IBB057_Aula 1 e 2 - ufam

ECOLOGIA IBB-057
Prof. Dra. Cintia Cornelius
Laboratório de Ecologia - Dep. Biologia - ICB - UFAM
Ecologia de Populacões
e Biologia da Conservação de Aves
[email protected]
Sala: Projeto Sauim - Segundo andar
Atendimento de Alunos:
Terça - Quinta 14:30 - 15:30
Objetivos da Disciplina
•
Compreensão dos principais conceitos da ecologia e o
entendimento dos processos ecológicos associados aos diferente
níveis de organização desde organismo até ecossistema e a
biosfera.
•
Ao mesmo tempo, tornar o aluno consciente de que os processos
ecológicos devem ser entendidos em um contexto evolutivo.
•
Estimular o pensamento crítico dos estudantes sobre a
construção do conhecimento científico e propiciar ferramentas
para o ensino da ecologia no ensino fundamental
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ECOLOGIA IBB-057
ECOLOGIA IBB-057
Conteúdo Programático
Conteúdo Programático
I Unidade –O ambiente e os organismos
Agosto: Que é a ecologia? A hierarquia dos sistemas ecológicos e o
conceito de escala. A história da ecologia e a evolução do pensamento
ecológico. Historia da terra e da vida em um contexto biogeográfico.
Setembro: O ambiente fisco e sua variação. Seleção natural, adaptação e
ajustamento ecológico dos organismos. Historias de vida e demandas
conflitantes, sistemas de acasalamento e seleção sexual.
II Unidade – As Populações e as Comunidades Biológicas
Outubro: O que são as populações? Crescimento e regulação do
tamanho populacional. Conceito de estrutura das populações. Como
variam as populações no tempo e no espaço. Interações entre
populações de diferentes espécies incluindo competição, predação,
herbivoria, e mutualismo.
Novembro: Que é uma comunidade biológica? Estrutura, composição e
desenvolvimento das comunidades. Conceitos gerais sobre
biodiversidade. Os Ecossistemas e o fluxo de energia e ciclos de
nutrientes em sistemas terrestres e aquáticos
III Unidade –Conservação e aplicação da teoria ecológica
Dezembro: Conceitos gerais de conservação da biodiversidade, extinção
e a relação homem-ambiente. O conceito de pegada ecológica.
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ECOLOGIA IBB-057
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Atividades e Avaliação
Atividades e Avaliação
Avaliação das atividades praticas e de pesquisa
•
Aulas teóricas e discussão de artigos científicos
•
Atividades práticas em grupo para o ensino da ecologia
Duas avaliações teóricas durante o período letivo e uma prova
teórica final
Primeira Prova: 6 de outubro
Segunda Prova: 10 de novembro
Prova Final: 13 de dezembro (obrigatória para todos os alunos)**
**A participação na discussão de artigos e durante as aulas será
considerada na nota da prova final podendo ganhar até um ponto na
prova final.
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ECOLOGIA DE POPULAÇÕES
IBB-250
ECOLOGIA IBB-057
Bibliografia Básica
AULA 1 e 2
II. Que é ecologia?
Economia da Natureza (2003 e
2010) R. E. Ricklefs
Terceira, Quinta ou Sexta Edição
•
•
•
Ecologia e suas diversas subdisciplinas
Conceitos de hierarquia ecológica e escala
Que estudam os ecólogos?
•
•
•
Origem da ecologia
Primeiros ecólogos
Consolidação da ecologia
II. História da Ecologia
Guia Metodológica Para o Ensino da Ecologia
no Quintal da Escola (2002) Arango, Chaves &
Feisinger
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Que é Ecología?
Que é e como estudamos Ecologia?
Ecologia
A Ecologia contem disciplinas determinadas pelos diferentes
níveis de organização que estudam
Estudo do ambiente natural e da relação dos
organismos entre si e com seus arredores
Ecologia ! Ecologismo
A ecologia e suas diversas
disciplinas constituem uma ciência
Ciência: sistema de Teorías,
Hipótesis e Leis que servem para
explicar observações presentes e
predizer eventos futuros McIntosh
1982
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Que estudamos em Ecologia?
Cada sistema ecológico está associado a diferentes tipos de
processos
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Que é Ecologia de Populações?
Cada sistema ecológico está associado a diferentes tipos de
processos
Processo: Conjunto de fases sucessivas de um
fenômeno natural ou de uma operação artificial
Biosfera
Processos globais
Ecossistema
Comunidade
Fluxo de energia e ciclo de nutrientes
Interações entre as populações
População
Dinâmica de populações
Organismo
Reprodução e sobrevivência
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Processos Ecológicos e Escala
Que estudam os Ecológos?
Alguns exemplos....
Nível Populacional
taxa de crescimento (r)
movimento entre populações
Nível Indivíduo
Qualidade do Território
Sucesso reprodutivo
•
Distribuição e abundância de organismos
•
O movimento de organismos entre populações
•
O fluxo de matéria e energia através das comunidades bióticas
•
O desenvolvimento sucessivo das comunidades
•
Relação entre o ambiente e a distribuição da biodiversidade
Nível de Comunidade
Competidores
Predadores
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Exemplo de uma pesquisa em ecologia:
Os ecólogos estudam o mundo natural através da
Observação e da Experimentação
Aves em Florestas Fragmentadas
Pesquisadores: Cintia Cornelius (UFAM), Marcelo Awade, Carlos Candia-Gallardo &
Jean Paul Metzger (USP)
1. Observação e descrição de um padrão e elaboração de
uma pergunta
II. Desenvolvimento de hipótesis ou explicações
III. Teste destas hipóteses, frequentemente com
experimentos -> Previsões
Movimento é um processo ecológico chave
em paisagens fragmentadas
Qual é a capacidade de movimentação de um ave de floresta em
uma paisagem fragmentada?
História da Ecologia
Historia da Ecologia
Quando e como surgiu a ecologia como ciência?
Quando e como surgiu a ecologia como ciência?
‣
‣
‣
‣
Historia Natural
1700 até inícios de 1800: Descrição dos
fenômenos que ocorrem na natureza
Historia Natural
Matemáticas
Muito problemas práticos envolvem ecologia
-
“ Historia natural é a descrição de
qualquer produto natural da terra, água
ou ar tais como as bestas, aves, peixes,
metais, minerais, fóssil junto com aqueles
fenômenos que também aparecem no
mundo material como meteoros.”
pragas / controle de pragas
controle biológico
exploração de recursos (e.g. pesca)
Lexicon Technicum - John Harris 1704
O que limita as populações?
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Historia da Ecologia
Historia da Ecologia
Quando e como surgiu a ecologia como ciência?
‣
Quando e como surgiu a ecologia como ciência?
‣
História Natural
História Natural
Grandes naturalistas do século XVIII e XIX
A história natural se remonta a época
dos Gregos
Carl Linnaeus (1707 - 1778)
“Historia Plantarum”
Botânico e Zoólogo da Suécia
tratado sobre plantas escrito por
Theophrastus (discípulo de
Aristóteles) nos anos 300 - 200 AC.
-
“Species Plantarum “e “Sistema
Naturae” (1735 - 1758)
-
Estabeleceu a base para o sistema
binomial de nomenclatura moderno
-
Sistema científico de classificação
hierárquica: Reinos - Classes - Ordem Gêneros - Espécies (com base em
caracteres morfológicos compartilhados)
Edição de 1644
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Historia da Ecologia
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Historia da Ecologia
Quando e como surgiu a ecologia como ciência?
‣
História Natural
Viagens dos naturalistas (1700 - 1900)
Alexander von Humboldt (1769 - 1859)
Naturalista e explorador alemão
Geografia Botânica
-
primeiro olhar desde o ponto de vista da
ciência moderna
- gradientes de distribuição de espécies
latitudinais e altitudinais
- primeiro em formalizar o estudo da relação
entre ambiente e os organismos
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Pensamento Ecológico no Tempo
‣ “Equilíbrio da natureza” era a visão predominante desde a
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Pensamento Ecológico no Tempo
Viagem do Beagle (1831 - 1836)
época dos Gregos
-
conceito de extinção inexistente
os indivíduos atuam pelo “bem da espécie“
as interações entre as espécies mantêm o equilibro e harmonia
para a persistência de cada espécie
origem das espécies de plantas e animais não era questionado
‣ Como e porque mudou essa visão por volta de 1850?
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Pensamento Ecológico no Tempo
Teoria da Seleção Natural
Viagem do Beagle (1831 - 1836)
FitzRoy - Capitão
Charles Darwin - investigações geológicas e coleções de
história natural
Charles Darwin (1809 - 1882)
• Indivíduos competem por recursos
• Muitas espécies foram extintas no
curso da história da terra
• Os indivíduos lutam por passar seus
Primeira edição 1859
gens a gerações futuras
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Pensamento Ecológico no Tempo
•
A raiz do pensamento ecológico pode ser atribuído a Darwin
-
com foco na competição e forças seletivas
não utilizou a palavra ecologia nas suas primeiras publicações
•
O uso do termo Ecologia é
atribuído a Ernst Haeckel (1866)
•
•
Naturalista alemão(1834 - 1919)
Pensamento Ecológico no Tempo
•
Pioneiros na fundação da ecologia como uma ciência
-
Eugene Warming “Plantesamfund” - Ecologia de plantas 1895
-
Charles Elton “Animal Ecology” 1927
F.A. Forel “Le Léman” - Limnologia 1892
Karl Mobius “Die Fauna der Kieler Bucht” - Zoologia 1865
S. A. Forbes - Biologia Aquática - 1880 - primeiras técnicas
quantitativas - conhecimento ecológico e bem-estar humano
Descreveu muitas espécies,
descreveu a relação entre as
espécies, e definiu vários termos
em biologia (ecologia, phylum,
filogenia)
“Formas da Natureza” 1904
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Pensamento Ecológico no Tempo
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Pensamento Ecológico no Tempo
Eugene Warming
Expedição a Brasil, Lagoa
Santa, Minas Gerais (1863 1866)
- descreveu as plantas da
região e as adaptações ao
ambiente de cerrado (efeitos
da seca e fogo)
“Lagoa Santa”(1892)
texto pioneiro sobre o cerrado
Eugene Warming (1841 - 1924)
Por que e como uma espécie ocorre em determinado ambiente baixo
um conjunto determinado de condições ambientais?
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A consolidação da Ecologia
A consolidação da Ecologia
‣
1893 - A ecologia é reconhecida como uma sub-disciplina da
biologia (equivalente a morfologia ou fisiologia) pela “British
Association for the Advancement of Science”
‣
O inicio da ecologia esteve fortemente associado ao estudo das
espécies de plantas e seu ambiente -> conceitos gerais não
aplicáveis a todos os organismos
‣
Inicialmente uma disciplina de conceitos soltos, a consolidação
venho com o desenvolvimento da Ecologia Animal (Elton 1927)
‣
Principalmente voltada a sistemas temperados
‣
Estudos nos trópicos foram freqüentes a partir de 1960
‣
Henry C. Cowles (1869 - 1939): sucessão ecológica / Dunas de
Michigan
‣
Frederic Clements (1874 - 1945): desenvolvimento da
comunidade até um estado estável “climax”
‣
Charles Elton (1900 - 1991): fundador da ecologia animal,
pioneiro no conceito de cadeia trófica e nicho
‣
G. Hutchinson (1903 - 1991): Limnólogo, consolidou o conceito
de nicho
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A Década dos 60: Desenvolvimento da Teoria
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A Década dos 60: Desenvolvimento da Teoria
Desenvolvimento de teorias e experimentos:
Desenvolvimento de experimentos, por exeplo:
‣ R. Paine (1966) -> Espécie chave
‣R. McArthur e Wilson (1967) -> Teoria de Biogeografía de Ilhas
‣ D. Simberloff & Wilson (1969) - > teste experimental da TBI no mangues
de Flórida
Algumas espécies tem um
efeito muito maior sobre a
estruturação de
comunidades que outras
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Década dos 60: desenvolvimento da Teoria e da
Problemática Ambiental
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A Década dos 60: Interesse em questões
ambientais
A mais recente duplicação da população
humana levou apenas 40 anos!!
1,7 %
por ano
2% por
século
35
A taxa de crescimento (r) vem aumentando com o tempo
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