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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
INSTITUTO FEDERAL DE ENSINO DO PIAUÍ
DISCIPLINA: BIOLOGIA- ECOLOGIA
PROFESSORA: JEANE 
FUNDAMENTOS DA ECOLOGIA
 
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Questão:
- Primeira atitudes para proteger o ambiente?
- Procurar compreender a intrincada rede que interliga os seres vivos e o meio.
CONCEITOS BÁSICOS EM ECOLOGIA
O QUE É ECOLOGIA? Grego: Oikos = casa, logos = estudo, ciência → Estuda as relações entre os seres vivos e o ambiente em que vivem – Ernst Haeckel em 1866 → É multidisciplinar. Engloba: Biologia, Física, Química, Ciências Econômicas e Sociais. 
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B I O S F E R A – 1875 – Eduard Suess
É a região do ambiente terrestre onde há seres vivos. 
 - A biosfera estende-se desde as profundezas dos oceanos até o topo das mais altas montanhas.
 - A maioria dos seres vivos habita regiões situadas até 5.000 m acima do nível do mar.
 - Nos oceanos, a maioria dos seres vivos vive na faixa que vai da superfície até 150 m de profundidade, embora algumas espécies de animais e bactérias vivam a mais de 9.000 m de profundidade. 
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 FIGURA 13.2 PAG. 289
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POPULAÇÕES, COMUNIDADES E BIÓTOPOS
 POPOPULAÇÃO é um conjunto de seres vivos de mesma espécie que vive em determinada área geográfica. 
COMUNIDADE BIOLÓGICA é o conjunto de populações de diferentes espécies que vivem em uma mesma região. → Também chamada BIOTA ou BIOCENOSE.
 - Exemplo: A comunidade de uma floresta, compõem-se de populações de várias espécies de arbustos, árvores, pássaros, formigas, microrganismos, etc., que convivem e se inter-relacionam. 
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BIÓTOPO : É a região ambiental em que vive a comunidade biológica (biocenose ou biota). Compreendem aspectos físicos e geoquímicos do meio. No exemplo da floresta, o biótopo é a área que contém o solo (com seus minerais e água) e a atmosfera (com gases, umidade, temperatura, grau de luminosidade etc.)
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CLIMA
 Resulta da ação combinada de luminosidade, temperatura, pressão, ventos, umidade e regime de chuvas (i.e. fatores físicos que atuam em uma região). → A temperatura ambiental é uma condição ecológica decisiva na distribuição dos seres pelo planeta; poucas espécies conseguem viver em lugares extremamente quentes ou frios.
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Figura 13.3 pag. 290
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HÁBITAT E NICHO ECOLÓGICO 
HÁBITAT é o ambiente em que vive determinada espécie ou comunidade, caracterizado por suas propriedades físicas e bióticas. → Quando dizemos que certa espécie vive na praia e que outra vive na copa das árvores, estamos nos referindo aos hábitats dessas espécies.
NICHO ECOLÓGICO É o conjunto de relações e atividades próprias de uma espécie, ou seja, o modo de vida único e particular que cada espécie explora no hábitat (Charles Elton). →
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Isto, é: tipos de alimento, reprodução, moradia, inimigos naturais, hábitos, estratégias de sobrevivência etc.
Figura 13.4 pág. 291
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Visões sobre Nicho Ecológico (Ernst Mayr)
Visão Clássica: Haveria milhares de nichos em potencial em uma região, alguns dos quais estão ocupados pelas espécies que ali vivem. Segundo esta interpretação, o nicho é uma propriedade do ambiente.
Ecologistas: consideram o nicho como uma propriedade da espécie que ocupa, ou seja, o nicho ecológico é entendido como uma projeção daquilo que a espécie necessita do hábitat.
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X
COMPETIÇÃO E O PRINCÍPIO DE GAUSE
Em época de alimento escasso espécies que comem capim competem entre si.
Plantas cujas raízes ocupam a mesma região do solo competem por água e nutrientes.
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Princípio de Gause ou Princípio da Exclusão Competitiva → Os nichos ecológicos são mutuamente exclusivos e a coexistência de duas ou mais espécies em um mesmo hábitat requer que seus nichos sejam suficientemente diferentes.
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ECOSSISTEMA
É o conjunto dos relacionamentos que a fauna, flora, microorganismos e o ambiente, composto pelos elementos solo, água e atmosfera mantém entre si. Todos os elementos que compõem o ecossistema se relacionam com equilíbrio e harmonia e estão ligados entre si. A alteração de um único elemento causa modificações em todo o sistema podendo ocorrer a perda do equilíbrio existente. → 
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Se por exemplo, uma grande área com mata nativa de determinada região for substituída pelo cultivo de um único tipo de vegetal, pode-se comprometer a cadeia alimentar dos animais que se alimentam de plantas, bem como daqueles que se alimentam destes animais.
Um ecossistema pode ser tanto uma floresta, um lago, uma ilha, um recife de corais ou um aquário auto-suficiente.
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O maior ecossistema do planeta é a própria biosfera, considerada em sua totalidade.
Figura 13.7 pag. 292
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 Cadeias e teias alimentares
É a série linear de organismos pela qual flui a energia originalmente captada pelos seres autotróficos fotossintetizantes e quimiossintetizantes. Cada elo da cadeia, representado por um organismo, alimenta-se do organismo que o precede.
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 Um organismo pode participar de diversas cadeias alimentares, até mesmo em níveis diferentes. O homem, por exemplo, possui alimentação variada, participando tanto como consumidor primário, secundário..., e por isto é chamado onívora (do latim omnis = tudo e vorare = comer, devorar).
Teias alimentares ou redes alimentares → Compõem-se de diversas cadeias alimentares interligadas por meio de linhas, que unem os diversos componentes da comunidade entre si, evidenciando suas relações alimentares.
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Figura 13.9 pag. 294
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 Níveis tróficos em ecossistemas terrestres e aquáticos
Ecossistemas terrestres → A maioria dos produtores são plantas como árvores, arbustos e plantas herbáceas.
Ecossistemas aquático (mar e grandes lagos) → Os produtores são seres microscópicos, principalmente bactérias e algas, que flutuam próximo à superfície, constituindo o fitoplâncton ou plâncton fotossintetizante. 
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No mar e nos lagos, os consumidores primários são os constituintes do zooplâncton, ou plâncton não-fotossintetizante; estes são protozoários, pequenos crustáceos, vermes, moluscos e larvas de diversas espécies e algumas espécies de peixes.
 
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ENERGIA E MATÉRIA
NOS ECOSSISTEMAS
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Fluxo de energia e níveis tróficos
O sol é o principal responsável pela existência de vida na Terra.
Em primeiro lugar, porque as radiações solares aquecem o solo, as massas de água e o ar, criando um ambiente favorável à vida.
Em segundo lugar, porque a luz solar é captada pelos seres fotossintetizantes e transferida de um organismo para outro, ao longo das cadeias alimentares, permitindo a existência praticamente de todos os ecossistemas da Terra.
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A energia luminosa captada por algas, plantas e bactérias fotossintetizantes é utilizada na produção de substâncias orgânicas, nas quais fica armazenada como energia potencial química. Ao comer seres fotossintetizantes, os consumidores primários aproveitam a energia contida nas moléculas das substâncias orgânicas ingeridas, utilizando-a em seus processos vitais, inclusive na síntese de suas próprias substâncias orgânicas. Os consumidores secundários, por sua vez, ao comer consumidores primários, utilizam as substâncias destes como fonte de energia, e assim por diante.
A transferência de energia na cadeia alimentar é unidirecional. 
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Figura 14.3
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Pirâmides de energia
 Biomassa → È a massa total orgânica contida em um ser vivo (ou em um conjunto de seres vivos). Ela reflete a quantidade de energia química potencial disponível para o nível trófico seguinte.
Figura 14.4
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Quanto menos níveis tróficos uma cadeia alimentar apresenta, menor será a dissipação energética ao longo dela, uma vez que as maiores perdas de energia acontecem, precisamente, na transferência de matéria orgânica de um nível trófico para outro.
Produtividade
Primária 
 Produtividade Primária Bruta (PPB) → É O total de energia luminosa efetivamente captada pelos seres autotróficos, ou seja, a quantidade de energia que os seres fotossintetizantes conseguem converter em biomassa, em determinado intervalo de tempo.
Produtividade
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Produtividade Primária Líquida (PPL) → Parte da energia luminosa armazenada na matéria orgânica é gasta na respiração celular do próprio organismo fotossintetizante, para suprir suas necessidades básicas de sobrevivência. A energia armazenada na biomassa dos produtores, medida durante um determinado intervalo de tempo, constitui a PPL. É essa energia que está realmente disponível para o nível trófico seguinte.
 PPL = PPB – R
 R = Respiração celular
 
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Figura 14.7
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Produtividade Secundária Líquida (PSL) → Refere-se à quantidade de matéria orgânica armazenada no corpo de um animal herbívoro em determinado intervalo de tempo; ela corresponde à energia que o herbívoro conseguiu absorver dos alimentos que ingeriu, já subtraído o que foi gasto para manter seu metabolismo.
Por exemplo, com uma tonelada de alfafa pode-se alimentar um bezerro ou trezentos coelhos. A quantidade de carne produzida pela alfafa será a mesma, mas os coelhos estarão prontos para o abate em 30 dias, enquanto o bezerro em 120 dias. Portanto a PSL dos coelhos é quatro vezes maior que a dos bezerros.
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Figura 14.8
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 Ciclos Biogeoquímicos
 Com a morte dos organismos ou perda de partes de seu corpo, a matéria orgânica é degradada, e os átomos que a constituíam retornam ao ambiente, onde poderão ser incorporados por outros seres vivos. Uma vez que os átomos dos diversos elementos químicos que faziam parte de seres vivos voltam ao ambiente não-vivo, fala-se em ciclos biogeoquímicos , para se ressaltar o fato de que os elementos químicos circulam entre seres vivos (biosfera) e o planeta (atmosfera, hidrosfera e litosfera) .
Se não houvesse esse reaproveitamento dos componentes da matéria dos cadáveres, átomos de alguns dos elementos químicos fundamentais para a constituição de novos seres vivos poderiam se esgotar.
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O processo de reciclagem dos átomos na natureza é realizado principalmente por certos fungos e bactérias decompositores. Nutrindo-se dos cadáveres e das fezes dos mais diversos seres vivos, os decompositores promovem a degradação destes, transformando as moléculas de suas substâncias orgânicas em moléculas mais simples, que passam para o ambiente não-vivo e podem ser reutilizadas por outros seres como matéria-prima para a produção de suas substâncias orgânicas. 
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Ciclo da Água
Pequeno ciclo da água → È aquele do qual não participam os seres vivos. Nele, a água dos oceanos, lagos, rios, geleiras e mesmo a embebida no solo evapora, passando a forma gasosa. O vapor condensa-se e origina nuvens para retornar a crosta terrestre na forma de chuva.
Grande ciclo da água → É aquele do qual participam os seres vivos. 
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Figura 14.9
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Ciclo do carbono
Figura 14.10
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Combustíveis fósseis
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Ciclo do nitrogênio
O ciclo do nitrogênio consiste na passagem de átomos de nitrogênio de substâncias inorgânicas do meio físico para moléculas orgânicas constituintes dos seres vivos (proteínas, ác. Nucléicos etc.), e vice-versa; 
Atmosfera 79% de N2; 
Bactérias fixadoras de nitrogênio - rizóbios;
Algumas plantas conseguem aproveitar diretamente a amônia, mas o composto nitrogenado mais empregado pelos vegetais é o nitrato (NO3¬) .
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Nitrificação - processo de formação de nitratos – bactérias nitrificantes.
Nitrossomonas – realiza a oxidação da amônia, processo em que essa substância se combina com moléculas de oxigênio produzindo nitrito (NO2¬).
O nitrito é tóxico para planta. Ele é oxidado por bactérias do gênero Nitrobacter que o transforma em nitrato.
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Desnitrificação – degradação de compostos nitrogenados liberando gás N2. bactérias desnitrificantes 
Adubação verde – o cultivo de leguminosas, que abrigam em suas raízes bactérias fixadoras, aumenta a quantidade de nitrogênio disponível no solo. 
Plantações consorciadas e rotação de cultura.
Fixação industrial do N2 – fabricação de adulbos.
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Ciclo do oxigênio
Consiste na passagem de átomos de oxigênio de compostos inorgânicos do ambiente para substâncias orgânicas dos seres vivos, e vice-versa. Trata-se de um ciclo complexo, pois o oxigênio (O) é utilizado e liberado pelos seres vivos na forma de substância diversas, como gás carbônico (CO2), gás oxigênio (O2) e água (H2O). O principal reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera, onde esse elemento se encontra na forma de gás oxigênio e de gás carbônico.
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Figura 14.15
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Camada de ozônio que protege a Terra
Nas camadas mais altas da atmosfera, uma das formas de radiação ultravioleta emitida pelo Sol (ultravioleta curta) causa a ruptura de uma certa quantidade de moléculas de gás oxigênio (O2), com liberação de átomos isolados, que imediatamente reagem com moléculas de gás oxigênio, formando o ozônio(O3). Essa reação ocorre em altas altitudes entre 20 Km e 40 Km.
O ozônio forma, na alta atmosfera, uma camada que constitui um escudo protetor contra a penetração de um tipo de radiação ultravioleta do Sol (a ultravioleta longa), muito prejudicial aos seres vivos. Se essa radiação atingisse livremente a superfície do planeta, muitos dos organismos atuais morreriam. A radiação ultravioleta longa lesa e aumenta significativamente a taxa de mutação dos genes, por isso é um dos principais fatores responsáveis pela ocorrência de câncer de pele.
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Figura 14.16
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Sobre o continente antártico, no Pólo Sul, há uma grande área em que a camada de ozônio está anormalmente rarefeita, o que é chamado popularmente de “buraco”. Em certas épocas do ano (setembro e outubro), a área desse “buraco’ aumenta, e há maior passagem de radiação ultravioleta, que mata grande quantidade de plâncton fotossintetizante, afetando toda a vida animal na região.
O Principal destruidor da camada de ozônio é a liberação na atmosfera, de gases do grupo dos clorofluorcarbonos, chamados apenas de CFC. Os CFCs são gases sintéticos (produzidos em laboratórios e indústrias), utilizados em aerossóis, compressores de geladeiras e liberados durante a fabricação de certos tipos de plásticos utilizados em embalagens.
01 molécula de CFC pode destruir 100 mil moléculas de ozônio.
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Ciclo do fósforo
Faz parte do material hereditário e das moléculas de ATP;
As plantas obtêm fósforo do ambiente ao absorver fosfatos dissolvidos na água e no solo;
Os animais obtêm fosfatos na água e no alimento;
A decomposição da matéria orgânica devolve o fósforo ao solo ou à água. Sendo levado para os lagos ou mares é incorporado às rochas. Quando as rochas se elevam, são decompostas e transformadas em solo.
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Uma parte dos átomos de fósforo é reciclada localmente, entre solo, plantas, consumidores e decompositores, tempo relativamente curto - Ciclo de tempo ecológico.
Outra parte é sedimentada e incorporada às rochas. Tempo mais longo – ciclo de tempo geológico.
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Ciclo do fósforo
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OBRIGADOOOOOO...
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