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` !Identificar conceitos e contextos históricos da biodiversidade Por William Barreto- Acadêmico de Ciências Biológicas. CONCEITO DE BIODIVERSIDADE Biodiversidade é a variedade de seres vivos (Plantas, animais, fungos e microrganismos.) da Terra, considerando todas as suas formas e interações. E= uma das caracterı́sticas mais complexas e vitais do nosso planeta, e talvez por isso não haja consenso entre os especialistas quanto a esse termo. Biodiversidade é um termo essencial na ecologia e apresenta-se basicamente em três nı́veis: I DIVERSIDADE GENÉTICA Foto: Shutterstock.com. DIVERSIDADE DE ESPÉCIES Foto: Shutterstock.com. DIVERSIDADE DE ECOSSISTEMAS BIODIVERSIDADE EM NÚMEROS Em nı́vel mundial, já foram catalogadas cerca de 1,8 milhões de espécies de plantas, fungos, animais e bactérias. Entretanto, estima-se que existam cerca de 8 a 10 milhões de espécies. POR QUE EXISTE DIFERENÇA ENTRE O CATALOGADO E O ESTIMADO? Essa diferença reside na carência de pesquisas de exploração dos diferentes ambientes da Terra para catalogação da vida existente. O mais preocupante é que, enquanto isso, muitas espécies são perdidas principalmente em razão da ação do homem. Foto: Alexasokol83/ Shutterstock.com. ! EspéciescatalogadasexibidasnoMuseuSenckenberg. DISTRIBUIÇÃO DA BIODIVERSIDADE NO PLANETA A maior biodiversidade do nosso planeta está nos trópicos, próximo à Linha do Equador. Quanto mais afastados dos trópicos estivermos, menor ela será. Em regiões temperadas, a biodiversidade também é baixa, diminuindo gradativamente em direção aos polos. Ela também diminui com o aumento da latitude. Portanto, as espécies estão distribuídas em nosso planeta de acordo com gradientes latitudinais de diversidade. Em relação à distribuição da diversidade ao redor do globo, conhecida como padrões de diversidade , observa-se que as comunidades das regiões temperadas apresentam espécies dominantes com uma grande quantidade de indivı́duos da mesma espécie. Já nas regiões tropicais, existem muitos indivı́duos de diferentes espécies. Há também uma tendência no aumento do número de espécies em regiões de baixas latitudes diminuindo em direção as latitudes mais elevadas. Um exemplo é a distribuição de corais ao longo do globo. Há uma diversidade de corais em função do gradiente latitudinal. Note que, nas baixas latitudes (próximo à Linha do Equador), as temperaturas são mais elevadas. Imagem: Fischer (1960, p. 66). ! Diversidadedecoraisemfunçãodogradientelatitudinal. DISTRIBUIÇÃO DA BIODIVERSIDADE NO BRASIL O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, com cerca de 12% de toda a vida natural do planeta. Nosso paı́s tem proporções continentais com diferentes zonas climáticas, variando entre semiárido, tropical úmido até áreas temperadas. Isso possibilita a formação de diversas zonas biogeográficas, tais como: Foto: Shutterstock.com. CAATINGA Foto: Shutterstock.com. CERRADO Foto: Shutterstock.com. MATA ATLÂNTICA Foto: Shutterstock.com. CAMPOS SULINOS OU PAMPAS Foto: Shutterstock.com. PANTANAL Foto: Shutterstock.com. FLORESTA AMAZÔNICA Além disso, nosso paı́s apresenta uma grande costa com enorme variedade de ecossistemas associados, tais como lagoas, lagos e manguezais. O BRASIL TEM 7.637KM DE LITORAL, QUE ABRIGA UMA ENORME FLORA E FAUNA LITORÂNEA. COM EXTENSOS ESTUÁRIOS, LAGOAS COSTEIRAS E MANGUES, MAIS DE 3.000KM DE RECIFES DE CORAL E HABITATS BENTÔNICOS QUE ATRAVESSAM AMBIENTES TROPICAIS, SUBTROPICAIS E TEMPERADOS, O BRASIL TEM ENFRENTADO SIGNIFICATIVOS DESAFIOS NA SUA CONSERVAÇÃO. (BRANDON et al., 2005, p. 8). AMEAÇAS À BIODIVERSIDADE Há décadas discutem-se problemas ambientais, em especial aqueles ligados à perda de biodiversidade. A drástica queda da biodiversidade está diretamente associada à perda acelerada do número de espécies vegetais, animais e de fungos, em especial nos paı́ses tropicais. O PLANETA VIVE UMA CRISE DE BIODIVERSIDADE, CARACTERIZADA PELA PERDA ACELERADA DE ESPÉCIES E DE ECOSSISTEMAS INTEIROS. ESSA CRISE AGRAVA-SE COM A INTENSIFICAÇÃO DO DESMATAMENTO NOS ECOSSISTEMAS TROPICAIS, ONDE SE CONCENTRA A MAIOR PARTE DA BIODIVERSIDADE. NO BRASIL, A PERDA E A FRAGMENTAÇÃO DE HABITATS AFETAM TODOS OS BIOMAS. ELA É MAIS GRAVE NA MATA ATLÂNTICA, ONDE A VEGETAÇÃO NATIVA FICOU RESTRITA A PEQUENOS FRAGMENTOS, MAS TAMBÉM ATINGE EXTENSAS ÁREAS NO CERRADO, NO PAMPA E NA CAATINGA. (GANEM, 2011, p. 7) Foto: Shutterstock.com. A diversidade se reflete na capacidade de os organismos sobreviverem após e durante um perı́odo não favorável ou adverso que altera as condições climáticas do planeta, modificando também a flora, a fauna e a micota. A GRANDE DIVERSIDADE DE ESPÉCIES FOI O QUE PERMITIU A RECUPERAÇÃO DA VIDA EM NOSSO PLANETA APÓS AS VÁRIAS CRISES PELAS QUAIS ELE PASSOU; MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS, MOVIMENTOS DE CONTINENTES, ERUPÇÕES VULCÂNICAS, CHOQUES DE METEOROS, ENTRE OUTROS FATORES QUE ALTERARAM E AINDA ALTERAM DRASTICAMENTE A VIDA SOBRE A TERRA. (ANDREOLI et al., 2014, p. 444) O desmatamento contribui de forma significativa para a perda de habitat e as mudanças climáticas. Nesse sentido, as alterações climáticas, tais como o aquecimento global, contribuem para a perda de habitat de várias espécies. O mamı́fero pangolim, nativo de florestas tropicais africanas, por exemplo, está ameaçado de extinção por conta da caça furtiva e da perda de habitat natural. O desmatamento e a exploração madeireira em florestas tropicais contribuem para a perda de habitat e as mudanças climáticas. Foto: Shutterstock.com. ! Pangolim,mamı́feroafricanoameaçadodeextinção. Foto: Shutterstock.com. ! Ursospolaressãoestenotérmicos. As mudanças climáticas, por sua vez, afetam a vida na Terra. As espécies que mais sofrem com essas alterações são as denominadas estenotérmicas (Seres vivos que não toleram grandes variações de temperatura.) , tais como os ursos polares, diferentemente de outros seres vivos, como o salmão, que são chamados eurialinos (Seres vivos que suportam grandes variações de salinidade.) . Evidentemente, seres vivos capazes de viver apesar das grandes oscilações ambientais têm vantagens adaptativas em relação àqueles que não são capazes. " VOCÊ SABIA A maioria dos peixes é estenoalina, o que significa que ou eles vivem na água salgada ou na água doce. Em relação às expectativas para um futuro nem tão distante, estima-se que cerca de 50% das espécies de mamı́feros, aves e répteis sejam perdidos nos próximos 300 a 400 anos. Essa tendência indica que o desaparecimento de populações é o prelúdio para a extinção de espécies. PERDA DA BIODIVERSIDADE NO BRASIL No Brasil, atualmente, um dos maiores problemas é o desmatamento. Entre julho e agosto de 2020, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) registrou um aumento de 34% na taxa de desmatamento da Amazônia nos últimos 12 meses. Foram mais de 9,2 mil km2 de florestas derrubadas. O mesmo perı́odo em 2018/2019 já tinha registrado um aumento de 50% em relação ao ano anterior. Gráfico: Terrabrasilis/INPE/ CC BY-AS 4.0. ! Gráficocomparativodosanosde2015/2016a2019/2020emrelaçãoaodesmatamentodaAmazôni a. Segundo um levantamento feito pelo projeto MapBiomas Alerta, mais de 99% dos desmatamentos registrados no Brasil em 2019 tiveram algum tipo de irregularidade, ou porque o desmatamento foi feito sem autorização legal ou porque avançou sobre alguma área proibida, como Unidades de Conservação (UC), terras indı́genas e A= reas de Preservação Permanente (APPs). O desmatamento em florestas tropicais do Brasil causa perda de biodiversidade no planeta. O impacto do desmatamento continuado em áreas com poucos remanescentes florestais e altos nı́veis de endemismo, como a Mata Atlântica,é muito maior. Foto: Joa Souza/Shutterstock.com. ! ExtraçãoilegaldemadeiranaReservaNaturaldaMataAtlântica,nomunicı́piodeItabela,suldaBahia. O vı́deo a seguir apresenta informações importantes sobre as diversas ameaças à nossa rica biodiversidade. Assista! BIODIVERSIDADE MARINHA X BIODIVERSIDADE TERRESTRE Biodiversidade marinha é o termo usado para se referir à variedade de organismos que vivem em ambiente marinho. Fauna, flora, microrganismos (fitoplâncton e zooplâncton) e ecossistemas marinhos associados, tais como manguezais, também compõem a biodiversidade de ambientes de água salgada. zooplâncton) e ecossistemas marinhos associados, tais como manguezais, também compõem a biodiversidade de ambientes de água salgada. Imagem: Shutterstock.com. A biodiversidade marinha é maior que a terrestre. Temos que levar em consideração que dois terços da superfı́cie do planeta são cobertos por mares e oceanos. Outro fator a ser considerado é que a vida no ambiente terrestre só teve inı́cio cerca de 3,5 bilhões de anos depois do surgimento de vida nos mares. Parece difı́cil conceber que há maior variedade de vida nos oceanos do que na Floresta Amazônica. Isso porque não conhecemos os mares, e mesmo para a ciência o ambiente marinho permanece um mistério. # SAIBAMAIS A vida nos ecossistemas terrestres depende muito dos ecossistemas aquáticos. A manutenção de elementos essenciais, como carbono, nitrogênio e fósforo, depende dos ciclos biogeoquı́micos que ocorrem predominantemente nos mares e oceanos, auxiliando a preservação e o equilı́brio no planeta. A perda da biodiversidade marinha não se dá somente pela poluição dos mares. No Brasil, cerca de 95% do comércio exterior é transportado via marı́tima. A água de lastro é responsável pelo transporte de animais exóticos nocivos. Esses organismos podem causar tanto o desequilı́brio de ecossistemas marinhos quanto afetar diretamente a saúde humana. Um exemplo é o caso do Vibrio cholerae. Essa bactéria se espalhou pelo mundo e afetou atividades de pesca e maricultura (Cultura em ambiente marinho, por exemplo, cultura de camarão, mexilhão e de peixes como a tilápia. ) , provocando diversos casos de cólera. Fonte: Shutterstock.com. ! Vibriocholerae. $ EXEMPLO Outro tipo de animais exóticos nocivos que causam distúrbios em ecossistemas no Brasil são os mexilhões dourados. Eles podem se incrustar sobre conchas e partes moles de moluscos bivalves e gastrópodes, eliminando as espécies nativas e contribuindo para a perda da biodiversidade nos oceanos. Além disso, causam grandes prejuı́zos econômicos, pois se incrustam em tubulações e bombas de captação e tratamento de água e também em sistemas de resfriamento de hidrelétricas e de barcos, aumentando os custos com manutenção de equipamentos e maquinário. CONCEITOS DE ESPÉCIE Não existe um único conceito de espécie. Os diversos conceitos não se excluem, não se invalidam. São abordagens diferentes que levam em consideração distintos aspectos biológicos, como veremos a seguir. A diversidade da vida deve ser estudada em todos os seus nı́veis: diversidade genética, diversidade de espécies, diversidade de ecossistemas. Contudo, a diversidade de espécies é, sem dúvida, a mais estudada. O conceito de espécie sofre grande influência do conhecimento de genética, assim como dos processos evolutivos. CONCEITO MORFOLÓGICO DE ESPÉCIE Nesse conceito, admite-se que uma espécie é um conjunto de seres com as mesmas caracterı́sticas morfológicas, ou seja, os seres assemelham-se entre si. Esse conceito não é bem aceito pela comunidade acadêmica, pois apresenta alguns problemas. Vamos citar, por exemplo, as espécies crípticas e politípicas, que apresentam dimorfismo sexual ou grande plasticidade fenotı́pica. CRÍPTICAS POLITÍPICAS CRÍPTICAS São espécies morfologicamente muito semelhantes entre si (somente o especialista no grupo é capaz de separá-las), mas que apresentam pequenas diferenças morfológicas ou fisiológicas e comportamentais, como as aranhas do gênero Paratrechalea. POLITÍPICAS Grupo de indivı́duos que apresentam diferenças nos padrões de pelagem, ou cor das asas, mas que são da mesma subespécie (ou raça geográfica), como as borboletas Heliconius erato. Foto: Shutterstock.com. Em casos de dimorfismo sexual, como na imagem acima, por exemplo, os machos da espécie Tragelaphus angasii são morfologicamente diferentes das fêmeas, apresentando diferentes padrões de coloração, ornamentos (como chifres) e tamanho dos indivı́duos adultos. Segundo o conceito morfológico de espécies, eles não poderiam se enquadrar como uma espécie. Um exemplo muito extremo de dimorfismo sexual é o caso do peixe-diabo (Melanocetus spp.). Enquanto as fêmeas são grandes (18cm), os machos não ultrapassam os 3cm de comprimento. Os machos dessa espécie vivem como parasitas no corpo da fêmea, retirando os nutrientes necessários para a sua sobrevivência. A fêmea possui uma antena bioluminescente em sua cabeça e, dessa forma, atrai presas para se alimentar. Esses peixes vivem em grandes profundidades, chamadas de zonas abissais. Imagem: Shutterstock.com. ! Peixe-diabofêmeacomdoispeixes-diabomachosagarradosaoseucorpo. CONCEITO EVOLUTIVO DE ESPÉCIE Segundo esse conceito, as espécies são linhagens (Linhagens são sequências de populações ancestrais que geram os descendentes atuais.) com tendências evolutivas próprias que evoluem a partir de outras linhagens. O grande problema desse conceito é conhecer a temporalidade, ou seja, como as diferentes linhagens evoluı́ram ao longo de determinado espaço de tempo. Imagem: Shutterstock.com. ! Evoluçãodocavalonosúltimos55milhõesdeanos. CONCEITO FILOGENÉTICO DE ESPÉCIE Esse conceito estabelece a definição de espécie como o menor grupamento que compartilha caracterı́sticas derivadas — esse grupo compartilha uma história evolutiva. As caracterı́sticas derivadas estão presentes nos grupos mais recentes, ou seja, são caracterı́sticas novas. Diferem, portanto, das caracterı́sticas primitivas que estão presentes nas espécies mais antigas, “ancestrais”. & COMENTÁRIO O problema desse conceito é que não fica clara a delimitação dos caracteres que são caracterı́sticos das espécies, além de ser um conceito em que se deve levar em conta a temporalidade. CONCEITO ECOLÓGICO DE ESPÉCIE Nesse conceito, as espécies são consideradas conjuntos de indivı́duos que ocupam a mesma zona adaptativa. Eles são minimamente diferentes de outros indivı́duos semelhantes e os grupamentos de indivı́duos evoluem separadamente. Os problemas associados a esse conceito são a necessidade do fator temporal e a definição adicional do termo “zona adaptativa”. CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE Segundo esse conceito, espécie é definida como grupamentos de indivı́duos capazes de se intercruzar e gerar descendentes férteis. Esses grupos de indivı́duos são isolados do ponto de vista reprodutivo de outros grupos de organismos semelhantes. Assim como nos outros casos, esse conceito apresenta problemas, como, por exemplo, exigir muitos conhecimentos da biologia dos organismos e a aplicação restrita a indivı́duos que realizam fertilização cruzada. Os mecanismos de isolamento reprodutivo podem ocorrer por barreiras pré-zigóticas ou pós-zigóticas. O conceito biológico de espécie reconhece que tanto indivı́duos quanto populações podem variar na aparência e ainda pertencerem à mesma espécie, desde que possam se reproduzir dando origem a descendentes férteis. No caso de alguns vegetais e microrganismos, esse conceito não se aplica, porque podem apresentar sistemas reprodutivos diferentes entre os indivı́duos. Dessa forma, o conceito de espécie biológica baseado na capacidade de intercruzamento nãofunciona. Para contornar esse problema, atualmente, o conceito de espécie biológica se baseia em diferenças genéticas e na morfologia externa mais do que na separação reprodutiva. % ATENÇÃO A maneira mais fácil de verificar a diversidade de determinada região é listar e contar as espécies existentes. Para alguns vegetais e microrganismos, o que contamos são formas distintas e não exatamente espécies biológicas. Por isso, a diversidade apresenta distintos significados para os grupos de plantas, animais e microrganismos. MOVIMENTOS PELA PRESERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE E CONTEXTOS HISTÓRICOS ASSOCIADOS A origem da biodiversidade atual é explicada pela teoria desenvolvida pelo geógrafo Aziz Ab'Saber (1924-2012), conhecida como Teoria dos Refúgios. Segundo ela, a fauna ficou isolada em ilhas de vegetação (perı́odo de retração da flora) e sofreu o processo de especiação biológica. Milhares de anos depois, as florestas se expandiram novamente e a fauna já estava diversificada. No perı́odo de retração, fauna e flora passaram pelo processo de especiação e produziram novas espécies, diferentes daquelas que existiam anteriormente. A biodiversidade é responsável pelo equilı́brio, pela dinâmica e estabilidade dos ecossistemas. E= usada com base em atividades humanas, tais como agrı́colas, pecuárias, pesqueiras, florestais e para a indústria da biotecnologia como fonte de intenso uso econômico. Um exemplo de equilı́brio e estabilidade na dinâmica de ecossistemas com interferência antrópica é a visita excessiva de turistas em uma ilha, que pode gerar degradação ambiental. Um ecossistema aberto, como uma ilha, é capaz de se autorregular por meio da homeostase. Na Ilha do Mel, no Paraná, existe um controle sobre o número de visitantes. Assim, mantendo o baixo fluxo de pessoas, a ilha consegue realizar a sua autorregulação, o que contribui para a homeostase local. Foto: Shutterstock.com. ! NaIlhadoMel,ocontroledevisitantespossibilitarealizaraautorregulaçãolocal. O SURGIMENTO DO AMBIENTALISMO NO MUNDO E A BIODIVERSIDADE No pós-guerra mundial, na Europa e América das décadas de 1950, 1960 e 1970, surgiram muitos movimentos sociais que pregavam a paz e o amor. Esses movimentos defendiam objetivos diferentes, mas tinham em comum a percepção de que os princı́pios de desenvolvimento do capitalismo seriam insustentáveis para o meio ambiente a longo prazo. Imagem: Shutterstock.com. Nos anos iniciais da década de 1980, diversos estudos começaram a evidenciar o preocupante aumento da perda de espécies e ecossistemas e a analisar como esse fenômeno poderia modificar drasticamente a estrutura e o funcionamento da biosfera. O termo biodiversidade foi empregado oficialmente pela primeira vez em 1986, mas foi idealizado um ano antes por Walter G. Rosen durante o planejamento do Fórum sobre Diversidade Biológica (National Forum on BioDiversity) que ocorreu nos EUA. Ali foram discutidas e apresentadas questões relevantes a respeito da conservação da natureza, destruição de habitats e extinção de espécies vegetais e animais. MARCOS DA BIODIVERSIDADE NO BRASIL E NO MUNDO: CONFERÊNCIA RIO-92 E CONVENÇÃO SOBRE DIVERSIDADE BIOLÓGICA (CDB) Na década de 1990, diversas iniciativas internacionais concentraram-se em questões especı́ficas sobre como a diversidade impacta diretamente os ecossistemas. Neste cenário, surgiu a Conferência Rio-92, também conhecida como Eco-92 ou Cúpula da Terra, ocorrida no Rio de Janeiro, que mudou completamente o modo de a humanidade enxergar a diversidade biológica. A diversidade biológica, antes considerada um conceito puramente teórico utilizado estritamente por ecólogos e ativistas ambientais de forma bastante técnica, passou a ter grande interesse público e foi alvo de diversos debates polı́ticos. Na Eco-92, foi assinada a Convenção sobre a Diversidade Biológica (CDB). Esse é um dos mais importantes instrumentos internacionais relacionados ao meio ambiente tratados pela Organização das Nações Unidas. A convenção está embasada em três pilares: a conservação da diversidade biológica, o uso sustentável dessa biodiversidade e a repartição justa e igualitária dos benefícios resultantes da utilização de recursos genéticos provenientes da biodiversidade. Vinte anos depois da Eco-92, foi realizada a Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, a Rio+20, também na cidade do Rio de Janeiro, com o objetivo de definir a agenda do desenvolvimento sustentável para as próximas décadas. Foto: Blog do Planalto/wikimedia Commons/CC BY-AS 2.0. ! Lı́deresmundiaisreunidosnaRio+20. Apesar desses esforços, quase todos os indicadores de diversidade biológica estão indo na direção contrária ao esperado, como a gradual perda de habitats, os impactos das espécies invasoras e a degradação dos ecossistemas. O baixo orçamento destinado à proteção da natureza por parte das entidades governamentais e o não cumprimento das metas da Convenção sobre a Diversidade Biológica estão entre os principais fatores desse fracasso. MEGADIVERSIDADE E MENSURAÇÕES DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA “Paı́s de megadiversidade” é a expressão utilizada pela Conservation International (CI) para denominar os paı́ses mais ricos em biodiversidade do mundo. Para avaliar a megadiversidade de um paı́s, levam-se em conta o número de plantas endêmicas e o número total de anfı́bios, répteis, aves e mamı́feros. O Brasil está entre os 17 paı́ses mais megadiversos do mundo, assumindo nesse ranking a posição número 1. Nossa posição de primeiro colocado no ranking se deve ao elevado número de espécies nativas. São aproximadamente 1.026 anfı́bios, 684 répteis, 1.796 aves e 701 mamı́feros em todo o território brasileiro. Em relação ao número de endemismos, são 19.731 espécies de plantas, 373 de algas e 48 de fungos (FLORA DO BRASIL, 2020). A flora brasileira também é riquı́ssima e conta com cerca de 38.760 espécies de plantas, 6.320 de fungos e 4.993 de algas (FLORA DO BRASIL, 2020). Esses resultados indicam que o Brasil é o paı́s com o maior número de plantas do mundo — é considerado o mais rico em plantas vasculares (Pteridófitas, gimnospermas e angiospermas.) (35.745). Alguns exemplos de nossa megadiversidade: Foto: Shutterstock.com. A Arara-Azul (Anodorhychus hyacinthinus) Foto: Shutterstock.com. Flores e folhas de pau-brasil (Paubrasilia echinata), endêmico do litoral do Brasil. COMO MEDIR A DIVERSIDADE BIOLÓGICA A diversidade biológica pode ser calculada utilizando-se diferentes ı́ndices. Entre eles, temos o índice de dominância de Simpson, que evidencia a “concentração” de espécies dominantes, ou seja, quanto maior o valor, maior será a dominância por uma ou poucas espécies. Esse ı́ndice é reconhecido por atribuir um peso maior às espécies comuns. D = ∑[ ni (ni −1) ] N (N −1) Fórmula referente ao ı́ndice de Simpson (D), onde: ni = número de indivı́duos na espécie i N = número total de indivı́duos da comunidade O índice de Shannon também é bastante utilizado. Ele considera um peso igual para as espécies raras e as abundantes. Dessa forma, o valor H é diretamente proporcional à diversidade existente na comunidade em estudo. H = − ∑ S i = 1 p i l o g b p i
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