BEV 175 Ecologia Geral Universidade Federal de Ouro Preto Departamento de Biodiversidade Evolução e meio Ambiente Fundamentos de Ecologia: tudo o que você precisa saber para começar a estudar ecologia Prof. Dr. Roberth Fagundes [email protected] www.professor.ufop.br/roberthfagundes O que é Ecologia? Sistemas Ecológicos Sistemas de Suporte Porque existem seres vivos? Porque existem tantos seres vivos diferentes? Como eles surgiram? Como e por que os seres vivos se distribuem assim? Como o ambiente afeta os seres vivos e como ele é afetado por eles? Aonde é que a natureza vai parar? Tipo de habitat: Terrestre Água Doce Água Salgada Polar Nível de organização: Organismo População Comunidade Rede de interações Ecossistema Bioma Paisagem Biosfera Grupo taxonômico: Microrganismos Fungos Plantas Animais Finalidade: Teórica Aplicada Conservação Políticas públicas Ecologia como ciência. Biosfera Comunidades Qual o papel da concentração de CO2 da atmosfera na regulação da temperatura global? Como os distúrbios influenciam o número de espécies de mamíferos nas campinas africanas? Bioma Interações Como os processos geológicos influenciam a diversidade regional ? Quais os benefícios evolutivos das zebras ao permitir que pássaros removam seus parasitas? Paisagem Populações Como os corredores de ecológicos afetam a taxa de movimento de mamíferos entre fragmentos florestais isolados? Quais fatores controlam as populações de zebras? Ecossistemas Como o fogo afeta a disponibilidade de nutrientes nos ecossistemas campestres? Indivíduos Quais Como zebras regulam seu balanço interno de água? Investigando organismos e populações Robert MacArthur Setophaga tigrina Folhas novas e botões no topo das árvores Folhas novas e botões no galhos altos Setophaga castanea Folhas belhas e casca e galhos médios cobertos Setophaga virens Setophaga fusca Folhas novas e botões e algumas folhas velhas Setophaga coronata Galhos médios, baixos e tronco coberto com casca ou líquens. Investigando populações e interações Onde o S. virens estava ausente... ... o S. coronata passou a se alimentar nos galhos altos. Douglass Morse Setophaga virens Setophaga coronata Investigando comunidades e ecossistemas Zonação do dossel: Dossel superior: • Condições físicas: exposição a luz e ventos, variação climática Dossel inferior: • Condições físicas: sombreamento, pouco vento, clima estável Dossel inferior: • Condições físicas: pouquíssima luz, baixa temperatura, alta umidade, sem vento Gôndolas com cientistas são movidas verticalmente O braço do guindaste pode girar 360° Investigando Ecossistemas Perfil do lago Castanheira declinou por ferrugem presente pólen Castanheira Anos Faia Pinheiro Sedimento sedimento Entrada de nutrientes por precipitação Floresta removida Investigando ecossistemas e paisagens Alta perda de nutriente Floresta mantida Nutrientes mantidos Objetivos da Ecologia DESCREVER ENTENDER PREVER MANIPULAR Monitorar o ambiente e avaliar as mudanças e seus agentes. Determinar políticas de uso, manejo e conservação de recursos naturais Prevenir e solucionar problemas ambientais Gerar informações cinéticas que pautem decisões científicas, econômicas e políticas BIODIVERSIDADE organismo caracteres GENÓTIPO FENÓTIPO tegumento forma sensor coloração habilidades regulação e alimentação movimento fuga ao predador exibição sexual atividades crescimento nutrientes e energia reprodução sobrevivência resíduo população espécie variabilidade fenotípica variação genética e ambiental variação ambiental variedade dominante variação genética genótipo fatores ambientais fenótipo habilidades atividades eficiência ecológica sobrevivência + crescimento + reprodução fitness fatores limitantes condições temperatura nutriente recursos território predador interações fêmea caracteres e habilidades fatores limitantes temperatura regulação e alimentação nutriente movimento território predador fuga ao predador fêmea acasalamentos limites de tolerância nutriente nicho ecológico conjunto dos limites de tolerância de acordo com as habilidades conferidas pelos caracteres predador temperatura território fêmea organismo zona de intolerância zona ótima ambiente nicho zona de estresse zona estresse habitat zona de ótima nutriente nicho fundamental predador território nicho realizado temperatura fêmea nicho fundamental nicho realizado custo energético fitness estresse nicho fundamental habitat pleno máximo fitness energia (fitness) = 1 fitness nicho (limites de tolerância) habitat fatores limitantes organismo população população nutriente nutriente predador 50 40 30 20 10 0 temperatura território fêmea predador temperatura nutriente predador temperatura 50 40 30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 território fêmea nutriente território fêmea predador temperatura 50 40 30 20 10 0 território fêmea FITNESS nicho habitat nicho ecológico da espécie ótimos nutriente predador estresses temperatura 50 40 30 20 10 0 território fêmea intolerâncias população estrutura dinâmica distribuição e(fitness) = 0 e(fitness) > e(estresse) e(fitness) < e(estresse) e(fitness) > e(estresse) e(fitness) > e(estresse) Tamanho (numero de indivíduos) Distribuição (habitats ocupados) população interações nutriente Sobreposição de nicho fundamental predador temperatura território fêmea recurso recurso recurso competição recurso nutriente Sobreposição de nicho realizado predador temperatura território fêmea predação mutualismo predação nutriente Partição de nicho predador temperatura território fêmea COEXISTÊNCIA DAS ESPÉCIES organismo população interações ecossistema Fluxo de energia e matéria crescimento nutrientes e energia reprodução sobrevivência resíduo processos e serviços ecossistêmicos Produção primária Fluxo de biomassa Ciclagem de nutrientes Transporte de sedimento Teias e Cascatas tróficas Polinização e Dispersão Decomposição e recomposição Controle climático Extrativismo e Produção de recursos naturais Paisagismo e Lazer Para proxima aula: Explique minhas observações de acordo com o conteúdo discutido em sala de aula sobre organismos, nichos e habitats. Entregue escrito a mão. Robert MacArthur