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Aula 5 – Bioclimatologia Definição: É o estudo dos fenômenos naturais do ambiente, influenciando a vida animal e vegetal; Estudo da inter-relação entre clima, solo, planta e animais, ramo da ecologia que estuda as reações e adaptações dos organismos vivos no ambiente em que vivem. Bioclimatologia animal: É a ciência que busca entender as relações existentes ente os elementos climáticos e a fisiologia animal, tendo como meta o bom desempenho de acordo com o potencial genético. Variação na temperatura: • Animais ectotérmicos, pecilotérmicos, heterotérmicos ou animais de sangue frio: Ajustam sua temperatura corporal em relação a temperatura ambiental. o Exemplos: muitas espécies de répteis e peixes. • Animais endotérmicos, homeotérmicos ou animais se sangue quente: sua temperatura não oscila, se mantém constante, resultado de seu metabolismo. o Exemplos: mamíferos e aves. o Ursos não hibernam, mas entram em letargia. A marmota (pequeno porte) hiberna. Rato-canguru → sua temperatura na hibernação chega a 0°. o Conforto térmico: importante pois o animal se encontra num ambiente de equilíbrio térmico e não precisa se adaptar as condições do clima. O animal apresenta o máximo desempenho produtivo. Abaixo da temperatura crítica inferior – hipotermia. Acima da temperatura crítica superior – hipertermia. ▪ Importância do conforto animal: na termoneutralidade, o gasto de energia para a manutenção do animal ocorre em um nível mínimo e, dessa forma, a energia metabolizada pode ser direcionada quase que na totalidade para os processos produtivos, não ocorrendo o consumo de energia de que todo e qualquer mecanismo de termorregulação necessita. Radiação solar e suas implicações no conforto térmico: A radiação solar é uma energia eletromagnética de ondas curtas, que atinge a Terra e é a fonte principal de calor no ambiente, portanto é imprescindível para a vida na Terra. Da energia solar, grande parte é perdida na atmosfera, da seguinte forma: 1. Por reflexão: 30% são refletidas pelas camadas de nuvens de volta para o espaço, e 6% são refletidas pela superfície terrestre; 2. Por absorção: 15% são absorvidas na atmosfera pelo vapor de água, CO2 e partículas (aerossóis) e 3% são absorvidas na ionosfera, na formação de ozônio; 3. Por dispersão: 15% são dispersadas pelas partículas sólidas e gasosas. Portanto, da radiação solar, apenas 31% atingem a superfície terrestre. Termorregulação: Processo de controle da temperatura corporal de um animal em um ambiente qualquer, quando o animal não se encontra em termoneutralidade; Os animais, para estarem em homeotermia, necessitam de uma constante troca de calor, e os principais mecanismos são: radiação, convecção e, a evaporação. • Radiação: a radiação é a transferência de energia térmica de um corpo para o outro, através de ondas eletromagnéticas. Qualquer superfície, cuja temperatura esteja acima do zero absoluto (-273,15°C ou 0°K), emite radiação térmica. O fluxo de calor nesse processo depende da temperatura e da natureza da superfície da pele – por exemplo, animais de cor clara refletem mais radiação que animais de cores escuras; • Convecção: A convecção é a transferência de energia através de um fluido líquido ou gasoso. A corrente de fluido absorve energia térmica em um dado local e, então, desloca-se para o outro lado, onde se mistura e transfere energia. Ocorre a transferência de energia devido à movimentação de ar, cujas moléculas são de corpos mais quentes para os mais frios, portanto os fatores nesse processo são a movimentação do ar e a extensão da superfície corporal. A convecção pode ser natural ou passiva quando ocorre o deslocamento do fluido por diferença na densidade; mas pode ser forçada ou ativa, quando o deslocamento do fluido ocorre por forças ativas, como bombas, ventiladores, mecanismos geradores de ventos ou turbulências. • Evaporação: é a transferência de calor pela passagem das moléculas de água ao ar, sob a forma de vapor. Esse mecanismo de dissipação de calor pode ocorrer na pele e nas vias respiratórias. É um processo muito importante, pois em temperaturas elevadas a maior parte da dissipação de calor ocorre por evaporação. O animal perde calor quando a água contida no suor, na saliva e nas secreções respiratórias é transformada em vapor de água. A perda do calor por evaporação é contínua, mesmo em condições termoneutras, devido à ocorrência de difusão de água através da pele (sudorese) e vapor de água nas vias respiratórias. Efeito do estresse térmico e termorregulação nos animais: • É definido como sendo o resultado da inabilidade do animal em dissipar calor suficientemente para manter a sua homeotermia. • O estresse atua em detrimento do bem-estar do organismo; • Estresse é a soma de respostas do organismo à agressão de ordem física, psicológica, infecciosa e outros capazes de perturbar-lhe a homeostase. • Para cada espécie de animal existe uma faixa de temperatura de conforto térmico. Além das diferenças entre espécies, varia também de acordo com a cor da raça, idade, peso corporal e outros fatores que interferem na termoneutralidade. • O animal sobrevive com estresse extremo e grande desgaste, portanto com grande prejuízo no desempenho. • O limite de sobrevivência do animal é atingido no limite inferior da hipotermia ou no limite superior da hipertermia. • Os animais diferem quanto às altas temperaturas que podem suportar • A tolerância à temperatura extrema pode variar com o tempo de exposição, e um certo grau de adaptação à exposição por um longo tempo na temperatura próxima do limite térmico possa ocorrer. SÍNTESE DA UNIDADE: • A temperatura dos organismos é determinada pelas trocas de energia com o ambiente externo; • A temperatura exerce controles importantes sobre os processos fisiológicos por meio de seus efeitos sobre enzimas e membranas; • Os ganhos de energia a partir do ambiente e as perdas de energia para ele determinam a temperatura de um organismo; • Modificar essa troca de energia com o ambiente permite a um organismo controlar sua temperatura; • Os animais modificam seu balanço energético principalmente por meio do comportamento, ajustando a eficácia da perda de calor convectivo e, nos animais endotérmicos, pela geração interna de calor; • Conforto térmico para animais homeotérmicos é quando o animal se encontra em um ambiente de equilíbrio térmico, ou seja, situação em que o animal não necessita mobilizar os recursos de termorregulação para se ajustar às condições ambientais, portanto, o animal não sofre estresse pelo frio ou pelo calor.
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