Fundamentos da Ecologia
O que é Ecologia?
É a parte da Biologia que estuda as relações dos seres vivos entre si e com o ambiente, ou seja, é a investigação de todas as relações entre o animal e seu ambiente orgânico e inorgânico, incluindo suas relações, amistosas ou não, com as plantas e animais que tenham com ele contato direto ou indireto, numa palavra, ecologia é o estudo das complexas inter-relações, chamadas por Darwin de condições da luta pela vida”. Foi assim que Ernest Haeckel, em 1870, definiu ecologia.
Conceitos Básicos:
Espécie:São indivíduos morfologicamente semelhantes entre si e que são capazes de se cruzar e gerar descendentes férteis. Desta forma, fica claro que, a menos que haja a intervenção humana, como no caso do jumento e da égua, naturalmente não ocorre reprodução entre indivíduos de espécies diferentes.
População: São indivíduos da mesma espécie presentes em uma mesma área.
Comunidade:São indivíduos de diferentes espécies presentes em uma área, sejam elas de microorganismos, animais ou vegetais existentes em uma determinada área, constituem uma comunidade; também se pode utilizar o conceito de comunidade para designar grupos com uma maior afinidade separadamente, como por exemplo, comunidade vegetal, animal, etc.
Fatores Abióticos :São elementos presentes na natureza que não possuem ou possuíram vida, a todos os componentes vivos de um determinado local chamamos bióticos; em contrapartida, o conjunto formado por regime de chuvas, temperatura, luz, umidade, minerais do solo enfim, toda a parte não viva, é chamada de componentes abióticos.
Ecossistema:Relação que ocorre entre a comunidade (fatores bióticos) e os fatores abióticos, em um determinado local, seja uma vegetação de cerrado, mata ciliar, caatinga, mata atlântica ou floresta amazônica, a todas as relações dos organismos entre si, e com seu meio ambiente, ou dito de outra forma, a todas as relações entre os fatores bióticos e abióticos em uma determinada área, chamamos ecossistema.
Podem ser pequenos (cavidade bucal) ou enormes (floresta amazônica).
Fig. 4 Ex. Ecossitema terrestre (Cerrado) Fig. 5 Ex. Ecossitema aquático.
Biosfera: A terra é composta por vários ecossistemas sejam eles aquáticos, terrestres ou até mesmo aéreos. A soma de todos estes ecossistemas chamamos de biosfera. Portanto, a biosfera seria a parte na qual ocorre vida no planeta e na qual a vida tem o poder de ação sobre o mesmo.
Habitat: “Endereço” do indivíduo, local onde sempre podemos encontrar certa espécie.
Ex.: Lombriga -> intestino de crianças.
Fig. 7 Ex. parasitos intestinais Fig. 8 Ex. de endoparasitos
Escorpião: locais desertos e cheios de pedras, entre outros.
Nicho Ecológico: Papel que o indivíduo desempenha na natureza. É a “Profissão” do indivíduo.
Ex.: Leão “Predador
Relações Ecológicas
Os seres vivos de diferentes espécies, além de interagirem com o meio abiótico em que vivem, também se interagem com os outros seres vivos presentes num mesmo local. Essa interação entre os seres vivos é chamada de relação ecológica.
Relações Harmónicas: São aquelas em que um dos organismos pode ser beneficiado sem é claro o prejuízo do outro. Ocorre quando não há disputa entre as espécies.
Estas relações podem ser de duas formas: intra-específicas (ocorre dentro da mesma espécie) e interespecífica ( ocorre em espécies diferentes).
Harmónicas intra-específicas: Este tipo de relação pode ser por colônia ou por sociedade.
Colónia: Associações entre indivíduos da mesma espécie, que formam um conjunto funcional integrado, onde todos os indivíduos estão unidos anatomicamente.
Ex: algas, bactérias, caravelas.
Fig. 10 Ex. Colonia de Bactérias Fig. 11 Ex. Colonia de algas
Fig. 12 Ex. de Água-viva
Sociedade
Grupos de organismos de mesma espécie, onde pode ser observardo uma nítida divisão de trabalho. Os indivíduos são unidos anatomicamente e apresentam diferenças morfológicas nítidas.
Ex.: formigas, abelhas, vespas, cupins
Fig. 13 Ex. sociedade formigas Fig. 14 Ex. sociedade abelhas
Harmónicas interespecíficas:
Protocooperaçào
Traz benefícios para ambas as espécies e é uma relação não obrigatória.
Ex.: caranguejo e anémona, gado e anu,
Mutualismo:
Traz benefícios para ambas as espécies, porém é uma relação obrigatória, caso os indivíduos sejam separados, ambos morrem.
Ex.: líquens, micorrizas, ruminantes e bactérias que degradam celulose.
Comensalismo (típico, inquilinismo e epifitismo):
Apenas um dos indivíduos se beneficia e o outro nem se prejudica, nem se beneficia. O comensalismo é dividido em:
- Comensalismo típico: quando uma espécie se alimenta dos restos alimentares deixados por um indivíduo de outra espécie.
Ex.: leão e hiena
- Inquilinismo (epifitismo): quando uma espécie usa outra como moradia.
Ex.: bromélias, orquídeas e “plantas suporte”.
Fig. 17 orquídeas Fig. 18 Bromélia servindo de moradia para sapo.
- Forésia: quando uma espécie usa outra como meio de transporte.
Ex.: rêmora e tubarão.
Fig. 19. Rêmora fixada no tubarão
Relações Desarmônicas
Competição e o princípio de Gause
Segundo essa premissa, que ficou conhecida como princípio de Gause, ou princípio da exclusão competitiva, os nichos ecológicos são mutuamente exclusivos e a coexistência de duas ou mais espécies em um mesmo habitat requer que seus nichos sejam suficientemente diferentes, se não duas ou mais espécies ocuparem exatamente o mesmo nicho ecológico, a competição entre elas será tãosevera que não poderão conviver.
Fig. 20 – gráfico mostrando princípio de Gause
Competição intra-específica
Indivíduos de mesma espécie precisam dos mesmos recursos (água. alimento, território,acasalamento) do meio. Isso gera uma competição intra-específica.
Fig. 21 Ex. competição intra-específica
Competição Interespecífíca
Indivíduos de espécies diferentes precisam dos mesmos recursos (água, alimento,território) do meio. Isso gera uma competição interespecífica.
Ex.: duas espécies de pássaros que usem o mesmo tipo de local para fazer seus ninhos competem no aspecto reprodutivo.
Fig. 22 Ex. Competição interespecífica
Predatismo
Quando um indivíduo de uma espécie mata e se alimenta de um indivíduo de outra espécie.
- Predador: quem mata para se alimentar
- Presa: que morre
Canibalismo
Quando um indivíduo de uma espécie mata e se alimenta de um indivíduo da mesma espécie.
• Ex.: viúva negra.
Parasitismo
Quando um indivíduo de uma espécie se alimenta de um indivíduo de outra espécie sem matá-lo (pelo menos essa não é sua intenção, uma vez que se o hospedeiro morre o parasita geralmente morre também.
- Parasita: quem se alimenta
- Hospedeiro: quem serve de alimento
Ectoparasitas:
Vivem na superfície externa do corpo do hospedeiro.
Ex.: piolhos, carrapatos.
Fig. 25 Ex de Ectoparasita – Carrapatos parasitando um cão
Endoparasitas:
Vivem no interior do hospedeiro.
Ex.: lombriga, solitária
Amensalismo
Os indivíduos de uma espécie eliminam para o meio substancias que prejudicam o crescimento ou a reprodução de outras espécies do habitat.
Ex.: alguns fungos eliminam substâncias (antibióticos) que matam bactérias. O eucalipto libera pelas raízes substâncias que impedem a germinação de sementes ao redor.
Cadeias alimentares
Conceito:
É definida como uma série linear de organismos pela qual flui a energia originalmente captada pelos seres autótrofos fotossintetizantes e quimiossintetizantes. Cada elo da cadeia, representado por um organismo, alimenta-se do organismo que o sucede.
Cadeias Alimentares: Uma cadeia alimentar geralmente apresenta três ou quatro elos, sendo raros os casos de mais de seis elos. O primeiro será sempre um produtor (autótrofos). Os demais são denominados consumidores (primário, secundário, terciário). E o último são os decompositores (fungos e bactérias).
Teias alimentares
São diversas cadeias interligadas por meio de linhas, que unem os diversos componentes da comunidade entre si, evidenciando suas relações alimentares.
Níveis Tróficos:
Numa cadeia alimentar, cada ser vivo ocupa uma posição, de acordo com o alimento que ingere, designada por nível trófico. O primeiro nível trófico é sempre ocupada pelos produtores. Os consumidores primários ou consumidores de 1ª ordem são por exemplo: o coelho. Já o segundo nível trófico é composto pelos consumidores de 2ª ordem que são por exemplo: as raposas, que se alimentam dos consumidores primários. E os consumidores secundários podem servir de alimento a consumidores de 3ª ordem, ocupando o 4º nível trófico e assim sucessivamente.
Fluxo de Energia:
O sol é responsável pela existência da vida na terra porque as suas radiações aquecem o solo, a água e o ar criando condições favoráveis à vida. A luz solar também é captada pelas algas e plantas que a utilizam na fotossíntese, assim abastecendo de energia todos os ecossistemas terrestres. As plantas e algas convertem a energia luminosa em energia química que fica armazenada nas moléculas orgânicas. Os consumidores primários ao comerem seres fotossintetizantesaproveitam a energia contida nas moléculas orgânicas.Os consumidores secundários que comem os primários recebem das moléculas ingeridas toda a energia, tornando atransferência de energia na cadeia alimentar unidirecional e acíclica. Parte da energia recebida por cada nível trófico é usada no metabolismo, mas uma grande parte é inaproveitada porque é eliminada na matéria orgânica que forma as fezes ou naquela que não é facilmente digerida, como a celulose. Estudando fluxos de energia é importante perceber que necessariamente toda a energia de todos os seres vivos é primordialmente vinda do sol, sendo este então o grande responsável pela existência de vida na terra.
Pirâmides
Pirâmides são formas de demonstrar através de gráficos a hierarquia de cadeias.
- Biomassa: corresponde a matéria orgânica de cada nível trófico (sua pirâmide é igual à de energia já que a energia está na biomassa, assim quanto maior a biomassa, maior aenergia).
- Energia: corresponde à energia contida na biomassa de cada nível trófico, assim cada parte da pirâmide terá indicada a energia de um nível trófico.
- Números: as larguras dos níveis representam o número de representantes de cada espécie naquela cadeia alimentar; é a mais variada, veja nos exemplos abaixo:
Produtividade
- PPL (Produtividade Primária Líquida): é toda a energia que os produtores armazenam a partir da fotossíntese (PPB) menos o que eles gastam na respiração (R), assim a PPL é o que o consumidor primário vai ter disponível do produtor.
- PSL (Produtividade Secundária Líquida): é a energia que o consumidor primário conseguiu retirar dos produtores(PPL) menos o que ele gastou no metabolismo (M): sendo assim o que estará disponível para os consumidores secundários.
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo do Carbono
Ciclo do Nitrogênio
Fig. 34 Ex. ciclo Nitrogênio
Bibliografia
- SILVA Junior; César da, 1934. Biologia-volume 3– 3ª série- genética, evolução e ecologia/ César d Silva Júnior, Sezar Sasson. 7ª ed. São Paulo: Saraiva, 2005. 480p.
- AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das Populações: Genética, Evolução e Ecologia. V. 3. 2ª ed. Ed. Moderna., 1994. 438p.
- LOPES, Sônia. Biologia-volume único/ Sônia Lopes, Sergio Rosso. 1ª.ed. São Paulo: Saraiva. 2005. 608p.
- RICKLEFS, R.E., 2003. A Economia da Natureza. 3ª Edição. Editora Guanabara Koogan.435p.