Material Teórico – Ecologia - Cursinho Popular Salvador Allende

EXTENSIVO 2013
Disciplina: Biologia - Ecologia
Professor: Renato Chaves
Estudante:_____________________________________________________________________
Introdução
c) comensalismo: a espécie comensal se beneficia e a outra espécie não
é beneficiada ou prejudicada pela relação. A espécie comensal costuma
A Ecologia é a ciência que estuda a distribuição e abundância de
organismos e as interações que eles mantêm com outros organismos e
com o meio ambiente (interações essas que promovem a distribuição e
a abundância observadas).
A Ecologia centra seus esforços no estudo dos seguintes níveis
biológicos: indivíduos, populações e comunidades.
Populações são conjuntos de indivíduos da mesma espécie em um
determinado local.
Comunidades biológicas (ou biocenose) consistem na associação de
populações que compartilham um determinado local.
depender da interação para viver. Ex.: rêmora e tubarão.
d) amensalismo: uma espécie amensal é prejudicada pela interação e a
outra espécie não se beneficia nem é prejudicada. Ex.: fungos do
gênero Penicillium produzem um antibiótico (a penicilina), que mata
colônias de bactérias. As bactérias são claramente prejudicadas, mas o
fungo não se beneficia com essa interação.
e) competição: as duas espécies disputam um ou mais recursos
limitados. Dependendo da intensidade da competição (e da
Outros conceitos importantes
sobreposição dos nichos das duas espécies), uma espécie pode levar a
- Ecossistema: associação entre a comunidade e o ambiente físico e
outra à extinção. Ex.: leões, leopardos e guepardos competem por
químico em que ela vive (também conhecido como biótopo).
gazelas e zebras.
- Biótopo: onde uma comunidade se encontra.
f) predação: um organismo (predador) consome todo ou parte de outro
- Hábitat: onde o organismo ou uma espécie vive. Um hábitat pode ser
organismo vivo (sua presa). A presa pode ser morta ou não. Ex.: tigre
compartilhado por mais de uma espécie. Por sinal, é importante dizer
(predador) e antílope (presa); boi (predador) e grama (presa).
que hábitat é um conceito não muito preciso, que pode ser definido de
g) parasitismo: interação firmada entre um parasita e um hospedeiro.
formas mais ou menos detalhadas (exemplo 1: esta aranha vive em
O parasita depende da interação para se alimentar e viver. Em todos os
florestas úmidas; exemplo 2: esta aranha vive no interior de bromélias
casos a interação é prejudicial ao hospedeiro, mas nem sempre o
que estão associadas a árvores de grande porte em florestas tropicais
hospedeiro morre. Ex.: Tênia (parasita) e ser humano (hospedeiro).
úmidas).
- Nicho ecológico: é um conceito ligado à forma como o organismo
Cadeias alimentares
vive. Existe muita discussão sobre qual é a definição mais exata de
Cadeias alimentares são ordenamentos de organismos em uma
nicho ecológico, mas segue uma síntese da idéia - baseada na proposta
sequência lógica que representa as interações de predação em uma
de Hutchinson (1957): o nicho ecológico se refere ao modo de vida
comunidade (ver figura 1). Os organismos produtores pertencem ao
adotado por um organismo ou uma espécie, englobando suas
primeiro nível trófico da cadeia alimentar. Nos níveis tróficos seguintes,
tolerâncias e necessidades em termos de condições e recursos.
encontram-se os consumidores.
- Recursos: componentes bióticos ou abióticos do ambiente passíveis
de serem consumidos pelo organismo. Uma vez que o indivíduo usa um
recurso, este se torna indisponível para outros indivíduos. Os
Figura 1: Cadeia alimentar.
organismos podem competir por recursos. Ex.: água, alimento, abrigos.
- Condições: características físicas e químicas do ambiente. Ao
contrário dos recursos, as condições não podem ser consumidas pelos
organismos. Ex.: temperatura, umidade, pressão atmosférica, pH (em
Produtores (ou autótrofos) são organismos que produzem o próprio
alimento. No exemplo da figura 1, os produtores são representados
pela cenoura (que é uma raiz). Consumidores (ou heterótrofos) são os
organismos que não são capazes de produzir o próprio alimento e, para
ambientes aquáticos).
se nutrir, se alimentam de outros seres vivos. No exemplo da figura 1,
os consumidores são: o coelho, o lobo e as bactérias.
Interações interespecíficas
Simbiose: interação entre duas espécies em que é estabelecida uma
realizam a fotossíntese. Enquanto que os seres heterótrofos não
interação física estreita.
conseguem captar a energia luminosa. Os herbívoros obtêm energia
Tipos de simbiose:
a) mutualismo: interação em que duas espécies (A e B) são
beneficiadas pela associação. No mutualismo, a espécie A não
consegue viver sem a espécie B e vice-versa. Ex.: líquens (algas +
protocooperação
comendo vegetais. Como os herbívoros são os primeiros integrantes da
cadeia alimentar a consumir algum organismo (no caso, as plantas),
eles são denominados consumidores primários (C1). Já os carnívoros
obtêm energia comendo os herbívoros (ou até mesmo outros
fungos).
b)
As plantas captam a energia que chega à Terra pela radiação solar e
(ou cooperação): as duas espécies
são
beneficiadas, mas nenhuma delas depende da outra para viver. Ex.:
insetos polinizadores e plantas com flores.
carnívoros). Assim, a energia que veio do Sol passou para as plantas,
dessas passou para os herbívoros e desses para os carnívoros.
O organismo é um consumidor secundário (C2) quando ele se alimenta
de um consumidor primário. O organismo é um consumidor terciário
(C3), quando ele se alimenta de um consumidor secundário, e os
próximos níveis tróficos seguem esta mesma lógica de nomenclatura.
As pirâmides de biomassa e de número de indivíduos, ao contrário da
Na cadeia alimentar representada na figura 1, a cenoura é o produtor,
pirâmide de energia, podem apresentar formas distintas (inclusive um
o coelho é o consumidor primário (C1), o lobo é o consumidor
triângulo invertido, com o vértice para baixo).
secundário (C2) e as bactérias representam os decompositores (ou
Biomas
consumidores terciários – C3).
A cadeia alimentar é concluída pela ação dos decompositores (que
Os biomas são tipos característicos de vegetação que reconhecemos no
também são considerados consumidores), que são representados
meio natural. Este reconhecimento não se dá pela identidade das
especialmente por bactérias e fungos. Eles decompõem cadáveres e
espécies que vivem no bioma, mas sim pelos tipos de organismos nele
excrementos, absorvendo parte do produto e liberando o restante no
encontrados. Os biomas apresentam um caráter heterogêneo quanto
meio ambiente. O material excretado pelos decompositores (minerais)
às espécies vegetais e animais, uma vez que dentro de cada um deles
pode ser absorvido e usado pelos produtores. Desta forma, há uma
há variações das condições físicas e químicas.
reciclagem dos compostos minerais.
A seguir, caracterizaremos os biomas terrestres. Mas tenha em mente
Outros conceitos relacionados ao estudo de cadeias alimentares:
que o reconhecimento e a classificação dos biomas, obviamente, não é
a) Teias (ou redes) alimentares: conjuntos de cadeias entrelaçadas.
um processo preciso e exato. Pesquisadores diferentes reconhecem
Dentro de uma teia há várias cadeias alimentares se interconectando.
números e tipos de biomas diferentes, existindo diversas classificações
b) Espécie-chave: espécie “cujo impacto é desproporcionalmente
distintas (e até mesmo conflitantes).
grande em relação à sua abundância” (Townsend et al., 2008).
A) Floresta pluvial tropical
- é o bioma com maior biodiversidade no planeta Terra;
Pirâmides ecológicas (ou pirâmides tróficas)
- é representada por 3 grandes florestas: uma na bacia amazônica,
As pirâmides ecológicas são uma forma de representar uma
outra na bacia do Congo (África) e a terceira no sudeste asiático;
comunidade e sua estrutura trófica (produtores e diferentes
- recebe alta radiação solar e apresenta chuvas abundantes e
consumidores), descrevendo a transferência de energia ou matéria
frequentes. E por isso, é o ambiente mais produtivo do mundo;
pelos diferentes níveis tróficos. Em uma pirâmide, cada retângulo
- apresenta dossel alto e fechado;
representa um nível trófico diferente e o comprimento de cada
- apresenta solo com intensa atividade biológica, por isso,
retângulo é proporcional à quantidade da variável analisada (número
normalmente, a superfície do solo está exposta;
de indivíduos, por exemplo) presente no respectivo nível trófico (ver
- ao longo das últimas décadas o bioma tem sofrido muito com a ação
figura 2). Quanto mais alta é a pirâmide, maior é o número de níveis
humana:
tróficos na comunidade analisada.
• o desmatamento em larga escala tem provocado processos erosivos
intensos e desertificação;
• a destruição da vegetação tornou o ambiente mais seco;
• a utilização de monoculturas tem empobrecido ainda mais o solo.
B) Savana
- caracterizada popularmente pela savana africana, mas também
presente em regiões da América do Sul e da América Central;
Figura 2: Pirâmide de número de indivíduos. Os níveis tróficos estão
identificados e a numeração dentro dos retângulos representa o número de
indivíduos em cada nível trófico.
- constitui-se em um campo com algumas árvores pequenas
Repare na figura 2 que, quanto maior o comprimento do retângulo
(que representa cada um dos níveis tróficos), maior o número de
indivíduos. No segundo nível trófico da pirâmide (consumidores
primários – C1) há 7 indivíduos. No último nível trófico (C3), há
somente 2 indivíduos. Esta pirâmide tem 4 níveis tróficos.
fatores abaixo:
As pirâmides de energia sempre têm formato triangular e o vértice
voltado para cima. Isso ocorre porque a quantidade de energia é
sempre maior na base da pirâmide (onde se encontram os organismos
produtores). Toda vez que a energia passa de um nível trófico para
outro (ou seja, que um organismo se alimenta de outro), parte da
energia é perdida. Desse modo, quanto mais subimos na pirâmide,
menor é a quantidade de energia disponível. Como a energia não pode
ser criada e há mais energia na base da pirâmide do que no topo, diz-se
que a energia segue um fluxo UNIDIRECIONAL. A energia não pode ser
ciclada e reutilizada, mas a matéria pode.
espalhadas;
- savanas seriam florestas não fosse a ação de pelo menos um dos
1- a ação de organismos pastejadores favorece o desenvolvimento de
gramíneas e prejudica o desenvolvimento de árvores.
2- fogo (natural ou não) favorece o desenvolvimento de gramíneas e
prejudica o desenvolvimento de árvores.
3- saturação hídrica (nos llanos venezuelanos).
4- seca extrema (savana de pinheiros da América Central).
5- solo pobre em nutrientes (cerrado brasileiro).
- como na savana há abundância sazonal de alimento, há muitas
mortes de animais pastejadores em anos muito secos;
- poucas espécies de aves conseguem residir na savana durante todo
ano (elas migram nos períodos adversos);
- é comum o processo de desertificação.
C) Campos temperados
- a fauna inclui alces, lobos, linces, castores, aves (principalmente no
- ocorrem no interior de todos os continentes. Estão presentes em boa
verão, pois elas migram no inverno!);
parte da América do Sul e do centro-oeste da América do Norte;
- muitos animais hibernam.
- são conhecidos no Brasil como pampa;
G) Tundra
- são um dos biomas mais transformados pelo homem. Grande parte
- localiza-se ao norte da floresta de Coníferas;
da vegetação original foi substituída por campos de cultivo de cereais;
- recebe menos radiação solar, é mais fria e tem os dias mais curtos do
- caracteriza-se pela forte presença de gramíneas;
que a floresta de Coníferas;
- fauna presente: bisões, lobos, muitos insetos (como gafanhotos),
- comparada com a floresta de Coníferas, a vegetação é de menor
emas, corujas, raposas e etc.
porte e diversidade. Há gramíneas e arbustos anões, por exemplo;
D) Desertos
- ventos muito fortes deixam o ambiente ainda mais seco;
- destacam-se no norte da África, oeste das Américas, Oriente Médio e
- quanto mais ao norte, maior o frio e menor a quantidade de vegetais,
sul da Austrália;
chegando-se ao limite de só haver líquens e musgos;
- quando muito áridos, não possuem qualquer vegetação;
- fauna: bois almiscarados, alces, ursos polares, lebres, doninhas e aves
- as chuvas são imprevisíveis;
migratórias; répteis e anfíbios são raros (por causa da temperatura
- a temperatura cai muito a noite;
baixa!).
- apresentam vegetação com dois tipos de comportamento:
• espécies oportunistas, que permanecem “dormentes” até a chuva
chegar. Quando chove, crescem rapidamente
• espécies perenes com processos fisiológicos lentos, como os cactos e
pequenos arbustos
- os desertos apresentam vegetação com baixa produtividade e
indigesta para vários animais -> fauna pobre;
- roedores são comuns, assim como cobras e escorpiões. Aves
Obs: é interessante notar que vários desses biomas podem ser
encontrados em um mesmo ponto da Terra. Para isso, basta analisar-se
uma montanha relativamente alta. Conforme se sobe uma montanha,
é possível observar a sucessão dos biomas. Esta sucessão ocorre graças
ao aumento da atitude e à queda da temperatura (entre outros
fatores).
Referências:
costumam migrar nos períodos mais secos.
E) Floresta Temperada
- pertencente a regiões de clima temperado (boa parte da Europa,
porções orientais dos Estados Unidos e da Ásia, parte da Austrália e sul
do Chile);
- junto com os campos temperados, é uma das áreas mais modificadas
pelo homem;
- vegetação pode ser decídua (caducifólia) – quando as folhas caem
periodicamente - ou indecídua (perenifólia);
- quanto mais distante da linha do Equador, maior é a proporção de
vegetação decídua;
- tem as 4 estações bem definidas, com inverno frio e úmido e verão
quente e úmido (secas são raras);
- a fauna costuma migrar no inverno a procura de alimentos;
- os solos costumam ser ricos em matéria orgânica;
- a flora típica é representada por árvores como: carvalhos, pinheiros e
sequóias;
- a fauna pode ser exemplificada por esquilos, cervos, javalis, ursos,
lobos e raposas.
F) Floresta de Coníferas
- também chamada de floresta boreal ou taiga;
- localiza-se em boa parte da Sibéria e no norte da Europa e do Canadá;
- apresenta inverno rigoroso –> estação de crescimento vegetal curta;
- recebe pouca radiação solar;
- apresenta florestas mistas, com pinheiros e árvores decíduas. Mas nas
regiões mais próximas do pólo Norte, apresenta florestas com só uma
espécie de espruce;
- água do solo permanece congelada nas florestas de espruce –> pouca
água disponível para plantas e animais;
- Townsend, C.R., Begon, m. & Harper, J.L. (2008). Fundamentos em
Ecologia. Editora Artmed, Porto Alegre, Brasil.
- Hutchinson, G.E. (1957). Concluding remarks. Cold Spring Harbour
Symposium on Quantitative Biology, 22, 415-427.