ecologia cederj

Elementos de Ecologia e Conservao

1VolumeBenedita Aglai O. da SilvaDeia Maria FerreiraMargarete MacedoPaulo Pedrosa Andrade

Mdulo 12 edio

Benedita Aglai O. da Silva

Deia Maria Ferreira

Margarete Macedo

Paulo Pedrosa Andrade

Volume 1 - Mdulos 1 2 edio


Apoio:

Material Didtico

2008/2Referncias Bibliogrfi cas e catalogao na fonte, de acordo com as normas da ABNT.

Copyright 2007, Fundao Cecierj / Consrcio Cederj

Nenhuma parte deste material poder ser reproduzida, transmitida e gravada, por qualquer meio eletrnico, mecnico, por fotocpia e outros, sem a prvia autorizao, por escrito, da Fundao.

ELABORAO DE CONTEDOBenedita Aglai O. da SilvaDeia Maria FerreiraMargarete MacedoPaulo Pedrosa Andrade

COORDENAO DE DESENVOLVIMENTO INSTRUCIONALCristine Costa Barreto

DESENVOLVIMENTO INSTRUCIONAL E REVISOAlexandre Rodrigeus AlvesJane CastellaniMarcia PinheiroMrcio PaschoalMarta Abdala

COORDENAO DE LINGUAGEMMaria Anglica Alves

S586e Silva, Benedita Aglai O.da.

Elementos de ecologia e conservao. v. 1. / Benedita Aglai O. da Silva. 2 ed. Rio de Janeiro: Fundao CECIERJ, 2008.

238p.; 19 x 26,5 cm.

ISBN: 85-7648-342-4

1. Ecologia. 2. Ecossistemas. 3. Fatores abiticos. 4. Transfernciade energia 5. Ciclos biogeoqumicos. I. Ferreira, Deia. Maria, II. Macedo, Margarete, III. Andrade, Paulo PedrosaIV. Ttulo.

CDD: 519.5

Rua Visconde de Niteri, 1364 - Mangueira - Rio de Janeiro, RJ - CEP 20943-001Tel.: (21) 2299-4565 Fax: (21) 2568-0725

Fundao Cecierj / Consrcio Cederj

PresidenteMasako Oya Masuda

Vice-presidenteMirian Crapez

Coordenao do Curso de BiologiaUENF - Milton Kanashiro

UFRJ - Ricardo Iglesias RiosUERJ - Cibele Schwanke

EDITORATereza Queiroz

COORDENAO EDITORIALJane Castellani

REVISO TIPOGRFICAPatrcia Paula

COORDENAO DE PRODUOJorge Moura

PROGRAMAO VISUALAlexandre d'OliveiraAndr Freitas de OliveiraBruno GomesMarta StrauchReinaldo Lee

ILUSTRAO E CAPAAlexandre d'OliveiraBruno GomesDavid AmielEduardo BordoniReinaldo Lee

PRODUO GRFICAAndra Dias FiesFbio Rapello Alencar

Departamento de Produo

Universidades Consorciadas

Governo do Estado do Rio de Janeiro

Secretrio de Estado de Cincia e Tecnologia

Governador

Alexandre Cardoso

Srgio Cabral Filho

UENF - UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIROReitor: Almy Junior Cordeiro de Carvalho

UERJ - UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIROReitor: Ricardo Vieiralves

UNIRIO - UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIROReitora: Malvina Tania Tuttman

UFRRJ - UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIROReitor: Ricardo Motta Miranda

UFRJ - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIROReitor: Alosio Teixeira

UFF - UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSEReitor: Roberto de Souza Salles


SUMRIO

Volume 1 Mdulo 1

Aula 1 Ecologia: histrico ___________________________________________7Deia Maria Ferreira

Aula 2 O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas ___________________ 23Deia Maria Ferreira

Aula 3 Nveis de organizao e o estudo ecolgico ______________________ 41Margarete Macedo

Aula 4 O meio ambiente: introduo aos fatores fsicos e aos fatores limitantes ____________________________________ 53

Benedita Aglai O. da Silva

Aula 5 Fatores abiticos: luz e temperatura ____________________________ 67Benedita Aglai O. da Silva

Aula 6 Fatores abiticos: umidade e salinidade _________________________ 83Benedita Aglai O. da Silva

Aula 7 Substratos slidos: solos e sedimentos __________________________ 99Paulo Pedrosa Andrade

Aula 8 Adaptaes _____________________________________________ 117Benedita Aglai O. da Silva

Aula 9 Transferncia de energia e biomassa I _________________________ 131Benedita Aglai O. da Silva

Aula 10 Transferncia de energia e biomassa II ________________________ 149Benedita Aglai O. da Silva

Aula 11 Ciclos biogeoqumicos I ___________________________________ 161Paulo Pedrosa Andrade

Aula 12 Ciclos biogeoqumicos II __________________________________ 181Paulo Pedrosa Andrade

Aula 13 Sucesso ecolgica ______________________________________ 201Benedita Aglai O. da Silva

Pesquisa de campo Ecossistemas do Estado do Rio de Janeiro: Mata Atlntica ______________________________ 213

Deia Maria Ferreira

Referncias __________________________________________________ 231Gabarito _____________________________________________________ 201

Ecologia: histrico

Ao longo da aula, vamos discorrer sobre as origens da Ecologia. Ao fi nal da aula, voc dever ser capaz de:

Reconhecer os fatores que diferenciam o Homem do restante do conjunto de seres vivos na Terra,

Reconhecer os caminhos que tornaram possvel a existncia da Ecologia como cincia.

objet

ivos

1AULA

Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico

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O QUE ECOLOGIA?

Esta uma pergunta para a qual a maioria das pessoas tem

uma resposta. Quase todos os dias, os jornais, a televiso, as revistas

trazem alguma matria sobre ecologia e meio ambiente. Os polticos, os

professores, as secretrias, os artistas, o seu vizinho e, certamente voc,

todos devem ter a sua defi nio sobre ecologia. Assim, vamos comear

tecendo um breve histrico do desenvolvimento dos conceitos em

ecologia. Vamos buscar algumas das razes da ecologia na Idade Antiga

e no desenvolvimento da Histria Natural, que to antiga quanto a

existncia dos humanos.

Para situar melhor nossa histria do desenvolvimento da ecologia,

vamos falar um pouco sobre o que diferencia o homem dos outros

animais, motivo pelo qual ele desenvolve conceitos, cultura, arte, cincia,

tecnologia e implementa grandes mudanas na superfcie da terra.

H cerca de 10 mil anos, o homem j havia se estabelecido em

quase todas as partes do mundo, tornando-se, assim, uma das espcies

mais disseminadas do mundo vivo. Isto, em parte, deveu-se a sua

capacidade de deslocamento, ao apoio de ferramentas, dos agasalhos e

do fogo, que tornaram o homem um animal diferenciado dos demais.

Sua capacidade de andar ereto e apoiado em apenas dois ps libertou as

mos (com polegar oponvel), permitindo aperfeioar a caa, a pesca e a

coleta. Essas caractersticas, associadas ao aumento do volume cerebral,

tornaram o homem uma espcie que desenvolveu capacidade criadora

e, ao mesmo tempo, a capacidade de modifi car o ambiente, tornando-se

um ser social e cultural.

Com essas caractersticas que o diferenciaram dos outros

animais, comeam a surgir, ento, os conhecimentos sobre a natureza

e, simultaneamente, a capacidade de alter-la. O homem adquire uma

srie de conhecimentos empricos sobre seu entorno.

Tribos primitivas, que dependiam da caa, pesca e coleta, sabiam

onde e quando podiam encontrar suas fontes de energia, que eram os

seus alimentos. Construam seus conhecimentos sobre o meio em que

viviam atravs da experincia de encontrar abrigo, local de acasalamento,

descobrir a poca dos frutos dos quais se alimentavam, as pocas de caa,

de reproduo de suas presas.

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Povos muito antigos, como os egpcios e os babilnios, por exemplo,

temiam as pragas de gafanhotos que eram sempre atribudas a causas

sobrenaturais. O xodus (7,14-12,30), livro que conta a sada dos

hebreus do Egito, descreve pragas que Deus invocava sobre os egpcios. O

problema das pragas, a luta contra os insetos parasitos das culturas atrai

a ateno dos primeiros escritores e surgem provavelmente associados

inveno da agricultura, que, j em 4.000 a.C, estava bem desenvolvida,

inclusive com o uso do arado. No entanto, nessa poca, as divindades

ainda recebiam a responsabilidade pelas mudanas no ambiente. No

havia, contudo, conhecimentos cientfi cos sobre os fenmenos naturais.

Voltaremos a falar mais detalhadamente das pragas e outras alteraes

nas populaes naturais nas prximas aulas.

CONHECIMENTOS SOBRE A NATUREZA NA IDADE ANTIGA

No sculo IV a.C., ARISTTELES, um filsofo grego da poca,

escreveu a Historia animalium, uma enciclopdia ilustrada da vida

animal. Pelas tcnicas de descrio e ordenao das noes utilizadas na

obra, considerado um dos primeiros autores a sistematizar e a organizar

conhecimentos sobre a natureza. Ele descreveu na obra muitas espcies

animais e deu uma explicao para as pragas de gafanhotos e dos ratos

do campo. Sobre os ratos do campo, escreveu que a taxa de reproduo

desses animais produzia mais indivduos do que seus predadores naturais

ou os esforos de controle pelo homem eram capazes de eliminar. Para o

fi lsofo, nada poderia deter a praga, somente fortes chuvas eram capazes

de fazer os ratos desaparecerem. Numa poca em que as divindades eram

responsabilizadas pelas alteraes na natureza, o fi lsofo atribui s fortes

chuvas o possvel controle das pragas de ratos do campo. Isso resultou de

observaes ao longo do tempo, e representa uma ruptura com o pensamento

da poca, que atribua a causas sobrenaturais as possveis alteraes nos

ecossistemas. Aristteles fazia uma distino entre os saberes desenvolvidos

pela necessidade de sobrevivncia e os saberes resultantes de investigao.

Ele dizia que os caadores e os pescadores no observavam os animais por

amor investigao, eles os observavam pela necessidade de sobrevivncia.

Completava seu pensamento dizendo que esses saberes, passados atravs

das geraes, permaneciam no nvel de manuteno das atividades bsicas

de sobrevivncia, ou seja, no eram saberes cientfi cos.

AR I S T T E L E S

Filsofo grego, nascido na Macednia no ano

384 a.C. Estudou fi losofi a em Atenas na

Academia de Plato durante vinte anos.


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Os trabalhos botnicos de Teofrasto se seguem obra de Aristteles,

de quem foi discpulo. Em seu livro Historia plantae, como numa rplica

dos livros de Aristteles, aborda os lugares mais favorveis para a existncia

de diversas plantas e sua distribuio em diferentes reas geogrfi cas.

Mais tarde, Plnio, o Velho, em Roma, extrai informaes das obras

anteriores para escrever a Historia naturalis, em 37 volumes (75 d.C.).

A obra, a primeira enciclopdia de histria natural, inclui observaes

zoolgicas de valor, assim como animais muito pouco provveis de terem

existido. um misto de reproduo da realidade e descrio de animais

que tm origem apenas no imaginrio.

Na Idade Antiga, ento, os conhecimentos sobre a natureza foram

compilados em livros de Histria Natural, que descreviam a fauna e a

fl ora e sugeriam algumas poucas indagaes sobre a ecologia de grupos

de seres vivos.

CONHECIMENTOS SOBRE A NATUREZA NA IDADE MDIA

At os sculos XV e XVI, os livros de Histria Natural que continham

conhecimentos mais prximos aos de ecologia se constituam principalmente

em BESTIRIOS ou HERBRIOS ilustrados, muitos dos quais refl etindo uma mistura

de mito, folclore e fato. Os herbrios e bestirios eram confeccionados a

partir de observaes em jardins e no entorno dos castelos.

A cincia pouco progrediu na Idade Mdia, um perodo prejudicado

pelas invases brbaras, no qual a igreja possua o monoplio da cultura e

controlava todo o acesso escrita, um mundo sem universidade, onde apenas

a Corte ou uma escola da igreja oferecia oportunidade de ensino. Apesar

da estagnao da produo do conhecimento em geral durante a Idade

Mdia, os avanos no conhecimento registrados durante a Idade Antiga

pelos gregos so recuperados atravs das atividades dos monges copistas,

que reproduziam as obras, em vrias rplicas. Estes feitos impediram que

obras importantes tivessem desaparecido por completo.

HE R B R I O

Coleo de plantas e partes de plantas conservadas para estudo.

BE S T I R I O

Coleo medieval de fbulas em que se descreviam animais fi ctcios ou reais e seus costumes.

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CONHECIMENTOS APSA IDADE MDIA

Os sculos XV e XVI caracterizam-se

pelo desejo de elaborar um amplo inventrio

da natureza. Isso se relaciona conquista de

novos mundos, os tropicais, inclusive o Brasil,

e caracteriza o projeto enciclopdico, para o qual

concorrem os gabinetes cientfi cos. Vocs esto

lembrados que nessa poca que se desenvolve

o mtodo cientfi co e que as atividades cientfi cas

eram promovidas em academias de cincia? Caso

no se lembre, volte ao Volume 1 da disciplina

de Grandes Temas em Biologia.

Nessa poca, os registros feitos por

escrives, cartgrafos e naturalistas, levam a

cultura ocidental a tomar conhecimento da

diversidade biolgica tropical.

Na Amrica, a contribuio dada

Histria Natural resulta de diferentes formas

de olhar a natureza. Ainda no sculo XVI,

Andr Thevet, acompanhando a expedio de

Villegagnon, chega a Cabo Frio, em 1555, onde

seria fundada a colnia Frana Antrtica. Sua obra

Les singularits de la france antarticque (1557)

traz observaes de animais existentes na Baa de

Guanabara, como a preguia, o quati, o moleiro

e a arara canind. Essa obra contm inmeras

informaes botnicas sobre o Brasil. Alm da

descrio, o livro traz ilustraes perfeitamente

reconhecveis, como, por exemplo, do caju e do

abacaxi. Os ecossistemas litorneos tropicais

brasileiros cedem suas primeiras contribuies

ao mundo cientfi co.

Figura 1.1: Herbrio: local onde so conservadas colees de plantas desidradatas que se destinam pesquisa cientfi ca e de onde, constantemente se uti-liza, extrai e adiciona informaes sobre cada espcie (data, local de coleta, coletor, observao sobre o habitat, etc.).

Figura 1.2: Bestirio: gnero literrio, bastante popular na Idade Mdia, em prosa ou verso, que combina recursos da fbula e descrio de animais reais ou lendrios.


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Ainda no sculo XVII, a experincia dos artistas holandeses,

por exemplo, fi xa um momento peculiar do conhecimento da natureza

americana. A obra da comitiva dos sbios e artistas que veio ao Brasil

durante o governo de Nassau destaca-se pelo carter pioneiro e pela

abrangncia das observaes dos astrnomos, naturalistas e cartgrafos.

Espcimes coletados, desenhos e registros originam no Brasil um museu

de Histria Natural, um jardim botnico e um jardim zoolgico,

mantidos junto ao palcio de Nassau. Trazidos por Maurcio de Nassau,

chegaram ao Brasil Marcgrave e Guilherme de Piso. O primeiro escreveu

a Historia naturalis brasiliae, publicada por Joo de Laet, em 1648. Esse

trabalho representa a primeira contribuio para os estudos fl orsticos

do Nordeste. As plantas herborizadas, suas descries e desenhos foram

usados no sculo XIX pelo naturalista von Martius, autor da Flora

brasiliensis.

Figura 1.3: Um retrato do Brasil Holands do sculo XVII. Prancha 1 Historia naturalis brasilie, folha de rosto. Fonte: Historia Naturalis Brasilie. Prancha 1. In: WHITEHEAD, Peter James Palmer; BOESEMAN, Martin. Um retrato do Brasil holands do sculo XVII: animais, plantas e gente, pelos artistas de Johan Maurits de Nassau. Rio de Janeiro: Kosmos, 1989. 358 p., il. color.

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SCULO XVIII

GEORGE LOUIS BUFFON, um naturalista francs, publica, em 1756,

Historia natural e contesta a idia de Aristteles sobre a diminuio das

densas populaes de ratos do campo pelas chuvas torrenciais. Buffon

pensava que as populaes eram controladas por agentes biolgicos,

como doenas ou aumento do nmero de predadores. Afirmava,

ainda, que os coelhos poderiam transformar um campo num deserto

pela ausncia de predadores e dessa forma tratou de problemas de

regulao de populaes, problemas que ainda hoje constituem objeto

de inmeros estudos em Ecologia. Vejam que at o momento algumas

poucas suposies surgiam como eventuais causas para alteraes nos

ambientes naturais, mas nenhuma delas se utilizava de uma metodologia

para comprovar tais suposies. Os estudos sobre os ambientes naturais

priorizavam, ainda, a descrio da fl ora e da fauna.

Esta descrio de fl ora e fauna uma forma de perceber, entender

o mundo vivo. Nomear, dar nome s coisas, aos animais e s plantas d

um passo decisivo, no mbito do conhecimento cientfi co, com a obra

de CARL VON LINN, que prope um sistema universal de catalogao de

plantas, animais e minrios o Systema Naturae. A obra um marco

nas cincias naturais, pois cria condies que viabilizam o intercmbio

cientfi co, dada a utilizao de uma linguagem universal para registro e

catalogao dos seres vivos e minerais. Essa obra rene

todas as espcies conhecidas poca e lhes confere um

sistema de classifi cao escrita em lngua latina ou em

forma alatinizada e com regras claras. A obra de Lineu,

como conhecido no mundo cientfi co brasileiro, inclui

informaes sobre o Brasil, originria de informaes

obtidas pelos holandeses.

Figura 1.4: A nomenclatura cientfi ca criada por Lineu aplicada na litografi a de Jean Thodore Descourtilz (naturalista e ilustrador de aves, Esprito Santo). Fonte: DESCOURTILZ, Jean Thodore. Ampelis fasciata, Ampelis cucculata, Ampelis arcuata, Ampeli carnifex 1852. In: MARTINS, Carlos. O Brasil redescoberto. Rio de Janeiro: Pao Imperial / Minc /IPHAN, 1999.

Ampelis fasciata Ampelis cucculata

Ampelis arcuata

Ampelis carnifex

GE O R G E LO U I S LE C L E RC BU FF O N

(1707-1778)

Naturalista francs nascido na Borgonha.

CA R L V O N L I N N (1707-1778)

Mdico e naturalista sueco. Professor

de botnica e organizador de uma

classifi cao universal de plantas, animais e minerais utilizada

ainda na atualidade.


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J na segunda metade do sculo XVIII, multiplicam-se as expedies

cientfi cas aos trpicos, sob o impulso dos soberanos europeus e das academias

cientfi cas. ALEXANDER VON HUMBOLDT viaja durante cinco anos nos trpicos

sul americanos e, mais tarde, em Paris, expe resultados cientfi cos

em Botnica, Zoologia, Geologia, Astronomia e inclui dois atlas. Ele

se distancia dos botnicos tradicionais, que se preocupavam apenas

com a descoberta e a classifi cao das plantas, e considera a vegetao

segundo as associaes locais em diferentes climas. Ao longo da obra de

Humboldt, denota-se a viso de totalidade quando relaciona plantas e

animais, temperatura, presso atmosfrica, assim como a diversidade em

cada localidade. Percebe-se uma forma ecolgica de descrever o mundo.

At o sculo XVIII, os estudos sobre a natureza limitavam-se a

descrever e compilar informaes sobre a fl ora e a fauna. Humboldt d

um passo a mais em direo moderna Ecologia. A nova concepo de

paisagem criada por Humboldt motiva grande nmero de viajantes,

incluindo KARL PHILIPPE VON MARTIUS, Alfred Wallace, Charles Darwin,

entre muitos outros. Com Humboldt, surgem os primeiros registros de

relao entre o mundo vivo e o mundo inanimado, os fatores biticos e

abiticos e a diversidade que resultava em diferentes paisagens.

Figura 1.5: Plantas prensadas Alexander von Humboldt. Fonte: HUMBOLDT, Alexander Von. Plantas prensadas. Revista Humboldt, ano 33, n.63, 1992.

AL E X A N D E R V O N HU M B O L D T(1769-1859)

Cientista e explorador alemo. Viaja Amrica espanhola ainda no explorada e traz importantes contribuies a todos os ramos das cincias naturais. Sua obra mais importante uma sntese secular das cincias naturais.

KA R L PH I L I P P E V O N MA R T I U S(1794-1868)

Naturalista alemo. Reuniu valiosos dados sobre a fl ora brasileira e publicou, entre outras obras, Flora brasiliensis, o maior monumento da fi tologia contempornea, em 40 volumes.

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SCULO XIX

Uma parte signifi cativa do que se conhece hoje em dia sobre os

distintos ecossistemas resultado das expedies cientfi cas do sculo XIX.

Cartgrafos e desenhistas acompanhavam cientistas, que procuravam retratar

com fi delidade as imagens encontradas em outros mundos, em especial, no

mundo tropical. As grandes viagens revelam, concretamente, a imensa

diversidade das fl oras e das faunas de mundos at ento desconhecidos.

Como forma de registro, essas viagens foram estimuladas pelo novo, pelo

desconhecido, principalmente pelos trpicos, por sua riqueza e por sua

beleza e porque representavam novas conquistas.

No Brasil, a partir de 1808, com a vinda da corte portuguesa e a

conseqente abertura dos portos s naes estrangeiras, iniciou-se o ciclo

das grandes viagens cientfi cas ao continente sul-americano, base de enorme

progresso no campo da Histria Natural.

Karl Frederich Phillip von Martius chegou ao Rio de Janeiro em 1817,

integrando uma comisso de sbios que acompanhava Dona Leopoldina.

Visitou as matas de Santa Teresa, Tijuca e Niteri e coletou material e

informaes em So Paulo, Minas Gerais, Bahia, Pernambuco, Piau,

Maranho, Par e Amazonas, em viagens cuja durao foi de trs anos.

Figura 1.6: MARTIUS, Karl F.P. von. Flora Brasiliensis. vol 1. In: Agenda UFRJ/1999. Rio de Janeiro: UFRJ, 1999.


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Von Martius publicou sua mais importante obra Flora Brasiliensis

entre meados do sculo XIX e incio do sculo XX. A obra contm 130

fascculos reunidos em quarenta volumes, com aproximadamente vinte mil

espcies catalogadas, das quais quase seis mil eram novas para a cincia.

Ilustrada com mais de trs mil estampas, a fl ora completa precisou de 66

anos para ser publicada e colaboraram 65 botnicos de diversos pases.

No Volume 1, Parte 1, Von Martius descreveu o conjunto das paisagens

brasileiras em 59 pranchas. O volume apresenta dois mapas, apontando as

rotas seguidas por vrios naturalistas. Essa obra , ainda hoje, considerada

pelos botnicos como a mais importante de nossa fl ora. As cinqenta e nove

pranchas que abrem a obra registram paisagens dos diferentes ecossistemas

brasileiros. Em todas elas possvel detectar a presena do homem.

CHARLES DARWIN, autor de A origem das espcies, viajando a bordo

do Beagle, desembarcou pela primeira vez na Amrica do Sul no Brasil

em 28 de fevereiro de 1832, no estado da Bahia. Com a teoria da

seleo natural, a Biologia, e, em particular a Ecologia, tem um grande

avano. Todas as atribuies em relao criao das espcies estavam

at Darwin e Wallace vinculados ao sobrenatural. A partir de ento os

cientistas admitem a evoluo dos seres vivos pela seleo natural.

Darwin, acompanhado de mais cinco pessoas, saiu para uma

marcha a cavalo de trs semanas de durao, perodo em que viajou pelo

atual Estado do Rio de Janeiro. Em uma ocasio de ida e volta a Maca,

teve a oportunidade de conhecer distintos ecossistemas no Rio de Janeiro.

Em sua rotina de trabalho, a cada dois dias dedicava um coleta de

objetos para sua coleo, enquanto passava os outros dias guardando e

etiquetando as amostras e lendo. Apesar de seu interesse pela Geologia,

fazia diariamente observaes de histria natural, com especial ateno

aos colepteros (besouros). O Beagle deixa o Rio de Janeiro em 5 de

julho de 1832, em direo ao sul da Amrica do Sul.

CH A R L E S RO B E R T DA R W I N(1809-1882)

Naturalista ingls. Formulou a Teoria da Seleo Natural aps viagem pela Amrica Tropical; desembarcou no Brasil em 1832.

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Iglesias (1999) considera Darwin como o fundador da moderna

Ecologia, pois, na primeira edio de A origem das espcies, o cientista

utiliza com freqncia a expresso economia da natureza, que pode ser

perfeitamente compreendida como ecossistema. Os lugares e as vagas

que as espcies ocupam na economia da natureza podem ser traduzidas

por nicho e nicho vago, conceitos que vamos abordar num futuro

prximo. O autor tambm identifi ca em diversas partes do livro de Darwin

referncias explcitas ao princpio de excluso competitiva, formulado

matematicamente e confi rmado (em laboratrio) pelo bilogo G. F. GAUSE.

Observou, alm disso, uma nfase na obra de Darwin importncia das

interaes entre os seres vivos (competio e mutualismo) e da infl uncia

dos fatores no biolgicos: As espcies interagem umas com as outras

e com o ambiente. Esta uma frase tpica de Darwin. De acordo ainda

com Iglesias, se juntarmos estes conceitos bsicos defi nidos por Darwin

aos modelos matemticos criados pelo austraco Alfred Lotka (1880-

1949) e pelo italiano Vito Volterra no incio do sculo passado, nos quais

se baseia a ecologia de populaes, teremos algo muito semelhante

Ecologia moderna.

ALFRED RUSSEL WALLACE permaneceu no Brasil por quatro anos e

no Arquiplago Malaio por oito anos. A infl uncia da natureza tropical

foi marcante para este naturalista por ter formulado independente e

simultaneamente a Darwin a hiptese da seleo natural para a origem

das espcies.

Referindo-se a Darwin, o zologo ERNEST HAECKEL, em 1869, introduziu

o termo ecologia, defi nindo-a como sendo a cincia das relaes entre o

organismo e o mundo externo circunvizinho. Haeckel escreveu:

Por ecologia, ns queremos dizer o corpo de conhecimentos relativo

economia da natureza a investigao de todas as relaes do animal, tanto com seu ambiente orgnico quanto com seu ambiente

inorgnico, incluindo acima de tudo suas relaes amigveis e no

amigveis com aqueles animais e plantas com os quais ele entra

em contato direto ou indireto ; em outras palavras, Ecologia o

estudo de todas as complexas relaes referidas por Darwin como

as condies da luta pela existncia (RICKLEFS, 1996 p. 1).

G. F. GA U S E

Eclogo que formulou

matematicamente o princpioda excluso

competitiva.

AL F RE D RU S S E L WA L L A C E

(1823-1913)

Naturalista ingls. Formulou,

independentemente de Darwin, a hiptese da seleo natural para a

origem das espcies.

ER N E S T HA E C K E L(1834-1919)

Naturalista alemo. Adotou a teoria da

evoluo de Charles Darwin de quem foi

o foi o mais ardoroso defensor. Introduz o

termo ecologia em sua obra Generelle

morphologie der organismen.


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A palavra ecologia deriva das razes gregas okos com o sentido

de casa, o nosso ambiente mais prximo) e logos (estudo, cincia).

O vocbulo ecologia signifi cava, para Haeckel, a cincia da casa, das

relaes do organismo com o meio ambiente.

No fi nal do sculo XIX, evoluem, paralelamente, em publicaes

cientfi cas, a ecologia americana, a europia e a russa. KARL MBIUS, em

1877, escreve em alemo sobre comunidades de organismos num recife

de coral como uma biocenose. At esse momento, a cincia no tinha

uma palavra que pudesse designar uma comunidade de seres vivos na

qual a soma das espcies e dos indivduos, sendo mutuamente limitada

e selecionada pelas condies mdias de vidas exteriores, continuou,

via reproduo, a ocupar um territrio dado. Assim, Mbius defi ne

biocenose. Em 1887, o americano S. A. FORBES escreveu seu ensaio clssico

The lake as a microcosm, sobre o lago como um microcosmo. Forbes

defi ne assim seu trabalho: um lago (...) constitui um pequeno universo

em si mesmo, um microcosmo no seio do qual intervm todas as foras

elementares e onde o jogo da vida se desenvolve na sua totalidade, mas

numa escala to pequena que o pensamento o apreende facilmente.

Forbes sugeriu que o conjunto de espcies em um lago constitua um

complexo orgnico, no qual, ao se afetar uma espcie, podia-se exercer

algum tipo de infl uncia sobre todo o conjunto.

A pesquisa mdica sobre doenas infecciosas, como a malria, em

1890, impulsiona o estudo da epidemiologia e da propagao da doena em

uma populao. Antes de poder controlar a malria, foi necessrio conhecer

a ecologia do mosquito transmissor. Em uma dada rea, a propagao

da malria determinada por dois processos contnuos e simultneos:

1) o nmero de novas infeces depende do nmero e da capacidade de

infeco dos mosquitos; 2) a capacidade de infeco dos mosquitos depende

do nmero de pessoas que existem em uma localidade. Esses trabalhos

desenvolveram modelos que permitiam analisar e predizer novas situaes

da doena, porque estudavam as populaes de mosquitos.

H. C. COWLES, em 1899, descreveu a sucesso de plantas sobre dunas

de areia no extremo sul do Lago Michigan.

KA R L M B I U S

Pesquisador alemo, que em 1877, escreve sobre comunidades de organismos num recife de coral e introduz o termo biocenose.

S. A. FO R B E S

Pesquisador americano que descreve em 1877 um lago como um microcosmo, um universo de trocas e relaes.

H. C. CO W L E S

Pesquisador americano que descreveu a sucesso ecolgica de plantas em dunas de areia no Lago Michigan.

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Dessa maneira, por volta de 1900, a Ecologia estava no caminho

de se converter numa cincia que permitisse compreender os inmeros

problemas das populaes e das comunidades. As razes da Ecologia, se

apiam, pois, na Histria Natural, na demografi a humana, na biometria

e nos problemas aplicados da agricultura e da Medicina.

O pioneiro russo V. V. Dockuchev e seu discpulo G. F. Morozov

enfatizaram o conceito de biocenose, conceito expandido por Sukatchev,

em 1944, para biogeocenose. O termo usado por Sukatchev no livro

On the principles of genetic classifi cation in biocenoly e corresponde a

um sinnimo de ecossistema, no que diz respeito s trocas de matria e

energia. Fosse qual fosse o ambiente estudado, os bilogos dessa poca

comeavam a considerar a idia de que a natureza realmente funciona

como um sistema.

medida que informaes diversas reunidas pelos naturalistas

durante o sculo XIX vo se consolidando, emergem vrios conceitos novos

que levam o estudo da Ecologia para novas direes, diferentes das dos

naturalistas. Um desses conceitos surgiu da percepo de que as relaes

de alimentao ligam organismos numa entidade funcional nica, a

comunidade biolgica. O primeiro entre os proponentes desse ponto de

vista foi o eclogo ingls CHARLES ELTON. Segundo esse pesquisador, cada

organismo encontra a forma de alimentar-se para fi car nutrido, de modo

que cada um pode ser o alimento do outro. O fato de que essas relaes

de alimentao defi niam uma unidade ecolgica era uma idia nova.

O segundo conceito, desenvolvido depois pelo eclogo A. G. TANSLEY,

levou a idia de Elton adiante. Tansley considerava os animais e as plantas

em grupos, juntamente com os fatores fsicos de seus arredores, como um

sistema ecolgico fundamental. Em 1935, Tansley denominou esse sistema

ecolgico fundamental de ecossistema. Ele visualizou as partes fsicas e

biolgicas da natureza unifi cadas pelas interdependncias dos animais e das

plantas de sua vizinhana fsica e da sua contribuio ao mundo fsico.

Mais tarde, em meados do sculo XX, uma teoria geral de sistemas

foi desenvolvida pelo fsico Bertanlaffy (1950 e 1968) e eclogos, como

Hutchinson, Margalef, Watt, Patten e H. T. Odum comearam a

desenvolver o campo quantitativo da ecologia de ecossistemas, o grau em

que os ecossistemas operam como sistemas fsicos bem compreendidos.

CH A R L E S EL T O N

Pesquisador ingls, que em

1927, estabeleceu relaes alimentares introduzindo a idia

de cadeias trfi cas.

A.G.TA N S L E Y

Pesquisador que em 1935 ampliou a idia de Elton sobre

cadeias trfi cas, introduzindo o termo

ecossistema.


CEDERJ20

Um sistema consiste em componentes interdependentes que interagem

regularmente e formam um todo unifi cado (Odum, 1983). Segundo

Iglesias, quando algum desses elementos um ser vivo, podemos falar

de sistemas ecolgicos ou ecossistemas.

O grande desenvolvimento tecnolgico da dcada de 60 traz um novo

olhar sobre a Terra, um planeta que tem, reconhecidamente, como partes

integrantes os seres vivos e os componentes do meio ambiente em diversas

escalas, desde um microcosmo at a totalidade da Terra.

James Lovelock desenvolve a Hiptese Gaia, em 1972, considerando

que a vida evoluiu na Terra, que a atmosfera se modifi cou numa forma de

ao-reao com os seres vivos e admite que os limites entre as partes vivas

e no-vivas dos ecossistemas so muito sutis. Lovelock publica, em 1972,

sua idia num artigo intitulado Gaia as seen trough the atmosphere. Lynn

Margulis, uma microbiologista interessada em entender os gases atmosfricos

que provm da vida, como o oxignio e o dixido de carbono, entre outros, se

associa a Lovelock, que tenta responder s mesmas questes com concepes

da qumica, da termodinmica e da ciberntica, para fazer avanar seus

estudos. A auto-regulao do sistema planetrio, proposta por Lovelock e

Margulis, consiste na ligao de sistemas vivos e no-vivos, considerando

a Terra quase como um superorganismo.

Essa hiptese controversa e, durante muitos anos, grupos renomados

de pesquisadores em Ecologia sequer faziam referncia a ela. Recentemente,

a revista Nature, vol. 406 de 17/08/2000 publica uma resenha da 2a

Conferncia sobre a Hiptese Gaia, considerando que muitas pesquisas

cientfi cas sero necessrias, ainda, para sua comprovao total ou parcial,

ou mesmo rejeio.

A Teoria de Sistemas e a hiptese de Gaia se somam s

informaes sobre o desenvolvimento da Histria Natural, que juntas

apontam para um ser humano que vem h muitos milhares de anos

modifi cando os ecossistemas naturais para obteno de recursos para

sua sobrevivncia. As aes humanas provocam acentuada modifi cao

na paisagem. preciso, no entanto, conhecer mais do que a paisagem,

preciso compreender como esto distribudos os seres vivos nos diferentes

ecossistemas e se essa distribuio defi ne padres; preciso compreender

o comportamento das populaes e comunidades no tempo e no espao.

sobre isso que versa a Ecologia.

CEDERJ 21

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LO 1

Voc viu que o Homem tenta compreender a natureza e seus fenmenos naturais

desde a sua existncia. Desde os primeiros registros sobre a Histria Natural, na

Grcia Antiga, at a Teoria de Sistemas e a formulao da controvertida Hiptese

Gaia, muitas condies tiveram de ser cumpridas para a evoluo do conceito de

Ecologia e, em particular, o de ecossistema. Essas condies se originaram dos avanos

em paralelo da agricultura, biometria e histria natural. O desenvolvimento de

equipamentos, como o microscpio e o telescpio, fornecem ao cientista-naturalista

instrumentos que permitem avanos no campo da Medicina e da Histria Natural, que

contriburam para formar os conceitos em ecologia. A partir do sculo XVIII, surgem

observaes sobre predao, herbivoria, controle biolgico, assim como relaes de

plantas com o meio fsico, o que caracteriza avanos para a ecologia atual. Um marco

importante se refere Origem das espcies pela seleo natural, desvinculando

a criao das espcies ao sobrenatural. A idia de que a natureza funciona como

sistemas se consolida e, a partir dos anos 60 do sculo XX, o crescimento acelerado

das populaes humanas, a destruio do meio ambiente natural com a substituio

dos ecossistemas naturais pelos agrcolas; e o uso intensivo de defensivos de aditivos

qumicos nos solos despertaram a ateno para os problemas ambientais.

R E S U M O

Bibliografia sobre A Hiptese Gaia

Gaia A new look at life on Earth by J E Lovelock, publ. Oxford University Press 1979.

GAIA. Uma cincia para curar o planeta, 1992

http://www.marxists.org/reference/subject/philosophy/works/us/gaia.htm


CEDERJ22

EXERCCIOS

Tente responder s questes propostas e leve as respostas para discusso com o

seu tutor no plo.

1. Por que consideramos a contribuio de Lineu como um marco no desenvolvimento

da pesquisa nas cincias naturais e na Ecologia?

2. Que avanos para o conhecimento em Ecologia traz o pesquisador Alexander

von Humboldt, que escreveu a Geografi a das plantas?

3. Por que Charles Darwin contribui para o desenvolvimento da Ecologia?

4. Uma fl oresta signifi ca mais do que uma mera coleo de rvores est associado

a que momento da evoluo de conceitos em ecologia?

AUTO-AVALIAO

Se voc capaz de identifi car os avanos nas pesquisas em ecologia ao longo do

tempo que permitiram compreender a complexidade dos sistemas naturais ou

ecossistemas...

Parabns, voc pode passar para a aula seguinte.

No entanto...

Se voc encontrou difi culdades para compreender os diferentes momentos da

histria da Ecologia, procure seu tutor no plo para decidirem o que fazer.

O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas

Ao fi nal desta aula, voc dever ser capaz de:

Reconhecer a interdependncia entre o meio fsico e o meio biolgico.

Reconhecer que os seres vivos so sensveis a variaes no tempo e no espao.

Reconhecer que perturbaes no meio fsico, dependendo de intensidade e freqncia, atuam selecionando caractersticas nos organismos que geram diferentes distribuies na Terra.

objet

ivos

2AULA

Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas

CEDERJ24

Nesta aula, estudaremos sobre o mbito da ecologia, a organizao da natureza

de acordo com processos fsicos e biolgicos, e o espectro de perturbaes aos

quais os organismos vivos so submetidos. Como resultantes desse espectro,

surgem as diferentes distribuies de organismos na terra, sobre o que trata a

ecologia. Pretende-se que esse captulo introdutrio proporcione um quadro

geral para o estudo da ecologia.

Voc est lembrado que a palavra ecologia comeou a ser usada na ltima

metade do sculo XIX? Ernest Haeckel foi quem primeiro a defi niu como o

estudo cientfi co das interaes entre organismos e seu ambiente. Essa defi nio

de ecologia foi sendo aperfeioada medida que novos conhecimentos eram

incorporados ao meio cientfi co. Krebs, em 1972, ao considerar que o ambiente

de um organismo consiste em todos os fatores e fenmenos externos a ele

que tm infl uncia sobre ele, avana nas discusses e defi ne a ecologia como:

estudo cientfi co das interaes que determinam a distribuio e abundncia

dos organismos. Essas interaes consistem em todos os fatores e fenmenos

externos aos organismos e que tm infl uncia sobre eles. Esses fatores e

fenmenos so fsicos e qumicos (abiticos) ou outros organismos (biticos).

Assim, os eclogos, na atualidade, esto interessados em saber:

Onde se encontram os organismos?

Quantos organismos existem?

Por que esto, onde esto e por que so tantos ou to poucos? (O que fazem?

Como se relacionam?)

Um exemplo desse tipo de abordagem pode ser observado na pesquisa de

Aguiaro, 1994, que estudou lagoas costeiras no Municpio de Maca, RJ.

INTRODUO

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LO 1

O Municpio de Maca apresenta em sua rea costeira vrias

lagoas, de formato e tamanhos variados, cujo contato com o mar foi

interceptado pelo depsito de uma BARRA ARENOSA. A Lagoa Imboassica,

a maior delas (rea 2,15 km2), esporadicamente aberta para o mar pela

prefeitura, para escoar excesso de gua em perodos de chuva; as Lagoas

Cabinas (0,35 km2) e Comprida (0,11 km2) so menores e sua barra

algumas vezes ultrapassada pelo mar em perodos de mar muito alta.

Durante os anos de 1990 e 1992, foram feitas coletas padronizadas de

peixes nas trs lagoas e o resultado foi:

Lagoa/ Parmetros Nmero de espcies(Riqueza de spp)

Nmero de indivduos Biomassa

Imboassica 25 208 12. 689 gCabinas 13 200 11. 469 gComprida 4 32 2. 981 g

Aguiaro observou a distribuio de espcies de peixes, percebendo

que a abundncia variou em funo da salinidade. Aparentemente, essa

abundncia, representada pelo nmero de indivduos capturados,

no tem muita diferena quando observamos as Lagoas Imboassica

e Cabinas. No entanto, quando relacionamos o nmero de espcies

presentes, ou seja, a riqueza de espcies, Imboassica tem praticamente o

dobro de Cabinas. Segundo a pesquisadora, essa diferena se relaciona

diferena de salinidade, possvel pela abertura peridica da barra da

Lagoa Imboassica. Veja que no estamos aqui discutindo o melhor para

cada uma das lagoas, nem se a abertura de barra deva ou no ser feita.

Estamos apenas relacionando fatos: a distribuio de peixes, nesse caso,

se relaciona salinidade das lagoas.

Essa pesquisa concluiu que a diferena na composio de espcies

entre as trs lagoas refl ete a intensidade de contato com o mar. A Lagoa

Imboassica apresentou o maior contato com o mar e o maior nmero

de espcies presentes, sendo vrias delas de peixes marinhos. A Lagoa

Comprida foi considerada essencialmente de gua doce e apresentou o

menor nmero de espcies presentes.

BA R R A A RE N O S A

Cordo de sedimentos arenosos

que separa a lagoa do mar.

Quadro 2.1: Distribuio de espcies de peixes em 3 lagoas de Maca, RJ e entorno.

Aguiaro, 1994


CEDERJ26

Os fatores que afetam a distribuio de organismos podem ser

analisados em nvel de populao de uma s espcie ou em nvel de

comunidade que contm muitas espcies, como o caso desse estudo. A

anlise se torna tanto mais complexa quanto mais espcies consideradas

estejam numa comunidade.

RELAES ENTRE O MEIO FSICO E O MEIO BIOLGICO

Todos os organismos so tanto dependentes da natureza para suas

necessidades fundamentais quanto agentes de mudana nos sistemas

naturais nos quais vivem. Podemos falar em interaes do meio fsico

com o meio biolgico, interaes que determinam a distribuio e a

abundncia de organismos nos diferentes ecossistemas. Para isso vamos

discutir alguns exemplos.

Se pensarmos em tempo geolgico, o ambiente no qual os

organismos evoluram sofreu muitas mudanas. A atmosfera, por

exemplo, antes da origem da vida no planeta era redutora, ou seja, no

tinha oxignio livre. A evoluo de organismos fotossintetizantes criou

h cerca de 3,2 bilhes de anos, uma atmosfera oxidante. Esse assunto

ser melhor tratado na Aula 12. Os solos orgnicos tambm so produto

de comunidades vegetais terrestres que, entrando em decomposio, so

misturados ao sedimento. Este um efeito biolgico no ambiente, cujos

organismos vivos e o ambiente fsico formam um todo integrado, que

se modifi ca no decorrer do tempo.

Vejamos nos ecossistemas tropicais alguns exemplos dessas relaes

entre o meio fsico e meio biolgico. Para isso, observe as fi guras a seguir:

Figura 2.1: Restinga no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.

Foto

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aria

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reir

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carrefourHighlight

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Figura 2.2: Trecho de Floresta Ombrfi la Densa, do bioma Mata Atlntica, RJ.

Tanto a fl oresta quanto a restinga so ecossistemas tropicais que

ocorrem no Estado do Rio de Janeiro, na regio litornea, e esto muitas

vezes sob o mesmo regime climtico. Os dois possuem uma organizao

espacial, uma estrutura que resultante de diferentes tipos de plantas,

formatos e tamanhos.


CEDERJ28

Figura 2.3: Cordes arenosos no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.

A Figura 2.3 nos mostra que as restingas so ecossistemas que se

desenvolveram em substratos arenosos. Esses cordes arenosos foram

formados por variaes no nvel do mar. Essas variaes ocorreram, no

caso do litoral do Estado do Rio de Janeiro, h cerca de 10.000 anos,

resultante de avanos do mar para dentro do continente seguidos de

recuo. Essas transgresses marinhas, seguidas de regresses, deixaram

cordes de sedimentos arenosos, formando grandes plancies. O que h

10.000 anos era um grande areal, hoje forma as nossas restingas.

Vamos analisar algumas particularidades

do ecossistema restinga. A areia, como substrato

slido, fragmento de rocha, aquece muito durante

o horrio de insolao, e resfria, perdendo muito

calor noite. As restingas do litoral fl uminense

apresentam temperaturas mdias no vero, na

areia nua, por volta das 12 h, que esto entre

40 e 60C. No entanto, temperaturas tomadas

sob uma pequena palmeira o guriri chegam

a ser 5C mais baixas. Temperaturas tomadas no

solo dentro de uma moita grande podem reduzir

essa temperatura em at 15C.

Figura 2.4: Allagoptera arenaria, palmeirinha no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.

37C

42C

Foto

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ulo

Cam

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A cobertura vegetal e a formao de solo orgnico so os

responsveis pela atenuao da temperatura do ar. medida que plantas

como a palmeirinha guriri se instalam, paralelamente evolui o solo,

que atenua a temperatura da areia e progressivamente outras plantas

se instalam, aumentando a complexidade dos habitats na restinga. As

condies estressantes iniciais (ampla variao de temperatura, perda

rpida de gua quando chove etc), da areia so modifi cadas gradualmente

pela ocorrncia da vegetao. Os extremos de temperatura entre dias e

noites so reduzidos onde h colonizao por organismos.

Continuando ainda nas restingas, podemos observar, numa

aproximao maior, que a faixa de vegetao que ocorre junto praia

formada por uma vegetao rasteira. Essa vegetao est localizada

em rea de infl uncia da MARESIA e dos ventos. As espcies que a

ocorrem geralmente so rasteiras, rentes ao solo, tm caules longos

e enterrados, que respondem s condies salinas e intensidade dos

ventos. Essas espcies funcionam como fi xadoras dos gros de areia nas

dunas. Os sedimentos de areia, facilmente movimentados pelo vento,

aps a entrada da vegetao fi cam fi xados pelo entrelaamento dos

caules da cobertura vegetal.

Figura 2.5: Vegetao rasteira de beira de praia no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.

MA RE S I ABorrifo do mar,

colides carregados de sais, que fi cam

em suspenso no ar e se depositam na

restinga.

Foto

: Dei

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aria

Fer

reir

a


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Algumas bromlias, localizadas na parte interior das restingas,

tm suas folhas formando um copo. Esses copos armazenam gua,

o que possibilita a ocorrncia de vida de organismos aquticos em

meio ao areal. Elas representam para esses organismos aquticos

uma possibilidade de ocorrncia e distribuio num ambiente onde

aparentemente isso seria impossvel, e funcionam como microlagos em

vrios e numerosos pontos da restinga. Novamente um componente do

meio biolgico, a bromlia, proporciona a existncia de vida aqutica

em ambiente totalmente terrestre e adverso.

Figura 2.6: Aechmea nudicaulis, bromlias que formam tanque e acumulam gua no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba.

Figura 2.7: Neoregelia cruenta, bromlia-tanque com gua, onde so encontrados distintos grupos de seres vivos.

Foto

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to: D

eia

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erre

ira

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Figura 2.8: Floresta Atlntica, RJ. Litografi a de Charles Ribeyrolles, 1861. Fonte: agenda UFRJ/1999.

Observe como as plantas se distribuem no espao ocupado pela

fl oresta. Existem rvores e arbustos de diversas alturas, sendo alguns

superpostos aos outros. Essa organizao espacial, entre outras coisas,

responsvel pela distribuio de gua, de luz e de nutrientes que entram

na mata. Tente imaginar, numa fl oresta, cada ser vivo (do microcosmo

invisvel s arvores mais altas), cada folha, cada inseto, cada animal

pequeno ou grande, visvel ou no, ingerindo e eliminando gua ao mesmo

tempo, o tempo todo. Os seres que voc imaginou esto respirando,

urinando, transpirando, eliminando ltex, bebendo gua, transportando

gua e nutrientes para a fotossntese, entre outros processos, ou seja,

esto participando ativamente do ciclo da gua na regio. No podemos

esquecer, tambm, que os corpos dos seres vivos so em maioria formados

por gua, o que signifi ca que uma imensa quantidade de gua est retida,

fazendo parte do corpo dos animais e plantas na fl oresta. Este ciclo passa

por uma distribuio e esta distribuio envolve, alm da passagem da

gua por dentro do corpo dos seres vivos, uma passagem atravs das

plantas e dos animais, por entre os mesmos.


CEDERJ32

Quando chove, muito ou pouco, o primeiro impacto da gua se

d junto ao conjunto de copas das rvores mais altas, o que chamamos

de dossel. O dossel atua como uma espcie de amortecedor inicial e

da em diante a gua vai descendo, ramo por ramo, folha por folha,

rugosidade por rugosidade, at chegar ao solo. Chegando ao solo, essa

mesma gua encontra uma camada de folhas mortas, a SERRAPILHEIRA OU

FOLHIO, que novamente a redistribui at que esta penetre no solo. Essa

distribuio lenta impede um grande impacto no solo, que poderia ser

responsvel por intensos processos de eroso. Ao penetrar no solo, uma

parte fi ca retida entre os gros e a outra escoa pelos sistemas de drenagem,

alimentando os rios e riachos. Gradualmente, a gua vai sendo distribuda

pela fl oresta, que, dessa forma, participa ativamente do ciclo da gua.

Em contrapartida, somente possvel a existncia de uma fl oresta com

tal estrutura e exuberncia em locais onde existe gua em abundncia e

onde o ndice pluviomtrico, determinado pelo clima, elevado.

As fl orestas pluviais, como a nossa Floresta Atlntica, so, ao

mesmo tempo, conseqncia do alto ndice pluviomtrico na regio

e mantenedoras do grau de umidade local, sendo responsveis pela

distribuio de gua para os rios e guas subterrneas, os lenis

freticos. Por isso, as fl orestas protetoras de mananciais de gua so

por lei preservadas.

Observe a Figura 2.9. A foto nos mostra uma ponta de costo

rochoso, onde podemos encontrar um habitat resultante de ao

totalmente biolgica. Os 2 ourios, as algas e as 2 ANMONAS DO MAR

Figura 2.9: Costo rochoso: ourios, anmonas do mar e algas crescendo sobre tubos de poliquetos construdos com areiae muco.

ANMONAS DO MARCnidrios, animais marinhos ssseis que vivem em regies permanentemente inundadas.

SERRAPILHEIRAOU FOLHIOConjunto de folhas e restos de animais que se acumulam acima do solo e constituem importantes fontes de nutrientes para os ecossistemas.

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esto abrigados, incrustrados numa formao, onde POLIQUETOS

construram com muco e areia um substrato duro, cuja funo a mesma

da rocha. No detalhe ampliado, aparecem os tubos desses animais de

corpo mole que se abrigam nessa construo rgida elaborada dentro

dgua. Um novo espao, uma nova rea, um novo habitat que resulta de

ao biolgica, utilizando sedimentos para edifi cao de um habitat.

Nesse pequeno conjunto de exemplos que registram interaes

do meio fsico e do meio biolgico, podemos perceber que cada um

deles agrega formas de vida distintas: as copas das rvores, as plantas

da beira da praia, os seres aquticos no interior das bromlias-tanque.

Cada um deles representa um ou mais tipos de habitats, de reas nas quais

os organismos vivem. A idia de habitat enfatiza as diversas condies

s quais os organismos esto expostos na superfcie da Terra, ao mesmo

tempo que os organismos contribuem para a formao daquele ou de novos

habitats. Uma bromlia se instala no habitat observado na Figura 2.6 ao

mesmo tempo que promove um tipo de habitat totalmente diverso, um

aqutico e outro terrestre, pois entre as folhas das bromlias vivem e se

alimentam pequenos animais, como aranhas e anfbios. A distribuio dos

anfbios no interior da restinga est diretamente relacionado s bromlias,

pois os girinos so de habitat aqutico. O conceito de habitat reala a

estrutura do ambiente como ele percebido por cada tipo de organismo.

POLIQUETOSAneldeos, animais marinhos de corpo

mole.

Os organismos so tanto infl uenciados pelo meio fsico, como

so capazes de modifi c-lo. medida que plantas e animais se

instalam, passam a integrar a paisagem, assim como a modifi c-la

esttica e fi sicamente.

Voltaremos a falar sobre a gua e outros fatores do meio fsico e

suas aes diretamente relacionadas aos seres vivos nas Aulas 4, 5 e 6.

carrefourHighlight


CEDERJ34

PERTURBAES E DISTRIBUIO DE ORGANISMOS

A variao espacial e temporal das condies fsicas para a vida

freqentemente est associada direta ou indiretamente variabilidade

dos seres vivos. As estaes do ano so produzidas pela rbita anual da

Terra em torno do sol e, tambm, pela inclinao da Terra. Essa inclinao

determina a distribuio desigual de energia pelas diferentes latitudes.

Isso gera uma distribuio igualmente distinta de formaes vegetais

por toda a Terra. O fotoperodo apresenta variao pelas diferentes

latitudes. Nas altas latitudes, o excesso de luz no vero est equilibrado

pelo dfi cit no inverno. Ainda que as temperaturas venham modifi cadas

por ventos, pela topografi a, a altitude, a proximidade de massas dgua e

outros fatores, as variaes anuais da temperatura mdia diria refl etem

o movimento da Terra ao redor do sol. Assim, as temperaturas mdias

dirias do Equador variam muito pouco estacionalmente, enquanto as

temperaturas de altitudes mais altas fl utuam muito mais.

No Estado do Rio de Janeiro, sabemos que uma parte do ano

quente e chuvosa e a outra fria e seca. Conhecemos a freqncia com que

essas variaes ocorrem. Grandes chuvas de vero causam transtornos,

enchentes, mas no ocorrem todos os anos, portanto, acontecem com menor

freqncia. As mars variam diariamente, mas as ressacas so espordicas,

ocorrem em intervalos maiores e nem sempre conhecidos. Outros eventos

que envolvem maiores dispndios energticos, como por exemplo, os tufes

e os maremotos, so menos freqentes, e sua ocorrncia gera grandes

modifi caes no conjunto de seres vivos. Em geral, quanto mais extrema

a condio, quanto maior a energia envolvida no evento, mais raro ele

e menor a sua freqncia. A severidade e a freqncia dos eventos so

medidas relativas, dependendo de qual organismo a experimente.

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Os organismos so submetidos a perturbaes naturais, como

representado no grfi co a seguir. As distintas espcies de um ecossistema

no tm a mesma capacidade para suportar estas perturbaes. Margalef,

em 1993, elaborou o grfi co que resume os eventos que ocorrem na

Terra de acordo com a energia envolvida e as freqncias com que esses

eventos ocorrem.

As perturbaes mais intensas so menos freqentes e utilizam

muita energia. O autor cita como exemplo as colises de planetas e

as glaciaes que ocorrem em escala geolgica, promovendo grandes

modifi caes na superfcie terrestre, deixando um rastro de extino

de um grande conjunto de organismos. O degelo, aps as glaciaes,

tem como uma das conseqncias as transgresses marinhas que,

numa viso simplifi cada, transforma temporiamente num perodo

que pode durar milhares de anos, ambientes terrestres em ambientes

aquticos. No h como os organismos terrestres permanecerem, em

sua maioria, como aquticos durante tanto tempo. J as variaes

de mar, internalizadas pelos organismos dos costes rochosos,

deixam expostos ao ar organismos marinhos quatro vezes ao dia.

Figura 2.10: Relaes entre as perturbaes de diferentes nveis de energia e a freqncia com que cada perturbao ocorre.

Ada

ptad

o de

Mar

gale

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993.

Frequncia das Perturbaes

Pert

urba

es


CEDERJ36

No entanto, esses organismos sobrevivem num habitat aparentemente

hostil e estressante, desenvolvendo numerosas populaes e comunidades.

Essa freqncia do vai-e-vem das ondas, selecionou caractersticas

anatmicas, fi siolgicas e comportamentais as adaptaes que foram

internalizadas pelos organismos, ou seja, o impacto das ondas, variando

de acordo com as horas do dia, no constitui obstculo ocupao

desse ambiente.

Figura 2.11: Zona de batimento de onda de alta freqncia em costo rochoso de Maca.

Foto

: Rei

nald

o Lu

iz B

ozze

liMuitos organismos se antecipam, segundo Margalef, programando

o tempo que fi caro expostos ao ar, por exemplo, com fechamento

temporrio de concha, retendo gua que serve como refrigerao. Aves

migratrias que vivem em regies temperadas antecipam a ocorrncia

do inverno rigoroso, migrando para regies de clima mais ameno.

A severidade e a freqncia dos eventos so medidas relativas, dependendo

de qual organismo as experimente. A chuva e o vento afetam de maneira

muito diferente os habitantes de uma poa temporria e de um riacho.

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Uma tromba dgua, um evento que no ocorria h oito anos,

portanto, com mais energia do que o das chuvas de vero, no Rio da

Fazenda, Picinguaba, SP, entre 11/99 e 05/2000, redistribuiu sedimentos

grossos e alterou a paisagem. As trombas dgua, eventos menos freqentes

do que as chuvas esperadas de vero, no podem ser internalizadas pela

eventualidade de sua ocorrncia, logo no geram adaptaes. Atualmente,

a paisagem j no apresenta mais os sedimentos expostos como em 2000,

mas no exatamente igual a 1999, uma nova paisagem, resultante do

processo de SUCESSO ECOLGICA, uma nova distribuio dos organismos

no espao, num intervalo de tempo de apenas poucos anos.

Figura 2.12: Rio da Fazenda Picinguaba, SP, antes e depois de uma tromba d'gua: perturbao natural.

SUCESSOECOLGICA

Desenvolvimento dos ecossistemas no

tempo.


CEDERJ38

Vimos at agora que segmentos de tempo que marcam as

mudanas podem ser classificados em duas categorias: 1) mudanas

rpidas, associadas com uma simplificao do sistema, iniciadas

por entradas violentas de energia no sistema, como a queda de

meteoritos; 2) mudanas lentas e graduais, que incrementam

pouco a pouco a organizao e conduzem a motivos de distribuio

relativamente persistentes, como os batimentos freqentes de ondas

nos costes rochosos.

A BIOSFERA est sujeita a um processo generalizado de sucesso,

interrompido ou pontuado por desastres e catstrofes, que so

relativamente benignos. Morte e mudana, pois, so constantes na

natureza e representam renovao na distribuio das espcies.

Pelo que acabamos de ver, a Ecologia no uma cincia com

estrutura linear simples: tudo afeta tudo, segundo Begon 1996. Para

estudar e compreender como funcionam os sistemas naturais, preciso

lanar mo de conhecimentos de outros campos, como a Evoluo, a

Fisiologia, a Matemtica, a Geologia, a Geomorfologia, assim como

estudos comportamentais. Os eclogos modernos querem compreender

e explicar, em termos gerais, a origem e os mecanismos de interaes

dos organismos entre si e com o mundo vivo. Os eclogos constroem

modelos da realidade que geram a possibilidade de fazer predies.

Os modelos e as teorias que no se ajustam de modo adequado realidade,

so substitudos por novos modelos que refl itam o mundo real.

Hoje, o crescimento populacional, a organizao social, poltica e

econmica representam grandes mudanas no mundo moderno. preciso

contextualizar a presena dos humanos na Terra como dependentes dos

processos naturais. Entre outras coisas, os conhecimentos ecolgicos

permitem fazer previses sobre os ecossistemas e seu funcionamento

e, para isso, preciso entender como o mundo natural funciona e este

entendimento faz parte dos princpios da Ecologia. A Ecologia est

dividida em trs nveis fundamentais de hierarquia: os organismos, as

populaes de organismos e as comunidades de populaes. sobre isso

que vamos tratar na prxima aula.

BIOSFERACamada da Terra onde so encontrados os organismos.

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LO 1

Nesta aula, aprendemos como o meio fsico e o meio biolgico interagem de

um modo geral e determinam a distribuio e abundncia dos organismos, o

que constitui o interesse dos eclogos em ambientes naturais e/ou artifi ciais.

Introduzimos a noo de perturbao no meio fsico como geradora de respostas

biolgicas para eventos com pouca energia e muito freqentes.

EXERCCIOS

1. Escolha um grupo de organismos no quintal de sua casa, no rio de seu bairro

ou na mata perto de casa e observe- o atentamente.

Descreva o local onde se encontram os organismos escolhidos. Tente descobrir por

que esses organismos conseguem viver nessa localidade.

Discuta com seu tutor o caminho que voc vai seguir para responder s questes.

2. Formule perguntas complementares sobre os organismos que voc escolheu

para descobrir mais a respeito deles.

3. Todos os organismos so tanto dependentes da natureza para suas necessidades

fundamentais quanto agentes de mudana nos sistemas naturais nos quais vivem.

Nesse mesmo grupo de organismos que voc vai observar, encontre uma relao

entre o meio fsico em que ele vive e o meio biolgico no qual est inserido.

4. Procure trs exemplos que se encaixem no grfi co proposta por Margalef e que

no estejam citados no texto da aula.

R E S U M O

Nveis de organizao e o estudo ecolgico

Ao longo desta aula, vamos aprender sobre os nveis de organizao estudados pela Ecologia e como estes objetos de estudo podem ser pesquisados. Ao fi nal desta aula, voc dever ser capaz de:

Reconhecer os nveis de organizao estudados pela Ecologia, reconhecendo que cada um deles tem propriedades exclusivas.

Perceber que para chegarmos a uma teoria ecolgica partimos, freqentemente, de uma observao para o teste de hipteses, onde a experimentao tem papel crucial na Cincia.

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3AULA

Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico

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O MUNDO NATURAL

A primeira coisa que deve ter chamado sua ateno a paisagem

de uma forma geral: uma mata cortada por um rio. Entrando nesta

mata podemos discriminar vrias espcies de plantas, algumas espcies

de animais, as formas e as cores de cada uma.

Se cuidadosamente analisarmos cada ESPCIE na Figura 3.2, anotando

suas caractersticas, como por exemplo, localizao, tamanho, espcies

de animais ou plantas associadas, podemos concluir, por exemplo, que

algumas ocupam preferencialmente locais prximos ao rio, outras s

ocorrem sobre outras plantas, alguns animais alimentam-se de fl ores,

outros de frutos.

ES P C I E

Para este momento vamos fi car com a defi nio biolgica de espcie, que o conjunto de populaes naturais intercruzantes, que so isolados reprodutivamente de outros grupos.

Figura 3.1: Foto do interior de uma fl oresta.

Observe a Figura 3.1:

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Veja que at aqui observamos os organismos apenas em uma escala

espacial. Se incluirmos o tempo em nossa anlise, que, evidentemente,

no poderia ser analisado exclusivamente com base numa figura,

poderamos fazer vrias outras observaes, como por exemplo, a estao

de reproduo de um inseto, o perodo de fl orao e frutifi cao de uma

planta, entre outros.

Este tipo de anlise detm-se na descrio do ambiente, saindo de

uma escala macro, onde observamos a paisagem de uma forma geral,

at uma escala menor, onde observamos indivduos.

Figura 3.2: Detalhes de animais e plantas que ocorrem na fl oresta.


CEDERJ44

OS NVEIS DE ORGANIZAO

A ecologia abrange o estudo destes diferentes nveis de organizao,

indo desde o estudo de organismos individuais, passando por populaes,

comunidades, at o estudo dos ecossistemas. De uma forma esquemtica

poderamos representar:

Com isso podemos chegar a defi nio de cada um dos nveis

de organizao estudados pela Ecologia. O indivduo uma entidade

representante de uma espcie localizada espacial e temporalmente, que

tem comeo e fi m no tempo. Populao o conjunto dos indivduos de

uma mesma espcie em um determinado local. A comunidade refere-se

ao conjunto de todas as populaes presentes no mesmo local e que

usualmente interagem. Para considerar um ecossistema, alm do conjunto

de organismos, ou seja, a comunidade, devemos considerar tambm os

FATORES ABITICOS que atuam sobre esta comunidade, como por exemplo,

a temperatura, a umidade, o solo etc.

FATORES ABITICOS

So componentes fsico-qumicos do ecossistema, isto , que no incluem os seres vivos, como por exemplo, as substncias minerais, os gases e os elementos climticos.

Figura 3.3: O conjunto unitrio A representa o indivduo; o conjunto B, de 6 elementos iguais, representa uma populao; e o conjunto C, de 36 elementos, est representando a comunidade, que, neste caso, tem 5 populaes diferentes. Considere cada smbolo uma espcie.

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DENSIDADE

Voc aprender com mais detalhes

sobre densidade na disciplina

de Populaes, Comunidades e

Conservao. Por agora, basta voc

saber que densidade o nmero de indivduos por

unidade de rea ou volume.

As fronteiras das cincias no so ntidas, assim, a ecologia se

sobrepe bastante a outras cincias. Dependendo do nvel de organizao

e do enfoque de estudo considerado, esta sobreposio ser maior ou

menor. Quando estudamos o indivduo, por exemplo, a interseo

com FISIOLOGIA considervel. No estudo do ecossistema, a abordagem

ecolgica se funde com a meteorologia, por exemplo. Assim, cada vez

mais, estudos multidisciplinares, que abrangem mais de uma rea do

conhecimento, devem ser implementados para que se tenha maior

compreenso do mundo natural.

Cada nvel de organizao apresenta diferentes caractersticas e

propriedades que s so observadas naquele nvel especfi co de organizao.

Por exemplo, um indivduo tem sexo, idade; uma populao tem DENSIDADE,

RAZO SEXUAL. Como propriedades de comunidades podemos citar a

riqueza de espcies, que o nmero de espcies de uma comunidade. Dos

ecossistemas, como voc ver em aulas posteriores, a produtividade uma

das propriedades exclusivas deste nvel de organizao.

Perceba bem que cada uma das propriedades citadas s tem

sentido naquele nvel especfi co. Por exemplo, no podemos falar de

riqueza de espcies para uma populao, que de apenas uma espcie.

Assim, no podemos tambm estimar a densidade e a razo sexual de

um indivduo, pois necessitamos considerar os vrios indivduos de uma

mesma populao para avaliar estes parmetros.

RAZO SEXUAL

Este tema tambm ser desenvolvido em detalhes quando voc

cursar Populaes, Comunidades e

Conservao. Por enquanto, bom

saber que a razo sexual pode ser expressa de

vrias maneiras. A mais comum refere-

se ao nmero de machos pelo nmero

de fmeas. Assim, dizer que a razo sexual de

uma populao 1:1 (l-se um para um), quer dizer que existe um macho para cada fmea. Ou, em outras palavras, h nmero

igual de fmeas e machos.

FISIOLOGIA

Cincia que estuda o funcionamento do

corpo.

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ATIVIDADE PROPOSTA 1

No exemplo acima, identifi que os nveis de organizao

estudados e as propriedades que foram caracterizadas em

cada nvel. Na sesso de tutoria referente a esta aula voc

discutir no plo esta questo com seu tutor presencial.

Figura 3.4: Em A voc pode observar um adulto do besouro Mecistomela marginata, que mede cerca de 3,0 cm de comprimento. Em B, vemos um indivduo da palmeirinha Allagoptera arenaria, com cerca de 1,0 m de altura, que a planta hospedeira de M. marginata, no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba.

O PARQUE NACIONAL DA RESTINGA DE JURUBATIBA

Abrange os municpios de Maca, Carapebus e Quissam, no Estado do Rio de Janeiro. Apresenta uma rea total de 14.451ha e objetiva assegurar a preservao de seus recursos naturais, proporcionando oportunidades controladas para uso pblico, educao e pesquisa cientfi ca. Apresenta enorme diversidade de habitats, como, por exemplo, restinga de moitas, restinga paludosa, mata, brejos, rios, lagoa, entre outros. A importncia ecolgica do trecho do litoral compreendido entre os municpios de Maca e Quissam j foi reconhecida pela Unesco, que em 1992 considerou esta rea como reserva da Biosfera.

a partir da descrio destas propriedades que caracterizamos

nosso objeto de estudo. Assim, posso dizer, por exemplo, que estudo

uma populao de insetos da espcie Mecistomela marginata, um

besouro, cujos indivduos apresentam colorao preta com os bordos

amarelos, medindo cerca de 3,0 cm. Minha populao de estudo, no

PARQUE NACIONAL DA RESTINGA DE JURUBATIBA, alimenta-se, principalmente,

de folhas de Allagoptera arenaria, uma palmeirinha com o nome vulgar

de guriri ou palmeirinha da praia. Nesta restinga, M. marginata tem

densidade de 1,3 besouros por palmeira e sua razo sexual de 3:1 (trs

para um), ou seja, 3 machos para cada fmea. Veja a fi gura do besouro

e de sua planta hospedeira.

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O ESTUDO ECOLGICO

Voltando a nossa FIGURA 3.2 que j descrevemos com algum nvel

de detalhamento, poderamos passar a uma nova fase de seu estudo:

perguntar sobre os fatores que determinam a estrutura e o funcionamento

dos sistemas ecolgicos. Algumas questes possveis seriam:

O que determina que a espcie vegetal X s ocorra prxima ao rio?

Que efeito tem a espcie A de animal sobre a espcie Y de planta?

O que determina quantas espcies existem naquele ambiente?

A espcie D camufl ada no substrato em que vive; como ocorre esta

camufl agem?


Seria muito interessante que voc tambm comeasse a pensar em algumas

questes deste tipo. Procure elaborar algumas perguntas e discuta-as com o

tutor no plo.

Nessa fase, partimos da descrio dos sistemas na busca de padres

para a compreenso dos processos, isto , os mecanismos que explicam

tais padres.

Para responder s perguntas propostas, estudamos a natureza pela

observao, HIPTESE e experimentao.

No desenvolvimento da cincia, freqentemente um padro observado

precede a descoberta das causas que produzem tal padro. Assim, em

geral, depois da observao, de uma constatao de padro ou fenmeno

na natureza, surge logo a questo de como ou por que do padro.

Vrias hipteses podem ser formuladas para responder s questes.

Tais hipteses podem ser testadas por meio de mais observaes ou

experimentos adequados. Se os resultados obtidos esto de acordo com

as hipteses, podemos generalizar as concluses chegando a uma teoria

ecolgica e passar a fazer previses baseadas nos novos conhecimentos.

Se, por outro lado, os resultados no so consistentes com a hiptese,

ela rejeitada. A observao dos resultados experimentais pode gerar

novas perguntas, ou a reformulao de questes antigas; desta forma o

fazer cientfi co vai sempre se retroalimentando.

HIPTESE

Proposio ou suposio no

comprovada, para explicar certos fatos ou para

oferecer de base a uma investigao ou argumentao

subseqente.


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Poderamos, ento, voltar Figura 3.2 e constatar, por exemplo,

que uma das espcies de planta parece ocorrer preferencialmente perto do

rio. Como testar se esta hiptese, de ocorrncia preferencial de indivduos

da espcie vegetal X prxima ao rio, procedente?

Que tal, para estudarmos este nvel de organizao, populao,

marcarmos uma rea que se estenda desde a margem do rio at o interior

da mata e nela verifi carmos como os indivduos da espcie X esto

distribudos? Para melhor avaliarmos sua distribuio importante que

esta rea esteja quadriculada e as parcelas menores sejam numeradas

para avaliao posterior.

Vamos ver como poderia ser.

No campo, ento, contaremos o nmero de indivduos da espcie

X em cada parcela.

Veja que, para estudar as caractersticas da populao precisamos

estudar o nvel de organizao anterior, ou seja, os indivduos que

compem esta populao.

Os dados sero analisados estatisticamente e saberemos ento se

esta espcie ocorre em maior nmero mais prximo ao rio. Supondo

que sim, isto , que as parcelas mais prximas da margem do rio tm

signifi cativamente mais indivduos do que aquelas que esto mais

distantes, teremos detectado um padro da natureza.

Figura 3.5: Represen-tao esquemtica do parcelamento de uma rea de mata adjacente a um rio. A marcao destas parcelas pode ser feita, por exemplo, usando-se estacas de madeira nos vrtices dos pequenos quadra-dos delimitando-se cada quadrado, ou par-cela, com barbante.

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PLNTULA

Pequena planta recm-nascida.

Perceba que partimos de uma observao inicial, que gerou

uma hiptese a ser testada, para um trabalho que envolveu uma

metodologia adequada ao teste da hiptese formulada. Depois desta

fase de deteco de um padro, podemos ento nos perguntar sobre

o que determina que este padro ocorra. Em nosso trabalho com a

espcie X, podemos perguntar: o que determina que esta espcie ocorra

principalmente perto do rio? Quando j conhecemos um pouco sobre a

espcie ou sobre o grupo que estamos trabalhando, podemos ter algumas

hipteses, como por exemplo: a) as sementes precisam de muita gua

para germinar, morrendo em locais secos; b) suas sementes so dispersas

pela gua, assim, somente prximo s margens do rio que esta planta

se estabelecer; c) as PLNTULAS necessitam de muita umidade para

crescer rapidamente e atingir, num tempo mais curto, um determinado

tamanho onde estejam mais resistentes ao ataque de insetos que podem

mat-las quando ainda possuem poucas folhas; d) o animal que

dispersa suas sementes vive em locais prximos ao rio, o que determina

que a planta somente se estabelecer nestes locais.

Poderamos pensar em outras hipteses, na verdade em muitas

outras... Veja que h claramente hipteses que esto relacionadas a fatores

FATORES BITICOS

Infl uncias provocadas direta ou indiretamente por um

ser vivo, como, por exemplo, a predao

e o parasitismo.

fsicos do ambiente, como as duas primeiras hipteses, que tratam da

necessidade de caractersticas fsicas do ambiente para a sobrevivncia e

estabelecimento da planta num dado local. A terceira hiptese considera,

simultaneamente, a importncia de FATORES fsicos e BITICOS, ou seja,

de interao com outros organismos vivos, que no caso so os insetos

inimigos naturais da planta. A ltima hiptese considera somente um

fator bitico, a interao da planta com seu dispersor de sementes que

determina sua distribuio.

Ento, h duas das hipteses que consideram a importncia

da interao de nossa planta de estudo com outros organismos,

inimigos naturais na hiptese c e dispersores de sementes na hiptese

d. Evidentemente, existem ainda outras espcies de plantas e animais

no local, interagindo entre si em maior ou menor grau; tais espcies

caracterizam um outro nvel de organizao que estudamos, a comunidade.


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Por outro lado, as hipteses a, b e c evocam a importncia dos fatores

abiticos do ambiente sobre os organismos vivos. Quando considerados,

conjuntamente, a comunidade e os fatores abiticos, estamos lidando

com um nvel de organizao mais amplo, o ecossistema.

Se as observaes preliminares realizadas no campo, ou se as

informaes da literatura, indicam que alguma das hipteses mais

plausvel, esta, ento, ser testada em primeiro lugar. O tipo de teste,

experimentao ou prioritariamente observao, depender da natureza

da hiptese. Contudo, cada vez mais, vemos que a experimentao d

muito maior sustentao e confi abilidade aos resultados obtidos.


Que tal se voc pensasse em um experimento para testar uma das hipteses

apresentadas? H um frum chamado teste de hipteses em nossa disciplina,

onde voc deve fazer sugestes de testes das hipteses apresentadas e/ou discutir

as sugestes j presentes no frum.

Perceba que questes como as que foram formuladas so de

extrema importncia quando pensamos em conservar ou recuperar

uma rea com suas caractersticas originais. Como poderamos pensar

num refl orestamento com espcies nativas tentando plantar esta espcie

de planta em um local distante de um corpo dgua? Se detectada a

importncia de um organismo dispersor das sementes desta planta, como

querer que ela se reproduza no ambiente se, por exemplo, a rea que o

tal agente dispersor necessita para sobrevivncia for maiore do que a rea

mantida preservada?

Assim, buscar padres na natureza e compreender os mecanismos

que os explicam so de extrema importncia para que intervenes

no meio ambiente, quer sejam de manejo quer sejam de conservao,

sejam bem-sucedidas. O manejo correto exige primeiro o conhecimento

profundo, baseado em teorias ecolgicas slidas, do ecossistema para o

qual ele aplicado. Tambm para conservao, ou seja, a manuteno de

reas naturais preservadas, critrios cientfi cos, alm dos legais, so de

extrema importncia.

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R E S U M O


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EXERCCIOS

Tente responder s seguintes questes e leve as respostas para discusso com seu

tutor no plo. Se voc conseguir respond-las adequadamente voc certamente

teve um bom aproveitamento desta aula.

1. Pode haver mais de uma populao da mesma espcie na mesma comunidade?

Justifi que.

2. Uma mesma espcie pode apresentar duas populaes diferentes? Justifi que.

3. Voc acha que uma mesma pesquisa feita conjuntamente por pesquisadores de

diferentes reas do conhecimento pode trazer bons resultados? Justifi que.

4. O grande eclogo americano Robert H. MacArthur disse uma vez Fazer cincia

procurar padres que se repetem e no simplesmente acumular fatos. Discuta

esta afi rmao.

AUTO-AVALIAO

Se voc...

j capaz de enumerar os nveis de organizao estudados em ecologia, defi nindo-os

e compreendendo que cada um tem suas caractersticas exclusivas;

j compreende, em linhas gerais, como se desenvolve um estudo ecolgico, identifi cando

padres na natureza e investigando os processos responsveis por tais padres;

Ento...

Parabns, voc j pode passar para a prxima aula!

Entretanto...

Se voc encontrou difi culdades para compreenso dos conceitos tratados nesta

aula, procure seu tutor no plo para decidirem juntos o que fazer.

O meio ambiente: introduo aos fatores fsicos

e aos fatores limitantes

No decorrer desta aula, voc aprender sobre a infl uncia do ambiente fsico na sobrevivncia e distribuio dos seres vivos. Ao fi nal dela, voc dever ser capaz de:

Identifi car os fatores fsicos mais importantes na distribuio dos animais e dos vegetais em seus ambientes.

Reconhecer alguns processos atravs dos quais os fatores fsicos atuam nos seres vivos.

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4AULA

Elementos de Ecologia e Conservao | O meio ambiente: introduo aos fatores fsicos e aos fatores limitantes

CEDERJ54

INTRODUO Voc j deve ter percebido que freqentemente recorremos a conceitos

intuitivos, independentes do nosso aprendizado escolar ou formal, para explicar

determinadas questes que observamos no nosso dia-a-dia. Principalmente as

questes relacionadas com o ambiente que nos rodeia ou, melhor dizendo,

com o nosso ENTORNO. Nossa curiosidade nos conduz a verifi car se existem

interaes entre os diferentes componentes ambientais que vivenciamos, se

podemos estabelecer relaes que possam se repetir em ciclos; se possvel

quantifi car, medir, essas interaes, cclicas ou no.

Sabemos que todos os organismos que habitam terras e guas podem ser

considerados como parte de uma imensa comunidade mundial que, juntamente

com seu entorno, recebe o nome de BIOSFERA. Essa comunidade viva o resultado

da integrao de todos os ecossistemas terrestres e aquticos. Deste modo,

podemos entender a biosfera como o nvel maior de integrao da matria

viva. E o entorno da biosfera? De que composto? Essa justamente a parte

que vamos estudar nesta aula.

EN T O R N O

A totalidade de tudo o que nos rodeia. No caso, estamos tratando do ambiente em sua totalidade.

Por ora, podemos considerar o entorno dos seres vivos como o meio no qual eles

desempenham suas funes. Esse meio, ou ambiente, constitudo de todos

os fatores e fenmenos, externos aos seres vivos, que podem infl uenci-los.

Nosso estudo nos levar a entender a qualidade desses fatores e de que maneira

eles atuam na vida dos organismos em todos os ecossistemas.

Os fatores do meio, ou fatores ambientais, podem ser divididos em duas grandes

categorias: fatores biticos e fatores abiticos. O primeiro caso ocorre quando

os organismos so infl uenciados por outros seres vivos. Um exemplo dessa

infl uncia voc pode encontrar na atividade do mosquito da dengue, que

provoca vrios sintomas adversos ao ser humano, podendo lev-lo inclusive

morte. A outra categoria representada por fatores qumicos (SALINIDADE, por

exemplo) e fsicos (temperatura, umidade) que atuam fortemente na distribuio

e na quantidade dos organismos.

Neste ponto, podemos perguntar: de que maneira os fatores abiticos

infl uenciam a vida dos organismos?

BI O S F E R A

Parte do planeta que inclui todos os organismos e ambientes sobre a crosta da Terra.

SA L I N I D A D E

Quantidade de sais dissolvidos em gua. Unidade mais freqente: partes de sais por mil partes de gua (ppm).

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Observe a Figura 4.1. Ela representa um urso polar em seu ambiente natural.

Mesmo que voc, neste momento, s disponha daquele conhecimento intuitivo

a que nos referimos anteriormente, resultante da observao diria do nosso

entorno, possvel apreender conceitos fundamentais dos fenmenos que

regulam a vida no nosso mundo. Mesmo simples, a Figura 4.1 nos mostra

algumas informaes interessantes. Por exemplo: verifi cando a paisagem geral

da fi gura, podemos dizer se ela variada ou uniforme? Qual a sensao mais

importante despertada em voc? Muito frio? Muito quente? E o urso, magro

ou muito gordo?

Recorrendo aos nossos conhecimentos anteriores, que tanto podem

resultar do senso comum ou de nossas diferentes leituras, podemos afi rmar

que os seres vivos so influenciados de

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