livro - globo ecologia
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AVENTURA'(Y NA CIÊNCIA
Descubra como animais, plantas, energia e matériase relacionam em diferentes hábitats
ao redor do mundo.
AVENTURAONA CIÊNCIA
Alga marinha
Aparelho para medira condutividade da água
Tatuzinhos
FunilTullgren
Peixe-mandarim
AYENTURA ~u~NA CIÊNCIA
~COlOGliATexto de
STEVE POLLOCKFolha elecarvalho
Líquen
E o I 1 o R A
«OBO
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicaçãopode ser reproduzida, armazenada em computador ou
transmitida de qualquer forma e por quaisquer meios, eletrônicos,mecânicos, por fotocópia, gravação ou outros, sem a permissão
expressa e escrita do titular dos direitos autorais.
Verme marinho
Leveduras
Aranha armadeira
E DI T o R A
GlOBO
Editora Globo S.A.Rua do Curtume, 665
CEP 05065-001, São PauloFax (011) 861-1810, SP, Brasil
Título original da série:EYEWITNESS SCIENCE
Título original do volume: Ecology
Copyright © 1993Dorling Kindersley Limited, London
Copyright © 1994Editora Globo, para a língua portuguesa,
em território brasileiro
A DORLlNG KINDERSLEY BOOK
EDiÇÃO ORIGINALPlanejamento editorial lan Whitelaw
Criação de arte Vai CunliffeDesign Helen DiplockProdução Louise Daly
Pesquisa iconográfica Catherine O'RourkeEditor-chefe Josephine Buchanan
Direção de arte Lynne BrownFotografias especiais Frank Greenaway,
The Natural History Museum, LondonConsultoria editorial David Harper
University of Sussex
EDiÇÃO BRASILEIRATradução Luiz Gonzaga Seixas
Edição de texto Página Viva Editorial e InformáticaConsultoria Flávio de Souza Bercher (págs. 42-43) e
Renato Gregorin (págs. 36-37, 48-49)
Distribuidor exclusivo para todo o Brasil (bancas):Fernando Chinaglia Distribuidora S.A.
Rua Teodoro da Silva, 907, CEP 20563-032,Rio de Janeiro, RJ
Impressão: Cochrane S.A. Santiago - CHILE.
ISBN DA COLEÇÃO: 85.250.1246-7ISBN DO VOLUME: 85.250.1247-5
Sementesde castanha
Labrídeo
so ue é e ologia?
6Produtores primári os da natureza
8Transf rência de energia
10
água
Vida nos oceanos38
Sobrevivência nas terras áridas40
O mundo das marés42
Florestas temperadas44
Riquezas dos recifes46
A vida nas pradarias48
Encontro das águas50
O ambiente nas alturas52
Água doce54
Florestas tropicais56
Ecologia humana58
Impacto humano60
Ecologia atual62
Índice64
Ci 10 do arbono1 '
Cic o do n trogênio2
A di tribuiç o da vida2
Ni hos ec lógicos2
Estu o de fPUlações
Con role :9Pulacional3
o que é ecologia?
FATORES VITAISA vida de todos os organismos
depende de fatores do meioambiente - como luz,
temperatura, substânciasquímicas e nutrientes e, o mais
importante, água. Em ambientesartificiais, como o de um jardim,todas essas variáveis precisamser levadas em conta caso se
pretenda que as plantascresçam com sucesso.
NENHUM SERVIVO ou grupo de seres vivos consegue existirTodos os organismos - plantas ou animais - precis de ,-".u.~""".~do meio ambiente para sobreviver, e por isso a vidademais. Ecologia é a ciência que estuda as relações osdentro de cada espécie ou entre espécies diferentes - e asseres vivos e o meio ambiente. O homem sempre os
seu ambiente natural para caçá-los ou produzir ~•....'-",disciplina científica, é relativamente nova. Os ecologistaseu contexto natural, "no campo", mas tambémem laboratórios. O trabalho de campo envolve a coletadescobrir o que acontece a determinadasespécies - em termos, por exemplo, depopulação, dieta, formas, dimensões ecomportamento. Os ecologistas tambémobservam as mudanças provocadas pelosanimais, em especial o homem, noambiente físico - como composição dasrochas, solo, água e ar. Depois, comparamtodos esses dados para determinar astendências para o futuro.
vivos emecologia, como
espécies eme experiências
para
no poteECOLOGIA NO QUINTALUm jardim é um modelo reduzido da vida no planeta Terra. Rochas esolo, chuva e vento, animais e plantas - todas as "peças" funcionamjuntas, afetando as outras e mudando aos poucos a paisagem. Umaplanta retira substâncias químicas do solo, floresce e dá sementes,que servem de alimento para um camundongo, que por sua vez épresa de um gato. Enquanto isso, a planta morre e decompõe-se.
Uma minhoca alimenta-se do material em decomposição edevolve ao solo as substâncias
químicas. Ecologia, enfim, é oestudo dessas interações entre
plantas, animais e matériasem vida do meio ambiente. Gato (predador)
o solo fornece nutrientesessenciais para ocrescimento das plantas. .. ..
Abelha
, o biólogo e evolucionista alemãoHeinrich Haeckel (1834-1919) usou
palavra "ecologia" para denominar oestudo dos organismos e de suasinterações com o meio ambiente. Elese baseou no termo grego oikos(casa), que também está na raiz dapalavra economia. Haeckeldescreveu o mundo vivo comouma comunidade na qual cadaespécie tem um papel adesempenhar na economia global.Em seu sentido moderno, apalavra ecologia foi usada pelaprimeira vez em 1893.
Flor deurze
As relações entre as espéciessào bem mais complexas do que seimagina. Elas não se limitam a encontrosde vida ou morte, como o de um predador comsua presa ou o de um animal com uma plantacomestível. Esta abelha, por exemplo, visita flores deurze em busca de néctar e, em troca, larga e carrega opólen produzido pela planta. O pólen fertilizará outrasflores de urze à medida que a abelha continuar suaviagem. A produção de néctar, alimento que atrai aabelha, foi a "saída" evolutiva encontrada pela plantapara continuar sobrevivendo.
estudados em seishá o indivíduo, uma
nprtpnr,'ntpl a determinada espécie. Ummesma espécie é denominado
de espécies coexistem emcomunidades diferentes podemecossistema. Diversos ecossistemasgeográfica, compartilhando as mesmas
LlI'JIJ>Llllll:llI um bioma (como no mapa abaixo).r rv ,mr,{\pm o mais alto nível de organização,de vida que recobre a superfície do planeta.
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Biosfera
Bioma
- JundraJ
Florestahoreal
··".Florestatemperada
,-'Savana\~ --'
Ecossistema
Comunidade
oMAPA DOS BIOMASAs superfícies emersas do planetapodem ser divididas em regiões, oubiomas, de acordo com o clima e outrascaracterísticas físicas de cada área. Cadabioma apresenta uma combinaçãoespecífica de formas de vida capazesde se relacionar nas condições aliencontradas, e também um tipoespecífico de vegetação. Neste livroserào abordados alguns dos maioresbiomas, bem como alguns hábitatsdistribuídos em torno do globo, comoos recifes de coral e as fontes de água,que não formam zonas contínuas.Embora muitos fatores influenciem oslimites dos biomas, o mapa ao lado
revela que a latitude - a distânciado Equador - tem especialimportância.
Pradariatemperada
,- Floresta,- "temperada úmida
Deserto Florestatropical úmida
--:JMontanha ( Área arbustiva
7
Produtores primários daAs PLANTAS CRIAM SEU PRÓPRIO ALIMENTO a partir da luzchamadas de seres autotróficos, ou seja, que se aL<L'-/U.•.•.H.'-'••~U..LU
substâncias como a clorofila, o pigmento verde das folhas,energia da luz solar, transformada depois em energia q /combustível em processos vitais. Todo esse mecanismo, em
FLOR DE LUZ recebe o nome de fotossíntese. Os ecologistas também seA campainha silvestre
tem de crescer e plantas como produtoras, porque elas produzem novoflorescer antes que as a partir de substâncias inorgânicas. O ritmo de absorção de
árvores ao redorproduzam folhas e pelas plantas é conhecido como produtividade primária
escondam a luz do Sol ecossistema. O Sol é a fonte de toda essa energia, mas sóminúscula fração do que ele envia ao planeta serve para criar matéria vegetaLMetade é absorvida pela atmosfera e apenas cerca de 12,5% tem ocomprimento de onda adequado para a fotossíntese. Muitopouco desse tanto é de fato convertido em matéria vegetal- nas pradarias, 0,4% da radiação resulta em produçãoprimária líquida. Nas florestas, esse índice atinge1%, e nos oceanos, 0,01%. Toda a energia queentra no ecossistema é devolvida maistarde à atmosfera, sob forma de calor.
MOSAICO DE FOLHASAs folhas são a superfície pela qual a planta absorveluz. Por isso, o formato da maioria delas é largo, paraapresentar a maior área possível A camada superficial dafolha, a cutícula, costuma ser mais fosca do que brilhante,para diminuir a quantidade de luz refletida. Em muitasespécies, as folhas crescem formando um mosaico entrelaçado, oque aumenta ainda mais a área de absorção. ]á as folhas de algumasplantas que vivem sob luz intensa, como o eucalipto australiano,apresentam a mínima superfície possível ao Sol do meio-dia, parareduzir a perda de água.
TRANSFORMAÇÃO DA ENERGIAA superfície desse carro foi coberta com células solares que convertem a luzem energia elétrica, usada para mover o motor. Apesar do desenvolvimentode tecnologias sofisticadas, a ciência ainda está longe de reproduzirperfeitamente a fotossíntese.
BIOMADeserto extremo, rocha e geloDeserto arbustivoAgricultura de subsistênciaOceano abertoTundra ártica e alpina, áreas semidesérticasPlataforma continental dos oceanosPradarías temperadasLagos, rios e córregosÁreas arbustivas temperadasAgricultura comercialFloresta de coníferas borealSavana tropicalFloresta temperada decíduaPântanos tropicaisEstuários tropicais e algas fixasFlorestas tropicais
PRODUÇÃO60
132015282.42026506.6209.2409450
113401229013.1001344022.21035.'28035.28036.160
PRODUTIVIDADE PRIMÁRIABiomas distintos (pág. 7)acumulam energia sobforma de matéria vegetalem diferentes quantidades.A tabela ao lado mostraa média anual deprodutividade primárialíquida nos principaisbiomas do mundo, domenos produtivo (deserto)ao mais produtivo (florestatropical). Os númerosindicam quilojoules (kj) pormetro quadrado.
8
ENTRADA E SAÍDA CONTROLADAEsta visão ampliada da parte inferior de umafolha mostra as células chamadas estômatos.Elas se abrem durante o dia, para que aplanta absorva dióxido de carbono e libereo excesso de água e o oxigênio, durantea fotosslntese. Algumas plantas desérticas,como cactos, têm um comportamentodiferente: abrem os estômatos e absorvem
dióxido de carbono apenas à noite, parareduzir a perda de água (pág. 41).
FEITA DE LUZA fotossíntese envolve autilização da luz do Sol paratransformar matéria-prima bruta em carboidratosricos em energia. Estes contêm carbono,
, hidrogênio e oxigênio, elementos provenientesdo dióxido de carbono e da água. Plantasterrestres, como esta violeta (acima), obtêmdióxido de carbono na atmosfera por meio dasfolhas e água no solo através das raízes. Partedos carboidratos serve para manter os processos
vitais no dia-a-dia e parteé armazenada.
CORES DA VIDAAs plantas utilizam
vários pigmentos paraaproveitar a energialuminosa. A clorofila,por exemplo, absorve
principalmente luzvermelha e azul-
violeta, e reflete a luzverde, responsável
pela cor das plantas.Os pigmentos
chamados carotenóides são amarelos,alaranjados, marrons ou vermelhos e captam
luz da extremidade azul-violeta do espectro. Comoessa luz pode penetrar na água escura do mar, as
plantas marinhas (acima) costumam apresentarcores marrons ou avermelhadas. Os carotenóidesdas folhas, encobertos pela clorofila, podem ser
vistos no outono, quando esta é eliminada.
MODELOS MATEMÁTICOSEugene P. Odum ajudou a produzir
"sistemas de acesso" à ecologia,representando os ecossistemas como
fluxos de energia que partiam daprodução primária. Ele desenvolveu
modelos matemáticos de sistemasnaturais, apresentados no livro
Environment, pouer and society(Ambiente, poder e sociedade), de1971. Defendia que a ciência pode
encontrar soluções para a diminuiçãodas fontes de energia.
MODOS DE ESTOCAR ENERGIAAs plantas armazenam em diversas estruturas os suprimentos
alimentares de carboidratos, sob forma de amido. Emespécies como a pastinaga (abaixo), a estrutura é umagrossa raiz. No tomate, uma espessa haste. Outras plantas
armazenam amido em rizomas e bulbos, para utilizá-lono inverno. Outras, ainda, o armazenam nos frutos,para atrair animais que contribuam para a dispersãodas sementes. As próprias sementes estão repletas de
alimento para nutrir a próximageração. Toda essa energiaestocada nas plantas garantea sobrevivência de animaisherbívoros, os chamadosconsumidores primários.
Feijões
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9
EM TODO ECOSSISTEMA a energia é retida e armazenada pelasplantas - os produtores primários. Parte dessa energia depois se transferepara os animais que comem as plantas - os consumidores primários. Osanimais que se alimentam de outros animais são denominadosconsumidores secundários, porque recebem a energia das plantas emsegunda mão. Em algumas circunstâncias, os consumidores secundáriossão devorados por outros predadores - os terciários, ou do terceiroestágio. Os ecologistas referem-se a cada um desses estágios comonível trófico. Em cada estágio, alguma energia é passada para opróximo nível e estocada então como matéria vegetal ou carne deanimais vivos, e alguma energia sempre se perde. A quantidadede massa viva em cada nível trófico - animal e vegetal - édenominada biomassa e representa a quantidadepotencial de energia aproveitável pelo próximonível. Usa-se a dimensão da biomassa, expressa Coruja - predador
pelo número de animais e plantas de cada níveltrófico, para comparar ecossistemas e tentarentender como funcionam.
Transferência de energia
A PIRÂMIDE TRÓFICAOS níveis tróficos de um determinado ecossistemapodem ser representados na forma de uma pirâmide.O número de estágios varia, mas como a energia élimitada e ocorre uma grande perda de nível paranível, raramente podem existir mais de seis emqualquer ecossistema. Na pirâmide ao lado, a Doninhas - consumidores secundárioscoruja constitui o predador principal. Ela é,ao mesmo tempo, um consumidorsecundário, porque se alimenta deratos e camundongos, eum consumidor terciário,porque também comeas doninhas que predamos pequenos roedores.Estes são consumidoresprimários, pois vivemde matéria vegetalsob forma de grama,sementes e bagas.
Daninhajovem
Plantas - produtores primários
10
NÍVEL TRÓFICOo que acontece à energia em um ecossistema, os cientistas
a quantidade total em cada nível tráfico. Eles colocamqualquer, como uma planta, num aparelho chamado
bomba calorímetra e o queimamrapidamente, descobrindo a quantidadede calor que ele produz - o valorcalorífico. Esse valor é então multiplicadopelo número ou peso estimado dosorganismos para fornecer a quantidadetotal de energia nesse nível tráfico.
.onsumiaores terciários
Consumidores terciários
Consumidores secundários ~--'---'!--o-=-:-.
Consumidores primários
Pirâmide de energia menos eficiente
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Eficiência energéticaSempre se perde energia na transferência entreníveis tróficos. Os ecologistas calculam queapenas 10% da energia existente em um níveltrófico passa para o posterior. Isso significa quea quantidade total de energia estocada nosprodutores primários é rapidamente reduzida, eque apenas uma parte reduzida atinge o nívelmáximo. Em cada estágio, os organismosacumulam energia em seus corpos, mastambém a utilizam para viver, liberando-a naforma de calor. A energia nunca pode serreciclada dentro de um ecossistema. E apenasos materiais brutos são reciclados.
PIRÂMIDE DE ENERGIA
lComo se perde energia entre os sucessivos níveis tráficos,o decréscimo de quantidade em cada um pode serdemonstrado com uma pirâmide. Estas duas representama chamada eficiência relativa de dois diferentesecossistemas. A superior mostra melhor transferência deenergia, especialmente entre os produtores primários e osconsumidores primários. A transferência de energia é mais
eficaz à beira-mar do que numa floresta, porque amaior parte da matéria vegetal desta última constitui-sede árvores, dificilmente comidas pelos animais.
O desperdício é menor à beira-mar porque amatéria vegetal é mais facilmente consumida
e a energia que contém,absorvida com maioreficiência pelo nívelsuperior da pirâmide.f
I
ACIMA DE TODOS?A fêmea do leão parece estar "por cima" em seu
ecossistema. Mas, na verdade, todos os predadores ficamà mercê de suas presas. Nos anos bons, muitas presas
sustentam muitos predadores. Quando o número depresas diminui, porém, não há energia suficiente
para os predadores do nível seguinte, e onúmero deles cai. Como sempre se perde
energia entre os níveis, os predadoresdevem existir em menor número que suaspresas. Os predadores principais caíramna armadilha energética desta regraecológica. Só os humanos escaparam,controlando o ambiente e usandoenergia extra para seu crescimentopopulacional (pág. 59).
PARA ENTENDER COMO a energia adentrae percorre um ecossistema, é precisoestudar as relações alimentares entre osorganismos que o compõem. A transferênciada energia, das plantas até os consumidoresfinais, é conhecida como cadeia alimentar.Numa "Cadeiasimples, as plantas sãocomidas por um herbívoro, que por sua vezserve de presa para um carnívoro. Nestapágina, existem muitas cadeiasalimentares, que, devidoà complexidade da natureza,
apresentam diversas conexões e se transformamnuma teia alimentar. Esta teia oceânicamostra que vários animais se alimentamem diferentes níveis tróficos (pág. 10).A gaivota, por exemplo, dá cabo deuma vasta diversidade de presas.
EFEITO ASCENDENTEA destruição das grandes baleias nosoceanos em torno da Antártica fez
aumentar o número de krill (crustáceossemelhantes a camarões), do qual elas se
alimentavam. Isso aumentou aspopulações de leões-marinhos, que
encontraram mais krill à disposição. Odesaparecimento de espécies predadoras
permite que outras se desenvolvam.
REDE INTRINCADAPouquíssimos animaisalimentam-se de apenas umúnico tipo de animal. É muitoarriscado depender de uma sóespécie. Esta teia alimentar mostraos diversos alimentos de cada uma. Asflechas unem cada espécie às outras quedela se alimentam. Mesmo esta redecomplexa mostra só algumas das conexões.
Teias alimentares
RELACIONAMENTOS COMPLEXOSQuando os cientistas removeram todas as estrelas-do-
mar da espécie Pisaster de uma área costeira daAmérica do Noite, existiam quinze animais diferentes na
rede alimentar. Três meses depois, as cracas queserviam de alimento para as estrelas-da-mar
desenvolveram-se a ponto de cobrir trêsquartos da área. Um ano depois, as
quinze espécies estavam reduzidas aoito. As lapas haviam desaparecido da
área, apesar de serem presa dasestrelas-do-mar. Isso porque as cracas
ocuparam todas as superfíciesrochosas, eliminando as algas das
quais as lapas se alimentavam.
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Fitoplâncton
13
DECOMPOSITORES INVISÍVEISAs bactérias, organismos microscópicos'são associadas a doenças. Mas elasimportância no trabalho de ~ecomposição.grande número, podem formar manchascomo nas folhas no chão das florestas.ambientes úmidos (em que suas célulascrescer rapidamente) e algumas desenvolvem-seem condições anaeróbicas, onde PIãpouco(escapando da competição com os fungos).os fungos, as bactérias produzem enzimasdigerir os detritos e dejetos .
••••
Reciclagem vitalTODOS os SERESVIVOS um dia morrem. Pode soar óbvio, mas é umaafirmação importante em termos ecológicos. As substâncias químicas quecompõem os seres vivos foram extraídas da terra e a ela sempre retomam.Toda a matéria de cada animal,. de uma mosca a um elefante, assimiladacomo alimento, também volta à terra como dejeto. A matéria morta e osdejetos constituem a dieta de um grupo de organismos denominadosdecompositores. Ele inclui uma vasta gama de bactérias, fungos e pequenosanimais que dividem os restos naturais em pedaços cada vez menores, até
que todas as substâncias químicas sejam liberadasno ar, no solo e na água, tornando-se aproveitáveis
para outros seres vivos. Sem o dióxido decarbono liberado na decomposição, não
haveria vida vegetal. Sem o oxigênioque as plantas fornecem, e o alimentá
que ele propicia, todos os animaismorreriam de fome.e a vida .
cessaria. Os decompositoressão um elo vital no ciclo
natural da vida eda morte.
ÚNGUA ÁSPERA
Minhoca
Lesmas e caracóis sealimentam de plantas vivas,como bem sabem os jardineiros,mas também encontram boa parte desua dieta em matéria vegetal emdecomposição. Raspam as fibras dasplantas com sua áspera "língua", denominadarádula, partindo-as em pequenos pedaços, queintroduzem na boca. Lesmas e caracóis produzema enzima celulase, que lhes permite digerir celulose, .principal componente das plantas. Seus dejetos, depois,são aproveitados por fungos e bactérias. Algumas espéciesde lesmas interessam-se por dejetos de outros animais, ealimentam-se inclusive de excrementos de cachorros.
TatuzinhoDURO DE QUEBRARA maior parte dos restos de matéria vegetal morta, como ospedaços de galhos e casca, consiste de celulose. As páginas destelivro foram feitas principalmente com fibras de celulose derivadas
de plantas, em especial árvores. Como o açúcarou o amido, a celulose é um carboidrato,substância que contém o carbono essencial atodos os seres vivos. Mas só alguns poucosorganismos conseguem quebrar e aproveitar suasmoléculas. Os principais decompositores decelulose são bactérias que habitam intestinos de
pequenos galhos e • outros animais e fungos que crescem em plantas. ...,pedaços de casca
.•.
Centopéia
14
mortas na superfícieesse material para o. Os dejetos expelidos
para bactérias ecompletam a reciclagerri
Movimentando-se,
..
Madeira apodrecido ....•
"
,
-
MÉTODOS MODERNOSHoje utiliza-se o mesmo sistema básico de tratamento deesgotos em todo o mundo: aproveita-se a ação dosdecompositores naturais. O esgoto é coletado e submetidoa gigantescas colônias de bactérias e protozoários quereduzem o conteúdo orgânico a seus componentesquímicos primários. Estes são então retirados do líquido,deixando a água bem mais limp~, livre da matéria orgânica.
Galho morto sendodevorado por fungossaprotróficos
AIlMENTAÇÃO DOS FUNGOSA parte do fungo visível na madeira ou sobre o soloé seu corpo de frutificaçâo, encarregado da
reprodução. O galho ao lado mostramuitos corpos de frutificação,sustentados, no interior damadeira, por uma rede de
fílarnentos chamados hifas,responsáveis pela.alírnentação. Eles dissolvem
• ",a celulose usando aenzima celulase e
, alimentam o fungo comuma massa pré-digerida.
Xi; bactérias tambémdigerem matériamorta dessefluxos de energia e
floresta. O leito de folhas,folhas e ramos caídos dasfonte de alimento para os np!,,,,t1vn,rn,
e decompositores, comominhocas, fungos ebactérias. Os detritívorosmortos são devoradospor outros do mesmogrupo. A maior parteda energia, finalmente,é liberada na atmosferasob forma de calor da 'respiração e outrosprocessos orgânicos. Umaparte menor serve depredadores, como acome minhocas.morre, parte de suapara os dccompositoresque 90% de a l"VUU\,dV
primária de um ecossistemapelo ciclo de decomposição.
/.;,,"" ,~ s:processosmetabólicos
COlA DEIlGNINAAlém de celulose,'a madeira contém uma suque corresponde a cerca de do volume bruto.A lígnína funciona como uma cola, ligando as camadasde celulose e enrijecendo ainda mais a madeira. Como
. a celulose, contém carbono e apresentamoléculas difíceis de serem quebradas - amenos por alguns fungos, que provocamo apodrecimento da madeira.
Ramos e esporosde fungos
esporos
Energia dispersana atmosfera
ESPOROS DE COGUMELOSA mancha circular marrom (à direita) deve-se a esporos
provenientes da parte' inferior do "chapéu" do cogumelo.Espalhados pelo vento, os esporos equivalem àssementes das plantas. Se entram em contato com
nutrientes no solo, germinam e desenvolvem hifas quese espalham pela fonte de alimento e a decompõem.
Colônia de fungosmicroscópicospretos
15
A ENERGIA FLUI PARA dentro e para forada biosfera, mas as substâncias químicasessenciais aos processos vitais sãolimitadas e precisam ser constantementerecicladas. A água constitui o componentemais comum da Terra, e toda a vida doplaneta depende de sua presença emmaior ou menor quantidade. Eladesempenha um papel vital na estruturados seres vivos (compõe 70% do nosso
corpo), mas sua propriedade mais importante consiste em dissolver muitassubstâncias químicas. As plantas precisam de água para, através de suasabsorver minerais dissolvidos. Os animais dependem da água presente nostecidos dos pulmões para retirar oxigênio da atmosfera. Por ser um solvente,a água é muito vulnerável à poluição. Várias substâncias químicas produzidaspelo homem, inclusive venenos muito tóxicos, podem penetrar no ciclo daágua em diversos pontos e, assim, espalhar-se pelo ambiente. Os poluentesmais nocivos são os que não podem ser biodegradados, ou eliminados porprocessos naturais. Eles podem envenenar plantas ou seres vivos e acumularnos animais que se encontram no topo da pirâmide alimentar.
Regiões pantanosas ocorrem em áreas baixas e planas, pelas quais os rios seespalham e fluem vagarosamente. São importantes porque retêm água e garantemo suprimento quando as chuvas diminuem. Boa parte dos sedimentos do rio ,,(fica depositada nessas áreas, o que as torna produtivas e atraentes parauma variedade de animais selvagens. Os pântanos funcionamtambém como um filtro natural, extraindo das águas poluenteslançados nos rios. Apesar de sua importância, ainda vêmsendo destruidos por drenagens para ocupação human't- ~) \ .
., t f· ~. \.) (,", . \-,,-1 ( , t 1. ·'i
j
GELO POLARGrande pane da água fresca da Terraestá congelada nos mares do Pólo
Norte e nas terras da Antártica, numaplaca com espessura de mais de
3 quilômetros. O aquecimento global(pág. 19) pode provocar um
derretimento do gelo, que elevará onível dos oceanos e inundará várias
regiões costeiras.
OS FILTROS DO SISTEMA FLUVIAL
Ciclo da água
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o vento deslocaas nuvens.<, .""'-
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emitem So;
oo vapor de águacondensado cai /como chuva/ou neve. -
oA água evaporapara a atmosfera.
o rioflui entre margensestreitadas pelo homem.
\s enxurradas e lençóissubterrâneos levam aos riosfertilizantes e outros agrotóxicos.
para uso doméstico efábricas a utilizam para ,'p''''',,'ror,dióxido de enxofre (50,),caindo de volta à terra sob
de outras superfícies hídricas (lagos,surgem quando o vapor de água se
vento, também originado pelo calor docai sob forma de chuva ou neve. Asdiversos pontos. A água é retiradageralmente contaminada. Usinas e
InnVf""" industriais, e também emitempelo vapor de água e levado às nuvens,ácida. Fertilizantes e pesticidas usados na
Leitura do pH
Mesmo diluídos, osainda causam danos.carvão, libera dióxidocombinam-se com ade ácido sulfúrico e ácido
QUALIDADE DA ÁGUAOS ecologistas hoje em dia têm à disposição
uma vasta gama de equipamentos paraavaliar a qualidade da água nos rios e
riachos. O aparelho ao lado pode medir acondutividade - a facilidade pela qual umacorrente elétrica passa através da água - eproporciona uma indicação da presença decompostos químicos, como sal. Aqui está
sendo usado para medir a acidez da água.Substâncias com pH abaixo de 7 sãochamadas ácidas, e com pH acimade 7, alcalinas. O medidor está
registrando um pH de 5,12,o que significa que a água está
ligeiramente ácida, provavelmentedevido ao 50, dissolvido
na chuva. Alguns lagos daEscandinávia já chegaram aapresentar pH 4, sob o qual
poucos organismos conseguemsobreviver. Uma das saídas para
recuperar esses ambientesé lançar neles grandes
quantidades desubstâncias alcalinas.
Sensor (f
~
~ .•...•.t.
Ciclo do carbonoTODA A VIDA DA TERRA está baseada no elemento carbono.Este passa continuamente, sob várias formas químicas, pordiferentes partes da biosfera. É encontrado nos corpos detodos os seres vivos, nos oceanos, no ar e na própriaterra. Na atmosfera, combinado com o oxigênio,forma o dióxido de carbono eCO). Nas plantas,transforma-se em carboidratos, fonte de energia paraos vegetais e, mais tarde, para os animais que oscomem. No chão, nos ossos e nas carapaças dosanimais, o carbono é encontrado como carbonatode cálcio. As plantas constituem o principalponto de transformação, convertendoo dióxido de carbono da atmosferapor meio da fotossíntese. Mais tarde,a decomposição devolve à atmosferatodo o carbono retirado.
NA FORMA DE FUMAÇAÀ medida que as plantas crescem,
absorvem carbono da atmosfera. Partedele serve de combustível para os
processos vitais e parte é incorporadana própria estrutura do vegetal - nacelulose, por exemplo. Cada tronco
de árvore é um depósito decarbono, que sobe à atmosfera
como dióxido de carbonodurante umaqueimada.
Conchasdepositadascomo calcário
Energiaconsumidapelo homem
Matéria mortaCombustíveis fósseis
NÍVEIS CRESCENTES DE CO2
O gráfico ao lado registra umrápido aumento da concentração de
dióxido de carbono na atmosfera, entre1958 e 1985. A principal razão foi a
queima de combustíveis fósseis. Análisesdas camadas de gelo indicam que o dióxido decarbono na atmosfera aumentou 25% desde a
Revolução Industrial do século XVIII.Ele evita que o calor
irradiado da Terra se perca noespaço (o chamado efeito estufa),
e seu acúmulo pode elevar a temperatura 310geral do planeta, causando um fenômeno
conhecido como aquecimento global.
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330 ~8
320
1960 1965 1970 1975 1980 1985Aumento do dióxido de carbono na atmosfera desde 1958, medido no Havaí
COMO NOSSOS PAISQuando os adultos dealgumas espécies de salmãomigram rio acima, o esforçoé tão grande que elesmorrem de exaustão logoapós a desova. Seus corposespalham-se em grandenúmero nas águas rasasdas cabeceiras dessesrios, onde apodrecem.Mais tarde, servem desuprimento de nutrientespara os filhotes de salmão,quando as ovas eclodem.Esses filhotes efetivamenteformam-se com o carbonode seus pais.
19
ESTOQUES DE CARBONOO carbono está encerrado nos restos de animais e plantas que
não chegaram a se decompor integralmente - em condições defalta de oxigênio, por exemplo. Nos pântanos do períodoCarbonífero, que terminou há cerca de 280 milhões de
anos, as árvores e outras plantas morreram nessascondições, formando grossas camadas. Ao longo demilhões de anos, o calor da Terra e a pressão domaterial acumulado acima transformou o carbono
dessas plantas em carvão. De maneira semelhante, ocalor e a pressão transformaram vastos depósitos de
minúsculas criaturas marinhas mortas, como estas vistasao microscópio, em depósitos líquidos de carbono - o
petróleo. Quando se queimam esses "combustíveisfósseis", o carbono é liberado na atmosfera. Estima-seque deve haver cinqüenta vezes mais carbono estocado
no carvão e petróleo existentes na Terra do que em todosos organismos vivos do mundo.
Ciclo do nitrogê
DIETA POBREAo digerir esterco, a mosca dá início aoprocesso de quebra das moléculas de proteínae à liberação dos compostos de nitrogênio.
FIXADORA DE NITROGÊNIOUm suprimento vital de nitrogênio utilizável provémda bactéria Rbizobium, que vive nas raizes dasplantas leguminosas, como, por exemplo, a soja.Uma substância química estimula o desenvolvimentodas bactérias, que reagemformando nódulos nasraízes (abaixo). Os nódulosfornecem nitratosdiretamente às plantase ao solo.
o NITROGÊNIO É UM DOS COMPONENTESO que O torna um elemento essencial daEmbora constitua 78% da atmosfera da Tnão podem usá-lo na forma gasosa. Éem que bactérias microscópicas oque este torna-se aproveitável para os ouconhecidas como "fixadoras de nido ar em nitratos no solo. Os nitratos,então ser captados pelas raizes das plantas que
de fonte de nitrogênio para os animais Arestos de plantas e animais mortosVárias bactérias quebram as moléculasconvertem o elemento em nitratos, que
outros organismos. Parte dos nitratos écompleta o ciclo, sendo transformadapor um outro tipo de bactéria.
e do DNA,
o nitrogêniopodem
sua vez servemdos dejetos e
~'-'""ICV'.unitrogênio.e finalmente
usados porplantas e partegás nitrogênio
SOLO ENRIQUECIDOO estrume de boi é um ponto de transformação no ciclodo nitrogênio, presente em grandes quantidades nasproteínas que o animal ingeriu como matéria vegetal.Várias bactérias liberam o nitrogênio quebrando asproteínas em compostos mais simples e, finalmente,em nitratos, que as plantas-absorvem através dasraízes. É por isso que a grama em torno do estercobovino costuma ser mais vigorosa que avegetação que a circunda.
Para aumentar a produtividade da terra e as colheitas, os agricultoresdos países desenvolvidos usam enormes quantidades de nitratosproduzidos artificialmente como fertilizantes agrícolas. Hoje, já existemprovas de que esse nitrogênio extra está sobrecarregando os sistemasnaturais. Antes que possam ser convertidos em nitrogênio atmosférico,os nitratos são levados pelas enxurradas para os cursos d'água oupenetram nos lençóis freáticos. Em algumas partes do mundo, a águapara uso doméstico contém grandes quantidades de nitratos, acima dosníveis de segurança para consumo humano.
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o CICLO DO NITROGÊNIOO ciclo do nitrogênio envolve O nitrogênio gasoso é"fixado" - transformado em em nitratos aproveitáveis pelasplantas - por bactérias do de algumas leguminosas. Esses
nitratos são absorvidos pelas se alimentam os animais, queusam parte dos comprexos comoostós de nitrogênio. O nitrogênio deanimais mortos e em nitritos pela bactéria
Nitrosomonas e depois pela bactéria Nitrobacter.A chuva faz com que parte - uma parte é aproveitada
pelas plantas e outra sob forma de gás, após serreconvertida por outras e relâmpagos transformam onitrogênio da nitrogênio, solúvel em água.
A chuva descarrega-o no solução de ácido nítrico.
QUANDO NUTRIÇÃOPODE SIGNIFICAR MORTESe quantidades excessivas denitratos atingirem o sistemaaquático, pode ocorrer uma
rl,..,,.,.,ó,;ro multiplicação das populações de algas,r()n«)m,pm todo o oxigênio da água e ameaçam as outras
Esse fenômeno já ocorreu diversas vezes emdo mundo, como na represa Billings, em São
lago Erie, nos Estados Unidos.
Gás
Gás nitrogêniona atmosfera Animais
/
asSimilamcompostos denitrog~nio coma matenavegetal.
Ação dosrelâmpagos <, As plantas
aproveitamos nitratos.
Q~'''''.n.o·t \'
~,~\ c- -. '- ~\ 1~Gás nitrogênio .~.:-- .<.••~ '~-~ctérias
fixadorasdenitrogênio
Nitrogênioemdejetos r ,
'\_./BactériaNitrosomonas
Bactériadenitrificante
Nitritos
Nitratos
Nitratos . /penetram/no solo.
BactériaNitrobacter
Nas regiões tropicais, onde a temperatura égeralmente elevada, as bactérias que causam
denitrificação podem desenvolver-semuito e empobrecer o solo e a vida
vegetal por remover os nitratos muitorapidamente. O sistema de cultivopor irrigação supera o problema
porque inunda o solo e diminui aação dessas bactérias. Campos inundados
também propiciam o desenvolvimento dasalgas verde-azuis, que transformam o
nitrogênio da atmosfera em compostosde nitrogênio - "fixam" o nitrogênio -,
tornando-o aproveitável para a agricultura.As cianobactérias podem fixar até100 kg de nitrogênio por hectare.
o SOLO QUE SUSTENTA as plantas foi criado pela interação de partesvivas e não-vivas do ambiente. Sua composição é influenciada porcinco fatores principais: clima e condições do tempo; geologia(as rochas subjacentes); topografia (plana ou acidentada, porexemplo); ação dos seres vivos, inclusive dos seres humanos; eidade. São seis os principais componentes do solo: partículasminerais, inclusive silte, argila e areia; húmus, principalmente matériaorgânica que envolve como uma fina camada cada pedaço de solo;íons nutrientes, como cálcio e potássio; água; ar entre as partículasdo solo; e seres vivos, como minhocas e vida microscópica. Todosesses fatores influenciam a fertilidade do solo. Também pode-seestudar o perfil dos solos, dividido em três camadas principais: osolo, o subsolo e a rocha-matriz. Um solo novo está continuamente sendomas a erosão é, em média, duas vezes mais rápida, em geral devido acomo a destruição das florestas tropicais e práticas agrícolas inadequadas.
Tipos de solo
Plantasresistentesà acidez
Camadaorgânicacom elevadaacidez
Camadapedregosa
Subsolocolorido pormineraisferruginosos
CERRADOO solo do cerrado é arenoso e ligeiramente seco.A fina camada de restos vegetais tende a apresentaracidez. Minhocas e micróbios não toleram bem essascondições, e por isso a decomposição é lenta, o quetorna o solo pobre em nutrientes. A acidez penetra nosubsolo, bem como minerais ferruginosos, tingindo ascamadas inferiores com um tom alaranjado.
HORTAS EJARDINSO perfil mostra uma camada de solo grossa e rica emnutrientes, criada após muito tempo de manejoagrícola eficiente. O revolvimento e a adição regularde adubo orgânico produziram um solo bem drenadoe arejado, com alto conteúdo orgânico. Este tipo desolo, muito fértil, costuma apresentar grandepopulação de minhocas.
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na construção e nacabeças de pedras. Com o
lavado os nutrientes da terradiminuir radicalmente ahabitantes da ilha de
obrigados a abandoná-Ia.
sedimentaresimpermeáveise matériaorgânica
. , carrega junto osde material orgânico das
estreita e ácida camada.
Indicadormostr~pH8.
\
Indicadormostr~pH7
Indicadormostra~pH5.
Muito ácido
composição química,tipos de plantas quedesenvolver neles.simples, mergulha-sesolução do solo paraalcalinidade. O solopH 8 (um pouco alcalino).solo de jardim é neutro. Enitidamente ácido, tem
SEPARAÇÃO DECOMPONENTESUma análise simples dacomposição do solo começacom a separação de partedo material sólido que oconstitui. A melhor maneirade fazer isso consiste emcolocar um pouco do solo combastante água em um vidrotransparente e mexer bem amistura. O material orgânico, ouhúmus, tende a flutuar e as partículasmais densas, como areia, a descer parao fundo. Uma camada de partículas maisleves, como o silte, assenta-se sobre a deareia. Minúsculas partículas de argiladescem para o fundo bem vagarosamente.A quantidade relativa de cada constituintedepende do tipo de solo.
A VIDA POR UM FILTROMuitos dos organismos que vivem no solo são
extremamente pequenos e difíceis de detectar, masconstituem um ingrediente vital do solo. O aparelho ao
lado, denominado funil Tullgren, é usado pelos cientistaspara coletar e identificar esses minúsculos seres vivos.
Colocado sobre uma malha fina no alto do funil, o solo ébanhado por uma fonte de luz. As pequenas criaturas
procuram afastar-se da luz e atravessam a malha. Caemno funil e depois numa proveta contendo álcool para
preservá-Ias. Todos esses minúsculos seres - minhocas,vermes e muitos outros - podem então ser
estudados ao microscópio.
animais
CRIAÇÃO DO SOLOBoa parte do solo existente deriva derochas que foram desgastadas pela erosãofísica - das geleiras, por exemplo, queraspam a rocha sobre as quais seassentam. As geleiras também transportamesse solo, chamado til!, para outras áreas,com outras condições ecológicas. O solopode ser criado, ainda, quando a águacongela e se expande em fissuras dasrochas. A água e o vento tambémdesgastam as rochas, arrancandopequenas partículas. Plantas como musgose liquens crescem nas rochas e asdesgastam quimicamente, liberandopartículas. Estas combinam-se depois commaterial orgânico para formar o solo.
O PREÇO DA PERDA DE SOLOO solo funciona como uma esponja
natural, absorvendo água e liberando-alentamente. Na região do Himalaia, boa
parte das florestas que sustentavam osolo nas vertentes íngremes foi cortada
para servir de lenha. Varrido pelaschuvas das monções, o solo foi levadopara os rios e depois para o mar. Por
causa disso, as águas que seriamabsorvidas pelo solo durante a chuvaescoam violentamente pelas encostas
rochosas nuas e provocam grandesenchentes que inundam cidades e vilas
nas planícies, causando mortese graves prejuízos. Países inteiros,como Bangladesh, estão sujeitos a
freqüentes inundações.
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A distribuição da vidaA VIDA PARECE SE DISTRIBUIR de modo uniforme pela superfície da Terra,a realidade é bem diferente. Em algumas áreas desertas e em regiões daAntártica, as condições são tão severas que não há sequer um ser vivo. Existemuita vida nos oceanos. Nos locais onde as correntes não levam nutrientesessenciais, porém, as águas são virtualmente mortas, porque as plantasprecisam de algo mais do que simplesmente luz. Em menor escala, os doislados de um vale, ou até de uma árvore, podem abrigar tipos distintos deorganismos se recebem quantidades diferentes de luz ou chuva. Quando osecologistas estudam a distribuição dos organismos, tentam descobrir os fatoresfísicos e biológicos que determinam a presença ou ausência de certas espéciesEles buscam também os fatores históricos que possam ter afetado o local ondeas espécies são encontradas, e indícios de como a distribuição das populaçõespode mudar no futuro - um trabalho especialmente importante no casode espécies raras ou ameaçadas.
LÊMURE-DE-CAUDA-ANEIADAA distribuição dos lêrnures é extremamente
limitada. Esses primatas únicos são encontradosapenas na ilha de Madagáscar, ao largo da costa
oriental da África. Evidências fósseis demonstram queos lêmures, incluindo espécies gigantes, já ocuparam
uma área muito superior à que habitam hoje.A separação da ilha permitiu que os lêmures eoutras espécies evoluíssem e ocupassem uma
. grande variedade de nichos ecológicos vazios.Se Madagáscar não tivesse se "descolado" da
África, provavelmente os lêmures teriammorrido, pelas mesmas razões desconhecidasque eliminaram os que ficaram no continente.
AMOSTRA DO FUNDO DO MARDiante da impossibilidade decontar todos os indivíduos, ou
mesmo todas as espécies de umavasta área, os ecologistas usammétodos de amostragem para
descobrir mais sobre a distribuiçãodos organismos. Um deles consiste
em medir a quantidade deorganismos numa área
determinada, abrangida por umaarmação, denominada quadrado.Repete-se o processo em outros
locais até se obter um número deamostras que indique padrõesde distribuição. Os métodos de
amostragem são uma ferramentamuito usada nos esrudos
ecológicos sobre distribuiçãode populações.
Distribuição de quatro espécies de caramujo na faixa litorânea
~I ·~~~I ~--+--+--+-~-4--+--+--+-~-4--+--+--r-~I _li
- ..._,.~~'~~-+--+-+--+-+-+-+---f--+--f--+--f--I--+--+--II,
DISTRIBUIÇÃO DAS ESPÉCIESO gráfico acima, denominado diagrama kite, constitui um método útilpara representar a distribuição de espécies em um hábitat. A escalahorizontal do diagrama indica onde pode ser encontrada cada umade quatro espécies de caramujo, nas zonas de uma costa rochosa.A escala vertical mostra os números relativos de cada espécie emcada ponto abaixo da linha de costa. O gráfico revela como ascondições ecológicas afetam a localização de cada espécie. Opequeno Littorina neritoides é encontrado na zona de arrebentação,demonstrando preferência pela face exposta e fraturada das rochas.Já o Littorina saxatalis prefere abrigar-se melhor, mas tambémsuporta bem longas exposições ao ar e os efeitos da baixa salinidade(quando batido pela água da chuva) O Littorina littorea, menosresistente à exposição, vive em meio às rochas e ao cascalho,alimentando-se de detritos. O Littorina littoralis tem a concha maisachatada e vive em meio às algas marinhas das zonas média e baixa,buscando abrigo sob a folhagem quando a maré baixa demais.O diagrama mostra que cada espécie dá lugar a outra, deslocando-separa uma área diferente da faixa litorânea.
QUALQUER LUGAR SERVEA aranha armadeira é incomumpor sua distribuição casual.A localização de cada indivíduo independeda de qualquer outro da mesma espécie.Como se trata de um ativo predador que viveem ambiente relativamente uniforme, comouma campina, a armadeira é encontradaonde quer que sua busca de presas a leve, oque provoca a distribuição casual.
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littorinaneritoides
Littorinasaxatalis
Littorinalittorea
Littorinalittoralis
FORMAS DE DISTRIBUIÇÃOExistem três maneiras principais de distribuição dosindivíduos de uma população. Quando há um únicofator determinante, os indivíduos tendem àdistribuição uniforme. Todas as árvores, porexemplo, necessitam de luz, e por isso sempre háum ligeiro espaçamento entre elas, como mostra afoto acima. A maior parte elos organismos formaagrupamentos em torno de recursos naturais ouporque há alguma vantagem ecológica em manter-sejuntos - a exemplo ele várias espécies ele antílopesafricanos. A distribuição casual ocorre, por exemplo,com as aranhas armaeleiras, abaixo. Os ecologistaslevam em conta essas diferenças quando utilizamamostragens para avaliar populações.
RAMOS DA EVOLUÇÃOEstes dois animais (esquerda) são as únicas espéciesremanescentes ele tapír. Elas vivem em lados opostoselo mundo. A anta (em cima), ou tapir comum, vivena América do Sul; o tapir-da-malaía, preto e branco,é encontrado no sudeste da Ásia. Mudançasecológicas ao longo de milhões de anos resultaram noisolamento destas espécies em pontos extremos deuma área ele ocupação que já foi muito maior,mostrando como a história influi na evolução.
Nichos ecológicosPARA ENTENDER UMA PESSOA, é preciso sabermais que seu endereço. O que ela faz? Quais sãoseus interesses? E, o mais importante, qual seupapel na comunidade e como se relaciona com osoutros indivíduos? Essas mesmas questões sãoválidas para outros seres vivos. Se o endereço é ohábitat do animal ou planta, o lugar em que vive,então suas atividades e todos os outros fatoresconstituem seu nicho ecológico. O britânicoCharles Elton, considerado o pai da ecologia, foium dos primeiros a descrever um nicho ecológicoem termos de "status funcional de um organismoem sua comunidade". Nesse sentido, o termonicho significa o modo como a espécie usa osrecursos à sua disposição para sobreviver, e osmodos pelos quais sua existência afeta os outrosorganismos que vivem no mesmo espaço.A observação da natureza e experiências delaboratório levaram à descoberta de que a maiorparte das espécies ocupa nichos ecológicosdiferentes - acredita -se que para evitar acompetição entre espécies se os recursos sãolimitados. Se duas espécies entram emcompetição direta, uma delas inevitavelmente seráextinta ou terá de procurar outro nicho ecológico.
COLONIZAÇÃO DE UM NICHOAs urtigas costumam crescer junto a habitações humanas,montes de excrementos, tocas de coelhos e colõnias depássaros marinhos. Por que locais tão diversos seriam hábitatsideais para a planta? A resposta está no solo, O nicho da urtigaé rico em fosfato, encontrado nesses locais por causa dosdejetos orgânicos acumulados, A urtiga espalha-se rapidamentepor uma vasta área, excluindo todas as outras plantas, Depois.que o fosfato foi consumido, o hábitat não interessa mais àsurtigas, e outras plantas deslocam-se para a área,
Bicoforte e
Tentilhão verde
Partes de baixoe de cima do bicocruzadas
Alguns grupos de animais de parentesco bemgeográfico sem competir diretamente pelosdiferentes, especialmente fontes diferentes
espécies de tentilhão revelam muitoecológicas, O tentilhão verde (alto) alimenta-sequebra com seu bico pontudo e resistente, O oisco-cnnrcrroárvores frutíferas, e por isso possui bico curtobico, ou trinca-nozes (embaixo), revela adaptaçãolespecíaíconíferas. O estranho bico cruzado é usado para
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PRINCÍPIO DA COMPETIÇÃOO biólogo russo G. F. Gause afirmouque duas espécies não podem dividiro mesmo nicho. Embora tenham sidoencontradas algumas raras exceções,a colocação ficou conhecida comoprincípio de Gause. Ele demonstrouo fato experimentalmente comduas espécies de protozoáriosmicroscópicos denominadosParamecium (à esquerda). OParamecium aurelia leva vantagemsobre o Paramecium caudatum porse alimentar mais rápido. Quandoas duas espécies crescem juntas emcondições controladas de laboratório,a população de P. aurelia aumentaaté extinguir o P. cauda/um.
Canguruda Austrália
Veadodo hemisfério
As atividades humanasselvagens. A raoosa-vermelhaproximidade de cidades eoportunista, com boa visãovermelha foi se adaptandoalimento contidos em latas
NICHOS SEMEIlIANTES,ADAPTAÇÕES SEMELHANTESEmbora não tenham parentesconem apresentem a mesmaconformação física, veados ecangurus exibem uma notávelsemelhança facial. Isso decorre dofato de terem se adaptado ao
mesmo nicho, embora em lados opostos do planeta. O nicho queocupam é o dos vegetarianos velozes e ágeis que vivem emterreno aberto. Seus meios de locomoção são bem diferentes - oveado corre sobre quatro longas patas, enquanto o canguru saltausando apenas os membros traseiros. No entanto, ambos têmfaces alonga das e dentes muito afiados, próprios para cortare moer vegetação resistente.
Panda -gigante
Corixa
SEM COMPETIÇÃOEstas duas espécies de besouro
aquático vivem em poças e lagoas.Eles são parecidos e apresentam
muitas adaptações similares,em relação ao hábitat que
compartilham. Mas não entramem competição direta, pois
ocupam nichos separados. Naverdade, alimentam-se em níveis tróficos
diferentes (pág. 10). O Notonecta é um predador ativo, um consumidorsecundário que se alimenta de outros invertebrados, girinos e pequenos
peixes. O Corixa, ao contrário, é decompositor (pág. 14), alimentando-se dealgas e vegetação apodrecida. Assim, podem viver lado a lado porque
exploram recursos ambientais diferentes.
O panda-gigantebrotos de bambu,especialização é aflorestas de bambu da
natural de cem anos -, o
. Alimenta-se praticamente apenas de"lIL<;',LJ "11, tenham sido carnívoros. O preço dessa
HH"'1"'H,ac no meio ambiente. A maioria dasjá foi destruida. Quando boa parte
na década de 1980 - parte de um ciclobem próximo da extinção.
27
Estudo de populações
PREDADOR E PRESAAs corujas-brancas reais - aqui, uma delas mergulha sobre um arganaz - vivem na tundra da
América do Norte e da Eurásia. Raramente são vistas, mas a cada três ou quatro anos surgem emgrande número e invadem cidades por quase todos os Estados Unidos, chegando até à Geórgia.Esse estranho fenômeno parece estar ligado ao ciclo de mudanças populacionais do lemingue,presa principal da coruja. Quando o número de lemingues aumenta, até se tornar uma praga, a
coruja-branca real tem muito mais alimento à disposição, o que faz a população semultiplicar. Quando o lemingue migra e seu número reduz, as corujas também
precisam migrar em busca de alimento. Dispersam-se então por uma vastaárea e seu número cai a níveis muito baixos nos dois anos seguintes.Essas oscilações cíclicas são mais comuns nos ecossistemas menos
complexos, como a tundra do hemisfério norte, talvez porque essasáreas abriguem relativamente poucas espécies (baixa
biodiversidade) e, por isso, sejam mais instáveis.
Penas brancas paracamuflagem de inverno
o MODO PELO QUAL AS POPULAÇÕES dedeterminadas espécies aumentam ou diminuem, e asrazões para essas mudanças, são o tema básico dadinâmica populacional. Observando-se mais deperto as flutuações populacionais, verifica-se quemesmo em sistemas naturais aparentementeestáveis existem forças dinâmicas que podemprovocar drásticas reviravoltas nos números.Os lemingues, pequenos roedores quehabitam as regiões geladas do extremo norte,são um exemplo espantoso desse fato- a cada três ou quatro anos, tornam-seextremamente abundantes e migram em grandenúmero. Acredita-se que isso ocorre quandose esgotam as reservas de alimento. Os relatos delemingues cometendo suicídio devem-se ao fatode que eles precisam cruzar rios em busca decomida. Quando chegam ao mar tentam cruzá-Iotambém, e então afogam-se.
Pe/agem grossaaquecimento
MUDANÇA CÍCUCAMuitas espécies estão sujeitas a ciclosmas várias questões relativas a esseOs arganazes das altas latitudes do "~I.'UJ"cHV
lemingues, baseado talvez em um crescímentouma teoria plausível, o aumentocada vez mais nutrientes dodejetos. No frio Ártico, onde a decomposição
Rocha cobertade liquens
MARCAÇÃOEm estudos e pesquisas, costuma-se
marcar os animais para acompanhar seusmovimentos e hábitos. Mas o método de
marcação deve ser escolhido cuidadosamente,para evitar mudanças no comportamento do
animal. Ao lado, um anel, também conhecidocomo anilha, está sendo colocado na pata da
ave. Os peixes podem ser marcados com umaetiqueta na nadadeira, e alguns mamíferos
podem ter essa etiqueta presa àorelha. Para animais maiores,
utiliza-se uma coleira comum radiotransmissor.
Amostras de populaçõesA compreensão sobre o comportamento das populações depeixes, pragas, animais domésticos e animais raros permite bonsresultados na produção e conservação de alimentos. Os estudosde população exigem informações sobre o número total deindivíduos e o número que se concentra numa determinada área(densidade populacional), as mudanças que ocorrem com otempo, a taxa de natalidade e a de mortalidade. Como éimpossível registrar uma população inteira, essa informaçãodeve ser obtida capturando-se alguns membros e estimando osdados a partir das amostras. Essas amostragens são a base damaior parte do conhecimento científico sobre populações.
DE CRESCIMENTOidade de um animal pode ser avaliada demodos - por exemplo, verificando-se odos dentes, no caso de um mamífero.
caso dos peixes, as escamas propiciamuma preciosa indicação da idade porque
mostram anéis escuros (acima, ampliados)que se formam a cada ano, no inverno,
quando o crescimento é retardado.Os ecologistas podem usar esse método
para determinar a estrutura etária deII'UjJUld,.au de peixes, calcular sua evolução
ao longo do tempo e decidir quantosser capturados nos anos seguintes sem
colocar em risco a população.
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SOBE-E-DESCEColetar dados de longo prazo arespeito de populações animaiscostuma demorar muitos anos.O ecologista britânico Charles Elton (pág. 30) economizou tempo ao usarregistros históricos da Companhia da Baía de Hudson para construir esse gráficopopulacional de duas espécies do Ártico canadense. Ele mostra que a cada noveou dez anos o número de lebres-das-neves atinge um pico e, em seguida, caiabruptamente. A população de linces segue bem de perto a de lebres, pois osfelinos dependem delas como presas. Esse ciclo de "sobe-e-desce", que aindanão foi inteiramente desvendado, é característico de várias espécies animais quevivem em condições ambientais extremas, como a tundra ou o deserto.
Usam-se redes paracapturar peixes e aves. Jáos mamíferos precisam ser
atraídos até sofisticadasarmadilhas, caso se
pretenda soltá-Ios semferimentos mais tarde. Emgeral, a isca é o alimentopreferido do animal - na
foto, um bandicoot,marsupial australiano.
29
Controle populacionalA QUANTIDADE DE SERES VIVOS em qualquer população pode aumentar,diminuir ou permanecer estável, dependendo do que ocorra em seu hábitat.Todos os seres vivos têm a capacidade de se reproduzir e, se algo nãofreasse seu número, o mundo seria rapidamente sobrecarregado. A fêmeado bacalhau, por exemplo, pode depositar um milhão de ovas de cada vez.Caso todas vingassem, resultando em peixes adultos, as conseqüências parao ambiente seriam graves. Uma vasta gama de fatores mantém a populaçãodentro de certos limites. Esses fatores são denominados "dependentes dadensidade", porque seus efeitos mudam conforme a densidadepopulacional. Um suprimento alimentar variável é um notório exemplo.A medida que uma população crescente consome seu suprimento dealimentos, a diminuição da quantidade disponível acabará provocandouma redução da população. Assim, com ligeiras oscilações para cima epara baixo, as populações tendem a manter-se em torno de certonível, correspondente ao que um ambiente estável pode suportar.As populações também são limitadas por fatores casuais"independentes da densidade" - eventosnaturais, como a erupção de um vulcãonuma ilha, que podem eliminarcertas espécies sem considerarsua dimensão populacional. ecologistas rj,'<rhhr;ro,m que muitos insetos,
nocivos às plantações epopulação controladaas vespas. Na maior
uma forma de parasitismono inseto daninho,de suprimento vivovão eclodir. Já esta
, que depoisalimentar as larvas. Os
Vespa
o FATOR LIMITANTEEm 1944, um pequeno grupo de27 renas foi introduzido na ilha deSt. Matthew, na costa noroeste doA1asca. Em menos de vinte anos apopulação chegou a 6 mil indivíduos.Após um duro inverno, no final de1963, havia caído brutalmente paraapenas 42 renas. O líquen quecrescia na ilha e servia de alimentopraticamente desaparecera, e umexame das renas mortas mostrouque haviam sucumbido à fome.Na ausência de predadores, ofator limitante que reduziu tàodrasticamente o número de renasfoi o suprimento alimentar.
Rena
O IMPACTO DOS PREDADORESA predação é uma das formas de controle das
populações. As aranhas, por exemplo, representam osprincipais predadores da população de insetos. Estima-se que em condições adequadas o número de aranhaspode chegar a 5 milhões por hectare em certas épocasdo ano. Considerando-se que cada aranha devora pelomenos cem insetos por ano, calcula-se que em muitasregiões temperadas o peso dos insetos eliminados
anualmente por aranhas supere o peso da populaçãohumana dessas regiões. Isso serve como indicação doenorme impacto que os predadores podem exercer
sobre uma classe de presas. Quando as relações entrepredadores e presas estão estabelecidas há longo
tempo e são estáveis, a predação pode ser benéficapara ambas as partes, evitando que a população das
presas exceda os limites impostos por outros fatores doambiente, como o suprimento alimentar.NÚMERO DE OVOS POSTOS POR
UMA FÊMEA DE MARIPOSA 200
Causa da morte Número de mortosDesaparecimento invernal (mortede alguns ovos e alta mortalidadede lagartas recém-nascidas)Moscas parasitas vivendo nas lagartasOutros parasitas vivendo nas lagartasDoenças de lagartasPredadores Cmusaranhos ebesouros) que devoram as pupas no soloVespas parasitas vivendo nas pupas
1841
1,52,5
8,50,5
Total 198
NÚMERO DE ADULTOS QUESOBREVIVERAM À POSTURA
DISPUTA DE TEiuuróruoMembros da mesma espécie inevitavelmente dividem um nicho e depois
competem por recursos, como alimento, espaço e parceiros para reprodução.Algumas espécies limitam o número de indivíduos por território - cadaindivíduo defende um espaço geográfico, especialmente na época de
acasalamento e reprodução, quando é necessário conseguir alimento extrapara os filhotes. O canto e o brilhante colorido do peito do tordo macho
servem de aviso para outros machos que adentrarem seu território, do qualsempre serão expulsos. Os indivíduos que não ganharem um territórionão conseguirão atrair uma fêmea e não se reproduzirão. Dessa forma,
controla-se a competição no interior da espécie.
AS SEMENTES DE UMA PRAGAAo contrário dos animais árticos, que têm ciclos regulares, algumas espéciesde insetos estão sujeitas a explosões populacionais irregulares. Os gafanhotosdo deserto, por exemplo, atingem as proporções de praga quando ocorreuma chuva forte. A chuva permite a umidade necessária para estimular odesenvolvimento dos ovos deixados na areia, e também faz crescer as plantas
que servirão de alimento aOS gafanhotos. Sem o controle de grande número depredadores ou parasitas, os insetos formam gigantescas nuvens e consomem toda
a vegetação da região, inclusive plantações, levando a fome a muitas partes domundo. Trata-se de um exemplo do efeito do fator independente da densidade; os
ecologistas estudam as condições do tempo continuamente para prever anos de chuvaforte no deserto e, assim, poder controlar as pragas de gafanhotos.
Gafanhotopondo ovosna areia
31
Sobrevivência
PRINCÍPIO DE ALLEEEm seu livro Animalaggregations (Agru pamentosanimais), o zoólogo americanoWarder Clyde Allee (1885-1955) escreveu que algumasespécies animais vivem juntaspor diversas razões benéficas.Sua visão do comportamentoanimal, que enfatizava mais acooperação que a competição,exerceu profunda influênciasobre a teoria ecológica.
Arara-azul-e-amarela - espécie de seleção K
dos grandes mamíferosa estratégia K são
conslqeTaOIJS "precoces" - nascemestágio de
. O elefante, portem uma longacom um filhote
a-az.ur-c-aruarcia é uma espécie emK", que põe
muito tempo. Em largad;Fprpntpo estratégias devem-se
Para lidar com a secura einterior da Austrália, odo período de chuvas,
abundantes. Ele faz issonúmero de filhotes. Nas
EM QUALQUER AMBIENTE existe um limite para osrecursos utilizáveis por certa espécie - a chamada"capacidade de sustento". Em outras palavras, háapenas uma determinada quantidade de alimentoespaço para sustentar uma população. Existem duasestratégias principais de sobrevivência pelas quaisplantas e animais utilizam os recursos aproveitáveis,de modo que as descendências venham a ser bem-sucedidas. Algumas espécies multiplicam-se tão rapidamente quantopossível. Trata-se da chamada estratégia "r", em que r significa uma medida
da rapidez com que a população pode crescer. Emgeral, as espécies que optam pela seleção r investemenergia em muitas proles e muitas gerações. Osindivíduos tendem a ser pequenos e a ter vida curta.As dimensões da população podem ser drasticamentereduzidas por mudanças ambientais, mas a estratégiapermite-lhes uma recomposição rápida. Outrasespécies reproduzem-se mais lentamente, seguindouma estratégia denominada "K", porque seu númerotende a ficar próximo de K, um símbolo matemáticopara a capacidade de sustento. As espécies que semantêm pela seleção K geralmente vivem maise investem mais energia em um menor número dereproduções por um período de tempo mais longo.
32
CRIAÇÃO A JATOOS pequenos mamíferos tendema ser estrategistas r. A principaldiferença entre eles e os
", estrategistas K está no, \ número de filhotes e na
'- freqüência das crias.Os filhotes, que podem ser
mais de dez no caso dealguns camundongos,
nascem num estágio dedesenvolvimento muito imaturo,permitindo que a mãe emprenhenovamente e produza outraninhada enquanto as condiçõesambientais são propícias.
100.000
10.000
1.000
100
10
1955 1960 1965
Gráfico da dimensão populacional dopombo-de-coieíra ao longo do tempo
Capacidade de suste\o, .... Diminuição
_\_ ~ da população
Crescimento da~população
•..•..
OCUPAÇÃO DE UM NICHOEm apenas 25 anos, desde quechegou à Grã-Bretanha pelaprimeira vez, o pombo-de-coleira tornou-se uma visãofamiliar. O aumento rápido -um crescimento de fator 10a cada 2,3 anos - mostraque o pombo foi capaz deaproveitar um nicho até entãodesocupado (págs. 26-27).O achatamento no topo dacurva indica que a populaçãose estabilizou sem exceder acapacidade de sustento.Ano
1970
PULGÃO AQUÁTICO DAPHNIAO gráfico à esquerda mostra a mudança nasdimensões da população do pulgão aquáticoDaphnia, em condições de laboratório.A curva, descrita como "em forma de]",é típica do crescimento populacional deuma espécie que optou por uma radicalseleção r, em condições favoráveis.A população aumenta rapidamente e entãocai, de forma abrupta, quando o número deindivíduos excede a capacidade de sustentodo ambiente. Quando observada emcondições naturais, essa curva indica umaespécie de "sobe-e-desce", como o dalebre-das-neves (pág. 29).
da dimensão populacional do pulgão aquático Dapbnia ao longo do tempo
de leveduras, estágio 1
mostra o crescimento de umafungos (leveduras) em condições decurva, descrita como "em forma de S",
organismos. A partir de um inícior"rho.,r;;~ populacional aumenta
. e depois sobe até aproximar-seÀ medida que a colônia
;'~rJ"";.'I,,r'r diminuem sua taxa deresposta a fatores como esgotamentoexcesso de dejetos. Esses efeitos
com a população, de modoconsiderá-los fatores dependentes daIexemplo do pombo-de-coleira (no alto)uma espécie reage a fatores
meio ambiente.
Cultura de leveduras, estágio 2
Capacidade de sustento ~
Cultura de leveduras, estágio 3
33
< ,I~2
Dimensão populacional de leveduras cultivadas ao longo do tempo
ESTUDO DAS SUCESSÕESFrederic E. Clernents (1874-1926),ecologista americano, foi pioneiro
na utilização do quadrado(pág. 24) para estudar e
identificar as diferentes espéciesque constituem uma comunidade.Ao eliminar toda a vegetação de
uma determinada área naspradarias do Nebraska, ele
demonstrou que em cada zonageográfica as plantas sucedem-se
umas às outras em certaseqüência, desenvolvendo-se até
chegar à "vegetação clímax"específica daquela zona.
Tempo e naturezaEMBORA UM GRAMADO PAREÇA SER um ambienteregular evita as mudanças. Deixado à própria sorte,de ervas daninhas, enquanto plantas altas começamgrama. Na maior parte do mundo, temperado outransformar-se numa floresta. Nesse ponto, cessama floresta é a chamada "vegetação clímax". Essequal um tipo de comunidade sucede outro, é '-'~~H-'H
e envolve vários tipos de mudanças. Espécies dioutras, de modo que as espécies quesurgem antes no processo dificilmentedesempenharão um papel importante maistarde. A diversidade de espécies se ampliae, no clímax, existirão mais nichos paraserem ocupados. A quantidade total dematéria orgânica aumenta, bem como aquantidade de energia em uso, mas a taxade produção diminui. Assim, numa florestamadura, a taxa de crescimento das árvoresjá terá ultrapassado seu pico.
manutençãologo se enchee prejudicar agramado tende a
ções, porqueção, no
UI~\~"u,a.v ecológica,
HISTÓRIA NATURALCada espécie de plantaexige determinadascondições para crescer.A identificação de grãosde pólen microscópicosem amostras profundasdo solo permite que osecologistas descubram oclima e outras condiçõesambientais do passado. Aolado, grãos de pólen decinco espécies de árvores.
Olmo
HISTÓRIA ECOLÓGICA REGISTRADA NA PAISAGEMEsta paisagem costeira mostra um ambiente no qual acontecem, ao mesmo tempo, mudançasdrásticas e um processo mais gradual de sucess.ão. O mar está erodindo a terra e já atinge asraízes de grandes árvores, derrubando-as. Também deposita areia numa longa faixa, quebloqueia a água drenada da terra, formando uma laguna. As margens da laguna mostram umaseqüência das diferentes fases de uma sucessão. Uma grande camada de junco marca o início doprocesso que um dia transformará em terra firme a área coberta pelas águas. O junco acumulapartículas de silte e argila e, à medida que evolui, a terra sob ele torna-se mais seca eaproveitável para várias grarníneas. Isso servirá de base para árvores que se desenvolvem bemem solos encharcados, como amieiros. Estes, por sua vez, criarão condições para a vicia deespécies de árvores que exigem solo mais seco, como o carvalho.
Solo erodido pelo mar
34
Como qualquer outraexposto constitui umdos seres vivos. No entanto,calcá rio do recife é erodidopelo mar, e essa açãoem partículas que se combinamformando uma misturaSementes que caem nessesgerminam e se transformamao primeiro estágio daorgânico dos vegetaispartículas para formarde suportar grande
DESTRUIÇÃO E REGENERAÇÃOUma erupção vulcânica pode ter enorme efeitodestruidor sobre a paisagem ao cobrir grandes áreascom uma camada de lavas e cinzas quentes. Apesardisso, o processo de sucessão inicia imediatamente enão demora muito para que recomece a colonização.Assim que a terra esfria, sementes levadas pelosventos ou depositadas por animais aproveitam-se dosmuitos nutrientes das cinzas, desde que haja suficienteumidade. A área em torno do vulcão Krakatoa, queexplodiu com impressionante violência em 1883, foirapidamente recolonizada.
MANUTENÇÃO DO "STATUS QUO"Na natureza, as mudanças na direção do clímax são freqüentemente
alteradas por uma série de fatores naturais.Condições climáticas, como ventos fortes e constantesou temperaturas muito baixas, podem evitar que umacomunidade atinja o estágio clímax. Em alguns casos,
incêndios periódicos fazem com que o ambientepermaneça o mesmo. Os agentes biológicos
desempenham também um importantepapel. Algumas pradarias
devem sua contínuaexistência aos animais que
se alimentam de grama,como os coelhos. Ao manter
a grama curta e comer osbrotos que surgem, esses
animais impedem queplantas diferentesse estabeleçam.
Samambaias
35
Ecologia e evoluçãoECOLOGIA É O ESTUDO dos meios pelos quais os organismos interagemuns com os outros e com os elementos do ambiente. Ao observaranimais e plantas deve-se levar em conta também a história do ambientee a evolução dos ancestrais de todas as espécies que vivem atualmente.A interação entre os organismos e seu meio ambiente tem ocorridodesde que a vida começou, há 3,5 bilhões de anos. Acredita-se que osprimeiros seres vivos (bactérias que começaram extraindo energia da luzsolar) liberaram o oxigênio que tornou possível a existência de outrasformas de vida. A presença do oxigênio também levou à criação dacamada de ozônio, que protege a Terra das mortais radiaçõesultravioleta do Sol. O ambiente ajudou a criar a vida, e a vida ajudou acriar o ambiente para mais vida. Dessa forma, o estudo da evolução - de
como determinados organismos se adaptaram a certosnichos e, por sua vez, influíram sobre o ambiente -pode ser visto como o estudo da ecologia em umaescala de tempo muito mais longa.
da botânica,formação da
L~V'V!4''-'' Britânica, em 1913,em todo o mundo.uma insensatez
90 90
70 70
50 50
30 30
10 ms 10 ms
50 10 30 50
Chamado do Myotis
MORCEGO ORELHUDOApesar de suas longas orelhas, este morcego
do gênero Plecotus tem baixa capacidade deecolocalização, provavelmente porque vivede grandes insetos, como mariposas,
enquanto estas se alimentam em arbustos eoutras plantas. É um morcego de vôorelativamente lento e usa sua capacidade deecolocalização mais para se deslocar do quepara caçar.
36
o som de uma freqüência (quilohertz)de segundo). Emboraemitem freqüências
dar pistas sobre ocomo o fazem. Altas
localizar alvos
kHz
50
kHz
OPORTUNIDADE, MUDANÇA E HÁBITATEm qualquer população ocorre uma
considerável variação natural. É sobre essasmudanças que atua a seleção natural para
produzir a evolução. No caso de umadeterminada gramínea (Yorkshire fog), certos
indivíduos são capazes de tolerar, no solo,concentrações incomuns de cobre, muito
elevadas. Normalmente essas plantas não têmnenhuma vantagem, e seu número no totalda população é pequeno, insignificante. No
entanto, em solos contaminados pelas sobrasde minas de cobre, os indivíduos com tal
tolerância conseguem sobreviver,eventualmente constiruindo toda a populaçãoda área. A variação natural inicial no interior
da espécie capacitou-a a adaptar-se a essenicho ambienta Iem particular.
30
90 90
70 70
50
10ms
10 30Chamado doPipistrellus
50
maior resistência aooriginando filhotes aindao tempo, o veneno deixa
aprimorado, aratos permite
resistentes "super .adaptação tornou
37
o chamado desse morcegoé extremamente alto, e com
freqüências mais baixas que as dosdemais mostrados aqui. Isso tem a ver
com seus hábitos de caça. Ele voa alto,longe de obstáculos, e usa a ecolocalização
para poder capturar insetos em pleno vôo.
FÓSSEIS VIVOSOs tuataras, encontrados em ilha
isolada perto da Nova Zelândia, sãoremanescentes de um grupo que
desapareceu há milhões de anos. Estes répteis sobrevivempraticamente sem mudanças desde a época dos dinossauros.
As alterações climáticas e de outros fatores ambientaisaparentemente não os afetaram - por isso, eles sofrerampouca pressão para evoluir. Animais como esses podem
realmente ser denominados fósseis vivos. Os crocodilos sãooutro exemplo de criaturas que sobreviveram quase semmudanças. Os dinossauros compuseram um grupo muito
diversificado e bem-sucedido, que dominou todas as outrasformas de vida na Terra por milhões de anos. Mas quando oambiente mudou, possivelmente devido ao impacto de ummeteoro há 65 milhões de anos, eles não conseguiram seadaptar à nova situação e gradualmente desapareceram.
Vida nos oceanosEMBORA os OCEANOS aparentemente contenham vegetal (comexceção das algas marinhas em torno das costas), e a fotossínteseconstituem a principal fonte de energia para a vida , como em todosos ecossistemas. Isso se dá porque o fitoplâncton - as !-nU.He,,,-u na base dacadeia alimentar oceânica - é formado por seresmuito pequenos, microscópicos. Como a luz doSol não pode penetrar muito na água, só ascamadas superficiais conseguem abrigar nova vidavegetal. Essas plantas também necessitam denutrientes, distribuídos desigualmente pelosoceanos e transportados pelas correntes quemovem as águas em torno do planeta. Como
esses fatores, a exemplo da temperatura e da salinidade, afetam aprodutividade da vida vegetal, algumas partes dos oceanos são ricasem fitoplâncton e demais formas de vida da cadeiaalimentar, enquanto outras são virtualmentedesprovidas de vida.
PIRATA VENENOSOA terrível urtiga-do-mar (ou caravela)dispõe de uma "vela" que lhe permitedeslocar-se com rapidez pelas águas,graças ao vento. Ela chega à presa poracaso e a paralisa com seus longos e
mortais tentáculos.
ELOS INVISÍVEIS NA CADEIA DA VIDAOnde os oceanos dispõem de luz e nutrientes, o mundo
microscópico do plâncton é a base da cadeia alimentar. Ele compõe-se de plantas minúsculas, como as diatomáceas e algas, com curto
período de vida e rápida renovação da população, que sãodevoradas pelo zooplâncton (ao lado), minúsculos animais
transportados pelas correntes marinhas. Esse grupo inclui pequenoscrustáceos e larvas de animais maiores, como peixes, caranguejos e
águas-vivas, que por sua vez são devorados pelo zooplâncton maior evários seres que se alimentam filtrando a água, de moluscos ao maior
de todos os animais, a baleia -azul.
MOLUSCO, COM UMA DIFERENÇAPredador e ao mesmo tempo presa
potencial de outros seres marinhos, opolvo está perfeitamente adaptado ao seu lar. Embora seja um molusco,do mesmo grupo das lesmas, é bem diferente de seu parente terrestre,possuindo olhos como os de um vertebrado, que o capacitam a buscar
.' .' alimento e evitar os inimigos. Desloca-se na água com propulsão a jato e, pode camuflar-se rapidamente, fazendo ondas de cores sob o corpo para
disfarçar seu formato e livrar-se dos inimigos em água aberta. Se umpredador aproxima-se demais, ele pode esguichar uma nuvem de tinta
preta para encobrir sua fuga.
Cauda em formade chicote
Ferrãovenenoso
que as de terra,cadeia podem ser
uneruanuo-se de outros peixes epara outros ainda maiores.
38
Os peixes-agulhas vivemcardumes, junto à ou ~JC;lJ.l~H:~
no mar aberto. Dotados demandíbulas em forma debico e dentes afiados,alimentam-se de pequenospeixes. Escapam de seuspredadores vibrando acauda e "surfando" na água,com a parte da frente docorpo fora dela.
CAÇADOR DE MARComo todos os principaiso tubarão é singularcom os peixes que ficamna cadeia alimentar. Seulinhas afiladasrapidamentede presas-azul e preta em cima, eo tubarão mais camuflado(contra a sombra abaixo)fundo brilhante do céu).que ele possa aproximar-se
cardumes, tornandodiJicil para os
predadores escolherpresas individualmente.
imagem, feita por satélite e trabalhada por computador, mostra umaconqentraçao de fítoplâncton no Pacífico, ao largo da costa do Peru (a área
As áreas com maior concentração aparecem em vermelho. Osnlll1riF·nt.,< tendem a descer no mar, mas as correntes de água fria que vêm do
trazê-Ios à tona de novo - exatamente o que ocorre aqui. O ricoprimento de nutrientes cria enorme produtividade na base da cadeia. Esse emergir regular de nutrientes na costa do Peru desenvolveu a
atividade pesqueira baseada em um pequeno peixe, a anchova.
Coloração escura
Cauda largana extremidadepara empuxo
PLANADOR DO MARA arraia (abaixo, à esquerda), parente do tubarão, éencontrada no fundo do mar, principalmente em águasrasas. Os animais que vivem nessa zona são denominadosbentônicos. O corpo da arraia é achatado, e a boca, sobo corpo, bem adequada para caçar caranguejos e moluscos.Os olhos ficam no alto da cabeça, bem como orifícios especiaispara respirar, que lhe permitem manter o fluxo de água
quando repousa no fundo do mar. A cauda emforma de chicote tem um ferrão venenoso perto
da extremidade, para autodefesa.
Caranguejos, como estaaranha-da-mar, fazem parte do grupo dos crustáceos,
invertebrados que vivem principalmente na água - porexemplo, nas partes rasas dos oceanos, onde há luz suficientepara manter a produtividade do fitoplâncton. Poucos caranguejosvivem em mar aberto, mas o maior dos crustáceos - a aranha-do-mar-
japonesa - habita as profundas fossas oceânicas ao largo do Japão.Algumas têm pernas que medem até 3,7 m.
39
o DESERTO AVANÇANas regiões onde chove pouco, o manejoincorreto da terra pode levar rapidamente àdesertificação de áreas que já foram muitoprodutivas, especialmente às margens dedesertos preexistentes. Em torno do Saara,na África, o aumento da população e adiminuição das pastagens forçou a ida depessoas e rebanhos para áreas que nãopodiam suportar uma pressão adicional, eque se transformaram também em desertos.
O DESERTO FLORESCEAs plantas do deserto têm a capacidade de reagir
rapidamente a uma eventual chuva, emquantidade suficiente. Algumas sementes
podem germinar, transformar-se emplantas, florir e produzir novas
sementes em apenas duas semanas.Essas flores de vida curta, ditas"efêrneras", em geral possuem
pétalas de cores vivas, para atrairos insetos do deserto, que também
têm um breve ciclo de vida. Assementes de algumas plantas são
envolvidas por substâncias químicasque evitam a germinação, até que a
chuva as dissolva e remova.
Coloraçãocamuflada comlinhas quebradaspara as condiçõesdos desertosrochosos
s áridasSobrevivência nas to QUE CARACTERIZA TODOS os desertos é a250 mm de chuva por ano - e as durasdesertificadas em muitas regiões do mundo (adestas páginas refere-se aos Estados Unidos).chove um pouco, mas de modo imprevisível, é essaágua que permite a vida nesse ambiente árido. Asvariam muito. Os desertos, quase semprepodem ser bem frios à noite. Os nutrientescom a maioria dos outros ecossistemas, pnecessária para que bactérias e fungosentanto, uma série de organismos adaptou-sesuprimento de água e aprendeu a conservar a
que muitos desertos pObter nutrientes
os seres do
- menos de
\"'J\.,ClJ,'VO, em comparaçãoa umidade
nC'6Y\1'Y\'IJ·VU'V<A'-'. No
-se que''-'~''U,JUU vegetal
fica estocada
valendo-se de fossasIVUljILâUâ' na cabeça e capazes de
quente, como o rato-canguru.veneno poderoso que mata
Usando receptoresa vítima moribunda e depoismétodo de matar despende
pn,'ro,o 1- uma preocupação constantedos seres do deserto.
Acredita-se que o chocalhoda cascavel - um fenômeno
único - evoluiu como umsinal para manter adistância grandes
animais, que poderiampisá-Ia. Como todas as
cobras, a cascavel ésurda e, portanto,
incapaz de ouvir seupróprio aviso sinistro.
Língua sensívelao odor
energia ao caçarveneno, bem mais nn,rlPn-"'"
que o de seus parentes emoutras partes domundo. Isso lhepermite lidar compresas bem maioresdo que ele. Aspinças do escorpiãodo deserto tendem a .ser menores, poisseu veneno exigemenos lutas com apresa, poupando umaenergia preciosa.
EQUILÍBRIO TÉRMICO PRECISOAs condições do deserto favorecem os répteis. Sua
pele seca, escamosa, retém água, e seu metabolismolento lhes permite passar longos períodos sem
alimentação. Répteis pequenos, como este lagarto-de-coleira, escondem-se entre rochas ou na areia para fugirdo Sol e equilibrar sua temperatura. Cada réptil tem sua
temperatura ideal de atividade e deve controlá-Ia comprecisão. Em alguns lagartos do
deserto, ela fica muito próximado ponto além do qual
poderiam morrer.
carne
CAIXAS-D'ÁGUA ESPINHOSASOs cactos e outras plantas suculentas do deserto têmraízes rasas e espalhadas, capazes de absorver grandevolume de água da chuva rapidamente. Esta é então
armazenada nos caules do cacto, alguns comnervuras, para permitir maior expansão. Os
espinhos no caule mantêm a distânciaanimais tentados a consumir as reservas
de água. Os cactos têm umacapacidade incomum entre as
plantas: podem absorverdióxido de carbono à noite e
armazená-lo sob forma deoutros compostos químicos.
Quando o ar está frio, osestômaros se abrem para permitir
a troca gasosa, minimizando aperda de água. De dia, o dióxidode carbono estocado é liberado
e usado na fotossíntese.
EQUIPADO PARAO falcão Harris é opredador do ecossistemada América do Norte. Emdieta composta quase sórelativamente escassos,de uma vasta áréa deque se alimenta de "',,"~icl,'~,,~lidar com uma caçae dotada de dentes etem garras poderosas,presas que se retorcem,com escamas 'protetoras,o corpo distante depresas venenosas.
Escamasprotetoras
Cauda longapara controlarplanagem
Espinhos protetores
sementes que comem,concentrada, para não desnerdícarsob o solo, em buracosrelativa até três vezes
o mundo das marésAs MARGENS DOS OCEANOS são muito diferentes doestável do mar aberto. As condições no litoral estão em
MISCELÂNEA UTORÂNEA mudança com o ritmo diário das marés. Regularmente,Uma profusão de conchas organismos são cobertos pelas águas do mar e em se algas marinhas mostra a h d 1 drica variedade de vida nas expostos ao ar por muitas oras. To os e es evem rn,rn~n7'pr
regiões costeiras. com as mudanças na profundidade da água, natemperatura e na salinidade. Os mais bem adaptados conseguemviver bem junto à praia, explorando um ambiente rico masdifícil. As costas rochosas oferecem inúmerasoportunidades para muitas espécies. Suas saliências ereentrâncias são ideais para muitos moluscos, comocracas e búzios, que se alimentam das algas marinhasque crescem aí. Estes moluscos, por sua vez, sãodevorados por predadores como caranguejos, peixes eoutros moluscos. Quando a maré baixa, muitos deles ficamem poças formadas nas reentrâncias das rochas, ondeatenuam as drásticas mudanças de temperatura, salinidadee suprimento de oxigênio acarretadas pela exposição ao ar.
PRIMEmOS ELOS DA CADEIA AUMENTAR NO UTORALJunto com o fitoplâncton, as algas marinhas são a base da cadeiaalimentar do litoral. Elas se adaptaram à vida de diversas maneiras.Algumas possuem folhagem maleável e resistente, para enfrentar aforça das ondas. Outras têm órgãos semelhantes a raízes, parafixar-se nas rochas. Algumas espécies de algas marinhas, ou sargaços,têm reentrâncias cheias de ar, para manter suas folhas próximas dasuperfície e captar mais luz. Fina como papel, a alface-do-martolera uma vasta gama de condições, inclusive água poluída.A alga-vermelha contém o pigmento ficoeritrina, que lhepermite sobreviver em águas turvas, com pouca luz.Parecido com a alga marinha, o capacho-do-mar, sobreo qual repousa a estrela-do-mar, é uma colônia deminúsculos briozoários, animais que se alimentamfiltrando água. Cada um é protegido por um invólucrocalcário, para onde o animal se retira quando necessário.
ESPINHOS E ESTRELASOs ouriços-do-mar fixam-se a superfícies ásperasnúmero, e se alimentam de algas e pequenosmar, parente do ouriço-do-mar, é um dos principais predadorescomunidade litorânea. Alimenta-se envolvendo comuma concha - um mexilhão, por exemplo -,dos inúmeros tubos ásperos da parte inferior
seguida, envolve oestômago e produz
que transformamalimento
Ouriço-da-mar
DIETA VARIADAOs caranguejos são encontrados em todas as zonascosteiras, da mais alta reentrância rochosa até 6 metros deprofundidade. São carnívoros vorazes que se alimentamprincipalmente de invertebrados, mas não dispensamplantas mortas e matéria animal apodrecida, usando asfortes garras para picar seu alimento em pequenos pedaços.Os caranguejos são, ao mesmo tempo, consumidoressecundários e detritívoros.
Craca Anêmona ZONAS COSTEIRASO sobe-e-desce das marésdividiu a linha costeira em
faixas, cada qual com sua faunae flora características. As cinco
zonas estendem-se dasublitorânea, exposta apenasnas vazantes de sizígia mais
acentuadas, até a dearrebentação, banhada apenas
por enchentes de sizígia ou portempestades de alto-mar. Entreesses dois extremos sucedem-se
as zonas superior, média einferior, que o mar expõe erecobre duas vezes por dia.As algas marinhas formam
padrões nitidamentediferenciados, porque cada
<, <, _. r-- espécie prefere condições~ ~~ -_o: ----. .,_ especiais. As faixas verdes~-<~ Zona inferior ç ao longo da parte inferior
-"-'l ------- -- .._-- _ ~ do diagrama representam--. _' \ a distribuição de seis
, I A espécies de algas.Alga serrilhada ~ ~\) __~ Zona subhtorânea
Alga _. Marca extrema dagigante maré baixa
Média
Média daLíquen
da marér maré baixa
Zona média
Alga-vermelha
Limão-do-mar
Lagostim
Búzio
INFINIDADE DE HÁBITATSA anêmona é um dos muitos organismosque se fixam nas rochas. Protege-se de
ataques ou exposições mergulhando emseus tentáculos e tornando-se uma bolha
gelatinosa vermelho-escura, como àesquerda. A bola amarela à esquerda daanêmona é um limão-do-mar, espécie de
lesma marinha. Normalmente vive emáguas profundas, aventurando-se na linha
costeira à cata de alimento apenas noverão. O lagostim, subindo pela rocha, é
comumente encontrado sob pedras nazona inferior da linha costeira. Quandoatacado, esse crustáceo usa a cauda em
leque para fugir nadando.
CONCHA, PEIXE E PAVÃOOS búzios vivem nas rochas junto à superfície,
alimentando-se de mexilhões e outros moluscos.Lentamente, escavam as conchas de suas presas comuma longa e fina lingua, ou rádula, e injetam sucosdigestivos no orifício, sugando depois os nutrientesproduzidos. Orifícios nas rochas também servem de
alimento e abrigo para muitos peixes, inclusive os dafamília dos labrídeos, àesquerda. Nas areias da
costa, os labelídeos,anelídeos da família da
minhoca, usam um lequede minúsculos tentáculos
para capturarorganismos
microscópicos queflutuam nas águas.
Labelídeo
Florestas temperadasEXISTEM DOIS TIPOS PRINCIPAIS de florestas nas
CAÇADOR regiões temperadas do planeta (entre os trópicos~~~l:'T~e os círculos polares). As florestas decíduas,dos principais formadas principalmente por espécies depredadores no d d f lh
topo da cadeia alimentar "ma eira ura", como aias, carva os, nogueirasdas florestas decíduas, e bétulas, e as florestas de coníferas, com
come roedores epequenos pássaros, mas espécies de "madeira macia", como pinheiros etambém rãs e até peixes. abetos. Antes que o homem se espalhasse peloglobo, a maior parte do hemisfério norte provavelmente era cobertapor florestas, já que essa é a vegetação clímax (pág. 34) nessa partedo mundo. Nos últimos séculos, grandes áreas da Europa e daAmérica do Norte foram derrubadas para se usar a madeira comolenha ou material de construção, ou simplesmente para abrirplantações. Em muitos países há ainda umas poucas e pequenasflorestas intocadas, e a maioria das de coníferas deve-se areflorestamentos recentes.
TESOUROS DO caão DA FLORESTAA floresta decídua é rica e altamente produtiva - mais de1,5 kg de matéria (principalmente madeira) por metro quadrado
a cada ano. A copa produz uma vasta gama defrutos, bagas e sementes. Mas como as plantasjovens não podem crescer à sombra de seusgenitores, as sementes precisam ser dispersas.Bagas de cores vivas atraem pássaros que as
devoram e depois espalham as sementes por meiode fezes, longe da planta-mãe. As sementes dossicômoros possuem "asas" que lhes permitemplanar para longe quando bate o vento. No chãoda floresta, os musgos crescem em galhos
apodrecidos e a queda anual de folhas - emtorno de 3 toneladas por hectare -
fornece alimento para outrosorganismos, como fungos e seres
microscópicos que quebramas moléculas e reciclam
os nutrientes.
Galho cobertode musgo
Cápsula dacastanha
Fungos jovens
Camada de folhas de faias Cones de amieiro Sementes de sicômom
na primavera.
A copa recebe forçatotal do 501- muitasoutras espécies sãoativas aqui.
Camada cerrada dearbustos altos epequenas árvores
Camada herbácea,com plantas quepodem viver bemcom pouca luzCamada formadapelo leito de folhas,com plantas quecrescem emambientes úmidose sombrios
Leito rochoso
44
e ossos
RESTOS DE CORUJASOS ecologistas muitas vezes precisam descobrir o que osanimais comem. Alguns pássaros, como as corujas e membrosda família dos corvos, regurgitam a parte não-digerível de seualimento sob a forma de pelotas. Estas constituem uma ótimafonte de informação sobre adieta, pois contêm restos deossos, pêlos e penas. Estapelota de coruja mostraque o pássaro devorourecentemente pelo menos trêsroedores. A coruja à direita,
típica de florestas de coníferas, ocupaum nicho similar, alimentando-se deroedores e pequenos pássaros, eeventualmente atacando presas maiores.
,
FLORESTA DECONÍFERASAs coníferas têm formatocônico, que permite quea neve deslize antes deacumular-se a pontode quebrar os galhos.Dotadas de folhas lisase pontiagudas, estãoperfeitamente adaptadasa climas frios erelativamente áridos,com invernos gélidos.As folhas caem mas sãocontinuamente repostas.A ecologia da florestade coníferas é muitodiferente daquela dafloresta decídua. Como asárvores estão sempreluz do Sol atinja o
RECICLAGEM LENTAO chão da floresta é muito ácido porque acamada de folhas se compõe de agulhasde pinheiro, de elevada acidez.Os decompositores, tãoimportantes nas florestasdecíduas, não suportamessas condições. Por isso, osnutrientes que caem no chãosob forma de agulhas egalhos demoram muitopara serem reciclados,um trabalho
Ramo depinheiro
crescimento nosproduz madeiratornam possívelde uma população epopulacionais ao longo dode pesquisa é muito usado I
manejo de organismoseconomicamenteimportantes, comoárvores e peixes.
Anéis decrescimento emum troncocortado
45
Riquezas dos recifesPÓLIPOS DE CORAL SÃO PEQUENOS animais marinhos que criamconchas calcárias. Estas acumulam-se em estruturas maciças,denominadas recifes de coral, mas apenas em águas quentes, comtemperatura acima de 25°C, em profundidades inferiores a 10 m.Estão entre os mais produtivos ecossistemas da Terra, aumentandoem 3 mil vezes a produção fotossintética das águas em sua volta.Tal produtividade deve-se a um especial relacionamento entreos corais e as plantas. No interior de cada pólipo existemdezenas de milhares de plantas unicelulares, denominadaszooxantelas, que fornecem energia adicional ao coral,graças à fotossíntese. Elas também reciclam nutrienteslimitados. Os corais alimentam-se do zooplânctone outras presas, e o resíduo é aproveitado pelaszooxantelas. Esse relacionamento foi descobertoquando se calculou que o zooplâncton do marcircundante não era suficiente para provera energia e os nutrientes necessários àsobrevivência dos corais. São as zooxantelasque providenciam a quantidade necessária.A troca de energia e nutrientes é muitoeficaz nos recifes de coral; como nasflorestas tropicais, a maior parte dosnutrientes encontra-se em seres vivos.
Faixa azuldistintiva
/ Tentáculos/ venenosos
A natureza apresenta muitosexemplos de associações íntimasentre espécies diferentes, quebeneficiam um ou os dois organismos.Se um dos organismos prejudica ooutro no processo, esse relacionamentoé denominado parasitismo. Se ambos
beneficiam-se, então o relacionamento échamado de mutualismo. Este peixe-palhaço
é capaz de nadar entre os tentáculos daanêmona-do-mar sem ser ferido, protegendo-se assim
de eventuais predadores. A anêmona, por sua vez, serve-sedos restos de alimento deixados pelo peixe, configurandoum relacionamento de mutualismo.
Cauda poderosapara impelir e guiar
Corpoachatado
iJ~~~'~"~' já que não seveíocidade para escapar
iJ'F'J<1UCI!CO, mas sim daL'lIJdLlloLdUC de esconder-se nas
do recife. Nesse
a cor paracomurucaçao e reconhecimento,
parceiros em potencialintimidar outros em
Barbatana dorsaiCAÇADOR DAS MARGENS
Este tubarão pode atingir até 2,4 m e costuma ser encontrado àsmargens dos recifes. Ele não possui o corpo afilado e a agilidade dos
peixes que vivem nos corais. Ao contrário, tem o corpo alongado,adaptado para a vida das águas mais profundas. Este predador
patrulha as águas próximas aos recifes para aproveitar-seda alta produtividade ambiental, alimentando-se
dos peixes que encontra na área.
Mandíbulas poderosascom dentes afiados
FLORESTA CALCÁRIAOS recifes são uma esplêndida"colcha de retalhos" de colôniasde coral, com extrema variedadede formas e cores. Imóveis, cadaespécie de coral se reproduzliberando ovas e esperma naágua, na mesma noite do ano,para aumentar ao máximo aschances de fertilização. Ospólipos recém-formados sãolevados pelas correntes marinhasaté encontrarem uma superfícieonde possam se estabelecer.
Durante anos, a Grande Barreira deCoral a nordeste da Austrália esteve
sob ataque de uma espécie de"coroa de espinhos" que devoravaos pólipos vivos e fazia desmoronaro esqueleto coralígeno. Embora esse
recife se estenda por 2 mil km ao longoda costa de Queensland, temeu-se que ogrande número de estrelas-do-mar pudessedestruí-Io. Alguns cientistas responsabilizaram
os fertilizantes usados na produção de cana-de-açúcar por essa praga. Escoando da terra, teriam atingido o mar e fornecido osnutrientes que sustentaram as larvas de estrela-do-mar - mas as experiênciasnão confirmaram essa teoria. Outros acreditam que se trata de um fenômeno
natural que pode beneficiar os recifes, ao eliminar suas partes velhase permitir a migração de novas espécies. Vinte anos de pesquisas
falharam ao tentar encontrar uma resposta definitiva para o enigma.
cooperação noeliminar parasitas
Várias espécies dealimentam-se dosou as guelras de peixes
predariam. Em algunsfila nas "esta çôes
DENTRO DO PÓLIPO DE CORALComo as anêmonas-do-mar, os
corais possuem tentáculos paracapturar suas presas. Os
corais produzem também ~seu revestimentocalcáno Com as --------
sucessivas gerações, '::-JrJ~essas duras conchas ,~
sobrepõem-se para formalrecifes sólidos, que os corais .
continuam a colonizar. Formação calcária Estômago
A vida nas pradariasAs SAVANAS DA ÁFRICA ORIENTAL estão entre asdo mundo. Apesar de duas estações secas no ano, a ível eesparsa assegura que a região se mantenha ao longo de todo o ano. A gramasuporta bem as condições secas, e as pradarias têm' comum comdesertos e regiões áridas. O rico solo vulcânico parte dosuprimento de nutrientes para as gramíneas, que são fonte dealimento dos consumidores primários - vastos re e outrosherbívoros. Estes sustentam várias espécies deprincipalmente leões, hienas e leopardos. A grama éconsegue sobreviver mesmo sendo pisada,porque as folhas nascem sob o chão e podem voltarAlguns grupos humanos que vivem nessas áreasas pradarias, acreditando que as cinzas alimentarãono ano seguinte, mas nem todosos ecologistas concordam comessa prática.
COMEDORESDE CARNIÇAOs abutres vivemdos restos deanimais mortos,particularmentedaqueles abatidospor leões e
outros predadores. Assim como osdecompositores, desempenham umpapel vital na cadeia alimentar dapradaria. Cada espécie devora umaparte diferente da carcaça.
vel ee mastiga da,rapidamente.
EXPULSÃO DE HERBÍVOROSAs acácias que caracterizam a
savana típica (à direita) podemsuportar a seca e as eventuais
queimadas das pradarias. Além depossuírem agudos espinhos, podem
defender-se quimicamente dosexageros de herbívoros como as
girafas. Quando as folhas da acáciaestão sendo devoradas, a árvorerapidamente produz substâncias
químicas tóxicas nas folhas,forçando o herbívoro a parar de
comer aquela determinada árvore eprocurar outra.
RECURSOS LIMITADOSA diversidade de espécies vegetais da pradariaé limitada, mas uma grande variedade deherbívoros pode coexistir nesse hábitat,explorando nichos diferentes. No ParqueNacional de Nairóbi, no Quênia, existem cercade 40 grandes mamíferos herbívoros por km2
Alguns pastam determinadas gramíneas oumesmo apenas certas partes da planta. Comdiferentes alturas, alcançam partes específicasda vegetação - enquanto as girafas alimentam-sedos ramos mais altos, os elanos servem-sedas folhas e ramos mais baixos e o pequenoantílope dik-dik come os brotos rentes ao chão.Cada um ocupa seu próprio nicho e evita acompetição direta com outras espécies, emborasuas necessidades possam sobrepor-se. Odiagrama abaixo mostra como as diferentesespécies dividem as pradarias.
LEGENDA
CHábitat normal
CCGI Rinoceronte=-pretoL.- ---'Excursões eventuais
MONTESROCHOSOSPÂNTANO VÁRZEA CAMPO LIMPO SAVANA ARBUSTIVA E ARBÓREA
48
Linhas claras paradisfarçar a forma
Os eupins, insetos sociaisresponsáveis pela construçãonas pradarias abertas.ventilação destinado atemperatura constante, depondo os ovos que manterão
Coloração cinzae marrom paracamuflagem naestação seca
MIGRAÇÃO EM MASSAAcredita-se que cerca de 300 mil gnus, uma espécie de
antílope, vivem na planície de Senengeti, África Oriental,uma região de pradaria com 38 mil km2 Essesanimais são os mais numerosos consumidoresprimários em Senengeti e a principal fonte de
alimento para leões e hienas. Em certas épocas doano, vastos rebanhos de gnus migram em busca deágua e de pastagens mais frescas e para reproduzirem-se. Esse êxodo
em massa força os predadores a buscarem outras presas, como a gazela-de-Grant. Estas chegam a cerca de 100 mil cabeças em Senengeti,alimentando-se de gramíneas e das folhas de arbustos. Como não
necessitam de muita água, não são forçadas a migrar.
COBRA NA GRAMA SECAOs répteis suportam bem as condições das praelarias na estação seca. Vivemnessas regiões muitas espécies de lagartos e cobras, como esta víbora elo gêneroBitis. A camuflagem é muito importante no ambiente ela pradaria, especialmenteem meio à grama curta e esparsa ela estação seca, que oferece poucos locais ondese esconder. Por isso, muitas epécies apresentam coloração marrom-acinzentada.Mesmo a cascavel tem ele esconder-se, já que é presa ele vários graneles pássarospredadores elas savanas, como as águias.
~
Encontro dasNos ESTUÁRIOS, a água doce dos riecossistema tão rico e fértil quanto o
ou da floresta tropical (pág. 56). Osmaioria, dependem das plantasprimária - os estuários, porém,por um suprimento constanteplantas e outras matériaspelos rios, que se misturampelas marés. Mesmo
as águas e impede aconstitui por si
Isso garante odas poucassuportar as(cone
mar, criando umde coral (pág. 46)
em suafonte de energiados também
dos estuários.
Os linguadosdesenvolvem-se bem nos
estuários, alimentando-se dos vermese crustáceos abundantes, bem como de
moluscos, como os berbigões. A combinação desal e água doce dos estuários é um problema para
muitas espécies, mas o linguado tolera bem grandesvariações de salinidade - tanto que freqüentem entesobrevive longe do mar, na água doce dos rios.
marinho tem mandíbulasalém de tentáculos que
['UHmUH locomover-se nalodacenta e localizar suas(vermes e pequenosUsa também o vasto
",r\rlrrlPntn de detritos parapm;()l"pr_',p numa camada de muco
com a qual filtra o lodo.
Mandíbulase tentáculos
MOLUSCOS EM ABUNDÂNCIAAlgumas espécies, como o berbigão (abaixo),
desenvolvem-se em grandes quantidades nos estuários,constituindo a maior parte dos abundantes nutrientes na
água e no silte. Tamanha fertilidade levou à exploraçãocomercial deste e de outros moluscos,
bem como de crustáceos como ocamarão, dando origem a uma
:(~. rentável atividade. Berbigões" 1, e outros moluscos bivalves,. •.. vivem em meio ao silte
do leito dos estuários,sugando o lodo atravésde um sifão.
f
LODO NUTRITIVOA tainha pode sobreviver numa vastagama de salinidades. Alimenta-se depequenas algas e detritos no leito
do estuário. Engole lodo emestado bruto e revolve-o emseu estômago musculoso,para separar e digerirpartículas de alimento.
Pássaros típicos dessecomo os ostreiros, aumentam-se
esmagando-os contraas conchas com
CAÇADA NO ESCUROO bass, denominação comum a vários
peixes carnívoros do estuário, alimenta-se deoutros peixes pelágicos (de meia-água), comoo eperlano. Como outros predadores, é capaz
de súbitas explosões de velocidade e temdentes afiados para agarrar e segurar a
presa. Embora primariamente marinha, aespécie adapta-se perfeitamente às
águas dos estuários.
FIXADORA DE SILTEEsta planta, a Spartina,
desempenha importante papel natransformação da paisagem dos
estuários. Crescendo rapidamente nolodo e no silte da parte rasa dos
estuários, a gramínea mantém o lodo nolugar graças às suas raizes, permitindo
que mais silte se acumule egradualmente forme grossas camadas
de lodo, pântanos salgados e atéterra utilizável por outras plantas.
o ambiente nas alturasQUANTO MAIOR A ALTITUDE, mais severo se torna o ambientemontanhoso. A temperatura cai abaixo de I'C a cada 150 m, osventos sopram com maior força e a atmosfera fica rarefeita e maispobre em oxigênio. Solos rasos, ventos fortes e baixastemperaturas fazem com que as plantas cresçam retorcidas, dandoorigem a variedades anãs, capazes de sobreviver nesse clima.As montanhas, em sua maioria, são cobertas de neve durantecerta parte do ano. Suas condições assemelham-se às da tundraou das regiões próximas aos pólos. Várias espécies de plantas eanimais adaptadas à vida na tundra não sobreviveram quando acamada de gelo derreteu e recuou em direção aos pólos, no fimda Idade do Gelo. Nas montanhas, tais espécies encontraramcondições para resistir, às vezes evoluindo isoladas de outraspopulações. Essa é uma das razões pelas quais a vida nasmontanhas varia tanto conforme a região. A maior parte dosexemplos citados aqui corresponde ao norte da Europa.
MEDIDORES DE POLUIÇÃOOS liquens são uma associação entre uma alga e um fungo. Em muitasespécies, o relacionamento provavelmente começou como parasitismo,
mas agora cada organismo depende do outro para sobreviver. Trata-se deplantas importantes nas montanhas, pois representam os primeiros
estágios de colonização das rochas nuas, criando oportunidades para afixação de outras formas de vida. Os liquens constituem uma
ferramenta eficaz para os ecologistas avaliarem os efeitosda atividade humana sobre o meio ambiente.
Extremamente sensíveis à qualidade do ar,podem ser usados para indicar o nível de
poluição. Alguns poucos Iiquenscrescem nas cidades ou em regiões
industrializadas, mas longeda poluição sua diversidade
aumenta e as espécies mudam.Os Iiquens que têm formato
de árvore indicam boaqualidade do ar.
/ Oformato de árvore/./ indica ar limpo.
de vegetação do ladoeuropeus. Florestas
suc[edidas por florestas deum ambiente mais
o prado alpino,rOI'"rtpl'ísliros plantas miniaturizadas,
crescimento Entre o prado e o camposituam-se a tundra alpinarochas nuas. Quer atrópicos ou em regiõesaltitude cria zonas muitointeiramente distintos a
Hypogymniaphysodes
Líquen Foliose
SOBREVIVENDO À ACIDEZNas montanhas e regiões mais elevadas, boa parte do solo é mala alagadiços com baixos níveis de oxigênio - a decomposição detorna-se lenta e difícil. À medida que a matéria vegetal morta seque aumenta a acidez da água. Poucas plantas desenvolvem-se nessas condíções,destacando-se um tipo de musgo, o esfagno. Ele cresce de maneira tãouma espécie de "cobertor", o que estimula o surgimento de mais turfa.
florestas transformaram-se em
Líquen
REPRODUÇÃO NO VERÃOO emberiza-das-neves, vistoplumagem de inverno, é umacaracterística da tundra, tantoquanto na Eurásia. No auge doele migra para o sul.
GUERREIRO DO CÉURápido e ágil no ar, com olharagudo e reflexos rápidos, o
esmerilhão é um dos principaispredadores na cadeia alimentardas montanhas. Pode capturar
pequenos pássaros, como oemberiza-das-neves, em pleno ar.
No inverno, quando o alimentoescasseia, ele estende sua área de
caça às pastagens, pântanose até aos litorais.
DESENVOLVIMENTONo hemisfério norte, ascarvalhos são mais escurasIsso lhes permite absorverSeu ciclo de vida também écondições. A larva nasce noaté a primavera, quando asdos brotos de urze e outras
COBERTURA CARACTERÍSTICAA urze cobre boa parte da superfície abaixo dafaixa rochosa nas áreas montanhosas da Europa.Nas charnecas escocesas, costuma-se queimar aurze em padrão de mosaico, mantendo-se áreasverdes onde galos silvestres podem achar alimentoe encontrar material para construir seus ninhos.
Água doce
INDICADORES POSITIVOSEm todos os rios existe uma profusão de pequenosinvertebrados sob pedras e entre as plantas. Muitos deles,como a larva da mosca-d'água, a ninfa da efemérida e otubifex, são na verdade a forma larval de insetos voadores.Sua fase adulta pode durar pouco - apenas 24 horas nocaso de certas espécies de efemérida, o suficiente para queos adultos cruzem e se reproduzam. Alguns desses animaismostram-se particularmente sensíveis à poluição. Osecologistas conseguem determinar se certa parte de um rioé poluída por meio da coleta e da contagem de espécies deinverte brados num dado período de tempo. A partir daí,pode-se calcular um índice da diversidade biológica. Comesse índice em mãos, torna-se possível avaliar os efeitos dosresíduos industriais e de outras atividades humanas sobre aquela parte dorio. A presença de larvas de mosca-d'água, ninfas de efemérida e camarõesde água doce indicam água limpa.
PEIXE MARCADOOs ecologistas costumam marcar alguns peixes dedeterminada espécie para definir o tamanho de suapopulação - o cálculo baseia -se na freqüência com quetais exemplares são recapturados. Por meio da pesagem eda medição regular dos peixes marcados, pode-se verificarcomo cada um deles mudou ao longo do tempo. As taxasde crescimento são uma indicação das condiçõesecológicas predominantes. A marcação também ajudaa determinar as distâncias percorridas pelos peixes.
Larvas demosca-d'água
MAIS VARIADO QUE O OCEANO, O
composição química freqüentementeque compõe o rio ou o lago. Casonutrientes, estimulando o crescimentogrande número e variedade de animais, comopeixes e aves aquáticas. A água rica em"eutrófica". Tal condição pode ser criahumana - por exemplo, pelo excessivodevido a fertilizantes agrícolas ou ounão-produtivas, denominadas"nas áreas elevadas, particularmente sduras, de difícil erosão. Essa água égeralmente muito limpa e rica emoxigênio, mas pobre em vida aquática.A ecologia da água doce está sujeita ainfluências de vários fatores. Algunsorganismos só vivem bem em riosde forte correnteza, enquantooutros necessitam das águas paradase turvas de um lago.
Ninfa deefemérida
Camarão deágua doce
AQUÁTICASplantas encontradas em
o ranúnculo estápara resistir à força da
correnteza Ele cria fortes raízes até orio e suas folhas estendemfinas hastes, que se dobram
da água. As flores doemergem na superfície doe se abrem ao Sol.
INDICADORES NEGATIVOSQuando a coleta de invertebrados num trecho de rio traz larvas detubifex e da mosca Eristalis tenax, entre outras, a água está muito
poluída. Outras formas de vida invertebrada não sobreviveramporque suas brânquias externas ou se entupiram com partículas
suspensas na água, ou porque foram incapazes de tolerar o baixonível de oxigênio da água. A larva da mosca E. tenax pode vivernessas condições porque obtém ar acima da superfície da água,
usando um tubo de respiração semelhante a um snorkel. O tubifexnecessita de pouco oxigênio, pois nutre-se de outros elementos.
Tubo de
Larva deEristalis tenax
54
Pode-se classificar osconforme as espécies caractenstícaso que indica o forte LL'J'V1i".V entre um organismo e seu ambiente. Oscursos superiores de um de águas rápidas e bem oxigenadas,condições perfeitas para pequenos que vivem bem em talambiente. Hábitats em terras baixas, onde a água rica
l''''llOLlICdO. Este é também o ambiente do pítu.
(.>,.
CURSOS MÉDIOSMais abaixo a água aindamais largo e o gradiente aoíngreme, começam a. principal da correnteza,Nessas águas mais(página ao lado) pn,-nr,trorr
suas raizes. Os pequenos. imipt1'phr"r
de insetos, crustáceos eentre as plantas aquáticas rplhrF',pnt,
importante fonte de
Água rica em oxigênio
Pitu
Água menos turbulenta
força. Como o curso ficao rio flui torna-se menos
longe do cursode silte e lodo.
Água defluxo
CURSOS INFERIORESNos baixos cursos elos rios,Silte e nutrientes tendem a UCLJVO'l,U-;'C
Isso enriquece o suprimentoos cursos inferiores abrigampartes diferentes do rioas partes mais limpas e deoxigênio - logo abaixo deEle usa suas sensíveisinvertebrados no leito doprefere águas mais lentaso lúcio vive próximo deesconder-se entre elas e
Bárbus
55
A FLORESTA TROPICAL é ....",..""'"
~~ Dossel (camadadas copas)--~~~~~~+-~~~~--
DE CABEÇA PARA BAIXOA preguiça pendura-se de cabeça
para baixo, usando as fortesgarras de seus três dedos.
Desloca-se assim pelas copas dasárvores, raramente descendo aochão. Possui uma camuflagem
formada por algas verdesque crescem em sua densa
pelagem - proteçãoindispensável contra onças,
seu principal predador.
macacos, usa sua fortedeslocar-se pelas
árvores - enrolandofirmemente a cauda numgalho, balança o corpo elança-se em direção aooutro galho escolhido.
Espera por suas presas,o morcego-nariz-de-(página ao lado), emponto seguro e
,h"to;,~'" Então, vale-se desensíveis ao calorem seus lábios) parae capturar sua presa,
A,",ron,""_"P e apanhando-apleno vôo.
Camadaintermediária
( Camada arbustivaCamada juntoao solo em apenas quatro anos,
torna-sepois quase nadaA perda dedestrói também
drversrdade ímpar da floresta.vida animal e vegetal que
np,on"rpr'p, poderia ter importânciae, o que é pior, algumas
possivelmente jamais<pll.lUd'Ud, e classificadas.
CAMADAS DA FLORESTAA copa da floresta tropical forma um ininterruptoemaranhado de ramos. Como recebe toda a luz doSol, essa camada abriga flores e frutas, bem comoanimais atraídos por elas. As plantas que vivem naszonas sombrias, mais abaixo, necessitam de menosluz. No nível do solo, surgem algumas poucasplantas somente quando uma grande árvore morre- o que permite que um halo de luz solaratravesse o dossel de folhas das copas.
;6
FilodendroA coleta de animais no densoemaranhado da floresta tropical nuncaé fácil. Muitos deles camuflam-se eoutros tantos vivem apenas em meio àsaltas copas. Este ecologista está usandoluz ultravioleta para atrair e capturarmariposas e outros insetos. A enormequantidade coletada no saco sob aarmadilha representa uma minúsculafração do número total de insetos dessaparte da floresta - ainda assim, aamostra provavelmente já contémcentenas de espécies diferentes, muitasdas quais jamais estudadas antes.A variedade de espécies de umecossistema chama-se biodiversidade.
CRIATIJRA DA NOITEO morcego-nariz-de-folha,gênero Carollia, habita asflorestas tropicais daCentral e daalgumas ilhas das
come insetos. Seuajuda a direcionargrandes orelhasa localização da presa.frugívoros, é consideradomangas e bananas. Outrosmorcegos alimentam-se depapel vital na polínízação
plantações degrupo de
, desempenhandomuitas espécies vegetais.
Marcas semelhantesàs dasjolbas
/
Focinho emforma defolha
A floresta tropical é um local muito úmidoa maior parte do tempo. Por isso, váriasplantas desenvolveram adaptaçõesespecíficas para assegurar a remoçãoda água da chuva de suas folhas.O excesso de umidade favorece ocrescimento de fungos, bactérias epequenas plantas "epífitas" - ou seja,que se apóiam em outras plantaspara crescer, como as orquídeas.Isso poderia reduzir a capacidade defotossíntese de algumas espécies. Asfolhas dos filodendros são recobertaspor uma grossa cutícula impermeável
·e um canal de escoamento bem no meio, que fazcom que a água escoe e goteje pelas pontasafi!adas. As bromeliáceas, ao contrário, são namaioria grandes epífitas com CUltas raízes, que asmantêm presas aos troncos e galhos das árvores.Suas folhas formam uma roseta que se enche deágua, pequenos animais e restos orgânicos - umaminirreserva de nutrientes para a planta.
EM MEIO AO TAPETE DE FOLHASA lenta e pesada víbora-do-gabão, na África ocidental, é amaior víbora existente, com comprimento de até 2 m. Suacamuflagem perfeita lhe permite ficar completamente imóvel,oculta na camada de folhas no chão, à espreita das presas.Quando um rato ou outro animal se aproxima, ela dá umbote rápido e injeta seu veneno mortal.
57
Ecologia humana EVOLUÇÃ1DAS PLANTAS SELVAGENSEstas diferltes espécies e gramíneas mostram alguns
estágios de sua evolu ão, que resultou no trigo. Asmudanças fora produzidas or seleção artificial, à medidaque as pessoas scoJhiam as Jantas com sementes maiores
ou outras aracterísticas desejáveis. Hoje o trigo é umelemento ess ncial na diet humana. Desenvolveram-seoutros cultiv s pelas mais diversas regiões do mundo -todos, poré ,eram mem ros da família das gramíneas.
A agricultura ai erou profund mente o relacionamento daspessoas com meio ambiente. Por meio dela, tornou-sepossível cri r uma reserva previsível de alimento, que
podia ser arm zenada e usa a conforme as necessidades.Os humanos ficaram men s dependentes das condições
naturais, dete inados estil s de vida desenvolveram-se,esta eleceram-se ivilizações, a técnica agrícola
perfeiçoou-se e a populaçãohumana começou a crescer.
ECOLOGICAMENTE, OS PRIMEIROS seres humanos assemelhavam-sea muitas outras espécies. Parte natural da cadeia alimentar,provavelmente eram consumidores primários (págs. 10-11),fonte de alimento dos maiores e mais poderosos consumidoressecundários. Valendo-se do fogo, das ferramentas e da capacidadede comunicação, os humanos deslocaram-se nacadeia alimentar e tornaram-se caçadores(consumidores secundários e até terciários).Mesmo dispondo de muitos instrumentos eferramentas, no entanto, os caçadores não podiamexceder a capacidade de sustento (págs. 32-33) deseu ambiente natural. O cultivo de alimentos mudoutudo, permitindo que os seres humanos aumentassema produtividade da terra, escapando à tirania dacadeia alimentar. Esse único avanço tornou oshumanos ecologicamente diferentes de todasas outras espécies, abriu a possibilidade de ~--_um tremendo aumento populacionale mudou a face do planeta.
CAÇA E COLETAAo longo da maior parte da História,os seres humanos foram caçadores e
coletores, baseando seu modo devida na coleta de sementes e frutas
e na eventual oportunidade de caçarum animal para complementar a
dieta. Alguns aborígines australianosainda vivem assim. Esse modo de
vida exige um conhecimentoprofundo da fauna e flora locais, desuas características e das mudanças
sazonais - nesse sentido, oscaçadores-coletores estão em
perfeita sintonia com o ambienteem que vivem. É impossível,
porém, estabelecer comunidadessedentárias, pois os caçadores-
coletores constantemente têm deexplorar grandes áreas, na busca
de novas fontes de alimento.
FONTES DE ENERGIAA descoberta de como produzir o fogo,
usando madeira ou pedras, abriu caminhopara que os primeiros humanos explorassem
novas fontes de energia. Com o fogo, pôde-se cozeralimentos antes inaproveitáveis.
58
Trigo primiti 0-
principal cer ai nostempos da G -ciae de Roma
Espelta - cruzamentoentre trigo primitivo(Triticum dicoccum)e uma graminea''l.. .\
. ~\- ,
Diminuição populacionaldo Grã-Bretanba no períododa Peste Negra
60.000
40.000
20.000
Ano
1200 1300 1400
A PULGA DA PESTEEsta praga disseminoua Peste Negra entre oshomens, picando-os
1500 para sugar seu sangue.1100
PESTE NEGRA-:::=--- A-população humana foi várias vezes
abalada por epidemias. Na Europa, emmeados do século XIV, vivia-se em comunidades
fechadas, com precárias condições de higiene.A partir de 1347, a Peste Negra (peste bubônica)
disseminou-se rapidamente nas populações,fazendo tantas vítimas que os mortos eramrecolhidos nas ruas, em carroças (à direita).
A doença era transmitida por pulgas parasitas deratos que, ironicamente, multiplicavam-se graçasaos depósitos de grãos construídos pelo homem.A Peste Negra continuou a devastar a Europa até
o final do século XIV. Houve um significativodecréscimo na população de toda a Europa
(como mostra o gráfico acima, referenteà Grã-Bretanha), mas a humanidade
recuperou-se da tragédia e. voltou a crescer.
Foiceprimitivade/erro
Ano
1000 1100 1900 2000
ENERGIA PARA O CRESCIMENTOA utilização do carvão, uma reserva primitiva de energia solar,colaborou para libertar o homem das influências dosmecanismos naturais de controle e contribuiu para o aumentocontínuo das populações. A energia adicional ampliou aprodução de alimentos, melhorou as condições de vida eestintulou o desenvolvimento tecnológico - em benefício atéda extração do próprio carvão (acima) - na medicina e naagricultura. A espantosa "explosão populacional" de anosrecentes pode ser identificada no gráfico à direita,que mostra o crescimento da humanidade.
./// ~~ Súbito aumentodo índice decrescimentopopulacional
12011 \.illll 1400 1500 1600 1700 1800
59
IIII
4
7
6
5
II Q
,~..cEe~ 3o"Dc:oEo"Oo,,"v-.ss::>Q.
o""
2
o PREÇO DA VISÃO DE CURTO PRAZOA crescente demanda de alimentos e os avanços tecnológicos no
setor pesqueiro acarretaram enorme pressão sobre as populações depeixes. Certas áreas de pesca - como a de arenque no Mar do Norte,
ou a de anchovas na costa do Peru - simplesmente desaparecerampor causa da atividade excessiva. Os ecologistas alertam para a
necessidade de permitir a reprodução dos animais selvagens, a fimde assegurar a sobrevivência das espécies. Infelizmente, o valor atualda captura tem ainda prioridade sobre as iniciativas de preservação.
Isso pode representar um desastre para os peixes e, em segundainstância, para as pessoas que dependem da pesca. O ideal,
portanto, é chegar aoequilíbrio ambiental,mantendo produções
sustentáveis.
CAUSAS E CONSEQÜÊNCIASEm algumas cidades, os ciclistas já sedefrontam com a necessidade de
proteger-se contra a poluição atmosféricado tráfego. Soluções tecnológicas, como
máscaras faciaís, podem resolver asconseqüências de um desequilíbrio
ambienta!. É bem mais difícil, porém, lidarcom as causas do problema, como o
excesso de veículos nas ruas e estradas.
Impacto humanoA PARTIR DA REVOLUÇÃO Industrial dos séculose XIX, o impacto humano sobre o ambienteenorme. A queima de combustíveis fósseis páreas e alterou a atmosfera, enquanto a L'-"_H'->"V~"",industrial fez milhões de pessoas trocarem a área ruralpor vilas e cidades - mesmo porque o avançoda mecanização reduziu drasticamente amão-de-obra para trabalhar a terra. O uso dee pesticidas aumentou a produção agrícola,capaz de alimentar uma população humanaTudo isso, porém, acarretou graves efeitos. Nãoprever as conseqüências de tantas mudançasAté agora, a ciência da ecologia apenas descobremodo as ações humanas afetam o ambiente. - emaneiras de reduzir e reparar os danos já causa
NA ATMOSFERAAltas chaminés e torres derefrigeração, alinhadas contrao céu, lançam nuvens defumaça e vapor de indústrias,instalações químicas etermelétricas. Esta é umavisão comum no mundoindustrializado. O preçoambiental dessa tecnologia,contudo, está se tornandocada vez mais alto.
60
Na moderna agriculturao cultivo de uma única
de planta em áreasCmonocuJtura) é comum, oproblema muito especial.
concentração de alimento permiteque algumas pragas, nortauças, se reproduzamem vasta escala. A com pesticidas, trazvários problemas: resistência aos produtos, as colheitasapresentam índices jJUL<::llLl""~l<:ll.lÇ prejudiciais ao homem, esubstâncias químicas não-biodearadáveis passam a fazer parte doambiente. Os estudos atualmente odesenvolvimento de biológicos (págs. 62-63).
Lagarta
EFEITOS DOS INSETICIDASApós a Segunda Guerra Mundial, novostipos de inseticida, como o DDT, foramconsiderados a arma principal nabatalha para erradicar pragas eaumentar a produção de alimentos.Ninguém considerou os efeitos queesses produtos não-biodegradáveisteriam sobre o ambiente e os outrosseres vivos. Em 1962, o livroPrimavera silenciosa, de RacheiCarson, chamou a atenção para osdanos provocados por tais substâncias.A autora apresentou evidências deque os inseticidas não matavamapenas pragas. Consumidores
secundários alimentavam-sede insetos envenenados econcentravam os pesticidasem seus próprios corpos.Em cada degrau dapirâmide trófica assubstâncias tóxicasconcentravam-se cadavez mais, criando grandeperigo para as criaturasdo topo da cadeiaalimentar, inclusive oshumanos. A escritoraalertou para o riscode não se ouvir mais ocanto dos pássaros naprimavera - e tambémpara o fato de que osseres humanos estavamameaçando sua própriaexistência.
complexas produzidas pelo homem,não podem ter suas moléculas
decompositores Permanecem, portanto, noa não ser poluir. Mais sério
L1U'>L"IILl"~ químicas tóxicas - há vários""'0"'''''''''' que polui o ambiente, prejudicando
intoxicaàdo pessoas. Muita gente defende o fimpelo menos até que se possa
lixo tóxico.
61
Ecologia atual
A TEORIA GAlA DA VIDA NA TERRAEm 1979 o britânico ]ames Lovelock, cientistamas não ecologista, propôs uma teoria da vidaque batizou com o nome da deusa grega Gaia.A tese baseia-se no pressuposto que a Terraé um organismo vivo auto-regulável,que se ajusta às mudanças para mantercondições favoráveis à vida (mais ou menoscomo os animais de sangue quente regulama temperatura do corpo). A proposta deLovelock sugere que a vida na Terra terácontinuidade, independentemente da açãodos seres humanos. O que não se sabeé se a espécie humana estará incluída entreas formas de vida sobreviventes.
OS SERESHUMANOS são hoje as mais influentesNossas atividades, da extração mineral àurbanização, ocorrem em tamanha escala queprofundas no ambiente. A composição da atmoA água está sendo poluída em todos os estágiosEmpregam-se cada vez mais substâncias .raro tóxicas, no controle de pragas e em n1",,,r',~~
de animais marinhos diminuem em ritmoevitar sua extinção. Recursos valiosos, que nãocontinuam a ser utilizados em materiais e bensdas atividades humanas são variados e in lrY1P1"'JI\,P,<.:
ponto em comum: não se pode prever suassem uma compreensão global do complexoEmbora a ecologia não se destineproblemas ambientais, seu objetivo édos relacionamentos entre os seres vivos e o mejá propõem meios e modos de concentrar atinão se contraponham ao ambiente. E alertamde tudo o que o ser humano faz.
Caracol Englandina
COMPLEXIDADES DO CONTROLE BIOLÓGICOO caracol-gigante-africano, mostrado abaixo em tamanho natural, foiintroduzido nas ilhas Pacífico Sul inicialmente como fonte de alimento.Descobriu-se, porém, que a espécie devorava vasta quantidade da vegetaçãonatural e até parte das plantações, Para resolver o problema, introduziu-seum outro caracol bem menor, predador do primeiro, o Englandina, naesperança de que ele diminuiria o número de caracóis gigantes.Infelizmente, o Englandina decidiu predar o pequeno caracol nativoPartula, que nada tinha a ver com o caso e acabou completamenteextinto em algumas ilhas. Um programa internacional de reprodução
tenta agora salvar o Partula, reintroduzindo-o em seushábitats. Trata-se de um caso em que
a ecologia busca reparar o erro cometidojustamente pela falta de um melhorconhecimento ecológico.
Caracol-gigante-africano
62
mf'rir"no" foi um marco históricovac.IUjllOlllU. Reconhecendo a necessidade de ação
um programa deselvagem protegida. Essauma espécie, na verdade,
ínt,prr,orlí"r,oí, são indispensáveis para aterão êxito, no entanto, se
ajudam a reduzir as concentrações(poluída em níveis
fósseis). As florestashábitat para u
constituem ricoespécies, ao contrário das
plantações "IUI.'U~U"UlCp de árvores de madeira macia.
Superfície da águaTubo de respiração
Larva do mosquito
CONTROLE DE DOENÇAOS mosquitos transmissores da
malária podem ser controlados compesticidas. Eventualmente, porém,
eles adquirem resistência ao veneno.A compreensão ecológica do ciclo devida dessa espécie e de sua posição
na cadeia alimentar levaram asoluções alternativas. Uma fina
camada de óleo, espalhada sobreas águas onde vivem as larvas,
bloqueia-lhes o tubo respiratório,eliminando-as. Métodos biológicos
incluem a introdução de peixes quese alimentam das larvas de mosquitos
sem provocar efeitos colateraisindesejáveis no meio ambiente.
MANUTENÇÃO DOS CARDUMESEliminar a população jovem de umaespécie, antes que ela se reproduza,implica o fim da própria espécie - ea falência de atividades rentáveis.Foi o que ocorreu com algumasimportantes áreas pesqueiras.Para evitar isso, leisinternacionais fixamo tamanho mínimodo peixe a sercapturado. Paragarantir que a leiseja cumpridafiscais medem opeixe à vendanos mercados.
63
ÍndiceAabutres 48acácia 48adaptação 27, 36-37agricultura 20-21, 58-61alga 21alga marinha 42-43Allee, Warder Clyde 32anéis de crescimento 29, 45anêrnona-do-mar 43anta 25antílopes 48aquecimento global ver efeitoestufaaranha 25, 31aranha-do-mar 39arara 32arganaz 28arraia 39
Bbacalhau 38-39bactérias 14-15, 21barbo 55berbígão 5besouro 27biodiversidade 57biomas 7-8biomassa 10bisão 63bomba calorímetra 11
ccactos 41cadeia alimentar 12-13canguru 27capacidade de sustento 32caracol 14caranguejo 42carboidratos 9cascavel 40celulose 14chuva 16chuva ácida 17ciclo
da água 16-17do carbono 18-19do nitrogênio 20-21
Clements, Frederic E. 34, 36clorofila 8-9competição 26-27consumidores 10-11controle biológico 30, 62-63controle populacional 30-31
coral 46-47coruja 10, 28, 44-45cupim 49
DDDT61decompositores 14-15desequilíbrio ambiental 60-63desertos 40-41detritívoros 14-15diagrama kite 25
Eecolocalização 36-37ecossistema 7-8, 36efeito estufa 16, 19elefante 32Elton, Charles 26, 29, 30emberíza-das-neves 53energia
armazenagem de (plantas) 9transferência de 10-11
eperlano 50-51epífitas 57erosão 22-23escorpião 41esfagno 52esgoto, tratamento de 15esmerilhão 53espécies, distribuição das 24-25espelta 58esporos 15estômato 9estrela-do-mar 42estuários 50-51evolução 36-37explosão demográfica 59
Ffalcão 41fítoplâncton 38-39florestas
temperadas 44-45tropicais 56-57destruição das 56
folhas 8-9fotossíntese 8-9fungo 15, 31, 33
Ggafanhoto 31Gaia, teoria 62Gause, G. F. 27gazela-de-Grant 49gnu 49Grande Barreira de Coral 47
H IJHaeckel, Ernst Heinrich 7herbívoros 48hifas 15inseticidas 61jibóia 56
Llabrídeo 47lagarto 41lagos 54-55larva (de insetos) 54lebre-das-montanhas 53lemingue 28lêmure 24lesma 14levedura 33lignina 15linguado 50liquens 52litoral 42-43lixo 61Lovelock, James 62
MNmarcação de animais 29marés 42-43marfim 63mariposa 53migração 28, 49minhoca 14montanhas 52-53morcego 36-37, 57mutualismo 46nichos ecológicos 26-28níveis tróficos 10-11nódulos 20
ooceanos 38-39, 46-47Odum, Eugene P. 9olmo 31ouriço-do-mar 42
Esag9costeira 34-35panda-gigante 27pântanos 16parasitismo 46peixe
-agulha 39-anjo 46-rnandarim 46-palhaço 46-porco 47
periq ito 32pesca 60
Peste regra 59pH 17 23pígme tos 9
~~~~~açãO 7polui ão 15, 60-61polvo 38pomb 33popul ções 28-29
pradaf' as 48-49praga 30, 61
co trole natural de 30
preguJ' ça 56produ ores primários 8pulgã 33quadr do 24, 34
Rkranún1ulo 54rapos~ 27rato-c nguru 41recicla em 14-15recifes 46-47reflore tamento 63rena 3Rbizo ium 20rios 5 -55salmã 19sa van3js 48-49sobrevrência, estratégias de 32-33;'Gtainha~lTansle ,Arthur 36tatuzín o 15teia alimentar 12-13tentilh 026tordo ·1trigo 5 -59truta 5tuatartubarãurtiga
vvairão 55veado 7vegeta ão 34-35vegeta ào clímax 34, 44víbora1do-Gabão 57zooplâhcton 38
CréditosAgradecimentos especiais a:Mike Quorm, Robin james (WeymouthSea Life Centre); Clifton Nurseries (MaidaVale); Michael Exeter (National RiversAutbority); Sue Dewar, FrankGreenaway, Mark O'Shea, Peter Rodway,Henry Schofield (produção de fotografia);Martin Stenning (University of Sussex),Sharon Jacobs (leitura técnica); JaneBurton, Peter Chadwick, Phil Crabb,Philip Gatward, Steve Gorton, Dave King,C. Laubscher, Andrew McRobb, SteveSchott, Karl Shone, Clive Streeter, KimTaylor (fotografias adicionais).
llustrações: Stephen Bull, Richard Ward,Dan Wright.
Índice: Jane Parker.
Fotos cedidasa=alto; b=baixo; c=centro; d=direita;e=esquerdaAssociated Press. 63ceBettman. 61adCamera Press,/Wil!iam Vandivert.· 30aeCarnegie Institution of Washington: 34aeBruce Coleman/Dauid R. Austen' 59bdl[ane Burton: 27ce, 32adljohn Cancalost.41bel Alain Compost. 25bclPeter Dauey:49a, 49celFrancisco.f. Erize: 25cellnigoEuerson. 12ael M.P.L. Fogden: 40c, 56cdljeff Foot: 19c, 29ad, 63ae/OliverLangrand. 53ael Gordon Langsbury: 53clLuiz Claudio Marigo: 57ael M. TimothyO'Keefe: 15adlNorman Pye: 21 cdlHansReinbard: 17ce, 27ac, 41adl Leonard LeeRue: 48cdlNancySefton: 47celUwe Walz:
51 celBill Wood: 47b1G. Ziesler. l ôce.Ecoscene. 56bl.f. Farmar: 11 cd/AndreD. R. Broum. 23cMary Euans Pieture Library: 15ae, 59cdPranh Greenaioay. 12ad, 36b, 37ae, 37 d,37beGreenpeace/Germain. 63cdHulton Deutsch: 7aeImage Banh/fules Zalon. 13acSandy Lovelock: 63cdNational Academy of Sciences,Washington: 32ceNHPAlAndy Callou» 37ad/Scottjohnso47 cdOxford Scientific Films: Iôae, 19bd, 38cAnimais Animais: 27bel Doug Wechsler:13adl Katbie Athinson. 27acl, 32ae, 38a J.A. Cooke: 31cl Laurence Gould: 24bclAlastair Macliioen. 29celjohnMacCammon: 29bel Ricbard Packuocd:
64
21 ael icbael W. Ricbards. 32cl FrithjofSkibbe: 25cdl Harold Taylor: 9"d, 12bd,13bel auid Tbompson: 31bel RonaldToms: Obe, 54ael Kim Westerskov: 60,60cPlanei iartb Pictures/Ken Lucas. 41ael
Panos ictures/Trygoe Bolstad. 23bl HeidiBradn r. ó lbeRoyal oeietylEric Hulten. 36aeScienc Photo Library/jobn Burbridge.5'1Jdl ne Feldman, NASA GSFC: 39adlAdam fEart-Davis. 20cel NASA: 51adlDauid fatterson: 27aeUniuer. ity of Georgia, USA. 9cdZefa/P. Raba: 40ael D.Baglin: 58be
d~COLOGliAComo se organizam as cadeias alimentares? • Os leminguesde fato cometem suicídio? • Por que há mais seres humanos
do que tigres? • Como as minhocas ajudam a mantera vida na Terra? •O que é ecossistema?
Ache as respostas para estas e outras questões numafascinante viagem pela ecologia. Fotografias supercoloridas deanimais, plantas e ecossistemas revelam idéias e descobertas
que mudaram nossa compreensão de mundo.
AVENTURA .-. ,. NA CIÊNCIA
Aventura na ciência é uma série de guias visuais altamenteinformativos que contam a história da ciência desde
a Antiguidade até nossos dias.
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abrangídas pelos currículos escolares.
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