Introdução ao Estudo de Ecologia

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.

Fig.1 espécies animais

População: São indivíduos da mesma espécie presentes em uma mesma área.

fig. 2 População

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.

fig. 3 Ex. Comunidade

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.

Fig. 6 Ex. Biosfera

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

Fig. 9 ex. 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,

Fig. 15 Ex. anu e o gado

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.

Fig. 16 Ex. Micorrizas

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

Fig. 23 Ex. Predatismo

Canibalismo

Quando um indivíduo de uma espécie mata e se alimenta de um indivíduo da mesma espécie.

• Ex.: viúva negra.

Fig. 24 Ex. Canibalismo

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

Fig. 26 Ex endoparasita

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).

Fig. 27 Ex. Cadeia alimentar

Teias alimentares

São diversas cadeias interligadas por meio de linhas, que unem os diversos componentes da comunidade entre si, evidenciando suas relações alimentares.

Fig.28 Ex. Teia alimentar

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.

Fig. 28 Ex. níveis tróficos

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.

Fig. 29 Ex Fuxo de energia

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:

Fig. 30 Ex. Pirâmides

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.

Fig 31 Ex. PPL e PSL.

Ciclos Biogeoquímicos

Fig. 32 Ciclo da água

Ciclo do Carbono

Fig. 33 Ex. 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.