apostila - biologia marinha

Apostila de Biologia Marinha Prof. Alexandre Ornellas / [email protected]

1. HABITATS E HBITOS : ALGUMAS DEFINIES

Alguns termos so necessrios para descrever os hbitos de vida dos

organismos marinhos:

PLNCTON : So aqueles organismos que vivem na coluna dgua, e

so to pequenos, que no so capazes de nadar na direo contrria as

correntes ocenicas.

FITOPLNCTON: So plantas e protistas planctnicos fotossintetizantes,

e usualmente consistem de organismos unicelulares ou cadeia de clulas.

Embora alguns possam ter rgos de locomoo, tal como os flagelos.

Principais representantes : diatomceas, dinoflagelados, silicoflagelados,

cianobactrias e algas verdes.


ZOOPLNCTON : Compreende os animais e protistas planctnicos no

fotossintetizantes, variando de formas unicelulares at pequenos

vertebrados, tal como as larvas dos peixes.

Principais representantes : copepodas, krill, cladocera (crustceos);

celenterados, salpas (urocordados).

MIXOPLNCTON : Alguns protistas por exemplo, podem ser

fotossintetizantes, mas tambm podem ingerir outros seres planctnicos.

MEROPLNCTON : So zooplncton que passam somente parte de seu

ciclo de vida no plncton, posteriormente se estabelecem no bentos. Estes

incluem os estgios larvais de muitos grupos de invertebrados bentnicos.


HOLOPLNCTON : So zooplncton que passam todo o ciclo de vida na

coluna dgua.

NEUSTON : So os seres planctnicos associados com a superfcie da

gua, tal como o filme bacteriano.

BENTOS : So aqueles animais e plantas que vivem associados com o

sedimento. Alguns podem se enterrar (infauna), e outros vivem na

superfcie do sedimento (epifauna).

NCTON : So aqueles animais que conseguem transpor as correntes

ocenicas (Ex: peixes, cefalpodes, mamferos marinhos, pssaros e

rpteis).


CARACTERIZAO DOS FUNDOS ARENOSOS

Os fundos arenosos so caractersticos de regies sujeitas a grande

movimentao das massas de gua, ao contrrio dos lodosos, que so

tpicos de guas mais calmas de enseadas protegidas ou de regies mais

profundas.

EPIFAUNA E INFAUNA

A epifauna compreende os animais que vivem sobre ou associado a

rochas, pedras, conchas, vegetao ou sobre fundos inconsolidados.

A infauna compreende todos os animais que vivem dentro da camada de

substrato inconsolidado, perfurando-o ou simplesmente vivendo dentro

deste.

Macrofauna : compreende todos os animais que ficam retidos numa

peneira de malha 0.5mm.

Meiofauna : Compreende todos os animais que passam por uma peneira

de malha 0.5mm, mas ficam retidos numa malha 0.05mm.

Microfauna : Compreende todos os demais organismos (geralmente

protozorios).

ADAPTAES FUNCIONAIS

Tolerncia a diversos aspectos fisico-qumicos dos diferentes tipos de

substrato.


Metabolismo e atividade podem ser modificados pelo substrato via

aspectos nutricionais. (Ex: Os filtradores so mais frequentes em fundos

arenosos, onde seus aparelhos de filtrao no correm o risco de serem

entupidos).

O tipo de substrato onde vive o animal pode modificar a taxa e as formas

de reproduo.

A distribuio dos animais bentnicos marinhos condicionada

principalmente pelo tipo de substrato. A distribuio horizontal em

fundos arenosos afetada pela:

- A natureza e o tamanho dos gros.

- O tipo, a quantidade e a forma da matria orgnica associada ao

substrato.

- A rea total do substrato arenoso.

- E outros fatores ambientais como movimentos dgua, luz,

salinidade, suprimento de oxignio, presso, etc...

ADAPTAES ESTRUTURAIS

Em substratos arenosos, o ajustamento mais pronunciado quanto a forma

do corpo; so comuns corpos pequenos e alongados (vermiformes).


DIVISES DO AMBIENTE MARINHO

ZONA INTERTIDAL: a variao de profundidades entre a mar baixa e

a mar alta.

ZONA SUBTIDAL: comea na marca da mar baixa, e vai at as grandes

profundidades do oceano.

PLATAFORMA CONTINENTAL (OU NERTICA): engloba todos os

habitats pelgicos (zonas epipelgica, mesopelgica, batipelgica,

abissopelgica e hadal).


PROPRIEDADES GERAIS DA GUA DO MAR

TEMPERATURA: A temperatura da gua do mar regulada

principalmente pela entrada de energia solar e mistura com outras guas.

SALINIDADE: a medida de slidos inorgnicos dissolvidos na gua do

mar.

OXIGNIO: O oxignio adicionado gua do mar pela mistura com a

atmosfera e pela fotossntese, e perdido pela respirao e pela oxidao

qumica de vrios compostos.

LUZ SOLAR: proveniente do sol, e portanto mais forte e intensa nas

guas superficiais.


O AMBIENTE FSICO-QUMICO

MEDIDAS DE PERFORMANCE FISIOLGICO:

Medidas da resposta do organismos incluem fatores comportamentais,

fisiolgicos e bioqumicos.

O organismo responde s mudanas ambientais, atingindo um novo

equilbrio atravs de um processo conhecido como aclimatao.

A extenso do crescimento a medida de entrada de alimento que pode

ser utilizada para o crescimento e reproduo, em torno do custo do

metabolismo.

A taxa de mortalidade pode tambm ser usada como uma medida do

efeito das mudanas ambientais.

A temperatura afeta a distribuio latitudinal de muitas espcies marinhas

(maior diversidade em direo aos trpicos).

Os organismos homeotermos se utilizam da restrio da circulao e

outros mecanismos para reduzir a perda de calor para o ambiente.

Enquanto que nos pecilotermos, a taxa metablica aumenta com o

aumento da temperatura.

Estes podem compensar mudanas de temperatura pelos processos de

aclimatao.


REPRODUO, DISPERSO E MIGRAO

REPRODUO: a replicao de indivduos e necessrio para o

crescimento populacional das espcies.

DISPERSO:

- a propagao de novos indivduos de uma populao para outras

reas, longe de seus progenitores.

- A disperso a variao da amplitude de deslocamento de uma

populao.

- controlada pelas correntes marinhas, que transportam as larvas, e

que pode assim determinar em grande parte a distribuio geogrfica

das espcies.

- O estabelecimento e a metamorfose das larvas, envolve estmulos

qumicos e fsicos, e a escolha ativa do substrato.

- A larva planctnica sofre grande mortalidade devido a predao e

devido ao transporte para longe do substrato apropriado (Hiptese da

loteria defendida por Sale, 1991).

- O sucesso no recrutamento das larvas o resultado da seleo

(especfica em muitas vezes)do habitat e das taxas de mortalidade.

- A variao geogrfica das espcies com possuem como estratgia a

disperso atravs do plncton, maior do que para as espcies que

possuem ovos e larvas demersais.


MIGRAO:

- o movimento direto entre reas especficas. Este processo permite

uma maior utilizao dos habitats, e pode aumentar a eficincia de

uma espcie em explorar outros recursos (reas de forrageamento,

reproduo e crescimento).

- Peixes, crustceos, tartarugas e mamferos marinhos frequentemente

migram entre reas de desova e alimentao (Peixes andromos e

catdromos).

CUIDADO PARENTAL: No ocorre na maioria das espcies animais

marinhas, mas em alguns casos a fmea ou macho cuida da prole (Peixes

Cicldeos).

PRODUTIVIDADE E TEIAS ALIMENTARES NO MAR

PRODUTIVIDADE: a quantidade de tecido vivo produzido por

unidade de tempo (gramas de carbono / dia).

BIOMASSA: a quantidade de material vivo presente na coluna dgua

em um dado momento.

PRODUTIVIDADE PRIMRIA : a parte da produo atribuda a

fotossntese.

PRODUTIVIDADE SECUNDRIA: a produo realizada pelos

organismos que consomem o fitoplncton.


NUTRIENTES LIMITANTES: So aqueles que esto disponveis em

baixa quantidade e que podem limitar o crescimento do fitoplncton (ou

qualquer outro organismo).

AUTOTRFICOS, HETEROTRFICOS E SAPRFITOS.

CADEIA ALIMENTAR (IDIA ABSTRATA): Uma cadeia alimentar

uma sequncia linear que revela quais os organismos que consomem

outros organismos no ambiente. Enquanto que uma teia alimentar um

diagrama mais complicado das interaes alimentares.

A transferncia de um nvel trfico para outro no completa: I=E+R+C


Medida de produo primria mais utilizada : tcnica do Oxignio.


ZONA INTERTIDAL

As condies fsicas que ocorrem na zona entre mars so bastante

diferentes daquelas que ocorrem no mar.

ALGUNS PROBLEMAS DA VIDA LITORAL

Ao das ondas : causa um choque mecnico aos organismos, causando

dificuldade na fixao das larvas.

Flutuaes na luminosidade : Exposio prolongada a luz solar

prejudicial a maioria dos organismos marinhos , levando aos efeitos da

radiao e dessecao.

Oscilaes de temperatura : A zona intertidal est sujeita a ampla faixa de

variao que ocorre no ambiente terrestre. Como adaptaes, os animais

movem-se de cima para baixo conforme a mar, e outros possuem uma

ampla faixa de tolerncia.


ECOSSISTEMA FITAL

O termo fital foi proposto por Remane (1933) para designar um habitat

marinho dominado por plantas macroscpicas, onde coexistem animais e

plantas epfitas.

A fauna que vive associada as macrfitas marinhas utilizam-na ou como

morada (durante toda a sua vida), ou como abrigo (contra predadores).

Entre as comunidades animais que vivem associadas as macrfitas

podemos distinguir a fauna sssil, composta principalmente por cnidrios

coloniais, briozorios, cirripdios, ascdias e esponjas.

E a fauna vgil constituda por uma grande variedade de peixes

(principalmente juvenis), equinodermas, crustceos, moluscos e outros

invertebrados.

A comparao de fitais dos diversos mares do mundo mostra que os

anfpodas e os moluscos so os grupos mais abundantes da macrofauna

nesses ambientes (Masunari, 1976).

COMPOSIO E DISTRIBUIO DA FAUNA

Alguns fatores como o coeficiente de adsoro, a forma de crescimento

do talo, superfcie da macrfita e o grau de sedimentao afetam a sua

composio e distribuio da fauna fital.


O coeficiente de adsoro relaciona-se com a quantidade de gua retida

nos talos da planta, e consequentemente uma medida da quantidade de

oxignio. (importante na mar baixa)

A forma e a estrutura do talo das algas influenciam diretamente a

composio da fauna. Algas filamentosas (Ex: Ulva, Porphyra,

Chaetomorpha) oferecem pouca proteo e abrigam um nmero menor de

organismos.

A medida da quantidade de sedimento retido pela macrfita est

diretamente relacionado com o nmero de organismos escavadores

(poliquetas, nematodas e alguns crustceos)

RELAES TRFICAS

3 fontes primrias de alimento:

- detritos e microorganismos que vivem na superfcie das algas.

- material orgnico particulado suspenso e plncton.

- algas epfitas

ADAPTAES MORFOLGICAS DA FAUNA

Forma do corpo em basto, com a presena de rgaos preenseis

(capreldeo, cavalo marinho).

Policromatismo (gamardeo e isopoda).


MANGUEZAIS

O termo manguezal utilizado para descrever uma variedade de

comunidades costeiras tropicais dominadas pelas espcies vegetais,

arbreas ou arbustivas que conseguem crescer em solos com alto teor de

sal.

Estas se desenvolvem melhor em regies prximas a rios ou em reas de

altos ndices pluviomtricos.

So ecossistemas muito importantes para os demais ecossistemas

costeiros uma vez que contribuem em grande parte com os nutrientes que

sustentam a vida marinha.


Os manguezais so constitudos de trs espcies diferentes de mangues,

que abrigam uma flora e fauna muito rica e diversa. Suas razes retm boa

parte do sedimento trazido pelos rios, e liberam principalmente na

vazante, muitos nutrientes para as guas costeiras, servindo tambm de

berrio para muitas espcies de peixes, crustceos, moluscos e outros

invertebrados.

Estes ecossistemas esto seriamente ameaados pelos aterros que visam a

construo de imveis, e sua destruio empobrece indiretamente a pesca,

principalmente devido a diminuio da produtividade primria.


Este tipo de floresta da orla martima estende-se desde o Cabo Orange ao

norte at 28 30' ao sul, no estado de Santa Catarina.

Mais de um tero da costa brasileira coberta, na zona entre as mars, nos

esturios e nos deltas dos rios, por uma estreita faixa de florestas, o

manguezal.

As florestas que crescem em gua salgada, com os troncos

periodicamente submersos pelo mar, sempre atraram a curiosidade dos

navegantes e dos cientistas.

De modo geral, o manguezal ocupa todas as praias abrigadas, sendo

ausente somente nas praias rochosas e arenosas abertas. Nos esturios dos

rios, as rvores de mangue alcanam seu melhor desenvolvimento,


apresentando uma grande penetrao pelo interior do continente. A, nos

substratos lodosos, encontram-se as florestas de mangue mais tpicas.

Hoje em dia, o manguezal ocupa no Brasil uma superfcie total de mais de

10.000 km2, a grande maioria na costa norte. O estado de So Paulo tem

mais de 240 km2 de manguezal. No passado, a extenso dos manguezais

brasileiros era muito mais ampla: os portos, os balnerios e as rodovias

costeiras foram construdos em reas de manguezal.

ESTURIOS

Muitos fatores no esturio mostrram um padro contnuo e irregular de

mudanas, tal que o ambiente estuarino muito instvel e imprevisvel.

Entretanto, apesar destas caractersticas, o esturio hospitaleiro para

aquelas espcies bentnicas que so capazes de lidar e suportar o

ambiente hostil.

As caractersticas da gua dentro do esturio muda continuamente devido

a influncia das foras da mar, aporte de guas proveniente da terra e

ventos.

A salinidade o fator que mais varia no ambiente estuarino.

Normalmente existe um contnuo gradiente entre as guas dos rios e do


mar, as quais entram e saem do esturio sob a influncia das mars, aporte

dos rios e condies do tempo.

Desta forma animais estuarinos vivem sob condies salobras, o que

implica no somente em uma salinidade intermediria entre o ambiente

dulccola e o mar, mas tambm uma flutuao desta salinidade.

A temperatura tambm est sujeita mudanas na gua estuarina, e

influenciada por mudanas sazonais e dirias nas temperaturas do ar, e

das guas do mar e dos rios.

As condies do oxignio dissolvido e o trransporte de sedimentos

tambm variam amplamente no tempo, e de local para local, sob a

influncia de correntes, e condies de ondas.

ADAPTAES DO BENTOS ESTUARINO

Morfologia : Respostas morfolgicas aos estresses fisiolgicos.

Vrios organismos bentnicos marinhos possuem tamanhos reduzidos

em populaes que vivem em regies salobras (Ex: moluscos,

equnodermas e celenterados). Porm isto no ocorre em outros grupos

como os crustceos e poliquetas que tendem a apresentar maiores

tamanhos.


Populaes que vivem em guas salobras podem tambm mostrar

reduo ou mudanas em suas partes calcrias. (Ex: moluscos,

ostracodas e briozorios).

Fisiologia :

As maiores adaptaes so feitas para a regulao da composio

osmtica e inica dos fludos do corpo, e na manuteno da vida sob

condies reduzidas de oxignio.

Espcies do macrobentos se adaptam a baixas concentraes de

oxignio pela reduo geral de atividade e metabolismo, pelo

desenvolvimento de pigmentos sanguneos que possuem alta afinidade

pelo oxignioi, e pela respirao anaerbica.

Comportamento:

O comportamento de se enterrar amplamente observado no

ambiente estuarino. A salinidade dentro do sedimento usualmente

mais estvel, e em mdia maior do que na coluna dgua.

Os bivalvos so capazes de sobreviver longos perodo de baixa

salinidade atravs do fechamento de suas valvas.

As migraes so importantes, e normalmente relacionadas com a

reproduo ou a funo de berrio dos esturios.

Ecologia: Estratgias de ocupao.


Os organismos atrados pela grande quantidade de alimento neste

ambiente instvel e imprevisvel podem escolher diferentes

estratgias para explorar estes recursos. Uma estratgia

claramente oportunstica, e a explorao ocorre em perodos

favorveis (Principalmente entree crustceos de regies

temperadas).

Outro mtodo oportunstico de explorao encontrado entre

poliquetas e moluscos, os quais colonizam uma rea rapidamente,

atravs de larvas pelgicas, durante perodos favorveis,

reproduzindo-se rapidamente, e formando grandes populaes.

Quando as circunstncias tornan-se menos favorveis estas

espcies desaparecem (mortalidade).

A outra estratgia utilizada por animais bentnicos nos esturios

o desenvolvimento de mecanismos que os protejam dos efeitos

imprevisveis do ambiente. A capacidade de osmorregulao um

bom exemplo deste tipo de adaptao.

PRODUTIVIDADE DO AMBIENTE ESTUARINO

A produo secundria dos animais bentnicos varia amplamente de local

para local, mas geralmente alta se comparada com outros ecossistemas,

possivelmente devido ao alto valor energtico dos alimentos, fcil


disponibilidade e a preponderncia de espcies oportunsticas com alta

taxa de crescimento e rpida reposio.

RECIFES DE CORAIS

ESTRUTURA E DISTRIBUIO DOS RECIFES

Recifes de corais so estruturas resistentes ao impacto das ondas, notveis

pela grande diversidade e riqueza especfica, complexidade topogrfica e

beleza.

So comuns em guas claras e quentes, se estendendo por toda regio

tropical. O crescimento em forma massiva do recife pode ser definido

pela produo de carbonato de clcio (CaCO3) por corais hermatpicos e

algas calcrias.

Entretanto, a edificao da plataforma do recife no simplesmente uma

questo de secreo de mais carbonato de clcio no topo do antigo. A

edificao envolve fases construtivas e destrutivas.

Os corais escleractnios (hermatpicos) e os esqueletos maiores de alguns

outros organismos formam o material estrutural ou os tijolos da

plataforma do recife, o material mais delicado forma a argamassa (fase

construtiva).


A fase destrutiva pode iniciar-se antes da morte de um coral vivo.

Qualquer superfcie exposta do coral rapidamente atacada por

organismos perfuradores.

Os recifes podem crescer em direo ao mar, porm o crescimento

vertical, ou ascendente, limitado pela luz e profundidade da gua.

Estudos da maioria dos recifes modernos revelam uma espessura de

plataforma de 6 at mais de 1000m.

As taxas de crescimento dos recifes modernos variam de 3 a 15 metros

por 1000 anos.

Charles Darwin (1842) produziu o primeiro mapa de distribuio dos

corais no mundo, distinguindo trs tipos geomorfolgicos de recifes

ainda reconhecidos hoje em dia: recifes em franja, recifes em barreira e

atis.

Recifes em franja so formados prximos a costa em continentes ou

ilhas onde haja substrato para fixao das larvas e desenvolvimento dos

corais. composto pela parte de fora (fore reef slope), a crista do recife

(reef crest) e fica separado da costa por uma lagoa com 2-5 milhas de

extenso.

Recifes em barreira se originam do recife em franja pela subsidncia

costeira, sendo separados da costa por uma lagoa com mais de 5 milhas

de extenso.


Atis so formaes de recife em forma de anel originados pela

subsidncia de ilhas vulcnicas.

Os recifes de corais ocorrem em guas rasas, estendendo-se da superfcie

at profundidades de 60 metros. Corais formadores de recifes, ou

hermatpicos, contm algas gastrodrmicas simbiontes (zooxantelas) que

necessitam de luz para realizar fotossntese. Consequentemente a

distribuio dos corais vivos no recife limitada pela penetrao de

luminosidade.


Devido a dependncia de luz, os corais so encontrados principalmente

em guas claras com baixa taxa de sedimento em suspenso, isto , gua

de baixa turbidez e pouca produtividade.

Os recifes de corais so ainda restringidos pela sua exigncia de guas

quentes, ocorrendo apenas nos mares tropicais onde a temperatura

mnima no menor que 20C.

Os recifes existentes esto restritos ao Caribe, Oceano ndico e ao

Pacfico Tropical. Os recifes esto ausentes na maior parte do Atlntico.

A turbidez da gua um fator limitante, na costa leste da Amrica do Sul

(Rio Amazonas), o aporte de guas continentais tem um efeito similar na

costa oeste da frica.

A biota de recifes de coral do mundo pode ser dividida nas provncias

biogeogrficas Atlntica e Indo-Pacfica.

FATORES LIMITANTES GERAIS NO ECOSSISTEMA DE RECIFE

Temperatura As altas taxas de calcificao so limitadas a guas

mornas (23 a 28C), consequentemente recifes de corais so limitados

mares tropicais.

Luminosidade Depois da temperatura, a luz provavelmente o fator

limitante mais importante para recifes bem desenvolvidos, por causa da

simbiose entre corais hermatpicos e zooxantelas. Como a intensidade


luminosa diminui com a profundidade, o crescimento ativo dos corais

limitado a certa profundidade.

Salinidade Corais hermatpicos parecem precisar de salinidades de

oceanos abertos. Recifes de corais no so encontrados em esturios ou

em ambientes com condies hipersalinas. Alta precipitao e aporte de

sedimentos por rios podem limitar o crescimento dos corais.

apostila - biologia marinha

Documents