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ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares Fundamentos da Ecologia Histórico A ecologia apresenta seus primeiros passos na história com base em relatos gregos, a partir de Teofrasto, discípulo de Aristóteles, que iniciou as primeiras descrições sobre as relações dos organismos vivos entre si e com o ambiente. As bases fundamentais da ecologia moderna foram iniciadas a partir dos primeiros trabalhos descritos por fisiologistas sobre a estrutura e determinadas funções em plantas e animais. No início do século XIX, Thomas Malthus (1766 – 1834) chamou atenção da comunidade científica para o conflito entre as populações em expansão e a capacidade da Terra de fornecer alimento a essas populações. Thomas Malthus verificou que o crescimento populacional entre 1785 e 1790 havia dobrado, em função do aumento da produção de alimentos , de melhores condições sanitárias e do aperfeiçoamento no combate às doenças causadas pela Revolução Industrial. Em 1798, ele publicou a obra "An Essay on the Principle of Population", na qual alertava que a população contemporânea à época crescia em escala geométrica, ao passo que a produção de alimentos crescia em escala aritmética, podendo causar escassez e fome. Assim, ele propunha que o crescimento populacional humano deveria ser controlado. Raymond Pearl (1879-1940), Alfred James Lotka (1880-1949) e Vito Volterra (1860-1940) desenvolveram as bases matemáticas a serem utilizadas no estudo das populações, que auxiliaram na compreensão das interações entre predadores e presas, das relações competitivas entre as diferentes espécies e do controle populacional feito pela natureza. O estudo da influência do comportamento instintivo e agressivo sobre a dinâmica das populações foi incentivado pelo reconhecimento da existência e a aceitação da territorialidade pelos pássaros em 1920. Konrad Lorenz (1903-1989) e Nikolaas Tinbergen (1907-1988) criaram os conceitos de comportamento instintivo e agressivo através do estudo de pássaros, ao passo que Vero Copner Wynne-Edwards (1906-1977) estudou o papel do comportamento social no controle das populações em seu livro "Animal Dispersion in Relation to Social Behavior", de 1962. Durante o início e meados do século XX, dois grupos botânicos – um europeu e outro americano – estudaram comunidades vegetais. Os cientistas europeus estudaram a composição, a estrutura e a distribuição das comunidades vegetais, ao passo que os americanos estudaram o desenvolvimento e a sucessão de determinadas comunidades vegetais. Em 1920, o biólogo August Thienemann (1882-1960) introduziu o conceito de níveis tróficos, no qual a energia dos alimentos é transferida a partir dos produtores (plantas verdes) aos diferentes tipos e níveis de consumidores (animais). Em 1927, Charles Sutherland Elton (1900-1991) publicou os conceitos de nichos ecológicos e pirâmides de números no livro "Animal Ecology". Na década de 1930, Edward Asahel Birge (1851-1950) e Chancey Juday (1871-1944) desenvolveram o conceito da produção primária ou proporção, na qual a energia é gerada por meio da fotossíntese. Em 1942, Raymond Laurel Lindeman (1915-1942) criou o conceito trófico-dinâmico de ecologia, que detalha como é distribuído o fluxo da energia por meio do ecossistema. Assim, a ecologia moderna passou a se concentrar no conceito de ecossistema, composto por organismos integrados (biótico) e que envolve todos os aspectos do ambiente (abiótico) em qualquer área específica. Os ecossistemas possuem inter-relações estruturadas entre solo, água, nutrientes, produtores, consumidores e decomponentes. Eles funcionam graças à manutenção do fluxo de energia e ciclagem de materiais em processos e relações energéticas, chamada cadeia alimentar. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares Com o passar do tempo, os ecossistemas tendem à estabilidade, passando de um estado menos complexo para um mais complexo, chamado de sucessão. A principal unidade funcional do ecossistema é sua população, que ocupa um determinado nicho funcional, associada a um determinado papel no fluxo de energia e ciclagem de nutrientes. ECOLOGIA Conceitos básicos A palavra ecologia vem do prefixo grego oikos, que significa “casa”, e do sufixo logos, que significa “estudo”. Assim, a ecologia corresponde ao estudo da casa ou do ambiente e das interrelações dos organismos vivos no meio físico. A ecologia é considerada uma das ciências mais complexas e amplas, pois, ao compreender o funcionamento da natureza, ela estuda diferentes campos da ciência, como evolução, genética, citologia, anatomia e fisiologia. A ecologia é uma ciência voltada para a natureza, com a função de investigar as relações entre os seres vivos e o ambiente, abordando onde e como estes seres vivem e o que os faz viver em um determinado local. A ecologia possibilita compreender como certas espécies são capazes de influenciar uma determinada população e os impactos desta sobre o ambiente. Em função de seu nível de organização, autoecologia pode ser subdividida em autoecologia e sinecologia. Autoecologia corresponde ao estudo de uma determinada espécie, seu comportamento e os mecanismos adaptativos que garantem a sobrevivência dela em determinado ambiente. Realiza-se, na sinecologia, a análise dos diferentes grupos de organismos que interagem entre si e também com o ambiente em que se encontram e vivem. Áreas de Estudo da Ecologia A ecologia é uma ciência que se preocupa em estudar biologias vegetal e animal, taxonomia, fisiologia, genética, comportamento animal, meteorologia, pedologia, geologia, sociologia, antropologia, física, química e matemática. Esta ciência se desenvolveu ao longo do estudo das plantas e dos animais, sendo que a ecologia vegetal se preocupa em estudar as relações entre as plantas e o seu ambiente. Já a ecologia animal foca a dinâmica, a distribuição e o comportamento das populações animais e suas inter-relações com o ambiente. Tanto a ecologia vegetal quanto a animal podem ser avaliadas a partir do estudo das interrelações entre um animal ou vegetal e seu ambiente (autoecologia) ou pelo estudo de comunidades (sinecologia). ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares • Autoecologia: a autoecologia, ou estudo clássico da ecologia, é experimental e indutiva, uma vez que está interessada no relacionamento de um animal ou vegetal com uma ou mais variáveis. Além disso, a autoecologia contribui com dois importantes conceitos. O primeiro consiste na constância da interação entre um animal ou vegetal e seu ambiente, o segundo, na adaptabilidade genética das populações animais ou vegetais às condições ambientais em que vivem • Sinecologia: a sinecologia tem caráter filosófico dedutivo e descritivo, sendo constituída por conceitos que estão ligados ao ciclo dos nutrientes, das reservas energéticas e da formação e do desenvolvimento de ecossistemas. A sinecologia pode ser subdividida de acordo com o tipo de ambiente, ouseja, como terrestre ou aquático. • Ecologia terrestre: a ecologia terrestre pode ser subdividida de acordo com o foco da análise dentro do estudo de florestas e desertos, abrangendo aspectos como microclimas, ciclos hidrológicos, química e fauna dos solos, ecogenética e produtividade. Vale destacar que os ecossistemas terrestres são influenciados por animais e vegetais e estão sujeitos a flutuações ambientais, enquanto os ecossistemas aquáticos são mais afetados pelas condições da água, de correntes e da composição química. • Ecologia aquática: a ecologia aquática, ou limnologia, propõe-se a estudar a ecologia de cursos d’água, águas correntes e lagos. Já a ecologia marinha foca o estudo da vida em mar aberto e estários. • Geografiaecológica animal e vegetal: a geografia ecológica animal e vegetal é o estudo da distribuição geográfica das plantas e dos animais. • Ecologia populacional: a aecologia populacional se preocupa em estudar o crescimento populacional, a mortalidade, a natalidade, a competição e a relação predador-presa. • Ecologia genética: a ecologia genética tem como foco o estudo de genética, ecologia das raças e espécies. • Ecologia comportamental: a ecologia comportamental aborda as relações comportamentais entre os animais e o ambiente, e as interações que afetam a dinâmica das populações animais. • Ecoclimatologia: a ecoclimatologia tem como foco as interações entre o ambiente físico e os animais e vegetais. • Ecologia dos sistemas e ecologia aplicada: a ecologia dos sistemas analisa a estrutura e a função dos ecossistemas, utilizando a matemática aplicada e os seus modelos. A análise de dados e resultados incentivou o desenvolvimento da ecologia aplicada, que estuda a aplicação dos princípios ecológicos no manejo dos recursos naturais na produção agrícola e na poluição ambiental. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DA ECOLOGIA A ecologia tem como base níveis hierárquicos de organização que vão desde os sistemas mais simples até os mais complexos. Essa hierarquia de organização é definida a partir dos conceitos de população, comunidade, ecossistema e biosfera. • População: corresponde aos conjuntos de organismos de uma mesma espécie que vivem juntos em uma determinada área e que apresentam maiores probabilidades de se reproduzirem entre si, em vez de se reproduzirem com indivíduos de outras populações. • Comunidade: corresponde ao conjunto de populações de uma determinada região ou área geográfica. - Ecossistema: corresponde ao conjunto formado pela comunidade e os fatores abióticos. • Biosfera: corresponde ao conjunto formado por todos os seres vivos do planeta e suas relações em geral. Outro fator importante na ecologia é o estudo do habitat e o papel de certa espécie em determinada comunidade, e de como os indivíduos de uma população específica se comportam em comunidade. Figura: Representação de população, comunidade, ecossistema e biosfera. A população corresponde ao conjunto de organismos de uma mesma espécie; e, a comunidade, ao conjunto de populações de uma determinada região ou área geográfica. O ecossistema corresponde ao conjunto formado pela comunidade e fatores abióticos; e a biosfera, ao conjunto de todos os seres vivos do planeta. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares AMBIENTE ABIOTICO vs AMBIENTE BIÓTICO O ambiente onde os organismos vivem é constituído por um ambiente abiótico e um ambiente biótico. Veja a diferença entre esses componentes! • Ambiente abiótico: O ambiente abiótico ou físico é formado por fatores estáveis (como geomorfologia, geologia, pedologia, topografia) que levam à formação dos mais distintos relevos e paisagens e fatores variáveis, como o clima e a disponibilidade de nutrientes; ou seja, é formado pelo ambiente físico propriamente dito e o clima, que são estudados pela geomorfologia e pela climatologia. A geomorfologia foca os fatores que compõem a formação das diferentes formas de relevo e paisagens em suas resistências e fragilidades. Assim, a geologia oferece as características dos diversos tipos de rochas; a pedologia, as características dos diversos tipos de solos; e a topografia, as diversas altitudes de cada paisagem. A climatologia estuda o que é relacionado aos diferentes tipos de micro, meso e macroclimas existentes no planeta Terra. • Ambiente biótico: O ambiente biótico é aquele que envolve as interações entre os organismos, em que são incluídos aspectos de competição, predação, herbivoria, reprodução e dispersão, também denominadas interações intraespecíficas e interespecíficas, que levam à formação do padrão de distribuição das diferentes espécies, sua abundância ou paucidade. A espécie humana, embora não seja a mais abundante, é a que mais interfere na manutenção dos ambientes biótico e abiótico. Em outras palavras, o ambiente biótico envolve as interações entre os organismos em que estão incluídas as ações antrópicas (alterações provocadas pelo homem no ambiente) causadas pelas modificações na biodiversidade animal, vegetal e mineral. Interações entre ambientes abióticos e bióticos: Tanto os fatores bióticos quanto os abióticos afetam a distribuição e a sobrevivência dos seres vivos; em dado momento, favorecem uma determinada espécie e, em outro, podem desfavorecê-la. As interações abióticas também interferem no componente biótico, em virtude da alteração de fatores como geologia, topografia, disposição e estrutura dos solos e clima, conforme você pode observar na figura a seguir. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares CONTRIBUIÇÃO DA GEOLOGIA E DA PEDOLOGIA PARA OS SERES VIVOS: Os compostos inorgânicos do solo são formados a partir do intemperismo das rochas (decomposição por processos físicos sem alteração das propriedades químicas) . As grandes variações das temperaturas proporcionam a quebra das rochas em pedaços menores, o que facilita a ação da água. As rochas também podem sofrer ação do intemperismo químico. Isso acontece quando o dióxido de carbono, ao ser dissolvido pelas águas da chuva, forma um meio ácido que reage com as rochas – como o calcário, resultando em carbonato de cálcio, ou com o feldspato de rochas ígneas, formando argila e carbonato de potássio. O carbonato de potássio, ao se acumular na matéria orgânica, pode ser utilizado pelas plantas. As rochas ígneas são formadas a partir do resfriamento do magma derretido ou parcialmente derretido, com ou sem cristalização, abaixo ou próximo à superfície. O magma é produzido a partir do derretimento parcial de rochas existentes na crosta terrestre Outros minerais também podem ser produzidos através do intemperismo físico, como ferro, magnésio e alumínio. Também contribuem para a formação dos solos o processo de erosão (desgaste, transporte e sedimentação do solo, substratos e rochas pela ação da água, ventos e seres vivos) e o processo de sedimentação (desgaste das rochas e do solo a partir de agentes externos, que levam à formação das rochas sedimentares). CONTRIBUIÇÃO DA TOPOGRAFIA PARA OS SERES VIVOS: A altitude e a forma do relevo têm papel muito importante na distribuição e na abundância dos organismos, uma vez que a temperatura diminui com o aumento da altitude, selecionando as espécies capazes de sobreviver nesse ambiente. A presença de escarpas (forma de relevo em transição entre diferentes províncias geográficas, que envolve uma elevação aguda superior a 49º que forma um penhasco ou encosta íngreme) requer, das espécies animais e vegetais, habilidades específicas para viver nesse ambiente, além da disponibilidade de água local. A topografia dos oceanos, mares, rios e lagos é importante para os organismos aquáticos, pois a luz solar vermelha pode ser absorvida por até 30 metros, ao passo que a luz verde e a luz azul penetram por até 140 metros, onde se encontram algas verdes. Nos oceanos e mares, a camada superficial da coluna de água (zona fótica) é iluminada pela luz solar, que pode atingir até 100 metros de profundidade e, em águas tropicais, pode chegar a até 600 metros. A zona fótica é fundamental, pois lá ocorre a produção primária através da fotossíntese realizada pelo fitoplâncton ou por vegetais bentônicos (vivem no substrato dos fundos dos cursos de água, lagos, rios, mares e oceanos) em áreasnas quais a luz atinge o fundo do ecossistema aquático. Na zona fótica, há uma alta concentração da quantidade de vida nos oceanos e mares; tal zona pode ser subdividida em camadas eufótica e distrófica • Zona eufótica: na zona eufótica, localizada próxima à superfície, a intensidade de luz é maior e suficiente para a produção primária de energia por fotossíntese realizada pelo fitoplâncton, responsável por 90% da produção. • Zona diastrófica: na zona diastrófica, que apresenta pouca iluminação, é possível encontrar fitoplâncton, assim como peixes e seres invertebrados. • Zona afótica: abaixo da zona diastrófica, está a zona afótica, na qual a luz solar não é detectada e, por isso, há a seleção de seres vivos com habilidade de sobreviver nesse ambiente. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares CONTRIBUIÇÃO DA LATITUDE PARA OS SERES VIVOS O Sol é a principal fonte de luz e de calor para a Terra, e o comprimento dos dias e a intensidade luminosa diária são fatores decisivos para a sobrevivência dos seres vivos em determinados locais. A rotação da Terra em torno do seu eixo cria o dia e a noite. Já a inclinação do seu eixo, juntamente com a translação, faz parte do fato de o nosso planeta se voltar para o Sol ao longo do ano, criando as estações. Na linha do Equador, em função da rotação e da translação da Terra em seu eixo, os comprimentos do dia e da noite são praticamente idênticos. Contudo, nas altas latitudes e nos polos da Terra, isso pode levar ao surgimento de dias e de noites com 24 horas no verão e inverno, respectivamente. Nas latitudes médias, localizadas próximas aos trópicos, os dias se tornam mais longos no verão e mais curtos no inverno. CONTRIBUIÇÃO DO CLIMA E DAS CONDIÇÕES ATMOSFÉRICAS PARA OS SERES VIVOS: Em diferentes condições topográficas, de relevo e de latitude, são encontrados climas com variações anuais (estações do ano) que influenciam os ciclos abióticos e bióticos, como a fenologia (estudo dos fenômenos periódicos dos seres vivos e suas relações com as condições ambientais, tais como migração das aves, floração e frutificação) e ritmos circadianos (período de 24 horas no qual se baseia o ciclo biológico dos seres vivos, influenciado pela quantidade de luz, temperatura, marés e ventos entre o dia e a noite). As variações nas estações do ano são observadas, com maior facilidade, nos seguintes casos: • Nos animais, que apresentam mudanças do comportamento (hibernação e migração); • Nas plantas que apresentam características fenológicas (senescência, floração e brotamento) DISTRIBUIÇÃO DAS PRECIPITAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS: A distribuição do regime de chuvas é importante não apenas para a existência de determinados tipos taxonômicos, constituindo a formação de territórios similares e territórios antagônicos, mas também para a distribuição de alguns grupos de seres vivos que necessitam de grande quantidade de água para sobreviver. A distribuição das precipitações pluviométricas é um condicionante climático em que as atividades pluviométricas são determinadas através do ambiente climático. • Zona equatorial, as precipitações pluviométricas podem ser abundantes e apresentar quantidades moderadas, médias e altas. • Zonas subtropicais e áreas circunvizinhas aos polos são relativamente secas. • Zonas litorâneas ocidentais nos subtrópicos tendem a ser secas; já as litorâneas orientais, úmidas. • Altas latitudes, as costas ocidentais são mais úmidas que as orientais. • Vertentes a barlavento (lado em que sopra o vento) das montanhas, as atividades pluviométricas são abundantes, mas nos lados do solavento (lado oposto de onde sopra o vento) são esparsas. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares • Áreas próximas dos grandes corpos hídricos recebem mais precipitação que o interior dos continentes, que se localizam distantes das fontes oceânicas e do suprimento de umidade. CONTRIBUIÇÃO DAS CATÁSTROFES PARA OS SERES VIVOS: Existem diversos fenômenos naturais gerados pela movimentação da terra, do ar ou da água e que são capazes de interferir na estrutura essencial para a vida. Eles são chamados de desastres naturais, como incêndios, deslizamentos, erupções vulcânicas, terremotos e furacões, e são capazes de modificar os ambientes biótico e abiótico, alterando a capacidade de adaptação das espécies animais e vegetais em determinados locais. Os desastres naturais são classificados em tempestades, terremotos, maremotos, furações, ciclones e tufões, secas, erupções vulcânicas e inundações. Confira, a seguir, a definição de cada um desses fenômenos. • Tempestades são constituídas por chuvas intensas de granizo, neve, areia ou raios e podem ser destrutivas conforme a quantidade precipitada e a força, podendo levar a deslizamento de terras e de gelo e a quedas de árvores. • Terremotos são chamados de abalos sísmicos e representam fenômenos de vibração brusca e passageira da superfície da Terra. São provocados pela movimentação das placas tectônicas, pela atividade vulcânica e pelos deslocamentos de gases no interior da Terra. • Maremotos são os terremotos que acontecem no interior dos mares, provocando grandes deslocamentos de água. • Furacões, ciclones e tufões são fenômenos causados pelo deslocamento abrupto de grandes massas de ar, que, dependendo da força, podem destruir um ecossistema. • Seca intensa das últimas décadas é uma consequência do aquecimento global, gerando a expansão do processo de desertificação de diversas áreas. • Erupções vulcânicas levam à expulsão de lava pelos vulcões e têm a capacidade de destruir as comunidades, a flora e a fauna • Inundações e enchentes são fenômenos da natureza que podem ser intensificados pela ação humana. São causadas pelo aumento de quantidade das chuvas e provocam desabamentos que podem alterar determinado ecossistema. O Brasil, por sua localização e pela distância que se encontra das divisões das placas tectônicas, não é alvo de muitas ocorrências naturais, porém sua topografia faz com que sejam comuns problemas causados por situações extremas de chuvas e de secas. CONTRIBUIÇÃO DA AÇÃO ANTRÓPICA PARA OS SERES VIVOS E O AMBIENTE: Os fatores antrópicos são decorrentes da ação do homem sobre o ambiente, podendo ser causados por construções de cidades, barragens e diques; assoreamento de corpos d’água; mudança do curso de rios; exploração do subsolo; e alteração dos componentes do solo, da água e da atmosfera. Ao formar novos ambientes urbanos, o homem modifica a biodiversidade local; a cobertura vegetal natural; a composição química do solo e subsolo; os cursos e a composição da água; além de promover a introdução de espécies exóticas. Barragem hidrelétrica, um dos fatores antrópicos. O homem, ao realizar esses feitos por onde passa, deixa marcas conhecidas como pegadas ecológicas, modificações na natureza ou impactos ambientais. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares Conforme o tamanho do aglomerado urbano, os efeitos podem ser individuais (microescala) ou regionais (macroescala). Em ambientes urbanos com menos de 20 mil habitantes, os efeitos ambientais são locais. Naqueles com milhões de habitantes, são regionais. Contudo existem casos de ações individuais com capacidade de causar danos regionais, como a poluição marinha derivada do derramamento de óleo no mar em função do vazamento de petróleo de navios ou plataformas e do lançamento no mar de água utilizada na lavagem de tanques (reservatórios) de petróleo dos navios petroleiros. O petróleo pode atingir diretamente as aves e os animais marinhos, causando a morte dessas espécies, e pode ficar na superfície da água marinha, impossibilitando a penetração dos raios solares e a fotossíntesepor várias espécies de algas. Quando atinge os mangues, o petróleo polui e contamina o ambiente, provocando a morte de várias espécies vegetais e animais. Vazamento de petróleo, exemplo de fator antrópico. O petróleo pode atingir as praias, que se tornam impróprias para os banhistas, afetando o setor turístico da região e trazendo prejuízos econômicos. SEQUÊNCIA DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS • Organismo: corresponde à forma individual de vida, cujo corpo é constituído por órgãos, organelas ou outras estruturas que interagem fisiologicamente, executando os diferentes processos fisiológicos e bioquímicos necessários à vida • População: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie • Comunidade: é formada por grupos populacionais integrados que coexistem em um determinado habitat ou ambiente. • Ecossistema: corresponde ao conjunto de comunidades vivendo em diferentes compartimentos de um mesmo ambiente, partilhando características físicas, químicas e biológicas que influenciam a existência de determinadas espécies animais ou vegetais. O ecossistema pode ser dividido em terrestre e aquático. • Bioma: corresponde ao conjunto de seres vivos em uma determinada área ou conjunto de ecossistemas. O Brasil apresenta seis tipos de biomas: 1. A Amazônia ocupa cerca de 50% do país (região Noroeste). 2. O cerrado representa 24% do país (região Centro-Oeste). 3. A Mata Atlântica abrange 13% do país (regiões Sul e Sudeste). 4. A caatinga representa 10% do país (região Nordeste). 5. Os pampas ocupam 2% do país (região Sul). 6. O Pantanal possui a extensão de 2% do país (região Centro-Oeste). CONCEITOS BÁSICOS EM ECOLOGIA GLOSSÁRIO ECOLÓGICO: • Biodiversidade ou diversidade biológica: Conjunto de espécies de seres vivos (animais e vegetais) que compõem a vida na Terra ou que estão presentes em determinada região, compondo a diversidade genética e a variedade dos ecossistemas em determinada área ou bioma do planeta. • Biótopo: Área física na qual determinada comunidade vive ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares • Ciclo biogeoquímico: Processo que envolve a energia e a matéria, que se movimentam pelo ambiente de forma cíclica, fazendo a ciclagem dos nutrientes essenciais à manutenção da vida. • Comunidade ou biocenese: Conjunto de populações de diversas espécies animais e/ou vegetais que habitam uma mesma região em um determinado período. • Consumidores: Seres vivos que se alimentam dos seres vivos produtores (consumidores primários) ou de outros consumidores (consumidores secundários ou terciários). Aqui estão inclusos os detritívoros ou seres vivos que se alimentam de restos orgânicos. • Decompositores: Seres vivos que reciclam a matéria orgânica, decompondo-a e degradando-a até a formação da matéria inorgânica, que é reaproveitada pelos produtores, continuando o ciclo. • Ecossistema ou sistema ecológico: Conjunto formado pelo ambiente físico e pela comunidade que se relaciona com ele. • Ecótono: Região de transição entre duas comunidades ou dois ecossistemas. Na área de transição ou ecótono, encontra-se um grande número de espécies animais e vegetais e, portanto, um grande número de nichos ecológicos. • Equilíbrio ecológico: Interações entre os seres vivos; é mantido através da cadeia alimentar. - Espécie: Conjunto de seres vivos semelhantes estrutural, funcional e bioquimicamente, que se reproduzem de forma natural e originam descendentes férteis. • Habitat: Lugar específico em que uma espécie animal ou vegetal pode ser encontrada dentro do ecossistema. • Nicho ecológico: Papel que o organismo animal ou vegetal desempenha no ecossistema. • População: Conjunto de seres vivos de uma mesma espécie que vivem em uma mesma área, em um determinado período. • Produtores: Todos os seres vivos autotróficos clorofilados; estão presentes em todas as cadeias alimentares. Os produtores transformam a energia luminosa em energia química, o único processo de entrada de energia em um ecossistema. • Relações ecológicas: Interações que ocorrem entre os seres vivos dentro dos ecossistemas; podem ser entre indivíduos da mesma espécie (intraespecífica) ou de espécies diferentes (interespecíficas). As relações ecológicas podem ser benéficas (positivas) ou prejudiciais (negativas). • Teias alimentares: Várias cadeias alimentares que se relacionam, representando o que ocorre na natureza. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares CADEIAS ALIMENTARES CADEIA ALIMENTAR: CONCEITO E COMPONENTES A cadeia alimentar pode ser compreendida como as relações alimentares entre os seres vivos que constituem uma biota, na qual se realiza o fluxo contínuo de energia e matéria entre eles. Essa cadeia tem seu início com os produtores e termina com os decompositores, que promovem a absorção final de nutrientes e energia entre os seres vivos. No que diz respeito aos seres vivos que compõem a cadeia alimentar, eles são classificados em produtores, consumidores e decompositores, os quais se encontram em nível trófico distinto. Vamos conhecer melhor esses três componentes? Os produtores são os seres vivos capazes de produzir ou fabricar o seu próprio alimento a partir da realização da fotossíntese e, por isso, são chamados de seres vivos autótrofos. Estes representam o primeiro nível trófico da cadeia alimentar e não têm a necessidade de se alimentar de outros organismos, por exemplo, as plantas e o fitoplâncton. Os consumidores são os seres heterótrofos, ou seja, não produzem o seu próprio alimento e, por isso, necessitam de outros seres para obter a energia necessária para sobreviver. Os consumidores são classificados em: • Primários (herbívoros que se alimentam dos seres produtores) • Secundários (carnívoros que se alimentam dos consumidores primários) • Terciários (carnívoros de grande porte e outros predadores que se alimentam dos consumidores secundários) Também neste nível trófico estão os detritívoros ou animais que se alimentam de restos orgânicos. Os decompositores são seres vivos que se alimentam da matéria orgânica em decomposição (obtendo nutrientes e energia), transformando-a em matéria inorgânica a ser utilizada pelos produtores. A partir disso, ocorre o recomeço do ciclo de energia e matéria orgânica na cadeia alimentar. O nível trófico representa a ordem em que a energia flui em uma determinada cadeia alimentar. As pirâmides ecológicas representam as interações tróficas entre as diferentes espécies em uma comunidade localizada em um determinado ambiente. CADEIA ALIMENTAR: CLASSIFICAÇÕES: • Cadeia alimentar terrestre: A cadeia alimentar terrestre pode ser demostrada pela figura a seguir, em que as plantas correspondem aos produtores, que são consumidos pelos consumidores primários (insetos), que, por sua vez, são consumidos pelos consumidores secundários (anfíbios). Em seguida, estes são consumidos pelos consumidores terciários (répteis). Finalmente estes, pelos consumidores finais (aves de rapina). Depois de mortos, os restos orgânicos de todos estes seres serão utilizados como fonte de energia e para os organismos decompositores que, depois de realizarem o processo de mineralização (transformação de substâncias orgânicas em inorgânicas), levam ao início de um novo ciclo, no qual as substâncias inorgânicas serão utilizadas pelos consumidores primários (plantas). ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares Figura: Cadeia alimentar terrestre. Na cadeia alimentar terrestre, o Sol fornece energia solar para que os produtores realizem fotossíntese. A seguir, os produtores são consumidos pelos consumidores primários, estes são consumidos pelos consumidores secundários e depoispelos consumidores terciários e consumidor final. O processo termina com a ação dos organismos decompositores. • Cadeia alimentar aquática: A cadeia alimentar aquática, representada na figura a seguir, demonstra que os produtores (fitoplâncton) são consumidos pelos consumidores primários (zooplâncton) que, por sua vez, são ingeridos pelos consumidores secundários (peixes de pequeno porte). Estes são consumidores pelos consumidores terciários (peixes de médio porte), que finalmente serão ingeridos pelos consumidores quaternários (superordem Selachimorpha). Todos estes, ao morrerem, serão fonte de energia e matéria para os organismos decompositores presentes no fundo do mar. Depois de realizarem o processo de mineralização (transformação de substâncias orgânicas em inorgânicas), tem início um novo ciclo. Figura: Cadeia alimentar aquática ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares TEIAS ALIMENTARES Na natureza, alguns seres vivos podem ocupar vários papéis em diversas cadeias alimentares, uma vez que diferentes espécies animais podem buscar um cardápio variado, alimentando-se de diferentes consumidores na cadeia, ou servindo de alimento para outros consumidores na mesma ou em outra cadeia alimentar. Isso leva a um cruzamento de cadeias alimentares chamado teia alimentar. Na teia alimentar, uma mesma espécie animal pode ocupar diferentes papéis, dependendo de qual cadeia está envolvida. A teia representa o que ocorre na natureza, pois demonstra as diversas relações que existem entre os seres vivos. Em uma cadeia alimentar, o fluxo das setas é unidirecional, ao passo que, na teia alimentar, existem várias setas pelo maior número de interações alimentares e fluxo de energia entre os organismos envolvidos. Veja a figura a seguir. Nela é possível observar um exemplo de teia alimentar em que os vegetais são os produtores e são consumidos tanto por herbívoros quanto por insetos. Os insetos podem ser consumidos pelos roedores e aves, e estes são consumidos por raposas e aves predadoras. Os lobos podem tanto consumir os herbívoros quanto as raposas. Figura: Cadeia alimentar terrestre. Na teia alimentar terrestre, os produtores podem ser consumidos por diferentes espécies animais, ocorrendo o mesmo com os consumidores primários, secundários e terciários, em que o processo termina com o envolvimento dos predadores de topo da cadeia alimentar. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares Um exemplo de teia alimentar mais complexa é representado nesta outra figura, a seguir, em que ocorre o fluxo de energia e matéria envolvendo seres vivos aquáticos e terrestres Os produtores são representados pelo plâncton vegetal, consumido por plâncton animal, moluscos de água doce e camarões de água doce. O plâncton animal é ingerido por larvas de insetos; as plantas aquáticas, por castores e pássaros; e os moluscos de água doce, por pássaros e peixes. Os besouros são consumidos por rãs e peixes, e os peixes menores são consumidos por peixes maiores, e estes, por ursos e lontras Figura: Teia alimentar envolvendo seres vivos terrestres e aquáticos. Na teia alimentar aquática, o plâncton vegetal e as plantas aquáticas atuam como produtores, que são consumidos por diferentes consumidores primários, e assim sucessivamente, de modo que o ciclo alimentar termina com a participação dos predadores de topo. ECOLOGIA BÁSICA E CONSERVACIONISMO | Fundamentos da ecologia, cadeias e teias alimentares QUADRO RESUMO
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