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A vida e o ambiente físico

UFABC

2009Adaptado e traduzido de :Ricklefs, R.E. 2003. A Economia da Natureza 5ª ed. Guanabara, Rio de Janeiro. E do site www.whfreeman/ricklefs [On line], 2009

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Variação no Ambiente Físico

Variação no ambiente físico e na

composição biológica restringe e promove

condições para a vida.

A biosfera é constituída de três biociclos :

Água doce

Água salgada e

Meio terrestre

Introdução

Ambiente aquático

e

Ambiente Terrestre

2

Introdução

As estruturas, fisiologia e comportamento

dos seres vivos buscam energia e

recursos para sua sobrevivência

Dependem :

da Energia da luz solar, e

de Nutrientes da água e do solo

Afetam e alteram o meio físico

Tem seu limite determinado por leis físicas

3

4

Introdução à Ecologia

Biofera:

Processos globais

Ecossistema:

Fluxo de energia e

ciclo de nutrientes Comunidade:

Interação entre

populações

População:

Dinâmica populacional ;

unidade da evolução

Organismo :

Sobrevivência e reprodução;

unidade da seleção natural

3

Biosfera

A chamada biosfera é a região na interface entre

Atmosfera, Hidrosfera, Geosfera, em que a vida ocorre

Estas complexas interações condicionam :

• a Distribuição espacial das espécies e

• a Adaptação

Podem ser descritas em seus vários aspectos :

• Climatologia

• Meteorologia

• Geologia,

• Geomorfologia

• Topografia

• Solo

• etc.5

Para entender a vida e o ambiente físico

Considerar Escalas Temporal e Espacial

6

Aspectos do meio físico essenciais para a

vida

Aspectos dos organismos que possibilitam a

adaptação

Fenômenos físicos e químicos que

propiciam esta interação

Transformações nos organismos e

ambiente resultantes

4

Ambiente físico

É uma denominação para um conjunto de

estruturas e processos , sua forma e função, que

descrevem a dinâmica da superfície terrestre, como:

o clima e seus efeitos na superfície

a composição da superfície terrestre e sua dinâmica

interação entre o clima, a superfície terrestre, e

organismos formando os solos

o intemperismo químico e físico e seu efeito na

superfície

entre outros...

7

A água e suas propriedades

5

A Água e suas propriedades 1/2

As propriedades da água restringem e

viabilizam oportunidades de vida.

A energia das transformações biológicas

dependem das propriedades químicas do

carbono e do oxigênio

A fotossíntese e a respiração apresentando um

papel fundamental na transformação destes

ambientes

Propriedades da água favoráveis à

manutenção da vida

Ser abundante na maior parte da superfície

terrestre

Ser bom solvente e meio para processos

químicos

Ter alta concentração de moléculas necessárias

para reações químicas

Ter fluidez que viabiliza a movimentação dos

organismos

10

6

Propriedades da água

Propriedades térmicas

Líquida sob temperaturas de 0 a100oC

Bom condutor de calor

Resistente a mudanças de estado

Densidade – Atinge máximo de densidade

aos 4oC e se expande com esfriamento e:

Impede congelamento de lagos e oceanos

Camadas de gelo e neve isolam superfícies

Viscosidade11

Água doce e Água Salgada

Quanto a Água doce Água Salina

Solutos É rica em Ca2+,

HCO3-, e SO4

2-

É rica em Na+, Cl-,

Mg2+, SO42-

N (Sódio) e

P (Fósforo)

N é 0.40 mg/L e P é

aproximadamente

0.01 mg/L (N>P)

N é menos que 0.01

mg/L, e P é

aproximadamente

0.01-0.1 mg/L (P>N).

12

7

Tolerância dos organismos ao calor e ao

congelamento

Muitos processos dependem da água emestado líquido (0-100oC)

A temperatura superior típica para animais eplantas é 45oC (com exceções)

Altas temperaturas: Desestrutura proteínas

Acelera processos químicos

Afeta propriedades dos lipídeos (inclusive membranas)

O congelamento interrompe processos

vitais e cristais de gelo podem danificar

estruturas celulares13

pH concentração de íons de

hidrogênio

A concentração de íons

hidrogênio afeta

profundamente os

sistemas ecológicos

O pH da água varia de

6 a 9 normalmente

A chuva ácida pode

baixar o pH até 4

A acidez dissolve

minerais

14

8

O Carbono e o Oxigênio estão envolvidos

nas transformações biológicas de

energia

Fotossíntese e respiração são complementares

A disponibilidade de carbono inorgânico

O dióxido de carbono se difunde lentamente

através da água

O oxigênio é escasso na água devido a baixa

solubilidade; difusão limitada

Transformações energéticas com oxidação e

redução envolvem carbono

15

Fotossíntese e Respiração

9

Radiação eletromagnética, origem de energia

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2009

A radiação eletromagnética solar –

principal fonte de energia

O ozônio e a radiação ultravioleta

A radiação infra-vermelha e o efeito estufa

Substâncias como dióxido de carbono e

metano aumentam a capacidade de absorção

de radiação infra-vermelha da atmosfera,

resultando em aquecimento da atmosfera

O comportamento espectral das plantas

Intensidade de radiação

18

10

Características da Radiação Solar

Interação da Radiação com a

superfície

11

21

Há diversas formas de transformação de

propriedades térmicas

Estado da temperatura de um organismo

= Metabolismo

– Evaporação

± Radiação

± Condução

± Convecção

22

Saldo de calor, água, energia e sal dos organismos

12

Os organismos utilizam muitos estímulos

físicos para perceber o ambiente

Para funcionar em um ambiente complexo em

transformação, os organismos precisam

Identificar mudanças ambientais

Detectar e localizar objetos

Movimentar-se

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Identificam A radiação eletromagnética

O som

Os odores

Os campos elétricos

O contato físico

13

Fatores climáticos

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2009

Glossário

Biosfera – Parte do globo terrestre em que é possível a

existência de seres vivos. É constituída pela parte inferior

da atmosfera e pela superior da litosfera e hidrosfera (Fonte: Romariz, 2008).

Água doce – Água com concentração de sal menor que

0,5%, no sensu strictu (Fonte: Brown e Lomolino, 2006)

Sobre o efeito estufa – é essencial para a vida (senão

congelaríamos), mas o seu acréscimo (decorrente da

queima de combustíveis fósseis) pode levar a um

aquecimento indesejado de sérias conseqüências!

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