Ecologia

Prof. Eduardo

DEFINIÇÕES MODERNAS DE ECOLOGIA

• Ernest Haeckel (1869): Okologie: oikos = casa e logie = estudo.

• È uma soft science, (Sem uma fundamentação teórica rígida).

• Estudo do meio ambiente enfocando as inter-relações entre organismos e entre os organismos e seu meio circulante.

Níveis de Organização em Ecologia

• Espécie: Conjunto de indivíduos capazes de se reproduzirem, gerando prole fértil.

• População: Conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem em um mesmo território.

• Comunidade ou biocenose: Conjunto de todas as populações de uma determinada área.

• Ecossistema: Fatores bióticos (biocenose) + fatores abióticos (ambiente físico) ou biótopo.

Níveis de organização

Conceitos Básicos• Biomas: Grandes áreas de mesmas características

físicas, devido a umidade e temperatura. Apresentam equilíbrio ecológico (equilíbrio entre a produção e o gasto de energia entre as espécies)

• Biosfera: Região do planeta que inclui todos organismos e ambientes sobre a Terra.

• Habitat: Lugar onde uma espécie vive (endereço da espécie).

• Nicho Ecológico: Papel ecológico da espécie na comunidade, tudo o que ele usa e interage com o meio. (profissão da espécie).

• Cadeias alimentares: transferência de matéria e energia entre os seres vivos.

• Níveis Tróficos: Posição de cada ser vivo a cadeia alimentar:

• A) Produtores: Organismos fotossintetizantes ou autótrofos (algas, plantas, bactérias e cianobactérias).

• B) Consumidores Primários: Organismos heterótrofos (animais, fungos e bactérias ) que se alimenta de um produtor. São geralmente herbívoros.

• C) Consumidores Secundários: Organismos heterótrofos (animais, fungos e bactérias ) que se alimente de um consumidor primário. São geralmente carnívoros.

• D) Consumidores terciários: Organismos heterótrofos (animais, fungos e bactérias ) que se alimente de um consumidor secundário. São geralmente grandes carnívoros (topo de cadeias).

• Embora possam existir um 4º., 5º. ou 6º. nível,este último é raro, devido a diminuição da energia que se esvai ao longo da cadeia alimentar

Decompositores: Fazem a reciclagem da matérias, ciclos biogeoquímicos, (bactérias e fungos). Final das cadeias alimentares

Teias Alimentares: Na natureza os seres vivos de uma cadeia normalmente interagem com seres de outras cadeias, formando as teias alimentares.

• Fluxo de Energia nas Cadeias Alimentares:• • Todo ser vivo necessita de energia para realizar suas

atividades metabólicas.

• A energia que move os ecossistemas vem do sol (exceto nas fossas abissais onde ocorre quimiossíntese bacteriana).

• A energia solar é convertida em energia química (glicose) através da fotossíntese.

• Parte dessa energia é convertida em trabalho que move os seres vivos nos processos de fermentação ou de respiração celular, (reação exotérmica).

• Parte da energia dos seres vivos se dissipa na forma de calor.

• O fluxo de energia é unidirecional (do sol para os produtores e dos produtores para os consumidores, terminando nos decompositores.

• A maior parte da energia está depositada nos produtores e diminui à medida que passa para outros níveis tróficos.

•

• Produtividade Primária Bruta (PPB): Total da energia química (glicose) produzida pelas plantas na fotossíntese.

• Produtividade Primária Líquida (PPL): é a PPB menos o gasto com a respiração celular (R).

• PPL = PPB – R

• Produtividade Secundária Bruta (PSB): energia que os consumidores primários obtém dos produtores.

• Produtividade Secundária Líquida (PSL): energia que sobra os consumidores primários após a respiração celular dos produtores:

• PSL = PSB - R

• Produtividade Terciária Bruta (PTB): energia que os consumidores secundários obtém dos consumidores primários

• Produtividade Terciária Líquida (PTL): energia que sobra os consumidores secundários após a respiração celular dos consumidores primários:

• PTL = PTB – R

• Pirâmides Ecológicas: São representações gráfica das cadeias ecológicas, e podem se apresentar de três maneiras:

• A) Pirâmides de Números: Representa o número absoluto de indivíduos presentes na cadeia ecológica. Nessa pirâmide, a base pode ser menor que o próximo nível trófico acima (pirâmide invertida):

B) Pirâmides de Biomassa: Representa o peso em Kg absoluto de indivíduos presentes na cadeia ecológica. Nessa pirâmide, a única possibilidade da base ser menor (pirâmide invertida) é no caso do fitoplâncton, pois este se reproduz com maior velocidade do que o zooplâncton consegue consumi-lo:

B) Pirâmides de Energia: Representa o valor da energia em Kg/calorias (K/cal) contida nos indivíduos da cadeia alimentar. Nessa pirâmide não existe a possibilidade da base ser menor (pirâmide invertida), porque os consumidores sempre concentram a maior quantidade de energia.

Além disso é necessário que o nível trófico inferior tenha mais energia que o superior devido a perda de energia térmica que exista na respiração celular.

Ciclos Biogeoquímicos: Reciclagem dos elementos químicos que constituem os seres vivio:A) Ciclo da água:

• B) ciclo do oxigênio:

Ciclos Biogeoquímicos

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• C) ciclo do Fósforo:

Micorrizas: associação mutualística de raízes de plantas e hifas de fungos

• D) ciclo do Carbono (CO2 Atmosférico) :

a) Entrada: fotossíntese

b) Retorno:

DecompositoresRespiração

Queima de madeira e de combustíveis fósseis

• E) Ciclo do Nitrogênio (N2 Atmosférico) :

a) Entrada: Bactérias Fixadoras de Nitrogênio (N2 em NH3) :

- Rhizobium: nódulos radiculares de leguinosas

Azotobacter

Cianobactérias (ambientes aquáticos).

• E) Ciclo do Nitrogênio (Nitrificção e Desnitrificação) :

a) Bactérias nitrificantes:

Nitrossomas: convertem amônia em nitritos

Nitrobacter: convertem nitritos em nitratos

b) Retorno: bactérias desnitrificantes: convertem compostos nitrogenados em (N2

Atmosférico

Relações Ecológicas

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• Relações Ecológicas• 1) Relação intraespecífica ou homotípicas (mesma espécie)• 1.1) Harmônicas: São aquelas onde os indivíduos não tem

nenhuma espécie de prejuízo. Todos se beneficiam.• 1.1.a) Colônias• União anatômica entre indivíduos da mesma espécie ,

formando uma unidade estrutural e funcional. Ex: Os corais e bactérias.

Colônias homomorfas

heteromorfas

• 1.1.b) Sociedades: Não há contato físico, com divisão de trabalho. Cada indivíduo contribui para o bem estar e desenvolvimento de outro. Ex: abelhas, os cupins, as formigas.

• 1.2) Desarmônicas ou negativas• São aquelas onde, pelo menos, um dos indivíduos acaba tendo

prejuízo

• 1.2.a) Competição: Mesmo nicho ecológico. Animais competem pelo território, alimento, parceiros sexuais e os vegetais pelos nutrientes do solo , luz , água, etc.

• 1.2.b) Canibalismo: indivíduos da mesma espécie se alimentam de seus semelhantes. Ex crocodilos e aranhas (comem seus filhotes e o luva-deus (fêmea come o macho.)

• 2) Relação interespecífica (entre espécies diferentes)

• 2.1) Harmônicas

• 2.1.a) Mutualismo: Ambas são beneficiadas e não podem viver separadamente (antiga simbiose). Ex.: liquens (algas fornece glicose + fungos que fornecem água sais minerais). Formam comunidades pioneiras, sobrevivendo em lugares inóspitos

• protozoários e bactérias que vivem no intestino de cupins e bois, respectivamente ( digerem a celulose).

• Micorrizas (fungos + raiz de árvores) as arvores fornecem glicose da seiva elaborada e os fungos fornecem sais minerais,principalmente fosfatos.

Nódulos radiculares de leguminosas (fixação do nitrogênio) como as bactérias do genero Rhizobiun

• 2.1.b) Protocooperação: o s associados podem, eventualmente, viver separados, sem risco de sobrevivência.

Bois + garças que se alimentam dos parasitas dos bois

Paguro da mobilidade par a anêmona que protege o paguro de predadores

• 2.1.c) Comensalismo: Um deles se beneficia de outro, sem

qualquer prejuízo para este.

Rêmoras e tubarão

Bromélia + árvore: Epifitismo ou Inquilinismo

• Comensalismo: o peixe agulha se protege dentro do pepino do mar sem prejudicá-lo

• 2.2) Desarmônicas:• 2.2.a) Predatismo : Relação entre o predador que mata e

come a presa.

carnivorismo

herbivorismo

• Mimetismo (imitar outros seres para espantar predadores) e a camuflagem (se confundir com o ambiente) são técnicas para se evitar a predação)

mimetismo

camuflagem

• Predatismo mantém as espécies em equilíbrio dinâmico:

• 2.2 b) Escravismo: uma espécie escraviza outras:

• 2.2.c) Amensal ismo ou antibiose:: quando uma espécie libera substâncias que prejudicam outra como os antibióticos produzidos por fungos e as marés vermelhas causadas por algas:

• 2.2 d) Competição interespecífica: quando duas espécies diferentes competem pelo mesmo nicho ecológico.

Demoecologia ou Ecologia de Populações

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• Populações: Conjunto de seres da mesma espécie que vivem em uma determinada área.

• no. de indivíduos• Densidade populacional: ---------------------------------------------

• tamanho da área

• Fatores que determinam o tamanho das populações:

• Taxa de natalidade (N)

• Taxa de mortalidade (M)

• Taxa de imigração, entrada (I)

• Taxa de migração, saída (M)

• Populações em crescimento: N + I > M + E

• Populações estável: N + I > M + E

• Populações em declínio: N + I < M + E

• Potencial Biótico: Capacidade potencial de crescimento de uma população sob condições ideais.

• Resistência ambiental: Conjunto de fatores ambientais que limitam o potencial biótico:

• Falta de alimento• Clima• Espaço• Competição, predação e parasitismo.

• Curva de Crescimento Normal de Populações: Fases

• A) Fase de Crescimento Lento: Adaptação ao novo meio• B) Fase de Crescimento Rápido: Adaptação máxima ao meio• C) Fase de Crescimento Retardado: Resistência do

ambiente leva ao equilíbrio dinâmico.

• Equilíbrio Dinâmico: Populações sujeita a flutuações:

• Causas das Flutuações:• Competição• Parasitismo• Predatismo• Alimentação• Fatores climáticos

• Causas das Flutuações: Competição:

• Causas das Flutuações: Predatismo e Parasitismo

• Curva de Sobrevivência (tempo de vida): Três tipos:

• I) Mortalidade Elevada nos Jovens: muita prole e pouca sobrevivência. Peixes e Invertebrados

• II) Mortalidade Constante durante toda vida. Hidra.• III) Maioria vive o mesmo período: cuidados com a prole.

Mamíferos.