A palavra "ecologia" deriva do grego oikos, como sentido de "casa", e logos, que significa "estudo". Assim, o estudo do "ambiente da casa" inclui todos os organismos contidos nela e todos os processos funcionais que a tornam habitável. Literalmente, enfim, a ecologia é o estudo do "lugar onde se vive", com ênfase sobre "a totalidade ou padrão de relações entre os organismos e o seu ambiente", citando uma das definições do Webter's Unabridged Dictionary.
A palavra "economia" também deriva da raiz grega oikos. Já que nomia significa "manejo, gerenciamento", a economia traduz-se como "o mando da casa"; conseqüentemente, a ecologia e a economia deveriam ser disciplinas companheiras, infelizmente, o ponto de vista de muitas pessoas é que os ecólogos e os economistas são adversários com visões antitéticas. Na seqüência, este texto examinará a confrontação que resulta do fato de cada disciplina interpretar muito estreitamente o seu assunto e o esforço especial que está sendo feito para eliminar as diferenças entre elas.
AS SUBDIVISÕES DA ECOLOGIA
Distinguimos em ecologia três grandes subdivisões: a auto-ecologia, a dinâmica das populações e a sinecologia. Estas distinções são um pouco arbitrárias mas têm a vantagem de ser cômodas para uma exposição introdutória.
— A auto-ecologia (Schroter, 1896) estuda as relações de uma única espécie com seu meio. Define essencialmente os limites de tolerância e as preferências das espécies em face dos diversos fatores ecológicos e examina a ação do meio sobre a morfologia, a fisiologia e o comportamento. Desprezam-se as interações dessa espécie com as outras, mas freqüentemente ganha-se na precisão das informações. Assim definida, a auto-ecologia tem evidentemente correlacionamentos com a fisiologia e a morfologia. Mas tem também seus próprios problemas. Por exemplo, a determinação das preferências térmicas de uma espécie permitirá explicar (ao menos em parte) sua localização nos diversos meios, sua repartição geográfica, abundância e atividade.
A dinâmica das populações (ou Demòkologie dos autores alemães, Schwertfeger, 1963) descreve as variações da abundância das diversas espécies e procura as causas dessas variações.
A sinecologia (Schroter, 1902) analisa as relações entre os indivíduos pertencentes às diversas espécies de um grupo e seu meio. O termo biocenótica (Gams, 1918) é praticamente um sinônimo. O estudo sinecológico pode adotar dois pontos de vista:
1. O ponto de vista estático (sinecologia descritiva), que consiste em descrever os grupos de organismos existentes em um meio determinado. Obtém-se assim conhecimentos precisos sobre a composição especifica dos grupos, a abundância, freqüência, constância e distribuição espacial das espécies constitutivas.
2. O ponto de vista dinâmico (sinecologia funcional), com dois aspectos. Porte-se descrever a evolução dos grupos e examinar as influências que os fazem suceder-se em um lugar determinado. Pode-se também estudar os transportes de matéria e de energia entre os diversos constituintes de um ecossistema, o que conduz às noções de cadeia alimentar, de pirâmides dos números, das biomassas e das energias, de produtividade e de rendimento. Esta última parte constitui o que se chama a sinecologia quantitativa.
Outras subdivisões da ecologia levam em consideração a natureza do meio e correspondem aos três grandes conjuntos da biosfera: a ecologia marítima, a ecologia terrestre e a ecologia límnica. A natureza dos organismos e os métodos de estudo são geralmente muito diferentes nesses três meios, embora em muitos casos os princípios gerais sejam os mesmos. E' preciso abandonar a divisão antiga entre ecologia animal e ecologia vegetal, que separava arbitrariamente organismos que guardam entre si estreitas inter-relações. Se um pesquisador se limita ao estudo dos vegetais ou ao dos animais é unicamente por motivo da impossibilidade material que uma só pessoa tem de abordar os dois campos.
A partir do protoplasma (matéria viva), forma-se a célula, daí os tecidos, que constituem os órgãos que se agrupam em sistemas que formam os organismos, espécies, etc.
Podemos organizar os termos ecológicos, a partir de espécies, nos seguintes níveis:
......
ESPÉCIE - é o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis.
Ex.: Homo sapiens, ...
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POPULAÇÃO - é o conjunto de indivíduos de mesma espécie que vivem numa mesma área e num determinado período.
Ex.: população de ratos em um bueiro, em um determinado dia; população de bactérias causando amigdalite por 10 dias, 10 mil pessoas vivendo numa cidade em 1996, etc.
....
COMUNIDADE OU BIOCENOSE - é o conjunto de populações de diversas espécies que habita uma mesma região num determinado período.
Ex.: seres de uma floresta, de um rio, de um lago de um brejo, dos campos, dos oceanos, etc.
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ECOSSISTEMA OU SISTEMA ECOLÓGICO - é o conjunto formado pelo meio ambiente físico ou seja, o BIÓTOPO (formado por fatores abióticos - sem vida - como: solo, água, ar) mais a comunidade (formada por componentes bióticos - seres vivos) que com o meio se relaciona. É a unidade fundamental da Ecologia.
Ecossistema =
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Biótopo + Biocenose |
| Relacionam-se |
..Ex: uma floresta, a faixa superficial ou profunda do mar, o fundo de uma lagoa, um aquário, uma poça d'água formada. Em cada exemplo, formam um ecossistema os seres vivos mais o ambiente dado.
BIOSFERA - é o conjunto de todos os ecossistemas, ou ainda, é toda a área habitada por vida na Terra.
* A biosfera é dividida em biociclos . Estes são ambientes menores dentro da biosfera. Há três biociclos:
1. Talassociclo - biociclo marinho.
2. Epinociclo - biociclo terrestre.
3. Limnociclo - biociclo da água doce.
Costuma-se dividir os biociclos em Biócoros. Exp.
O Biociclo terrestre se divide em quatro biócoros: floresta, savana, campo e deserto. Por sua vez, os biócoros são divididos em zonas diferentes denominadas Biomas. Se tomarmos como exemplo o bioma florestal teremos diferentes tipos de floresta: F. Tropical, F. Temperada, etc. Cada tipo desses representantes é um bioma.
Nos Talassociclos vale ressaltar que nele distinguem-se três componentes bióticos: plâncton, bênton e nécton. O plâncton é constituido por seres microscópicos que não possuem movimentos próprios, sendo por isso arrastados pela correntezas. O plâncton vegetal é denominado fitoplâncton e se constitui de algas. O animal é denominado zooplâncton e se compõe de protozoários e microcrustáceos principalmente. O plâncton serve como alimento para seres que vivem no meio marinho . O bénton é constituído por seres que vivem no fundo do mar, e o nécton, por seres que possuem movimentos próprios, como peixes, mamíferos marinhos, tartarugas etc.
A BIOSFERA compreende desde as profundezas subaquáticas (+ ou - 10 Km) passando pela superfície terrestre até + ou - 8 Km de altura na atmosfera.
HABITAT - é o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro do ecossistema.
Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc.
Exemplo: a fêmea do Anopheles (transmite malária) é um inseto hematófago ( se alimenta de sangue), o leão atua como predador devorando grandes herbívoros, como zebras e antílopes.
ECÓTONO - é a região de transição entre duas comunidades ou entre dois ecossistemas.
Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande número de espécies e, por conseguinte, grande número de nichos ecológicos.
No ecótono vivem espécies das comunidades limítrofes, além de espécies peculiares da região.
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BIOSFERA
A biosfera é a parte da Terra na qual existem organismos vivos. Ela é uma fina película na superfície do planeta, irregular em espessura e em densidade. A atmosfera terrestre é um manto de gás e de pó, mantido perto da superfície pela gravidade. A atmosfera filtra os danosos raios ultravioleta do Sol e impede a perda de calor da superfície da Terra. A biosfera é afetada pela posição e pelos movimentos da Terra em relação ao Sol e pelos movimentos do ar e da água. Essas condições causam grandes diferenças de temperatura e pluviosidade de lugar para lugar e de estação para estação. Tais disparidades se refletem em diferenças nos tipos de vida animal e vegetal.
As grandes formações de seres vivos em terra são chamadas biomas. O bioma terrestre mais rico é a floresta úmida tropical, em que o crescimento não é limitado por falta d'água ou por temperaturas extremas. Na floresta tropical, as árvores são sempre verdes e de folhas largas, caracteristicamente cobertas por trepadeiras e epífitas. Não há quase acúmulo de material em decomposição, ou húmus. Os solos tropicais são freqüentemente argilas vermelhas (chamadas lateritas) que sofrem erosão ou se solidificam quando desmatados.
A floresta decídúa temperada é um bioma importante da Euràsia e do leste da América Setentrional, nas partes em que o inverno é bem frio e o verão bem quente. Na floresta decídua, as árvores perdem as folhas no outono, o que reduz a perda d'água durante os meses de inverno, tempo em que a água fica imobilizada como gelo.
As pradarias ficam entre as florestas decíduas e os desertos e têm pluviosidade intermediária entre as destas formações. O crescimento das árvores é impedido não somente pela falta de chuva, mas também pelos animais pastadores (que comem as plantas novas) e pelos incêndios recorrentes. As savanas são pradarias tropicais intermediárias entre as florestas úmidas tropicais e os desertos. As florestas decíduas tropicais ocorrem onde as chuvas são estritamente ligadas às estações.
As regiões desérticas apresentam pluviosidade muito baixa e temperaturas altas durante o dia. A vegetação principal é constituída de plantas anuais, com estações de crescimento extremamente curtas; os cactos e outras plantas perenes do deserto são altamente adaptadas para conservar água.
Os biomas de água doce incluem lagos e lagoas (que são água parada) e rios e correntezas (que são água em movimento).
Os lagos dividem-se em três zonas ecológicas: a zona litorânea, ao longo da margem, caracterizada por vegetação com raízes; a zona límnica, de água aberta, que se estende até onde a luz penetra; e a zona profunda. A zona litorânea contém rica variedade de vida vegetal e animal, representada por caramujos, muitos insetos e outros invertebrados pequenos. Os organismos fotossintetizantes da zona límnica são principalmente fitoplâncton; os peixes maiores encontram-se sobretudo nessa zona. Não há plantas na zona profunda; os organismos principais são decompositores, inclusive bactérias e fungos. Os lagos das zona; temperaúas ficam, durante o verão e o inverno caracteristicamente estratificados em camadas de temperatura; diferentes e suas águas se misturam de novo na primavera e no outono, redistribuindo oxigênio e nutrientes. A lagoa é um corpo de água relativamente rasa, tal que pela maior parte de seu fundo podem crescer planta; com raízes.
A vida nos rios e correntezas é determinada em grande parte pela rapidez da corrente. Em água de movimento rápido, o; organismos vivos são encontrados principalmente nas cascatas, presas às rochas e ajustados em reentrância;.
Os mares abertos têm duas divisões distinta, de vida: a pelágica (planctônica) e a bentônica (de fundo). A vegetação fotossintetizante do mar aberto é quase inteiramente plâncton - algas unicelulares flutuantes. O plâncton vegetal (fitoplâncton), misturado com plâncton animal (zooplâncton), fornece o alimento básico para peixes e animais de águas profundas e também para a vida esparsa, mas diversificada, de animais, fungos e bactérias do fundo, propriamente dito, dos oceanos. O padrões, de circulação aérea, juntamente com a rotação da Terra, produzem as grandes correntes oceânicas. Essas correntes modificam a temperatura das águas litorâneas e dos continentes.
A zona mais rica de vida oceânica ê o recife de coral, constituído de corpos e de esqueletos de celenterados, aos quais se unem algas simbióticas.
Os litorais incluem as costas rochosas, as praias arenosas, as praias lamacentas e os estuários, cada qual com sua variedade característica de vida. Os alagados dos estuários são um local de criação para muitas formas imaturas de vida marinha.
Ecossistema, ou sistema ecológico, é uma unidade de organização biológica constituída por todos os organismos de uma certa área e pelo ambiente em que esses organismos vivem.
Caracteriza-se por interações entre os componentes vivos (bióticos) e os não vivos (abióticos). Essas interações resultam num fluxo de energia do Sol, através dos autótrofos, para os heterótrofos, e numa ciclagem de minerais e de outros materiais inorgânicos.
Dentro de um ecossistema existem níveis tróficos (de tomada de alimento). Todos os ecossistemas possuem pelo menos dois níveis tróficos: os autótrofos, que são plantas ou algas fotossintetizantes, e os herbívoros, que geralmente são animais. Os autótrofos, produtores primários do ecossistema, convertem uma pequena proporção (acima de 1 por cento) da energia do Sol recebida em energia química. Os herbívoros, que comem os autótrofos, são os consumidores primários. Um carnívoro que come um herbívoro é um consumidor secundário, e assim por diante. Cerca de 10 por cento da energia transferida a cada nível trófico são armazenados nos tecidos corporais. Raramente há mais do que cinco elos em uma cadeia alimentar.
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Os movimentos de água, carbono, nitrogênio e minerais através dos ecossistemas são chamados ciclos biogeoquímicos. Neles, materiais inorgânicos do ar, da água ou do solo são tomados pelos produtores primários, passados para consumidores, e finalmente transferidos para decompositores, representados principalmente por bactérias e fungos. Os decompositores quebram material orgânico morto e o devolvem ao solo ou à água numa forma novamente utilizável pelos produtores primários. A presença, retenção e reciclagem dos minerais são influenciadas por algumas características do solo. Essas características incluem a rocha que originou o solo, a presença de húmus na superfície do solo, a composição deste e seu pH. Íons com cargas positivas são retidos no solo por partículas de argila negativamente carregadas. Os solos e a vida vegetal exercem influência mútua. As plantas aumentam a disponibilidade de minerais no solo e afetam sua textura; essas modificações, por sua vez, melhoram a capacidade do solo para sustentar vida vegetal, o que leva a novo aumento no conteúdo de húmus.
CICLO DO CARBONO.A ciclagem do nitrogênio a partir do solo, através dos corpos das plantas e dos animais e de volta ao solo é chamada ciclo do nitrogênio, implica várias fases. O nitrogênio chega ao solo na forma de material orgânico de origem animal ou vegetal. Esse material é decomposto pelos organismos do solo. A amonificação, que consiste na quebra de moléculas nitrogenadas a amónia (NH3) ou a amónio ( NH4+), é realizada por certas bactérias e fungos do solo. A nitrificação é a oxidação da amónia ou do amónio a nitritos e nitratos; essas fases são realizadas por dois tipos diferentes de bactérias. O nitrogênio é absorvido pelas plantas quase exclusivamente na forma de nitrato. Dentro da planta os nitratos são reduzidos a amónio por meio de um grupo carbonado. As substâncias orgânicas nitrogenadas são, finalmente, devolvidas ao Solo, por morte e decomposição, o que completa o ciclo do nitrogênio.
O solo perde nitrogênio pelas colheitas, pela erosão, pelo fogo, por lavagem e por desnitrificação. A quantidade de nitrogênio do solo é aumentada pela sua fixação, que consiste na incorporação de nitrogênio provindo do ar em compostos orgânicos. A fixação biológica do nitrogênio é realizada inteiramente por microrganismos, inclusive algas azuis, ou por uma associação simbiótica de bactérias (Rhizobium) com plantas leguminosas.
CICLO DO NITROGÊNIOSe um dos nutrientes inorgânicos necessários ao organismo deixa de ocorrer, cessa o crescimento e a reprodução. Além disso, qualquer dessas substâncias, se presente em quantidades excessivas, pode ser inibidora ou tóxica. Cada organismo tem um âmbito de tolerância em que pode crescer. Esse âmbito difere para elementos nutricionais diferentes e também para outros fatores ambientais. O elemento que determina se um certo organismo pode crescer em certa área é chamado fator limitante.
A sucessão ecológica é uma seqüência ordenada de modificações no tipo de vegetação e de outros organismos de uma determinada região. A sucessão primária ocorre em áreas previamente não ocupadas por organismos vivos, enquanto a sucessão secundária ocorre em áreas perturbadas, das quais a vegetação foi removida. Os dois tipos de sucessão resultam de modificações produzidas pelos próprios organismos vivos e culminam no estabelecimento de uma comunidade clímax, que é a comunidade característica para aquela região.O amadurecimento dos ecossistemas é acompanhado por aumento em biomassa e em número de espécies. O sistema maturo caracteriza-se por maior estabilidade em comparação com o sistema imaturo.
População é um grupo de organismos da mesma espécie ocupantes de uma determinada área em um determinado tempo. Uma comunidade consiste no conjunto de todas as populações de uma certa área.
A posição, ou função, de uma população dentro de uma comunidade é chamada seu nicho ecológico. A hipótese da exclusão competitiva prevê que somente uma espécie possa ocupar o mesmo nicho ecológico em um dado momento e que, quando duas espécies competem pelo mesmo nicho, uma é eliminada.
O tamanho de qualquer população é determinado pelas taxas de natalidade e de mortalidade. A taxa de natalidade teórica de uma população – seu potencial reprodutivo - é exponencial (isto é, 2, 4., 8, 16, 32); quanto maior for o número de indivíduos de uma população, tanto mais rapidamente ela crescerá. A taxa de crescimento de uma população que se expande pode geralmente ser tabulada por uma curva sigmóide, que começa lentamente, aumenta de modo exponencial durante um certo tempo, e depois se nivela, á medida que a população atinge os limites de algum recurso disponível, como alimento, espaço, ou, no caso de organismos aquáticos, oxigênio. Na maioria das comunidades, a taxa de mortalidade de uma espécie é aproximadamente igual à taxa de natalidade, e a população permanece relativamente estável de uma geração para a seguinte.
Fatores bióticos e abióticos desempenham um papel na regulação natural da abundância dos organismos. Esses fatores podem ser independentes de densidade (temperatura ou duração do dia) ou dependentes de densidade (fonte de alimento ou predação).
Os tipos e a abundância dos organismos em uma comunidade dependem não somente dos fatores abióticos, como os descritos no capítulo anterior, mas também de fatores bióticos, das interações entre as várias populações.
Entre os tipos de interação está a competição, que pode resultar na eliminação de uma espécie (caso das angiospermas do gênero Lemna) ou sua conformidade a um quadro não competitivo (cracas e icterídeos). As plantas- competem ás vezes uma com a outra produzindo substâncias tóxicas que limitam o crescimento de espécies próximas; esse fenômeno é chamado alelopatia. A simbiose é a associação estreita entre organismos de espécie> diferentes. A associação pode ser benéfica a ambos os organismos (mutualismo), benéfica a um e inócua ao outro (comensalismo), ou benéfica a um e prejudicial ao outro (parasitismo). Em alguns casos de simbiose, como no dos líquens e das formigas cultivadoras de fungos, as formas associadas não podem viver separadas.
A maioria das doenças nos organismos é causada por parasitas. A maior parte dos parasitas não mata o hospedeiro e quase nunca extermina populações inteiras. Os parasitas tendem a adaptar-se tão completamente aos seus hospedeiros que passam a depender completamente desses.
Os níveis tróficos de um ecossistema estão ligados por associações predador-presa. Essas associações exercem papel regulador no tamanho das populações e profundos efeitos evolutivos nas diversas espécies implicadas.
As plantas e os animais desenvolveram uma variedade de processos de defesa contra a predação. Esses tipos de defesa incluem a "armadura" e outras formas de proteção física, como as observada; nos cactos, tatus, tartarugas e numerosos organismos, e armas químicas, tais como venenos de plantas e secreções aversivas de insetos. Muitos organismos se camuflam.
Alguns insetos vieram a assemelhar-se a organismos de outra espécie, seja para exibir um dispositivo protetor eficaz que tenham em comum com essa outra espécie (mimetismo mülleriano), seja para "dar a impressão" de possuírem esse dispositivo embora na verdade não o possuam (mimetismo batesiano).
Todas essas associações contribuem para determinar o caráter da comunidade e dos organismos que nela vivem.
PIRÂMIDE DE ENERGIA
A pirâmide de energia expressa a quantidade de energia acumulada em cada
nível da cadeia alimentar.
5º- GAVIÕES
4º- COBRAS
3º- SAPOS
2º- INSETOS
1º- GRAMÍNEAS
O fluxo decrescente de energia da cadeia alimentar justifica o fato de a
pirâmide apresentar o vértice voltado para cima. O comprimento do retângulo
(tamanho das palavras) indica o conteúdo energético presente em cada elo da
cadeia. Estima-se que cada nível trófico transfira apenas 10% da capacidade
energética para o nível trófico seguinte, por isso, que uma pirâmide
dificilmente apresentara mais que cinco níveis tróficos. Assim, podemos presumir
o seguinte:Se em uma área de plantio que durante o ano alimenta 100 pessoas, se for utilizada para engorda do gado, o numero de gado, será tão pequeno, que não alimentara mais que cinco pessoas durante o ano..
Vemos então, que a quantidade de energia que se perdeu de um nível trófico para outro foi muito grande. Concluímos assim, que os consumidores primários estão muito mais servido energeticamente que os demais níveis tróficos da pirâmide energética.
PIRÂMIDE DE BIOMASSA
Este tipo de gráfico expressa a quantidade de matéria orgânica acumulada em cada nível trófico da cadeia alimentar.
Sabemos que apenas uma pequena quantidade de biomassa adquirida é utilizada na formação de matéria viva. A maior parte dessa biomassa é utilizada como fonte de energia e depois eliminada para o meio ambiente na forma de resíduos respiratórios (CO2 e H2O) e excreções (como urina e fezes). Como no caso anterior (pirâmide de energia) apenas 10% dessa matéria é transferida para o nível trófico seguinte.
PIRÂMIDE DE NÚMERO
A pirâmide de número expressa a quantidade de indivíduos presente em cada nível trófico da cadeia alimentar. Como o número de indivíduos diminui ao longo dos sucessivos elos de uma cadeia alimentar, a pirâmide de numero é representada com o vértice voltado para cima. Entretanto, existem inúmeros exemplos que contrariam esse fato.
Prof. Cynara
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