PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS Disciplina: Ciências do Ambiente ENG 4201 Noções de ecologia básica [email protected] No século XIX, o biólogo e naturalista alemão Ernest Haeckel (1866) partindo da observação de que: “o conhecimento biológico nunca é completo quando o organismo é estudado isoladamente”, deu um novo rumo à História Natural. Luciana Casaletti Ecologia Eco: deriva do grego oikos que significa lugar onde se vive, casa, ambiente. Logos: é estudo, ciência, tratado. Ecologia é o estudo da casa ou estudo dos ambientes Ecologia No sentido literal, Ecologia seria o estudo dos seres vivos em sua casa, no seu ambiente, ou ainda, a ciência que estuda as relações dos seres vivos com o meio ambiente. Numa concepção mais moderna, a ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela. 1 Conceitos Comunidade biótica ou comunidade biológica 1. Meio ambiente: A comunidade em um ecossistema é constituída por todas as populações de organismos, cuja composição e aspecto são determinados pelas propriedades do ambiente e pelas relações de uns organismos com os outros. Conceitos - Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem estar dos seres vivos. - Não é apenas um lugar no espaço e sim todas as condições físicas, químicas e biológicas que favorecem ou desfavorecem o desenvolvimento. - Existem ambientes naturais (que não sofreram ação do homem) e ambientes artificiais (os quais foram modificados pelo homem). Biosfera é dividida em grandes 3 regiões (porções) 2. Biosfera: - Conjunto de todas as partes da Terra onde é possível, pelo menos a algumas espécies de organismos viverem permanentemente, alimentar-se e reproduzir-se. Atmosfera: Camada de ar que envolve a Terra. Hidrosfera: Ambiente líquido, oceanos, lagos, rios. - É o conjunto de todos os ecossistemas do planeta. - Espessura da biosfera é em torno de 12 km o que é muito pequena se consider o diâmetro do planeta Terra, 14.000 km. Litosfera: Camada superficial, sólida da Terra. Composta de rochas e solo. 2 3. Ecossistema Representação de dois ecossistemas: aquático e terrestre. Conceitos - É a unidade básica no estudo da ecologia. - Em um ecossistema o conjunto de seres vivos interage entre si e com o meio natural de maneira equilibrada pela reciclagem de matéria e pelo uso eficiente da energia solar. O Ecossistema é formado pela união de seres vivos e meio físico: - - Abióticos: matéria inorgânica ou sem vida (água, ar e solo). Biótico: os seres vivos. Estes elementos se inter-relacionam de maneira estreita, uma vez que compostos como O2, CO2 e H2O estão em constante fluxo entre os seres vivos e o ambiente externo. Ecossistema: Definição No ecossistema cada espécie possui seu habitat e seu nicho ecológico. É um sistema estável, equilibrado e auto- Habitat: O hábitat de um organismo é o local suficiente, apresentando em toda a sua onde ele vive; ou ainda, é o ambiente que extensão topográficas, oferece um conjunto de condições favoráveis climáticas, botânicas, zoológicas, hidrológicas ao desenvolvimento de suas necessidades características e geoquímicas praticamente invariáveis. básicas - nutrição, proteção e reprodução. Seria o “endereço” de uma espécie. 3 Habitat Nicho ecológico: é a função da espécie dentro do conjunto do ecossistema e suas relações com as demais espécies e com o ambiente. Urso – Polo Norte Camelo/Dromedário – Deserto do Saara Seriema – floresta aberta. Baleias - Oceanos Nicho ecológico é o papel de uma espécie numa comunidade - como ela faz para satisfazer as suas necessidades. Exemplo, as algas têm o seu habitat na água superficial de um lago (zona iluminada), e parte do seu nicho ecológico é a produção de matéria orgânica, através da fotossíntese, a qual serve de alimento para sua população e para alguns animais. Num ecossistema equibrado cada espécie possui um nicho diferente do nicho de outras espécies, caso contrário, haverá competição entre as espécies que possuem o mesmo nicho. A melhor maneira de entender o campo de estudo da ecologia moderna é utilizando-se do conceito de níveis de organização dos seres vivos. Genes → Célula → Tecido → Órgão → Sistema → Organismo → População → Comunidade → Ecossistema → Biosfera 4 A ecologia estuda fundamentalmente os quatro últimos níveis desta sequência. Entendendo-se por: população: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma determinada área; comunidade: conjunto de populações que interagem de forma organizada, vivendo numa mesma área; ecossistemas: conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte; biosfera ou ecosfera: sistema que inclui todos os organismos vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico, como um todo. Cadeia alimentares ou cadeias tróficas: Necessidades básicas do seres vivos A existência da biosfera ou de vida de forma Dentro do ecossistema ocorre uma permanente, em um ambiente qualquer, só é distribuição de energia e da matéria de possível se este oferecer condições para que modo que os produtos e subprodutos de um os seres vivos satisfaçam suas necessidades dos elementos constituem matéria prima básicas: nutrição, proteção e reprodução. para a atividade de outros. 5 Necessidade NUTRIÇÃO Conceito Processo de obtenção de matéria e energia pelos seres vivos. Tipos Organismos 1. Autotrófica: os seres vivos 1. Vegetais clrofilados, sintetizam seu próprio alimento, algas e algumas partido de substâncias inorgânicas e bactérias. de uma fonte de energia. 2. Heterotrófica: os seres vivos 2. Animais, fungos, através de relações com outros seres virus, protozoários e o vivos aquirem o alimento sintetizado. restante das bactérias PROTEÇÃO REPRODUÇÃO Mecanismos 1. Crescimento quase ilimitado, 1. Vegetais utilizados pelos seres espinhos, substâncias urticantes, vivos para se perdas das folhas. defender da interpéries e dos 2. Aspecto repulsivo, agressão, fuga, 2. Animais seus inimigos. construção de abrigos, elevada descendência, camouflagem, etc… Processos desenvolvidos pelos seres vivos para gerar descententes e consequentemente dar continuidade às espécies. 1. Assexuada: quando não há mistura 1. Bactérias e alguns de genes, gerando indivíduos protozoários. geneticamente idênticos ao que lhe deu origem. 2. Sexuada: ocorre mistura de genes, 2. Maioria dos seres gerando seres com novas vivos. combinações genéticas Cadeia alimentar A transfência de energia alimentar, a partir dos vegetais, por uma série de organismos, é chamada de cadeia alimentar ou cadeia trófica. Primeiro Nível trófico Segundo Nível trófico Tercerio Nível trófico Quarto Nível trófico Quinto Nível trófico Vegetação inseto sapo cobra seriema Produtor Consumidor primário Consumidor secundário Consumidor terciário Consumidor quartenário FONTE: http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/bin/view/CA/CASemestreAtual Exemplo de cadeia alimentar: vegetação, inseto, sapo, cobra e seriema O Homem provoca alterações na cadeia, introduzindo ou elimimando um dos seus compontes, causando sério desequilíbrio Equilíbrio com a proliferação excessiva de uma determinada espécie ou o extermínio de outra. 6 Exemplo: Aparecimento de tamanduá nas cidades. DESEQUILÍBIRO NA VEGETAÇÃO LEVA A UM AUMENTO DO NÚMERO DE INSETOS. Desequilíbrio Exemplo: Onça Parda (Puma concolor) ou Suçuarana ameaçada de extinção. Se um dos animais morrer sem servir de alimentação para outro, seu corpo será decomposto por micro-organismos. Habitat: são variados, incluindo florestas tropicais e subtropicais, caatinga, cerrado, pantanal , desertos e montanhas. Possíveis motivos: redução das áreas de florestas, queimadas, a expansão agrícola e o adensamento imobiliário, etc... FONTE: http://www.faunacps.cnpm.embrapa.br/mamifero/onca_p.html 7 Tipos de decomposição Aeróbica: Realizada por seres que utilizam o oxigênio como acceptor de hidrogênio. A oxidação é completa, havendo a transformação dos compostos orgânicos em gás carbônico, água e sais mineiras. Anaeróbica: Realizada por seres que utilizam outros que não o oxigênio como acceptor de hidrogênio. Resulta subprodutos constituídos de compostos orgânicos tais como gás metano, álcool e sulfetos. Exemplo de utilização: em sistemas de tratamento de lixo e de esgotos domésticos e industriais. 8