Conceitos basicos em ecologia

ECOLOGIA
CONCEITOS BÁSICOS
Profa. Dra. Vivian C. C. Hyodo
Ecologia:
Estudo da casa ambiental
Inclui todos os organismos dentro dela
e todos os processos funcionais que
tornam a casa habitável.
Biólogo alemão Ernst Haeckel, em
1869
“O
estudo do ambiente natural, inclusive
das relações dos organismos entre si e
com seus arredores” (Haeckel, 1869).
Paisagem da Terra vista da Apollo 17 em sua viagem em direção à
Lua. Vista da ecosfera “fora da caixa”.
Ecologia:
OIKÒS = Casa; LOGOS = Estudo.
Estuda as relações entre os
vivos e desses com o
ambiente.
seres
Espécie:
Indivíduos
semelhantes
que
podem
cruzar
entre
si
e
produzir prole fértil.
Myoxanthus conceiçoensis
Phillomedusa distincta
Espécies eurioicas:
São espécies que toleram grandes
variações ambientais.
Espécies estenoicas:
São espécies que não toleram
variações ambientais.
Estas
podem
ser
usadas
como
indicadoras
cuja
ausência
indica
variação no ambiente.
CONCEITOS-BIOSSISTEMAS
Sistemas contendo componentes
vivos (bióticos) e não vivos
(abióticos) constituem
biossistemas
Abrange desde sistemas
genéticos até sistemas
ecológicos
Fatores bióticos:
Conjunto de todos os seres vivos que
vivem em uma mesma região.
Fatores abióticos:
Conjunto de fatores físicos, químicos e
geológicos do ambiente – luz, umidade
do ar, nível de oxigenação, edáficos ,
água,
nutrientes,
temperatura,
salinidade ...
COMPONENTES BIÓTICOS
Organismo autótrofo:
que consegue sintetizar
orgânica a partir de
inorgânica.
substância
substância
Organismo heterótrofo:
Organismo incapaz de sintetizar as
substâncias orgânicas de seu corpo a
partir de substâncias minerais e que,
portanto, tem de absorver substâncias
orgânicas do meio.
Produtor:
organismo capaz de fabricar e
acumular energia potencial sob forma
de energia química. Autótrofo.
Consumidor:
Organismo que não consegue sintetizar
a substância orgânica a partir de
substâncias inorgânicas.São
dependentes dos produtores.
Heterotrófos.
Decompositor:
Tipo
especial
de
consumidor.
Alimenta-se de substâncias orgânicas
em decomposição e tem grande
importância na reciclagem da matéria
na natureza.
Hipótese Gaia:
Apresentada em 1969 pelo britânico
James Lovelock, sustenta que a vida
interage com o ar, a água, o calor e
os minerais para fazer da Terra o que
ela é .
Influência dos fatores abióticos nos organismos
Temperatura:
Afeta a velocidade dos processos biofísicos ou bioquímicos internos
dos organismos.
Luz:
A radiação solar é a fonte de energia primária utilizada pelos
organismos fotossintetizantes e interfere no crescimento e na
proliferação da vida. Além de ser determinante para o
desenvolvimento de muitos processos biológicos como, sono e vigília,
floração, etc.
Umidade:
É a proporção de vapor de água contido em um certo volume de ar.
Relaciona-se com a pluviosidade e com a temperatura ambiental na
medida em que promove a evaporação e a transpiração.
Gases dissolvidos na água:
O CO2 dissolvido é utilizado pelos organismos autótrofos para
síntese de matéria orgânica. O O2 dissolvido é utilizado pela maioria
dos organismos para liberar energia contida nos alimentos.
Salinidade:
É determinada pela quantidade de sais dissolvidos na água e permite
dividir os corpos de água em três tipos :
• as águas doces – continentais – com menos de 0,5g/L de sais;
• as águas salgadas – oceânicas – com 35g/L de sais;
• as águas salobras – nos estuários – com salinidade
intermediária.
Fatores edáficos:
Dizem respeito às características do solo, como sua estrutura
física – textura, porosidade e profundidade – e sua composição
química – presença ou ausência de minerais.
Espectro dos níveis de organização ecológica enfatizando a
interação de componentes vivos (bióticos) e não vivos
(abióticos).
Hierarquia dos níveis de organização ecológica; sete processos ou funções
transcendentes estão representados como componentes verticais de 11
níveis integrativos de organização (segundo Barrett et al., 1997).
CONCEITOS
ORGANISMO
– É a unidade fundamental da ecologia
e, ao longo da vida, transformam
energia e processam materiais e com
isso crescem e se reproduzem.
POPULAÇÃO
– Muitos organismos da mesma espécie
juntos
COMUNIDADE
– Muitas populações de diferentes
espécies vivendo no mesmo lugar
CONCEITOS
• BIOCENOSE e BIOGEOCENOSE
• Literalmente, “vida e Terra funcionando
juntas”
• Equivalentes, grosso modo, à
comunidade e ao ecossistema,
respectivamente.
CONCEITOS
ECOSSISTEMA
Os organismos e seus ambientes físicos e
químicos formam um ecossistema.
PAISAGEM
É definida como uma “área heterogênea
composta de um agregado de
ecossistemas em interação que se
repetem de maneira similar por toda a
sua extensão” (Forman e Godron, 1986).
CONCEITOS
BIOMA
É um termo usado para um grande
sistema regional ou subcontinental
caracterizado por um tipo principal de
vegetação ou outro aspecto
identificador da paisagem, como o
bioma da floresta decídua temperada
ou o bioma da plataforma continental
oceânica.
CONCEITOS
REGIÃO
– É uma grande área geológica ou
política que pode abrigar mais de um
bioma – por exemplo, as regiões do
Centro-Oeste, as montanhas dos
Apalaches, ou a costa do Pacífico –
todas nos Estados Unidos.
CONCEITOS
BIOSFERA
– Todos os ambientes e organismos da superfície
da Terra estão ligados juntos numa única
biosfera OU ECOSFERA
– O sistema biológico maior e mais próximo da
auto-suficiência é muitas vezes denominado
ecosfera
– Inclui todos os organismos vivos da Terra
interagindo com o ambiente físico como um todo
para manter um estado pulsante de auto-ajuste
fracamente controlado
CONCEITOS - BIOMAS
– São as grandes formações vegetais distribuídas nos
diversos continentes, resultantes de história
geoecológica da Terra, e dos fatores climáticos
regionais na atualidade.
• Possui uma vegetação própria
• São reconhecidos pelos diferentes tipos de
vegetação e as formas de vida dominantes.
• Seus limites estão demarcados por diversos fatores:
– Disponibilidade de energia radiante
– Disponibilidade de água
– Amplitude térmica
– História ecológica e evolutiva
Distribuição dos biomas terrestres
Fonte: SILVA et al., 2004.
CONCEITOS
HABITAT
– Pode ser definido como um espaço
com um conjunto de fatores (clima,
cobertura vegetal) onde os
organismos vivem (RICKLEFS, 1993).
CONCEITOS
NICHO ECOLÓGICO
– Espaço físico
– Papel funcional na comunidade
– Posição em gradientes ambientais
•
•
•
•
Temperatura
Umidade
pH
Solo, etc.
Lugar onde vive + necessidades ambientais
CONCEITOS
ECÓTONO
Do grego: oikos: casa e tonus: tensão
Áreas de transição ambiental, onde
comunidades ecológicas diferentes
entram em contato
Podem ser mudanças bruscas na vegetação
em diferentes gradientes ecológicos
CONCEITOS
ECÓTONO
São considerados potenciais indicadores
de respostas a mudanças climáticas e
reguladores de fluxos nos ambientes
Possuem uma grande biodiversidade sendo
encontrados organismos pertencentes aos
ecossistemas em contato ou a espécies
endêmicas do próprio ecótono
Dois hábitats se encontram nesta imagem: uma
sob a água; outra sobre o ramo.
Ecótono
Da esquerda para direita. Fig. 1 e 2 mostram de forma simples a área de encontro
entre os dois ambientes (ecótonos). Fig. 3 e 4 mostram dois ambientes “movendo-se”
um para dentro do outro. Fig. 5 e 6 mostram as bordas de florestas ou bancos
tratados de forma a prolongar o ecótono consideravelmente e sem excessivamente
modificar o meio ambiente. Fig. 7 é a mais próxima da realidade e representa áreas
periféricas que tendem a serem mais novas. Fig. 8 mostra um ecótono que pode ter
sido formado por um animal que modificou seu ambiente (formigas formando uma
trilha)
População:
Conjunto de indivíduos da mesma
espécie que vivem em uma mesma
região.
o
l
h
a
r
e
s
.
a
e
i
o
u
.
p
t
Comunidade; biocenose; biota:
Conjunto de todas as populações que vivem
em uma mesma região.
Ecossistema:
Conjunto formado pela comunidade
(fatores bióticos) e os fatores
abióticos que atuam sobre ela.
Biosfera:
Conjunto de todos os ecossistemas da
Terra – a esfera de vida.
Ecossistema: organismos + meio físico-químico
Nicho ecológico:
Conjunto de condições em que o indivíduo
vive e se reproduz. É a função do
indivíduo no ambiente.
Habitat:
É o lugar onde a espécie vive.
Exemplo:
A zebra, vive nas savanas da África, come
as ervas rasteiras, enquanto a girafa,
vivendo no mesmo hábitat, come as folhas
das árvores. Cada espécie explora os
recursos do ambiente de forma um pouco
diferente.
Outro exemplo: Todos os organismos da foto vivem no
mesmo habitat e apresentam nichos diferentes.
PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES
EMERGENTES
Consequência importante da organização
hierárquica
Componentes se combinam
Produzidas novas propriedades que antes
não existiam.
Propriedades coletivas que emergem ou
aparecem como resultantes da interação
entre componentes
O TODO É SUPERIOR À SOMA DAS
PARTES
PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES
EMERGENTES
EXEMPLOS
– Hidrogênio + oxigênio  H2O
– Líquido com propriedades
completamente diferentes dos seus
componentes gasosos.
PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES
EMERGENTES
EXEMPLOS
RECIFES DE CORAL
– ALGAS + CELENTERADOS
– Coevolução
– Eficiente mecanismo de ciclagem de
nutrientes
– Alta taxa de produtividade em águas
com teor muito baixo de nutrientes
PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES
EMERGENTES
• A aplicação deste princípio, na análise
ambiental, é responsável por grande
parte dos impactos identificados pelas
relações entre as diversas atividades
em conjunto
• Estas atividades separadamente podem
não produzir impactos ambientais
relevantes, quer sobre o meio físico,
quer sobre os meios biológico e
antrópico.
PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES
EMERGENTES
• Propriedades coletivas
– São o somatório dos
comportamentos dos componentes
– Não envolvem características
novas ou únicas resultantes do
funcionamento da unidade como um
todo
– Ex.: Taxa de natalidade
PRINCÍPIO DAS PROPRIEDADES
EMERGENTES
• Propriedades coletivas
• As novas propriedades emergem
porque os componentes interagem,
não porque a natureza básica dos
componentes é modificada
• As partes não se “fundem” do modo
que se encontram, mas se integram
para produzir novas propriedades
únicas
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Charles Darwin (1809-1882)
• A contribuição de Darwin para o
desenvolvimento do conhecimento humano vai
muito além da teoria evolutiva:
• Foi pioneiro na geologia, criando teorias
importantes para o surgimento de ilhas
oceânicas e explicações corretas para os
mecanismos que geram os movimentos
ascendentes da cordilheira dos Andes.
• Foi o iniciador da etologia
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Pode ser considerado o mentor da moderna
ecologia, por ter criado os conceitos de
‘nicho ecológico’ e ‘ecossistema’, ao afirmar
que cada espécie ocupa um lugar
determinado (nicho) na “economia da
natureza” (ecossistema).
• Demonstrou a importância fundamental, para
o funcionamento dos ecossistemas, de
relações como competição, predação e
mutualismo entre os seres vivos e interações
entre estes e o ambiente.
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Na taxonomia
• Fez contribuições notáveis, criando os
conceitos de ‘espécies em estado nascendi’ e
de ‘espécie fóssil’.
• Naturalista, biólogo, etólogo, taxonomista,
geólogo, ecólogo e, como se fosse pouco, pai
da biogeografia.
“...meu amor pelas ciências naturais foi
constante e ardente”.
Charles Darwin (1887)
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Alfred Russel Wallace
• Foi o primeiro a propor uma “geografia” das
espécies animais
• É considerado um dos precursores da ecologia
e da biogeografia
• Por vezes, chamado de "Pai da Biogeografia".
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Henry Walter Bates (1825-1892)
• Entomólogo e naturalista inglês
• Famoso por sua viagem à Amazônia, junto com
Alfred Russel Wallace, com o objetivo de
recolher material zoológico e botânico para o
Museu de História Natural de Londres
• Mimetismo batesiano
Placa de Bates (1862) ilustrando mimetismo
batesiano entre espécies de Dismorphia (primeira
e terceira fila) e vários Ithomiini (Nymphalidae)
(segunda e quarta fila).
Alfred Russel Wallace
Henry Walter Bates
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Fritz Müller no Brasil
Foi um naturalista, (zoólogo de
invertebrados, botânico) e
professor de matemática e
ciências naturais. Foi pioneiro no
apoio à teoria da evolução
apresentada por Darwin
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Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Eugene P. Odum
• Zoólogo e ecólogo
• Foi pioneiro nos trabalhos sobre a ecologia e na
disseminação da consciência social sobre os
ecossistemas
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Dr. Robert E. Ricklefs
• Ornitólogo e ecologista americano.
• Professor de Biologia da Universidade de
Missouri, St. Louis
• Economia da natureza
Desenvolvimento do pensamento
ecológico
• Edward Osborne Wilson
• Entomologista e Biólogo americano
• Conhecido por seu trabalho com ecologia,
evolução e sociobiologia
• É especialista em formigas
• Feromônios para comunicação
• É famoso por iniciar o debate da sociobiologia,
uma das maiores controvérsias científicas do
final do século XX, quando ele sugeriu em seu
livro Sociobiology: The New Synthesis (1975)
E. O. Wilson em 2007
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BIBLIOGRAFIA
ODUM, E. Fundamentos de Ecologia. 5ª.
Ed., 2003.
Fotos e figuras
educar.sc.usp.br
biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br
www.icb.ufmg.br
super.abril.com.br