho
alimentam-se de partículas com o mesmo tamanho. Em estuários em que as duas
espécies co-ocorrem, uma das espécies tem maior tamanho. Quando se têm populações
simpátricas, há uma deslocação de carácter, resultante de competição.
Em diferentes tentilhões das Galápagos, em populações simpátricas, há uma
alteração dos tamanhos médios dos bicos de duas espécies. Isto é outro exemplo da
deslocação de carácter.
As relas cantam na Primavera e no Verão. Os machos cantam para atrair fêmeas,
e, quando em simpatria, duas espécies cantam de forma diferente, identificando-se. É
outro exemplo de deslocação de carácter, resultante de competição.
Em experiências com pombos da Nova Guiné é visível que a competição pode
alterar o habitat. Quando as três espécies estão juntas, cada uma ocupa um nicho, e,
quando só estão algumas, os nichos alteram-se. Uma explicação para a diferente
distribuição das três espécies era relativa ao facto de cada uma ocupar um nicho
ecológico, e outra poderá ser relativa ao facto de a distribuição ser mantida por
competição. Quando falta uma espécie, se o nicho de outra não lhe permitisse colonizar
o nicho vago (seu nicho), não havia competição. Como há, ela ocupa o seu nicho.
Predação
Numa relação entre dois, ou mais, organismos, eles influenciam-se uns aos
outros. A energia pode ser obtida através da produção de compostos orgânicos
(inorgânicos), normalmente na presença de luz. Na predação, um organismo, ou parte
dele, é consumido, e há animais herbívoros e carnívoros. No seu ciclo de vida, os
organismos consomem vários organismos. Os predadores grazers (como as ovelhas)
raspam e não levam ao desaparecimento das plantas. Geralmente os herbívoros não
levam ao desaparecimento dos organismos de que se alimentam. No parasitismo,
normalmente não se leva ao desaparecimento do organismo parasitado e um ser não se
alimenta de muitos organismos (a ténia alimenta-se de dois). A sanguessuga, como se
alimenta de vários seres, está na interface entre predação e parasitismo. Alguns seres,
como fungos e invertebrados, alimentam-se de organismos (animais) em
decomposição.
Protecção das presas contra predadores
O consumidor que deixa mais descendência é aquele que é o melhor predador.
Das presas, aqueles que não são consumidas deixam mais descendentes. Há uma
selecção de predadores e de presas mais sofisticados. A presença de um predador
influencia muito o ecossistema e a actividade dos animais. A presença dos predadores
faz com que as taxas de crescimento sejam menores, porque há menos encontros entre
as (com as) presas. Isto é visível em larvas de ____ na presença de libélulas, de peixes
ou de ambos.
Existem várias formas de defesa contra predadores.
34
Espinhos
Um protozoário e a pulga-de-água (Daphnia) apresentam diferentes formas caso
haja predadores ou não.
Os cactos têm espinhos como protecção contra predadores.
Casulos
As larvas de Tricópteros formam casulos que as protegem contra predadores e as
____ também protegem contra predadores. Estas protecções não protegem a 100%, mas
enquanto um predador manipula um dos indivíduos, os outros podem fugir. Os
Tricopteros são próximos das borboletas e os seus invólucros são feitos de areia.
Defesas químicas
Os eucaliptos têm protecções químicas, produzindo óleos protectores. Há locais
onde as folhas de eucalipto são postas sobre ____ para os proteger. As larvas de
Dípteros são decompositoras e a taxa de consumo de folhas de eucalipto pelas típolas
(um tipo de larvas de Díptero) é muito reduzida, porque elas não consomem as folhas
ou, quando consomem, elas são mortas. Sabe-se que são os óleos os responsáveis pois,
se forem isolados e postos nas folhas de amieiro (____ consumida), as larvas não as
consomem. Os óleos mantêm-se após a senescência.
Os compostos secundários são compostos não utilizados para fins metabólicos
(tipicamente defesa). Dos compostos nitrogenados distinguem-se a lenhina,
alcaloides, aminoácidos não proteicos e compostos cianogénicos; dos terpenoides
distinguem-se o látex, óleos essenciais e resinas; nas plantas antigas há fenóis.
Nas plantas de vida longa as defesas são quantitativas. Elas têm fenóis e
polifenóis que se ligam às enzimas digestivas, impedindo a digestão. Os polifenóis não
são venenosos, mas, a certa altura, o animal não consome mais. Os taninos são um tipo
destes compostos. A resposta é lenta, pois os animais consomem as folhas, mas só
depois há efeito. Isto é eficaz nas plantas de vida longa, como o pinheiro (que também
tem espinhos). Nas plantas de vida curta a estratégia outra, existindo compostos
tóxicos, como alcalóides, com uma acção muito rápida.
Nas defesas constitutivas, a planta está constantemente protegida, mas, se a
planta não esta constantemente a ser atacada, a produção de defesas pode ser cara. Nas
defesas induzidas, a sua concentração só aumenta após o ataque. Os agriões produzem
compostos tóxicos, mas apenas como resposta à herbivoria. Um animal que os comece a
consumir pára, pouco tempo depois.
Os animais também têm defesas químicas. O escaravelho Brachinus crepitans
tem uma glândula de água oxigenada que é transformada (hidrolisada) em água e
oxigénio. O oxigénio leva ao aumento do volume da câmara. A hidroquinona é
transformada em água e quinona e o oxigénio leva a que esta última, tóxica, seja
disparada.
As borboletas-monarca não são consumidas pelas aves, pois têm compostos
repelentes, que vão buscar às plantas. A borboleta-monarca não é afectada pelos
compostos das plantas e utiliza-os. Elas alimentam-se do suco das Euforbiáceas (com
seiva branca), não são afectadas pelos seus venenos e eles ficam no seu corpo. Uma ave
pode atacar uma borboleta e larga-a devido ao mau sabor. Ela pode desaparecer, mas a
ave vai aprendendo.
A relação predador-presa é uma “corrida aos armamentos”.
35
Cores crípticas
No oceano, em que quem for mais veloz consegue chegar à presa, os animais
não se podem esconder. Os chocos e as lulas usam cores para se camuflarem.
Alguns insectos, como alguns louva-a-deus, mimetizam folhas, como resultado
de selecção natural. Os Fagenídeosa, a que pertencem os bichos-pau, têm uma forma
estreita e um comportamento que lhes permite passar por paus. Há Tricópteros que, em
cima de folhas, não se vêm.
Cores chamativas - aposematismo
As cobras-coral são mais venenosas que as cascaveis e as cores avisam da sua
presença, para evitar que sejam atacadas. São animais de pequenas dimensões, vivem no
solo e fazem a espera às presas, pelo que conseguem predar. Elas alimentam-se de
insectos e pequenos mamíferos. Os mamíferos vêm a cores, mas alguns insectos não.
O uso de cores vistosas designa-se de aposematismo.
Mimetismo batesiano
Um insecto com um par de asas e um de alteres é um Díptero. Há um Díptero
com as cores de uma abelha, e os animais não atacam as abelhas nem aquele outro
insecto.
No mimetismo batesiano, os animais imitam (por exemplo, as cores) os animais
venenosos, evitando que sejam atacados. Isto também sucede com a cobra-falsa-coral,
cujas cores são semelhantes às da cobra-coral. Há louva-a-deus e traças que mimetizam
uma vespa.
Este mimetismo resulta, também, de selecção natural
Há borboletas (vice-rey) que imitam borboletas-monarca, mas isto só é vantajoso
se as primeiras forem pouco abundantes, se não a predação aumentava.
Há animais com cores que sinalizam a sua presença, outros que imitam as cores
dos anteriores e outros que têm um padrão igual aos de outras espécies não comestíveis.
No mimetismo mulleriano, diferentes espécies têm a mesma coloração e algumas delas
não são comestíveis, o que faz com que todas sejam protegidas.
Coevolução
A coevolução é a evolução complementar de espécies associadas.
Um predador, de um modo geral, mata as presas. Os parasitóides parasitam uma
presa e depois matam-na. Num exemplo, o parasitóide coloca um ovo dentro da presa,
uma lagarta, e do ovo sai uma larva que vai comendo a lagarta, primeiro a parte menos
crítica. A lagarta vai passando por vários estados e até pode viver até mais tarde. Os
estádios são regulados por uma hormona juvenil que a certa altura leva à formação da
pupa, mas o parasitóide evita que a hormona juvenil ____ e a lagarta não chega ao
estado adulto. Assim, a larva nunca deixa de comer. O objectivo é que a lagarta não
passe a adulto. No final, o parasitóide alimenta-se de órgãos vitais. Os organismos
parasitados nunca chegam ao estado adulto nem se reproduzem.
Preferências alimentares
36
Numa actividade realizada na Costa Rica, verificou-se que 83 espécies de
Coleópteros se alimentavam de apenas 1 espécie de sementes, 12 espécies de
Coleópteros só se alimentavam de 2 e 9 espécies de Coleópteros alimentavam-se de 3
espécies de árvores, e mesmo estes têm preferências alimentares. Este é um trabalho de
anos e anos. Para o coleóptero não ____ é indiferente o tipo de semente. Estes
coleópteros são muito específicos para o recurso.
Os consumidores, mesmo quando se alimentam de vários tipos de recursos,
podem ter preferências alimentares, e o que as dita é a proporção em que a
alimentação se dá. Um organismo tem preferências alimentares quando a proporção da
sua alimentação é diferente da do ambiente. Um animal que, tendo à disposição duas
espécies, se alimenta mais de uma do que de outra, relativamente à abundância no
ambiente, tem preferências alimentares.
Isto é visível em animais que se alimentam de caracóis do Género Myrtilus.
Os Tubicídeos são Oligochaeta que fazem tubos e que se envolvem (/enrolam)
para facilitar a captação de oxigénio e de nutrientes. Um peixe, para o qual as presas em
questão são Tubicídeos e larvas de Díptero, tem preferência pela espécie mais
abundante. Muitas espécies preferem as espécies mais abundantes. Se um animal
consumir (/conservar) uma presa, já tem as enzimas necessárias e mudá-las pode não ser
favorável. Os animais também aprendem. Ao início podem não ser bons a caçar a presa,
mas depois vão aprendendo. Isto tem implicações ao nível da biodiversidade.
Há animais com preferências fixas e outros que não têm preferências deste tipo.
Alguns têm preferência pela espécie mais abundante.
Nota: Na água com menos sais há mais oxigénio. Quanto maior é a pressão
atmosférica, maior a solubilidade do oxigénio, e esta diminui com o aumento da
temperatura. A água do Mondego, em Coimbra, poderá ser mais oxigenada do que na
Serra da Estrela. A quantidade de oxigénio na água é dada em quantidade absoluta e
em percentagem de saturação.
Influência dos consumidores na distribuição, abundância e estrutura das
populações de presas e hospedeiros
Os Tricópteros fazem tubos de areia e há alguns que fazem tubos helicoidais e
que se alimentam de algas. Para medir a biomassa de algas, podem colocar-se mosaicos
no rio e medir a biomassa admitindo que a relação entre clorofila e biomassa é
significativa. Observa-se que a biomassa vai variando (aumentando e diminuindo). Os
Tricópteros vão-se alimentando. Estes animais têm dificuldade em trepar. Quando têm
acesso aos mosaicos, há diminuição das algas, e, quando não têm, não há. Eles
consomem as algas, as presas.
A flutuação de populações de Tribolium castaneum, um escaravelho, é diferente
quando há ou não há parasitas (protozoário Adelina triboli).
Os predadores e os parasitas podem manter as populações de presas em níveis
baixos.
Na Austrália houve praga de cactos Opuntia stricta que ocupavam três vezes a
área de Portugal. O cacto é originário da América Central, em que os cactos não
ocupam uma área tão grande. Pela teoria da competição, estando os cactos a consumir
os recursos não havia mais nada que os pudesse consumir. Foram investigados que
consumidores consumiam os cactos (6), e usou-se uma traça, Cactoblastis cactorum,
que abre túneis nos cactos, consumindo-os e expondo os cactos a fungos e bactérias. A
população não está extinta, mas está reduzida. Luta biologia é a utilização de elementos
37
biológicos para controlar pragas. Só faz sentido fazer luta biológica quando o predador é
específico para as presas. A população de traças está em equilíbrio com a população de
cactos e, se uma desaparecer, a outra também desaparece. Se a população de cactos
aumentar muito, as traças ____ a biomassa e mantêm a população de cactos em níveis
baixos.
O controlo de uma população de insectos por sapos resultou no aumento
desmesurado dos sapos, que são venenosos, que são grandes competidores e cujos
predadores não os controlam.
No controlo de caracóis do Género Partula utilizou-se um caracol de
Madagáscar. Há muitas espécies de Partula, em várias ilhas. As várias espécies
resultam de isolamento, nas ilhas, e estão a ser extintas diariamente.
Salvinia é uma planta aquática que prolifera e que impede o desenvolvimento de
outros organismos. A remoção mecânica não é eficaz e usou-se um escaravelho que se
alimenta de Salvinia. A luta biológica não é eficaz se os predadores forem específicos
para as presas.
A Schistosomase é uma doença que afecta muitas pessoas e que aumentou após
a construção da barragem de Assuão e de outra barragem no Quénia. O parasita que
provoca a doença desenvolve-se num caracol que começou a proliferar nessa altura. Ele
necessita do caracol para se desenvolver. Os humanos libertam o parasita nas fezes.
Usou-se um lagostim-vermelho para destruir o caracol, mas eles destroem ____ (tudo).
Na relação de predação “não se pode” levar à extinção das presas, porque isso leva à
extinção dos predadores.
Papel dos refúgios na protecção das presas e hospedeiros
Espaço
Por exemplo, a Opuntia tem uma distribuição espaçada, em solos pobres não é
atacada e acima de 600-900 m também não.
Protecção em números
A protecção por números é relativa a casos em que há tantas presas que a sua
diminuição não afecta muito. Isto acontece com corais e com cigarras. Estas últimas
vêem ao de cima, cantam e desaparecem. Quando a densidade das cigarras é muito
grande, a percentagem de cigarras consumidas é pequena. Os predadores não gostam
das asas e deixam-nas, pelo que, contando as casas, é possível saber quantas foram
consumidas.
Influência da predação e das perturbações na estrutura das comunidades
Darwin dividiu um terreno em quadrículas e, em cada uma, colocou um número
definido de coelhos (0, 1, 23, 3, 4, 5) e observou quantas espécies de plantas se
encontravam. Quando há 0 coelhos, como não há predadores, as plantas vão crescendo e
há competição. Quando há coelhos, eles consomem as que gostam mais e deixam as
outras. Depois, o número de espécies decai. A preferência dos alimentos é muitas vezes
relativa às espécies mais comuns. Os coelhos são consumidores generalistas.
A predação permite a coexistência de espécies. Perturbações, como tempestades,
predação e cheias permitem a convivência de espécies. Os fogos também são
38
importantes para manter a diversidade de espécies, pois, ao abrirem clareiras, eliminam
espécies competidoras e permitem que as outras se mantenham.
Littorina é um caracol que vive na água. Se não estão presentes, as algas verdes,
competidores fortes, eliminam as outras por competição. Se houver caracóis, consomem
preferencialmente algas verdes, pois são consumidores generalistas com preferência
pela espécie mais abundante, e as outras mantêm-se. Nas zonas expostas à rebentação,
as algas verdes não aderem muito e os caracóis levam à diminuição da diversidade.
Quando as espécies têm preferência por um fraco competidor, pode levar-se à
diminuição da diversidade.
Numa experiência, retira-se um consumidor de uma comunidade de animais da
costa. Alguns alimentam-se de algas e outros filtram, mas a competição era por espaço.
Ao eliminar a estrela-do-mar, o predador, levou-se a que quase só se mantivessem
cracas e ____. O desaparecimento do predador leva á diminuição da diversidade.
Se um predador selectivo consome preferencialmente a presa dominante,
contribui para a diversidade. Consumidores deste tipo são importantes no ecossistema e
impedem que os competidores mais fortes dominem. Os consumidores generalistas
também contribuem para a manutenção da diversidade.
Segundo o modelo de Lotka-Volterra, ____ o modelo, uma espécie com menor
taxa de crescimento mas maior capacidade de ambiente domina. Se houver interferência
periódica, a espécie anterior é desfavorecida, pois as outras crescem (a outra cresce)
mais rapidamente. Há situações em que uma taxa de crescimento elevada é favorável e
outras em que é desfavorável. Se as perturbações forem muito frequentes, as espécies
com crescimento lento desaparecem, enquanto que, se as perturbações forem
intermédias, há manutenção da diversidade. Uma diversidade elevada é mantida por
níveis médios de perturbações e, por perturbações, podem entender-se mudanças
ambientais e predação.
Parasitismo
Como foi já referido atrás, os indivíduos podem ser classificados de acordo com
a forma como obtêm alimento: produtores, como plantas, herbívoros, carnívoros,
parasitas e decompositores.
Entre as espécies que parasitam o ser humano contam-se a ténia, “lombrigas”,
fascíola(s), o plasmódio, tripanossomas, carraças, piolhos (- lêndeas) e a “gripe”.
Conhecem-se melhor os parasitas do ser humano porque o afectam. Os mais
conservados referem que 50% das espécies são parasitas, mas há quem aponte para 75%
ou mais. A maior parte das espécies tem (têm) um tipo de vida parasita.
O parasitismo molda a evolução. Os parasitas afectam directamente as
populações humanas porque, dada a densidade populacional e a incidência, há muitas
pessoas com parasitas. Para além disso, há outros parasitas, como o escaravelho da
batateira, que afectam indirectamente.
Adaptações à vida parasitária e diversidade dos parasitas
Os parasitas não têm uma vida fácil. Os seres humanos estão expostos a uma
grande gama de temperaturas (0ºC, 40ºC e 70ºC, por exemplo) e de humidade (0% nos
desertos a 100% nas florestas tropicais). Os parasitas vivem sempre sob as mesmas
condições e, por vezes, têm de passar de um hospedeiro para outro.
39
Há fungos e ácaros que parasitam o ser humano e há parasitas específicos para
diferentes partes de plantas. As plantas são um habitat para parasitas e uma única pode
ser infectada por vários organismos. Um Isópode (do Filo Arthropoda e da Classe
Crustacea) pode ser parasitado por vários organismos e Darwin descobriu 40 espécies
de parasitas em ratinhos do campo. No peixe-pescador, o macho parasita a fêmea. O
Filo Platyhelminthes é constituído praticamente apenas por parasitas (excepto as
planárias). Todos os organismos podem ser parasitados e até os parasitas podem ser.
Tipos de parasitas
Os endoparasitas são parasitas internos, enquanto os ectoparasitas são
parasitas externos. Cada grupo tem diferentes desafios, nomeadamente à reprodução. As
pulgas saltam de organismo em organismo e é mais fácil reproduzirem-se, mas os
endoparasitas têm mais dificuldade.
Os macroparasitas são maiores e podem viver, por exemplo, nas cavidades
corporais, como o intestino. Os microparasitas são menores e vivem, por exemplo, no
sangue.
Os kleptoparasitas são parasitas que roubam e isto acontece em aves em que,
quando o alimento emerge, elas roubam umas às outras. Há também parasitas sociais,
em animais com organização social, e necroparasitas. Os parasitas, por definição não
matam as presas, mas alguns fazem-no e, alguns fungos, depois disso, tornam-se
necrógafos.
Por vezes, são necessários hospedeiros intermediários antes que se atinja o
hospedeiro definitivo. Neste caso, a transmissão é indirecta, e é o que acontece com a
ténia. Na transmissão directa, a passagem dá-se de hospedeiro definitivo para
hospedeiro definitivo, e é o caso de Ascaris e da raiva.
Exemplos de casos de parasitismo
Na malária, o Plasmodium tem dois hospedeiros.
Na ténia, os animais como a vaca e o porco alimentam-se de ervas e podem
ingerir larvas. Estas enquistam e, quando o ser humano as ingere, elas desenvolvem-se e
atingem o estado final. A ténia pode ter até 10 metros e é constituída por vários
segmentos que constituem propágolos reprodutores, com ovários e testículos. A
anatomia é muito simples e a absorção dá-se ao nível da epiderme, alimentando-se de
partículas resultantes da digestão. As ténias investem muito na reprodução, o que indica
que os juvenis não têm muito sucesso. Chegam a por milhões de ovos por dia, durante
10 anos. Um dos ovos pode chegar a outro hospedeiro.
O Opisthorchis sinensis (Há um parasita que) produz muitos ovos, que têm de ir
para um caracol, onde passam por várias fases. Do caracol sai outra fase, a cercaria,
que tem de infectar um peixe e este tem de ser consumido pelos humano, cujas fezes
têm de cair na água. A vida destes animais é muito complexa, tendo de passar por vários
seres (e sobreviver aos sistemas imunitários) e por várias barreiras. Este parasita, que
infecta peixes, (O parasita que infecta peixes) é um risco para quem quer comer sushi.
A vida no intestino de mamíferos é fácil.
Deve haver uma vantagem evolutiva para a existência de hospedeiros
intermediários. Uma explicação é que, assim, maximizam a probabilidade de entrar no
hospedeiro definitivo.
A Rafflesia arnoldii é uma planta parasita que produz a maior flor do mundo.
Vive dentro de outra planta e a flor imite mau cheiro que atrai moscas.
40
Parasitismo social
Um caso de parasitismo social é um em que existem formigas de uma espécie
que roubam ovos de outra espécie. Quando estes eclodem, os insectos não fogem (deve
haver um sinal químico) e fazem o trabalho.
Os cucos são obrigatoriamente parasitas, pois não sabem fazer ninhos. Põem
ovos em ninhos de outras aves e a cria tira as outras crias do ninho. Isto acontece em
outras aves. Em patos, há patas que fazem outras incubar os próprios ovos.
Alterações comportamentais e desenvolvimentais causadas por parasitas
Alguns parasitas levam a alterações no comportamento e na fisiologia do
hospedeiro.
Nos Acantocefalos, o tecido reprodutivo também ocupa muito espaço. Eles
parasitam patos e têm um gancho invaginado que se fixa quando os parasitas atingem o
hospedeiro. Os Anfípodes (Crustáceos, Artrópodes) podem ser muitos ou poucos e
apresentam pintas vermelhas relativas aos Acantocéfalos (os Anfípodes podem ser
encontrados na fonte de Alcabide, que abastece Conimbriga). O crustáceo não nada e
pode ser encontrado debaixo de rochas, mas, quando infectado, começa a nadar e é,
assim, visto por animais que o consomem. O parasita induz uma mudança no
comportamento.
Há Acantocéfalos que levam a que os bichos-de-conta, que normalmente
procuram a sombra, vão para a luz, facilitando o seu consumo.
Os Ephemeropteros vivem durante pouco tempo (vida efémera) no estado adulto
(1 a 10 dias). As fêmeas podem ser vistas no verão sob a água a largar ovos. O
nemátode do Género Gatronermis leva a que os machos tenham o mesmo
comportamento que as fêmeas, mas em vez de porem ovos da sua espécie, põem ovos
do nemátode. O parasita leva à mudança do comportamento sexual. (O nemátode
pertence à espécie Baetis bicaudatus.)
A planta Arabis hoelbollii ocorre no continente americano e tem flores em forma
de roseta. É semelhante a uma palmeira, mas vive junto do solo. O fungo Pucinia
monoica parasita a planta, levando a que se desenvolva uma estrutura projectada com
um líquido açucarado, mas que não é uma flor. O parasita influencia o desenvolvimento
das plantas. Algumas plantas parasitadas têm uma maior longevidade.
Respostas evolutivas ao parasitismo
Na Austrália, a introdução dos coelhos por parte dos humanos levou a um
problema de conservação das plantas nativas. Para controlar os coelhos, introduziu-se a
mixomatose, mas a mortalidade dos coelhos foi diminuindo. As estirpes mais virulentas
(/violentas) não foram favorecidas pela selecção natural, enquanto os parasitas menos
virulentos, mais lentos, foram seleccionados. Há uma dupla selecção: os animais
(coelhos) mais resistentes conseguiram sobreviver, e os vírus mais virulentos
desapareceram.
Não se sabe o efeito dos parasitas nas comunidades bióticas, mas pensa-se que
influenciará a evolução das populações e das espécies. Os parasitas são muito números e
controlam várias espécies.
41
Aplicações dos parasitas
Depois de um corte, as plaquetas actuam, evitando a perda continuada de
sangue. Os animais sugadores de sangue, como as sanguessugas, não só cortam e sugam
o sangue, como evitam a coagulação injectando um conjunto de compostos químicos.
Os anticoagolantes têm muita importância ao nível da medicina. As sanguessugas
foram usadas historicamente para remover coágulos. Existem muitas espécies que
produzem compostos que evitam coágulos. Já foram retirados compostos de vampiros e
utilizados experimentalmente em medicina. Mosquitos também têm compostos destes e
alguns nemátodes, como lombrigas, têm NAP (nematode anticoagulant protein), uma
proteína anticoagulante. Há um Hemiptero (com um aparelho picador-sugador, como é
habitual na Ordem), que suga sangue e causa uma doença.
Nota: Alguns autores consideram as sanguessugas parasitas porque não matam
as presas, enquanto outros consideram-nas predadores, pois consomem várias presas ao
longo da vida, ao contrário de uma ténia, por exemplo. Neste sentido, são semelhantes
às ovelhas.
As carraças, ao contrário de outros sugadores de sangue, sugam o sangue de uma
forma lenta. Injectam um conjunto de compostos, e um deles inibe os receptores,
ficando a resposta bloqueada. Algumas das doenças são respostas desajustadas.
Eventualmente, alguns destes compostos podem ser aplicações nesta área.
Alguns insectos, moscardões, injectam compostos que causam vasodilatação, o
insecto suga o sangue muito rápido e vai-se embora, antes que seja possível reagir. Os
compostos vasodilatadores já são investigados na medicina.
Impacto dos parasitas
Estão a aparecer, num verto local, anfíbios com anomalias. A causa não está
ainda determinada, embora se considere a influência de certos compostos, e, mais
recentemente, de parasitas.
42
Abundância de espécies e diversidade
Comunidades
Comunidade é um conjunto de populações que coexistem no espaço e no
tempo. As comunidades têm diferentes espécies e diferem na estrutura, isto é, no tipo
de espécies. As fronteiras entre comunidades são artificiais. Pode falar-se em
comunidade de árvores (, por exemplo).
Há dois modelos que explicam a variação de espécies nas comunidades bióticas.
No modelo holístico há fronteiras entre comunidades, que são definidas de duas
formas. Podem ser definidas pelas condições, pelos ____ (roedores), por exemplo, ou,
por outra forma, uma espécie abundante pode influenciar a sobrevivência de outras.
Exemplo disto é o caso do castanheiro e da acácia, que tem associados organismos
fixadores de azoto. Uma espécie muito abundante pode alterar as condições (um
castanheiro a alterar o pH, por exemplo) de forma a permitir a vida de outros
organismos. No modelo individualista as espécies vão-se dominando umas às outras,
há uma continuidade, há um gradiente de condições e as espécies sucedem-se umas às
outras. Ambos os modelos se aplicam, dependendo das situações.
Nos ecótonos encontra-se a maior variedade de espécies, é nestes locais que se
observam as mudanças nas comunidades
Quando se fala em estrutura de comunidades, está-se a falar do número de
espécies existentes. Segundo alguns, as espécies têm uma função específica. Pode haver
uma espécie A muito eficiente na fotossíntese na sombra, uma B, muito eficiente na
água, e outra, C, eficiente noutra condição. Alguns biólogos vêem os ecossistemas
como tendo espécies ____. Os biólogos vêem os ecossistemas como se cada espécie
tivesse uma função. Se se perder uma espécie num ecossistema, se ela tem uma função,
o ecossistema perde alguma funcionalidade, fica mais frágil nomeadamente em
condições extremas. As espécies perfazem funções no ecossistema, que podem ser de
produção, polinização ou decomposição, por exemplo, e um modelo diz que, a perda de
uma espécie leva à perda de alguma funcionalidade no ecossistema. Há um modelo que
refere que há redundância e que uma espécie não é estritamente necessária. Este outro
modelo refere que há redundância e que a perda de uma espécie não tem um efeito tão
grande. Os dois modelos não são unânimes, não se sabendo qual deles é mais próximo
da realidade (do real), e esta discussão é, actualmente, central na Biologia. As
consequências podem só ser significativas em condições extremas. As experiências são
feitas num período muito menor do que aquilo que acontece na Natureza.
Nota: Na recolha de animais do rio, verificou-se que havia algumas espécies
mais abundantes e outras menos abundantes.
Riqueza de espécies e diversidade
Verifica-se, relacionando o número de espécies de plantas em função da
cobertura, numa escala logarítmica, que a relação resulta numa curva normal. Numa
escala logarítmica, o número de espécies em função do número de indivíduos resulta
numa (é uma) curva normal. Relacionando o número de espécie com uma certa
condição, na mesma escala, resulta no mesmo tipo de curva. Por vezes, a curva é
incompleta, se não se considerar toda a variável independente.
43
Descrição e comparação de comunidades
A descrição da composição de uma comunidade é muito importante em
trabalhos de conservação e de impacto ambiental. Podem utilizar-se (Avalia-se) índices
de riqueza específica, índices de diversidade e curvas de ordem de abundância
(diagramas de abundância).
Riqueza específica
Pode averiguar-se os Géneros ou espécies presentes. Para analisar uma certa
comunidade, elabora-se um quadrado aleatoriamente, no ambiente, e averigua-se que
espécies estão presentes. Para comparar comunidades, deve comparar-se o tamanho da
amostragem, o número de subamostras, o número de ____, redes, ou o tempo de
observação de aves. De outra forma, a amostragem maior teria, à partida, mais espécies.
Na riqueza específica, o índice de riqueza específica é dado por:
s
I=
log N
s
I=
N
Diversidade
Duas comunidades podem ter o mesmo número de espécies, mas os indivíduos
podem estar distribuídos de forma diferente pelas espécies, nas várias comunidades. Os
índices de diversidade entram em linha de conta com o diferente número de indivíduos
das diferentes espécies, nas várias comunidades. Os índices de riqueza específica são
sensíveis ao número de espécies, mas os índices de diversidade são sensíveis à
distribuição dos indivíduos pelas espécies. O índice de riqueza específica é sensível ao
número de espécies, enquanto os índices de diversidade são sensíveis ao número de
indivíduos de cada espécie. Exemplos de índices de diversidade, que aparecem na
literatura, são:
1
Diversidade: D =
s
 pi2
i=1
D
Equitabilidade: E =
1
=
Dmax
s
 pi2
1

s
i=1
A equitabilidade dá informação acerca de como os indivíduos estão distribuídos
pelas espécies. A equitabilidade máxima é 1, na situação em que todas as espécies têm
o mesmo número de indivíduos.
44
O índice de Shannon vem:
s
H’ = -  pi2 loge pi
i=1
Sabendo o número de indivíduos de cada espécie, calcula-se a proporção, pi, e,
depois, loge pi e pi loge pi. A soma de todos os pi loge pi resulta em H. O índice de
Shannon é dos mais utilizados para exprimir a diversidade das comunidades. A
diversidade pode ser relativa a ecossitemas, mas também a vias enzimáticas, por
exemplo. Este índice foi, ao início, usado em Sociologia para análise da quantidade de
contactos.
Curvas de ordem de abundância
Podem fazer-se curvas de ordem de abundância, em que se relacionam as
espécies com a sua abundância. Esta forma de exprimir resultados informa quanto ao
número de espécies presentes em cada ecossistema em comparação e a forma como os
organismos estão repartidos pelas espécies. As curvas servem para descrever
comunidades bióticas.
Componentes da diversidade
A diversidade alfa é a diversidade num ponto particular (por exemplo, a ribeira
da Lousã). A diversidade gama é a diversidade em várias partes (as várias ribeiras da
Serra da Lousã, por exemplo). Se se avaliar a diversidade de aves de todo um parque,
mas não de apenas um local, trata-se da diversidade gama. A diversidade regional, ou
gama, é a diversidade em todos os habitats.
Numa análise de grupos de Mamíferos, pode determinar-se a diversidade apenas
numa parte alta. Isto trata-se de diversidade alfa. Na diversidade gama, avaliar-se-iam
partes altas, baixas e médias. Pode acontecer que as partes altas tenham mamíferos
diferentes dos das partes baixas e dos dos vales. A diversidade beta mede a alteração
de espécies entre os diversos componentes do habitat. Se em cada habitat houver as
mesmas espécies, as diversidades gama e beta são iguais. Se os conjuntos de espécies
nas partes altas, baixas e médias for o mesmo, na conservação só é necessário conservar
algumas partes, enquanto que, se houver diferença, é necessário conservar as várias
partes.
Nicho ecológico, diversidade, e determinantes da riqueza
específica
Nicho ecológico e diversidade
O nicho ecológico representa o conjunto de condições em que os organismos
conseguem viver. Os nichos são multidimensionais. Só é possível introduzir mais
espécies numa comunidade se se diminuírem os nichos, mas, em termos de nichos
ecológicos, pode haver sobreposição. Por exemplo, os humanos caçam raposas e as
raposas caçam coelhos.
45
Uma questão reside em saber a explicação para a diferença da diversidade entre
sistemas. Existem vários modelos que podem explicar a diferença de espécies entre
comunidades, que podem explicar porque é que certas comunidades têm mais espécies
que outras:
- A quantidade de recursos pode ser determinante da riqueza em espécies
(recursos). Uma (Numa) comunidade em que o tamanho de insectos varia mais,
tem mais recursos, pelo que pode haver mais espécies.
- Teoricamente, é possível ter mais espécies numa comunidade se os nichos
ecológicos forem mais reduzidos, isto é, se houver mais especialização. Este é o
plano teórico.
- Há outra maneira de colocar mais espécies na comunidade: se houver maior
sobreposição de nichos. À luz da teoria anterior, a sobreposição de nichos
impede a introdução de espécies.
- Se o nicho não estiver saturado pelas espécies, se houver recursos não
utilizados, é possível introduzir mais espécies. Isto só pode acontecer em
ambientes novos (5 mil anos), como ilhas.
Determinantes da riqueza específica
Produtividade
Tendo-se diferentes espécies que necessitam de diferentes gamas de recursos, se
a produção passar a mais elevada, cada espécie pode utilizar uma gama menor de
recursos. Se o ambiente é mais produtivo, há lugar para mais espécies. Se a produção é
reduzida, o espaço é menor.
A evapotranspiração é um indicador fotossintético e varia com a temperatura
e a humidade. Há uma relação positiva entre a quantidade de água e a quantidade de
espécies (/energia). Quanto maior a evapotranspiração, maior a produção primária.
Quanto mais água e maior a temperatura, maior a produtividade e maior o número de
espécies de aves. Uma maior quantidade de recursos permite um maior número de
espécies, isto é, ambientes mais produtivos permitem um maior número de espécies. A
maior produtividade faz com que haja mais energia à disposição. As populações podem
ter mais indivíduos e, assim, a probabilidade de extinção (local) é menor.
Na Malásia, solos com muitos ou poucos nutrientes têm poucas espécies. O
gráfico da diversidade de roedores com a chuva, em Israel, também tem esta
distribuição. No primeiro caso, quando há poucos recursos, há poucas espécies e, à
medida que o número de recursos aumenta, aumenta a riqueza de espécies, mas até um
certo ponto. Se a produção é elevada, pode haver dominância de algumas espécies,
resultante de competição.
Resumindo, em alguns casos, à medida que aumentam os recursos, a diversidade
aumenta, até um certo ponto em que estabiliza. Noutros casos, o aumento demasiado
dos recursos leva a uma reversão na diversidade, que decresce. À medida que aumentam
os recursos aumenta a biodiversidade, mas, seles forem muitos, a diversidade decresce,
devido à competição.
46
Heterogeneidade
O ambiente é muito heterogéneo. Mesmo num lago, o ambiente é heterogéneo,
por exemplo, relativamente à concentração de sílica e nitratos. Numa certa área de solo,
a concentração de azoto e a humidade são muito heterogéneas. Os ambientes são
heterogéneos, mesmo um lago ou uma área de solo, e isso é importante para a
diversidade.
Em lagos com baixa diversidade de substratos, a diversidade dos Gastrópodes é
baixa, enquanto que, em lagos em que essa diversidade é grande, o número de espécies
de Gastrópodes é alto.
Numa experiência, relaciona-se a diversidade de aves com a gama de altura das
árvores. Quanto maior essa gama, quanto maior a heterogeneidade, maior a diversidade
das aves.
Variação climática
Se as temperaturas de um ambiente são constantes, as espécies existentes só
vivem a essa temperatura. Se houver flutuações, não demasiado longas (anuais), podem
haver mais espécies, boas a diferentes temperaturas. Assim, há espécies aptas a viverem
e a desenvolverem-se a diferentes temperaturas, com vantagens competitivas. São
esperadas mais espécies em ambientes flutuantes do que em ambientes previsíveis,
mas isto só pode ser usado se se estiver a comparar dois sistemas com condições
(produção, temperaturas, humidade) semelhantes. Nos ambientes tropicais, em que a
temperatura é quase constante, a diversidade é muito grande.
Quando se fala em instabilidade de um ambiente está-se a referir à
imprevisibilidade das condições. Nos ambientes estáveis, as populações são elevadas e,
se o número de indivíduos é maior, é mais fácil proteger a espécie contra extinções. Nos
ambientes instáveis, as populações podem ser menores, mas a competição também.
Nos ambientes estáveis, a competição pode ter uma maior influência.
Ambientes extremos
Ambientes extremos têm um menor (maior) número de espécies.
Idade do ambiente
Dois ambientes podem diferir no número de espécies devido à idade.
A diversidade de espécies, nos Apalaches, na América do Norte, é maior do que
nos (tem maior diversidade que os) Alpes, da mesma latitude. Isto relaciona-se com a
idade, relativa às glaciações. O ambiente dos Apalaches é muito antigo e, enquanto os
Alpes são mais recentes. Durante as alterações climáticas, houve uma migração para
Sul, e, quando as temperaturas aumentaram, houve migração para Norte. O pólen
permite fazer a datação neste tipo de trabalho. Na época glaciar, como na América do
Norte a cordilheira era mais longa, as espécies migraram para Sul e conseguiram
sobreviver, pelo que o que lá se encontra é mais antigo. Nos Alpes, como são menos
extensos, os glaciares destruíram os seres que lá havia e, após a época dos glaciares, a
zona foi repovoada, pelo que é mais recente. Nos Apalaches, as árvores migraram,
enquanto que, nos Alpes, as espécies não tinham para onde migrar.
Uma das explicações para as ilhas terem poucas espécies é o facto de algumas
ilhas seres muito recentes, geologicamente.
47
Perturbações
Se o grau de perturbação for baixo ou alto (alto), a diversidade é baixa, mas um
grau médio de perturbação aumenta a diversidade.
Predação
O efeito da predação é semelhante ao anterior, e um nível médio de predação
conduz a uma maior diversidade.
Competição
A competição também é importante na biodiversidade, pois uma competição
demasiado forte pode eliminar certos organismos.
Gradientes de riqueza específica
Há um gradiente de riqueza em espécies que se observa para vários
organismos.
Latitude
A diversidade de formigas é maior perto do equador, e o mesmo acontece com
lagartixas. À medida que se vai para os pólos, diminui (aumenta) a diversidade de aves.
A diversidade é tanto maior quanto mais se aproxima do equador, havendo um
gradiente latitudinal da riqueza específica. Esta diferença deve-se a várias razões. Há
maior produção primária, a região é mais antiga e as condições podem ter-se alterado,
em termos de humidade. Não há uma explicação, mas várias. Um hectar de uma zona
húmida tem maior produção que um (o) de uma zona fria. Na tundra, a produção é baixa
e as plantas herbáceas.
As zonas mais diversas do planeta estão nas zonas equatoriais. São os locais de
maior temperatura e humidade. Um dos locais com maior diversidade são as florestas
tropicais húmidas. Outro são os recifes de coral, de temperaturas relativamente altas.
São correspondentes às florestas tropicais húmidas e também se encontram nas zonas
tropicais.
48
Sucessão temporal numa escala geológica
Nota-se que houve diminuições significativas de grandes mamíferos em diversas
zonas do mundo, que se deverão à influência do homem. Em África ____ ter havido coevolução. Há autores que defendem que certos animais da Nova Zelândia
desapareceram na mesma altura que o Homem chegou porque, juntamente com esse
acontecimento, deram-se alterações climáticas que causaram o desaparecimento. Outros
autores defendem que quem causou a extinção foi o Homem.
49
Conservação e biodiversidade
Biodiversidade
A biodiversidade não é apenas relativa ao número de espécies (diversidade de
espécies). Diferentes organismos podem diferir na tolerância a condições ambientais.
Cada tipo de organismo pode incluir diferentes espécies com diferente tolerância às
condições ambientais. Biodiversidade inclui diversidade de espécies, diversidade da
genética das populações, diversidade ao nível da fisiologia e diversidade ao nível da
filogenética.
Espécies endémicas são constituídas por populações pequenas.
Estimativa da biodiversidade
As estimativas do número de espécies estão sempre a alterar-se, porque,
frequentemente, descobrem-se organismos em locais onde se pensava que não havia
vida. No início do século XX pensava-se que as profundidades marinhas constituíam
uma zona azoica, sem animais, pois não havia produção primária, pois a luz não atingia
esses locais. Com o decorrer do tempo e o avanço no conhecimento começaram a
descobrir-se organismos nas profundidades e chegou-se a uma situação em que eram
descritas três espécies novas de peixes por dia.
Estão descritos 1,5 a 1,8 milhões de espécies, não estando descrita grande parte
das espécies. Pensa-se que os insectos sejam os organismos com maior diversidade.
Para averiguar quantas espécies existem, pode admitir-se uma proporção de
parasitas e seus hospedeiros (5:1, 10:1, mas pode ser 20:1) e, assim, obtém-se um
número. Com este processo obtêm-se a ____ de 25 milhões de espécies, mas, no
entanto, a estimativa da proporção de parasitas pode ser errada.
Pode obter-se uma estimativa traçando um gráfico que relacione o número de
observações com número de espécies. Obtém-se um gráfico que, se for extrapolado,
permite obter uma assímptota, correspondente ao número de espécies. Com esta
estimativa obtém-se 6 milhões de espécies.
Em animais de grandes dimensões, existe uma relação empírica entre o tamanho
dos animais e o número de espécies. Aplicando este processo a animais terrestres,
obtém-se uma estimativa de 10 milhões de animais terrestres.
Erwin isolou uma árvore (uma árvore grande) de uma floresta com uma rede fina
e vaporizou os insectos presentes na árvore. Encontrou 1.200 espécies de Coleópteros e,
após as réplicas, descobriu que 20% são exclusivas de cada árvore. Os Coleópteros são
10% dos Insectos. Como existem cerca de 50.000 espécies de árvores e, se a proporção
de Coleópteros para outros Artrópodes se mantiver, existem 30 milhões de espécies de
Artrópodes. Existirão, assim, 150 milhões de espécies. No entanto, se se considerar que
as espécies existentes em diferentes árvores são, muitas vezes, as mesmas, (como
acontece com o pinheiro e o Ulmus), esta estimativa não será correcta.
Pensa-se que existam 15 a 150 milhões de espécies.
50
Diminuição da biodiversidade
Extinção ao longo do tempo
Não se conhece o número de espécies mas sabe-se que tem diminuído. A taxa de
extinção foi aumentando, mas inicialmente podia não ser baixa. Podia simplesmente não
se saber do desaparecimento de certas espécies. Mais tarde, as taxas de extinção foram
diminuindo, pois muitos organismos já desapareceram. Há extinções que passam
despercebidas e a extinção da parte que se conhece deve ser comparada à extinção do
total.
Espécies em risco
3 em cada 10 palmeiras e 3 em cada 10 gimnospérmicas estão ameaçadas.
A área de distribuição de muitas espécies está a diminuir. Os elefantesafricanos e os elefantes-asiáticos terão vindo do Norte de África. A distribuição das
chitas também tem diminuído, e a distribuição do cão-selvagem também. Este último
não tem grande apoio da conservação, pois não é atraente e consome as crias de
criaturas protegidas. O leão-asiático está reduzido a uma parte da Índia, mas, em tempos
históricos, existiam na Europa. Há estátuas de leões na Grécia. A distribuição do tigre
também tem diminuído. Ele, ____ com o leão, ____ só se encontram em reservas.
Os números de algumas espécies são preocupantemente baixos. O tigre-daSibérica reduz-se a 500 indivíduos e o lince-hibérico está reduzido a cerca de 300
indivíduos. Uma espécie de Aves está reduzida a menos de 90 e uma de tartarugas está
reduzida a cerca de 30. Uma espécie de papagaios tem de 15 a 20 indivíduos, dos quais
só 3 são fêmeas. A população, em cativeiro, está a reproduzir-se bem e é possível que
haja uma reintrodução.
A espécie Anas layranensis, de patos, vive na ilha de Layran, do Hawai. Os
marinheiros, quando chegaram a essa ilha, libertaram cabras e coelhos (outras espécies
perigosas para as espécies endémicas das ilhas são gatos e ratos). Os coelhos comiam
plantas, tal como os patos, e estes últimos foram salvos quase in extremis. Os coelhos já
foram extintos.
Um problema das espécies das ilhas é que constituem populações pequenas e
algumas nunca foram expostas a predadores. Conhece-se um caso em que um único
gato acabou com uma população de aves de uma ilha.
Taxas e tipos de extinção
Deve procurar-se a conservação das espécies, mas, no entanto, todas se
extinguem. A vida média é de 1-10 milhões de anos, embora algumas espécies, como a
barata-americana, que é encontrada em fósseis de âmbar, se mantenham mais tempo.
A extinção normal é de 1 a 10 extinções por ano. Na extinção em massa, o
número é maior. Para Mamíferos e Aves a extinção está a ser 10 a 100 vezes maior que
a esperada.
O número de endemismos é elevado nas Ilhas e é aí que as taxas de extinção são
maiores.
51
Ameaças à biodiversidade
Raridade
Uma das ameaças à biodiversidade é a raridade. A probabilidade de extinção de
uma espécie representada por poucos indivíduos é muito maior que a de uma espécie
com muitos indivíduos.
Uma espécie vulnerável é uma espécie que tem probabilidade de
desaparecimento de 10% nos próximos 100 anos. É o caso de muitas Aves e Mamíferos.
Espécies ameaçadas têm uma probabilidade de desaparecimento de 20% em 20 anos.
As espécies críticas têm uma probabilidade de desaparecimento de 50% em 5 anos ou
duas gerações.
Para que uma espécie tenha uma baixa probabilidade de extinção tem de ter uma
população grande, uma área geográfica grande e uma especificidade de ambiente
alta. A ratazana (Rattus norvegicus) e o estorninho têm, provavelmente, uma baixa
probabilidade de extinção. O panda tem populações pequenas, uma pequena distribuição
e uma especificidade de ambiente baixa (só se alimenta de certos tipos de bambu).
De um modo geral, populações baixas têm uma maior probabilidade de extinção.
Populações pequenas são mais sujeitas a extinções estocásticas (uma só tempestade
levou a extinções em certas ilhas do Hawai) e a variabilidade genética também é
baixa, o que pode levar a um potencial evolutivo baixo.
Existem diversos factores a considerar quando se procura em número mínimo de
indivíduos que seja capaz de manter a espécie.
Disrupção do habitat
Calculou-se que a diminuição da floresta tropical, no Brasil, durante os anos 50
até 85, tenha levado à extinção de 50.000 espécies (embora alguns autores apontem para
100.000).
A perda de habitat leva à extinção, sendo um dos factores que contribui para
este fenómeno.
Redução e fragmentação do habitat
A redução e fragmentação do habitat também levam à extinção. A taxa de
extinção é maior nas ilhas, não necessariamente ilhas no sentido restrito, mas em
qualquer ambiente rodeado por outro. Sabe-se que, pelo efeito de ilha, dois ambientes
afastados são mais ameaçados que um só, de maior dimensão. No primeiro caso, o
efeito de margem é muito maior. A fragmentação do habitat leva a populações
pequenas, a um maior efeito de margem e a um impedimento na migração.
Sobre-exploração
A sobre-exploração do habitat também contribui para a extinção.
A sobre-exploração do bentos marinho está a causar “desertificação” em
profundidades marinhas.
O pombo-peregrino foi a espécie mais abundante na América do Norte, tendo
havido 3-5 mil milhões de exemplares, mas está hoje extinto. Eles correspondiam a 3040% das Aves do continente Norte-americano e o elevado número levou a que fossem
caçados em grandes números. A sua especificidade de ambiente era baixa e em cativeiro
52
não se reproduziam. De acordo com a regra de Alee, eles não se reproduziam em
cativeiro porque o seu número era baixo e a reprodução, nestas condições, não era
favorável.
Um Molusco dulciaquícola que produz pérolas está hoje quase extinto e já não
se reproduz há muito tempo, sendo os indivíduos velhos. Vivem no rio e pensa-se que
tenham uma fase ____ parasita de um peixe extinto nesse rio, o esturjão.
Introdução de espécies exóticas
Outro factor que leva á extinção é a introdução de espécies exóticas.
A ilha de Gua__ é uma ilha do Pacífico onde foram introduzidas cobras. O
número de espécies de aves que nidificam e diferentes pontos foi diminuindo após o
primeiro avistamento da cobra, em diferentes pontos. Actualmente todas as aves estão
extintas.
No lago Titicaca foram introduzidas trutas americanas, europeias e peixes do rio
Panamá. As trutas competem com os peixes que lá havia. Todas as espécies do Género
Orestias foram extintas, algumas por competição e outras por predação (competição). A
introdução de parasitas, com que os peixes nativos (Orestias) nunca tinham contactado,
levou a muitos desaparecimentos. Os parasitas não levam á extinção, por isso não era
favorável. Em termos económicos foi um desastre, pois os peixes não crescem tanto
quanto foi previsto, os nativos não comem nada que consuma sapos e as técnicas
tradicionais de pesca não servem para aquelas espécies introduzidas.
O jacinto-de-água, a Azolla, e o lagostim (estes por predação e competição)
também têm levado à diminuição do número de certas espécies.
O mexilhão-zebra é originário do Cáucaso (Sul da Europa). No transporte de
barcos, quando não há carga, enche-se o ____ com água, para o peso ser balançado. Ao
chegar à América do Norte, a água do Mar Cáspio terá sido descarregada e assim terão
chegado os bivalves exóticos à América. Após a sua introdução em lagos da América,
os bivalves nativos foram influenciados, pois estes animais são filtradores e as espécies
exóticas tiram o alimento da água, que não chega às espécies nativas. Isto levou a que os
bivalves nativos ficassem ameaçados.
Da América para a Europa (o Mas Negro) veio uma medusa, cuja biomassa é
muito grande, em detrimento da biomassa de outras espécies. Não se sabe se terá havido
uma extinção.
Houve uma espécie de sapo que foi introduzida na Austrália para consumir
insectos. Ele concorre com as espécies nativas e é venenoso, pelo que é perigoso para os
predadores.
A introdução de espécies pode ou não ser propositada e é uma das principais
causas actuais para a diminuição da biodiversidade. O perigo é maior nas ilhas e maior
ainda nos sistemas aquáticos.
Aumento global da temperatura
Outra ameaça à biodiversidade é o aumento global da temperatura. (Outras
ameaças à biodiversidade são o aumento global da temperatura e os organismos
geneticamente modificados.)
A determinação do sexo de crocodilos dá-se pela temperatura, e, por vezes, a
diferença de sexo é determinada por uma diferença de 0,5ºC. O aumento da temperatura
é muito importante.
53
Numa espécie de tartarugas que estão a desaparecer, recolheram-se ovos e foram
incubados, mas começou-se a produzir indivíduos de um só sexo.
Organismos geneticamente modificados
Os organismos geneticamente modificados são uma ameaça para a
biodiversidade, mas não se tem grande certeza quanto à sua influência.
Foram produzidas trutas que crescem mais rápido que as outras. Não se sabe se
se podem cruzar mas, se não o fizerem, uma truta nativa pode perder tempo a tentar
reproduzir-se sem consequências, e, para além disso, há competição.
Fundamentos da conservação
Há uma espécie de ave que é (era) parasitada por um único parasita. Quando ela
se extingue, o parasita também.
Todas as espécies têm um valor funcional no ecossitema, o que é um motivo
para conservar espécies. Para além disso, uma espécie que hoje não tem qualquer calor,
pode vir a ter um dia.
Valor potencial
Há uma planta de Madagáscar que se revelou importante na luta contra a
leucemia. Uma outra planta, Galanthus woronowii, natural do Cáucaso (Arménia,
Rússia), também se revelou importante, pois produz um composto particular.
No Japão, verificou-se que os Tardígrados são capazes de viver durante muito
tempo, sendo capazes de voltar à vida muitos anos depois. Estes animais são capazes de
sobreviver secos. Eles acabam por secar sem que as suas células sejam destruídas, por
causa de uma pentalose da membrana celular. Actualmente, muitos órgãos só
conseguem sobreviver fora de um corpo durante 4 horas, no máximo. No Japão está a
ser investigada a possibilidade de se usar pentalose na medicina. Um coração é capaz de
sobreviver numa solução dessas e voltar a bater.
Certos compostos de esponjas são usados como fungicidas.
A planta Alyssum lesbiacum retira grandes quantidades de níquel do solo e
possui grandes quantidades de histidina, pensando-se que este aminoácido auxilie nesta
função (a outra função). Pensa-se que estas plantas sejam importantes na remoção de
metais pesados do solo.
Existem Briozoários que podem viver em cascas de navios e dos quais se pode
retirar um antibiótico alternativo da penicilina. Esta foi muito útil, mas as bactérias
começaram a tornar-se resistentes a ela.
Há uma animal que inibe o efeito de vírus, como o ébola.
Há compostos de tarântulas que regulam o fluxo de cálcio na membrana e que
virão a ser usados no tratamento da epilepsia.
Importância para as sociedades humanas
A produção de castanhas-caju, castanha-do-Brasil e abóboras está a diminuir. As
plantas necessitam de ser polinizadas e os animais polinizadores têm diminuído (as
raposas-voadoras, por exemplo).
54
Os morcegos-rabudos emergem a certas horas do dia em grande número. Há 100
milhões de exemplares, e pensa-se que 20 milhões numa caverna do Texas. Calcula-se
que eles consumam 1.000 toneladas de brocas do milho, que afectam o milho e o
algodão, sendo uma forma de controlar os insectos, sem que sejam necessários
insecticidas.
Nas Honduras, as plantas apareciam junto dos rios, segurando as águas e as
terras, quando havia furacões. (Quando se) Removeram-se as plantas de grandes
dimensões e substitui-se (as plantas foram substituídas) por bananeiras (a maior
produção das Honduras era de bananas), o que levou a que um furacão tivesse efeitos
devastadores.
Valor económico directo
Porque conservar a biodiversidade? Faz sentido do ponto de vista económico,
pois plantas e animais podem cultivados e comercializados, constituem um pool de
recursos potencialmente utilizáveis no futuro e um pool genético de espécies hoje
domesticadas e que podem prover resistência a pragas e a ambientes extremos. Há um
valor económico directo (indirecto), como no controlo de pragas (exemplo do
morcego-rabudo). Cerca de 40% dos fármacos foram retirados de plantas e animais.
Valor económico indirecto
Muitos animais servem de insecticidas muito económicos, e outros actuam
como polinizadores. O turismo a zonas selvagens também rende muito dinheiro e
vários organismos fazem uma purificação do ambiente, como rios, removendo
compostos. Há organismos muito eficazes a retirar nitratos que um esgoto lança sobre o
rio. A remoção de poluentes da água é vantajosa para a pesca, para a agricultura e para
outras actividades. Se houvesse muitos compostos tóxicos, esta purificação ficaria, no
entanto, comprometida. A ecotecnologia é um ramo em desenvolvimento. Uma forma
de purificar água é fazê-la passar por tanques com plantas aquáticas, como ____, ou
plantas como as do Paul de Arzila.
Prioridades na conservação
Existem diversos pontos com maior diversidade no Planeta. O Mediterrâneo, a
zona do Cáucaso, a Polónia, o Burneu, Madagáscar, com uma fauna e flora únicas, a
floresta Atlântica, com uma diversidade igual à da floresta Amazónica (não incluída)
estão incluídos. Estas zonas são zonas de alta diversidade, onde as taxas de destruição
são muito elevadas e onde há um grande número de endemismos. No entanto, continuase a ter uma grande diversidade. Estes locais têm muitos exemplos de endemismos. Se
se conservarem estes locais, conserva-se 40% das espécies.
Espécies endémicas são espécies que só ocorrem em certas zonas. Encontram-se
muito em ilhas, como Madagáscar. Os pandas e muitos pinguins não são endémicos. Os
tentilhões de Darwin são espécies endémicas e a Dronya lusitania é uma planta
carnívora endémica que só se encontra na zona de Coimbra.
Em Portugal, zonas importantes são o rio Vascão, o rio Guadiana e outros locais.
Há poucas centenas de exemplares do rinoceronte de Sumatra. A certa altura,
elaborou-se um plano para o salvar. Se não se fizesse nada ou se houvesse uma
epidemia, a probabilidade de desaparecer em 30 anos era de 95%. A criação em
cativeiro seria o processo mais dispendioso mas também aquele que apresentava 0% de
55
probabilidade de extinção. É necessário conhecer os animais. O stress, a presença de
vários animais, pode inibir a reprodução. Quando se pretende conservar uma espécie,
deve conhecer-se essa espécie.
As focas-monhe, em Portugal (na Madeira), têm aumentado os seus números.
As populações de muitas espécies e a biodivesidade estão a diminuir.
Populações mais pequenas apresentam uma maior probabilidade de extinção. A
conservação deve também ser feita por motivos éticos, e pode haver (também) razões
económicas e importâncias desconhecidas das espécies.
56
Sustentabilidade, desenvolvimento económico e Ecologia
global
Sustentabilidade
A Ecologia é uma ciência, mas, mais ainda, é um ponto de encontro de várias
ciências. A sustentabilidade é o ponto de encontro entre a Ciência e a Economia, isto é
a Economia e as Ciências encontram-se na sustentabilidade. A sustentabilidade implica
a manutenção dos recursos no futuro.
A ilha de Páscoa pertence ao Chile e o que lá aconteceu é um exemplo de falta
de sustentabilidade. Foi colonizada por povos da Polinésia, que também colonizaram o
Hawai e até Madagáscar. Eles viajavam de ilhas em ilhas. Sabe-se que, quando os
polinésios chegaram à ilha, havia árvores, mas agora só há plantas herbáceas. Sabe-se
que havia árvores pela descoberta de pólen. Os recursos, a madeira, foram usados de
forma insustentável (sustentável), pelo que deixou de ser possível construir barcos, o
que levou a que não pudessem navegar. A sociedade foi destruída.
A extracção de petróleo não é sustentável, pois a sua quantidade é limitante. A
extracção de água para rega pode não ser sustentável.
Populações humanas
A questão da sustentabilidade nos sistemas naturais não se coloca, pois eles são
autorreguláveis. Fala-se de sustentabilidade relativamente ao efeito de populações
humanas.
As populações humanas ocorrem essencialmente em zonas costeiras ou zonas
próximas de rios. Há zonas com grande densidade populacional e outras com uma
baixa densidade populacional, com 1 habitante por quilómetro quadrado.
A taxa de crescimento de populações humanas forma uma curva com
crescimento superior ao crescimento exponencial. Malthus trabalhou com este conceito
e determinou que a população, desde que tenha recursos, cresce exponencialmente.
Como os recursos são limitantes, sobrevivem os mais aptos.
Factores que condicionam o crescimento
Diferença entre taxas de natalidade e mortalidade
No período pré-industrial, as taxas de crescimento eram baixas porque a taxa
de mortalidade era próxima da taxa de natalidade. No período de transição, a taxa de
natalidade era superior á taxa de mortalidade. No período industrial, a taxa de natalidade
desceu para valores próximos da taxa de mortalidade, e pode mesmo vir a ser inferior.
No período de transição, a taxa de crescimento é alta porque a taxa de natalidade
é superior à taxa de mortalidade. Quando as taxas de natalidade e mortalidade igualam,
a população estabiliza e mantém o tamanho adquirido.
57
Esperança de vida
A segunda razão pela qual as densidades populacionais são elevadas reside no
facto de a esperança média de vida ter aumentado. Nos países com maior esperança
média de vida, há mais pessoas mais velhas. Nos países mais desenvolvidos 1/3 das
pessoas tem mais de 60 anos, enquanto que, nos países menos desenvolvidos, são 1/5.
Idade da reprodução
Outro factor que contribui para o crescimento da população é a menor idade de
reprodução. Se a reprodução começar mais cedo, pode ter-se filhos durante mais
tempo. Há tendência, nos países mais desenvolvidos, para esta idade aumentar.
Fertilidade
O número de filhos está a diminuir e projecta-se que a taxa de crescimento
venha a diminuir. O número de crianças por mulher é de 2,9 nos países pobres e 1,6 nos
países ricos. Projecta-se que o Japão, a Itália, a Rússia e a Alemanha vão perder
população. Portugal perderá população ou manterá o seu tamanho.
Distribuição da população, da riqueza
A distribuição da população é muito diferente da da riqueza
As pirâmides de idades permitem projectar aumentos na população. Nos países
em vias de desenvolvimento, as bases são muito grandes enquanto que, em países
desenvolvidos, as bases são mais estreitas. Como foi dito, a idade de reprodução pode
afectar o crescimento.
O crescimento populacional não é igual em todo o planeta. O crescimento ocorre
muitas vezes em países com menos recursos, enquanto o Japão e a Europa têm uma
população que tende a diminuir. As taxas de crescimento estão a diminuir e a população
está a crescer.
O crescimento populacional ocorre especialmente em África, na América do Sul
e na Ásia. Seria necessária uma cidade para 1 milhão de pessoas por semana, para o
crescimento actual. Isto afecta o ambiente, ao nível da regeneração de nutrientes, da
pesca, dos terrenos agrícolas e outros recursos. A remoção de árvores leva a
desertificação e as chuvas que arrastam os solos diminuem a sua fertilidade. Há outros
factores para a diminuição da taxa de crescimento.
Sustentabilidade do actual crescimento demográfico
Ao longo dos anos foram feitas várias projecções. Houve uma projecção com um
valor muito alto que admitia que a água e os nutrientes eram muito limitantes. Numa
projecção mais tardia, admitiu-se que o crescimento seria maior se a alimentação fosse
vegetariana em vez de incluir carne, uma vez que, numa alimentação vegetariana, não
havia dissipação de energia por parte de outros consumidores. Apenas 10% da biomassa
vegetal passa para os consumidores e apenas 10% passa para os sucessivos níveis
tróficos seguintes.
A população é limitada por cima e por baixo. A limitação por baixo é relativa à
alimentação e a limitação superior é relativa aos efeitos nefastos de uma população
58
grande, que pode propiciar o contágio com doenças, que pode levar a uma diminuição
da população.
Ameaças humanas a processos ecológicos locais
O número de baleias-azúis andava a diminuir (tem diminuído), embora tenha
deixado de o fazer, pois a caça é proibida. A caça à baleia foi proibida recentemente. O
número de bacalhaus também tem diminuído e proibiu-se a pesca num local, mas a
população não se recuperou. Começou a utilizar-se rede que apanhasse apenas
bacalhaus grandes e não pequenos, mas, no entanto, isto foi uma asneira, pois provocouse uma pressão selectiva sobre os bacalhaus, levando a que os mais pequenos se
reproduzissem mais e os grandes menos. Talvez a melhor hipótese seja definir zonas
onde não se pesca.
É possível relacionar os preços com a quantidade de recursos. Se os recursos
forem grande, é barato explorá-los, é economicamente viável. Se os recursos
diminuírem, passa a ser mais caro até um ponto em que não é economicamente viável
extrair recursos. Há um nível abaixo do qual se entra em colapso. As novas tecnologias
levam também a um colapso.
Algumas actividades humanas têm efeitos indirectos noutros sistemas. Quando
chove, numa floresta, uma parte da água infiltra-se e outra é mantida à superfície. Se
não houver árvores, as raízes não sustêm os materiais, que escorrem para o rio, e isto
altera o ambiente do rio.
Num rio, depois de um fogo, há areias que alteram o habitat e algumas espécies
podem deixar de ter habitat para existir. O transporte de areias pode levar ao
estabelecimento de barragens e as areias finas podem matar os corais, se atingirem os
recifes, vindas do rio.
Exploração de recursos naturais
Ao início, o crescimento é baixo. Populações um níveis inicias e finais de
crescimento crescem pouco. Se forem colocados indivíduos no meio, a partir de um
certo ponto a população diminui, fruto da competição intraespecífica (interespecífica).
O ponto de maior crescimento é o ponto de inflexão, isto é, uma população, no ponto de
inflexão, aumenta muito. Para se explorarem os recursos, é necessário conhecer a
capacidade de ambiente, mas na prática isso não acontece. Se, após um período de caça
a coelhos, por exemplo, a população não diminui, a caça é sustentável. A máxima
captura sustentável é o número máximo de indivíduos que se pode tirar de uma
população, sem levar à diminuição. O recrutamento é relativo ao número de indivíduos
novos da população.
59
R
N
1000
Andes
Pacífico
As correntes verticais vindas do fundo do mar (upwelling) são responsáveis por
uma grande produtividade. As zonas onde isso ocorre são zonas de grande pesca. A
indústria de pesca de anchova era efectuada nessa zona, mas acabou, pois ultrapassou-se
a capacidade de ambiente.
Fizeram-se projecções relativas à pesca do bacalhau, na Noruega. Essas
projecções permitem tomar decisões.
Monoculturas agrícolas
As actividades agrícolas são ecologicamente sustentáveis. A produção total do
alimento tem vindo a aumentar, devido aos melhoramentos técnicos. O solo forma-se e
disforma-se, e o solo perdido é mais que o solo formado, devido a agricultura não
sustentável.
60
As plantas herbáceas das regiões semidesérticas têm raízes muito grandes e uma
grande superfície radicular, o que permite atingir muito locais e retirar muita água.
Depois de uma perturbação em que as plantas desapareceram, o solo foi alterado, pois
as grandes raízes sustentavam o solo. O solo foi arrastado pelo vento. No Burneu, está a
perder-se solo para o mar.
Quando se faz agricultura selecciona-se uma espécie.
Controlo de pragas
Pragas e sua importância económica
As pragas têm em comum grandes densidades populacionais e resultam de um
crescimento elevado. As espécies são competidores fortes, tendo, em alguns casos, uma
grande capacidade de dispersão. Uma praga é um organismo que cresce rapidamente e
que pode ser um competidor forte, mas é necessário que haja condições ambientais
particulares. Há quem defina pragas de acordo com outras características, que não o ser
em questão.
As pragas são importantes na sustentabilidade, porque muito do que o Homem
faz ao ambiente é para lidar com elas. A curva de uma praga indica que a densidade
populacional (económica) está acima de valores em que causa danos económicos. A
população está sempre acima de valores que causam danos económicos. A praga pode
competir com outras espécies (um planta com as espécies cultivadas), (mas) causa
danos económicos.
O objectivo da luta contra as pragas não é eliminar a praga, pois fazê-lo significa
eliminar a produção. Se se quiser uma produção muito alta, gasta-se muito dinheiro a
eliminar a praga. Se não se quiser gastar muito dinheiro, a produção também é baixa.
Deve trazer-se a produção para um valor em que a produção não é máxima, mas em que
se gaste pouco dinheiro a eliminar a praga.
Houve um ano em que o míldio destruiu a totalidade da plantação de batateira
em vários países.
Métodos de controlo de pragas
Há vários tipos de controlo tradicional de pragas. No controlo biológico, usa-se
uma espécie para eliminar a praga, enquanto um controlo mecânico ou físico é um
controlo que ____ __ ____. A rotação de culturas e a selecção de variedades
resistentes também são utilizadas. O controlo químico usa compostos químicos para
controlar a praga. Os chineses já usavam controlo biológico e os egípcios já usavam
metais para controlar pragas. Outros povos usam outros métodos, também.
61
Tipos de pesticidas químicos
No combate às pragas utilizam-se pesticidas.
Por vezes usam-se compostos inorgânicos, e já os sumérios usavam cobre. Os
sais inorgânicos e os compostos metálicos, levam à destruição dos animais que os
ingerem, mas, no entanto, não são facilmente eliminados e actualmente só se usam no
combate a fungos.
A nicotina é um pesticida natural, mas muitos pesticidas naturais não são muito
utilizados por terem uma baixa permanência no ambiente (são rapidamente ____).
Os hidrocarbonetos clorados são eficazes, não por envenenamento, mas por
interferência com o sistema nervoso, sendo eficazes contra insectos. Este tipo de
compostos inclui o DDT, que valeu ao descobridor um prémio Nobel, mas 30 anos
depois, o DDT foi proibido. O DDT é acumulado pelos insectos e as aves que se
alimentam deles acumulam também o DDT no tecido adiposo. Há acumulação de DDT
nas cadeias alimentares e foi encontrado, inclusivamente, nos pinguins da Antártida.
Os herbicidas (que eliminam plantas) e pesticidas são muito eficientes, são
baratos e fáceis de produzir e aplicar.
Os compostos organo-fosfatados são muito tóxicos (mais venenosos para os
Mamíferos e Aves), mas menos permanentes, enquanto o DDT se mantém durante
décadas.
Os carbamatos actuam por contanto e a diferença, relativamente aos anteriores,
é que são menos perigosos para Aves e Mamíferos, afectando mais os Insectos. Há um
composto que inibe a formação de quitina, que existe nos Artrópodes e nos Fungos,
sendo os Mamíferos inafectados.
O metapreno impede a chegada dos insectos ao estado adulto, mantendo-se
estes no estado juvenil. Os insectos continuam mas não se reproduzem. Os efeitos não
são imediatos.
Os afídeos são Hemipteros que consomem fluidos das plantas. Quando são
ameaçados, libertam feromonas que levam ao aumento da mobilidade. Os compostos
semioquímicos induzem a mobilidade dos afídeos, que assim contactam mais
provavelmente com o fungo que os destrói. Podem haver lagartas que consomem folhas
em que haja problemas.
Problemas e virtudes dos pesticidas químicos
No solo encontram-se ácaros, colêmbolos, outros Insectos, Fungos, protozoários
e outros organismos. Uma folha que caia tem energia e é necessário que ela voltem ao
solo. As plantas não conseguem retirar certos compostos. Os decompositores devolvem
os compostos ao solo (usando o azoto na formação de nitratos e os fosfatos), que podem
(assim) ser utilizados pelas plantas. A destruição de uma praga pode levar à destruição
dos organismos decompositores, essenciais.
O problema dos insecticidas é que matam não só a praga, mas os predadores. Se
o predador é eliminado do meio, as densidades da praga podem aumentar. Um
organismo que não era praga pode passar a sê-lo. Isto é visto n_ ____.
Inicialmente, no controlo de pragas de algodão, o procedimento era simples e
recorria-se a compostos hidroclorados. O número de pragas e as aplicações aumentaram
ao longo dos anos, para obter o controlo anterior, que havia levado ao aumento da
produção de algodão.
A poluição pode ser vista como uma mecanismo de selecção natural. Os
organismos aptos são os que se conseguem reproduzir. No que respeita a pesticidas,
62
cada vez é necessário colocar mais, e isto aplica-se às pragas e aos parasitas dos
humanos. Actualmente, há muito organismos resistentes à penicilina, pois houve
evolução. Os pesticidas ainda estão um passo à frente.
Os solos vão se tornando menos férteis, mas usam-se fertilizantes. Os pesticidas
permitem o desenvolvimento a agricultura.
Considerações finais
Se se pretender fazer uma gestão sustentável do ambiente, é necessário conhecer
como é que o ambiente funciona. Muitos problemas ambientais não podem ser
solucionados com uma taxa de crescimento elevada. Muitos problemas ambientais não
podem ser resolvidos enquanto a população continuar a crescer.
A produção ou o consumo de alimentos nos níveis tróficos elevados vai
diminuindo. Por cada tonelada de material orgânico produzido no primeiro nível trófico,
apenas 10% passa para o nível trófico seguinte e assim sucessivamente. O crescimento
só pode ser mantido se a alimentação for fundamentalmente vegetariana.
Nos ecossistemas há processos ecológicos importantíssimos para manter a saúde
dos sistemas. Os terrenos bons para a agricultura devem ser utilizados para isso,
enquanto os terrenos maus devem ser feitos reservas.
Falou-se sobre ecologia ao nível do indivíduo, das populações, dos ecossistemas,
ao nível da interacção com a economia e poder-se-ia falar ao nível dos processos
fisiológicos.
63
Comparação prática da fauna encontrada
em dois substratos diferentes
A comparação feita entre o substrato pedregoso e o substrato arenoso tem
aspectos em comum com a comparação de dois ambientes quaisquer, como um
eucaliptal e um carvalhal, ou um local acima e outro abaixo de uma barragem.
Para comparar é necessário fazer uma tabulação dos resultados. Costuma
colocar-se as taxas em linhas e as amostras em colunas. No trabalho realizado, há
espécies representadas por apenas um ou dois indivíduos. No trabalho havia apenas um
representante único de uma espécie. Nos ecossistemas, há algumas espécies com muitos
indivíduos e muitas espécies representadas por poucos indivíduos.
Há taxa que só ocorrem em substrato pedregoso. Os Heptagenidae são
Ephemeroptera achatados, e esta característica permite que, quando estão agarrados às
pedras, não sejam arrastados pela corrente. Estes animais só se encontram no susbtrato
pedregoso. Animais que vivem enterrados na areia são muito mais comuns neste tipo de
substrato. Um teste t permite averiguar se há diferenças entre os ambientes
relativamente ao número de taxa. No substrato pedregoso havia mais taxa, e, de facto,
há uma tendência para ter menos (mais) taxa no substrato arenoso do que no pedregoso.
Também há uma tendência para haver um maior número de indivíduos no substrato
pedregoso.
Fez-se uma tabela em que se marcava com um X a presença de uma espécie
numa amostra. Depois fez-se uma matriz de similaridade, que compara semelhanças
entre amostras e que permite fazer um mapa. A distância entre as amostras será tanto
maior quanto menor a semelhança. São utilizados índices de similaridade que mostram
a similaridade entre colecções.
c
Índice de Jaccard
(que o descobriu)
J=
Sorensen
I=
a+b+c
2c
a+b
Toma-se o valor mínimo. Duas comunidades similares têm um índice igual a 1,
e, quando não há similaridade, o índice é 0. O índice de Raabs entra em linha de conta
também com o número de indivíduos e a similaridade é 1 se o número de espécies e de
indivíduos for o mesmo. Fez-se a determinação da similaridade entre todas as amostras
recolhidas e o mapa que se elaborou permite ver que as amostras de substrato arenoso
arenosas ficam juntas e o mesmo acontece com as amostras de substrato rochoso. A
distância informa quanto à diferença ____.
Pode também construir-se um gráfico de clusters, que permite saber o nível de
similaridade entre várias amostras. As grandes semelhanças entre dois substratos
diferentes podem ser devida à captação de animais de uma zona na outra, uma vez que
os ambientes estão próximos (os substratos arenoso e pedregoso estão próximos).
64
Substratos arenosos e substratos pedregosos têm uma fauna diferente. O númeroi
de espécies é tanto maior quanto maior o número de substratos, isto é, a
heterogeneidade do ambiente.
65