ECOLOGIA

DEFINIÇÃO

É o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente.

A palavra Ecologia tem origem no grego “oikos" que significa casa e "logia", estudo, reflexão.

Logo, seria o estudo da casa, ou de forma mais genérica, do lugar onde se vive. Foi o cientista alemão Ernst Haeckel, em 1869, quem primeiro

usou este termo para designar a parte da biologia que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vive, além da distribuição e abundância dos seres vivos no

planeta.

Conceitos de Ecologia

• Espécie é o conjunto de populações naturais semelhantes q eu, ao cruzarem entre si, produzem descendentes férteis.

• População conjunto de indivíduos da mesma espécie em determinada área.

• Comunidade ou biocenose conjunto de populações que vive numa mesma área geográfica.

• Ecossistema ou sistema ecológico é o conjunto de interações, formado pelo ambiente físico (fatores abióticos – solo, água, ar, temperatura, salinidade e pressão) e a comunidade (fatores bióticos – seres vivos).

• Biosfera é o conjunto de todos os ecossistemas, ou seja, toda área do planeta habitada pelos seres vivos. Corresponde às profundezas subquáticas, passando pela superfície terrestre até mais ou menos 8 Km de altura atmosférica.

• Habitat é o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada, corresponde ao “endereço” do indivíduo.

• Nicho ecológico é a função executada pelo organismo dentro do ecossistema, corresponde à profissão do indivíduo.

Duas espécies de liquens coabitando a mesma rocha.

ECÓTONO É a região de transição entre duas

comunidades ou entre dois ecossistemas. Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande número de espécies e, por conseguinte, grande número de nichos ecológicos.

Exemplo: Matas de cocais - mata de transição entre o Bioma Amazônico e a Caatinga.

ECOSSISTEMA TERRESTREVegetação do maciço Ruwenzori, em Uganda.

Ecossistema terrestre:  

FLORA• Produtores Formado por todos os componentes

fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores;

FAUNA• Consumidores primários São todos os herbívoros, que no caso

dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes;

• Consumidores Secundários Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte;

• Consumidores terciários Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários;

• Decompositores Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias.

Ecossistema aquático: FLORA

• PRODUTORES Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton.

FAUNA• CONSUMIDORES PRIMÁRIOS Composto por pequenos

animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais.

• CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc.

• CONSUMIDORES TERCIÁRIOS As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando-se dos consumidores secundários.

• DECOMPOSITORES Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando-se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias.

Cadeias alimentares: o que são? A matéria está constantemente ciclando dentro de

um ecossistema, ou dito de outra forma, o que os seres vivos retiram do ambiente, eles devolvem. Tem sido assim desde do início da existência da vida da terra, até os dias de hoje. Trata-se de um ciclo eterno.

Além da matéria, a energia também passa por todos os componentes de um ecossistema, só que, no entanto, enquanto a matéria circula, a energia flui, o que significa que a energia não retorna ao ecossistema como a matéria como iremos ver na próxima seção.

Como podemos notar, os ecossistemas possuem uma constante passagem de matéria e energia de um nível para outro até chegar nos decompositores, os quais reciclam parte da matéria total utilizada neste fluxo. A este percurso de matéria e energia que se inicia sempre por um produtor e termina em um decompositor, chamamos de cadeia alimentar.

Componentes de uma cadeia alimentar Obrigatoriamente, para existir uma cadeia alimentar devem estar presentes os produtores e os decompositores. Entretanto não é isso o que acontece na realidade, pois outros componentes estão presentes.

Desta forma a melhor maneira de se estudar uma cadeia

alimentar, é através do conhecimento dos seus componentes, ou seja, toda a parte viva (fatores bióticos) que a compõe. Os componentes de todas as cadeias de uma forma geral podem ser enquadrados dentro das seguintes categorias:

Produtores - são todos os seres que fabricam o seu próprio

alimento, através da fotossíntese, sendo neste caso as plantas, sejam elas terrestres ou aquáticas;

Animais (Consumidores) - os animais obtem sua energia e alimentos comendo plantas ou outros animais, pois não realizam fotossíntese, sendo, portanto incapazes de fabricarem seu próprio alimento;

Decompositores - apesar da sua importância, os decompositores nem sempre são muito fáceis de serem observados em um ecossistema, pois sendo a maioria formada por seres microscópicos, a constatação da sua presença não é uma tarefa tão fácil.

Detalhe de dois cogumelos na serrapilheira (camada de folhas em decomposição) no solo de uma floresta. Os cogumelos são um exemplo das centenas de fungos diferentes que atuam como decompositores.

• Para um ambiente aquático, podemos exemplificar com a seguinte cadeia.  

algas  caramujos  peixes  carnívoros  aves aquáticas  decompositores 

• Por outro lado, se considerarmos um ecossistema terrestre, poderíamos exemplificar com a seguinte cadeia em um ambiente de floresta:

Folhas de uma árvore  gafanhoto  ave  jaguatirica  decompositores.

• Teia alimentar, representa uma verdadeira situação encontrada em um ecossistema, ou seja, várias cadeias interligadas ocorrendo simultaneamente. Os esquemas abaixo exemplificam melhor este conceito de teias alimentares:

• Teia alimentar em ecossistema terrestre

• Relação entre número de organismos e tamanho corpóreo em cada nível trófico de uma cadeia alimentar.

Consumidores II

Produtores

Consumidores I

• Pirâmides Ecológicas

 

As relações ecológicas entre seres vivos podem ser representadas graficamente através da construção uma das chamadas pirâmides ecológicas. Essas pirâmides representam as variações de massa, número e energia dentro de um ecossistema.

• Pirâmide de energia.

Expressa a quantidade de energia acumulada em cada nível da cadeia alimentar.  Como a energia apresenta um fluxo decrescente, quanto mais distante dos produtores, menor será a quantidade de energia útil recebida.

P - alfafa 14.900 kcal

CI - bezerro 1.190 kcal

CII - criança 8,3 kcal

• Pirâmide de Biomassa Expressa a quantidade de biomassa, matéria viva

acumulada em cada nível trófico da cadeia alimentar. É representada pelo peso seco consumido numa cadeia

alimentar e expressa a quantidade de matéria orgânica por área.  É de forma direta nos ecossistemas terrestres que tem produtores com biomassa muito maior que os consumidores.

Porém, é invertida em ecossistemas aquáticos onde os produtores são bem menores e consumidos em grande quantidade por consumidores cada vez maiores.

Este tipo de ecossistema só pode existir devido ao alto grau de reprodução que é feito pelos produtores representados ali geralmente pelo fitoplâncton.

PIRÂMIDE DE BIOMASSA

P - feno 1T

CI - bezerro 250kg

CII - homem 80kg

• Nas comunidades bióticas dentro de um ecossistema encontram-se várias formas de interações entre os seres vivos que as formam, denominadas relações ecológicas ou intera(c)ções biológicas. Essas relações se diferenciam pelos tipos de dependência que os organismos vivos mantêm entre si. Algumas dessas interações se caracterizam pelo benefício mútuo de ambos os seres vivos, ou de apenas um deles, sem o prejuízo do outro. Essas relações são denominadas harmônicas ou positivas.

• Outras formas de interações são caracterizadas pelo prejuízo de um de seus participantes em benefício do outro. Esses tipos de relações recebem o nome de desarmônicas ou negativas.

• Tanto as relações harmônicas como as desarmônicas podem ocorrer entre indivíduos da mesma espécie e indivíduos de espécies diferentes. Quando as interações ocorrem entre organismos da mesma espécie, são denominadas relações intra-específicas ou homotípicas. Quando as relações acontecem entre organismos de espécies diferentes, recebem o nome de interespecíficas ou heterotípicas.

• Pirâmide de números

• Demonstra o número de indivíduos

que existe em cada nível trófico. Dependendo do tipo de ecossistema a pirâmide de números pode ser direta ou invertida.  Podemos ter três tipos básicos de cadeias alimentares a de predadores que promoverá pirâmides diretas, a de parasitas e super parasitas que dará pirâmides invertidas e a de detritívoros que dará pirâmides diretas. 

C II - 30 sapos C I- 700 gafanhotos P - 5.000 plantas

CII - 20 pássaros CI – 700 lagartas P - 1 árvore PIRÂMIDES DE NÚMEROS

RELAÇÕES ECOLÓGICAS

• Na natureza, nenhuma espécie é totalmente independente em relação aos demais componentes de uma comunidade. Essas relações, entretanto, são classificadas da seguinte maneira.

• RELAÇÕES INTRA-ESPECÍFICA - compreende as relações estabelecidas entre indivíduos pertencentes à mesma espécies;RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS - compreende as relações estabelecidas entre indivíduos pertencentes a espécies diferentes;RELAÇÕES HARMÔNICAS OU POSITIVAS - compreende as relações nas quais não se verifica nenhum tipo de prejuízo entre os organismos associados;RELAÇÕES DESARMÔNICAS OU NEGATIVAS - neste caso pelo menos uma espécie é prejudicada.

RELAÇÕES ECOLÓGICAS

• Nas comunidades bióticas dentro de um ecossistema encontram-se várias formas de interações entre os seres vivos que as formam, denominadas relações ecológicas ou intera(c)ções biológicas. Essas relações se diferenciam pelos tipos de dependência que os organismos vivos mantêm entre si. Algumas dessas interações se caracterizam pelo benefício mútuo de ambos os seres vivos, ou de apenas um deles, sem o prejuízo do outro. Essas relações são denominadas harmônicas ou positivas.

• Outras formas de interações são caracterizadas pelo prejuízo de um de seus participantes em benefício do outro. Esses tipos de relações recebem o nome de desarmônicas ou negativas.

• Tanto as relações harmônicas como as desarmônicas podem ocorrer entre indivíduos da mesma espécie e indivíduos de espécies diferentes. Quando as interações ocorrem entre organismos da mesma espécie, são denominadas relações intra-específicas ou homotípicas. Quando as relações acontecem entre organismos de espécies diferentes, recebem o nome de interespecíficas ou heterotípicas.

• Relações Intra-específicas Harmônicas Sociedades• As sociedades são associações entre

indivíduos da mesma espécie, organizados de um modo cooperativo e não ligados anatomicamente. Os indivíduos componentes de uma sociedade, denominados sociais, se mantêm unidos graças aos estímulos recíprocos. São exemplos de sociedades as abelhas, os cupins e as formigas.

• Sociedades

Abelhas Formigas

Colônias

• Colônias são associações harmônicas entre indivíduos de uma mesma espécie, anatomicamente ligados, que em geral perderam a capacidade de viver isoladamente. A separação de um indivíduo da colônia determina a sua morte.

Quando as colônias são constituídas por organismos que apresentam a mesma forma, não ocorre divisão de trabalho. Todos os indivíduos são iguais e executam todas as funções vitais. Essas colônias são denominadas isomorfas. Como exemplo, podem ser citadas as colônias de corais (celenterados), de crustáceos do gênero Balanus (as cracas), de certos protozoários, bactérias, entre outros.

Quando as colônias são formadas por indivíduos com formas e funções distintas, ocorre uma divisão de trabalho. Essas colônias são denominadas heteromorfas. Um ótimo exemplo é o celenterado da espécie Phisalia caravela, popularmente conhecida por “caravelas”. Elas formam colônias com indivíduos especializados na proteção e defesa (os dactilozóides), na reprodução (os gonozóides), na natação (os nectozóides), na flutuação (os pneumozóides), e na alimentação (os gastrozóides).

• Carravela-portuguesa, que não é um ser único, mas uma colônia de indivíduos da mesma espécie.

• Relações Intra-específicas Desarmônicas Canibalismo Canibalismo é uma relação estabelecida por

seres de uma espécie que comem outros seres de sua própria espécie. Em situação de completa falta de alimento, por exemplo, ratos podem comer seus próprios filhotes.

Outro exemplo é o da aranha popularmente conhecida como viúva-negra, que logo após o acasalamento, devora o macho.Também podemos pegar o louva-deus que depois de se acasalar com a sua fêmea ela devora a cabeça dele em um ritual canibalistico.

• Fêmea de aranha-caranguejeira devorando o macho com quem acasalou. Figura copiada do livro "Ciência & sociedade: a aventura do corpo, a aventura da vida, a aventura da tecnologia". 

• Relações Interespecíficas Harmônicas Mutualismo O mutualismo é uma relação entre indivíduos de

espécies diferentes, onde as duas espécies envolvidas são beneficiadas e a associação é necessária para a sobrevivência de ambas. Um bom exemplo desta relação é a associação de algas e fungos formando os liquens. Outro exemplo é a relação entre os cupins e os protozoários. Os cupins, ao comerem a madeira, não conseguem digerir a celulose, mas em seu intestino vivem os protozoários, capazes de digeri-la. Os protozoários, ao digerirem a celulose, permitem que os cupins aproveitem essa substância como alimento. Dessa forma, os cupins atuam como fonte indireta de alimentos e como “residência” para os protozoários.

Líquens Bacteriorrizas

• Protocooperação Na protocooperação, embora as duas espécies

envolvidas sejam beneficiadas, elas podem viver de modo independente, sem que isso as prejudique.

Um dos mais conhecidos exemplos de protocooperação é a associação entre a anêmona-do-mar e o paguro, um crustáceo semelhante ao caranguejo, também conhecido como bernardo-eremita ou ermitão. O paguro tem o corpo mole e costuma ocupar o interior de conchas abandonadas de gastrópodes. Sobre a concha, costumam instalar-se uma ou mais anêmonas-do-mar (actínias). Dessa união, surge o benefício mútuo: a anêmona possui células urticantes, que afugentam os predadores do paguro, e este, ao se deslocar, possibilita à anêmona uma melhor exploração do espaço, em busca de alimento.

Outro exemplo é o de alguns animais que promovem a dispersão de sementes de plantas, comendo seus frutos e evacuando suas sementes em local distante, e a ação de insetos que procuram o néctar das flores e contribuem involuntariamente para a polinização das plantas.

Há também a relação entre o anu e os bovinos, onde o anu, uma ave, se alimenta de carrapatos existentes na pele dos bovinos, livrando-os de indesejáveis parasitas.

Um outro exemplo também é o passáro-palito e o jacaré...O jacaré abre a sua boca e o passaro-palito entra dentro dela, mais não é devorado por que se ele for devorado o jacare ficara com os dentes podres e nao podera mais comer outros animais, ao mesmo tempo que o pássaro-palito ajuda o jacaré limpando os seus dentes ele se alimenta com o resto de comida que há dentro da boca e dos dentes do jacaré assim os dois se beneficiam de algum modo.

• Inquilinismo O inquilinismo é um tipo de associação em que

apenas um dos participantes se beneficia, sem, no entanto, causar qualquer prejuízo ao outro. Nesse caso, a espécie beneficiada obtém abrigo ou, ainda, suporte no corpo da espécie hospedeira, e é chamada de inquilino. Um exemplo típico é a associação entre orquídeas e árvores. Vivendo no alto das árvores, que lhe servem de suporte, as orquídeas encontram condições ideais de luminosidade para o seu desenvolvimento, e a árvore não é prejudicada. Outro exemplo é o do fierasfer, um pequeno peixe que vive dentro do corpo do pepino-do-mar (Holoturia). Para alimentar-se, o fierasfer sai do pepino-do-mar e depois volta. Assim, o peixe encontra proteção no corpo do pepino-do-mar, o qual, por sua vez, não recebe benefício nem sofre desvantagem.

• Comensalismo O comensalismo é a associação entre indivíduos de

espécies diferentes na qual um deles aproveita os restos alimentares do outro sem prejudicá-lo. O animal que aproveita os restos alimentares é denominado comensal. Exemplo de comensalismo muito citado é o que ocorre entre a rêmora e o tubarão. A rêmora ou peixe-piolho é um peixe ósseo que apresenta a nadadeira dorsal transformada em ventosa, com a qual se fixa ao corpo do tubarão. A rêmora além de ser transportada pelo tubarão, aproveita os restos de sua alimentação. O tubarão não é prejudicado, pois o peso da rêmora é insignificante. Os alimentos ingeridos pela rêmora correspondem aos desprezados pelo tubarão. Um outro exemplo é o das hienas, que se aproveitam de restos deixados pelo leão.

Relações Interespecíficas Desarmônicas

• Amensalismo ou Antibiose O amensalismo ou antibiose consiste numa relação

desarmônica em que indivíduos de uma população secretam substâncias que inibem ou impedem o desenvolvimento de indivíduos de populações de outras espécies.

É o caso bem conhecido dos antibióticos, que, produzidos por fungos, impedem a multiplicação das bactérias. Esses antibióticos são largamente utilizados pela medicina, no combate às infecções bacterianas. O mais antigo antibiótico que se conhece é a penicilina, substância produzida pelo fungo Penicillium notatum.

Outro caso de amensalismo é conhecido por maré vermelha. Sob determinadas condições ambientais, certas algas marinhas microscópicas, do grupo dos dinoflagelados, produtores de substâncias altamente tóxicas, apresentam intensa proliferação, formando enormes manchas vermelhas no oceano. Por essa razão, a concentração dessas substâncias tóxicas aumenta, provocando grande mortalidade de animais marinhos.

• Predatismo Predatismo ou predação é uma

relação desarmônica em que um animal captura e mata um indivíduo de outra espécie, para alimentar-se.

Todos os carnívoros são animais predadores. É o que acontece com o leão, o lobo, o tigre, a onça, que caçam veados, zebras e tantos outros animais.

O predador pode atacar e devorar também plantas, como acontece com o gafanhoto, que, em bandos, devora rapidamente toda uma plantação. Nos casos em que a espécie predada é vegetal, costuma-se dar ao predatismo o nome de herbivorismo.

Raros são os casos em que o predador é uma planta. As plantas carnívoras, no entanto, são excelentes exemplos, pois aprisionam e digerem principalmente insetos.

Águia – predador e a cobra – presa.

• Algumas espécies desenvolveram adaptações para se defenderem ao predatismo:

Mimetismo é uma forma de adaptação que muitas espécies se

tornam semelhantes a outras, disso obtendo algumas vantagens. Ex.: a cobra falsa-coral é confundida com a coral-verdadeira, muito temida, e, graças a isso, não é importunada pela maioria das outras espécies.

Camuflagem é uma forma de adaptação morfológica pela qual uma espécie procura confundir suas vítimas ou seus agressores revelando cor(es) e/ou forma(s) semelhante(s) a coisas do ambiente. Ex.: o louva-a-deus, que é um poderoso predador, se assemelha a folhas; o bicho-pau assemelha-se a galhos, confundindo seus predadores.

Aposematismo trata-se de espécies que exibem cores de advertência, cores vivas e marcantes para afastar seus possíveis predadores, que já a reconhecem pelo gosto desagradável ou pelos venenos que possui. Ex.: muitas rãs apresentam cores vivas que indicam veneno ou gosto ruim.

Camuflagem: raposa branca na neve.

• Parasitismo

Parasitismo é uma relação desarmônica entre seres de espécies diferentes, em que um deles, denominado parasita, vive no corpo do outro, denominado hospedeiro, do qual retira alimentos.

Embora os parasitas possam causar a morte dos hospedeiros, de modo geral trazem-lhe apenas prejuízos.

Quanto à localização no corpo do hospedeiro, os parasitas podem ser classificados em ectoparasitas (externos) e endoparasitas (internos).

Os exemplos mais comuns de ectoparasitas são os piolhos, os carrapatos, o cravo da pele, o bicho-de-pé e o bicho da sarna, além de outros. Como exemplos de endoparasitas, há o plasmódio e o tripanossomo, protozoários causadores, respectivamente, da malária e da doença de Chagas. São exemplos, também, os vírus, causadores de várias doenças, desde a gripe até a febre amarela e a AIDS.

Ectoparasitas.

Relações Intra-específicas e Interespecíficas

Desarmônicas • Competição A competição compreende a interação ecológica

em que indivíduos da mesma espécie ou de espécies diferentes disputam alguma coisa, como alimento, território, luminosidade, entre outros. Logo, a competição pode ser intra-específica ou interespecífica. Em ambos os casos, esse tipo de interação favorece um processo seletivo que culmina, geralmente, com a preservação das formas de vida mais bem adaptadas ao meio ambiente, e com a extinção de indivíduos com baixo poder adaptativo. Assim, a competição constitui um fator regulador da densidade populacional, contribuindo para evitar a superpopulação das espécies.

Competição ursos brigando por território

• Colônias: Agrupamento de indivíduos da mesma espécie que revelam um grau de interdependência e se mostram ligados uns aos outros, sendo impossível a vida quando isolados do conjunto, podendo ou não ocorrer divisão do trabalho. São relações intra-específicas harmônicas.Indivíduos associados e unidos por um substrato comum.Pequeno grau de liberdade e profunda interdependência fisiológica. EX:Como um bom exemplo,temos as bactérias.Elas se instalam em um organismo,assim elas vivem,sem essa associação muitas bactérias não sobreviveriam.

Controle Biológico • Controle biológico é um processo natural de regulação

populacional através de inimigos naturais. A utilização de inimigos naturais para o controle de populações de pragas propiciou o surgimento do CONTROLE BIOLÓGICO APLICADO como uma biotecnologia baseada na utilização de recursos genéticos microbianos, insetos predadores e parasitóides, assim como os semioquímicos, substâncias utilizadas na comunicação intra e inter-específica (planta-inseto, inseto-inseto). A utilização de agentes de controle biológico e semioquímicos se insere no agronegócio através do controle natural de pragas e doenças de plantas, em substituição ou complementação aos pesticidas químicos no manejo integrado de pragas. Seu uso melhora aumenta a qualidade do produto agrícola e reduz a poluição do meio ambiente contribuindo para a preservação dos recursos naturais e aumentando a sustentabilidade dos agroecossistemas.

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