Biologia – 3º Ano

1. Definição

É a ciência que estuda as interações entre os organismos e seu ambiente, ou seja,é o estudo científico da distribuição e abundância dos seres vivos e das interaçõesque determinam a sua distribuição. As interações podem ser entre seres vivose/ou com o meio ambiente.

A palavra Ecologia tem origem no grego "oikos", que significa casa, e "logos",estudo. Logo, por extensão seria o estudo da casa, ou, de forma mais genérica, dolugar onde se vive.

2. História

É importante ressaltar o trabalho pioneiro do biologista dinamarquês EugenWarming, autor do primeiro livro no mundo devotado especificamente à ecologia,publicado em 1895. Seu trabalho pioneiro combinou sistemática, taxonomia,morfologia e biogeografia, sintetizando-as em uma nova ciência chamadaecologia.

Ele formalizou a ideia de que uma comunidade natural é composta e caracterizadapelas espécies individuais que nela ocorrem. Eugen Warming é considerado o paida ecologia vegetal e o fundador da ecologia nos trópicos.

3. Níveis de organização

A ecologia procura decifrar as conexões que existem entre os organismos entre sie com o meio, em diferentes níveis de organização biológica e em diferentesescalas espaciais e temporais.

3.1 Organismo

A união de todos os sistemas forma o organismo, que pode ser uma pessoa, umaplanta, um peixe, um cachorro, um pássaro, um verme e entre outros.

3.2 População

Dificilmente um organismo vive isolado, ele interage com outros organismos damesma espécie e de outras espécies, e também com o meio ambiente. Oconjunto de organismos da uma mesma espécie, interagindo entre si e quehabitam uma determinada região, em uma determinada época, chama-sepopulação.

3.3 Comunidade

Também chamada de biocenose, é o conjunto de populações de diversas espéciesque habitam uma mesma região num determinado período.

3.4 Ecossistema

Unidade principal de estudo da ecologia, definido como um sistema compostopelos seres vivos (meio biótico) e o local onde eles vivem (meio abiótico, ondeestão inseridos todos os componentes não vivos do ecossistema como minerais,pedras, clima, luz solar) e todas as relações destes com o meio e entre si.

3.5 Biosfera

É a camada do globo terrestre habitada pelos seres vivos. Contém o solo, o ar, aágua, a luz, o calor e os alimentos, que fornecem condições necessárias para odesenvolvimento da vida.

4. Conceitos Ecológicos – Habitat

É o lugar na natureza onde uma espécie vive. Por exemplo, o habitat da plantavitória régia são os lagos e as matas alagadas da Amazônia, enquanto o habitat dopanda são as florestas de bambu das regiões montanhosas na China e no Vietnã.

4.1 Conceitos Ecológicos – Nicho Ecológico

O nicho é um conjunto de condições em que o indivíduo ou uma população vive ese reproduz. Pode se dizer ainda que o nicho é o "modo de vida" de umorganismo na natureza. E esse modo de vida inclui tanto os fatores físicos - comoa umidade, a temperatura - quanto os fatores biológicos - como o alimento e osseres que se alimentam desse indivíduo.

5. Cadeia Alimentar

É uma sequência de organismos interligados por relações de alimentação. É amaneira de expressar as relações de alimentação entre os organismos de umecossistema, incluindo os produtores, os consumidores e os decompositores.

5.1 Componentes e níveis tróficos

Primeiro nível trófico: Representado pelos produtores, que nos ecossistemas terrestres sãoseres autotróficos fotossintetizantes ou quimiossintetizantes, as plantas e as bactérias dosolo, respectivamente. Eles produzem sua própria matéria orgânica.

Segundo nível trófico: Utiliza a matéria do primeiro nível. São os consumidores primários,cujos representantes principais são os herbívoros, como as capivaras, que dependemdiretamente dos vegetais para sua nutrição.

Terceiro nível trófico: Se alimentam dos consumidores primários, são a presa para os consumidores secundários, que são carnívoros e predadores como a onça, por exemplo.

Último nível trófico: Encontram-se os decompositores, que são os seres sapróbios ousaprófagos, principalmente os fungos e bactérias que vivem no solo e na água e sãoresponsáveis por reciclar a matéria orgânica, que inclui dejetos dos seres detritívoros (comoa minhoca e urubus) e cadáveres.

5.2 Teia Alimentar

Na natureza, alguns seres podem ocupar vários papéis em diferentes cadeiasalimentares. Os animais têm alimentação variada. Um organismo pode sealimentar de diferentes seres vivos, além de servir de alimento para diversosoutros. O resultado é que as cadeias alimentares se cruzam na natureza,formando o que chamamos de teia alimentar. Nas teias alimentares, um mesmoanimal pode ocupar papéis diferentes, dependendo da cadeia envolvida.

6. Pirâmides Ecológicas

Representam, graficamente, o fluxo de energia e matéria entre os níveis tróficosno decorrer da cadeia alimentar. Para tal, cada retângulo representa, de formaproporcional, o parâmetro a ser analisado.

6.1 Pirâmide de números

Indica a quantidade de organismos que há em cada nível trófico. Em algunscasos, quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico de númerospassa a ter uma conformação diferente da usual, sendo denominado “pirâmideinvertida”. Outro exemplo de pirâmide invertida é dada quandoenvolve parasitas, sendo assim os últimos níveis tróficos mais numerosos.

6.1 Pirâmide de biomassa

Representa a quantidade de matéria orgânica presente no corpo dos organismosde um determinado nível trófico. Frequentemente, é expressa pelo peso seco porunidade de área.

6.2 Pirâmide de energia

Representa, em cada nível trófico, a quantidade de energia acumulada porunidade de área ou volume e por unidade de tempo, quilocaloria (kcal) pormetro quadrado (m²) por ano. Dessa forma, indica o fluxo de energia presente emcada nível trófico de uma cadeia alimentar de um ecossistema, levando em contao fator tempo. Sendo assim, não há possibilidade de inversão da pirâmide, já queo fluxo de energia de um ecossistema é unidirecional e vai diminuindo a cadanível trófico, apenas 10% será passado para o próximo nível.

7. Ciclos Biogeoquímicos

O trajeto das substâncias do ambiente abiótico para o mundo dos seres vivos e oseu retorno ao mundo abiótico completam o ciclo biogeoquímico. O termo éderivado do fato de que há um movimento cíclico de elementos que formam osorganismos vivos (“bio”) e o ambiente geológico (“geo”), onde intervêmmudanças químicas. Em qualquer ecossistema existem tais ciclos.

7.1 Ciclo da Água

Ciclo curto ou pequeno: Lenta evaporação da água dos mares, rios e lagos, formandonuvens. Estas se condensam, voltando a superfície na forma de chuva ou neve.

Ciclo longo: A água passa pelo corpo dos seres vivos antes de voltar ao ambiente, é retiradado solo através das raízes das plantas sendo utilizada para a fotossíntese ou passada paraoutros animais através da cadeia alimentar. A água volta a atmosfera através da respiração,transpiração, fezes e urina.

7.2 Ciclo do Carbono

As plantas realizam fotossíntese retirando o carbono do CO2 do ambiente para formatação de matéria orgânica. Esta última é oxidada pelo processo de respiração celular, que resulta em liberação de CO2 para o ambiente. A decomposição e queima de combustíveis fósseis(carvão e petróleo) também libera CO2 no ambiente.

Além disso, o aumento no teor de CO2 atmosférico causa o agravamento do "efeito estufa" que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com consequente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas.

7.3 Ciclo do Oxigênio

O oxigênio é um elemento químico presente em várias moléculas orgânicas e inorgânicas,como água e gás carbônico. Na atmosfera, o mesmo é encontrado na forma de gás (O2) e éliberado para o ambiente através da fotossíntese realizada pelos seres autótrofos. Tal gás éconsumido pelas plantas e animais através da respiração, reiniciando o ciclo. O ciclo dooxigênio e do carbono estão intimamente relacionados.

7.4 Ciclo do Fósforo

É encontrado na natureza na forma de íon fosfato (PO43-) e é conseguido através da

dissolução das rochas. Esses íons ficam disponíveis no solo e na água, e as plantas osabsorvem para serem utilizados em suas sínteses. Já os animais os obtêm através da água edos alimentos, por meio da cadeia alimentar.

O fósforo é devolvido ao ambiente por meio dos organismos decompositores que degradama matéria orgânica oriunda da excreção e da morte das plantas e animais. Uma parte dessefósforo é reciclada entre as plantas, o solo, os consumidores e decompositores. Outra parteé levada pela água da chuva para lagos e mares, onde pode se incorporar às rochas.

7.5 Ciclo do Cálcio

Os sais de cálcio são usados por animais para a formação de esqueletos, como ossos depeixes, conchas de moluscos, carapaças de foraminíferos e envoltório de corais. Esses seacumulam no fundo dos mares, lagos e rios. Depois de milhões de anos, podem vir aconstruir rochas calcárias continentais, se ocorrer uma elevação do terreno. Seuscompostos de cálcio, quando novamente dissolvidos pelas águas das chuvas, voltam para osoceanos. O cálcio, quando está em solução, pode ser incorporado pelas raízes e vir a fazerparte de vegetais e mais tarde de consumidores e, por fim, retornar ao solo através da açãodos decompositores.

7.6 Ciclo do Enxofre

É encontrado nas rochas sedimentares, rochas vulcânicas, carvão, gás natural. Cerca de140g de enxofre estão presentes no ser humano. A natureza recicla enxofre sempre que umanimal ou planta morre. Quando apodrecem, as substâncias chamadas de “sulfatos”,combinados com a água são absorvidos pelas raízes das plantas. Os animais o obtêmcomendo vegetais ou comendo outros animais.

7.7 Ciclo do Nitrogênio

Fixação: Transformação do nitrogênio gasoso em amônia e nitrato. As bactérias retiram o nitrogênio do arfazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia.

Amonificação: Decomposição da amônia pelas bactérias e fungos no processo de decomposição dasproteínas e outros resíduos nitrogenados contidos na matéria orgânica morta e nas excretas.

Nitrificação: Conversão da amônia em nitratos.

Desnitrificação: Conversão dos nitratos em nitrogênios molecular pelas bactérias desnitrificantes.

8. Relações Ecológicas

Todos os seres vivos se relacionam com outros, tanto da mesma espécie (relaçõesintraespecíficas) quanto de espécies distintas (relações interespecíficas). Estaspodem ser harmônicas, quando não há prejuízo para nenhum dos indivíduosenvolvidos; ou desarmônicas, quando pelo menos um se prejudica.

8.1 Relações Intraespecíficas Harmônicas – Colônia

É o agrupamento de vários indivíduos da mesma espécie que apresentam um elevado graude dependência entre si, podendo ou não ocorrer divisão do trabalho.

Quando constituídas por organismos que apresentam a mesma forma, não ocorre divisão detrabalho, todos os indivíduos são iguais e executam as mesmas funções vitais, sãodenominadas colônias isomorfas. Ex: colônias de corais.

Quando constituídas por indivíduos com formas e funções distintas ocorre a divisão detrabalhos, são denominadas colônias heteromorfas. Ex: celenterado da espécie Physaliaphysalis, popularmente conhecida por “caravela”.

8.2 Relações Intraespecíficas Harmônicas – Sociedade

São associações entre indivíduos da mesma espécie, organizados de um modo cooperativo enão ligados anatomicamente. Os indivíduos componentes denominados sociais, colaboramcom a sociedade em que estão integrados graças aos estímulos recíprocos.

Existência de hierarquia, uma divisão de funções para cada membro participante, o que geraindivíduos especialistas em determinadas funções, aumentando a eficiência do conjunto esobrevivência da espécie, a ponto de ocorrerem seleções na escolha da função de acordocom a estrutura do corpo de cada animal.

Exemplos: Formigas soldados são maiores e possuem mais veneno que as formigasoperárias; a abelha rainha é grande e põe ovos, enquanto as abelhas operárias são menorese não põem ovos.

8.3 Relações Intraespecíficas Desarmônicas – Canibalismo

É uma relação de predatismo em que seres comem outros seres da sua própria espécie.

Exemplos: Peixes devoram os alevinos de sua própria espécie; jacarés e crocodilos tambémdevoram filhotes das suas espécies; a aranha e o louva-a-deus, logo após acasalamento, afêmea devora o macho para obter as proteínas de seu organismo, necessárias paradesenvolver os ovos no seu organismo.

8.4 Relações Intraespecíficas Desarmônicas – Competição

Competição entre indivíduos da mesma espécie, pelos mesmos fatores do ambiente, queexistem em quantidade limitada. Dois tipos de competição são a disputa por espaço e adisputa entre machos de uma mesma espécie pelas fêmeas dessa mesma espécie.

Exemplos: O leão tem que competir com os outros leões do bando porque os leões praticama poligamia patriarcal e é necessário competir, lutar para ganhar ou perder, a chance de seacasalar com todas aquelas fêmeas do bando. Cada um tem sua determinada arma, como osgalos (esporas), carneiros (cabeçadas), aranhas (veneno), pavão (cauda), sapos (coaxar),pássaros canoros (canto e cores da plumagem), vagalumes (luzes), grilos (sons).

8.5 Relações Interespecíficas Harmônicas – Mutualismo

É uma relação entre indivíduos de espécies diferentes, em que ambos são beneficiados e emque ambos precisam um do outro para sobreviver.

Exemplos: Líquens (fungo + cianobactéria), cupim e protozoário que digere a celulose emseu organismo, micorrizas (fungos + raízes de plantas).

8.6 Relações Interespecíficas Harmônicas – Protocooperação

Indivíduos que cooperam entre si, mas não são dependentes um do outro parasobreviverem.

Exemplos: Anêmona-do-mar e paguro: o paguro tem corpo mole e ocupa o interior deconchas abandonadas. Sobre a concha, costumam instalar-se uma ou mais anêmonas domar. Dessa união, surge o benefício mútuo: a anêmona possui células urticantes, queafugentam os predadores do paguro, e este, ao se deslocar, possibilita à anêmona umamelhor exploração do espaço, em busca de alimento. Pássaro palito e jacaré: o jacaré abre asua boca e o pássaro palito introduz-se nela, de onde retira sanguessugas que ali encontram-se parasitando o réptil, além de retirar restos de comida presos entre seus dentes.

8.7 Relações Interespecíficas Harmônicas – Inquilinismo

Uma espécie usa a outra como abrigo, sendo que somente ela se beneficia, mas sem causarprejuízos à outra.

Exemplos: Orquídeas e árvores: vivendo no alto das árvores, que lhe servem de suporte, asorquídeas encontram condições ideais de luminosidade para o seu desenvolvimento e aárvore não é prejudicada. Fierasfer e pepino-do-mar: para alimentar-se, o fierasfer sai dopepino-do-mar e depois volta. Assim, o peixe encontra proteção no corpo do pepino-do-mar,que não recebe benefício nem sofre desvantagem.

8.8 Relações Interespecíficas Harmônicas – Comensalismo

Relação na qual apenas uma espécie se beneficia, mas sem causar prejuízos à outra.A associação ocorre em busca de alimento.

Exemplos: Rêmora e tubarão: a rêmora ou peixe-piolho é um peixe ósseo que apresenta anadadeira dorsal transformada em ventosa, com a qual se fixa no ventre, próximo à boca dotubarão e é levada com ele. Quando o tubarão estraçalha a carne de suas presas, muitospedacinhos de carne se espalham pela água e a rêmora se alimenta desses restosalimentares produzidos pelas atividades do tubarão. Hienas e leões: o comensalismo sóacontece quando o leão já está fartamente alimentado e já tendo saciado a sua fome,abandona os restos da carcaça para as hienas.

8.9 Relações Interespecíficas Desarmônicas – Amensalismo

Os indivíduos de uma população secretam substâncias que inibem o desenvolvimento deindivíduos de outra espécie.

Exemplos: Maré Vermelha: em situações favoráveis de temperatura, densidade e pressão,certos micro-organismos (dinoflagelados) conseguem se proliferar rapidamente, se dividindoem vários, espalhando-se pelo mar em pouco tempo. A água torna-se avermelhada.Eucalipto: é uma planta de origem australiana e tem facilidade em se adaptar em váriascondições climáticas. Produzem substâncias que são liberadas por suas raízes que impedemo crescimento de outros vegetais ao seu redor, diminuindo assim a competição por água queé fundamental para sua existência.

8.10 Relações Interespecíficas Desarmônicas – Predatismo

Uma relação em que um ser vivo, o predador, captura e mata um outro ser vivo, a presa,com o fim de se alimentar com a carne dele.

Exemplos: Animais carnívoros (leão, lobo, tigre e onça); peixes predadores; avespredadoras (corujas, águias e gaviões); répteis predadores (crocodilos, jacarés e lagartixasdomésticas), aracnídeos (aranhas, lacraias, escorpiões) e plantas carnívoras.

8.11 Relações Interespecíficas Desarmônicas – Parasitismo

O parasita retira, do corpo do hospedeiro, nutrientes para garantir a sua sobrevivência,debilitando-o.

Exemplos: Animais e carrapato, lombrigas e vermes parasitas do ser humano.

Obs.: Parasitoses humanas: Ascaridíase (Ascaris lumbricoides); ancilostomose (Ancylostoma duodenali);bicho-geográfico (Ancylostoma braziliensis), filaríose (Wucherelia bancrofti) e oxiuriose (Oxyurusvermiculares).

8.12 Relações Interespecíficas Desarmônicas – Competição

Ocorre em praticamente todas as populações em que os indivíduos disputam recursos não-disponíveis em quantidade suficiente no ecossistema, como o alimento, parceiros sexuais eterritório. Esse tipo de competição determina quais espécies podem coexistir em umhabitat.

Exemplos: Raízes de plantas competindo por água e nutrientes; gafanhotos e gadocompetindo por capim; ciliados competindo por alimento.

9. Equipe – 3ºB

Fernanda Freitas

Janaína Karen

Kíssia França

Yasmin Lopes