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AULA 7 Capítulo 11 e 12 Decompositores e Detritívoros; Parasitismo e Doenças Mestrando: André Junior Ogliari Disciplina: Ecologia e Conservação de Recursos Naturais Professores: Daniel A. Simões, Renan S. Rezende e Ronei Baldissera O que veremos nesta apresentação ? Parte 1: Decompositores e Detritívoros Parte 2: Parasitismo e Doenças O que veremos nesta apresentação ? Parte 1: Decompositores e Detritívoros Parte 2: Parasitismo e Doenças INTRODUÇÃO Quando as plantas e os animais morrem, seus corpos se tornam recursos para outros organismos. INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO É definida como a desintegração gradual da matéria orgânica morta, é realizada por agentes físicos e biológicos. Decomposição Imobilização Mineralização Fotossíntese Decomposição NUTRIENTE INORGÂNICO MATÉRIA ORGÂNICA CO2 H2O NO3 NH4 PO4 ORGANISMOS Decompositores (bactérias e fungos); Detritívoros (consumidores de matéria morta). Saprótrofos Suas densidades populacionais são controladas pelos doadores. ORGANISMOS Detritívoros (consumidores de matéria morta) Microbívoros especialistas Operam juntamente com os detritívoros e são animais diminutos, especialistas em alimentar-se de microflora; entre eles se encontram protozoários de vida livre, como as amebas, tanto no solo com em ambientes aquáticos, nematódeos terrícola. Consomem recurso vivo, não sendo considerado organismos controlados pelos doadores. ORGANISMOS Carnívoros - Herbívoros PREDADOR PRESA Saprótrofos Controle Recurso Microbivoros Necrotróficos ORGANISMOS São classificados: • Decompositores terrícolas – Largura corporal; • Microflora e microfauna (< 100 μm); • Meiofauna (> 100 μm - < 2 mm); • Macrofauna (> 2 mm - < 2 cm); • Megafauna (> 2 cm). ORGANISMOS São classificados: • Decompositores de Água – Tamanho das partículas de alimento. • Fragmentadores (partículas > 2 mm); • Coletores (partículas < 2 mm); • Coletores apanhadores (partículas < 2 mm); • Coletores filtradores (partículas < 2 mm); • Pastadores filtradores (partículas < 2 mm); • Carnívoros. ORGANISMOS ORGANISMOS Decompositores (bactérias e fungos) São onipresentes no ar e na água e, em geral, presentes sobre a matéria mesmo antes que ela esteja morta; São os colonizadores iniciais da matéria orgânica recém morta; Apresentam explosões populacionais sobre substratos mortos recentemente; Carecem de uma relação de enzimas necessárias para digerir matérias estruturais mais resistentes, como celulose, ligninas, suberinas e cutinas. ORGANISMOS Componentes da MO Sequencia de resistência Açucares < amido < hemiceluloses < pectinas e proteínas < celulose < ligninas < suberinas < cutinas. ORGANISMOS Contribuições: A acumulação de MOS; Estruturação do solo; Porosidade do solo; Infiltração de água; Ciclagem de nutrientes. ORGANISMOS Papéis dos decompositores e detritívoros Decomposição da serapilheira do chão da floresta ORGANISMOS Papéis dos decompositores e detritívoros Comunidades de criadas artificialmente em laboratório de bactérias, microfauna e macrofauna, na decomposição (perda de peso e mineralização) de folhas de Marisma (Spartina marítima). ORGANISMOS Papéis dos decompositores e detritívoros Pedaços de madeira sobre o chão de uma floresta na Finlândia (2,5 anos). Decomposição de carcaças de pequenos mamíferos . ORGANISMOS Papéis dos decompositores e detritívoros Perda de massa da serapilheira e fezes na presença e ausência de isópodes. ORGANISMOS Papéis dos decompositores e detritívoros ORGANISMOS Estequiometria ecológica composição química de decompositores, detritívoros e seus recursos Existe uma grande diferença entre a composição química do tecido vegetal morto e a dos tecidos dos organismos que a consomem e o decompõem. A taxa de decomposição da matéria orgânica morta depende muito da composição bioquímica desta. ORGANISMOS Estequiometria ecológica De maneira geral, as relações estequiométricas de carbono:nitrogênio (C:N) e carbono:fósforo (C:P) são respectivamente: Decompositores 10:1 e 100:1 Plantas terrícolas 19 a 315:1 e 700 a 7000:1 Em outras palavras, uma população microbiana de 111g pode desenvolver-se somente se houver disponibilidade de 10 g N e 1 g P. 100 C + 10 N + 1 P = 111g ORGANISMOS Estequiometria ecológica INTERAÇÕES DETRITÍVORO-RECURSO Consumo de detritos vegetais Dois dos principais componentes inorgânicos - celulose e a lignina; Problema aos consumidores, pois a maioria não é capaz de produzir a maquinaria enzimática para desdobrá-los. Por exemplo, o catabolismo da celulose requer enzimas do tipo celulase. Por serem os principais materiais de construção das plantas, são considerados uma defesa contra ataque de organismos superiores, que raramente podem digeri-la sem ajuda. INTERAÇÕES DETRITÍVORO-RECURSO Consumo de detritos vegetais Pelo fato dos detritívoros não possuírem as enzimas celulase, dependem da produção destas pelos decompositores associados ou protozoários. Mutualismo Obrigatório Mutualismo Facultativo Degradação da Celulose Valores dos serviços ambientais do solo Van der Putten et al. 2005 Pimentel et al. 2007 Adaptado por Baretta 2018 O que veremos nesta apresentação ? Parte 1: Decompositores e Detritívoros Parte 2: Parasitismo e Doenças INTRODUÇÃO O que é parasitismo ? É a interação biológica em que um ser vivo (parasito) vive a custa de outro (hospedeiro). O que é doença ? É a habilidade do parasito em interferir nas funções normais do hospedeiro, ocasionando sintomas claramente prejudiciais. Patógeno. DIVERSIDADE DE PARASITOS Os parasitos são numericamente importantes, sendo difícil em uma ambiente natural encontrar organismos que não abriguem várias espécies de parasitas. São divididos em: Microparasitos; são pequenos, com frequência, intracelulares e se multiplicam diretamente dentro de seu hospedeiro. Macroparasitos. Espaços intercelulares, sobre o corpo ou em cavidades do corpo, crescem mas não se multiplicam no interior do hospedeiro. DIVERSIDADE DE PARASITOS Parasitismo de prole A aves parasitas de prole põem seus ovos nos ninhos de outras aves; Em geral reduzem o sucesso reprodutor do hospedeiro; Pode ser intraespecífico ou Interespecífica. HOSPEDEIROS COMO HÁBITATS A diferença essencial entre a ecologia de parasitos e a de organismos de vida livre é que os hábitats dos parasitos são vivos. Um hábitat vivo é capaz de crescer e responder ativamente mudando sua natureza. A resposta mais óbvia de um hospedeiro a um parasito é a sua morte. HOSPEDEIROS COMO HÁBITATS Distinção entre os parasitos: Os que o hospedeiro deve estar vivo - Parasitos biotróficos Representam a maioria dos parasitos; A morte do seu hospedeiro significa o final de sua vida ativa. Os que matam e continuam a viver sobre o hospedeiro morto - Parasitos necrotróficos Mascaram a clara distinção entre parasitos, predadores e saprótrofos; A morte do hospedeiro é inevitável e as vezes rápida, são verdadeiramente predadores; E quando o hospedeiro está morto, eles são saprótrofos; Porém, enquanto vivo o hospedeiro, eles partilham características com outros tipos de parasito. HOSPEDEIROS COMO HÁBITATS Especialidade ao hospedeiro e hábitats Especialização em uma ou pouquíssimas espécies de hospedeiros. Especialização em viver apenas em partes específicas do seu hospedeiros. HOSPEDEIROS COMO HÁBITATS Hospedeiros reativos A reação de um organismos à presença de outro depende da capacidade de reconhecer o que é próprio e o que não é próprio. A resposta imunológica, possibilita o hospedeiro se recuperar de uma infecção e ficar imune a reinfecção, desencadeando uma resistência adquirida. As consequências determinam onde os indivíduos se situam no espectro de totalmente suscetíveis até totalmente resistentes.TRANSMISSÃO E DISPERSÃO Transmissão A transmissão de um parasito de um hospedeiro a outro corresponde às distâncias entre hospedeiros (distâncias entre ilhas). TRANSMISSÃO E DISPERSÃO Dispersão A transmissão naturalmente origina uma dispersão mutável de parasitos dentro de uma população de hospedeiros. EFEITOS NOS HOSPEDEIROS Todas as respostas de hospedeiros a parasitos, têm um custo de energia, as quais devem ser desviadas de outras funções do corpo. Podem causar danos na sobrevivência, no crescimento e na fecundidade. Efeitos EFEITOS NOS HOSPEDEIROS Pode diminuir o sucesso no acasalamento. Por exemplo os papa-moscas migram do oeste da África até a Finlândia, e os machos infectados por parasito do sangue, possuem caudas mais curtas e asas menores. DINÂMICA DE POPULAÇÕES DA INFECÇÃO A população da infecção pode ser propagada, diminuída ou expandida no futuro, e vai depender da taxa reprodutiva básica (R0). R0 = 1 – A infecção se propaga; R0 < 1 – A infecção diminui; R0 > 1 – A infecção se expandirá. DINÂMICA DE POPULAÇÕES DA INFECÇÃO Existem fórmulas matemáticas para calcular R0 Onde é dependente do número de indivíduos suscetíveis na população hospedeira (S), e do tamanho populacional crítico (ST). Se mantermos os números de S < ST o R0 permanecera menor que 1 (imunidade a população). Para erradicar uma doença, não é necessário imunizar toda a população, apenas uma proporção para manter R0 < 1. DINÂMICA DE POPULAÇÕES DE HOSPEDEIROS Os parasitos atuam no controle populacional de organismos hospedeiros; COEVOLUÇÃO DE PARASITOS E HOSPEDEIROS Coevolução significa uma resposta evolutiva inversa entre populações; Os hospedeiros serão beneficiados se desenvolverem uma resistência aos parasitas, e os parasitas se beneficiam se conseguirem burlar o sistema de defesa do hospedeiro e adquirir resistência. AULA 7 Capítulo 11 e 12 Decompositores e Detritívoros; Parasitismo e Doenças Mestrando: André Junior Ogliari Disciplina: Ecologia e Conservação de Recursos Naturais Professores: Daniel A. Simões, Renan S. Rezende e Ronei Baldissera