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U N O PA R B IO G EO G RA FIA Biogeografi a Guilherme Alves de Oliveira Luciana A. Pires Biogeografia Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Oliveira, Guilherme Alves ISBN 978-85-8482-273-7 1. Biogeografia. 2. Biodiversidade - Conservação. I. Pires, Luciana Andréa. II. Título. CDD 578 Pires. – Londrina : Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2016. 224 p. O48b Biogeografia / Guilherme Alves Oliveira, Luciana Andréa © 2016 por Editora e Distribuidora Educacional S.A Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. Presidente: Rodrigo Galindo Vice-Presidente Acadêmico de Graduação: Rui Fava Gerente Sênior de Editoração e Disponibilização de Material Didático: Emanuel Santana Gerente de Revisão: Cristiane Lisandra Danna Coordenação de Produção: André Augusto de Andrade Ramos Coordenação de Disponibilização: Daniel Roggeri Rosa Editoração e Diagramação: eGTB Editora 2016 Editora e Distribuidora Educacional S.A Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR e-mail: editora.educacional@kroton.com.br Homepage: http://www.kroton.com.br/ Unidade 1 | Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta Seção 1 - Biogeografia histórica 1.1 | A biogeografia enquanto ciência Seção 2 - A origem da vida 2.1 | Uma breve história das teorias e formação do planeta 2.2 | Teorias sobre a origem da vida 2.2.1 | Gênesis e Criacionismo 2.2.2 | Geração espontânea e Abiogênese 2.2.3 | Panspermia Cósmica 2.2.4 | Hipótese Autotrófica 2.2.5 | Hipótese Heterotrófica 2.3 | Da origem da vida aos modelos científicos Seção 3 - Evolução e biodiversidade 3.1 | Hereditariedade e genética 3.2 | Mendelismo e as características genéticas 3.3 | Lamarckismo, darwinismo e evolução 3.3.1 | Os estudos de Jean Lamarck 3.3.2 | Os estudos de Charles Darwin 3.3.3 | Evidências da evolução Seção 4 - Dispersão e distribuição dos seres vivos 4.1 | A deriva continental 4.1.1 | Deriva continental e Biogeografia Histórica Unidade 2 | Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Seção 1 - Fatores limitantes da distribuição dos seres vivos 1.1 | Fatores geográficos 1.2 | Fatores climáticos 1.2.1 | Dinâmica climática global, temperatura e barreiras geográficas 1.2.2 | O clima e a biogeografia 1.3 | Fatores edáficos 1.4 | Fatores bióticos 1.5 | Fatores antrópicos Sumário 7 11 11 17 17 19 19 19 22 23 25 27 31 31 34 38 38 41 45 51 51 55 67 71 71 73 73 79 83 88 91 Seção 2 - Relações e interações ecológicas 2.1 | Relações harmônicas 2.1.1 | Colônia (+) (+) 2.1.2 | Sociedade (+) (+) 2.1.3 | Mutualismo (+) (+) 2.1.4 | Comensalismo (+) (0) 2.1.5 | Protocooperação (+) (+) 2.2 | Relações Desarmônicas 2.2.1 | Predatismo (+) (-) 2.2.2 | Parasitismo (+) (-) 2.2.3 | Competição (-) (-) 2.2.4 | Amensalismo (-) (0) 2.3 | Relações Neutras 2.4 | Conclusões sobre as relações Unidade 3 | Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil Seção 1 - Ecossistemas, biomas e domínios Seção 2 - Os biomas terrestres do planeta 2.1 | Classificações dos principais biomas do planeta 2.2 | Tundras – Árticas e Alpinas 2.3 | Taiga 2.4 | Florestas Decíduas Temperadas 2.5 | Pradarias (Campos Temperados) 2.6 | Campos Tropicais e Savanas 2.7 | Chaparral e Bosque Esclerófilo 2.8 | Desertos 2.9 | Florestas Tropicais 2.9.1 | Estrutura das florestas tropicais 2.9.2 | Dinâmica das florestas tropicais 2.9.3 | Florestas Tropicais Sazonais Subperenifólias 2.9.4 | Florestas Tropicais Úmidas Seção 3 - Biomas brasileiros 3.1 | Biomas brasileiros 3.2 | Domínio Equatorial Amazônico 3.2.1 | Domínio das Caatingas (Domínio das Depressões Interplanálticas Semiáridas do Nordeste) 3.2.2 | Domínio dos Cerrados 3.2.3 | Domínio dos Mares de Morros 3.2.4 | Domínio das Araucárias (Domínios dos Planaltos de Araucárias) 3.2.5 | Domínio das Pradarias 115 119 125 125 126 128 131 132 133 135 136 138 138 139 139 140 145 145 147 150 151 155 158 159 Unidade 4 | Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas Seção 1 - Biodiversidade: da norma à forma 1.1 | O conceito de biodiversidade 171 175 175 97 98 98 98 99 99 100 100 100 100 101 101 102 102 1.2 | Especificações dos conceitos: biodiversidade, bioma, ecossistema e biocenose 1.2.1 | A Biodiversidade 1.2.2 | O Bioma 1.2.3 | O Ecossistema 1.2.4 | A Biocenose 1.3 | O meio ambiente na perspectiva pública e organizacional 1.3.1 | O Ambientalismo no Brasil Seção 2 - Conservação e o manejo de ecossistemas 2.1 | Conservação e preservação 2.1.1 | Conservação 2.1.2 | Preservação 2.2 | A biogeografia: preservação, conservação e manejo ambiental 2.2.1 | A Biogeografia de Ilhas 2.3 | As unidades de conservação 178 179 180 181 182 183 187 195 195 196 196 198 199 205 Apresentação A biogeografia é um ramo muito importante da Geografia Física que aborda, como tema central, a distribuição dos seres vivos na superfície terrestre. Se você, por algum motivo, já tentou saber o porquê de um determinado organismo estar em um lugar e não estar em outro, de certa forma, você pensou acerca da biogeografia. Assim, vamos buscar entender, por exemplo, quais são os fatores que intervêm no fato de não haver pinguins no Polo Norte, ou camelos na Amazônia e até mesmo Araucárias no topo do Everest. Essa compreensão só é possível a partir de uma análise interdisciplinar, pois não há como simplesmente dizer que um único fator seja o responsável pela adaptação da vida em determinado lugar. Assim é necessário que utilizemos os conhecimentos da Geologia, Geomorfologia, Biologia, Climatologia, Ecologia, Botânica, Edafologia e tantas outras áreas do conhecimento que se fizerem necessárias. Isso sem deixar de levar em conta a importância de realizar essa análise tendo consciência da interação da Biosfera com a Litosfera, Atmosfera e Hidrosfera (e também da Antroposfera!). Além de todas essas interações entre diferentes esferas e ramos do saber, a biogeografia também se ocupa de compreender como se deu a distribuição dos seres vivos no planeta através dos tempos. Ora, o clima mudou com o tempo, os continentes se deslocaram, algumas áreas que anteriormente estiveram submersas agora estão emersas (e vice-versa) e, como não poderia ser diferente, a distribuição e a adaptação dos seres vivos foram influenciadas por esses eventos. Para que possamos compreender a biogeografia, nosso livro está separado em quatro unidades. Na primeira unidade, iniciaremos nossas discussões buscando compreender o que é a biogeografia histórica. Posteriormente, nos debruçaremos em analisar o início da vida e como se deu (e se dá!) a evolução e, por fim, como ocorreu a dispersão dos seres vivos no planeta. Na segunda unidade, continuaremos a buscar a compreensão da distribuição dos organismos na superfície terrestre, tendo como foco de análise os fatores limitantes da distribuição dos seres vivos. As relações e interações ecológicas são fundamentais para o entendimento da biogeografia e as estudaremos na seção 2 da segunda unidade. A terceira unidade tem como escopo definir três diferentes e importantes conceitos: ecossistema, bioma e domínios. Apesar das similaridades entre os termos, há sensíveis diferenças que um professor de Geografia deve saber para atuar como docente. Trabalharemos, então, quais são os principais biomas terrestres e os domínios morfoclimáticos e fitogeográficos de nosso país. Em nossa quarta e última unidade, teremos como objetivo discutir a respeito do que é a Biodiversidade e Ecossistema, para, enfim, estudarmos a conservação e omanejo de ecossistemas. Você perceberá que esta disciplina lhe proporcionará uma vasta gama de conhecimento para a compreensão da distribuição dos seres vivos na superfície terrestre, bem como será possível perceber o modo como os conteúdos de diversas disciplinas se interagem para responder às questões da biogeografia. Não podemos deixar de citar, também, que esse conteúdo está contemplado tanto nas Diretrizes Curriculares Nacionais (DCN) quanto nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN). Portanto, boa leitura e bons estudos! Unidade 1 BIOGEOGRAFIA HISTÓRICA: ORIGEM DA VIDA, EVOLUÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DOS SERES VIVOS NO PLANETA Nesta Seção 1 dedicaremos uma análise e discussão acerca das especificidades e elementos abordados no estudo da Biogeografia Histórica para que possamos nos situar acerca dos ramos e enfoques presentes neste ramo de estudo da Biogeografia, apresentando alguns estudos e teóricos que fundamentaram os alicerces do que estudamos e discutimos até os dias atuais. Na Seção 2 vamos nos dedicar aos elementos teóricos realizados sobre a origem do nosso planeta, assim como a formação de vida nele. Junto a esta apresentação partiremos para uma análise sobre o atual modelo científico teórico no qual fundamentaremos as demais abordagens pelas unidades deste livro. Seção 1 | Biogeografia histórica Seção 2 | A origem da vida Objetivos de aprendizagem: Esta unidade tem por objetivo focar os estudos no entendimento e desenvolvimento dos segmentos da Biogeografia Histórica, o que é fundamental para compreendermos elementos como a origem da vida em nosso planeta, assim como teorias e conceitos evolutivos e, por fim, abranger as causas e os fatores que levaram à distribuição dos seres vivos extintos e aqueles ainda presentes pelo planeta Terra. Guilherme Alves de Oliveira Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 10 Na Seção 3 desta unidade dedicaremos um espaço para a construção e compreensão dos pensamentos de evolução e biodiversidade, com o objetivo de analisarmos os princípios evolutivos com base nas concepções genéticas e pelas correntes teóricas que abordem a adaptação dos seres vivos aos diferentes meios e ambientes. Com a Seção 4 buscamos realizar uma abordagem pelo viés da Biogeografia Histórica das causas e circunstâncias que induziram a dispersão e distribuição dos seres vivos pelo nosso planeta, partindo de uma análise sobre os critérios geológicos, como a deriva continental, em conjunto com os elementos biológicos de adaptação que acarretaram a dispersão dos seres vivos que iremos conhecer. Seção 3 | Evolução e biodiversidade Seção 4 | Dispersão e distribuição dos seres vivos Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 11 Introdução à unidade A Biogeografia é uma ciência complexa, que se expressa através de uma série de fenômenos e elementos do que hoje conhecemos por “Ciências da Terra”. Entretanto, ao analisarmos cada um destes elementos e fenômenos e os compreender por um viés lógico e educacional, esta complexidade passa a se tornar muito mais alcançável. Para tal, iremos então nos aprofundar em um dos ramos desta ciência, a Biogeografia Histórica. Esta abordagem nos fornecerá fundamentações para a construção e o discernimento de determinados fenômenos da Biogeografia. Em primeira instância, devemos justificar que, ao tratar o estudo da Biogeografia pelos ramos da Biogeografia Histórica e Ecológica, não estaremos reforçando a dicotomia ou a dualidade da ciência, uma vez que é praticamente impossível dissociar a Biogeografia nestes dois ramos. Pois a Biogeografia deve ser tratada como uma ciência multidisciplinar, encarando uma gama de associação e fenômenos de distintos campos de pesquisa para a compreensão da origem, gêneros e distribuição geográfica dos seres vivos. Mas então surge um primeiro questionamento: Qual é a efetividade de estudarmos a Biogeografia Histórica como uma vertente desta ciência? A resposta advém por um viés didático-pedagógico, no qual a dificuldade de compreensão de cada abordagem passa a ser suprimida pela construção de ideias e diálogos sobre cada elemento, alcançando assim, ao final de cada unidade, um novo patamar de conhecimento acerca da Biogeografia como um todo. Nesta unidade vamos conhecer por um viés científico e funcional a estrutura de diversos fenômenos, como, a concepção da origem da vida em nosso planeta em suas diversas teorias, os conceitos acerca de evolução e seus fenômenos, destacando elementos da genética e das relações de seleção e adaptação natural e, por fim, buscamos uma análise das circunstâncias que proporcionaram a dispersão e distribuição dos seres vivos pelo planeta. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 12 Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 13 Seção 1 Biogeografia histórica Antes de iniciarmos nossas aplicações, devemos, primeiramente, responder a um questionamento: “O que é e o que se estuda em Biogeografia?” A Biogeografia faz parte de um componente das Ciências da Terra que busca compreender os fenômenos e elementos da distribuição dos seres vivos em nosso planeta. Para tal, realizam-se diversos estudos que contemplam áreas como a Geografia, Geologia, Genética, Zoologia, Botânica e demais ciências afins. Então, a Biogeografia se apresenta como uma ciência capaz de unificar os objetos de estudo de diferentes áreas com o propósito de investigar circunstâncias e fatores que possam nos auxiliar na compreensão de diversos fenômenos, sejam eles em escala geológica ou observados em nosso dia a dia. 1.1 A biogeografia enquanto ciência Como fundamentação para a pergunta realizada anteriormente sobre o objeto de estudo da Biogeografia, a zoóloga Gillung (2011) apresenta como definição a seguinte observação: “Biogeografia é a ciência que estuda a distribuição geográfica dos seres vivos no espaço através do tempo, com o objetivo de entender os padrões de organização espacial dos organismos e os processos que resultaram em tais padrões” (GILLUNG, 2011, p. 3). Mas, e a Biogeografia Histórica? Conforme Miranda (2012, p. 215), a centralidade do ramo aponta que “A Biogeografia Histórica se propõe a estudar agentes do passado utilizando padrões de distribuição de espécies e táxons supraespecíficos gerados por processos que atuam em larga escala e dizem respeito a milhares de anos”. Sendo assim, a Biogeografia Histórica é um ramo da Biogeografia que nos auxilia a compreender as distribuições dos seres vivos através de uma reconstituição dos fenômenos que motivaram essas distribuições. Um exemplo disto é a análise da deriva continental, que proporcionou a separação de ecossistemas comuns em novos ecossistemas independentes daquele anterior. Além dos critérios de dispersão, a Biogeografia Histórica nos fornece meios Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 14 que auxiliam na abordagem de discussões acerca da genética, evolução e adaptação dos seres vivos nestes novos ambientes. Demonstrando assim que, para compreendermos as relações ecológicas e os fatores determinantes biogeográficos que abordaremos na Unidade 2, é fundamental o contato com algumas teorias, elementos e fenômenos que fazem parte do estudo da Biogeografia Histórica. Na Antiguidade (século XV), um dos fatores motivadores para a fundamentação da Biogeografia como a ciência que nós conhecemos hoje foram as indagações de muitos biólogos e naturalistas acerca da distribuição dos seres vivos em diferentes regiões do planeta. Tais indagações acarretaram em diversas explorações científicas, onde cada um deles apresentava, através de seus registros, novas teorias sobre a dispersão dos seres, a origem da vida e a diferenciação destes ao redor do globo. Um dos agentesque fundamentaram o desenvolvimento da Biogeografia Histórica foi George Louis Leclerc (1707-1788), também conhecido como Conde de Buffon. Através de suas viagens, notou uma diferenciação clara entre os seres vivos e, consequentemente, instituiu o primeiro princípio biogeográfico, nomeado como “Lei de Buffon”, que afirmava que a diferenciação entre as espécies de fauna e flora era ocasionada pela diferenciação do clima em diferentes regiões do planeta e que em ambientes com características minimamente similares há a presença de animais diferentes. No Brasil, podemos aproximar os ensaios e as propostas de Buffon pela classificação dos domínios morfoclimáticos e fitogeográficos propostos pelo geógrafo Aziz Nacib Ab’Saber, presentes na obra “Os Domínios de Natureza no Brasil: Potencialidades Paisagísticas”. Ou seja, a primeira teoria biogeográfica nos remete a uma relação direta dos seres vivos com um fator externo, como o clima, uma vez que a Lei de Buffon se aplica pela afirmação “Áreas distintas possuem espécies distintas”. Com a difusão e o firmamento deste estudo, demais pesquisadores naturalistas passaram a utilizar a Lei de Buffon como um parâmetro em suas observações. Até que, em meados do século XIX, o naturalista Augustin Pyramus de Candolle, baseado no princípio biogeográfico já instituído, elencou dois conceitos considerados até hoje como o núcleo da Biogeografia que estudamos até nossos dias. De Candolle trazia como elementos de análise ao estudo da Biogeografia os conceitos de Estação e Habitação, definindo-os da seguinte maneira: Por estação eu me refiro à natureza especial da localidade na qual cada espécie costumeiramente cresce; e por habitação, uma indicação geral do país de onde a planta é nativa. O termo estação está essencialmente relacionado ao clima, ao terreno Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 15 Tal fundamentação firmou dois campos de análises dentro da Biogeografia que conhecemos hoje: a Biogeografia Histórica, que se baseia na análise de agentes com uma larga escala e espaço-tempo na história do planeta; já a Biogeografia Ecológica se baseia no estudo dos agentes com uma curta escala e tempo no presente do planeta. Um exemplo de respectividade de cada campo de estudo que podemos observar é de quando estudamos ou analisamos fenômenos ou eventos de alta escala temporal, como a deriva continental e os processos evolutivos, podemos diretamente nos remeter à Biogeografia Histórica como ramo de estudo. Em contrapartida, ao analisar fenômenos de condicionantes espaciais ecológicos ou limitantes de distribuição, estes estudos farão parte do ramo da Biogeografia Ecológica. Todavia, a problemática criada desde as fundamentações de De Candolle gerou inquietações na Biogeografia que perduram até hoje. A fragmentação destes dois segmentos proporcionou diversas críticas, sobretudo pela generalização das espécies em escala regional, dando origem assim à construção de diversas correntes na agora fundamentada Biogeografia. Uma destas principais correntes para a análise tanto do ramo histórico quanto do ramo ecológico é a Panbiogeografia. A Panbiogeografia surgiu como uma análise mais aprofundada através dos estudos de dispersão e adaptação dos seres vivos dos renomados naturalistas Charles Darwin (1809-1882) e Alfred Wallace (1823-1913). Esta corrente biogeográfica foi batizada por Leon Croizat (1894-1982), que se baseou em uma plotagem cartográfica de mapas com a sobreposição de elementos de análise de dispersão. Croizat observou, através de suas análises, uma espécie de trilha criada pela dispersão dos seres vivos, afirmando que ele poderia recriar o caminho reverso destes seres. Ainda que Croizat refutasse a teoria da deriva continental, seu trabalho foi alvo de críticas, por não ter como parâmetro de análise as relações genéticas entre os seres vivos analisados e referenciados por mapeamento. Entretanto, como um resultado de todos os estudos realizados posteriormente, os biólogos Gareth Nelson e Norman Pletnick trouxeram, aos nossos dias atuais, contribuições acerca de todo o estudo da Biogeografia Histórica, expressas através do conceito de Vicariância. de um determinado local; o termo habitação está relacionado às circunstâncias geográficas e até mesmo geológicas (DE CANDOLLE, 1820, p. 383, tradução nossa). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 16 A Vicariância como metodologia se institui por meio de três segmentos que contemplam a teoria da tectônica de placas e as explicações dispersialistas, a relação filogenética e os conceitos evolutivos e, por fim, os princípios da Panbiogeografia e a aplicação cartográfica nas pesquisas. Podemos afirmar que este método, atualmente, é o mais difundido no estudo de Biogeografia, sobretudo no ramo da Biogeografia Histórica, principalmente por se basear em um amálgama que nos traz as potencialidades de cada teoria e análises realizadas pelos naturalistas e biólogos que já trilharam suas ideias e histórias na Biogeografia como ciência. Ao apresentarmos esta breve trajetória da Biogeografia em seu ramo histórico, podemos concluir que, ao abordar tal segmento nesta ciência, buscamos desenvolver um amplo espaço para análises de elementos, como a origem da vida, a evolução e a biodiversidade, em paralelo com as discussões acerca das causas que originaram a dispersão e distribuição dos seres vivos, criando assim a nossa própria trilha no conhecimento desta ciência. Observamos nesta seção o desenvolvimento e os critérios para a definição da Biogeografia Histórica, porém, devemos compreender quais são os pontos positivos e negativos desta subdivisão da Biogeografia. Para compreender mais sobre os elementos que distinguem cada ramo desta ciência, leia: Biogeografia Ecológica VS. Histórica: Uma divisão Necessária? Pelo Laboratório de Sistemática e Biogeografia. <http://www.ib.usp.br/~silvionihei/biogeografia.htm>. Acesso em: 22 jul. 2015. De fato, podemos afirmar que a Biogeografia pode ser considerada uma ciência multidisciplinar, que une diversos conhecimentos para a compreensão de toda a dinâmica biótica dos seres vivos, desde sua origem até os segmentos de dispersão e distribuição geográfica dos seres vivos. Para conhecer um pouco mais sobre o histórico desta ciência, leia o artigo “Introdução à Biogeografia”, disponibilizado em: <http://www.periodicos.uem.br/ojs/index.php/BolGeogr/article/ viewFile/12274/7401>. Acesso em: 14 ago. 2015. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 17 1. De acordo com o desenvolvimento teórico e prático da Biogeografia enquanto ciência, assinale a alternativa correta que elenca a abordagem de estudo da Biogeografia: a) A Biogeografia é uma ciência que busca compreender a distribuição dos seres vivos e os fenômenos que motivaram essa distribuição. b) A relação climática é um dos únicos elementos estudados pela Biogeografia. c) A Biogeografia é uma ciência que estuda exclusivamente critérios evolutivos. d) O homem, enquanto ser vivo, não tem qualquer representatividade nos estudos biogeográficos. e) Os estudos no campo de pesquisa sobre evolução e genética não estão atrelados aos ramos da ciência biogeográfica. 2. Tratando-se da segmentação da Biogeografia, observamos a ramificação da ciência entre Biogeografia Histórica e Biogeografia Ecológica. No que se diz respeito aos estudos dirigidos ao campo da Biogeografia Histórica, destaque as afirmações a seguir entre verdadeiro (V) e falso (F) e a seguir assinale a alternativa correta. São elementos de estudo da Biogeografia Histórica: ( ) Deriva continental e processos evolutivos. ( ) Condicionantes espaciais ecológicos. ( ) Dispersão e distribuição dos seres vivos. ( ) Correntes teóricas, como a Panbiogeografia. ( ) Análises de fenômenos biogeográficos de ampla escala.a) V – F – V – F – V. b) F – V – F – F – F. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 18 c) V – F – V – F – V. d) F – V – V – V – F. e) V – F – V – V – V. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 19 Seção 2 A origem da vida Desde o princípio da humanidade, nós, como seres humanos, mantemos dúvidas e indagações sobre: qual é a origem da vida? Como e quando surgiu vida nesse planeta? Estas perguntas persistem ainda com o advento da sociedade moderna que observamos hoje, porém, diversas teorias podem nos ajudar a compreender um pouco mais sobre a história do nosso planeta. Buscamos então compreender as hipóteses e teorias formuladas que indicam os elementos da formação do planeta, assim como a origem da vida dos seres que nele habitam, sob uma ótica analista. Para tal, iremos destacar nesta seção cada formulação em busca de evidenciarmos o atual modelo científico que nos auxilia a compreensão dos elementos e circunstâncias que proporcionaram a vida no planeta. 2.1 Uma breve história das teorias e formação do planeta Ainda que muitas das teorias sobre a formação de vida no planeta que vamos listar não tenham evidências científicas, como, a panspermia dirigida e o criacionismo, devemos manter nossos olhares para os critérios científicos e os experimentos que nos auxiliam na delimitação dos segmentos de vida na Terra. Porém, antes de pensarmos na origem da vida em nosso planeta, devemos pensar em como nosso planeta surgiu. Quais foram as circunstâncias que deram origem ao processo de formação do planeta Terra? Essa pergunta deve ser respondida antes mesmo de pensarmos na origem da vida, e para respondê-la devemos analisar algumas teorias e hipóteses quanto à origem do universo. Ao analisarmos a ideia de formulação do universo antes mesmo do planeta Terra, já nos deparamos com três fundamentos teóricos para trazermos em discussão: a teoria do Big Bang, a teoria do Oscilamento e a teoria Criacionista. A teoria do Big Bang, tal qual Novello (2010) relata, se baseia em uma súbita explosão de escala cósmica que induziu a uma expansão e fluxo de matéria e energia. Em paralelo, a teoria do Oscilamento possui o início similar ao Big Bang, se Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 20 diferenciando na ideia da expansão contínua, alegando que, ao atingir determinado ponto pelo processo de expansão, haverá uma retração, levando assim a um modelo cíclico. Por fim, a teoria Criacionista se atém na formulação do universo por meio de uma entidade divina ou cósmica designada como responsável pela origem do universo em toda a sua amplitude. Ao pesquisarmos sobre a temática, iremos nos deparar com diversas teorias e vertentes das três citadas anteriormente, mas há um consenso formulado por hipóteses e experimentos que destacam as bases da teoria do Big Bang como um modelo para a concepção da formulação do universo e as demais teorias oriundas desta. Entretanto, entre a origem do universo e a formulação dos planetas e sistemas que conhecemos hoje, houve um vasto espaço de tempo, denominado como período Planckiano. Cordani (2008) nos ajuda a compreender o que foi esse período para a ciência, com a seguinte formulação: Cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, após o período Planckiano que reconhecemos, havia uma densa nuvem de gás e poeira cósmica como material decorrente da explosão de estrelas em supernova. Este material se fundiu, dando origem a novas estrelas de diferentes grandezas, incluindo o Sol do nosso sistema planetário. Outras partículas sólidas também presentes nesta nuvem, como gelo e rochas, se uniram criando um campo gravitacional decorrente da massa aglomerada e, consequentemente, atraindo partículas menores em suspensão. Eis que assim podemos idealizar a formação dos planetas em nosso sistema, integrando também o planeta Terra. Assim como os demais planetas presentes no nosso sistema solar, a Terra se formou pela aglutinação destes materiais, e mesmo depois de formada continuou a ser alvejada por matérias externas, tais como os meteoritos de que temos registros, em uma escala extremamente maior do que a observada nos últimos anos. Esses impactos dos materiais externos tiveram tanta relevância quanto a dinâmica interna do planeta. A importância destes fenômenos se representa pela regulação do A ciência não tem elementos para caracterizar o período que os físicos denominam como Planckiano, decorrido logo após o instante inicial. Trata-se do tempo necessário para a luz atravessar o comprimento de Planck, a unidade fundamental de comprimento, pois não é possível saber se as constantes fundamentais que governam nosso mundo já atuavam naquelas condições (CORDANI, 2008, p. 4). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 21 que se tornaria a atmosfera e mesmo a formação do satélite lunar, formado pela colisão de um grande meteoro que retirou uma porção de massa do planeta com a violência do impacto, deixando-o em órbita, formando assim a Lua que conhecemos. Com o passar de milhões de anos, a Terra passa a se solidificar em sua parte externa, segmentando-a no modelo proposto em Geologia, onde há crosta, manto e núcleo. Este momento da história geológica da Terra se remete ao período pré- cambriano, e é nesse ponto que se passa a ter os primeiros registros das formas primitivas de vida na Terra. 2.2 Teorias sobre a origem da vida 2.2.1 Gênesis e Criacionismo 2.2.2 Geração espontânea e Abiogênese Quais foram as hipóteses que nós, enquanto seres humanos, formulamos para racionalizar ou evidenciar a origem da vida no planeta? Eis que então surgem diversas teorias e experimentos com a finalidade de justificar a origem da vida em diversas vertentes, mas destacaremos aqui as mais relevantes para a construção da ciência e, sobretudo, da Biogeografia. Paralelo à teoria de criação do universo, fora formulada através do criacionismo a hipótese do Gênesis, que sustentava que toda forma de vida no planeta fora criada por uma entidade divina que a regulava. Esta hipótese perdurou por muitos anos na história da humanidade em paralelo com os fundamentos da origem do universo do criacionismo, por meio de obras de cunho religioso, como a Bíblia, o Alcorão, Vedas e demais obras designadas como livros sagrados. Podemos observar os registros da hipótese do Gênesis ao observarmos os segmentos históricos e religiosos de diferentes civilizações e culturas. Em diversos momentos da humanidade essa teoria se apresenta como um princípio racional para a concepção da formação do planeta e da vida presente neste. Conforme as observações históricas do pesquisador John S. Wilkins (2004), em seu levantamento cronológico da teoria intitulado “Spontaneus generation and the origin of life” (Geração Espontânea e a Origem da Vida), podemos apresentar aqui o desenvolvimento histórico e as discussões acerca desta teoria em um panorama comparativo e sequencial. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 22 De modo a não apoiar a hipótese do criacionismo na íntegra, os gregos acreditavam que não haveria a necessidade de uma intervenção divina para a regulação da vida. Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.) elaborou uma teoria que se pautava nesta ideia, considerando que a vida era o resultado da ação de um agente externo sobre uma matéria inanimada, na qual se formaria a vida. Esta teoria passou a ser reconhecida como Geração espontânea, na qual não haveria necessariamente a relação de uma entidade divina na formação da vida, mas sim seria resultado de um fenômeno natural. Após muito tempo, a Igreja Católica foi conivente com a teoria da geração espontânea de Aristóteles, inclusive difundindo-a ao passar dos anos, até ser contestada na Idade Moderna. Existem aindarelatos históricos sobre a teoria da geração espontânea, tal qual espécies de receitas para a criação natural de vida. Um dos exemplos clássicos que apoiava a teoria através do experimento se baseava em deixar a carne (matéria inanimada) exposta ao tempo (princípio ativo), criando assim moscas. Somente no século XVII um naturalista italiano, chamado Francesco Redi (1626- 1697), contestou a teoria da geração espontânea realizando um experimento com amostras de carne em um frasco selado e em outro exposto. Consequentemente, Redi relatou que nas amostras seladas não havia nenhum vestígio de vida, refutando assim a teoria da geração espontânea. Como conclusão de seus experimentos, Redi sugeriu o modelo de Biogênese, uma vez que, com o apoio de lupas, observou a presença de ovos de moscas nos frascos não vedados, evidenciando assim o seu modelo para a explicação da origem da vida. Anos depois, com a difusão do microscópio como instrumento aplicado às ciências, a teoria da geração espontânea foi rebatizada como Abiogênese e retornou ao posto de modelo para a explicação da origem da vida. Essa retomada da teoria teve como principal circunstância a justificativa para os seres vivos observáveis apenas através do microscópio. Experimentos como o de John Needham (1713-1781) sugeriam que, ao ferver determinados tipos de infusões e deixando-os expostos, haveria uma proliferação de organismos, implicando o reconhecimento da abiogênese, uma vez que estes microrganismos surgiam de maneira espontânea com o resfriamento de suas infusões. Com o intuito de refutar o experimento de Needham e a teoria da abiogênese, o naturalista Lazzaro Spallanzani (1729-1799) recriou os experimentos na tentativa de comprovar o conceito de biogênese aplicado por Francesco Redi. Para tal, Spallanzani realizou diversas infusões e deixou-as em grupos de amostras extremamente vedadas, pouco vedadas e totalmente expostas. Como resultado de Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 23 seus experimentos, observou que, quanto mais expostas ao ar, mais as amostras demonstravam a proliferação de organismos. Concluindo então que o ar conteria os ovos destes organismos, levando a comunidade científica a um embate entre a biogênese e a abiogênese. Tal embate entre as teorias se manteve até 1862, quando o francês Louis Pasteur (1822-1895) redefiniu definitivamente as ideias acerca da geração espontânea e abiogênese através de seus experimentos. Estes experimentos se baseavam em criar a infusão de soluções, submetendo-as a uma temperatura contínua em recipientes esterilizados que permitiam a entrada de ar e minimizavam a entrada de organismos pelo distanciamento do pescoço do recipiente com o fundo. Como resultado de seus experimentos, Pasteur observou que os líquidos da infusão permaneciam inalterados e não se apresentava vestígio de qualquer microrganismo. Dentre as conclusões de seus experimentos, Pasteur destacou que a vida tem origem em uma espécie de vida já existente. Wilkins (2004) nos traz o seguinte relato de Pasteur acerca da conclusão de seus experimentos: Sendo assim, através de suas pesquisas e experimentos, Pasteur demonstrou meios para que a teoria da geração espontânea fosse definitivamente refutada, comprovando a existência de partículas em suspensão na atmosfera e não nos fluidos utilizados nos experimentos. A revolução oriunda dos experimentos de Pasteur apresentou-se extremamente competente no que circunda o pensamento científico sobre Biogeografia, uma vez que, a partir da ruptura das teorias de abiogênese, deu-se início a uma busca à origem e localidade dos seres vivos, apontando os elementos e as dinâmicas do ambiente como fundamentais para a prospecção de certos organismos e seres vivos no planeta. A vida não reside nos fluidos como sugerido, mas sim em seus componentes celulares. É necessário excluir estes fluidos sem células do reino das matérias vivas. A vida sempre será algo à parte, mesmo se descobrirmos o que mecanicamente a despertou. [...] Podemos evidenciar como origem os germes ou partículas sólidas através de elementos que flutuam na atmosfera ou de esporos de fungos ou ovos infusórios, mas eu prefiro pensar que a vida vem da vida ao invés somente da poeira. (PASTEUR apud WILKINS, 2004, p. 12, tradução nossa) Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 24 Você sabia que o método deste experimento de Louis Pasteur é utilizado até hoje? Além de revolucionar os ramos sobre as teorias da origem da vida, este método ganhou destaque mundial para a esterilização de alimentos, sendo reconhecida hoje como “pasteurização”, em referência ao cientista. Para saber mais sobre esta e outras revoluções no ramo da ciência por Pasteur, acesse: <http://www.cdcc.sc.usp.br/ciencia/artigos/art_31/EraUmaVez.html>. Acesso em: 16 jul. 2015. 2.2.3 Panspermia Cósmica Esta teoria teve sua origem na antiguidade com as hipóteses do grego Anaxágoras (499 a.C. – 428 a.C.), que afirmava que a vida presente na Terra teria sido trazida pelo bombardeamento de meteoros e meteoritos que atingiram nosso planeta. Por mais controversa que esta teoria possa se apresentar aos nossos olhos, alguns cientistas a têm como fundamento inicial para a explicação da origem da vida. Tais ideias foram resgatadas no século XIX por Hermman von Helmholtz (1821- 1894), alegando a possibilidade circunstancial de que determinados elementos e organismos essenciais para origem da vida tenham sido trazidos ao planeta através da queda de meteoros e meteoritos. Em relação ao conceito de Panspermia cósmica, os biólogos Amabis e Martho (2006) podem nos ajudar a esclarecer e definir o conceito, com a seguinte afirmação: Esta teoria, também conhecida como “sementes da vida”, ganhou determinado destaque através da difusão da comunidade científica clássica pelos trabalhos de filósofos e cientistas como Richter (1865) e Lord Kelvin (1871), fazendo com que a teoria se estruturasse como um modelo para a explicação da problemática. A Panspermia considera que a vida na Terra se originou de seres vivos ou substâncias precursoras de vida provenientes de outros locais do cosmo. Esta ideia voltou a ganhar força nos últimos anos, com a descoberta de que o espaço interestelar não é um ambiente tão hostil à vida como se pensava anteriormente (AMABIS; MARTHO, 2006, p. 13). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 25 2.2.4 Hipótese Autotrófica Esta hipótese se baseia na ideia de que os primeiros organismos que se formaram no planeta fossem seres autótrofos, ou seja, produziriam o próprio alimento para a manutenção de suas vidas. Em paralelo com a hipótese heterotrófica, a hipótese autotrófica se apresenta como uma das principais correntes de pensamento quando pensamos na origem e manutenção da vida em nosso planeta. Os defensores desta teoria utilizam como elemento principal de apoio a análise de seres primitivos conhecidos como quimiolitoautotróficos. Desmembrando a tipologia textual da palavra, são os seres que produzem seu alimento através de reações químicas inorgânicas das rochas. Estes organismos primitivos teriam como princípio de energia a matéria química disposta na Terra no período pré-cambriano. Para elucidar esta ideia, recorremos à análise de Amabis e Martho (2006, p. 16) sobre os seres quimioautotróficos, com a seguinte explanação: Com o passar dos anos, duas principais correntes teóricas se formaram baseando-se na Panspermia como base para novas discussões. Conhecemos estas variações como Panspermia Dirigida e Nova Panspermia, ambas apresentam o mesmo conceito base apresentado anteriormente, porém, devemos observar cuidadosamente cada uma destas variações. A Panspermia Dirigida faz parte de uma variação da Panspermia Cósmica com um paralelo bem delimitado com as ideias do Criacionismo que vimos anteriormente.Tal vertente teórica se apoia na ideia de que seres inteligentes de outras galáxias disseminaram a vida pelo universo. No meio científico e dentro das hipóteses sobre a origem da vida na Terra, esta teoria é a mais desacreditada, por conter critérios designados como “fantasiosos” pelos pesquisadores e cientistas da área. Quanto à Nova Panspermia, esta se designa como uma atualização da teoria da Panspermia original, incluindo a ideia de que os vírus e outros componentes, com partículas tanto de DNA quanto de RNA, tenham chegado à Terra através dos meteoros. O apoio desta teoria baseia-se, sobretudo, em análises químicas e bióticas dos componentes dos meteoros, fazendo com que esta teoria não seja totalmente refutada dentro da comunidade científica. De modo geral, a Panspermia Cósmica trouxe contribuições significantes para o alicerce e desenvolvimento de novas ideias e teorias, porém, ainda apresenta uma série de lacunas e dúvidas quanto ao transporte desses componentes químicos ou bióticos para o nosso planeta, fazendo com que a teoria da Panspermia não seja adotada como um modelo sobre a origem da vida na Terra. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 26 Uma possibilidade é que estes seres utilizassem compostos de ferro e enxofre (como, por exemplo, FeS e H2S) provavelmente abundantes na Terra primitiva. Esta ideia tem se consolidado graças à descoberta de microrganismos que vivem em ambientes inóspitos, como fontes de água quente e vulcões submarinos, obtendo energia a partir de reações químicas como a mostrada a seguir: FeS + H2S → FeS2 + H2 + ENERGIA (AMABIS; MARTHO, 2006, p. 16) Nossos hipotéticos ancestrais poderiam viver, como certos organismos quimiolitoautotróficos atuais, ao redor de fendas vulcânicas submersas, onde há liberação contínua de gás sulfídrico (H2S). Segundo a hipótese autotrófica, a partir dos primeiros seres quimiolitoautotróficos teriam se originado outros tipos de seres vivos, inicialmente os que realizavam fermentação, depois os fotossintetizantes e, finalmente, os que respiram gás oxigênio (AMABIS; MARTHO, 2006, p. 16). Sendo assim, a primeira suposição da Teoria Autotrófica relata que estes microrganismos produziriam seu próprio alimento e teriam surgido através de reações químicas e bióticas ainda não conhecidas. Outro ponto que podemos destacar acerca desta hipótese é a relação evolutiva destes seres, uma vez que hoje temos ideia de que existem diversos tipos de bactérias, considerados organismos simples unicelulares, que realizam o processo autotrófico para a obtenção de energia. E nesta série de pensamento, podemos evidenciar que houve um processo evolutivo originado pela dificuldade e escassez da matéria química, forçando estes organismos a desenvolverem diferentes meios para a obtenção de energia. Reforçando esta linha de pensamento surge a dúvida; quais foram os outros meios de obtenção de energia aos quais esses organismos tiveram que recorrer? Para sanar nossas dúvidas acerca dessa problemática, devemos observar os meios de obtenção de energia de organismos mais complexos do que os quimiolitoautotróficos, mas ainda assim considerados como organismos simples na escala evolutiva. A resposta definitiva nos vem através da seguinte análise evolutiva: Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 27 Consolidando, deste modo, a hipótese de que as primeiras formas de vida em nosso planeta foram seres autótrofos, esta teoria nos permite crer que, de fato, determinados organismos primitivos obtinham energia através de processos metabólicos de elementos inorgânicos como as rochas, realizando assim a quimiossíntese desses elementos para a manutenção da vida e, consequentemente, passaram a adotar mecanismos de evolução para a obtenção de energia através de outros processos, como a fermentação e a fotossíntese. 2.2.5 Hipótese Heterotrófica Esta hipótese tem como princípio a ideia de que as primeiras formas de vida se dividiam entre seres autótrofos, que produziam seu próprio alimento, e seres heterotróficos, que não conseguem produzir seu próprio alimento, buscando assim meios para a obtenção de energia através de outras matérias orgânicas presentes no ambiente. O que fundamenta a origem destes seres é a hipótese de que estes organismos eram menos complexos, tendo assim a necessidade de acesso à energia através de elementos orgânicos por um processo semelhante à fermentação. Na tentativa de reproduzir a formulação das primeiras formas de vida no planeta, Stanley Lloyd Miller (1930-2007), em 1953, realizou um experimento para simular a atmosfera primitiva de nosso planeta com a finalidade de provar os fenômenos presentes no período pré-cambriano. Para tal, Miller construiu uma espécie de simulador atmosférico referente a este período geológico do planeta, implementando uma série de mecânicas capazes de emular as condições da Terra primitiva entre os balões de vidro interligados, assim como incluiu gases em suas respectivas proporções para observar o resultado dos experimentos. O processo metodológico e fundamentos para o funcionamento do experimento podem ser analisados tal qual como se sugere na seguinte citação: Nesse simulador, constituído por tubos e balões de vidro interligados, foi colocada uma mistura dos gases: metano (CH 4 ), amônia (NH 3 ), hidrogênio (H 2 ) e vapor d’água (H 2 O). A mistura gasosa foi submetida a fortes descargas elétricas durante alguns dias. Os gases simulavam a suposta atmosfera primitiva da Terra e as descargas elétricas simulavam as grandes tempestades que devem ter ocorrido nos primórdios da existência de nosso planeta. No simulador também havia um condensador, no qual a mistura de gases era resfriada. O Biogeografi a histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 28 vapor d’água presente nessa mistura se condensava e escorria para a parte inferior do experimento, onde se acumulava. Com isso, Miller simulava a chuva, os mares e os lagos da Terra primitiva. Um aquecedor fazia ferver a água acumulada, que novamente se transformava em vapor, simulando a evaporação da água na superfície quentíssima do jovem planeta Terra (AMABIS; MARTHO, 2006, p. 14). Como modelo estrutural do experimento de Miller, a citação acima referida nos auxilia na compreensão e no funcionamento da pesquisa através da análise da figura abaixo. Seguindo este modelo técnico, após uma semana de funcionamento, o líquido na parte inferior do experimento foi devidamente examinado. Foi observada, então, através de testes químicos, a presença de componentes que não foram inseridos ao experimento, como tipos de aminoácidos e outras substâncias orgânicas menos complexas. Os experimentos de Miller nos ajudam a enfatizar a relação com os seres heterotróficos, uma vez que podemos relacionar as bases da hipótese autotrófica com a presença de aminoácidos e outras substâncias orgânicas oriundas do experimento. Esta pesquisa auxiliou as explicações de Aleksander Oparin (1894-1980) sobre a origem da vida, uma vez que Oparin defendia a ideia de que a Terra primitiva continha partículas de aminoácidos, proteínas e moléculas de gordura como Fonte: Amabis e Martho (2006, p. 14) Figura 1.1 | Modelo ilustrado do simulador de Miller Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 29 principais agentes para a formação da vida no planeta. A ideia de que esses componentes se organizavam de maneira estrutural fundamentou os primeiros indícios para a hipótese de um organismo denominado Coacervado. Estes organismos se compunham de uma membrana, referente às moléculas de gordura, atuando como um invólucro dos aminoácidos e proteínas. Os experimentos de Miller auxiliaram a constatação das formulações de Oparin e a origem dos coacervados. Entretanto, com as pesquisas atuais, tem-seindício de que os coacervados não podem ser designados como seres vivos, mas podem, sim, serem considerados como as moléculas precursoras da origem da vida em nosso planeta. Em concomitância com a hipótese autotrófica, a teoria de organismos heterotróficos alega um princípio evolutivo baseado na indisponibilidade de alimentos para a manutenção da vida. Alegando que os seres heterotróficos possivelmente sofreram uma adaptação, a partir da qual evoluíram de organismos menos complexos para organismos autótrofos (que realizam fermentação ou fotossíntese) ou, mesmo, que buscaram outros meios de alimentação heterótrofa. Sendo assim, a hipótese heterotrófica nos fornece determinados alicerces para pensarmos não só na origem da vida em nosso planeta, mas também possibilita cogitarmos que o processo de adaptação e seleção natural dos serves vivos é um elemento-chave para a evolução dos organismos em diferentes tipos de complexidade. 2.3 Da origem da vida aos modelos científicos Vimos até então que, para explicar a origem da vida em nosso planeta, diversos modelos, hipóteses e teorias são debatidos, aplicados e testados com o intuito claro de constatar a origem e a presença do primeiro ser vivo no planeta. A racionalização sobre a origem da vida sempre fez e sempre fará parte das indagações humanas, sendo assim impossível destacarmos, hoje, um modelo irrefutável e permanente para tal explicação. Os avanços científicos e as produções de pesquisas e experimentos precedentes nos permitem, atualmente, traçar um modelado para a aproximação da origem da vida no planeta. Experimentos e hipóteses como os de Needham, Pasteur, Oparin e Miller agregaram valores históricos para os ramos das ciências biológicas e da Terra, sobretudo no que diz respeito aos questionamentos, como a origem da vida. Entretanto, ainda não temos uma conclusão definitiva de como estes organismos, sejam eles autótrofos, heterótrofos, até mesmo os coacervados, rumaram para o modelado atual de vida em nosso planeta. Tal definição ainda motiva pesquisadores Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 30 a descobrirem como esses organismos isolados moleculares adquiriram aptidão para produzirem seu próprio alimento ou, mesmo, sistemas de reprodução. Teorias recentes, como a do mundo do RNA, contribuem para uma racionalização ante esta relação evolutiva, porém ainda há lacunas na transposição do conceito de RNA (ácido ribonucleico) para o de DNA (ácido desoxirribonucleico), levantando assim mais um degrau rumo à descoberta da origem da vida e dos primeiros seres. Tal qual como o modelado tomado para a teoria do “mundo do RNA”, adotaremos como base para o nosso aprofundamento em Biogeografia uma junção da Hipótese Heterotrófica com a Hipótese Autotrófica. Ambas as hipóteses apresentam segmentos necessários para a compreensão da vida, por adotarem um modelo de evolução adaptativa. Em circunstâncias diferentes, estas hipóteses confluem em um elemento comum, a evolução. Tal conceito de evolução está intimamente atrelado com a necessidade dos seres autótrofos e heterótrofos em buscar meios e mecanismos adaptativos para superar a competição e a ausência de alimentos em seu meio. Mantermos o elemento evolutivo e as questões sobre o que motivou a evolução nos ajudará a desenvolvermos critérios fundamentais para a compreensão da origem da vida. Tal qual como o paradigma adaptativo que designou as indagações dos cientistas e as nossas, a ciência evolui este mesmo elemento de adaptação, fazendo com que nenhuma hipótese possa ser definitivamente rejeitada, mas sim incorporada a experimentos e pesquisas que nos auxiliem a comprovar as hipóteses. Foi assim que a vida evoluiu e é assim que nós ajudamos a ciência a evoluir. Fomos apresentados nesta seção a diversas correntes e hipóteses sobre a origem da vida em nosso planeta. Ainda que não possamos apresentar de forma irrefutável um modelo que elenque os critérios da formação da vida na Terra, podemos nos basear nos modelos científicos adotados por diversos pesquisadores modernos. Para pensarmos e avaliarmos de maneira crítica os fundamentos que abordamos, vale a pena assistir e refletir sobre os modelos e ensaios tratados no documentário “O surgimento da vida”. Disponível em: <https://www.youtube. com/watch?v=26SV_X506VY>. Acesso em: 15 ago. 2015. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 31 1. Conforme o critério apresentado em relação à formação do planeta Terra, assinale os apontamentos assertivos a seguir, posteriormente, assinale a alternativa correspondente: I – A teoria do Big Bang se apoia na ideia de que houve uma súbita explosão em escala cósmica levando a um fluxo de matéria e energia pelo universo. II – Os corpos celestes que conhecemos tiveram origem após o período Planckiano. III – A origem do planeta Terra teve como ocorrência a fusão do material presente nas nuvens de gás e poeira cósmica. IV – O Criacionismo é uma das principais teorias quanto à origem do planeta Terra, sendo esta teoria considerada um modelo para as explicações científicas atuais. V - A Lua é um satélite do planeta Terra, originado pela colisão de um imenso corpo celeste durante a formação da Terra. Dentre as afirmações sobre a origem do planeta Terra e do universo, estão corretas: a) I, II, IV e V. b) I, II, III e V. c) I, IV e V. d) I, III e V. e) Somente V. 2. Tendo como fundamento teórico a apresentação das hipóteses e teorias sobre a origem da vida em nosso planeta, assinale a alternativa que apresenta corretamente os atributos dentre as opções afirmadas: I - O Criacionismo está fundamentado na ideia de que uma divindade é responsável pela origem do planeta e de todas as formas de vida. Tal teoria se manteve, sobretudo, pela difusão das religiões em diferentes culturas e civilizações do planeta. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 32 II - A teoria da Geração espontânea foi uma das primeiras hipóteses científicas acerca da origem da vida em nosso planeta. Debatida durante muitos séculos, só houve uma definição concreta sobre a teoria após os experimentos de Louis Pasteur. III - Como segmento teórico, a hipótese da Panspermia cósmica ainda fornece ideias e elementos de que possivelmente alguns componentes químicos essenciais para a origem da vida foram dispostos ao nosso planeta através de meteoros. IV - Dentre as teorias apresentadas, o segmento da Panspermia Dirigida é o atual modelo científico adotado sobre as discussões da origem da vida no planeta, uma vez que é irrefutável a hipótese de que uma divindade cósmica tenha semeado a vida pela galáxia, inclusive na Terra. V - A hipótese Autotrófica, em conjunto com a hipótese Heterotrófica, nos fornece elementos necessários para um delineamento da origem da vida na Terra, substancialmente por apresentar critérios químicos e bióticos acerca da formação da vida em um ambiente primitivo como a Terra em seu período pré-cambriano. a) I, II, III e IV. b) I, III, IV e V. c) II, III, IV e V. d) I, II, III e V. e) Todas as afirmações estão corretas. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 33 Seção 3 Evolução e biodiversidade A diversidade de seres vivos que conhecemos hoje é fruto das transformações a que estes seres foram submetidos. Mas como podemos explicar tais transformações? A resposta para esta pergunta está intimamente ligada com o conceito de evolução. Tal conceito nos auxilia a pensar que determinadas circunstâncias ocasionaram a modificação destes seres, levando à mudança de diversos organismos ao longo do tempo. Para compreendermos a Biodiversidade dos seres e como ocorrem estas modificações, devemos dirigir os estudos aos ramos da Biologia que possam nos fornecer elementos e processos de análise para tal. Sendoassim, nesta seção abordaremos princípios do conceito de Hereditariedade e Genética para entendermos os agentes fundamentais que proporcionam estas diversificações dos seres vivos, e também abordaremos os elementos da evolução adaptativa, compreendendo correntes teóricas e pensamentos de pesquisadores que possam nos auxiliar a compreender a evolução de sua norma à forma. 3.1 Hereditariedade e genética Os conceitos de Hereditariedade e Genética são considerados fundamentais para compreendermos determinados aspectos quando buscamos desenvolver estudos dirigidos sobre evolução. Para darmos início a esta abordagem, devemos partir sobre a definição de um elemento-chave para a compreensão geral dos princípios de hereditariedade, o DNA. O DNA se baseia em uma combinação molecular orgânica que coordena as informações necessárias a serem transmitidas para as células, que se desenvolvem de acordo com a função genética aplicada, tal qual um código. Para exemplificar determinado conceito, buscamos os apontamentos de Ridley (2006) na seguinte citação: A molécula chamada de DNA (ácido desoxirribonucleico) proporciona o mecanismo físico de herança em quase todas Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 34 as criaturas vivas. O DNA é o portador das informações utilizadas para a construção de um novo corpo e para diferenciá-lo em várias partes. As moléculas de DNA existem em quase todas as células do corpo e em todas as células reprodutivas. [...] A molécula de DNA completa consiste em duas fitas, completamente pareadas, cada uma delas formada por uma sequência de nucleotídeos que são unidos quimicamente uns aos outros (RIDLEY, 2006, p. 47). Sendo assim, o DNA deve ser visto como uma chave que contém as informações que podem abrir determinadas características e funções nos organismos dos seres vivos. Mas como o organismo se forma a partir das informações do DNA? Para responder a esta pergunta devemos esclarecer e definir o gene. O gene nada mais é do que um trecho do cromossomo que contém uma associação de nucleotídeos. E o que delimita a formação de organismos é a sequência de nucleotídeos, que ativam diversas novas sequências de proteínas, fazendo assim com que os organismos se formem pela função ativada através do ordenamento dos quatro tipos de nucleotídeos: Adenina, Citosina, Guanina e Timina. Estes quatro tipos de nucleotídeos se combinam de uma forma variada, especificada pela combinação das duas fitas de cromossomos, fazendo assim com que haja uma informação predeterminada que se dirija a uma função estipulada nos organismos. Estas informações são combinadas através dos cromossomos presentes nos gametas reprodutivos. Como exemplos, podemos citar as características de DNA transmitidas por uma reprodução sexuada, como nos humanos, na qual os gametas masculino e feminino contêm 23 cromossomos cada, e, quando unidos através da fecundação, dão origem a um zigoto, formando um embrião com 46 cromossomos. Quanto a um exemplo que difere deste, em uma reprodução assexuada, como em vegetais, tendo como parâmetro as samambaias, neste tipo de vegetal não há uma troca de gametas com um ser externo, levando assim a uma autofecundação, trocando gametas entre o mesmo organismo com 600 cromossomos cada, dando origem a um novo organismo com 1.200 cromossomos, fazendo com que este novo organismo seja uma cópia idêntica do organismo primário. Uma das principais causas da complexidade e perpetuação dos seres vivos mais complexos foi o abandono da reprodução assexuada. A carga genética deste tipo de reprodução é basicamente nula, com exceções de fenômenos que veremos a seguir. A baixa variabilidade implica que o organismo sempre será idêntico, fazendo com que este esteja sujeito ao mesmo tipo de adversidade do meio. Sobre um tipo das adversidades encaradas pela baixa variação genética, podemos Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 35 destacar, por exemplo, as bananas, que são oriundas de um mesmo organismo primário devido à sua reprodução assexuada, isto implica que todos estes organismos não apresentem imunidade ou resistência a certos tipos de vírus e fungos, fazendo com que, caso um organismo seja afetado por um vírus, toda a cultura de bananas possa ser comprometida se o vírus não for erradicado. Neste contexto, podemos afirmar que as cargas genéticas oriundas da reprodução sexuada trazem ganhos no que se refere à resiliência e diversidade dos seres vivos, atuando também como um fator determinante para a tolerância dos organismos a determinados ambientes, concomitando em sua dispersão geográfica. Como potencialidade das variações genéticas, podemos constatar então que a reprodução sexuada é um dos elementos fundamentais para garantir a variabilidade genética dos seres vivos. Entretanto, existem outras formas de variabilidade nos seres vivos, como, a mutação. Neste caso, a ocorrência de mutação é oriunda de uma falha na cópia dos nucleotídeos, ou mesmos cromossomos dispostos no gameta. A mutação atua como uma alteração de determinadas características dos organismos, fazendo assim com que o ambiente adaptativo diga se ela é uma mutação benéfica ou maléfica. Uma vez que analisarmos casos como a imunidade à malária causada pela mutação das hemácias em comunidades africanas, incapacitando a reprodução do protozoário que dá origem à doença, podemos evidenciar elementos benéficos da mutação. Todavia, caso membros desta mesma comunidade fossem transpostos a um ambiente de altitude com o ar rarefeito, os mesmos indivíduos apresentariam diversos problemas atrelados à falta de oxigênio, uma vez que a hemácia é a principal responsável pelo transporte deste. Ao assimilarmos as variações genéticas, sejam elas oriundas da troca de gametas, ou de outras circunstâncias como a mutação, podemos concluir que tais variações e combinações genéticas auxiliam na biodiversidade de seres vivos em uma vasta gama de espécies, e ainda são responsáveis pelas características individuais de cada ser vivo. O ramo de estudo responsável pela análise destes tipos de fenômenos de variação genética e hereditariedade é a Genética Ecológica. Tal ramo entra em confluência com os estudos biogeográficos, sobretudo no que diz respeito à Biogeografia Ecológica. Por pautar as pesquisas nas análises populacionais e nos padrões adaptativos que evidenciam a contínua evolução dos seres vivos, a genética ecológica nos traz elementos fundamentais para os estudos de evolução, dispersão e diversidade presentes na Biogeografia. No que se refere à Biogeografia Histórica, o direcionamento das pesquisas de genética ecológica nos fornece alicerces fundamentais para a compreensão de fenômenos e elementos em uma ampla escala. Podendo auxiliar na discussão acerca dos conceitos de dispersão e distribuição, pautados sob uma ótica da Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 36 variabilidade genética e de como podemos compreender a distribuição dos seres vivos no decorrer do tempo. Com estes segmentos apresentados, podemos concluir que é inegável a representatividade dos princípios genéticos e da hereditariedade para a diversidade e variação dos seres vivos. Contanto, como podemos afirmar que os genes e as características dos pais são transpostos aos filhos? Ou mesmo, por que certas características são mais comuns ao pai do que à mãe? Para responder a estas perguntas, devemos discutir e apresentar fundamentações teóricas e práticas acerca da relevância e critérios genéticos de dominância e recessividade, como veremos a seguir. A Genética nos auxilia a compreender uma série de fenômenos e processos fundamentais para a manutenção dos seres vivos. A variabilidade genética possui um grande potencial para compreendermos e explicarmos muitas das circunstâncias que podemos observar enquanto pesquisamossobre Biogeografia. Para compreender mais e explorar os potenciais da variabilidade genética, acesse: <http://www.ib.usp.br/sti/evosite/evo101/IIICGeneticvariation.shtml>. Acesso em: 20 jul. 2015. 3.2 Mendelismo e as características genéticas Outro parâmetro científico oriundo da genética que nos auxilia na compreensão dos elementos que caracterizam a biodiversidade dos seres vivos diz respeito ao mendelismo e às características genéticas dos seres vivos. A interpretação pelo viés biológico nos fornece alicerces para o entendimento dos fatores que ocasionam a diversidade, podendo interpretá-los como elementos bióticos essenciais que permitem a distribuição e variedade dos seres vivos sob uma ótica de dispersão geográfica. As características físicas da hereditariedade, intituladas como fenótipo, foram os principais critérios motivadores para a investigação acerca da transmissão genética para as novas gerações de seres vivos. O questionamento sobre as semelhanças entre membros do mesmo grupo ou espécie biológica motivou e ainda motiva os pesquisadores a compreenderem um pouco mais sobre o conceito de Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 37 hereditariedade. É notório que as trocas de gametas entre os seres vivos, proporcionadas através da reprodução sexuada, auxiliam no entendimento da transmissão de genes e a própria biodiversidade. Porém, para compreendermos a origem desta formulação e os conceitos da variabilidade genética, devemos retroceder no tempo histórico e analisar os alicerces desta definição. O bastião da genética moderna a que temos acesso hoje foi Gregor Johan Mendel (1822-1884), um monge agostiniano considerado o pai da genética moderna e o precursor da corrente de estudos sobre a genética derivada de seu nome, o Mendelismo. As pesquisas e os registros de Mendel abriram um novo leque de possibilidades para a compreensão do conceito de genética e hereditariedade. Trabalhando com organismos simples como ervilhas, Mendel observou que determinadas características dadas pelo cruzamento de indivíduos com fenótipos distintos resultavam em alternâncias de genes e em variabilidade nas gerações seguintes de ervilhas. Para evidenciar o conceito de hereditariedade, Mendel realizou o cruzamento de ervilhas de grão amarelo e liso com ervilhas de grão verde e rugoso, atribuindo como características de genótipo a cor e a textura dos referentes grãos utilizados no experimento. Nos dias atuais, sabemos que as características que determinam o genótipo vão além dos elementos da designação fenotípica, atribuindo os conceitos das associações entre os nucleotídeos antes citados, constituindo o gene presente no DNA. Todavia, Mendel expôs esse conceito de uma forma simplificada, mas extremamente funcional, através dos registros de suas pesquisas presentes na obra mundialmente conhecida como “Ensaio com plantas híbridas”. Como observação dos cruzamentos destes tipos distintos de ervilhas, foi observado que na primeira geração todos os indivíduos possuíam características fenotípicas referentes apenas ao grão amarelo e liso. Tal circunstância intrigou o pesquisador, que retornou a realizar os cruzamentos entre membros desta primeira geração. O resultado deste segundo cruzamento foi expresso em uma vasta variabilidade de grãos, levando a crer que o que garantia a variabilidade não eram apenas as características físicas, mas sim algo que hoje compreendemos por variação genética e hereditariedade. Com o intuito de ilustrar a pesquisa de Mendel, observe o registro da experiência ilustrado na figura a seguir e note os segmentos das variações observadas através das características fenotípicas de cada geração. Biogeografi a histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 38 Fonte: O autor (2015) Figura 1.2 | Esquema ilustrado de cruzamento e características genéticas Observamos, então, que a variabilidade dos fenótipos se expressou mais intensivamente na segunda geração, mas por qual motivo? A causa desta variação está vinculada aos precedentes da lei de segregação de Mendel. Quando analisamos os resultantes da primeira geração, observa-se uma predominância das características das ervilhas amarelas e lisas, porém, os genes do outro indivíduo que não foram evidenciados nesta geração ainda estão presentes. O motivo da não representação das características verde e rugosa está atrelado com o critério de dominância e recessividade. Este critério foi um fundamento-chave para o progresso da genética, biodiversidade e evolução. A relação entre os alelos recessivos e dominantes vem como um alicerce para a lei da segregação e hereditariedade. Como observamos na primeira geração exposta na figura anterior, não há a presença de nenhuma característica verde (v) e rugosa (r), isto implica que tais alelos são recessivos, tendo como resultado a dominância das características amarela (A) e lisa (L). Quando analisamos a segunda geração do experimento, podemos observar uma variabilidade de características atreladas à relação de dominância e recessividade do genótipo entre os indivíduos da primeira geração “AvLr x AvLr”, derivando em uma Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 39 alta variação e transferindo características, como rugosidade(r), às ervilhas amarelas (A), além do retorno da característica cor verde (v), presentes, anteriormente na geração parental. A relação destes cruzamentos se baseia na metodologia conhecida por proporção mendeliana. Assim como na matemática, a proporção nos auxilia a compor em percentuais as variedades de opções, e o mesmo ocorre quando pensamos na variedade de opções que cada alelo oferece, sejam dominantes ou recessivos, para a representação do fenótipo do indivíduo. Para exemplificar a proporção mendeliana, partimos para as explicações de Ridley (2006) acerca da variação apresentada entre dois indivíduos heterozigotos (com duas características genéticas): As proporções mendelianas são facilmente compreendidas e reproduzidas quando fazemos uso de uma tabela, como este exemplo que se baseia em uma referência visual da citação acima: É visto então que a proporção mendeliana contribui para a compreensão da variação genética e os princípios da hereditariedade. Para a Biogeografia, o mendelismo e as atribuições dos conceitos da genética às variações dos seres vivos são dados como fundamentais para compreendermos a relação de dispersão e evolução dos seres, sendo assim um elemento crucial para o entendimento de Considere o cruzamento entre dois heterozigotos Aa e Aa. Tanto o macho quanto a fêmea produzem metade dos gametas a e metade de gametas A. Se considerarmos que metade dos óvulos da fêmea é a e, destes, metade será fecundada por espermatozoides a e metade por espermatozoides A; a outra metade dos óvulos A será fecundada por a e A. A proporção resultante na prole é de 25% AA, 50% Aa e 25% aa (RIDLEY, 2006, p. 58). Fonte: O autor (2015) Quadro 1.1 | Exemplificação das proporções mendelianas Genes A A A AA Aa a Aa AA Proporção: 25% AA 50% Aa 25%aa Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 40 circunstâncias que elenquem o estudo biogeográfico dos seres vivos como um critério fundamental na pesquisa e ensino sobre Biogeografia. 3.3 Lamarckismo, darwinismo e evolução 3.3.1 Os estudos de Jean Lamarck Levantamos, até o presente momento, fundamentos teóricos e práticos que culminem nas hipóteses e teorias sobre a evolução dos seres vivos e como ela está definitivamente atrelada com os estudos de Biogeografia. Para compreendermos de fato os elementos, as teorias e evidências da evolução, devemos cunhar um caminho de hipóteses, desmistificações e reformulação de ideias para que seja alcançada, de maneira eficaz, a real amplitude da evolução dos seres vivos e os conhecimentosoriundos destes. Realizaremos aqui um aprofundamento de correntes teóricas, como o Lamarckismo e o Darwinismo, culminando em um segmento que nos apresente evidências do processo evolutivo e como estes se expressaram através do tempo por meio dos processos de adaptação e seleção natural dos seres vivos. As abordagens realizadas com a compreensão destas informações nos darão alicerces teóricos fundamentais para o entendimento geral da Biogeografia Histórica, fornecendo uma série de componentes essenciais quando buscamos assimilar os conhecimentos da Biogeografia ecológica e abrangermos, por fim, a real amplitude da Biogeografia enquanto ciência. É notório que os elementos da hereditariedade em sua escala tenham dirigido as primeiras formulações sobre a evolução dos seres vivos. Sempre que tentamos compreender o presente e possíveis mudanças, realizamos uma análise do passado para que seja possível compreendermos quais foram as causas e circunstâncias que nos colocaram no cenário atual. No contexto da biologia evolutiva não é diferente. Para compreender os princípios evolutivos que originaram a diversidade dos seres vivos e até mesmo a origem da vida como vimos anteriormente, realizaram-se diversas formulações e hipóteses acerca de como os organismos evoluíram e alcançaram a biodiversidade que conhecemos no planeta. Dentre várias hipóteses acerca da evolução, concentraremos os esforços para a compreensão da corrente do lamarckismo e como esta corrente científica teve sua importância na época e qual é a real implicância desta no estudo da Biogeografia moderna que almejamos pesquisar, compreender e ensinar. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 41 Como o próprio nome sugere, o lamarckismo está diretamente relacionado com as concepções fundadas pelo biólogo francês Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet (1744-1829), que ganhou o título de cavaleiro de Lamarck, foi o precursor das formulações acerca das circunstâncias evolutivas que dirigiam as variações das espécies biológicas. Sabemos hoje que as hipóteses formuladas por Lamarck possuem diversas lacunas que motivaram cientistas vindouros a realizarem novas formulações baseando-se nestas concepções. Adepto de correntes biogeográficas como a que levou o Conde de Buffon às suas formulações, Lamarck também se apoiava nas teorias da geração espontânea e no conceito de hereditariedade, formulando assim suas hipóteses acerca do processo evolutivo e instituindo então a corrente evolutiva do lamarckismo. Pautando-se na ideia de que os primeiros organismos vivos surgiram através de algo inanimado, foi cunhada uma primeira formulação acerca da evolução destes seres alegando que a origem e evolução das primeiras formas de vida no planeta foram motivadas pelo ambiente em que elas habitavam. Como relatam Almeida e Falcão (2005, p. 19), a centralidade das pesquisas de Lamarck não se pautava na evolução orgânica e muito menos nas explicações acerca da origem das primeiras formas de vida, mas sim na evolução sistemática dos seres vivos. Na busca de compreender como os organismos evoluíam, o princípio da teoria e da corrente do lamarckismo afirmava que “os mecanismos da formação dos seres vivos se baseavam na organização complexa destes e a capacidade de reações a mudanças ambientais” ALMEIDA; FALCÃO, 2005, p. 19). Sendo estes os principais atributos para a formulação de suas teorias. Mas como o lamarckismo encara os processos evolutivos? Para compreendermos, devemos nos inteirar das leis propostas por Lamarck: a lei do uso e desuso e a lei da transmissão dos caracteres adquiridos. A lei do uso e desuso instituía que os organismos dos seres vivos estavam sujeitos de modo individual a alterações conforme a necessidade que o meio propunha. Como meio de evidenciar esta lei, Lamarck utilizava a relação do alongamento do pescoço de girafas, afirmando que a necessidade de alimentação de folhas nas copas das árvores forçava os animais a alongarem os seus pescoços, e assim justificava a variedade de comprimento entre estes animais como características que os distinguiam de outros quadrúpedes. Pensando por um viés biogeográfico, esta lei possui um arcabouço fundamental para o desenvolvimento da ciência, uma vez que relatava indícios de uma relação direta com a diversidade dos animais com o meio. Outro elemento que destaca que esta lei não é totalmente refutável é a relação da atrofia de certos órgãos, tendo como exemplo a atrofia muscular nas pernas de pessoas que ficaram paraplégicas. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 42 Todavia, a lei do uso e desuso apresenta determinadas falhas conceituais no processo evolutivo. Vimos como exemplo que o desuso pode influenciar em alterações nos organismos, mas não há indício na ciência moderna comprovando que o uso contínuo de determinada função possa levar ao desenvolvimento, como sugerido no caso do pescoço alongado das girafas. A segunda lei, referente à transmissão dos caracteres adquiridos, institui que as características da relação de uso e desuso seriam transpostas às futuras gerações pela hereditariedade. Ainda que esta hipótese não seja formulada exclusivamente por Lamarck, sendo vista como um pensamento comum entre alguns cientistas da época, Lamarck utilizou a relação de sua primeira lei como uma justificativa para o conceito de transmissão dos caracteres. Na tentativa de exemplificar a lei dos caracteres adquiridos, iremos nos referenciar ao exemplo do uso e desuso utilizado nas girafas. Então, conforme esta lei implica, as características desenvolvidas por uma geração são transmitidas às gerações seguintes, como no caso das girafas que alongaram seus pescoços, desenvolvendo filhotes com pescoços alongados, conforme implicado por Amabis e Martho (1997). A única relevância deste segmento do lamarckismo se institui pela atenção das características hereditárias. No entanto, esta lei é totalmente refutável quando observamos que as características fenotípicas de um indivíduo não são necessariamente transmitidas à geração seguinte, como compreendemos anteriormente pelos experimentos de genética e hereditariedade realizados por Mendel. É claro que o desenvolvimento dos ramos da genética na época não era difundido entre os cientistas, mas hoje sabemos que esta teoria não possui nenhuma evidência clara de que tais características possam ser transpostas às gerações posteriores. O progresso da ciência é marcado tanto pelos erros quanto pelos acertos dos indivíduos que propõem hipóteses e teorias para justificar critérios que levam a indagações. Neste ponto, ao pensarmos nos critérios da Biogeografia, as hipóteses e teorias oriundas da corrente do lamarckismo possibilitaram um avanço significativo com as contestações e novas formulações a respeito do processo evolutivo e formulações das relações da biodiversidade em nosso planeta. Sendo assim, podemos considerar que o lamarckismo, por mais que apresente diversas lacunas e equívocos teóricos, possui um valor significativo quanto ao desenvolvimento das ciências biológicas e das concepções da Biogeografia aplicadas para contestar as teorias e hipóteses apresentadas por esta corrente do evolucionismo. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 43 O pioneirismo de Lamarck, sem dúvida, foi um marco crucial para o desenvolvimento do modelo teórico atual sobre o evolucionismo. Apesar de refutadas, suas hipóteses nos trouxeram elementos catalisadores para o estudo das ciências biológicas. Para conhecer um pouco mais da trajetória de Lamarck na ciência, leia a edição especial da revista “Ciência Hoje”, volume 45, disposta em: <http://www.biologia.bio.br/curso/Introdu%C3%A7%C3%A3o%20 %C3%A0%20Biologia%20Evolutiva/A%20bicenten%C3%A1ria%20 filosofia%20zool%C3%B3gica%20de%20Lamarck.pdf>. Acesso em: 24 jul. 2015. 3.3.2Os estudos de Charles Darwin Com o desenvolvimento das especulações sobre a busca de um modelo científico capaz de abranger os segmentos evolutivos de uma forma concisa e eficaz, diversos cientistas desenvolveram hipóteses explicativas catalisadas pela teoria de Lamarck sobre a evolução. O empirismo foi uma prática extremamente realizada nos estudos de vários naturalistas. A importância de se deslocar ao local de estudo e coletar amostras, observar e registrar fatos sempre foi uma característica necessária para as formulações de hipóteses e teorias em diversos campos da ciência. E fazendo uso desta prática científica, o naturalista Charles Robert Darwin (1809- 1882) desenvolveu uma corrente de pensamento que iria revolucionar o campo das ciências biológicas e a própria Biogeografia, com uma série de apontamentos e análises acerca do evolucionismo de todos os seres vivos, construindo uma corrente científica hoje conhecida como darwinismo. Por meio de suas viagens, Darwin observou as características, os hábitos e o próprio ambiente de diferentes espécies animais, e constatou que a diversidade era oriunda de uma seleção natural no desenvolvimento das espécies. Durante muito tempo, o naturalista conservou suas hipóteses e mantinha o hábito contínuo de investigação dos seres antes de publicar, com o apoio de Alfred Russel Walace (1823-1913), a sua grande obra mundialmente conhecida, “A Origem das Espécies”. Ainda que muitas formulações sobre as contribuições de Darwin sejam debatidas, devemos sempre nos lembrar de que Darwin não descobriu a evolução, como muito se acredita. Vimos, posteriormente, uma gama de cientistas especulando e analisando os critérios de evolução, a contribuição deste cientista que mudou os Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 44 ramos das teorias evolucionistas foi substancialmente o critério de seleção natural das espécies. Com base nos apontamentos presentes no estudo de Thomas Robert Malthus (1766-1834) sobre o crescimento em progressões exponenciais e geométricas de populações, Darwin constatou que o potencial de crescimento de populações animais era muito maior do que a progressão do meio ambiente em gerar recursos, demonstrando assim um princípio ecológico de competição entre os seres vivos no mesmo ambiente. Conforme Ridley (2006) relata, os indivíduos inseridos nesta competição por alimentos acabavam desenvolvendo variações tanto nos critérios físicos quanto comportamentais que os fizessem se destacar na busca dos alimentos, gerando, consequentemente, uma prole com mais indivíduos apresentando características idênticas ou similares destas variações, fazendo com que a competição e a busca por alimentos se tornasse mais favoráveis a estes. Em contrapartida, os seres que não apresentassem estas variações encontrariam dificuldades para buscar o alimento e se reproduzir. Analisando estas relações de mortalidade e os índices de reprodução em diversas espécies animais, Darwin concluiu que estas variações nos indivíduos traziam o sucesso em sua sobrevivência e reprodução, fazendo com que estes seres se tornassem mais aptos ao meio em que estavam inseridos. Um elemento que enfatiza estas observações de Darwin se encontra na seguinte citação: Sendo assim, temos o esboço do critério de seleção natural, no qual a adaptação ao meio através das referentes características do indivíduo influencia diretamente em sua predominância e perpetuação, sendo assim consideradas espécies mais aptas ao meio. Erroneamente, os dizeres sobre os fundamentos da seleção natural As espécies que produzem variedades bem características com mais frequência são exatamente as mais florescentes, as espécies dominantes, conforme também se pode chamá- las. Isto é, as que ocorrem em áreas mais extensas, as mais difundidas dentro do seu próprio habitat, as de maior número de indivíduos. Talvez isso já fosse de se esperar, pois as variedades, para se tornarem permanentes, precisarão competir com os demais habitantes do local. Assim, as espécies que já são dominantes tenderão a produzir descendentes que, mesmo ligeiramente modificados, ainda herdarão as características positivas que permitiriam aos seus ancestrais predominar sobre seus concorrentes (DARWIN, 2009, p. 82). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 45 foram interpretados como “o mais forte sobrevive”, quando, na verdade, todos os apontamentos e análises acerca da seleção natural apontam que a síntese correta da teoria seria “o mais apto sobrevive”. Como registro que demonstre a relevância irrefutável da seleção natural, recorremos ao exemplo das mariposas sarapintadas (Biston betularia) mencionado por Ridley (2006). Estas mariposas apresentavam como característica física uma coloração esbranquiçada e acinzentada. Com a intensificação das indústrias em decorrência da Revolução Industrial, os poluentes e as fuligens enegreciam cada vez mais os troncos e as folhas dos vegetais. Dentre estas mariposas houve uma mutação, fazendo com que estas apresentassem como característica física uma coloração próxima do marrom. Este grupo de mariposas sarapintadas marrons conseguia se camuflar melhor dentre as outras mariposas esbranquiçadas, tornando-as menos perceptíveis aos predadores, levando assim a uma proliferação das mariposas sarapintadas marrons. A peculiaridade deste processo de seleção natural se dá essencialmente pela não verticalização do processo. Comumente, pensamos que, para atingir a predominância de uma espécie, os indivíduos se destacam dos demais e, ao atingirem a dominância do ambiente, apenas irão se proliferar; entretanto, vimos que mesmo em um caso onde já há uma dominância de uma espécie, as alterações do ambiente colocam o segmento de dominância novamente na estaca zero, passando assim por um novo processo de seleção natural. Compreendemos então um princípio básico do darwinismo, a seleção natural, mas ainda há coeficientes que devemos abordar para um entendimento geral do darwinismo. Sobre estes coeficientes do darwinismo, podemos destacar, como um apanhado geral da teoria de seleção natural de Darwin (2009), cinco elementos fundamentais, como: 1) Variação: este elemento se baseia na diversificação do indivíduo no ambiente em que ele está inserido, e as variações ocasionam a diversidade dos indivíduos, onde cada um passará por um processo de adaptação distinto de acordo com suas características. 2) Hereditariedade Genética: sabe-se que ao formular suas teorias, Darwin não havia tido contato com a relação genética, mas os elementos de hereditariedade observados serviram como parâmetro de observação e importância das características que permitiam a adaptação do indivíduo ao meio de acordo com a linhagem parental. 3) Seleção dos indivíduos: dada pela adaptação do indivíduo ao meio, a seleção implica uma análise dos coeficientes tratados anteriormente com a diversidade do meio, fazendo com que os indivíduos se destaquem tanto na busca por alimentos quanto na reprodução. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 46 4) Tempo: é um coeficiente fundamental para a ideia de seleção natural, uma vez que “o processo de seleção se perdura no decorrer de várias gerações” (DARWIN, 2009, p. 134), sendo assim, o tempo hábil para a estabilidade e dominância de determinadas espécies no ambiente. 5) Adaptação: é o elemento crucial que se faz dependente de todas as circunstâncias apresentadas posteriormente, fazendo com que somente os indivíduos aptos às condições do ambiente possam prosperar e se difundir. Estes coeficientes são fundamentais para a vigência de seleção natural e a diversidade dos seres vivos que conhecemos hoje. Apesar das fundamentações do darwinismo apresentarem lacunas, sobretudo no que diz respeito às bases do mendelismo e da genética, o darwinismo foi umdos principais alicerces que envolvem as dúvidas e os esclarecimentos acerca da evolução. Como meio de preencher as lacunas presentes na seleção natural, cientistas modernos aplicaram os elementos de diversas ciências, cunhando uma nova corrente de pensamento científica, conhecida como Neodarwinismo. Esta corrente apresenta uma forte tendência às explicações sobre o evolucionismo, a diversidade dos seres vivos e os segmentos de dispersão e distribuição de seres, sendo atualmente reconhecida como um modelo científico adotado por muitos pesquisadores e estudiosos atuais nas áreas das Ciências Biológicas e Ciências da Terra, e, não obstante, da própria Biogeografia. Podemos, agora, dar ênfase a um exemplo didático pautado no darwinismo, com as contribuições sobre genética e população do neodarwinismo. Pensemos: todos os ursos polares possuem pelagem branca, mas, e se criarmos um caminho reverso para compreendermos como estes ursos se tornaram brancos? Baseando-se nos princípios evolutivos de Darwin, podemos supor que o ancestral comum dos ursos possuía pelagem escura e, por uma grande competição em seu hábitat, foram migrando cada vez mais para regiões árticas em busca de alimento. Porém, como o ambiente desta região era totalmente distinto do que estes habitavam posteriormente, encararam dificuldades para obter o alimento, por se destacarem com sua pelagem escura sob o tom esbranquiçado da neve. Dentre os ursos de pelagem escura que se reproduziram, surge uma mutação na qual a pelagem do urso passa a ser esbranquiçada (variação), a eficiência desta mutação fez com que este tipo de urso pudesse se camuflar melhor no ambiente, tendo, consequentemente, maior eficiência para obter o alimento. Logo, os ursos com pelagem esbranquiçada se reproduziram, passando as suas características fenotípicas através do cruzamento de genes como sugerido pelo mendelismo (hereditariedade genética). Estes ursos com pelagem esbranquiçada passaram a competir com os ursos da linhagem que não passaram pela mutação, os tornando mais aptos para a obtenção de alimento no ambiente em que se inseriram (seleção dos indivíduos). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 47 Com o passar das gerações, os ursos brancos se reproduziram (tempo), fazendo com que a população de ursos com pelagem branca se sobressaísse como a mais apta para aquele ambiente (adaptação). Este segmento, então, nos apresenta, de uma maneira extremamente didática e funcional, os parâmetros da seleção da espécie e do evolucionismo, sendo também aplicável a todos os seres vivos de que se tem registro no planeta desde sua origem, nos levando a crer que a evolução nada mais é do que um processo contínuo de variabilidade genética de adaptação e seleção. Fundamentando assim as teorias de Darwin como um dos principais expoentes para o evolucionismo, e podendo demonstrar, de maneira prática, a evolução dos organismos através das evidências da evolução. E se aproximarmos as bases do darwinismo às relações sociais? Um cenário interessante sobre esta aproximação está presente no vídeo “Competição ou Solidariedade?”, que se baseia em um diálogo fictício entre o naturalista Charles Darwin e o geógrafo Piotr Kropotkin acerca das bases do darwinismo e as relações sociais (Disponível em: <https://www.youtube.com/ watch?v=my833rPjbPA>. Acesso em: 10 ago. 2015). 3.3.3 Evidências da evolução Dentre todas as hipóteses e teorias discutidas até o presente momento, temos um alicerce para debatermos determinados elementos que possam ser considerados como evidências técnicas do processo evolutivo. Meios de classificação sobre a Taxonomia de Lineu e as organizações das espécies em chaves de análise nos auxiliam a compreender mais as evidências de evolução e como estas se expressaram nos seres vivos até os dias atuais. Primeiramente, devemos tomar ciência sobre a organização dos seres vivos em seus referentes eixos para que assim possamos comparar traços que demonstrem as evidências evolutivas. Para tal, realizaremos um apanhado das inferências de Ridley (2006), Brown e Lomolino (2006) e Amabis e Martho (1997) para compreendermos a organização dos seres vivos. As classificações dos seres vivos têm como principal aparato a organização de todas as formas de vidas em eixos, os quais possuem como critério as características físicas e genéticas comuns aos seres vivos. As relações dos eixos se apresentam na seguinte ordem de especificidade: Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 48 Reino: subdividido em animal (animais), vegetal (vegetais), fungi (fungos) e mineral (minerais). Filo: é uma divisão mais atenta dos segmentos do reino de acordo com suas características. Por exemplo, o reino dos animais é subdividido em dez filos: Poríferos (esponjas do mar), Celenterados (águas vivas), Platelmintos (planárias), Asquelmintos (lombrigas), Anelídeos (minhocas), Moluscos (polvos), Artrópodes (insetos), Aracnídeos (escorpião), Equinodermos (estrela-do-mar), Cordados (peixes, mamíferos etc). Classe: é uma divisão dos seres pertencentes ao filo, como, o filo dos cordados se subdivide em cinco classes: peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Ordem: é uma divisão que agrupa seres que apresentam características extremamente similares, como, a ordem dos carnívoros (cães, lobos etc.), cetáceos (mamíferos aquáticos), primatas (macacos) e muitas outras ordens que definem características genéticas e físicas semelhantes. Gênero: baseia-se em uma subdivisão que especifica as características da ordem, como, na ordem dos primatas há os gêneros: Pan (chimpanzés), Homo (hominídeos), Lemur (lêmures) e muitos outros. Espécie: a espécie é o que define exatamente, especifica, como o próprio nome sugere, determinado tipo de ser vivo, como, no gênero Homo: neanderthalensis (Neandertal), sapiens (humanos arcaicos), entre outros. Há, também, a classificação direcionada a subespécies, na qual é adicionado um sufixo dirigido à delimitação da subespécie. Apresentamos então um modelado genérico da taxionomia de Lineu, utilizada como parâmetro de classificação dos seres vivos. Você deve ter percebido que, no decorrer das explicações acerca da taxonomia, os exemplos foram dirigidos para culminar nos humanos, sendo assim, partimos da exemplificação desde o Reino até a espécie, mas ainda assim não delimitamos o ser humano tradicional. Para realizar esta delimitação cabe uma classificação de subespécie, fazendo com que biologicamente passamos a ser inseridos na taxonomia Homo sapiens sapiens. É comum nos depararmos com as classificações taxonômicas em qualquer texto que nos remeta a fundamentos biológicos. Sendo assim, podemos compreender exatamente sobre qual gênero e espécie os autores se referem, por exemplo, as mariposas sarapintadas mencionadas no segmento anterior sobre darwinismo: Biston betularia é o seu nome científico, onde “Biston” se refere ao gênero e “betularia” à espécie. A compreensão destas classificações taxonômicas é fundamental para realizarmos uma abordagem direcionada às evidências evolutivas, uma vez que iremos nos Biogeografi a histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 49 basear em elementos como relação de funções por meio da biologia comparativa. É nítido que, ao observarmos determinadas características físicas dos animais, relacionamos as funções de determinados elementos entre diversas espécies distintas desempenhando o mesmo papel, como membros e órgãos. As evidências evolutivas relacionadas a estas particularidades e similaridades são apresentadas através da análise das funções análogas e homólogas. As referências evolutivas análogas nos referem a elementos no organismo que desempenham a mesma função, mas, de acordo com a Biologia evolutiva, sabe-se que origem embrionária é totalmente distinta, como, os órgãos de voo de um insetoe de uma ave: a função desempenhada é a mesma, mas a origem embrionária é totalmente distinta, fazendo com que as evidências evolutivas que possam apontar um princípio ordenado de evolução de um inseto para uma ave sejam totalmente descartadas (AMABIS; MARTHO, 1997). Em contrapartida, as referências evolutivas homólogas apontam que determinados organismos que desempenham funções diferentes possuem uma origem embrionária similar, tendo como exemplo as asas das aves e as nadadeiras dos mamíferos cetáceos. Tais comparações apresentam um fundamento biológico que evidencia características evolutivas nestes seres, uma vez que podemos observar, tal como a figura abaixo nos sugere, as mesmas características ósseas, derivando assim evidências de que haveria um princípio de um ancestral comum a estes seres. Entretanto, por mais que estes órgãos se apresentem extremamente similares, como afirmar de fato que há uma evidência evolutiva entre eles? Para tal, devemos recorrer às análises tratadas no tópico anterior sobre os fundamentos da seleção natural. Em síntese, podemos afirmar que entre estes seres havia ancestrais comuns que foram dispostos a ambientes diferentes e passaram por um processo de Fonte: Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Homologia_(biologia)#/media/File:Homology_vertebrates-pt.svg>. Acesso em: 25 jul. 2015. Figura 1.3 | Biologia comparada de órgãos homólogos Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 50 adaptação e seleção natural, ocasionando na diversidade e especificação de funções destes seres, mas ainda assim mantendo critérios genéticos extremamente similares. A Biologia comparativa nos traz então bases para que possamos evidenciar princípios evolutivos similares entre seres vivos completamente distintos, mas inseridos em um mesmo grupo taxonômico, possibilitando assim traçar elementos que comprovem o evolucionismo pautado, sobretudo, nas correntes evolutivas darwinista e neodarwinista, fornecendo bases suficientes para desenvolvermos um amplo debate no segmento da Biogeografia Ecológica. 1. Pautando-se no cerne dos estudos presentes nos temas de Hereditariedade e Genética, tendo como apoio teórico-prático a corrente do mendelismo e as discussões acerca do conceito das características genéticas, destaque as afirmações a seguir entre verdadeiro (V) e falso (F) e a seguir assinale a alternativa correta. O mendelismo é uma corrente de estudo da genética que foi fundamentada através dos experimentos de Gregor J. Mendel, que servem como embasamento para os conceitos de hereditariedade genética por meio da expressão de característica fenotípica determinada pela carga genotípica. O direcionamento das pesquisas genéticas ao estudo da Biogeografia Histórica auxilia a formulação das hipóteses de dispersão e diversidade biológica por meio da variabilidade genética gerada pela reprodução ou, em casos específicos, de mutação gênica. A reprodução sexuada tem como característica a variabilidade de combinações genéticas através do cruzamento de informações dispostas nos gametas masculinos e femininos, enquanto a reprodução assexuada possui uma baixa variabilidade genética, tendo como principal adversidade dos seres vivos assexuados a alteração do ambiente (biótopo) que habitam. A mutação gênica é um processo que ocorre quando há uma falha na cópia de nucleotídeos para os gametas. Tal fenômeno tem ocorrência apenas através da reprodução assexuada entre indivíduos de diferentes espécies. ( ) ( ) ( ) ( ) Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 51 2. As evidências da evolução podem ser observadas quando analisamos todos os seres vivos por um viés biológico e taxonômico, apresentando características físicas e genéticas similares, podendo assim traçar um padrão evolutivo. Destaque as afirmações a seguir entre verdadeiro (V) e falso (F) e a seguir assinale a alternativa correta. Para evidenciar os elementos de variabilidade genética, utiliza-se um processo metodológico conhecido por proporção mendeliana, que levanta informações acerca da relação de dominância e recessividade dos genes cruzados. a) V – F – V – F – V. b) F – F – V – F – F. c) V – V – F – F – V. d) F – V – F – V – V. e) V – V – V – F –V. a) V – V – F – F. b) F – F – V – V. c) V – F – V – F. d) V – V – V – F. e) F – F – F – V. A taxonomia de Lineu auxilia a compreensão dos seres em escala evolutiva através da análise dos grupos pertencentes a cada táxon. As características homólogas são mais constatadas entre seres pertencentes ao mesmo táxon, por exemplo, o filo dos cordados (mamíferos, aves etc.). Referências evolutivas análogas são comumente encontradas em seres de táxons distintos, por exemplo, órgão de voo de insetos e aves. Os conceitos de seleção natural e adaptação não podem ser designados como fatores que comprovam o evolucionismo. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 52 Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 53 Seção 4 Dispersão e distribuição dos seres vivos É incontestável que todo o desenvolvimento das teorias e experimentos realizados até então culminasse em um ponto explicativo, tornando possível e alcançável a compreensão acerca dos elementos evolutivos como justificativa à distribuição e diversidade dos seres vivos no planeta. Até alcançar esta seção, discorremos sobre pontos cruciais e alguns elementos presentes no estudo da Biogeografia Histórica, tornando possível a fundamentação teórica e segmentos que proporcionem a compreensão de diversos motes tratados por este ramo da Biogeografia. Foi fundamental então discutirmos sobre a origem da vida no planeta e os conceitos que proporcionaram as concepções de evolução e biodiversidade para alcançarmos este eixo que, quiçá, pode ser considerado uma das maiores potencialidades de estudo oriundo do ramo da Biogeografia Histórica. Firmando-nos à centralidade do ramo da Biogeografia Histórica, nesta seção iremos compreender e analisar as circunstâncias que propiciaram a dispersão e distribuição dos seres vivos no planeta através dos fenômenos de larga escala, e como estes fenômenos, apoiados nos parâmetros de adaptação darwinista, levaram à dispersão dos seres ao redor do globo. Buscando compreender os fatores intrínsecos que motivaram a dispersão e a diversidade dos seres vivos, devemos inicialmente discorrer sobre fenômenos fundamentais, como a deriva continental, e em paralelo levantarmos as correlações e circunstâncias deste fenômeno como um agente biogeográfico basal para o cenário dos seres vivos no planeta. 4.1 A deriva continental Entre as maiores contribuições para a Biogeografia estão as concepções e difusão das teorias sobre a deriva continental. As potencialidades destas teorias se pautam na comprovação da similaridade entre os seres vivos em táxons. Esta teoria apresenta uma representatividade para as Geociências tal qual a origem da espécie e o darwinismo significaram para as Ciências Biológicas, sendo assim essencial Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 54 destacá-la para um melhor aprofundamento em Biogeografia. Mas o que é a teoria da deriva continental? O primeiro indício desta teoria se encontra nos registros de Francis Bacon (1561-1626), que, através da análise dos primeiros mapas, destacou com peculiaridade o delineamento nas margens entre o continente sul-americano e africano, que se dispunham como encaixes separados por algum fenômeno. Com o decorrer das atividades científicas, esta teoria era retomada e sempre acrescida por algum aporte teórico na tentativa de explanar tais peculiaridades do delineamento dos continentes. Somente no século XX, com os estudos de AlfredWegener (1880-1930), apresenta-se um esboço teórico para a explicação do delineamento e disposição dos continentes. Embora não apresentasse evidências experimentais sobre a deriva continental, Wegener se baseava na ideia de que os continentes, no passado da história da Terra, estiveram dispostos em um megacontinente. O modelado proposto por Wegener se pautava em uma grande massa continental que fora separada com a evolução gradual do planeta. Tassinari (2008) nos apresenta uma concepção do modelado dos continentes proposto por Wegener no seguinte trecho: Estas hipóteses foram divulgadas por Wegener à comunidade científica em 1915 com a obra “A Origem dos Continentes e Oceanos”. Tais ideias auxiliavam a formulação de respostas ante as problemáticas da Geologia e Biogeografia, baseando-se na similaridade entre rochas e animais de distintos pontos do planeta, mas que em um passado estiveram extremamente próximos antes da deriva continental do Pangea. Os parâmetros utilizados para fundamentar a teoria de que os continentes já estiveram unificados eram as semelhanças geomorfológicas de determinadas cadeias montanhosas no sul da Argentina e na África do Sul, além da comparação do paleoclima com as evidências de glaciação, e dos fósseis encontrados em regiões distantes datando o mesmo período. Tal qual ilustra a figura a seguir, podemos compreender o modelado do Pangea e as localidades que evidenciam a dispersão e A este supercontinente Wegener denominou Pangea, onde Pan significa todo, e Gea, Terra, e considerou que a fragmentação do Pangea teria iniciado há cerca de 220 milhões de anos, durante o Triássico, quando a Terra ainda era habitada por dinossauros, e teria prosseguido até os dias atuais. O Pangea teria iniciado a sua fragmentação dividindo- se em dois continentes, o setentrional chamado de Laurásia e o austral denominado Gondwana (TASSINARI, 2008, p. 98). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 55 Porém, as definições de Wegener só foram definitivamente aceitas na década de 1940, através de sondagens realizadas pelos alemães durante a Segunda Guerra Mundial. Através destas sondagens foi observado que o relevo submarino se apresentava muito mais complexo do que se imaginava. Um elemento principal que ainda sustenta a teoria da deriva continental foi a descoberta de uma cadeia montanhosa submarina nomeada como Dorsal Meso- Atlântica. Esta cadeia montanhosa se estende pelo fundo do Oceano Atlântico de norte a sul do oceano, no decorrer da cadeia apresentam-se diversos vales, nos levando a crer que havia um regime de pressão que forçou a separação dos continentes. O modelo que enfatiza a presença da Dorsal Meso-Atlântica como uma das principais evidências da deriva continental, conforme apresenta Tassinari (2008), os elementos de comparação do paleoclima. Fonte: Tassinari (2008) Figura 1.4 | Ilustração da Deriva Continental e zonas concomitantes do paleoclima Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 56 poderia se basear em uma cicatriz que comprovasse a separação dos continentes, mas estudos sobre a idade das rochas provam o contrário, alegando que estas rochas são consideradas razoavelmente jovens. Então, como comprovar a teoria da deriva continental? Através dos alicerces que fundamentam a relação das tectônicas de placas, podemos evidenciar de maneira conclusiva a teoria da deriva continental, comprovando tanto suas particularidades como fornecendo informações a respeito da dinâmica interna da Terra. Cientistas como Stanley (1999), Brown e Lomolino (2006) reforçam os segmentos que estruturam a teoria de que a Terra pode ser dividida por três frações: a) A crosta segmentada em continental, com as rochas mais antigas, e a oceânica, com rochas razoavelmente jovens. b) O manto, subdividido em superior e inferior, na porção superior se encontra uma zona chamada atenosfera, que realiza movimento contínuo de correntes de convecção baseado na temperatura do magma. c) O núcleo, que é a porção central extremamente densa, composta de materiais pesados como o Ferro (Fe). Um dos principais elementos da estrutura interna do planeta que nos auxiliam na compreensão da tectônica de placas é a atenosfera. Por estar em contínua movimentação, a atenosfera influi diretamente na movimentação e no arranjo das partes superiores, como a crosta, induzindo a abalos sísmicos quando a movimentação faz com que choquem duas ou mais porções das placas da crosta. Com as fundamentações da estrutura interna da Terra, Stanley (1999) nos indica elementos que auxiliam a concepção de que a estrutura interna da Terra pôde proporcionar a deriva continental partindo de dois elementos: 1) a expansão que ocasionou a deriva advém das forças geradas pelas rochas derretidas vindas do manto por falhas ou fissuras na crosta oceânica; 2) a subducção, quando parte da crosta é tragada pelo manto. Tais dinâmicas influenciaram diretamente na movimentação contínua dos continentes, sendo assim a corrente de pensamento acerca da deriva continental proposta por Wegener foi adotada como um modelo básico para o entendimento do fluxo e deslocamento dos continentes. Sendo assim, compreendemos que os continentes do planeta tenham se desfragmentado da grande massa continental intitulada como Pangea, todavia, devemos sempre nos recordar de que os decorreres destas movimentações se remetam à escala do tempo geológico, ou seja, esta movimentação dos continentes não ocorreu de forma abrupta, mas sim em uma movimentação lenta e contínua por milhares de anos, até atingir o modelado atual dos continentes no planeta Terra. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 57 Podemos encarar como complexo o processo de abstração utilizado para compreendermos como ocorreu a dinâmica da Deriva Continental. A modo de minimizar esta complexidade, podemos recorrer a um modelo desenvolvido pela agência estadunidense de Administração Nacional de Oceanos e Atmosfera (NOAA), que simula a dinâmica da deriva continental. Acesse: <http://sos.noaa.gov/Datasets/dataset.php?id=569#>, (Acesso em: 10 ago. 2015), a seguir clique no botão no canto superior direito “Interactive Sphere”. 4.1.1 Deriva continental e Biogeografia Histórica Uma vez que atingimos a concepção do deslocamento dos continentes, é inegável que, ao submeter olhares biogeográficos sobre esta dinâmica, pensemos sobre os seres vivos que estiveram presentes durante este marco da história do planeta. Como supracitado, os animais que estiveram presentes na superfície do planeta nos indícios da deriva continental eram os dinossauros e parcos mamíferos. Logo, é natural que os principais registros associados à dispersão e diversidade deste período geológico façam alusão aos seres vivos da época. Para compreendermos como a concepção da deriva continental e o wegenismo impactaram a inclusão de novas concepções acerca da distribuição dos seres vivos no planeta, devemos retomar os pensamentos e as teorias tratados na seção 1 desta unidade, nos atendo aos estudos da Panbiogeografia e das formulações sobre Vicariância. Como mencionado anteriormente, a Panbiogeografia adolescida por Croizat buscava a compreensão da distribuição dos seres vivos através das hipóteses de uma dispersão migratória. Devemos ainda ressaltar que Croizat refutava a teoria da deriva continental, alegando que a dispersão dos seres vivos era um reflexo das barreiras geográficas e a similaridade entre os organismos era fruto da difusão destes seres ante as barreiras geográficas. A ideia central que podemos extrair sobre as relações do dispersionismo é que os seres vivos tenderam a uma especiação de acordo com a barreira geográfica imposta com a deriva continental. Quando analisamos os parâmetros evolutivos, é nítida a divergência em determinado limite do tempo geológico, que formuloua diversidade da distribuição de seres que conhecemos hoje. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 58 Ilustrando de uma maneira didática, seres de um mesmo grupo animal que estiveram no mesmo hábitat pré-deriva continental possuíam características em comum. Com a fragmentação desse hábitat e a imposição de barreiras geográficas ,como a formação de montanhas, aumento do nível do mar e o distanciamento progressivo dos continentes, este grupo animal se fragmentou e pouco a pouco passou por processos evolutivos e adaptativos distintos, levando assim a uma diversidade e a uma especiação distintas. Tal relação didática nos apresenta o fundamento principal da dispersão tratada na Panbiogeografia, mas, sobre as análises de vicariância, devemos nos ater principalmente pela fragmentação dos grupos similares de seres vivos no mesmo hábitat sujeitos a uma especiação dentro do grupo, e que com as barreiras geográficas estes grupos passaram por uma intensificação das especiações. Sobre o conceito de vicariância e a sua relação direta com a diversidade e dispersão dos seres vivos, podemos ressaltar os apontamentos de Santos (2011), afirmando que: A vicariância em si possui uma grande potencialidade para o exame dos fatos, uma vez que encara a dispersão dos seres através de análises apuradas com os grupos que ocupavam determinada área do globo e pela comparação dos precedentes geológicos de determinada região. Construindo assim uma base para fundamentações de teorias acerca da distribuição dos seres. De modo a pensarmos de maneira prática sobre como a deriva continental influenciara um papel fundamental para a dispersão e diversidade dos seres vivos ante as barreiras geográficas, Silva (2011) nos aponta as seguintes inferências: Quando se fala em vicariância, no entanto, acredita-se que população ances¬tral ocupava, em alguma extensão, a somatória das áreas habitadas hoje por seus descendentes, tendo sido dividida em populações menores pelo surgimento de barreiras que provocaram o isolamento entre subpopulações. Essas barrei¬ras são as causas da disjunção (ou separação) observada e afetam toda ou uma grande parte da biota da área (SANTOS, 2011, p. 7). A espécie em questão surgiu a partir da diversificação de uma espécie ancestral que provavelmente tinha uma distribuição Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 59 As relações das barreiras geográficas atuaram e ainda atuam como um fator fundamental para pensarmos como as espécies se distribuem pelo planeta, levando a crer que a deriva continental deve ser interpretada como um marco crucial para os estudos acerca da dispersão e distribuição dos seres, uma vez que foi formulada uma nova geografia em nível global com o deslocamento dos continentes. A reconstrução destes “passos” tomados para a distribuição e diversidade dos seres em larga escala é o escopo geral dos estudos da Biogeografia Histórica, uma vez que “a preocupação da Biogeografia Histórica é 'reconstruir' a origem, dispersão e extinção de táxons e biotas” (BROWN; LOMOLINO, 2006, p. 4). Isto faz com que os estudos acerca dos tipos de diversidade e a distribuição dos animais tratadas de uma maneira mais específica sejam extremamente mais explorados pela Biogeografia Ecológica. Fazendo assim com que a Biogeografia Histórica se atenha aos elementos de grande escala, como a deriva continental mencionada aqui, criando um alicerce voltado mais à dinâmica que motivou a distribuição dos seres do que à distribuição exata dos seres vivos pelo planeta. De forma a concluirmos a ideia de dispersão e diversidade dos seres vivos no campo da Biogeografia Histórica, compreendemos que a deriva continental foi um dos fatores de grande importância que estão intrinsecamente relacionados com a dispersão e distribuição dos seres vivos ao redor do planeta. Vimos, também, que as barreiras geográficas possuem um papel fundamental para a distribuição, adaptação e evolução dos seres vivos nas mais diversas espécies, e que, se pensarmos nesta questão, as barreiras geográficas globais nos dias atuais continuam exercendo este respectivo na difusão e diversificação dos seres vivos em diferentes escalas. Mas a relação ecológica que fundamenta e explica os porquês de determinadas espécies terem um arranjo espacial específico cabe à abordagem e a um aprofundamento teórico no campo da Biogeografia Ecológica, analisando os fatores limitantes para a distribuição dos seres, como clima, edafologia, ecologia, entre outros. diferente das suas espécies descendentes. Uma forma comum de especiação é a especiação alopátrica, que ocorre pelo isolamento geográfico de populações da espécie ancestral. Nesse caso, duas populações de uma espécie ancestral vivendo em uma área A foram isoladas pelo aparecimento de uma barreira geográfica (evento vicariante) que durou tempo suficiente para que ocorresse a diferenciação em duas espécies dis-tintas. Essa barreira pode ser o aparecimento de um rio, o soerguimento de uma montanha ou grandes mudanças ambientais entre as duas áreas (SILVA, 2011, p. 13). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 60 Sendo assim, podemos concluir que a Biogeografia Histórica nos traz uma análise dos processos de grande escala, e quando há a necessidade de uma compreensão dos parâmetros de dispersão e diversidade dos animais no decorrer da história da Terra, é fundamental recorrermos a concepções geológicas, como a deriva continental, e observá-las por um viés biogeográfico que nos permita fundamentar e comprovar determinadas hipóteses acerca da distribuição dos seres vivos no planeta. 1. A deriva continental foi uma teoria que, sem dúvida, abriu diversos horizontes para as ciências da Terra, em campos como a Geologia e a Biogeografia. Tal teoria auxilia a fundamentação de uma gama de elementos e hipóteses sobre o desenvolvimento geológico do planeta e dos seres vivos que nele habitavam. Acerca dos conhecimentos sobre a deriva continental, assinale a alternativa correspondente às afirmações corretas. I - A deriva continental foi uma teoria proposta por Alfred Wegener para explicar as semelhanças taxonômicas e a morfologia dos continentes. II - Cadeias montanhosas, como a Dorsal Meso-Atlântica, são compostas por rochas extremamente antigas, encaradas assim como cicatrizes que comprovam a teoria. III - Princípios como as contínuas correntes de convecção dos fluidos magmáticos na atenosfera sustentam a teoria da deriva continental e da tectônica de placas. IV - A teoria defende que haveria uma grande massa continental nomeada por Pangea, podendo esta ser dividida entre Laurásia (Hemisfério Norte) e Gondwana (Hemisfério Sul). V - As comprovações da deriva continental ainda são refutadas diante dos modelos científicos adotados em diversas ciências. a) I – II – III – V. b) II – III – IV – V. c) I – III – IV. d) I – II – V. e) II – III – IV. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 61 2. Os conceitos sobre a deriva continental nos fornecem bases epistemológicas da Biogeografia Histórica para traçarmos hipóteses fundamentais sobre a dispersão e diversidade de seres vivos, critérios amplamente estudados por este ramo da Biogeografia. Acerca da amplitude do estudo deste ramo, assinale a alternativa que contém o agrupamento temático: I – Barreiras geográficas. II – Conceito de vicariância. III – Especiação dos seres vivos. Estão corretos apenas: a) I e III. b) I e II. c) II e III. d) I, II e III. Nesta unidade você aprendeu: • Um pouco sobre o desenvolvimento histórico da Biogeografia. • As teorias e os processos de formação do universo. • As hipóteses e teorias sobre origem da vida na Terra. • Conceitos de variabilidade genética e hereditariedade. • Princípios evolutivos apoiados nascorrentes do lamarckismo e darwinismo. • Organizações taxonômicas como princípio evolutivo. • Evidências palpáveis do processo evolutivo e os princípios da seleção natural. • Elementos biogeográficos da deriva continental. • Concepções sobre dispersão e vicariância. • O papel da Biogeografia Histórica para a compreensão da dispersão dos seres. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 62 Com o transcorrer desta unidade, nós podemos compreender as abordagens e os elementos fundamentais para o estudo da Biogeografia Histórica em diferentes eixos, apontando critérios que partiram desde a origem do planeta e da vida até os princípios de evolução e dispersão dos seres vivos. Ampliar nossos conhecimentos pautados na concepção de fenômenos e dinâmicas biogeográficas é sem dúvida uma tarefa complexa, porém extremamente prazerosa e recompensadora, nos permitindo desenvolver uma nova gama de olhares para a compreensão do mundo e de todos os seres que o habitam, inclusive nós. Para lhe auxiliar em sua jornada de expansão nos conhecimentos sobre a Biogeografia enquanto ciência, indicaremos duas referências que foram amplamente utilizadas no decorrer desta unidade: a obra “A Origem das Espécies”, do naturalista Charles R. Darwin, que revolucionou todo o campo das ciências biológicas, inclusive a Biogeografia, nos apresentando bases essenciais para a compreensão da origem, diversidade, distribuição e evolução dos seres vivos. Outra referência indicada é o volume especial de Biogeografia do periódico “Revista da Biologia”, disponível gratuitamente em meio virtual pelo Instituto de Biociências da Universidade Estadual de São Paulo. (Disponível em: <http:// www.ib.usp.br/revista/volume7>. Acesso em: 24 jul. 2015). 1. O mendelismo é uma corrente científica que nos auxilia na compreensão das cargas genéticas dos seres vivos (genótipo), sendo expressas através de suas características (fenótipo). A dinâmica oriunda da reprodução sexuada é basal para o entendimento da biodiversidade e dos processos de adaptação e seleção natural aos quais os seres vivos estão sujeitos. Partindo deste pressuposto, suponhamos que os alelos Aa estipulem a coloração acinzentada em ratos e os alelos aa causam o albinismo, tendo como principal característica a coloração branca. Seguindo os parâmetros da Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 63 2. A diversidade dos seres vivos é decorrente de uma série de dinâmicas biológicas e biogeográficas presentes pelo desenvolvimento de uma espécie e sua difusão. Assinale a alternativa que contemple todos os elementos tratados que proporcionam a diversidade dos seres vivos. I – Reprodução sexuada II – Mutações gênicas III – Seleção natural IV – Barreiras geográficas a) I, II e IV. b) II, III e IV. c) I e IV. d) I, III e IV. e) Todas as opções. 3. Tratando-se das concepções sobre o evolucionismo, apresentam-se duas principais correntes científicas, o lamarckismo e o darwinismo, sendo esta segunda um predecessor do modelo neodarwinista. Diante destas três correntes científicas, associe cada abordagem evolucionista à corrente científica apropriada e assinale a alternativa correspondente: 1 – Lamarckismo proporção mendeliana, assinale a alternativa correta que apresente os percentuais da troca de genes entre os alelos Aa x aa. a) 50% acinzentados (Aa), 25% albinos (aa) e 25% marrons (AA). b) 50% acinzentados (Aa), 50% albinos (aa) e 0% marrons (AA). c) 25% acinzentados (Aa), 25% albinos (aa) e 50% marrons (AA). d) 0% acinzentados (Aa), 75% albinos (aa) e 25% marrons (AA). e) 100% acinzentados (Aa), 00% albinos (aa) e 0% marrons (AA). Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 64 4. Sabe-se que a Biogeografia enquanto ciência acabou por apresentar uma dicotomia entre os ramos da Biogeografia Histórica e a Biogeografia Ecológica. Tratando-se das abordagens tratadas pelo ramo histórico, assinale a alternativa que difere dos estudos e das pesquisas desenvolvidas neste ramo. a) Diversidade e distribuição pelas relações ecológicas dos seres vivos. b) Desenvolvimento do evolucionismo analisado em ampla escala. c) Fenômenos de ação em escala global, como a deriva continental, glaciações e paleobiogeografia. d) Hipóteses e teorias sobre a origem da vida no planeta. e) Segmentos e evidências históricas do evolucionismo. 2 – Darwinismo 3 – Neodarwinismo Apresenta-se sob a lei do uso e desuso como catalisadores para a evolução dos seres vivos. Apoia-se sobre as análises genéticas para tratar o conceito de hereditariedade e os fundamentos de seleção natural. Expõe pela primeira vez o conceito de seleção natural como critério para fundamentação do evolucionismo. Apoia-se no fundamento de hereditariedade das características físicas desenvolvidas na geração anterior. Utiliza-se de análises e metodologias modernas para a compreensão do evolucionismo, como a genética e os fundamentos da Biogeografia. a) 1 – 2 – 3 – 2 – 1. b) 3 – 1 – 3 – 2 – 1. c) 1 – 3 – 2 – 1 – 3. d) 2 – 3 – 2 – 1 – 3. e) 3 – 2 – 3 – 2 – 1. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 65 5. Estudos sobre a origem da vida ainda são amplamente debatidos e pesquisados por vários cientistas modernos. Esta problemática deu origem a diversas hipóteses e teorias com a finalidade de descobrir como os primeiros seres vivos surgiram em nosso planeta. Sobre esta questão, assinale a alternativa que apresenta o modelo atual científico para os estudos acerca da origem dos seres vivos. a) O criacionismo advém como principal modelo teórico para a formulação das hipóteses acerca da origem da vida e da formação do planeta. b) A origem da vida está substancialmente pautada nos trabalhos de Darwin, fornecendo um alicerce pelos estudos sobre genética abordados na obra “A origem das espécies”. c) Teorias como a geração espontânea são o atual modelo científico utilizado para os estudos, fomentado essencialmente pelas pesquisas de Pasteur. d) As hipóteses autotrófica e heterotrófica se apresentam como principal modelo científico apoiado pelo conceito de seleção natural dos seres vivos. e) O modelo para a explicação da origem da vida se baseia nas análises entre as referências evolutivas análogas e homólogas. Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 66 Biogeografia histórica: origem da vida, evolução e distribuição dos seres vivos no planeta U1 67 Referências ALMEIDA, A. V.; FALCÃO, T. J. A estrutura histórico-conceitual dos programas de pesquisa de Darwin e Lamarck e sua transposição para o ambiente escolar. Ciência & Educação, Bauru, v. 11, n. 1, p. 17-32, 2005. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Breve história das ideias evolucionistas. In: AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia das populações: genética, evolução e ecologia. São Paulo: Moderna, 1997. p. 218-238. _______________. Vida e biosfera. In: AMABIS, J. M.; MARTHO, G. (org.). Fundamentos da Biologia moderna. São Paulo: Moderna, 2006. p. 1- 23. BROWN, J. H.; LOMOLINO, M. V. Biogeografia. 2. ed. Ribeirão Preto: Funpec, 2006. CORDANI, U. G. O Planeta Terra e Suas Origens. In: TEIXEIRA, W. et al. (orgs.). Decifrando a terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2008. p. 1-26. DARWIN, C. 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Elencando a interação de elementos da Geologia, Climatologia, Geografia, Ecologia e demais segmentos, para que seja possível conceber as dinâmicas oriundas destes fatores como agentes condicionantes para a amplitude e limitação dos seres vivos no planeta. Na Seção 2 desta unidade dedicaremos um espaço para a compreensão Seção 1 | Fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Seção 2 | Relações e interações ecológicas Objetivos de aprendizagem: Nesta unidade iremos nos ater aos elementos que condicionam a dinâmica dos fatores limitantes da distribuição dos seres vivos pelo viés fundamentado na Biogeografia Ecológica, tendo por objetivo central a compreensão destas dinâmicas e como as relações e as interações ecológicas contribuem para a disposição dos seres ao redor do planeta diante da múltipla interação dos fatores limitantes como um condicionante para a abundância ou a restrição dos seres vivos. Guilherme Alves de Oliveira Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 70 da dinâmica das interações ecológicas como um elemento fundamental da Biogeografia, pautado nas relações entre os seres vivos em respectivas circunstâncias dos fatores bióticos, estudando pelos critérios de sociabilidade a relação comportamental e a distribuição dos seres vivos ante as interações de cada população, nos atendo substancialmente às concepções de relações harmônicas, desarmônicas e neutras entre os seres vivos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 71 Introdução à unidade Dentre a complexidade dos estudos direcionados à Biogeografia, destacaremos nesta unidade desenvolver os conhecimentos acerca dos elementos presentes no ramo da Biogeografia Ecológica. Tal segmento de direcionamento de estudo está voltado para a definição de critérios e dinâmicas fundamentais para a construção e o discernimento de determinados fenômenos biogeográficos no que circunda a atuação dos fatores limitantes à distribuição dos seres vivos. Como justificativa, devemos reforçar que a abordagem por este ramo da Biogeografia refuta a lógica da dicotomia, uma vez que elementos de estudos desenvolvidos pelo ramo da Biogeografia Histórica serão tratados aqui de maneira indissociável, fazendo com que a Biogeografia enquanto ciência seja contemplada em seu cerne e especificidade. Um primeiro questionamento diante destas aclarações é: Qual é a relevância de estudarmos e direcionar o enfoque para a Biogeografia Ecológica? Estudar este ramo da Biogeografia é fundamental para que possamos compreender as dinâmicas que proporcionam a variedade de formas de vida e como estas se relacionam com o meio em que habitam desenvolvendo critérios essenciais para a relação de comunidade e composição de uma biota ante estas dinâmicas. Ao analisarmos cada um destes elementos e fenômenos e os compreender por um viés lógico e educacional, esta complexidade passa a se tornar muito mais alcançável, uma vez que, com os conhecimentos oriundos da Biogeografia Histórica, as compreensões das dinâmicas biogeográficas ecológicas tornam-se extremamente palpáveis, elencando também o conhecimento necessário para as demais abordagens presentes neste e nos demais ensaios que estudaremos pelas unidades. No decorrer desta unidade, vamos conhecer, por um viés científico e aplicado, a dinâmica das relações biogeográficas, como, os princípios fundamentais dos fatores limitantes para o estudo no ramo da Biogeografia Ecológica, a concepção dos fatores em suas dinâmicas que limitam e proporcionam a distribuição dos seres vivos e, por fim, buscamos analisar as relações e interações ecológicas com a finalidade de compreendermos a sociabilidade entre os seres vivos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 72 Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 73 Seção 1 Fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Antes de iniciarmos a apresentação e os estudos acerca dos fatores limitantes, devemos nos ambientar sobre a ótica dos princípios gerais da Biogeografia. O arranjo da Biogeografia diante dos segmentos ecológicos nos traz a fundamentação da dinâmica de interassociação entre as esferas (Litosfera, Atmosfera, Hidrosfera etc.). Esta associação e compreensão das dinâmicas e produtos da interação de cada esfera nos permite formular a concepção de fatores que influenciam as dinâmicas das demais esferas, sobretudo a Biosfera, a qual buscamos analisar para compreender a distribuição dos seres vivos diante dos fatores limitantes oriundos da interação entre os elementos das esferas. A Biogeografia Ecológica nos permite a abordagem de elementos que elencaram a distribuição e proporção dos seres vivos por meio da análise e do estudo dos fatores limitantes e suas peculiaridades. Begon, Harper e Twosend (2006, p. 1) reforçam que a compreensão dos fatores limitantes advém do “estudo científico da distribuição e abundância dos organismos e das interações que determinam esta distribuição e abundância”. E sobre esta perspectiva buscaremos estudar e compreender os fatores limitantes e como eles influem em tal distribuição. Realizaremos então uma apresentação dos fatores limitantes seguindo um modelo sequencial que nos permita observar a influência de cada fator sobre o fator seguinte. Entretanto, vale ressaltar que a dinâmica pautada pelos pressupostos dos princípios gerais da Biogeografia se formula em uma concomitância mútua entre os fatores, ou seja, fatores antrópicos podem influenciar em certos aspectos dos fatores geográficos, firmando assim a ideia de que não há uma hierarquia dentre os fatores, por mais que estes se apresentem correlacionados entre os outros. 1.1 Fatores geográficos Os fatores geográficos se elencam como um fundamento essencial para compreendermos a relação de limites na distribuição dos seres vivos, sobretudo no que se refere ao conceito de barreira geográfica. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 74 Pelo viés da Biogeografia Histórica, um marco essencial para desenvolvermos as análises da distribuição dos seres foi a teoria da deriva continental. Por meio desta teoria passamos a compreender de uma maneira mais clara a implicância das barreiras geográficas no contexto da dispersãoe distribuição das formas de vida. Antes de iniciarmos as consequências e potencialidades ecológicas deste fator limitante, devemos responder a um questionamento: o que é considerado uma barreira geográfica? Tal qual como relata o geógrafo Ab’Sáber (2007), podemos definir como barreira geográfica os elementos físicos e mecânicos que compõem uma paisagem, por exemplo: cadeias de montanhas, vales, rios e até mesmo os oceanos. Ante esta definição, podemos entender o conceito pela Biogeografia como um fator que limita a dispersão dos seres, ou condiciona determinados indivíduos a um nicho ecológico. No contexto da Biogeografia Ecológica que abordaremos nesta unidade, as barreiras geográficas atuam de uma forma ainda mais impactante sobre os grupos de seres vivos, criando isolamentos e especiações, estruturando assim a ecologia e os nichos ecológicos de dadas regiões. A especiação alopátrica é um dos melhores exemplos que demonstram como as barreiras geográficas atuam sobre os seres vivos. De modo geral, este tipo de especiação ocorre pela inabilidade de determinadas espécies superarem determinadas barreiras geográficas, fazendo com que estes indivíduos se relacionem ou se reproduzam apenas com outros seres do mesmo nicho ecológico. Um modelo que pode ser apresentado para entendermos como uma barreira geográfica atua no processo de especiação é a Ilha da Queimada Grande, no Estado de São Paulo. Esta ilha possui uma população de serpentes Jararacas (Bothrops jararaca) estimada entre 2.000 a 4.000 indivíduos. O isolamento da população de serpentes deriva de um aumento do nível do mar, criando uma barreira geográfica intransponível e condicionando estes seres vivos a uma especiação alopátrica no nicho ecológico da ilha. Este exemplo reforça as definições propostas por Brown e Lomolino (2006), salientando que as barreiras geográficas atuam como um filtro para a dispersão dos seres vivos. Neste contexto, todos os seres vivos, sem exceção, estão sujeitos às barreiras geográficas enquanto fator limitante, até mesmo os vegetais e microrganismos estão suscetíveis à relação das barreiras geográficas para a dispersão e o desenvolvimento dos ecossistemas. A amplitude decorrente das barreiras geográficas é tamanha que exerce ação direta sobre os demais fatores limitantes, como a alteração dos condicionantes climáticos, desenvolvimento edáfico, composição de biodiversidade e até mesmo nas relações antrópicas. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 75 Sendo assim, podemos designar os fatores geográficos como o bastião dos elementos para a compreensão da distribuição dos seres vivos no planeta, por fornecer elementos e critérios que possibilitem ou dificultem a distribuição de toda a vida, sendo um fator crucial para a formulação e o entendimento dos demais fatores limitantes, que abordaremos no decorrer desta unidade. Compreendemos os fatores limitantes derivados das barreiras geográficas e como estes fatores atuam por um viés biogeográfico. Podemos realizar uma análise direcionada aos fatores limitantes tendo como exemplo a Ilha da Queimada Grande–SP. Para entender como as barreiras geográficas atuaram e ainda atuam na ilha, acesse a matéria da revista “Ciência Hoje”, da Universidade Estadual de São Paulo. Disponível em: <http://eco.ib.usp.br/labvert/insularis%20ciencia%20 hoje.pdf>. Acesso em: 05 ago. 2015. 1.2 Fatores climáticos 1.2.1 Dinâmica climática global, temperatura e barreiras geográficas Podemos considerar os fatores climáticos como um dos critérios fundamentais tanto para a regulação quanto para a distribuição de vida no planeta. Em modos gerais, o clima específico de cada região pode ser considerado como um dos principais fatores para o estabelecimento de determinadas espécies, auxiliando assim o desenvolvimento de um nicho ecológico e uma biota de acordo com os regimes climáticos. Para compreendermos a influência dos fatores climáticos, devemos sumariamente abordar temáticas como a dinâmica climática global, as relações de temperatura e umidade e as barreiras geográficas como um dos principais reguladores para os segmentos climáticos que regulam os ambientes. Através do esclarecimento sobre estas temáticas, poderemos compreender de maneira clara e objetiva a influência do clima como um dos fatores limitantes da distribuição dos seres. É notório que, ao analisarmos as diferenças climáticas do planeta, observamos uma variação generalizada, na qual podemos constatar que as zonas equatoriais possuem uma temperatura mais elevada e que, ao nos dirigirmos aos polos, esse padrão climático apresenta uma redução contínua da temperatura. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 76 Mas qual é o motivo para que estas temperaturas diminuam em direção aos polos? Para respondermos a esta pergunta, devemos nos inteirar sobre a relevância dos fatores de regulação climática vinculada à latitude. Ainda que fatores de regulação como a altitude, longitude e continentalidade possuam grande relevância no que tange à variação de temperatura, a latitude apresenta um papel fundamental para a especificação do clima na escala global e regional. A variação de temperatura ocasionada pela latitude está intimamente atrelada com a incidência de radiação solar e o ângulo de inclinação terrestre, conforme relatado por Ayoade (1986). A angulação terrestre influencia na incidência de radiação solar em determinados pontos do globo, sendo que a zona equatorial é a área mais afetada pela radiação solar devido à sua angulação, fazendo com que a radiação proveniente do Sol percorra uma distância relativamente menor quando comparada aos polos. Sendo assim, a regulação climática vinculada à latitude tem como principal critério a angulação do eixo terrestre (23,5°), todavia, a Terra está em contínuo movimento de rotação e translação, fazendo com que a variação de radiação e temperatura também esteja relacionada com a duração do dia, latitude e estação do ano, tal qual Ayoade (1986) menciona em: As afirmações acima nos fazem compreender que a variação de temperatura é indissociável da latitude, entretanto, elementos como a rotação da Terra fazem com que a incidência de radiação não seja contínua, alternando assim entre períodos de maior incidência (dia) e períodos sem incidência (noite). Vimos que latitude está intrinsecamente ligada à variação de temperatura, uma vez que, de acordo com a angulação da Terra, quanto maior a latitude, maior é o caminho percorrido pela radiação solar e, consequentemente, menor é a temperatura. Outro ponto que também está atrelado nos parâmetros de dinâmica climática global que nos demonstra a relevância do fator latitude são as estações do ano. A quantidade de radiação recebida em determinado local é também afetada pela duração do dia. A duração do período de luz obviamente afeta a quantidade de radiação recebida. A duração do dia varia com a latitude e a estação do ano. Nas proximidades do equador, dias e noites possuem duração quase igual durante o ano. A duração do dia aumenta e diminui com o aumento da latitude, dependendo da estação (AYOADE, 1986, p. 25-26). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 77 Através destes fenômenos, podemos perceber que os movimentos de rotação e translação são capazes de conduzir os ritmos climáticos do planeta, fazendo com que esta alternância seja dada como uma característica da Terra e, consequentemente, atuando como um cenário para o desenvolvimento e dispersão dos seres vivos no planeta. Com o intuito de ilustrar as análises e explicações realizadas sobre este quesito da Se os movimentos de rotação regulam diariamente a incidência de radiação solar, os movimentos de translação são responsáveis pelaalternância de radiação durante o ano. Ao nos remetermos ao movimento de translação, automaticamente pensamos nas circunstâncias climáticas que este proporciona às estações. Sabemos que as estações se dividem em quatro etapas, durando três meses cada, completando todo seu contorno ao redor do Sol em um ano e iniciando um novo ciclo. O eixo de inclinação da Terra é constante durante o movimento de translação, isto faz com que haja uma alternância de incidência solar em cada hemisfério, conhecida por solstício, e definindo assim as respectivas estações de verão e inverno. Entre os solstícios, a Terra passa por um período no qual os dias e as noites possuem a mesma duração e a radiação solar é distribuída igualmente aos dois hemisférios e atribuindo a variação de temperatura à angulação do planeta, este período é nomeado por equinócio e define as estações de primavera e outono de cada hemisfério. Estas alternâncias das estações acarretam em uma brusca variação de temperatura nos hemisférios de acordo com a época do ano. Tal qual como Varejão-Silva (2006) nos fundamenta no seguinte trecho: Os solstícios e os equinócios são os eventos que estabelecem o início das estações do ano em cada hemisfério. Como consequência da inclinação do eixo da Terra ser praticamente constante, a área iluminada pelo Sol em cada hemisfério varia ao longo do ano. Exatamente por isso, o Hemisfério Sul recebe mais energia solar que o Hemisfério Norte entre 23 de setembro e 21 de março (do ano seguinte), sendo que o máximo de suprimento energético (maior área iluminada) coincide com o solstício de dezembro. De 21 de março a 23 de setembro o Hemisfério Sul recebe menos energia solar que o Hemisfério Norte. O suprimento energético mínimo (menor área iluminada) acontece por ocasião do solstício de junho. Com o Hemisfério Norte dá-se exatamente o oposto, em relação às datas desses eventos (VAREJÃO-SILVA, 2006, p. 17, grifo nosso). Biogeografi a ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 78 dinâmica climática global, observe a figura a seguir e se atente às datas e estações dos equinócios e solstícios. Dentre as diversas condições que podemos observar, vale a pena ressaltar a relação direta da latitude no decorrer do movimento de translação, uma vez que os hemisférios Norte e Sul apresentam uma diferenciação de seis meses entre uma estação e outra. Uma das principais características biogeográficas extremamente vinculadas com as condições climáticas oriundas do movimento de translação e a relação da latitude são os fluxos migratórios. O exemplo mais difundido desta condição se baseia na migração de aves do Hemisfério Norte para o Hemisfério Sul em meados de dezembro. As circunstâncias que motivam a migração de aves estão diretamente relacionadas com as condições climáticas do inverno, fazendo com que haja uma escassez de alimento e induzindo estes seres vivos a buscarem latitudes mais ao Sul em busca de temperaturas mais amenas, facilitando assim a obtenção de alimento e a reprodução das espécies. As condições oriundas de cada estação nos auxiliam na compreensão dos fluxos migratórios de diversos seres vivos. Entretanto, devemos tomar certos cuidados para não confundir o processo de migração com a dispersão dos seres vivos. Apoiando-se nas características climáticas, a migração, tal qual o exemplo das Fonte: O autor (2015) Figura 2.1 | Dinâmica Climática das estações do ano Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 79 aves citado anteriormente, nos remete que um grupo de seres vivos, devido à condição climática da estação em seu hábitat, ruma para outras porções latitudinais que proporcionam uma melhor busca por alimentos e reprodução, e posteriormente retornam ao hábitat de origem quando a condição climática se torna mais amena. Já a dispersão motivada pelas características climáticas faz que um grupo de seres vivos abandone por completo seu hábitat devido a uma alteração climática no ambiente, forçando-o a buscar um novo meio para se adaptar e sobreviver. Por exemplo, os períodos das grandes glaciações. A Climatologia nos fornece alicerces para o entendimento de diversas condições sobre as quais todos os seres vivos estão sujeitos. Vimos até o presente momento como as condições climáticas em nível planetário influenciam na dinâmica da temperatura e, consequentemente, criam categorias distintas para a adaptação e interação dos seres vivos com o meio na escala ecológica. Todavia, um dos critérios que condicionam uma forte relevância dos fatores climáticos limitantes para a distribuição dos seres vivos que devemos abordar é a continentalidade e morfologia dos relevos. A continentalidade pode ser diretamente relacionada com um dos fatores limitantes que tratamos no segmento dos fatores geográficos. Conforme nos indica Ayoade (1986), devemos conceber a relação climática em sua dinâmica vertical com a relação de circulação geral da atmosfera, massas de ar e as variações sazonais. Elementos da dinâmica horizontal podem nos auxiliar a compreender os fatores climáticos que induzem e modificam a dinâmica climática atmosférica, criando condições específicas para cada região do planeta. Podemos destacar, então, dentre os fatores que fazem parte da dinâmica horizontal, a altitude, continentalidade, disposição do relevo, entre outros. É nítido como a influência de condições geográficas, como a continentalidade e as disposições do relevo, agem sobre a variação e caracterização do clima e temperatura de cada região. A continentalidade traz como principal característica uma forte variação de temperatura, definida por amplitude térmica. A ocorrência deste fator climático se dá devido ao distanciamento de mares e oceanos em determinadas regiões, tal como nos indica o seguinte trecho: A continentalidade traduz a influência causada pelo oceano e é normalmente expressa pela distância do mar, tomada na direção do vento dominante (aquele que sopra com maior frequência durante o ano) ou, mais grosseiramente, em linha reta. Em certas circunstâncias pode ser substituída pela longitude ou pela latitude, dependendo da posição relativa do mar e da direção do vento dominante (VAREJÃO-SILVA, 2006, p. 78). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 80 Todavia, a continentalidade não é um dos únicos fatores que auxiliam a caracterização climática de cada região do planeta agindo sobre os seres vivos. A disposição do relevo pode ser traduzida como um elemento morfoclimático que nos auxilia a compreender como uma barreira geográfica influencia na dinâmica climática de determinada região. A concepção sobre elementos morfoclimáticos, tal qual fundamentada por Ab’Sáber (2007 p. 12), se baseia em um “conjunto espacial de certa grandeza territorial onde haja um esquema coerente de feições de relevo, tipos de solo, formas vegetais e condições climático-hidrológicas”. Sobre esta concepção, analisaremos a relação entre o clima e o relevo culminando nas características climáticas que os seres vivos estão sujeitos. Uma das principais características do relevo que afetam as condições climáticas é a altitude. A proporção e dimensão do relevo e sua altitude atuam como uma barreira que dificulta a entrada de calor e umidade proveniente das massas de ar da dinâmica vertical em determinadas regiões, fazendo com que o clima possa ser diferenciado em consequência do relevo. Um dos exemplos claros sobre como a ação morfoclimática pode atuar em decorrência do relevo é o processo de formação do deserto do Atacama, no Chile. A Cordilheira dos Andes disposta no sentido dos meridianos atua como uma barreira geográfica, retendo toda a umidade proveniente do Pacífico, sendo dissipada e condensada ao ascender a Cordilheira, esta circunstância é denominada como Barlavento. Após superar a Cordilheira,as massas de ar já não contêm umidade, sendo assim, esta descende e se aquece por um processo adiabático, criando áreas áridas ou, como no caso do deserto do Atacama, esta circunstância é denominada como Sotavento. Buscando meios de compreender e analisar como o relevo atua na dinâmica climática, devemos nos atentar às explicações de Mendonça e Danni-Oliveira (2007) sobre as relações mofoclimáticas entre o relevo e o clima, na seguinte citação: O relevo apresenta três atributos importantes na definição dos climas: posição, orientação de suas vertentes e declividade. A posição do relevo favorece ou dificulta os fluxos de calor e umidade entre áreas contíguas. Um sistema orográfico que se disponha latitudinalmente em uma região, como o Himalaia, por exemplo, irá dificultar as trocas de calor e umidade entre as áreas frias do interior da China e aquelas mais quentes da Índia. Já a Cordilheira dos Andes, por se dispor no sentido dos meridianos, não impede que as massas polares atinjam o norte Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 81 Podemos afirmar então que o relevo possui uma influência direta no clima e, consequentemente, na formulação de ambientes distintos sobre os quais diversas espécies se relacionam em sua escala ecológica. Sendo assim, em parâmetros biogeográficos, a compleição dos fatores climáticos deve ser voltada para uma análise das características da dinâmica climática global, das relações de temperatura e da influência de barreiras geográficas, atuando sobre a dinâmica climática e proporcionando diferentes ambientes com uma biota respectiva ao meio. Porém, para compreendermos de fato como os fatores climáticos atuam na dispersão dos seres, devemos realizar uma abordagem pelo viés da Biogeografia Ecológica, possibilitando assim uma melhor concepção das inferências do clima sobre a composição de um ambiente e dos seres que neste habitam. da América do Sul e nem que as equatoriais cheguem ao sul do Brasil. Entretanto, inibem a penetração de umidade proveniente do Pacífico para o interior do continente (MENDONÇA; DANNI- OLIVEIRA, 2007, p. 47). Compreendemos então que as condições climáticas possuem características de variação de temperatura de acordo com a dinâmica climática global e dos fatores climáticos, como as barreiras geográficas. Um exercício para entendermos um pouco mais sobre estas condições no Brasil pode ser realizado pela navegação do infoclima e da análise dos mapas disposto pelo INPE neste link: <http://infoclima1.cptec.inpe.br/>. Acesso em: 07 ago. 2015. 1.2.2 O clima e a biogeografia Vimos então que o clima, em seus condicionantes, está sujeito a uma diversa gama de fatores que motivam a variação de temperatura e as condições climáticas de determinadas regiões do planeta. Mas como podemos assimilar o clima como fator limitante na distribuição dos seres vivos por um viés biogeográfico? Para respondermos a esta questão, devemos compreender os princípios da lei da tolerância e as características de temperatura corporal dos animais. A lei da tolerância, também conhecida como Lei de Shelford, baseia-se em uma amplitude ecológica das espécies que tem como principais agentes a população Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 82 de seres vivos e as condições de variação ambiental às quais estes seres estão submetidos. Ainda que a temperatura não seja o único elemento de avaliação de amplitude, dividindo espaço com a salinidade, água, alimentação e hábitat, a relevância da temperatura é dada como fundamental para as análises na lei da tolerância, uma vez que influencia os demais elementos de amplitude. Para compreendermos o que é esta lei e como podemos relacioná-la com a interação do clima e a Biogeografia, devemos nos ater a certos segmentos metodológicos, sobretudo nas explicações e discernimentos de Odum (1985). Esta lei sugere que os seres vivos, de modo geral, possuem um ponto de tolerância aos fenômenos do meio, e que quando este é alcançado, os seres vivos entram em clímax ecológico, porém, quando se encontram em zonas de intolerância, há uma tendência ao aumento dos níveis de mortalidade. As circunstâncias que atuam sobre os seres vivos advêm como uma perspectiva para compreendermos tanto os processos de migração quanto os de dispersão, uma vez que os indivíduos de diversas espécies buscam o clímax ecológico para sua sobrevivência. Para evidenciar estas circunstâncias, cientistas que se baseavam na lei da tolerância formulavam “[...] provas de tensão realizadas no laboratório ou em campo, em que os organismos são sujeitos a uma série de condições experimentais” (ODUM, 1985, p. 170). Estas provas de tensão constataram a implicação da lei de tolerância para a análise de fatores limitantes da dispersão dos seres vivos. Dentre os principais fatores destacam-se, em ordem de importância: térmico, hídrico, salinidade e alimentação. De acordo com as apresentações de Odum (1985) sobre os termos da lei de tolerância, utilizaremos os seguintes pressupostos para objetivar as discussões acerca do clima e a Biogeografia: Os organismos podem ter uma amplitude larga de tolerância para um fator e uma amplitude estreita para outro. Os organismos com amplitudes largas de tolerância para todos os fatores são aqueles que têm mais possibilidades de se encontrarem mais amplamente distribuídos [...] Verifica-se com frequência que os organismos não vivem na natureza efetivamente nos níveis ótimos. Em tais casos verifica-se que outro fator, ou outros fatores, têm maior importância (ODUM, 1985, p. 170-171). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 83 Esta relação de amplitude nos auxilia a conceber as inferências e atuações de temperatura oriundas do clima de certas regiões sobre os seres vivos, além de aplicar os conceitos de seleção natural e os condicionantes de adaptação para determinados seres. É claro que a temperatura do meio influencia diretamente na distribuição dos seres vivos, criando situações em que se aplicam as leis de tolerância e os fatores de amplitude. Entretanto, devemos compreender que os seres vivos, em sua vasta diversidade, possuem características fisiológicas que possibilitam uma maior adaptação e tolerância às adversidades do meio. Para desenvolvermos uma análise neste segmento de tolerância climática, é necessário recorrer a elementos da fisiologia animal que nos auxiliam a compreender mecanismos que proporcionam a distribuição dos seres vivos. Neste contexto, abordaremos os estudos de Randall, Burggren e French (2000) sobre as características fisiológicas de temperatura dos animais. Podemos generalizar por um viés taxonômico que os seres presentes no reino animal apresentam características homeotérmica e heterotérmica. Por definição, animais homeotérmicos apresentam como característica a manutenção fisiológica que lhes permite manter uma temperatura contínua, baseando-se na energia adquirida através da alimentação. Exemplo de seres homeotérmicos são as aves e mamíferos que não sofrem influências diretas do meio em sua amplitude térmica corporal. Seres heterotérmicos são todos aqueles que apresentam como característica fisiológica a variação de temperatura corporal de acordo com a condição climática e de temperatura do meio. Popularmente conhecidos como “animais de sangue frio”, podemos listar exemplos destes seres como répteis, anfíbios e peixes. Podemos então analisar, conforme os apontamentos de Randall, Burggren e French (2000) sobre as definições de animais homeotérmicos e heterotérmicos, que o meio atua de certa forma como um agente regulador da temperatura, mas que alguns animais possuem mecanismos fisiológicos para a adaptação deste condicionante de temperatura. Sobreos conceitos de fisiologia, dinâmica climática e a lei de tolerância que já abordamos, podemos realizar um ensaio analítico para compreender de fato como o clima e a Biogeografia estão intimamente atrelados para a explicação dos fatores limitantes. Um dos melhores exemplos que podemos facilmente abordar é uma pergunta que nos intriga enquanto estudamos a diversidade de animais que conhecemos hoje: Por que não há répteis nas regiões extremas dos polos? Com o alicerce Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 84 conceitual construído até o presente momento da unidade, a resposta para esta pergunta torna-se extremamente simples, como veremos a seguir. Sabemos que os polos possuem uma menor incidência de radiação solar, por conta da angulação do planeta e da latitude, isto faz com que a temperatura de modo geral seja mais baixa nesta região. Também, temos ciência das condições fisiológicas dos répteis, sendo estes heterotérmicos e suscetíveis à temperatura do ambiente. Pensando no contexto da lei da tolerância de Shelford, podemos concluir que a temperatura nas regiões extremas dos polos cria uma amplitude extremamente estreita para os répteis, impossibilitando assim a distribuição deste tipo de ser vivo em dado ambiente. Este exemplo nos auxilia na compreensão do clima como um dos principais fatores limitantes da distribuição dos seres vivos. Entretanto, aplicamos uma condição de análise na qual os répteis estejam submetidos a uma condição extremamente desfavorável para a distribuição no ambiente. Todavia, uma das maiores particularidades dos seres vivos são as condições evolutivas de adaptação e seleção natural decorrentes do processo evolutivo, às quais todos os seres vivos estão submetidos. Odum (1985) realiza apontamentos pertinentes para que possamos compreender os fatores limitantes em uma perspectiva clara, na seguinte citação: É possível então afirmar que o meio possui uma grande influência na distribuição dos seres vivos, porém, o contínuo processo evolutivo de adaptação e seleção natural proporciona diversos mecanismos para que a distribuição seja facilitada. Ainda que haja algumas exceções, a maioria dos seres vivos não possui tolerância suficiente para se desenvolver em determinados hábitats, limitando assim a distribuição geográfica. Os únicos seres vivos de que se tem registro de uma Os organismos não são apenas escravos do ambiente físico; adaptam-se-lhes e modificam-no por forma a que ficam reduzidos aos efeitos limitantes da temperatura, luz, água e outras condições físicas de existência. Uma tal compensação de fatores é particularmente eficaz ao nível de organização da comunidade, embora também ocorra no seio da espécies. As espécies com maiores amplitudes de expansão geográfica desenvolveram quase sempre populações adaptadas localmente, designadas por ecotipos, que têm valores ótimos e limites de tolerância adaptados às condições locais (ODUM, 1985, p. 172). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 85 forte dispersão em diversas regiões do planeta com climas distintos são o falcão peregrino e o ser humano; todavia, o homem conta com um aparato que vai além da adaptação, são as tecnologias. Pensando agora no contexto do reino vegetal, podemos perceber que determinadas espécies vegetais se adaptam em condições climáticas diferentes. Tendo a mesma localidade dos exemplos supracitado dos polos, é possível observar que algumas espécies vegetais conseguem se adaptar a tal região, por exemplo, os musgos. Quando analisamos a composição dos seres vivos de cada bioma terrestre, podemos observar certa similaridade entre as espécies mesmo em condições climáticas distintas, reforçando então o que Odum (1985) define por compensação de amplitudes. O clima então é um forte fator limitante para a distribuição dos seres, analisando-o em sua escala biogeográfica, pois a temperatura e umidade fornecem condições climáticas para determinados seres vivos, elencando assim o clima como um fator fundamental quando estudamos os fatores de dispersão dos seres vivos em nosso planeta. 1.3 Fatores edáficos Os fatores edáficos dizem respeito à influência dos solos nos vegetais e outros seres vivos como fatores limitantes, enquanto as características que proporcionam a sua sustentação estão pautadas na fundamentação dos fatores pedológicos. Sendo assim, realizaremos neste eixo uma abordagem que contemple a associação destes dois fatores limitantes de maneira indissociável para que possamos identificar as propriedades que definem estes elementos como fatores limitantes para a distribuição dos seres vivos. É inegável que, ao pensarmos nos meios que proporcionam o desenvolvimento dos vegetais, nos remetemos a uma gama de fatores que podem atuar como critérios limitantes para estes, por exemplo, o clima, regulando as proporções e variações de temperatura e umidade, as propriedades bióticas fornecendo matéria orgânica e agentes decompositores e, por fim, o solo como suporte do meio físico e de nutrientes para o desenvolvimento dos vegetais. Enquanto a Edafologia nos fornece alicerces para compreendermos o desenvolvimento dos vegetais e suas relações enquanto seres vivos, a Pedologia é a ciência responsável pelo estudo, variedade, composição e distribuição dos tipos de solo no planeta. Abordar o conceito de solo é amplamente necessário para realizarmos certos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 86 ordenamentos acerca dos fatores edáficos e como estes estão relacionados com a distribuição dos seres vivos. Porém, antes de iniciarmos nossas análises, devemos compreender o conceito de solo tal qual como proposto em: Ante esta definição, podemos afirmar que o solo é oriundo de uma interação entre os componentes inorgânicos provenientes das rochas intemperizadas por ação química e física, com os componentes orgânicos oriundos do material decomposto pelo desempenho biótico de microrganismos. Mas qual é a inferência do solo como fator limitante? Partindo do pressuposto dos princípios gerais da Biogeografia, o solo está presente em uma interseção dos elementos da Atmosfera, Biosfera, Hidrosfera e Litosfera. Sendo assim, as características do solo refletem a atuação de outros fatores limitantes e agem como um suporte para os seres vegetais e as demais relações. Apesar de ser pouco referenciado enquanto analisam-se os elementos de um bioma, o solo deve ser elencado ao mesmo patamar de grandes fatores limitantes, como o clima e as barreiras geográficas, uma vez que exerce condições fundamentais para o desenvolvimento de vegetais e microrganismos que constituem a ecologia de determinado bioma. Sabemos que o Brasil apresenta uma gama de fatores limitantes, a variação climática de Norte ao Sul do país e as barreiras geográficas neste ínterim proporcionam uma gama de fatores limitantes para a distribuição dos seres vivos. A variedade de solos no país também é correspondente à atuação destes fatores limitantes, fazendo com que a riqueza e multiplicidade de solos favoreçam o desenvolvimento dos seis biomas do país e suas áreas de transição, atuando diretamente na distribuição e formulação de hábitat de determinadas espécies. Não somente para os seres do reino vegetal, o solo pode ser considerado como um ambiente da microfauna à macrofauna, de acordo com suas características, atuando como um fator restringente. Por exemplo, seres oligoquetos (minhocas e outros) possuem um extremo vínculo com solos de características úmidas e com grande densidade de matéria orgânica, enquanto algumas espécies, como a lagartixa Solo é a superfície inconsolidada que recobre as rochas e mantém a vida animal e vegetal da Terra. É constituído de camadas que diferem pela natureza física, química, mineralógica e biológica, que se desenvolvemcom o tempo sob a influência do clima e da própria atividade biológica(VIEIRA, 1975, p. 28). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 87 de areia (Lioalemus lutzae), amplamente encontrada no estado do Rio de Janeiro, estão atreladas com solos arenosos e de baixa umidade. A ação da microfauna nos solos diz respeito à presença de bactérias e outros organismos decompositores, como os fungos, atuando como seres responsáveis pela produção e manutenção de nutrientes fundamentais para o desenvolvimento biótico e agrícola dos solos. Por exemplo, o papel das bactérias fixadoras de nitrogênio que dispõem aos vegetais um meio para a obtenção deste elemento essencial para seu desenvolvimento. Podemos então observar que o solo e suas características advêm tanto como um fator limitante para o suporte de determinados seres vivos quanto está suscetível a estes fatores, uma vez que, para ser considerado como um elemento dos princípios biogeográficos, é incontestável a sua interação com os meios edáficos, faunísticos e das atuações das demais esferas. Fazendo assim que consideremos o solo um componente indissociável dos critérios edáficos e bióticos como fatores limitantes. A relação entre o solo e os fatores edáficos pode ser considerada intrínseca para compreendermos a atuação destes fatores limitantes. Se, por um lado, o solo limita o suporte para determinados vegetais de acordo com suas características, certos vegetais irão limitar o fornecimento de matéria orgânica para o solo, fazendo assim com que haja um ciclo concomitante de atuação entre estes dois fatores. Tal qual menciona Ridley (2006), quando as características pedológicas e as características edáficas atingem um determinado equilíbrio ecológico, nomeado como Sinergia Ambiental, estes elementos passam a compor uma atuação de fatores limitantes para determinados seres vivos de acordo com as características do solo e da vegetação. Neste sentindo, podemos constatar que há uma correlação direta entre as características pedológicas e as características edáficas atuando em confluência, proporcionando fatores limitantes. Odum (1985) enfatiza estas correlações entre os fatores limitantes com o seguinte apontamento: Uma vez que o solo é o produto do clima e da vegetação, o mapa dos principais tipos de solos do mundo converte- se num mapa complexo de climas e vegetações. Face a um material originário favorável, a ação dos organismos e do clima tenderá a formar um solo característico da região. De um ponto de vista ecológico amplo, os solos de uma dada região podem ser divididos em dois grupos, aqueles que são fundamentalmente controlados pelo clima e a vegetação da região e aqueles que são principalmente controlados pelas Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 88 condições edáficas e topográficas locais, pelo nível da água, ou pelo tipo de material originário (ODUM, 1985, p. 208). O segmento apresentado na citação, como os dois tipos de solo, nos declara a influência de atuação de fatores limitantes, como o clima, as barreiras geográficas e quesitos edafológicos no que tange ao vínculo com os vegetais, fornecendo elementos que dirigem a variedade dos tipos de solo sobre diversas condições. A atuação dos fatores edáficos como limitantes à distribuição dos seres vivos se atém aos quesitos que permeiam a relação ecológica entre os seres para com o solo. No exemplo anteriormente citado, designamos as relações das características do solo úmido e arenoso como suporte para o hábitat de diferentes seres do reino Animalia e Funghi. Todavia, os integrantes do reino Plantae são os mais integrados com as limitações edáficas. Ao relacionarmos todos os seres vegetais com as características edáficas, podemos observar uma nítida relação da distribuição das espécies conforme as características do solo e a atuação climática (BLEASDALE, 1977). Um exemplo claro no qual podemos analisar a relação edáfica dos vegetais são as características e o ambiente de três tipos de vegetações amplamente difundidas no Brasil: as xerófilas, hidrófilas e tropófilas. Realizaremos um breve ensaio analítico sobre estes tipos de vegetação, com a finalidade de compreender as relações edáficas atuando como fatores limitantes, através dos apontamentos fisiológicos de Bleasdale (1977) acerca dos tipos de vegetação e, como complemento teórico, utilizaremos a caracterização paisagística realizada por Ab’Saber (2007) em diferentes domínios brasileiros formados com estes tipos de vegetação. O primeiro tipo de vegetação que podemos abordar com o intuito de avaliar a atuação das relações edáficas são as vegetações xerófilas. Este tipo de vegetação está atrelada a locais áridos, tendo como características climáticas altas temperaturas e baixos níveis de umidade. Como características fisiológicas, apresentam profundas raízes, com o intuito de captar a umidade em níveis mais profundos no solo, além de mecanismos que evitam a transpiração, como espinhos e películas em folhas. A principal zona que é caracterizada por este tipo de vegetação é a caatinga brasileira e suas zonas de transição e refúgio. Um espécime bem difundido é um gênero de cacto conhecido como Xique-xique (Pilocereus gounellei). O solo da região é descrito por Ab’Saber (2007, p. 90) como “solos considerados solos litolíticos [...] Não havendo condições para formar um verdadeiro solo”. Os fatores climáticos e edáficos como nesta circunstância tornam favorável o desenvolvimento Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 89 de vegetações xerófilas em ambientes áridos e semiáridos, do mesmo modo que atuam como fatores limitantes para demais tipos de vegetação. As vegetações hidrófilas, por outro lado, apresentam características substancialmente opostas das xerófilas. São vegetais altamente adaptados e vinculados a sistemas com alta umidade. Em consequência disto, a fisiologia de suas raízes não é profunda, pelo fácil acesso à água nos solos úmidos, além das folhas esparsas, classificadas como folhas latifoliadas. Esta relação das folhas dos vegetais atua como um mecanismo fisiológico que facilita a transpiração. Zonas fitogeográficas com a presença deste tipo de vegetação podem ser vinculadas a biomas como as florestas Amazônica e Atlântica, nos pampas, inclusive, no Pantanal. Exemplo de espécimes que se apresentam como hidrófilas são amplamente conhecidas no Brasil, como a Vitória-régia (Victoria amazonica), o Ingá (Inga vera), entre outras espécies. Por fim, as vegetações tropófilas podem ser entendidas como um amálgama das características das xerófilas e hidrófilas. Estes tipos de vegetação possuem uma amplitude de adaptação a ambientes que sofrem uma contínua variação de temperatura e umidade. Uma característica dos mecanismos fisiológicos destes vegetais é designada por suas folhas caducifólias, ou seja, em circunstâncias onde ocorre uma queda na temperatura ou umidade, as folhas se desprendem como um recurso para preservar a umidade durante determinado período. A adaptação da vegetação tropófila vai além dos condicionantes climáticos, fazendo com que suas raízes permitam tanto a captação de água e nutrientes em solos ácidos. Como zona fitogeográfica atuante como fator limitante edáfico, este tipo de vegetal é amplamente encontrado no bioma do Cerrado, porém, podem ser encontradas de Norte a Sul do Brasil, de acordo com as condições climáticas e edáficas que possibilitem a sua distribuição. Exemplos de espécies tropófilas: Ipê- roxo (Tecoma heptaphylla), Jatobá (Hymenaea stigonocarpa). Além destes elementos que caracterizam a fisiologia dos grupos vegetais, há de pensarmos em um critério fundamental para a atuação dos fatores limitantes no que se refere à ecologia.Conforme os relatos de Brown e Lomolino (2006) em paralelo com os apontamentos ecológicos de Odum (1985), é possível desenvolver apontamento afirmando que a representação dos fatores edáficos traz como elemento de limitação características biotípicas relacionadas à cadeia alimentar. Ao pensarmos que as características edáficas atuam como fatores limitantes para o desenvolvimento de certos vegetais, podemos diretamente relacioná-los com a base alimentar de seres herbívoros ou nectarívoros e traçar um padrão voltado à cadeia alimentar onde os vegetais são dados como o alicerce da cadeia alimentar, atuando sobre a distribuição dos seres de acordo com os fatores edáficos que proporcionam o crescimento vegetal, elencando assim uma vasta gama de sistemas ecológicos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 90 Compreendemos então que os fatores edáficos estão diretamente relacionados com critérios oriundos do processo de formação do solo e da influência do clima e da própria vegetação. Sendo assim, podemos designar os fatores edáficos como um alicerce para o desenvolvimento de comunidades ecológicas, atuando assim como um fator que pode proporcionar ou limitar a distribuição dos seres vivos de acordo com as propriedades edáficas de determinada região. O solo é um elemento indispensável quando direcionamos os estudos para todas as circunstâncias que evidenciam relações bióticas ou abióticas. Dentre as riquezas naturais, o Brasil possui uma vasta gama de tipos de solos de Norte a Sul. Podemos então traçar perfis sobre a composição de ambientes através das concepções edáficas? Para conhecer mais sobre Pedologia, as variedades de solos brasileiros e a caracterização edáfica das regiões, acesse o Manual Técnico de Pedologia, disposto pelo IBGE em: <ftp://geoftp.ibge.gov.br/documentos/recursos_naturais/ manuais_tecnicos/manual_tecnico_pedologia.pdf>. Acesso em: 10 ago. 2015. 1.4 Fatores bióticos Como um apanhado geral dos fatores limitantes tratados anteriormente, podemos compreender os fatores bióticos como um forte elemento de integração das demais circunstâncias ligadas à distribuição dos seres vivos. Com o escopo de elaborarmos uma concepção das inferências dos fatores bióticos enquanto fatores limitantes, precisamos realizar determinadas análises sobre as relações do Fluxo de Energia, permeando a concepção de Cadeia Alimentar para elencar os princípios da dinâmica biótica. A construção e o entendimento dos fatores limitantes abordados anteriormente nos permite traçar um panorama geral da influência e dinâmica de cada fator como um condicionante que permite ou limita a distribuição de diferentes seres vivos. Neste contexto, os fatores bióticos atuam como um sistema sequencial de limitância baseando-se nos níveis tróficos da cadeia alimentar e do fluxo de energia entre os seres vivos. O fluxo de energia pode ser entendido como o direcionamento de energia de um nível trófico para outro. Por exemplo: os vegetais apresentam-se como a Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 91 base dos níveis tróficos, por se designarem como organismos fotossintetizantes e autótrofos, sendo assim considerados como produtores de energia. Seres herbívoros que se alimentam da base dos níveis tróficos são considerados seres heterótrofos e consumidores primários. Já os seres carnívoros que se alimentam dos consumidores primários são considerados consumidores secundários, e assim por adiante, até ser concluída a dinâmica da cadeia alimentar em determinado ecossistema. A energia utilizada e fornecida pelos organismos produtores segue um padrão de difusão pelos consumidores no decorrer do fluxo de energia. Uma vez que nos atermos a um princípio da Física, especificamente a primeira lei da termodinâmica, podemos concluir que “A energia não pode ser criada nem destruída e sim transformada”. Aproximando este apontamento acerca da energia, é possível compreender determinadas circunstâncias do fluxo de energia biótica. De modo geral, a manutenção e os ciclos bióticos dos seres vivos se baseiam nestas interações de seres em distintos níveis tróficos. Begon, Harper e Twosend (2006, p. 28) reforçam esta condição afirmando que “As transformações de energia e matéria estão subordinadas a interações". Sendo assim, em cada nível trófico a energia é consumida e dissipada pelos organismos. O fluxo de energia acata a dinâmica de dissipação e transformação em cada nível trófico da cadeia alimentar, desde os seres produtores até os demais níveis tróficos, tal qual salienta Odum (1985), afirmando que: A transferência de energia alimentar, desde a fonte nas plantas, através de uma série de organismos com a repetição dos fenômenos de comer e ser comido, é designada por cadeia alimentar. A cada transferência uma larga proporção, de 80 a 90 por cento da energia, é perdida em forma de calor. Portanto, o número de passos ou elos numa sequência é limitado, usualmente a quatro ou cinco. Quanto mais curta for a cadeia (ou quanto mais perto o organismo estiver do seu início), maior será a energia disponível. As cadeias alimentares são de dois tipos básicos: a cadeia alimentar de pastoreio, que, partindo de uma planta verde base, passa pelos herbívoros de pastoreio (isto é, organismos que comem plantas vivas) e continua pelos carnívoros (isto é, comedores de animais); e a cadeia alimentar de detritos, que vai da matéria orgânica morta, passa pelos microrganismos e depois para os organismos que se alimentam de detritos (detritívoros) e seus predadores (ODUM, 1985, p. 96). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 92 Sob esta lógica, podemos então afirmar que os organismos produtores (base da cadeia alimentar) detêm um acúmulo de energia muito maior que os organismos de níveis tróficos superiores de uma cadeia alimentar. Ante esta dinâmica do fluxo de energia das cadeias alimentares, podemos observar critérios bióticos que possibilitem traçarmos uma relação direta com os fatores limitantes da distribuição dos seres vivos. As condições que possibilitam a distribuição e o arranjo biótico dos seres vivos estão primariamente relacionadas com os fatores geográficos, climáticos e edáficos. Entretanto, a atuação dos fatores bióticos influencia diretamente nos componentes da cadeia alimentar, proporcionando condições que limitem ou proporcionem determinados tipos de seres vivos a aderirem aos níveis tróficos. Um cenário em que possamos explorar uma Condição Trófica Harmônica diz respeito a uma condição dos demais fatores limitantes, substancialmente os edáficos, que permitam o desenvolvimento de organismos vegetais como a base produtora, a presença de seres vivos nos níveis tróficos primário, secundário, e assim em diante. A representação da condição trófica harmônica pode ser ilustrada através de uma pirâmide onde a base seja composta pelos organismos produtores e o afunilamento esteja condicionado aos demais consumidores até o topo da cadeia alimentar. Estas condições delimitam um nível trófico que proporciona a condição e manutenção de certos organismos como um fator biótico. Por outro lado, qualquer divergência na representação piramidal pode ocasionar uma Condição Trófica Desarmônica, por exemplo, se houver mais organismos consumidores primários do que organismos produtores na base da cadeia alimentar, haverá uma limitação biótica para todos os demais organismos presentes na cadeia alimentar, fazendo com que os seres presentes nestas condições passem a se adaptar a outros ambientes ou a novos níveis tróficos, designando assim um equilíbrio ecológico. Estas duas condições tróficas nos permitem compreender como os fatores bióticos atuam na limitação da distribuição e manutenção da vida dos seres vivos, porém, outros elementos fazem parte desta inferência biótica,por exemplo, as relações e interações ecológicas que exploraremos na seção três desta unidade, indicando elementos como os fatores de dispersão, a competição por alimento em um mesmo ecossistema e a predação. Podemos concluir que os fatores bióticos possuem uma vasta complexidade no que se refere aos conceitos de limitação e amplitude dos seres vivos em determinados ecossistemas. O entendimento de condicionantes como os fluxos de energia e o conceito de cadeia alimentar nos permite desenvolver elementos fundamentais para a compreensão da relação entre distintos seres vivos e como estes atuam na distribuição dos seres vivos pelo critério de limitância. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 93 1.5 Fatores antrópicos Apesar da possibilidade de inserirmos o ser humano como um ser vivo e agente dos fatores bióticos, iremos tratar a sociedade como um elemento segmentado dos demais fatores, sobretudo pela sua capacidade de intervir e modificar a relação de todos os outros fatores abordados em diferentes escalas. De fato, podemos destacar que a espécie humana, dentre todos os seres vivos, merece ser sobressaída dos demais fatores limitantes pela sua capacidade cerebral, criatividade e raciocínio, sendo estes expressos através da tecnologia e meios artificiais de apropriação do ambiente. A própria tecnologia nos remete às circunstâncias que proporcionaram a ocupação do ser humano em toda a superfície terrestre, desde as áreas mais inóspitas até as mais propícias, deliberando assim ao ser humano enquanto um ser biológico a característica de ecúmeno. Se observarmos critérios abordados amplamente pela Geografia Urbana no segmento de formação de cidades, podemos relatar características comuns em todo o processo de apropriação do ambiente, desde o abandono da cultura nômade até o período de globalização. Tal qual Munford (1962, p. 708) relata, a humanidade “deve a sua existência, e mais ainda o seu engrandecimento, a tentativas concentradas de controlar outros homens e dominar, com força coletiva, a totalidade do ambiente”. Este âmago em dominar o ambiente em sua totalidade nos salienta as inferências do homem, enquanto animal, atuando de maneira ativa sobre os condicionantes e fatores naturais. Outro segmento em que podemos evidenciar esta relação de alterações antrópicas no meio pode ser expresso no princípio da urbanização, quando destacamos elementos das cidades alterando o meio natural, como "A transformação de todo um vale de um rio numa organização unificada de canais e obras de irrigação para a produção de alimentos e transporte” (MUNFORD, 1962, p. 43). Sem dúvidas, a história da humanidade está marcada pela relação de apropriação do ambiente e de respectivas alterações e modificações da natureza. E sob esta ótica, podemos encarar as inferências antrópicas como um fator limitante para a distribuição biótica dos seres vivos. Analisando cada um dos fatores tratados, podemos elencar como a influência da população humana atua diante dos fatores limitantes que abordamos no decorrer desta seção. Para tal, iremos concentrar as abordagens em características gerais de impacto antrópico, destacando suas relações diretas com fatores. Entretanto, estas abordagens devem ser explícitas como exemplos conceituais que atuam de maneira multilateral em um ecossistema. A primeira abordagem que podemos realizar advém do seguinte questionamento: como o homem influencia nos fatores geográficos? Pautado no conceito das Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 94 barreiras geográficas construído anteriormente, podemos afirmar que o ser humano, com o apoio da tecnologia desenvolvida, é substancialmente um agente de alteração de barreiras. Cursos de rios podem facilmente ser alterados com canais, áreas áridas podem ser totalmente remodeladas com o arranjo de sistema de irrigações, até mesmo barreiras geográficas de relevo são modificadas conforme a intenção e a tecnologia aplicada. Neste contexto, podemos compreender que determinadas barreiras geográficas são facilmente modificadas pela atuação antrópica em determinadas escalas, todavia algumas barreiras são praticamente inerentes à alteração, por exemplo, os oceanos e as grandes cadeias de montanhas. Entretanto, elas podem não ser alteradas, mas transpassadas com o advento das tecnologias móveis, como a náutica, aérea e automobilística. A superação de barreiras geográficas nesta circunstância é refletida muitas vezes na alteração de ambientes nos quais outros seres vivos, inclusive o próprio ser humano, passam a ter contato com novas populações e ecossistemas, fazendo com que haja um desarranjo da harmonia e conservação de dado ecossistema (GONÇALVES, 2013). Ainda que haja uma ampla discussão acerca da inferência antrópica diante da variação climática global, podemos afirmar, sem dúvidas, que o homem influencia na dinâmica climática na escala local e, por vezes, na escala regional. As alterações climáticas antrópicas podem ser vistas pela modificação do meio ambiente, como a urbanização, o desmatamento e as grandes áreas de agricultura, que influenciam significativamente no aumento de temperatura e nas quedas dos índices pluviométricos em várias regiões. Paralelo a este critério, a significativa influência das alterações climáticas induz a novos ordenamentos, criando um novo arranjo dos fatores limitantes bióticos e edáficos como respostas a estas alterações. Sobre a alteração do clima, podemos direcionar uma guisa de conclusão de acordo com os seguintes apontamentos, afirmando que: O homem está influenciando o clima do globo, alterando inadvertidamente o albedo da Terra e a composição atmosférica (por exemplo, através da urbanização e industrialização) e pela produção artificial de calor [...] Essas alterações apresentam implicação para os balanços hídricos e energéticos da Terra e para a circulação geral da atmosfera, que são as controladoras do clima (AYOADE, 1986, p. 314). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 95 Diante desta conclusão, podemos evidenciar a inferência antrópica nos fatores climáticos sobre uma vasta gama de condições que impactam a distribuição dos seres vivos e os demais fatores limitantes filiados a este. Todas as inferências antrópicas, diante dos demais fatores, derivam em um maior impacto no que diz respeito aos fatores bióticos. Por mais singela que pareça a intervenção antrópica, as consequências dela passam a ser cumulativas para o impacto diante da distribuição dos seres vivos e da automanutenção de um ecossistema. Tais modificações estão diretamente relacionadas com o sistema social, econômico e cultural de determinadas populações, mas é inegável que o principal elemento de impacto se dá na relação homem–natureza, sob uma ótica extrativista e expansionista que observamos na atualidade. Uma breve condição que demonstra determinados elementos de inferência antrópica pode ser expressa através dos apontamentos de Begon e Harper e Twosend (2006) sobre a influência do ser humano enquanto fator limitante do meio biótico: Dado apontamento explicita as relações do ser humano com o meio biótico, demonstrando significativamente seus impactos enquanto fator limitante da distribuição dos seres vivos. Logo, podemos afirmar que estas e muitas outras relações afetam diretamente todos os seres vivos em determinados ambientes, criando enormes desarranjos no ecossistema, desde alterações no fluxo de energia e cadeia alimentar, até mesmo processos de extinção de espécies e populações ecológicas. Por fim, com dados segmentos apresentados, podemos compreender o motivo de os seres humanos se destacarem dos fatores bióticos e condicionarem um novo eixo referente aos fatores antrópicospara a limitação da distribuição dos A população humana global não poderá continuar aumentando de tamanho; não poderemos continuar a retirar peixe do mar mais rápido que a capacidade de repor os cardumes perdidos (se quisermos ter peixe para comer no futuro); não podemos continuar explorando culturas agrícolas em florestas se a qualidade e quantidade do solo se deterioram e os recursos hídricos se tornam inadequados; não poderemos continuar a usar os mesmos pesticidas se os números crescentes de pragas se tornarem resistentes a eles; não poderemos manter a diversidade de natureza se continuarmos a provocar a extinção das espécies (BEGON; HARPER; TWOSEND, 2006, p. 442). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 96 seres. Entendemos então que o ser humano pode realizar diversas modificações no ambiente que influem na dinâmica ecológica, que, de modo geral, atua como um impacto negativo ao ambiente, salvo raras exceções, onde o rompimento de uma barreira geográfica ou a alteração do clima favorece determinado grupo de seres vivos, mas ainda assim atuam como um elemento artificial que altera todo o encadeamento ecológico e a harmonia ambiental. Compreendemos a atuação do ser humano perante diversos fatores limitantes da distribuição dos seres vivos sob a ótica do impacto gerado pelas modificações do ambiente. Para se inteirar dos segmentos de atuação antrópica em diversas escalas, indica-se a leitura da obra “Os (Des)caminhos do meio ambiente”, de Carlos Walter Porto Gonçalves. 1. Um dos fenômenos de migração mundialmente conhecidos, devido à sua dimensão, diz respeito às migrações das borboletas monarcas (Danaus plexippus). Tal fluxo migratório tem início em meados de novembro, quando esta espécie deixa as áreas da América do Norte e ruma em direção à América Central, realizando novamente a migração em meados de março. Diante deste condicionante de limitação, assinale a alternativa que apresenta as justificativas palpáveis para o entendimento do fenômeno. I - O fluxo migratório tem como principal escopo a busca por áreas climaticamente favoráveis para a espécie. II - A migração das borboletas monarcas é considerada um mecanismo de sobrevivência que impede a predação por seres humanos e outras espécies. III - O período climatológico de migração corresponde ao início do inverno no Hemisfério Norte, justificando assim a migração para o Sul nas áreas com temperaturas mais amenas. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 97 2. A relação de fluxo de energia é um dos principais condicionantes de limitação dos fatores bióticos. Uma vez que há um limite de organismos de consumidores tróficos em uma cadeia alimentar baseado pelo fluxo de energia, considere as seguintes alternativas e assinale a alternativa correta acerca do fluxo de energia e da cadeia alimentar. a) Organismos considerados consumidores possuem mais energia, uma vez que se alimentam de outros seres de níveis tróficos abaixo na cadeia alimentar. b) Organismos produtores possuem um maior índice de energia, sendo estes considerados a base de uma cadeia alimentar. c) Condições tróficas desarmônicas em uma cadeia alimentar são ocasionadas por um maior índice de organismos produtores. d) O fluxo de energia só pode ser constatado em uma cadeia alimentar de pastoreio, uma vez que na cadeia de detritos não há energia por conta de matérias orgânicas mortas. e) Vegetais podem ser considerados organismos consumidores primários, uma vez que realizam fotossíntese e se alimentam de luminosidade. IV - Fatores climáticos, como as estações do ano e as diferenças de temperatura entre as latitudes, são elementos que justificam a migração para as áreas mais amenas do globo. a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I, III e IV. d) I, II e IV. e) Todos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 98 Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 99 Seção 2 Relações e interações ecológicas O estudo das relações ecológicas fornece um alicerce para pensarmos nas interações entre distintos seres vivos e como estas se apresentam como critérios bióticos para a distribuição e limitância dos seres vivos ao redor do planeta. Considerado assim um elemento fundamental de abordagem e compreensão da Biogeografia Ecológica. Para iniciarmos nossas abordagens, iremos listar e descrever os tipos de relações ecológicas, citando exemplos e situações nas quais podemos conotar a interação dos seres vivos sempre tendo como escopo as circunstâncias que limitam ou possibilitam a distribuição de várias formas de vida. As relações e interações ecológicas se desenvolvem em três gêneros: harmônicas, desarmônicas e neutras. Para compreendermos estes três gêneros, iremos recorrer às explicações de Odum (1985) sobre a simbologia de cada uma destas relações: A priori pode parecer um tanto quanto complexo compreendermos as relações ecológicas por este viés simbológico apresentado, porém, com a definição de cada segmento de relações, iremos observar uma grande facilidade na designação destes símbolos para a distinção dos três gêneros de interações ecológicas. Para iniciarmos as abordagens, devemos ressaltar que será apresentado um amálgama teórico das definições de relações ecológicas propostas por Odum (1985), Brown e Lomolino (2006), Begon, Harper e Twosend (2006) em paralelo com Teoricamente, as populações de duas espécies podem interagir segundo vias básicas que correspondem a combinações de 0, + e-, como se segue: 00, --,++, +0, -0 e+-. Três destas combinações (++,-- e +-) são normalmente subdivididas, assim resultando em nove importantes interações que têm sido demonstradas (ODUM, 1985, p. 338). Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 100 as terminologias didático-pedagógicas de Amabis e Martho (2005). Sendo assim, iniciaremos as análises acerca dos apontamentos dirigidos para cada um dos tipos de relações ecológicas, identificando-as com a simbologia proposta posteriormente e, em paralelo, apresentando exemplos das relações e suas respectivas relevâncias como fator biótico. 2.1 Relações harmônicas 2.1.1 Colônia (+) (+) 2.1.2 Sociedade (+) (+) Neste segmento exploraremos as relações harmônicas, dadas como elementos positivos oriundos das interações dos seres vivos. Neste gênero de relações podemos elencar como fator biótico o favorecimento na distribuição dos organismos relacionados, uma vez que as prospecções biológicas permitem uma melhor condição ambiental e ecológica da interação dos seres vivos para com o ambiente. Baseia-se em uma relação entre seres vivos de uma mesma espécie ou de espécies distintas (colônia interespecífica) que se agrupam com a finalidade de prosperar em um mesmo ambiente sem afetar negativamente os demais indivíduos (BEGON; HARPER; TWOSEND, 2006). Um exemplo biótico desta relação pode ser evidenciado como um dos exemplos utilizados por Amabis e Martho (2005) sobre as algas (Volvox sp.) que se agrupam em um modelo de esfera, possibilitando assim a reprodução no interior e a proteção de organismos externos, ocasionando também um desenvolvimento para expansões e distribuição geográfica das espécies envolvidas. Diferentemente da colônia, a sociedade é uma relação ecológica na qual seres de uma mesma espécie desenvolvem uma protocooperação com o intuito da progressão do grupo. Na maioria dos casos, salvo raras exceções, podemos observar a construção de uma hierarquia, em que cada indivíduo biológico é designado para uma função na sociedade. Demonstrações deste tipo de relação ecológica podem ser observadas através de comportamentos sociais de grupos como abelhas, formigas, alcateias etc. Biogeograficamente,este tipo de relação ecológica é extremamente positivo para os seres integrantes, por fornecer meios de expansão e cooperação em determinado ambiente. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 101 2.1.4 Comensalismo (+) (0) 2.1.3 Mutualismo (+) (+) A interação do comensalismo diz respeito a uma situação na qual um ser vivo se favoreça de um outro, sem que beneficie ou prejudique este segundo. Esta relação pode ser observada em casos como em tubarões e os peixes rêmora (Remorina). Nesta relação observa-se que o peixe rêmora se fixa próximo à cavidade bucal do tubarão, alimentando-se dos resíduos predados pelo tubarão. Esta interação se apresenta benéfica para o peixe rêmora e neutra para o tubarão. A dependência de um ser vivo para o outro não é necessariamente obrigatória para a sobrevivência, porém, análises biogeográficas relatam que, quando fatores limitam a distribuição dos seres neutros, é praticamente extinguida a presença dos seres que se beneficiam desta relação (comensais). Ou seja, baseando-se no exemplo citado anteriormente, se algum fator limitante, como a temperatura oceânica, limitar a distribuição em dadas regiões para os tubarões, dificilmente serão encontrados peixes rêmoras na mesma região, ainda que estes apresentem tolerância sobre a variação da temperatura. Este tipo de interação é um dos mais expressivos pela perspectiva de fatores ecológicos limitantes dentre as relações harmônicas. A ocorrência deste tipo de interação se baseia em uma colaboração de dois organismos de espécies distintas que não conseguem sobreviver de maneira indissociável (ODUM, 1985). A implicância desta relação pode ser observada em dois segmentos que demonstram como se estrutura a obrigatoriedade deste tipo de interação. Por exemplo, a relação entre abelhas e flores pode ser relacionada como uma interação de mutualismo, uma vez que a abelha se alimenta do néctar das flores, e, ao fazê-lo, carrega uma carga de pólens que fertilizarão outras flores, criando assim uma relação benéfica obrigatória de interação, voltada para a alimentação e reprodução de cada indivíduo respectivo. Outro elemento de mutualismo que podemos analisar pela ótica biogeográfica dos fatores de limitação são os líquens. Os líquens são organismos formados por dois seres vivos, as algas e os fungos. As algas fornecem nutrientes oriundos da fotossíntese aos fungos, que, por sua vez, retiram do ambiente a umidade, gás carbônico e sais minerais, fornecendo-os às algas. Qualquer condicionante de limitação que possa interferir na relação de um dos seres faz com o líquen não seja desenvolvido sob estas circunstâncias, fazendo com que eles possam ser compreendidos como bioindicadores que evidenciam as condições ambientais que possam limitar a associação dos seres vivos envolvidos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 102 2.1.5 Protocooperação (+) (+) 2.2.1 Predatismo (+) (-) 2.2.2 Parasitismo (+) (-) Baseia-se em uma relação “[...] na qual ambas as populações são beneficiadas pela associação, embora as relações não sejam obrigatórias” (ODUM, 1985, p. 339). Esta interação é amplamente constatada em diversos nichos ecológicos e independe de muitos fatores limitantes. Um exemplo de protocooperação pode ser dado pela relação entre os gados e aves como o Anu (Crotophaga ani). Neste exemplo, a ave se alimenta de parasitas presentes no gado, logo, o gado se beneficia pela retirada dos parasitas e a ave pelo fácil acesso ao alimento. Este tipo de interação beneficia os dois seres vivos relacionados, mas a ausência de obrigatoriedade não configura qualquer fator limitante para ambos os seres, fazendo com que esta relação seja completamente circunstancial. O predatismo é uma condição extremamente observada pela análise dos organismos consumidores secundários diante de uma cadeia alimentar. A concepção deste tipo de interação é simples, se baseia em uma condição trófica em que um animal consome um segundo animal em uma escala trófica. Por exemplo, os seres humanos se encontram em um alto patamar na escala trófica, fazendo com que predem seres vivos em níveis tróficos inferiores. A repercussão ecológica e biogeográfica desta relação diz respeito aos critérios bióticos e antrópicos para os seres envolvidos, uma vez que, em uma condição trófica desarmônica onde haja um maior número de predadores, logo haverá uma escassez dos organismos predados. A repercussão deste tipo de relação para os organismos predados (-) se apresenta como negativa, pois estes não terão a possibilidade de reproduzir e se distribuir, por conta da predação enquanto fator biótico limitante. Esta condição ocorre quando um organismo se beneficia de outro causando 2.2 Relações Desarmônicas Este gênero de relação se configura pela atribuição benéfica a um ser vivo e negativa a outro. Elementos como a condição trófica desarmônica e alguns fatores antrópicos se inserem neste gênero de relações ecológicas, uma vez que atuam como fatores limitantes para a distribuição de determinados seres vivos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 103 2.2.3 Competição (-) (-) 2.2.4 Amensalismo (-) (0) A competição por recursos em um mesmo ambiente por seres da mesma espécie (específica) e de espécies distintas (interespecífica) é considerada uma relação desarmônica para ambas as espécies envolvidas, quando a exploração de um nível trófico ou de alimento é a mesma (BEGON; HARPER; TWOSEND, 2006). A aplicabilidade desta condição é atrelada pela disponibilidade de recursos no ambiente, sendo assim, todos os condicionantes de fatores limitantes são relevantes a esta relação ecológica. Dentre as consequências deste tipo de relação desarmônica podemos citar a extinção de espécies, fluxos migratórios artificiais e a dispersão de seres vivos para outras localidades. O amensalismo ocorre quando determinada espécie desenvolve alguma condição que possa inibir diretamente outra espécie em um mesmo ambiente. As circunstâncias desta interação se apresentam quando uma espécie inibidora (0) cria uma condição que acaba prejudicando o amensal (-) sem o intuito. Como exemplo de uma relação de amensalismo, podemos citar o eucalipto (Eucalyptus microtheca) e demais espécies do gênero, que, ao derrubar suas folhas, liberam uma substância que inibe o crescimento de outras espécies vegetais ao entorno. danos de curto e longo prazo no hospedeiro. O parasitismo tem ocorrência em diversas espécies, sendo que os parasitas se apresentam em diversos filos, conforme a taxonomia de Lineu. A atuação se delimita enquanto o parasita (+) se beneficia dos nutrientes e condições de seu hospedeiro (-). Um exemplo que pode ser relatado para esclarecer esta relação ecológica é a relação entre a lombriga (Ascaris lumbricoide) e o ser humano. Neste caso, a lombriga é um nematelminto que, no desenvolvimento de seu ciclo, se aloja no intestino de seu hospedeiro, no caso o ser humano, e se alimenta dos nutrientes que seriam dirigidos ao hospedeiro. Sendo assim, o parasita se beneficia desta relação causando danos ao hospedeiro. Tal interação desarmônica também pode ser observada em plantas e fungos que atuam da mesma maneira. Ainda que o depauperamento do hospedeiro não seja o objetivo do parasita, a ocorrência em longo prazo pode levar à morte do hospedeiro e, consequentemente, do parasita. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 104 2.3 Relações Neutras 2.4 Conclusões sobre as relações Tal qual o nome sugere, este gênero de relações entre os seres vivos é o menos expressivo no que diz respeito aos fatores limitantes e impactos oriundos das interações bióticas. A concordância simbológica deste tipo de relação se refere a (0)(0), ou seja, “Nenhuma das populações é afetada pela associação a outra” (ODUM, 1985, p. 338). Sendo assim, ainda que inexpressivo no que diz respeito à limitância entre os seres vivos, este gênero de relação se baseia em uma condição presente em muitos ambientes onde as espécies podem ou não interagir em seus nichos ecológicos sem trazer qualquer representatividade entre as relações. Com o aporte teórico construído até o momento, diante das relações e interações ecológicas, podemos alçar arguições que busquem uma guisa de conclusão ante as análises apresentadas. Compreendemos os três gêneros de relações ecológicas e os tipos de relação que neles se inserem. Foi demonstrada, também, a aplicabilidade dos tipos de interações ecológicas sob uma perspectiva biogeográfica da atuação dos fatores limitantes, com um amplo destaque para os fatores bióticos e antrópicos. As relações mencionadas podem ser sinteticamente analisadas pela simbologia referida (+, - e 0), onde cada símbolo indica os atributos positivos, negativos e neutros para cada espécie ou população ecológica referida. Vale a pena ressaltar que estas interações são multidirecionais, ou seja, o mesmo ser vivo que apresenta uma relação de protocooperação com outro ser pode apresentar uma relação de predatismo com um terceiro ser vivo, conotando assim uma dinâmica extremamente mais complexa e entrelaçada com os organismos presentes em um mesmo nicho ecológico. As relações e interações ecológicas nos apresentam atributos fundamentais para compreendermos as principais dinâmicas presentes nas relações bióticas e como estas atuam enquanto fator limitante para os seres vivos e até mesmo para sua distribuição geográfica. Para explorar um pouco mais sobre esta temática, acesse a página “Ciência a Mão”, disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=von&cod=_ biologiaecologiarelacoes>. Acesso em 10 ago. 2015. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 105 De maneira a apresentarmos um apanhado geral sintetizado, recorremos a uma tabela elaborada por Odum (1985) que apresenta algumas das principais relações ecológicas , assim como as que tratamos anteriormente: Para a Biogeografia, compreender estas relações é uma etapa fundamental para o entendimento das dinâmicas de dispersão dos seres vivos, uma vez que, além de estar diretamente envolvida com os demais fatores limitantes, a atuação da dinâmica biótica nos salienta a abrangência das circunstâncias que ocorrem entre os seres vivos em um ambiente e como tais dinâmicas influem na proporção e dispersão das populações diante das relações harmônicas e desarmônicas. Quadro 2.1 | Análise das interações entre populações de duas espécies 0 Indica ausência de relações significativas + Indica crescimento, sobrevivência ou outro atributo benéfico - Indica atributos de inibição ou negativos Tipos de Interação Espécies Natureza da Interação 1 2 Neutralismo 0 0 Nenhuma das populações afeta a outra Competição: Influência direta - - Inibição direta entre as espécies Competição: Recurso - - Inibição direta de acordo com o recurso Amensalismo - 0 População 1 é inibida e a 2 não é afetada Parasitismo + - Parasita 1 se beneficia do hospedeiro 2 Predação + - Predador 1 se beneficia da presa 2 Comensalismo + 0 Comensal 1 se beneficia e hospedeiro 2 é neutro Protocooperação + + Interação favorável a ambas mas não obrigatória Mutualismo + + Interação favorável a ambas mas obrigatória Fonte: Adaptado de Odum (1985, p. 339) Ao pensarmos na atuação dos fatores limitantes e analisarmos as relações ecológicas entre os seres vivos, é possível também elencarmos o homem enquanto ser vivo responsável por grandes intervenções no meio natural e no próprio ambiente, sendo assim um elemento fundamental nos ensaios sobre Biogeografia. Mas como podemos proporcionar uma relação harmônica entre sociedade e ambiente? Como sugestão, leia os parâmetros propostos pela Carta da Terra e reflita sobre o direcionamento atual de nossa sociedade. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 106 Disponível em: <http://www.mma.gov.br/responsabilidade- socioambiental/agenda-21/carta-da-terra> Acesso em: 11 ago. 2015. 1. Um fenômeno amplamente conhecido acerca das relações ecológicas diz respeito às “Marés Vermelhas”. Este fenômeno ocorre quando microplânctons (Pyrrophytas), similares às algas, se aglomeram mudando a coloração da água. Paralelo a esta alteração na cor, estes organismos liberam toxinas que acidentalmente ameaçam a vida dos organismos aquáticos, sejam eles marinhos ou de água doce. Sobre este fenômeno, assinale a alternativa correta que apresenta o gênero e o tipo de relação ecológica dada pela interação das Pyrrophytas com os demais seres aquáticos. a) Relação Desarmônica – Predatismo, uma vez que as Pyrrophytas se alimentam dos demais seres vivos aquáticos. b) Relação Harmônica – Protocooperação, todos os organismos envolvidos no fenômeno da maré vermelha se beneficiam desta dinâmica. c) Relação Neutra – Neutralismo, nenhuma das populações afeta a outra, uma vez que não há intenção. d) Relação Desarmônica – Amensalismo, dado que as Pyrrophytas liberam as toxinas sem a intenção de inibir a população aquática. e) Relação Harmônica – Comensalismo, as Pyrrophytas se beneficiam da população aquática, sendo que esta não é prejudicada pelo fenômeno da maré vermelha. 2. Associe cada relação ecológica correspondente à descrição e exemplos de interação entre as populações bióticas a Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 107 seguir e assinale a alternativa compatível com a sequência formulada: Alternativas: a) 1 – 2 – 5 – 3 – 4. b) 2 – 4 – 3 – 1 – 5. c) 4 – 2 – 1 – 3 – 5. d) 2 – 4 – 5 – 3 – 1. e) 4 – 2 – 3 – 5 – 1. 1- Protocooperação Alcateias de lobos disputando o mesmo território e recursos alimentícios. 2- Predatismo Relação trófica que condiciona o fluxo de energia entre insetos e anfíbios. 3- Parasitismo Doença nomeada como teníase em seres humanos e outros animais. 4- Competição Hierarquia presente em populações de inse- tos como formigas ou abelhas. 5- Sociedade Colaboração entre aves e répteis, como crocodilos, garantindo a alimentação e a higiene bucal de respectivos seres. Nesta unidade você aprendeu: • A interação das esferas através dos fatores limitantes. • O conceito de barreiras geográficas atuando na distribuição dos seres vivos. • As dinâmicas climáticas oriundas do movimento de rotação, translação e a influência da latitude. • A temperatura do ambiente e dos seres vivos como quesitos de tolerância para a dispersão. • Noções de edafologia e pedologia e como estas atuam para com os seres vivos de diferentes reinos. • Os fatores bióticos como resultado e coeficiente na análise dos fatores limitantes. • A atuação do homem enquanto ser vivo capaz de inferir nos demais fatores. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 108 • As relações e interações ecológicas. • Como ocorrem estas interações e como identificá-las entre harmônicas, desarmônicas e neutras. • A relevância do estudo das relações ecológicas para a distribuição dos seres vivos. No decorrer das análises realizadas nesta unidade foi possível compreender a dinâmica dos fatores limitantes e suas inferências no que diz respeito à distribuição dos seres vivos. Em paralelo, realizamos abordagens fundamentais para o entendimento das interações e relações ecológicas entre os seres vivos por uma perspectiva biogeográfica, encarando-os como elementos circunstanciais dos fatores bióticos que possibilitam a distribuição de distintas populações de organismos vivos. A Biogeografia Ecológica nos permite pensar, analisar e compreender todaa interação de fenômenos que ocorrem no planeta para justificar a dispersão dos seres vivos, uma vez que entendermos que a Biosfera é uma das esferas mais complexas de abordagem, devido à amplitude de efeitos de um simples condicionante dos fatores limitantes. Estudar os fatores limitantes e as relações ecológicas é, de certa maneira, buscar meios fundamentais para o rompimento e entendimento da complexidade no processo de associações entre as esferas do planeta Terra. Como artifício para que você se aprofunde ainda mais no entendimento das dinâmicas entre as esferas e os condicionantes dos fatores limitantes, iremos indicar dois referenciais bibliográficos. O primeiro, amplamente abordado em nossas análises nesta unidade, diz respeito à obra “Fundamentos de Ecologia”, de Eugene P. Odum. Esta obra explora elementos fundamentais da ecologia vastamente analisados pela Biogeografia, partindo desde as relações ecológicas de organismos unicelulares até seres vivos mais complexos, inclusive indicando a relação entre o homem e o meio natural. A segunda indicação se refere ao seguinte artigo publicado no periódico “Boletim de Geografia” pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), de autoria de Maria Juraci Z. dos Santos (Disponível em: <http://www.periodicos. uem.br/ojs/index.php/BolGeogr/article/view/12274> Acesso em: 16 ago. 2015), que nos apresenta um panorama dos estudos biogeográficos pelo viés da Geografia. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 109 1. As barreiras geográficas correspondem a uma circunstância que proporciona alterações significativas em diferentes escalas da dinâmica climática, como nos meios edáficos, pedológicos e bióticos. Acerca da atuação dos fatores geográficos enquanto elemento fundamental para a designação dos fatores limitantes para a distribuição dos seres vivos, assinale a alternativa que apresenta os apontamentos corretos diante deste fator limitante. I - O fator geográfico pode ser evidenciado sobre a análise do processo de especiação alopátrica, firmando-se as evidências de que determinadas espécies não possuem mecanismos essenciais para superar certas barreiras geográficas, fazendo com que estas fiquem reclusas à reprodução e relacionamento apenas com seres vivos do mesmo nicho ecológico. II - A dinâmica climática está diretamente atrelada com os fatores geográficos. Um dos exemplos que demonstra esta relação se baseia na distinção espacial de temperatura e umidade, em dois ambientes relativamente próximos, imposta por uma barreira geográfica, como a Cordilheira dos Andes. III - O fator geográfico pode ser designado como um fator físico e mecânico que não possui quaisquer interferências na dispersão dos seres vivos, atuando somente na condição de outros fatores, como o climático. IV - A amplitude decorrente das barreiras geográficas é tamanha que exerce ação direta sobre os demais fatores limitantes, como a alteração dos condicionantes climáticos, desenvolvimento edáfico, composição de biodiversidade e, até mesmo, nas relações antrópicas. V - As barreiras geográficas possuem influência somente sobre os fatores climáticos, uma vez que este pode ser considerado um fator primordial para a distribuição dos seres vivos. a) I, II, IV e V. b) II, IV e V. c) I, III, IV e V. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 110 2. “[...] o sertão é um vale fértil. É um pomar vastíssimo, sem dono. Depois tudo isto se acaba. Voltam os dias torturantes; a atmosfera asfixiadora; o empedramento do solo; a nudez da flora; e nas ocasiões em que os estios se ligam sem a intermitência das chuvas, o espasmo assombrador da seca” (CUNHA, p. 43). As descrições acerca das paisagens nos apresentam fundamentos para analisar determinados contextos biogeográficos sobre os fatores limitantes. O trecho da obra “Os Sertões” nos fornece segmentos de análise sobre a caatinga, um bioma brasileiro que apresenta a atuação de fortes fatores limitantes para a distribuição das espécies. Selecione as opções corretas a seguir que apresentam correlação aos fatores limitantes que atuam na caatinga: I – Atuação do fator de continentalidade, ocasionando baixos índices de umidade devido ao distanciamento do mar, sendo este um dos condicionantes climáticos que designam a região como árida. II - A dinâmica dos fatores edáficos proporciona vegetações xerófilas com profundas raízes para a captação de umidade em níveis mais profundos do solo e mecanismos fisiológicos como espinhos e películas em folhas para evitar a transpiração. III – Fatores limitantes climáticos e bióticos limitam a presença de seres vivos heterotérmicos na região, uma vez que a temperatura corporal destes seres varia conforme a temperatura do ambiente, tendo como grandes representantes deste grupo os répteis. IV – Os fatores antrópicos são as principais causas do fenômeno descrito como seca na citação, pois a densidade populacional e os altos índices de urbanização geram o calor artificial que compõe este bioma. Dadas as apresentações das opções, selecione a alternativa d) I, II e IV. e) II, III, IV e V. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 111 3. O ser humano pode ser considerado como um fator limitante na distribuição dos seres vivos, pois este proporciona condições que podem afetar diretamente outros fatores limitantes, de acordo com a escala e o nível de modificação do ambiente. Acerca dos elementos dos fatores antrópicos elencados como limitantes, diferencie as opções entre verdadeiro e falso, e assinale a alternativa correspondente. ( ) O fator antrópico pode proporcionar a alteração de barreiras geográficas, como rios, vales e a interconexão entre continentes decorrente das tecnologias de mobilidade. ( ) As modificações antrópicas no ambiente ocasionam uma ação direta nos sistemas ecológicos de determinada região, forçando as espécies do nicho ecológico a um novo processo de adaptação, abandono ou, até mesmo, a extinção destas em seu nicho. ( ) O ser humano possui total controle sobre as variações climáticas, podendo delimitar e dirigir os efeitos benéficos ou adversos ao ambiente através das tecnologias. ( ) Determinadas espécies possuem uma relação de comensalismo com os seres humanos, por exemplo, as atividades antrópicas em centro urbano produzem os resíduos sólidos que alimentam comensais como os urubus ou abutres. correspondente às caracterizações biogeográficas e atuações dos fatores limitantes na região. Estão corretas apenas: a) I, II e III. b) I, II e IV. c) II, III e IV. d) I e II. e) Todos. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 112 a) V – V – F – V. b) F – F – V – V. c) V – V – F – F. d) F – F – V – V. e) V – V – V – F. 4. Os atributos do fluxo de energia em ecologia nos auxiliam na compreensão das dinâmicas de relações tróficas e, consequentemente, fundamentos da distribuição e localidade de espécies em ecossistemas, pautados nas interações entre os seres vivos. Diante deste contexto, assinale a alternativa correta dentre as afirmações acerca das relações bióticas enquanto fator limitante. a) O fator antrópico detém como elemento a alteração do ambiente e, como consequência, isto se reflete de maneira benéfica ou adversa nas relações ecológicas, atuando na limitação de certos seres vivos ao ambiente alterado, mas não no desenvolvimento de determinados seres vivos em novos ambientes modificados. b) O fluxo de energia salienta que há uma perda significativa de energia conforme a escalada dos níveis tróficos. Neste contexto, pode-se afirmar que organismos produtores, como os vegetais, possuem menos energia acumulada do que os consumidores primários, comoanimais de pastoreio e os demais organismos em níveis tróficos superiores. c) As condições tróficas desarmônicas são dadas como um excelente parâmetro para a análise dos fatores limitantes bióticos, uma vez que atuam como agentes benéficos à prosperação de seres vivos em um mesmo nicho ecológico. d) As condições que possibilitam a distribuição e o arranjo biótico dos seres vivos estão primariamente relacionadas com os fatores geográficos, climáticos e edáficos. Entretanto, as atuações dos fatores bióticos influenciam diretamente nos componentes da cadeia alimentar, proporcionando condições que limitem ou propiciem determinados tipos de Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 113 5. A Lei de Shelford se apoia no contexto de amplitude à tolerância, no qual os seres vivos estão submetidos em um ambiente. Sobre estas dinâmicas que atuam no desenvolvimento ou limitância dos seres vivos em diversos ambientes, assinale a alternativa que contempla corretamente as opções listadas a seguir: I – A latitude e as dinâmicas de estações proporcionam um fator de tolerância vinculado à temperatura e umidade no planeta, atuando como critérios de limitância para a distribuição dos seres vivos. II – A presença de seres terrestres heterotérmicos nos polos é vetada pelo critério da tolerância destes seres às condições do ambiente. III – A tolerância a determinados ambientes pode ser contornada pelo processo de adaptação e seleção natural dos seres vivos. IV – As características edáficas e pedológicas não atuam como fatores de tolerância, uma vez que não há relação destes fatores com a Lei de Shelford. V – Seres humanos não estão suscetíveis ao contexto das leis de tolerância, por se destacarem em um alto patamar dos níveis tróficos. Estão corretas as opções: a) II, III e V. b) I, II e IV. c) I, II e III. d) II, V e IV. e) Somente IV e V. seres vivos a aderirem aos níveis tróficos. e) Condições tróficas harmônicas são as menos impactadas com a atuação de outros fatores, uma vez que, quando já estão estabelecidos, os demais fatores limitantes não exercem efeitos sobre as relações do nicho ecológico. Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivosBiogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos U2 114 U2 115Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Biogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivosBiogeografia ecológica: fatores limitantes da distribuição dos seres vivos Referências AB’SABER, A. N. Os domínios de natureza do Brasil: potencialidades paisagísticas. São Paulo: Ateliê Editorial, 2007. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia. v. 3, 2. ed. São Paulo: Editora Moderna, 2005. AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. São Paulo: Difel, 1986. BEGON, M.; HARPER, J. L; TWOSEND, C. R. Fundamentos em cologia. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. BLEASDALE, J. K. A. Fisiologia egetal. São Paulo: EDUSP, 1977. p. 91-112. BROWN, J. H.; LOMOLINO, M. V. Biogeografia. 2. ed. Ribeirão Preto: Funpec, 2006. CUNHA, E. Os sertões. São Paulo: Brasiliense, 1985. GONÇALVES, C. W. P. Os (des)caminhos do meio ambiente. 15. ed. São Paulo: Contexto, 2013. MENDONÇA, F.; DANNI-OLIVEIRA, I. M. Climatologia: noções básicas e climas do Brasil. São Paulo: Oficina de Textos, 2007. MUNFORD, L. A cidade na história. Belo Horizonte: Itatiaia, 1962. ODUM, E. P. Fundamentos de ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara, 1985. RANDALL, D.; BURGGREN, W.; FRENCH, K. Eckert. Fisiologia animal: mecanismos e adaptações. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara, 2000. RIDLEY, M. Evolução. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e climatologia. 2006. Disponível em: <http:// www.leb.esalq.usp.br/aulas/lce5702/Meteorologia_e_Climatologia_VD2_Mar_2006. pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015. VIEIRA, L. S. Manual da ciência do solo. São Paulo: Editora Agronômica Ceres, 1975. Unidade 3 BIOMAS TERRESTRES E DOMÍNIOS BIOGEOGRÁFICOS DO BRASIL Esta seção tem o intuito de definir alguns conceitos importantes para o reconhecimento dos níveis de organização estudados na Biogeografia, a saber, ecossistema, bioma e domínio, que são unidades que podem ser utilizadas para a regionalização do espaço. Tanto os biomas como os domínios são agrupamentos de áreas que levam em consideração os elementos naturais, principalmente clima, relevo e vegetação predominante, e são compostos por diversos ecossistemas. A biosfera possui diversos biomas, que a despeito de ocorrerem em distintas localizações geográficas, guardam especificidades quanto aos processos ecológicos e à estrutura da vegetação. Esta seção caracteriza e apresenta a distribuição dos principais biomas do mundo. Seção 1 | Ecossistemas, biomas e domínios Seção 2 | Os principais biomas terrestres do planeta Objetivos de aprendizagem: Esta unidade visa apresentar como as diferentes paisagens naturais, distinguíveis especialmente pelo clima, e relevo, vegetação, podem ser delimitadas em biomas e/ou domínios morfoclimáticos, que são formas de classificações fitogeográficas. Pretende-se que, ao final, você possa caracterizar e localizar os principais biomas do mundo, bem como dos diversos domínios fitogeográficos brasileiros, conhecimento importante para fins de pesquisa, planejamento e implantação de políticas públicas. Também, será discutido ligeiramente sobre as principais ameaças impostas pelas atividades antrópicas neles. Luciana A. Pires Nesta seção iremos apresentar a classificação fitogeográfica brasileira proposta por Aziz Ab´Saber (1970), que divide o país em seis domínios morfoclimáticos - Amazônico, Cerrado, Mares de Morros, Araucárias, Caatingas e Pradarias, mais as faixas de transição entre eles. Esta classificação segue aproximadamente a classificação dos biomas brasileiros. Seção 3 | Os domínios morfoclimáticos e fitogeográficos do Brasil Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 119 Introdução à unidade Você já refletiu por que as paisagens se modificam ao longo do espaço e tempo? Você já deve ter reparado que, quando viajamos, em especial a longas distâncias, podemos observar que a paisagem, mesmo em áreas não antropizadas (ou seja, as áreas naturais sem ou pouca interferência humana), vai se modificando conforme o clima e outras condições abióticas (como o solo e o relevo) prevalecentes. Conhecer como as espécies se encontram distribuídas no espaço, e como os processos ecológicos, geológicos e históricos, em curto e longo prazo, influenciam nestes padrões de distribuição, é um dos principais objetivos da Biogeografia. Estes estudos foram alavancados, no século XIX, pelo aumento das oportunidades de grandes viagens, nas quais os cientistas ou naturalistas podiam observar que cada local exibia conjuntos de animais e plantas distintos entre si. O clima é um dos principais determinantes das comunidades biológicas, e pode variar de acordo com a latitude, altitude (relevo), distância do oceano, correntes marítimas, massas de ar, sendo que, entre os estudiosos pioneiros da fitogeografia (ramo da biogeografia que estuda as plantas), o geógrafo alemão Alexander von Humboldt foi o primeiro a reconhecer a relação entre altitude e latitude na distribuição das plantas (SANTOS, 2012). Considerando a relação clima x vegetação, este elemento da paisagem foi o objeto delineador de várias classificações dos territórios nacional e mundial. E por que um geógrafo, professor – profissional das Ciências Humanas -, precisa saber sobre as características e a distribuição da vegetação e seus condicionantes? Além dos pesquisadores do ramo da Biogeografia propriamente dita, este conhecimento é importante para os geógrafos em geral, visto que estes profissionais se dedicam em grande parte a compreender e contribuir para que ohomem conviva com outras espécies e com o ambiente natural. Por exemplo, muitos desastres e degradação ambiental poderiam ser evitados se o uso e a ocupação territorial levassem em consideração as características ambientais, suas potencialidades e fragilidades. Assim sendo, esta unidade visa apresentar alguns conceitos relevantes da fitogeografia (Seção 1), e as classificações propostas para delimitar as distintas regiões do planeta (Seção 2), e do Brasil (Seção 3). Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 120 Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 121 Seção 1 Ecossistemas, biomas e domínios Você sabe que para qualquer estudo (e a aplicação de seus resultados) é necessário delimitar a área, o objeto a ser pesquisado. A delimitação do espaço em unidades relativamente homogêneas ou que guardam relações ecológicas e históricas entre si torna-se, portanto, de fundamental importância para o trabalho dos geógrafos. Você sabe qual é a diferença entre Ecossistema e Bioma? Estes termos nem sempre são facilmente definidos, mas podem ser distinguidos segundo alguns conceitos que veremos a seguir. Ecossistema pode ser definido como qualquer local ou área que inclua a comunidade de organismos (denominada de biota) e o ambiente físico, de maneira que haja relação entre os componentes bióticos (seres vivos) e abióticos (água, luz, temperatura etc.) (ODUM, 1988). Desta forma, podemos considerar ecossistemas de tamanhos variados, desde uma poça, lago, mares ou uma floresta, e até mesmo ecossistemas artificiais (ou seja, produzidos pelo homem), podemos citar os agroecossistemas (sistemas agrícolas), um aquário e até mesmo uma cidade. Já os biomas (bio = vida + oma = grupo) correspondem a um nível de organização biológica superior ao de ecossistemas, correspondendo, a grosso modo, a um conjunto de ecossistemas terrestres submetidos a um regime climático similar, sendo, geralmente, nominado pela vegetação predominante. Os ecossistemas que pertencem ao mesmo tipo de bioma em diferentes partes do mundo, embora possuam composições taxonômicas distintas, desenvolvem uma estrutura de vegetação e funcionamento, como produtividade e taxas de ciclagem de nutrientes, semelhantes uns aos outros (RICKLEFS, 2010). Ao conjunto de todos os biomas do planeta nós damos o nome de Biosfera! Você sabe quais locais não fazem parte da biosfera, ou seja, onde ainda não foram encontrados seres vivos? Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 122 No Brasil, Coutinho (2006) conceitua bioma como: O renomado ecólogo estadunidense Eugene Odum define os biomas como grandes unidades comunitárias facilmente reconhecíveis, formadas a partir da interação do clima com a biota regional e o substrato. Em cada bioma a forma de vida da vegetação clímax climática é uniforme (ODUM, 1971). Chamamos de clímax climático a comunidade biológica encontrada no estágio final da sucessão ecológica, sendo, ao menos teoricamente, capaz de se autoperpetuar na área, pois encontra-se em equilíbrio dinâmico em si mesma e com o hábitat físico (em especial, o clima regional). Já a comunidade vegetal que inicia o processo de sucessão é denominada de “pioneira”, e as comunidades intermediárias, sere. Sobre sucessão e as características de uma comunidade clímax, acesse: <http:// www.sobiologia.com.br/conteudos/bio_ecologia/ecologia23.php>. Portanto, é fundamental, para a delimitação e a identificação dos biomas terrestres, reconhecer as formas de vida predominantes da vegetação clímax Fitofisionomia é a primeira impressão proporcionada pela vegetação, uma característica morfológica da comunidade vegetal. Uma área do espaço geográfico, com dimensões de até mais de um milhão de quilômetros quadrados, que tem por características a uniformidade de um macroclima definido, de uma determinada fitofisionomia ou formação vegetal, de uma fauna e outros organismos vivos associados, e de outras condições ambientais, como a altitude, o solo, alagamentos, o fogo, a salinidade, entre outros. Estas características todas lhe conferem uma estrutura e uma funcionalidade peculiares, uma ecologia própria. Em determinados locais, devido a condições de solo e/ou topografia, o clímax climático não é alcançado, desenvolvendo-se o clímax edáfico. As alterações antrópicas podem levar também a esta situação, como é discutido no link: <https://goo.gl/5dSmWP>. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 123 Podemos citar como formas de vida as plantas herbáceas, arbustivas, árvore decídua (perde suas folhas durante a estação desfavorável, seca ou muita fria), árvore perenifólia (mantém suas folhas ao longo do ano, substituindo-as gradativamente) e coníferas. climático. Por exemplo, as árvores são as formas dominantes nos biomas florestais, e as herbáceas, nos campos naturais. No entanto, podemos encontrar outras formas de vida predominando quando a vegetação se encontra em regeneração. As coníferas são plantas perenifólias pertencentes ao grupo das Gimnospermas (plantas com sementes nuas, como o pinhão); possuem acículas, folhas em forma de agulhas, que são adaptadas às condições de ambientes frios e temperados. Fonte: Disponível em: <https://pixabay.com/pt/ramo-de-pinheiro-agulhas-de-pinheiro-8169/. Acesso em: 15 ago. 2015. Figura 3.1 | Órgão reprodutivo (em forma de cone) do pinheiro Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 124 O agrupamento de porções dos territórios com condições similares é uma ferramenta importante para os geógrafos, e embora Bioma seja o conceito mais adotado para este agrupamento, e o que será utilizado para descrever a próxima seção (seção 2), outros podem ser utilizados, conforme os objetivos e critérios dos autores. No Brasil, cabe ressaltar a classificação do território nacional em domínios morfoclimáticos e fitogeográficos, proposta na década de 70 por Aziz Ab’Saber, um dos maiores nomes da geografia física do país. Por ser consagrada no âmbito desta disciplina, utilizaremos para descrever a seção 3 da unidade, quando discutiremos sobre as grandes zonas fitogeográficas brasileiras. A divisão da paisagem em domínios da natureza é uma forma de regionalização, e compreende áreas contíguas com dimensões subcontinentais, de milhões até centenas de milhares de quilômetros quadrados, que tem como principais elementos distinguíveis o clima, o relevo e a vegetação predominante. 1. “Alguns autores usam como sinônimos certos termos que conceitualmente são bem distintos. Uma certa uniformidade na conceituação desses termos se faz necessária, a fim de que as principais áreas e fatores de risco possam ser estabelecidos para que providências sejam tomadas no sentido de sua conservação” COUTINHO, Leopoldo Magno. O conceito de bioma. Acta Bot. Bras., v. 20, p. 13-23, 2006). Sobre o uso dos diferentes termos técnicos, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. I. O sistema de classificação internacional mais utilizado para delimitar as paisagens naturais do planeta são os domínios morfoclimáticos, que agrupam unidades da paisagem com o mesmo conjunto de espécies da fauna e da flora. II. Ecossistema é uma área de dimensões variadas, onde um conjunto de organismos vivos interage com os fatores abióticos (água, solo, nutrientes, ar), como, um campo tropical, uma mata ciliar, ou até mesmo um sistema antrópico, como um campo agrícola. III. Bioma é uma unidade territorial, em escala regional, que abriga um conjunto de fauna e flora sujeito às mesmas condições de clima e de relevo. Como exemplo de bioma, Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 125 2. Bioma, domínio e ecossistema são termos ligados e utilizados ao mesmo tempo nas áreas da biologia, geografia e ecologia, mas não significando, em absoluto, que sejam palavras referentes a um mesmo conceito. São todos empregados quando se pretende dividir um território de acordocom suas paisagens naturais (Fonte: <http:// www.infoescola.com/geografia/biomas-dominios-e- ecossistemas/>). Sobre estes termos, analise as afirmativas abaixo e depois assinale a alternativa correta. I. Os biomas podem ser reconhecidos como um nível de organização inferior a ecossistemas, ou seja, um ecossistema pode conter diversos biomas. II. Os conceitos de domínios e biomas são aproximados e de certa forma correspondentes, sendo o primeiro empregado na classificação fitogeográfica brasileira, enquanto o segundo é utilizado também para classificar a vegetação mundial. III. Os biomas possuem a mesma composição de espécies da flora e da fauna, mesmo se encontrados em locais distintos do planeta. IV. O clima, o relevo e a vegetação dominante são os principais elementos naturais que delimitam os domínios fitogeográficos brasileiros. Estão corretas apenas as alternativas: A. I e II. B. I e III. C. II e III. D. II e IV E. III e IV. podemos citar um aquário, um lago ou uma floresta. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s): A) I. B) I e II. C) II. D) II e III. E) III. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 126 Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 127 Seção 2 Os biomas terrestres do planeta Nesta seção iremos abordar os principais biomas terrestres do planeta. Você deve considerar que a descrição é superficial e abrangente, pois é difícil falar de particularidades existentes em cada canto da Terra, mas mostra as principais características apresentadas por cada bioma. 2.1 Classificações dos principais biomas do planeta Assim como não existe um conceito único sobre bioma, também não existe um consenso sobre o melhor tipo de classificação, e quantos biomas ocorrem no planeta. Nesta seção iremos apresentar os biomas terrestres do mundo, tendo como base, principalmente, a descrição proposta em Odum (1988). Fonte: Begon et al. (2006, p. 22) Figura 3.2 | Distribuição mundial dos principais biomas terrestres (segundo AUDERSIK; AUDERSIK, 1996 apud BEGON et al., 2006). Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 128 Notas: As montanhas, em decorrência da alta diversidade das condições físicas, exibem uma mistura de biomas, geralmente sendo classificados por zonação. Devido à sua complexidade, não as descreveremos nesta unidade. Como já comentamos acima, por tratar-se de uma abordagem global, há imprecisões também aqui no mapa: repare que os “campos temperados” adentram o Brasil Central, quando, de fato, ocorrem apenas no Rio Grande do Sul. 2.2 Tundras – Árticas e Alpinas Pense num lugar frio... ...talvez na região onde se encontram as tundras, as temperaturas sejam ainda mais baixas e com invernos duradouros, os principais fatores limitantes para o desenvolvimento de uma vegetação arbórea. Por isso o termo Tundra, originado da palavra finlandesa “Tunturia”, que significa “planície sem árvores”. É o bioma mais frio do planeta, localizado numa faixa circumpolar entre a calota de gelo polar ao norte e as florestas ao sul. Embora concentrado no Hemisfério Norte, também é encontrado em outras regiões ecologicamente semelhantes, até nos trópicos, em altas montanhas, onde as árvores não se desenvolvem, sendo denominado de “tundra alpina”. Na paisagem são visíveis as cadeias de montanhas, áreas abertas e aparentemente desertas, mas na curta estação de verão, quando as temperaturas podem chegar a 10°C e a camada superficial do solo (chamado de permafrost) descongela, a vegetação exibe o colorido das flores. Você sabe em qual tipo de bioma são cultivados o milho e o trigo que alimentam grande parte das populações? Qual é a maior floresta em extensão, e qual é a que possui a maior biodiversidade do mundo? A tundra é caracterizada por uma vegetação com predomínio de musgos, líquens (organismos formados pela união de algas e fungos) e herbáceas, formas de vida que suportam os fortes ventos e a pequena camada de solo, embora também possam ser encontradas plantas lenhosas anãs. A precipitação, embora possa ser baixa (cerca de 300mm/ano), visto a reduzida taxa de evaporação, não é considerada, em geral, como principal fator limitante para o desenvolvimento das plantas. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 129 Por estarem próximas aos polos, neva muito, e as temperaturas podem chegar a dezenas de graus negativos no inverno, com suas noites duradouras; no verão, o frio torna-se mais ameno, os dias são muito longos e ocorrem chuvas ligeiras (ROSS, 1996). Tais condições climáticas retardam o processo de decomposição de matéria orgânica, o que torna o solo pouco fértil e muito sensível aos distúrbios, apresentando uma lenta recuperação quando isso acontece. Podem ser observadas comunidades dominadas por gramíneas e ciperáceas que Fonte: Disponível em: < https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bierikj%C3%A5hk%C3%A5_Sarek.JPG>. Acesso em: 15 ago. 2015. Figura 3.3 | Parque Nacional de Sarek, Suécia O solo da tundra e da taiga é conhecido como permafrost (“permanentemente congelado”), é formado por rochas, gelo e sedimentos, onde se encontra um grande depósito de carbono. Estes depósitos, assim como são cobiçados pelo seu potencial energético, preocupam os cientistas que estudam o efeito estufa, visto que o aumento da temperatura pode provocar o degelo do permafrost e liberar grandes quantidades de carbono na atmosfera, oriundas da decomposição dos materiais orgânicos, provocando ainda mais calor (MYLLER JR, 2007). Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 130 dão lugar aos musgos e líquens nas áreas mais frias, onde os ventos fortes aumentam a aridez do ambiente, até, por fim, darem lugar ao deserto polar. Em locais favoráveis, a tundra pode exibir uma alta produtividade primária em decorrência dos grandes fotoperíodos do verão (dias longos). Juntando a produtividade terrestre com a aquática (que inclui a dos oceanos árticos férteis), consegue sustentar tanto a abundante fauna migratória como aquela residente. Faz parte do conjunto de grandes animais que vivem na Tundra a rena, o urso polar, o lobo, a raposa, o boi almiscarado, o caribu e aves predadoras, além de pequenos animais, como os lemingues (roedores), que fazem túneis no manto da vegetação. No litoral, vivem as focas e os lobos marinhos. Os animais possuem adaptações ao clima, como uma espessa camada de gordura sob sua pele, e coloração branca para evitar os predadores. 2.3 Taiga Também conhecido como Floresta Boreal ou Floresta setentrional de coníferas, este bioma exclusivo do Hemisfério Norte fica localizado na região biogeográfica subártica setentrional e úmida, sendo, junto à tundra, os únicos biomas que possuem uma certa continuidade ao longo do planeta (veja a Figura 3.2). A taiga pode ser encontrada em largas faixas nas regiões frias e úmidas no norte do Alasca, Canadá, sul da Groenlândia, parte da Noruega, Suécia, Finlândia, Sibéria e Japão. Faz limite ao sul com a tundra, e, ao norte, com a floresta temperada, savanas ou campos, conforme a precipitação. As coníferas, principalmente dos gêneros Pinus, Abies e Picea, são a forma de vida que caracterizam a taiga, podendo ser observadas em diversas alturas. Os troncos retos, copa em forma de cones, e as folhas modificadas em acículas contribuem para que resistam ao peso da neve acumulada em seus galhos. As florestas boreais compreendem cerca de 38% do total de florestas do mundo, sendo a Taiga Siberiana a maior em extensão. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 131 O agrupamento destas árvores perenifólias promove um denso sombreamento sob o dossel da floresta o ano todo, inibindo a entrada de luz e, consequentemente, o desenvolvimento dos estratos inferiores (herbáceo e arbustivo). É notável a camada de serapilheira que se acumula no chão das florestas em função das baixas temperaturas e do longo período de inverno, que reduz sensivelmente aatividade de decomposição. Além disso, o material das acículas é bem resistente à degradação. Assim como a tundra, a taiga se desenvolve em regiões onde a estação de crescimento é curta, cerca de três meses, com solos ácidos e pobres, e, por permanecerem congelados (permafrost) durante o rigoroso inverno, condiciona uma situação de “seca”. Diferente da tundra, aqui o solo descongela completamente durante o verão, quando as raízes das árvores conseguem absorver água da camada superficial. Tais florestas homogêneas, ou com baixa diversidade, são, assim como a monocultura agrícola, mais susceptíveis às doenças e pragas, como a larva-de- espruce, que vive em baixas densidades na floresta boreal imatura, e vai aumentando conforme avança o estágio sucessional. Quando a comunidade vegetal alcança o estágio maduro, a população de larvas alcança seu pico e, por vezes, avassala toda a floresta, que recomeça seu desenvolvimento por meio da regeneração de novos indivíduos. Este ciclo todo dura cerca de 40 anos. Serapilheira: matéria orgânica proveniente das plantas e animais que ficam na camada superficial do solo, tais como folhas, galhos, flores, frutos, carapaças etc. As condições adversas restringem a biodiversidade deste bioma, sendo que imensas áreas da América do Norte e Eurásia são ocupadas por florestas com domínio de uma só espécie, como o espruce (Picea) (TOWNSEND et al., 2008). Disponível em: <http://www.torange-it.com/ Landscape/winter/neve-10529.html>. Acesso em: 25 ago. 2015. Figura 3.4 | Taiga no inverno Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 132 Você já ouviu falar do Parque das Sequoias gigantes nos EUA? Existe um tipo distinto de taiga localizada ao longo da costa ocidental da América do Norte, desde o centro da Califórnia até o Alasca, em locais onde a temperatura e a umidade são mais altas, e a amplitude sazonal é menor. Tais florestas, muitas vezes chamadas de Florestas Pluviais Temperadas, podem ser consideradas como um outro bioma, pois, embora as coníferas também sejam predominantes, a composição de espécies é bem diferente, desenvolvendo, às vezes, uma floresta mista, ou seja, com presença de coníferas como os pinheiros (Pinus) e árvores decíduas (que perdem suas folhas marcadamente na estação desfavorável), como lariços, bétulas e álamos, propiciando maior desenvolvimento do sub-bosque e estrato herbáceo. Talvez o exemplo de floresta pluvial temperada mais conhecido seja a floresta de sequoias da Califórnia, que são consideradas árvores gigantes por sua altura, chegando a medir mais de 100 m, e por sua robustez, podendo viver mais de 3.000 anos. Podem ser consideradas ainda como outras subdivisões do bioma algumas formações abertas no sudoeste dos EUA, tais como os bosques de coníferas anãs, e, ao contrário, as altas florestas de Pinus ponderosa. Nos locais em que o fogo é um elemento natural, a vegetação herbácea é bem desenvolvida. Fonte: Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/villamon/4033077356>. Acesso em: 24 ago. 2015. Figura 3.5 | Parque nacional de Yosemite (Flórida) Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 133 Cobriam originalmente a parte oriental da América do Norte, toda a Europa e parte do Japão, da Austrália e a extremidade meridional da América do Sul. Estas florestas localizam-se em regiões de temperaturas com um padrão fortemente sazonal, sendo observado em alguns locais, como o norte da Europa, até seis meses de temperaturas congelantes (TOWNSEND et al., 2008), o que contribui para o lento processo de sucessão neste bioma. A precipitação pode variar de 750 a 1500 mm e na maioria das regiões ocorre um déficit hídrico durante alguns meses. A entrada de luz no interior da floresta, proporcionada pela queda de folhas das espécies do dossel, promove um bom desenvolvimento dos estratos herbáceo e arbustivo, assim como da biota do solo. A floresta clímax pode ser encontrada em diversas fitofisionomias, sendo caracterizada pelas florestas mistas de coníferas e latifoliadas (folhas largas) decíduas, tais como o carvalho e a castanheira. 2.4 Florestas Decíduas Temperadas Tem como característica marcante o fato de as árvores e os arbustos perderem suas folhas durante o outono, quando as copas tomam a coloração amarelo- esverdeado, produzindo um grande contraste entre as estações. Fonte: Disponível em: <https://pixabay.com/pt/floresta-de-outono-floresta-outono-276048/>. Acesso em: 15 ago. 2015. Figura 3.6 | Floresta decídua temperada As florestas boreais são alvos de grande interesse comercial, haja visto seu potencial como produtor de madeiras para celulose, sendo estimado que só o Canadá contribui com cerca da metade de todo o papel-jornal comercializado no mundo (FRANCISCO, 2015). Considerando que a maior parte da biomassa do bioma encontra-se retida nas árvores, a extração excessiva pode causar sérios danos a ele. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 134 Mesmo situadas em solos férteis, as florestas temperadas decíduas têm baixa diversidade de espécies arbóreas, especialmente as europeias, fato atribuído supostamente a uma glaciação que ali ocorreu. Os campos temperados recebem diversos nomes regionais: estepes, na Ásia; pradarias, na América do Norte; pampas, na América do Sul; e Veldt, na África do Sul. Faz parte da floresta original na América do Norte os veados, o urso as raposas, linces, esquilos e diversas espécies de pássaros. Muitos animais têm ocorrência marcadamente sazonal, especialmente, aves migratórias que chegam durante a primavera, período de maior abundância de recursos alimentares. Foi neste bioma que a civilização ocidental atingiu seu maior desenvolvimento, e isso reflete no seu alto grau de degradação, sendo que grande parte das florestas decíduas temperadas foi substituída por cultivos e outras atividades antrópicas. Na Europa central, onde há intensa industrialização, também sofrem degradação devido à chuva ácida e deposição atmosférica de poluentes. Agora, vamos descrever os biomas mais quentes... 2.5 Pradarias (Campos Temperados) São encontradas no interior dos continentes norte-americano e eurasiano, na Austrália e na América do Sul Meridional, em regiões onde a precipitação é relativamente baixa, cerca de 250 a 750 mm por ano ou mais, intermediária entre a dos desertos e das florestas. Fonte: Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/douglucas/16877837867/>. Acesso em: 20 ago. 2015. Figura 3.7 | Região de campos temperados (pampa) no Parque das Cascatas, RS Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 135 Não é à toa que os solos escuros e ricos dos campos temperados estão entre os melhores para produção de milho, trigo e outras espécies de gramíneas cultivadas. Nas áreas mais secas, nos limites do bioma, os campos são manejados para produção de carne e leite. Tem como característica marcante um relevo relativamente plano coberto por uma vegetação com predomínio de espécies herbáceas (especialmente as gramíneas) e arbustivas. Podem ser encontradas com fisionomias distintas, dependendo da precipitação, temperatura e condições do solo, especialmente a umidade do solo, haja vista que, em sua maioria, os campos estão sujeitos a uma seca periódica. Quando a umidade é muito baixa, limita a decomposição da serapilheira e, consequentemente, a ciclagem de nutrientes. Muitas vezes, o solo dos campos temperados pode exibir uma camada de húmus bem maior que a encontrada em biomas florestais; isto porque as gramíneas e outras plantas herbáceas possuem um ciclo de vida curto, havendo uma constante deposição de uma grande quantidade de matéria orgânica no solo. Esta se decompõe rápido no início, mas lentamente depois. A manutenção da dominância da vegetação dos campos em detrimento da vegetação arbustiva/arbórea em regiões de temperatura elevada e/ou úmidas é, em grande parte, atribuída ao fogo. A fauna das pradarias tem como elemento característicoos grandes herbívoros, como os bisões, antílopes e cangurus – cada um em região biogeográfica distinta, os quais, em muitos locais, foram substituídos por rebanhos de gado. Em decorrência das suas características de relevo plano e solo rico em húmus, propícios às atividades agropastoris, os campos, dentre todos os biomas, são os mais cobiçados, utilizados e transformados pelo homem (TOWNSEND et al., 2008). No pampa argentino, por exemplo, o superpastoreio reduziu substancialmente a matéria orgânica, combustível necessário para os incêndios periódicos que ocorriam. Desta forma, começam a predominar alguns arbustos espinhosos, sendo que a recuperação da produtividade só pode ocorrer mediante gastos com intervenções, como a remoção mecânica e queima da vegetação arbustiva. “Eis um exemplo de uma mudança vegetacional antropogênica que é reversível apenas a um grande custo” (ODUM, 2008, p. 359). Em alguns locais, os campos viraram verdadeiros desertos e dificilmente retornarão às suas condições originais. 2.6 Campos Tropicais e Savanas Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 136 Assim como nos campos temperados, nos campos tropicais e nas savanas predomina uma vegetação aberta, sendo encontradas desde fisionomias herbácea, arbustiva até arbórea; todavia, a mais característica refere-se àquela onde as gramíneas dominam e os arbustos e as árvores são elementos isolados na paisagem, como o típico baobá (ou barriguda), cujo tronco é enorme, por acumular água em seu interior, entre outras. Não é raro o predomínio de uma ou poucas espécies. Note a presença de várias árvores da mesma espécie de leguminosa, plantas que possuem associação com bactérias (rizóbio) que fixam o nitrogênio atmosférico. Estes mecanismos são importantes, haja vista que o solo, geralmente, é pobre em nutrientes. Estes biomas ocorrem em regiões quentes e chuvosas (cerca de 1000 a 1500 mm por ano), e com uma ou duas épocas de seca rigorosas, sendo encontrados em grandes extensões no centro e no leste da África, além de algumas áreas na Austrália e na América do Sul (inclusive no Brasil, onde é conhecido como Cerrado). Como nos campos temperados, as savanas e os campos tropicais têm suas estações regidas mais pela precipitação do que pela temperatura. A grande quantidade de matéria orgânica que se acumula durante a estação seca estimula os incêndios, também considerados como um fator importante no controle e manutenção das savanas. Fonte: Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81frica>. Acesso em: 19 set. 2015. Figura 3.8 | Savana africana Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 137 2.7 Chaparral e Bosque Esclerófilo Existem grandes extensões de chaparral na Califórnia e no México, na costa do Mar Mediterrâneo e em pequenas áreas no Chile, no litoral meridional da Austrália e África do Sul, em regiões temperadas amenas, com verões secos e invernos chuvosos (e pouco rigorosos, não ocorrendo congelamento). A pluviosidade anual varia entre 500 a 1000 mm (ROSS, 1996). Caracteriza-se por uma vegetação arbórea (de porte pequeno e médio porte) e arbustiva, composta por espécies perenifólias, com folhas duras e grossas (esclerófilas), podendo ser distinguidas diferentes fisionomias, desde aquelas com predomínio de arbustos com árvores esparsadas, como no charrapal litorâneo (por ex, no Mediterrâneo), até aquelas com predomínio de árvores, como o bosque latifoliado esclerófilo. Em geral, não possuem muita diversidade de plantas, sendo comum o fato de poucas espécies predominarem. Em relação à fauna, é notável, especialmente na savana africana, a abundância e diversidade de animais de grande porte, como as zebras, antílopes, girafas, veados e leopardos, os quais, em grande parte, já foram dizimados pela caça predatória. O fogo, assim como em outros biomas que o têm como fator natural (chaparral e pradarias), contribui para a dominância da vegetação arbustiva em competição com a arbórea, sendo encontradas várias plantas adaptadas a este elemento, tais como aquelas que produzem sementes que só germinam após o incêndio, e outras, que podem rebrotar a partir de reservas em suas raízes resistentes. O fogo também é importante para a mineralização da matéria orgânica neste bioma, visto que o processo de decomposição pode ser lento devido às condições climáticas (com uma estação seca) e do substrato que apresenta um grau de resistência relativamente alto (folhas grossas e duras). Foi nas savanas da África Oriental que os primeiros hominídeos viveram! Fonte: Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/ kretyen/2959346189>. Acesso em: 21 ago. 2015. Figura 3.9 | A Floresta de manzanita (Arctostaphylos sp) no Monumento Nacional de Chiricahua, no sul do Arizona, é um exemplo de chaparral. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 138 A exemplo dos campos temperados e tropicais, o fogo é considerado um elemento natural, exercendo as mesmas funções descritas anteriormente. Após um incêndio, o chaparral pode completar seu ciclo em torno de 15 a 20 anos. A fauna residente é composta por pequenos vertebrados, pouco coloridos, como os coelhos, ratos, lagartos e pássaros. Muitas aves e outros animais (por exemplo, veados) visitam os chaparrais durante o período chuvoso. Este bioma já vem sendo alterado há séculos para atividades agrícolas e pastoris, além da urbanização, sendo praticamente erradicada nas montanhas baixas de Los Angeles (EUA) e no Oriente antigo, região do Mediterrâneo. 2.8 Desertos Os desertos estão localizados em regiões onde a precipitação é muito baixa, às vezes menor que 250mm por ano, e distribuída de forma muito desigual. No centro do deserto do Saara na África, e no norte do Chile, já foram registradas situações extremas, de menos ou nenhuma chuva. A escassez de água pode ser atribuída a três fatores, segundo Odum (1988): alta pressão subtropical, como o caso dos desertos do Saara e da Austrália; posição geográfica em sombras de chuva, como os desertos na parte ocidental da América do Norte; à grande altitude, como ocorre com os desertos tibetano, boliviano e de Gobi. Em geral, fatores físicos, como cordilheiras e locais muito interiorizados, impedem a chegada dos ventos carregados de umidade do oceano. Embora a precipitação seja o principal fator limitante deste bioma, as temperaturas também são bem extremas, alcançando tanto as muito elevadas como as muito baixas, afetando também o conjunto de mecanismos desenvolvidos pelos organismos que conseguem sobreviver nos desertos. Existem três formas de adaptações de plantas facilmente reconhecidas no deserto (ODUM, 1988): 1. As plantas anuais, incluindo as gramíneas, que aproveitam os curtos períodos de maior umidade para se desenvolverem. 2. As suculentas, como os cactos, iucas e agaves, além de armazenarem água, possuem a fotossíntese tipo CAM, que contribui para evitar as perdas de água. 3. Os arbustos de deserto (ex. do gênero Larrea no deserto do Arizona), caracterizados por folhas grossas e numerosas ramificações a partir de um curto tronco basal. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 139 Quando pensamos em um deserto, logo nos vem à cabeça ser um local de muito calor, mas acontece que também existem desertos frios! Os desertos quentes ficam localizados em latitudes subtropicais, por exemplo, o deserto de Victoria, na Austrália; e Sonoran, nos Estados Unidos; na África, o Kalahari e o Saara, onde a temperatura pode chegar a 58°C. O ar seco é originado dos ventos que sopram dos trópicos em direção ao Equador. Já os desertos frios são aqueles em que as temperaturas durante o inverno chegam abaixo de zero, podendo inclusive nevar; isto porque estão situados em latitudes temperadas, no interior do continente, ou cercados por cordilheiras. Por exemplo, o deserto de Gobi, na Mongólia e parte da China. Nas Américas, podem ser citados o da Grande Bacia, nos Estados Unidos,e o da Patagônia, no sul da Argentina. Em ambos, a baixa umidade do ar intensifica o aquecimento do solo durante o dia e, ao contrário, permite o resfriamento muito rápido, induzindo a uma elevada amplitude térmica durante o dia e a noite, característico destes ambientes. Os desertos podem apresentar desde solo muito arenoso até rochoso, reflexo do lento processo de intemperização em decorrência da reduzida presença de plantas e precipitação, agentes importantes para o processo de formação de solo. Em planícies de terras baixas, o solo pode ser coberto com sal. Fonte: Disponível em: <https://it.wikipedia.org/wiki/A%C3%AFr>. Acesso em: 18 ago. 2015. Figura 3.10 | Deserto do Saara Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 140 Diferente dos ambientes úmidos e florestados, a erosão é causada pela ação dos ventos (eólica), fator importante para a composição da paisagem do deserto. Como seria esperado, com tamanhas condições adversas, a diversidade de espécies é baixa, mas mesmo nos ambientes onde aparentemente não há vida vegetal, tais como as dunas de areia, podem ser encontrados musgos, algas e líquens, os quais são importantes como estabilizadores de substrato, bem como podem contribuir com o aumento de matéria orgânica e nutrientes, especialmente no caso das cianofíceas, algas – muitas vezes associadas ao fungos, formando os líquens - que conseguem fixar o nitrogênio atmosférico no solo. Apenas em situações muito extremas de aridez, como o deserto de Atacama no Chile e os desertos frios da Antártida e os muito quentes e áridos, são realmente desprovidos de vegetação. Assim como as plantas, os animais do deserto, como os lagartos, ratos, camelos e insetos, também são adaptados à escassez de água, envolvendo aspectos comportamentais e fisiológicos. A produtividade anual de matéria orgânica é baixa e diretamente relacionada à precipitação, sendo que em alguns solos mais férteis a irrigação pode aumentar sobremaneira este parâmetro. Todavia, este processo pode ser extremamente caro, econômica e ambientalmente, visto que, em decorrência da rápida evaporação, são exigidas grandes quantidades de água, podendo levar à salinização dos solos locais. 2.9 Florestas Tropicais As florestas encontradas nos trópicos podem ser divididas, conforme a sazonalidade, em Florestas Úmidas (aquelas situadas em regiões sem a ocorrência de uma estação seca rigorosa) e Florestas Sazonais Subperenifólias (em regiões onde existe uma estação seca bem definida), as quais serão descritas adiante separadamente. 2.9.1 Estrutura das florestas tropicais Estas florestas possuem, geralmente, uma estratificação bem definida: o dossel formado pela união das copas das árvores (a altura pode variar, girando em torno de 30m); os indivíduos emergentes (ou seja, que ultrapassam o dossel) espalhados; As florestas tropicais são consideradas os biomas mais biodiversos do planeta, em função do clima úmido ideal ao estabelecimento e crescimento das espécies, bem como pela grande variedade de hábitats e de heterogeneidade espacial, proporcionada respectivamente, pelas diferentes condições de relevo e solo, e da estratificação da floresta. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 141 o sub-bosque composto por espécies arbustivas e arbóreas de menor tamanho, ou de juvenis de espécies do dossel; e o estrato herbáceo, com a presença de ervas, arbustos, além das plântulas das espécies lenhosas, que compreendem a regeneração da floresta. Outras formas de vida também estão presentes em abundância, como as lianas (também chamadas de trepadeiras ou cipós) e epífitas (plantas que vivem sobre outras, como muitas espécies de samambaias, bromélias e orquídeas). 2.9.2 Dinâmica das florestas tropicais Quando a floresta sofre algum distúrbio ou é totalmente retirada, a regeneração se dá principalmente por árvores de rápido crescimento, denominadas de pioneiras, que proporcionam condições de luz e umidade para que espécies não pioneiras se estabeleçam e continuem o processo de sucessão até atingir o estágio “clímax”, quando estas últimas espécies (não pioneiras) são predominantes. Este ciclo pode durar cerca de 40 anos, dependendo das condições locais e proximidades com outras florestas, de onde podem chegar sementes para que ocorra a colonização da área desmatada. As florestas secundárias, aquelas que se encontram nos estágios seriais da sucessão ecológica, podem apresentar fisionomia viçosa, todavia, são muito diferentes em termos funcionais e florísticos, em geral com uma diversidade muito menor de espécies. As florestas tropicais situam-se, muitas vezes, em países subdesenvolvidos e em desenvolvimento, sofrendo diversas ameaças antrópicas, tais como a exploração irracional de seus recursos naturais (biodiversidade, minérios) e expansão agropecuária e urbana. 2.9.3 Florestas Tropicais Sazonais Subperenifólias Ocorrem nas regiões de clima tropical úmido, geralmente associadas às florestas tropicais úmidas, todavia, onde existe uma estação seca mais pronunciada, época em que algumas ou a totalidade das árvores perdem sua folha, embora as variadas plantas do sub-bosque permanecem sempre verdes; por isso, o termo “subperenifólia” na nomenclatura do bioma. Em locais onde a sazonalidade é pronunciada, com a estação seca e úmida durando o mesmo tempo, as florestas podem ser fisionomicamente muito semelhantes às florestas temperadas decíduas, sendo a baixa pluviosidade correspondente à baixa temperatura nestas últimas. Estas florestas sazonais apresentam elevada riqueza de espécies, inferior apenas às florestas tropicais úmidas, podendo ser citadas como exemplos as florestas de monções na Ásia tropical, e em partes da Índia e da América do Sul (inclusive, no Brasil). Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 142 No Brasil, é conhecida como Floresta Estacional Semidecidual (ou floresta subcaducifolia), quando o conjunto florestal pode perder de 20% a 50% das folhas, ou decidual (ou floresta caducifólia), quando perde mais de 50%. O link <http://www.meioambiente.pr.gov.br/arquivos/File/ cobf/V5_Floresta_Estacional_Semidecidual.pdf> apresenta a descrição e situação atual destas florestas no Paraná. 2.9.4 Florestas Tropicais Úmidas A biodiversidade, tanto da fauna quanto da flora, atinge seu auge nestas florestas latifoliadas e perenifólias, localizadas em regiões próximas ao equador, por isso também chamada de Floresta latifoliada equatorial. Podemos encontrá-las em três áreas principais: 1. Na América do Sul, nas bacias Amazônica e do Orenoco (que possuem as maiores extensões contínuas); 2. No centro e oeste da África e no Madagascar, nas Bacias do Congo, do Níger e do Zambeze; 3. Na Índia, Malaia, Borneo e Nova Guiné. Embora estas áreas estejam em regiões biogeográficas distintas, e, portanto, diferem entre si em relação à composição taxonômica das espécies, apresentam estrutura e ecologia similares. A maior floresta tropical pluvial do mundo, e considerada a mais biodiversa, é a Floresta Amazônica, cuja maior parte encontra-se em território brasileiro. A precipitação é elevada (cerca de 2000 a 4000 mm anuais), assim como a temperatura, ocorrendo variações moderadas ao longo do ano, embora possa ser reconhecido um período mais seco (com menos de 125 mm por mês). Estas condições, além de contribuírem com a alta biodiversidade, também promovem a maior produtividade encontrada entre os biomas do mundo (TOWNSEND et al., 2008). A alta densidade do dossel promove um sombreamento intenso no sub-bosque, o que os torna menos desenvolvidos do que o encontrado nas florestas tropicais sazonais. Exceção são os locais de clareiras no dossel (formadas pela queda de galhos e árvores), que permitem uma maior entrada de luz, sendo um importante elemento na dinâmica de regeneração destas florestas. Como a água é abundante, a luz passa a ser um dos principais fatores limitantes para as plantas dos estratos inferiores,além, é claro, da alta competição entre os organismos. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 143 Mesmo nos solos inférteis, desenvolve-se exuberante vegetação graças à eficiente ciclagem de nutrientes, mantida pelas características inerentes da vegetação nativa. O solo destas florestas pode ser rico em nutrientes, mas em sua maioria são pobres e ácidos, devido, em parte, à alta lixiviação que carrega os cátions junto à água da chuva. A serapilheira depositada pela comunidade vegetal é rapidamente decomposta pelos micro-organismos, que têm suas atividades em alta proporcionadas pelas condições adequadas de temperatura e umidade, disponibilizando, desta forma, os nutrientes para serem novamente utilizados pelas plantas. É muito comum a presença de simbiose das plantas com fungos (micorrizas) e bactérias, tais como as espécies de leguminosas que possuem em suas raízes nódulos de bactérias (rizóbio), que são capazes de fixar o nitrogênio atmosférico no solo. De fato, as inter-relações entre fauna e flora na floresta tropical são muito intensas, por exemplo, cerca de 95% da polinização e de 75% a 95% da dispersão de sementes (processos ecológicos fundamentais para a reprodução das plantas) das espécies Fonte: Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/tarcisoleao/17087620536>. Acesso em: 09 set. 2015. Figura 3.11 | Floresta Atlântica sobre solo arenoso no litoral do Rio Grande do Norte Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 144 arbóreas nativas tropicais são realizadas pelos animais (FERRETTI, 2004). Por isso, a defaunação pode levar ao desaparecimento de diversas espécies de plantas. A fauna também possui alta diversidade, sendo grande parte dos animais pouco visível, e muitos são noturnos; comparada às florestas temperadas, proporção muito maior de animais é encontrada no dossel da floresta, por exemplo, na Guiana, mais da metade dos mamíferos são arborícolas, além das aves, lagartos, cobras e pererecas. Além do alimento, visto a abundante produção de frutos e brotos comestíveis, o dossel pode oferecer abrigo para muitas das espécies, visto que o chão da floresta também é habitado por diversos predadores, como formigas, aranhas e outros animais (como onça, lobos etc.). A variedade de insetos é incrível, sendo já encontradas numa área de 15km2 na zona do canal do Panamá cerca de 20.000 espécies, enquanto na França toda existem apenas algumas centenas (ODUM, 1988). As florestas pluviais podem receber denominações e guardar determinadas características distintas de acordo com a altitude e outros elementos físicos (como os rios) ou biológicos (por ex., estrutura da floresta). Por exemplo, nas áreas montanhosas, a floresta torna-se cada vez mais baixa e com epífitas mais abundantes conforme aumenta a altitude. Nas proximidades dos rios são encontradas as florestas de galerias ou ribeirinhas (ou matas ciliares). Você conhece as regiões onde existem florestas pluviais no Brasil? São conhecidas como Floresta Amazônica, no norte do país, e Floresta Atlântica, ao longo da costa. Na classificação da vegetação brasileira (IBGE, 2012), a Floresta Ombrófila Densa pode ser subdividida conforme as variações das faixas altimétricas, que condicionam distintas fisionomias, lembrando que a cada 100m de altitude as temperaturas reduzem cerca de 1°C. Desta forma, temos cinco tipos de formação: Aluvial (chamadas também de florestas de galerias ou ribeirinha); Terras Baixas (em terrenos sedimentares); Submontana, Montana e Alto-Montana (ou Floresta de Neblina). No Brasil, a floresta pluvial (termo de origem latina) também é chamada de Floresta Ombrófila Densa (ellenberg; mueller-dombois, 1967 apud IBGE, 2012). O termo grego Ombrófila refere-se à alta umidade (ombro= chuva; fila= amigo), e o termo Densa refere-se à justaposição das copas das árvores, que formam um dossel vigoroso. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 145 Quais dos biomas descritos podem ser encontrados no Brasil? 1. “Ao todo, 129 milhões de hectares de floresta, o equivalente, aproximadamente, a uma superfície do tamanho da África do Sul, sumiu do mundo nos últimos 25 anos. (...) uma tendência que deve continuar no futuro, sobretudo nas zonas tropicais” (Fonte: BBC Brasil, 3 set. 2015. Disponível em: <http://noticias. terra.com.br/ciencia/mundo-tem-tres-trilhoes-de-arvores- e-perde-10-bilhoes-por-ano-diz-estudo,9ae26cf477dda3a52 b9799d6b8535f63oj1fRCRD.html>. Acesso em: 21 set. 2015). Sobre o bioma predominante nestas zonas, a floresta tropical, é correto afirmar que: A. As florestas tropicais úmidas e as florestas tropicais sazonais podem ser chamadas de Floresta Ombrófila Densa e Floresta Ombrófila Aberta, respectivamente. B. As florestas tropicais são denominadas também de florestas ombrófilas em referência ao sub-bosque muito sombreado, e significa, literalmente, floresta “amiga do escuro”. C. As florestas tropicais úmidas são os biomas de maior biodiversidade do planeta, proporcionada, especialmente, pelos solos férteis que as caracterizam. E. As florestas tropicais decíduas são encontradas em locais de clima úmido, mas com temperaturas muito baixas, comumente abaixo de zero, sendo caracterizadas pela baixa diversidade e ausência de árvores perenifólias. F. As florestas tropicais sazonais subperenifolias situam-se em regiões de clima relativamente úmido, mas com a presença de uma época seca marcante, quando parte das árvores do dossel perde suas folhas. 2. Veja a descrição de um relato de viagem na Sibéria do Leste, Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 146 onde ocorre a tundra: “O sol aparece. Pouco a pouco, a neve caindo fica mais espessa, o vento é cada vez mais forte e de repente estamos no meio de uma tempestade de neve. Tenho uma forte sensação de estarmos rodeados por 1.000 quilômetros só de tundra [...] A tenda quadrada é parecida com as de exércitos, só que a estrutura de madeira é coberta de peles de veado. [...] Peles de veado protegem do frio da melhor maneira: o chão não está frio, apesar de o solo estar congelado por baixo” (Fonte: <http://gazetarussa.com.br/ arte/viagem/2014/01/19/a_vida_nomade_de_uma_tribo_ em_extincao_na_tundra_23729>). Sobre a tundra pode-se afirmar que: A. Por estar próxima aos polos, a alta evaporação na região é o principal fator limitante ao desenvolvimento de vegetação arbórea. B. Nos locais onde os solos são permanentemente congelados não são encontrados seres vivos. C. As plantas possuem adaptações à aridez local, tais como o acúmulo de água observado nas suculentas, como os cactos e agaves, os quais predominam no bioma. D. Os dias na tundra são caracterizados, tanto no inverno quanto no verão, por serem extremamente curtos. E. O solo congelado é denominado de permafrost, formado por rochas, gelo e sedimentos, e armazena grandes depósitos de carbono. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 147 Seção 3 Biomas brasileiros Nesta seção você poderá conhecer a localização e as delimitações de cada domínio fitogeográfico brasileiro e observar as especificidades e as semelhanças existentes entre eles. Como a classificação em domínios segue a divisão dos biomas, em algumas ocasiões serão apresentados dados relativos aos últimos. Embora não seja o foco de estudo, também discutiremos brevemente alguns dos principais impactos antrópicos causados nos distintos domínios morfoclimáticos. 3.1 Biomas brasileiros Vivemos num país de dimensão continental, já que caberiam nos seus 8,5 milhões km2 a Índia ou a Austrália. Este imenso território, que possui uma ampla variação em latitudes e longitudes, abrange diversas zonas climáticas, desde o clima equatorial/tropical úmido no Norte, o semiárido no Nordeste e áreas temperadas no Sul. Além disso, conta com uma costa marinha de 3,5 milhões de km², que abarca ecossistemas como recifes de corais, lagoas, estuários, entre outros. Estavariedade de climas, associada a diferentes tipos de solo, relevo, altitude, dá forma a uma gama de condições ambientais e biológicas, originando zonas biogeográficas distintas. Estas zonas, como comentado na seção 1 desta unidade, podem receber distintas classificações de acordo com o autor e os objetivos de estudo, sendo utilizada aqui a divisão do território nacional em domínios morfoclimáticos e fitogeográficos brasileiros proposta por Aziz Ab´Saber (1970). Segundo esta classificação, são reconhecidos seis domínios paisagísticos e macroecológicos distintos, quatro intertropicais (Terras baixas florestadas, Cerrados, Mares de Morros e Caatingas) e dois subtropicais (Araucárias e Pradarias), mais as faixas de transições entre eles (Figura 3.12). Estas últimas são difíceis de serem caracterizadas, visto as grandes variações que podem ocorrer pela interpenetração, diferenciação ou mistura entre os domínios. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 148 Esta classificação fitogeográfica segue proximamente a proposta no Mapa de Vegetação do Brasil, que divide o país em seis biomas: Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampa e Pantanal. Para conhecer este mapa a descrição dos biomas, acesse: <http://www.ibge. gov.br/home/presidencia/noticias/21052004biomashtml.shtm>. Analise as duas classificações e observe suas principais diferenças. Aproveite para ver a definição de bioma dada pelo IBGE. Fonte: Adaptado de Ab´Saber (2003) Figura 3.12 | Domínios morfoclimáticos e fitogeográficos brasileiros Cada domínio está, em geral, associado a uma determinada região do Brasil, possuindo uma unidade paisagística, uma fitofisionomia vegetal marcante; todavia, as peculiaridades de diversos componentes do ambiente, especialmente, o clima, o relevo e o solo, condicionam a ocorrência de um mosaico de ecossistemas distintos. Desta forma, por exemplo, encontramos no Domínio de Terras baixas florestadas, onde predomina a floresta tropical úmida amazônica, redutos de cerrados, campinas e manguezais. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 149 Cabe ressaltar que, exceto o domínio das Caatingas, os demais se estendem para outros países. Antes da descrição de cada tipo de Domínio encontrado no Brasil, baseado principalmente em Ab´Saber (2003), vamos conhecer alguns conceitos. Core (ou área nuclear): chamamos de área “core” a área mais típica e contínua de determinado domínio, onde as condições fisiográficas e biogeográficas formam um complexo relativamente homogêneo e extensivo. Entre as áreas core vizinhas existem as faixas de transição, sendo que cada área de contato apresenta uma combinação distinta de vegetação, solo e relevo. Já o termo “Enclave” designa manchas de ecossistemas típicos de um determinado domínio, encravadas no interior de outro de natureza diferente. Veja como descreve Ab´Saber: 3.2 Domínio Equatorial Amazônico Localizado na região Norte do Brasil, em relação direta com a bacia hidrográfica Amazônica, é o domínio de maior extensão do país, estimado em 4,2 milhões de quilômetros quadrados (AB´SABER, 2003). Caracteriza-se, em sua maior parte, por terras baixas, cobertas com floresta equatorial, além de morros baixos com formas arredondadas. Predomina o clima equatorial, com pluviosidade alta (>1600mm a 4000 mm anuais), nebulosidade constante e temperaturas com pequena amplitude, oscilando entre 25°C e 27°C ao longo do ano. Ondas de “friagem” são observadas no oeste de Rondônia até o Acre. Os climas regionais podem ser classificados como úmidos ou superúmidos, sendo que apenas em algumas áreas, como o leste de Roraima até o médio Araguaia e o extremo norte de Tocantins, ocorre um período de dois a três meses secos (entre agosto e outubro). “[...] no interior das próprias áreas nucleares existem padrões de paisagem sensivelmente diferenciados, que transformam cada área core em uma verdadeira família regional de ecossistemas, dominada espacialmente por um deles (cerrados, caatingas, araucárias, matas) e que devem ser considerados como subconjuntos participantes do mosaico global. Criando grandes contrastes de paisagens e de ecologias, devem também ser computados os pequenos quadros de exceção, representados pelos enclaves, reconhecidos um pouco por toda a parte, no interior das áreas core, cada qual com sua própria natureza, suas vinculações genéticas e suas implicações socioeconômicas e regionais“ (AB´SABER, 2003, p. 23). Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 150 “O mundo das águas na Amazônia é o resultado direto da excepcional pluviosidade que atinge a gigantesca depressão topográfica regional” (AB´SABER, 2003, p. 67). Quase toda a bacia hidrográfica depende deste regime de chuvas, exceto pelas precipitações nevais e degelo de primavera, que chegam das cordilheiras dos Andes, onde nasce o principal rio. O domínio das terras baixas florestadas da Amazônia compreende uma extensa Fonte: Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/lubasi/6127720949>. Acesso em: 18 ago. 2015. Figura 3.13 | Vista da Floresta Amazônica Circulam, por toda a bacia Amazônica, 20% das águas doces do mundo. Estima-se que somente na parte brasileira, a partir do Amazonas (rio mestre), haja cerca de 20 mil quilômetros de cursos passíveis de serem navegados, e com saída terminal livre para o Oceano Atlântico. Imagine só a potência deste rio, que chega ao mar no Golfão Marajoara, numa profundidade de até 120 metros, empurrando as águas do oceano, fenômeno conhecido como pororoca (AB´SABER, 2003). Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 151 planície inundável, tabuleiros com altitudes de até 200 m, terraços com cascalhos e lateritas e morros baixos com formas arredondadas. Essa paisagem apresenta uma relação direta com a bacia hidrográfica amazônica e uma rica variedade de águas perenes, com rios brancos, negros e cristalinos. A vegetação predominante é a Floresta Tropical Úmida (Floresta ombrófila), caracterizada por árvores altas com troncos longos e copas fartas, e abriga diversas espécies arbóreas de alto valor econômico, como o mogno e diversas palmeiras (ex. buriti, açaí, carnaúba); a baixa quantidade de luz que chega ao chão da floresta proporciona um sub-bosque menos denso. A vegetação que não está sujeita diretamente à ação dos rios é chamada de Mata de Terra Firme, enquanto que nas planícies que os acompanham, a vegetação muda de estrutura e recebe o nome de acordo com os períodos de inundação, sendo reconhecidas as: Matas de várzeas (periodicamente inundadas) e as Matas de igapó (permanentemente inundadas). Também são observados ecossistemas distintos, como os enclaves de campinas e campinaranas (na região de Manaus, vale do Tocantins, nordeste do Pará e altos dos Carajá), vegetação campestre (em Roraima), cerrados (Monte Alegre, Amapá) e manguezais costeiros. Devido à sua real importância como detentora de grande biodiversidade do planeta, e, por outro lado, pelo reconhecimento da fragilidade dos seus ecossistemas, o bioma da Amazônia é foco da atenção de ambientalistas do mundo todo. Embora apenas cerca de 10% sejam caracterizados como áreas antrópicas (MMA, 2015), a região sofre grande ameaça pela expansão da agropecuária, além da exploração ilegal de madeiras e outros recursos biológicos e minerais, tráfico de animais silvestres, e mais recentemente, com a implantação de infraestruturas (estradas, usinas hidroelétricas etc.). O desenvolvimento ocorrente no domínio da Amazônia é estratégico e importante para a economia local e do país, podendo ser observados, atualmente, vários instrumentos legais que visam ordenar a ocupação. Todavia, para que seja sustentável, deve enfrentar situações muito complexas, que envolvem a conservação da biodiversidade, o reconhecimento das terras e direitos indígenas e de populações tradicionais, a proteção das fronteiras, das unidades de conservação, entre outros. No vídeo “Paisagensbrasileiras e conservação da biodiversidade” (Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=REwepKi2ijo>), você tem a oportunidade de ver o geógrafo Aziz Ab´Saber destacando a importância do planejamento da ocupação da Amazônia para evitar a perda de sua biodiversidade. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 152 Reflita: Qual é a sua opinião sobre a implantação da usina Belo Monte, no Rio Xingu? Realize uma pesquisa procurando saber os prós e os contras deste empreendimento antes de emitir sua opinião. 3.2.1 Domínio das Caatingas (Domínio das Depressões Interplanálticas Semiáridas do Nordeste) Domínio de maior contraste climático ao citado anteriormente, com a presença de uma rede de cursos d´água intermitente devido a irregularidades e pouca frequência das chuvas. Localizado no semiárido brasileiro, região subequatorial e tropical, constituído pelos sertões do Nordeste brasileiro, uma grande região de seca – considerada por Aziz Ab´Saber (2003) como a mais homogênea sob o aspecto fisiográfico, ecológico e social dentre as áreas secas da América do Sul -, onde o período sem chuvas pode durar de seis a sete meses ao ano (parte do outono até a primavera). Interessante notar que este período, quando o calor é acentuado, coincide com o inverno meteorológico, estação chamada pela população da região como “verão”, em contrapartida com o verão chuvoso, designado por ela como “inverno”. De fato, as temperaturas são, em geral, muito elevadas e relativamente constantes, sendo em média entre 25 a 29°C, enquanto a precipitação anual varia de 270 e 800 mm, resultando numa fortíssima evaporação. A baixa precipitação, longos períodos de estiagem e temperaturas que podem alcançar 50°C ao nível do solo desfavorecem a intemperização físico, química e biológica (por meio da inibição das atividades dos decompositores) das rochas, sendo comuns os solos litólicos (pedregosos). Algumas áreas, chamadas de “altos pelados”, se constituem de colinas desnudas, formadas por rochas metamórficas com fragmentos dispersos de quartzo. Áreas de granitos criam um conjunto de “campos de matacões” ou “mares de morros”, entremeados pela vegetação espinhenta. Em locais pontuais são observados solos salinos, como nos aluviões dos baixos cursos d´água no Rio Grande do Norte e Ceará. Fonte: Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Beleza_da_Caatinga.jpg>. Acesso em: 25 ago. 2015. Figura 3.14 | Xique-xique (espécie de cacto) no sertão baiano Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 153 Xerófita: plantas que possuem adaptações às condições de estresse hídrico, tais como a presença de espinhos e caules suculentos que podem armazenar água, como os cactos. Por exemplo, o xique-xique e o mandacaru, são plantas xeromórficas. Quais são os principais impactos antrópicos no domínio de Caatinga? A vegetação característica é xerófita e contrasta com a maior parte da encontrada no nosso país, que conta com 92% de seu espaço dominado por climas úmidos e subúmidos. 3.2.2 Domínio dos Cerrados Domínio dos chapadões recobertos por cerrados e penetrados por florestas de galeria, possui cerca de 1,8 milhões de quilômetros quadrados de extensão. Em As fitofisionomias variam bastante na caatinga, de acordo com o solo e a disponibilidade de água, existindo desde comunidades “arbóreas, arbustivo-arbóreas e arbóreo-arbustivas pontilhadas por cactos, campos gerais de cimeiras arbustivas espinhentas, caatingas espinhentas e 'altos pelados' com touceiras de cactos. Além de lajedos e inselbergs* dominados por diferentes combinações de cactos” (AB´SABER, 2003, p. 140) (*morretes). Acredita-se que grande parte deste domínio era formada por Caatinga arbórea, entremeada a matas secas, florestas com espécies decíduas, que perdem suas folhas durante o período mais seco. A vegetação considerada mais típica de caatinga encontra-se nas depressões sertanejas: uma ao norte e outra ao sul do bioma, todavia, na paisagem podem ser observadas, além das mencionadas matas secas, as matas úmidas de galerias nas margens dos rios e enclaves de brejos florestados, com solos de boa fertilidade natural. As distintas tipologias reconhecidas por expressões populares no interior do Nordeste seguem proximamente às propostas pelos cientistas. Deste modo, as áreas mais secas e subdesérticas são denominadas de “sertão bravo”, as faixas semiáridas nas depressões colinosas de “altos sertões”, nas áreas onde a umidade é maior e as condições do solo são melhores, usa-se a expressão caatingas agrestadas. A Caatinga já conta com cerca de 36% do bioma ocupado por áreas antrópicas, sofrendo com processos como a desertificação. Para saber mais sobre a Caatinga, acesse: <http://www.mma.gov.br/biomas/caatinga/>, e assista ao vídeo que alerta sobre as ameaças, o qual está disponível em: <http://globotv.globo.com/rede- globo/nordeste-viver-e-preservar/v/devastacao-de-area-da-caatinga-chega-a-50-no- nordeste/2541811/>. Biomas terrestres e domínios biogeográfi cos do Brasil U3 154 contraste com o domínio morfoclimático e fitogeográfico da caatinga, cuja área core fica nas depressões interplanálticas, este fica localizado num elevado e relativamente contínuo conjunto de terras altas do Brasil Central, em altitudes de 300 a 1700m, desde o sul do Mato Grosso até o Maranhão e Piauí. Possui clima tropical sazonal, com uma pluviosidade anual relativamente alta, em torno de 1500 mm (RIBEIRO; WALTER, 1998), apresentando estações muito chuvosas alternadas com estações secas (que duram de três a cinco meses). A temperatura média anual é cerca de 22°C, com intensa radiação solar o ano todo (COUTINHO, 2002), por isso, mesmo na época chuvosa (verão), aliado às elevadas temperaturas que podem chegar a 40°C, podm ser observada baixa umidade do ar ao final do dia (FRANCO, 1998; MEINZER et al., 1999). Na estação seca, as temperaturas podem cair bastante, inclusive com a ocorrência de geadas, bem como a umidade do ar, que pode girar em torno de 15%, condições que ficam piores ainda com os frequentes incêndios que ocorrem nesta época, condicionando comumente o estado de alerta à saúde da população. A vegetação característica deste domínio é o Cerrado, incluindo suas diversas fisionomias: campos cerrados (onde predominam as formas de vida herbácea), cerrados (arbustivo/arbórea) e cerradões (arbórea). Assim como a Mata Atlântica, possui um alto grau de endemismo. A vegetação campestre tem ocorrência limitada, sendo a mais parecida com as savanas africanas. Dispostas linearmente na paisagem, encontramos as matas de galeria (matas ciliares), além de capões de matas biodiversas (como as florestas tropicais estacionais semideciduais) encontradas pontualmente em manchas de solo rico ou em nascentes. As galerias florestais podem ser transformadas em alinhamento de buritis (palmeira nativa) após o desmatamento parcial. Costuma-se caracterizar o cerrado “sensu stricto” como uma vegetação Fonte: Coutinho (2002, p. 83). Disponível em: <http://www.qmdmt.cnpm.embrapa.br/13.htm>. Acesso em: 25 ago. 2015. Figura 3.15 | Diferentes fisionomias do domínio do cerrado Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 155 relativamente baixa, com arbustos e árvores espalhadas, de aparência seca, com troncos retorcidos e folhas grossas, muitas vezes descrito como vegetação xeromórfica. Como mencionado anteriormente, xeromorfia está relacionado à adaptação à seca. De fato, existe um elevado déficit hídrico nas camadas superficiais do solo durante a estação seca, perceptível pelo dessecamento das plantas herbáceas, sendo que muitas destas espécies perdem sua parte aérea (epigeia) nesta época, mas permanecem com suas partes subterrâneas (hipogeia) vivas, que rebrotam novamente na estação chuvosa. Todavia, ao menos para as espécies arbóreas/arbustivas que contam com raízes que podem chegar a 20m de profundidade, a água não parece ser o fator limitante, pois a altaprecipitação abastece os lençóis freáticos e as camadas mais profundas do solo. Por isso, alguns autores acreditam que as caracteristas xeromórficas, como folhas esclerófilas (duras), espessas, pilosas, alto grau de suberização (tecido tipo cortiça) dos troncos, estejam mais relacionadas às condições de oligotrofia (pouco fértil) do solo e da marcante sazonalidade climática. Os solos, além de pobres em nutrientes, são altamente lixiviados e com altas concentrações de alumínio e ferro, que cooperam para o desenvolvimento de carapaças ferruginosas denominadas lateritas. Predominam os latossolos, tanto para as áreas sedimentares como para terrenos cristalinos; em alguns locais, podem ser observados solos extremamente arenosos, enquanto em outros, a existência de “terras roxas” resultantes da decomposição de afloramentos basálticos. Segundo Ab´Saber (2003, p. 125), “no universo geoecológico do Brasil intertropical não existe comunidade biológica mais flexível e dotada de poder de sobrevivência em solos pobres do que os cerrados”. A dinâmica de ciclagem de nutrientes da vegetação de Cerrado se opõe ao encontrado nas florestas tropicais úmidas, apresentando uma lenta decomposição da matéria orgânica, em decorrência da dureza do substrato vegetal, elevadas luminosidade e temperatura, e baixa umidade do solo e do ar ao longo da estação seca. Assim como outras savanas (descritas na seção anterior), o Fonte: Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Queimada_ ABr_02.jpg>. Acesso em: 25 ago. 2015. Figura 3.16 | Incêndio no Parque Nacional de Brasília - queimada e destruição ambiental Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 156 acúmulo de serapilheira durante este período promove a ocorrência de incêndios. Aqui o fogo também se constitui como elemento natural, exercendo as mesmas funções descritas para as savanas (Seção 2). O Cerrado é, atualmente, palco de uma grande expansão agropecuária (abrigando o maior rebanho bovino brasileiro, muitas vezes sem as devidas medidas de conservação e manejo das terras). O domínio dos Cerrados possui uma ampla faixa transicional, que resulta em diferentes sistemas biológicos. Cabe ressaltar, entre eles, os encontrados nas planícies aluviais pantaneiras, no sul do estado do Mato Grosso e do Mato Grosso do Sul, onde podem ser reconhecidos vários tipos de ecossistemas. Dadas as peculiaridades do local, e a sua complexidade de ecossistemas, é muito comum esta região ser classificada como um bioma separado do Cerrado, chamado de Pantanal. A devastação ambiental deste bioma só é menor do que o observado na Mata Atlântica, sendo estimado que áreas antrópicas já ocupem cerca de 40% do total, além de muitos remanescentes com vários níveis de perturbação. Para saber mais, acesse: <http://www.mma.gov.br/biomas/cerrado/mapa-de-cobertura-vegetal>). Restam pouquíssimos exemplos de ecossistemas dos cerradões [...]. Além de conviver com alguns dos piores solos do Brasil intertropical, a vegetação dos cerrados conseguiu a façanha ecológica de resistir às queimadas, renascendo das próprias cinzas, como uma espécie de fênix dos ecossistemas brasileiros. Não resiste, porém, aos violentos artifícios tecnológicos inventados pelos homens ditos civilizados (AB´SABER, 2003, p. 43). Comparando as descrições dadas na seção 3.2 e nesta, podemos dizer que todo Cerrado é uma Savana, e que toda Savana é um Cerrado? Confira sua resposta no link: <http://ecologia.ib.usp.br/cerrado/questionario.htm>. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 157 3.2.3 Domínio dos Mares de Morros Domínio das regiões serranas, tropicais úmidas, ou dos mares de morros extensivamente florestados, abrangendo uma área de cerca de 650 mil quilômetros quadrados, onde encontra-se concentrada a maior parte da população brasileira, é também conhecido como Domínio Tropical Atlântico (NÓBREGA JÚNIOR, 2011). Está associado ao Bioma Mata Atlântica, caracterizado como o segundo complexo de florestas tropicais biodiversas brasileiras. É constituído, em grande parte, por relevos acidentados e variados entre si, com altitudes de 2 a acima de 1100m de altitude ao nível do mar, com presença de morros arredondados e serras íngremes, como as escarpas da Serra do Mar, além de alguns chapadões florestados. Presença marcante da mamelonização, processo conhecido no cinturão das terras intertropicais, definido como “um conjunto de processos fisiográficos suficientemente capaz de "arredondar" as vertentes de rochas cristalinas até o nível de uma feição geométrica policonvexa” (AB'SÁBER; MARIGO, 2009, p. 53). A proximidade do oceano está relacionada à umidade e à temperatura, e como o domínio abriga tanto baixas até médias latitudes, podem ser encontrados desde climas tropicais, tropical de altitude e subtropical. Em comum, todos eles apresentam ausência de uma estação seca muito severa ou longa, com precipitações anuais entre 1500 a 4000 mm, e temperaturas não muito baixas, com médias entre 20 a 24°C (NÓBREGA JÚNIOR, 2011). A área core localiza-se nas regiões serranas granítico-gnáissicas cobertas pela floresta tropical úmida (floresta ombrófila densa; floresta atlântica), relacionadas a um clima quente e carregado de umidade que chega do oceano. As condições climáticas são propícias a uma decomposição acentuada das rochas, formando solos com profundidade de 3 a 8m até 40 a 60m, exceto nos locais de afloramentos de rochas, “pães de açúcar”, espinhaços e nos “mares de pedra”. Fonte: Schinke (2012) Figura 3.17 | Serra da Bocaina - Vista do Pico do Gavião Observe a fisionomia arredondada dos morros, típica deste domínio Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 158 A Floresta Atlântica pode ser considerada como a mais rica do mundo em diversidade de árvores por unidade de área, sendo já registrado o número de 454 espécies por hectare numa área no sul da Bahia, superando o recorde da Floresta Amazônica (no Peru), que foi de 300 espécies por hectare. Só para ter uma noção comparativa, nas florestas de clima temperado são estimadas menos de 30 espécies arbóreas por hectare (MOURA, 2006). Para aprofundar seus estudos e conhecer a legislação específica da Mata Atlântica, acesse: <http://www.mma.gov.br/estruturas/202/_arquivos/ folder_legislao_mata_atlantica.pdf>, e <http://www.ufal.edu.br/usinaciencia/multimidia/livros-digitais- cadernos-tematicos/A_Mata_Atlantica_em_Alagoas.pdf>. Além dos ecossistemas inseridos no domínio de mares de morros, também são reconhecidas diversas faixas de transição e contato existentes entre os outros distintos domínios de natureza do Brasil, resultando em uma grande variedade de biotas (comunidades biológicas). Podemos citar como ecossistemas associados, por exemplo, nas planícies sedimentares de deposição marinha, os manguezais, localizados nos estuários, recortes de lagunas e na foz dos rios que chegam ao mar influenciados diretamente pelas marés, as restingas. A vegetação de mangue desenvolve-se nos estuários, recortes de lagunas e na foz dos rios que chegam ao mar, sob um substrato instável, com baixa quantidade de oxigênio, recebendo diretamente a influência das marés. Dadas estas condições adversas, a comunidade arbórea é de baixa diversidade (sendo reconhecidas três ou quatro dominantes), e possui adaptações, como glândulas nas folhas para expelir sais, raízes que permitem a sua fixação e/ou sua respiração. As restingas ficam estabelecidas em solos muito arenosos, instáveis, pobre em nutrientes, e às vezes com grande quantidade de sal. Podem ser reconhecidos diversos tipos de restinga com comunidades florísticas e estruturalmente diferenciadas, que dependem, em grande parte, da distância do oceano e da variação do nível do lençol freático, que condiciona distintas umidades do solo. Pela sua disposição norte-sul - do Amapá ao Rio Grande do Sul –, e por variações setoriais de seus ecossistemas, a zona costeira atlânticado Brasil pode ser considerada como um Domínio de natureza. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 159 No interior, onde o clima possui duas estações bem definidas (uma mais seca e outra mais úmida), encontramos as florestas estacionais (Floresta Tropical Sazonal), sob solos que podem ser bem férteis, e manchas de cerrado, especialmente em São Paulo e norte de Paraná, subdomínio dos chapadões florestados. Nos planaltos mais altos (em geral, maior que cerca de 600m de altitude), como em Campos de Jordão e Bocaina, localizam-se as matas de araucária, as quais iremos descrever adiante como um domínio próprio. Nos topos das serras, sobre os solos rasos e afloramentos rochosos, ocorrem os campos rupestres com vegetação predominantemente herbácea, como cactos e outras plantas adaptadas às condições de alta luminosidade e temperatura, ventos constantes e falta de solo orgânico. Dado seu histórico de ocupação desde a colonização (para a extração de pau- brasil, plantio de cana-de-açúcar e depois café) até recente (urbanização, além da agropecuária), o bioma Mata Atlântica encontra-se altamente reduzido e fragmentado, contando já com 71% de áreas antrópicas, sendo que apenas cerca de 7% estão bem conservados em fragmentos acima de 100 hectares. Saiba mais em: <http://www. mma.gov.br/biomas/mata-atlantica>. Você sabe o que são Hotspots? São áreas prioritárias para conservação, ou seja, que possuem uma alta biodiversidade, rica em espécies endêmicas, e que estejam com sua vegetação original altamente ameaçada. No Brasil, encontram-se dois hotspots: Mata Atlântica e Cerrado. Aprofunde-se no assunto acessando: <http://www.seer.ufu.br/ index.php/caminhosdegeografia/article/viewFile/15700/8881>. Neste domínio, devido às suas características de clima úmido e relevo acidentado, são encontrados os maiores índices de deslizamentos de terras, colocando em risco a vida de moradores, em decorrência da associação de chuvas abundantes e relevo acidentado, condições que são agravadas pelo desmatamento de encostas e ocupações irregulares. Você considera estas tragédias como um fenômeno imprevisível? O que poderia ser feito para que estes desastres fossem impedidos? Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 160 Agora, vamos descrever os dois domínios extratropicais brasileiros. Você sabe quais são? Eles são caracterizados, principalmente, por uma discreta perda da tropicalidade, que reflete, especialmente, em relação às temperaturas médias mais baixas e à maior frequência de temperaturas negativas (NÓBREGA JÚNIOR, 2011). 3.2.4 Domínio das Araucárias (Domínios dos Planaltos de Araucárias) Situado no sul do país, em regiões de clima subtropical úmido, desde o Paraná até o norte do Rio Grande do Sul, com altitudes elevadas variando entre 800 a 1300m (podendo ser citado como um dos aspectos mais relevantes para sua distinção do domínio dos Mares de Morro), abrangendo cerca de 400 mil quilômetros quadrados. Na classificação do IBGE (2004), a área deste domínio está incluída junto ao bioma Mata Atlântica. A precipitação anual é elevada (entre 1200 a 1800 mm) e relativamente bem distribuída ao longo do ano, as temperaturas médias podem variar de 14 a 22°C, sendo que no inverno podem ocorrer geadas ou mesmo, eventualmente, nevar nos setores mais elevados. Este tipo climático se estende para os domínios das Pradarias (NÓBREGA JUNIOR, 2011). Este domínio da natureza é caracterizado por grandes pinheiros (Araucaria angustifolia), que podem atingir mais de 35m de altura, emergentes acima de uma mata subtropical de alta biodiversidade, sendo as espécies mais conhecidas o chá- mate (Ilex paraguariensis), diversas canelas e o pinheiro-bravo. Sua área mais típica coincide com o planalto basáltico sul-brasileiro, do Paraná ao Rio Grande do Sul. Fonte: Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AraucariasPiraquara.jpg>. Acesso em 21 ago. 2015. Figura 3.18 | Remanescente da mata de araucária em Piraquara, PR Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 161 Os planaltos são cobertos com matas de araucária (também chamadas de Floresta Ombrófila Mista), em mosaicos com pradarias mistas (vegetação campestre pontilhadas pelos bosques de araucárias), especialmente em elevadas altitudes (como nos campos de Lages e de Ponta Grossa), e matas de galerias nas encostas. Também ocorrem enclaves de cerrados no norte do Paraná (em Campo Mourão) e na depressão periférica paulista (entre Pirassununga e Sorocaba). A Floresta de Araucária é considerada como uma floresta ombrófila, porque encontra-se em clima de regime chuvoso, sem estação seca muito severa. O termo mista é porque compõe-se tanto de espécies de angiospermas (plantas que produzem flores e frutos) como de gimnospermas, grupo a que pertence a araucária e outras espécies presentes nestas florestas, como o pinheiro bravo. As florestas de araucárias estão praticamente extintas, devido, inicialmente, à extração de madeiras de excelente qualidade, por exemplo, da araucária, canelas e imbuia, e atualmente, pela expansão agrícola (soja e trigo). 3.2.5 Domínio das Pradarias Situado no extremo sul do Brasil, no estado do Rio Grande do Sul, onde o relevo é plano a levemente ondulado - também conhecido como domínio das coxilhas (relevo com suaves ondulações), região das campinas meridionais, Campanha Gaúcha e Pampas -, conta com aproximadamente 80 mil quilômetros quadrados. Encontra-se em zona tipicamente temperada quente, subúmida, com frequência de frentes polares e temperaturas negativas no período do inverno, apresentando as maiores amplitudes térmicas no país. A vegetação campestre é característica deste domínio, sendo composta de plantas herbáceas (ervas, gramíneas) e pequenos arbustos. Podem ser observados outros ecossistemas associados, como os banhados (áreas de elevada umidade do solo durante o ano todo), os buritizais (com o predomínio destas palmeiras) e as formações rupestres (nos afloramentos rochosos). Também existem ecossistemas florestais, tais como do tipo de floresta ombrófila densa e mista, floresta estacional decidual (com muitas árvores que perdem suas folhas no período de seca) e as matas ciliares ao longo dos rios. O domínio das pradarias apresenta distintos tipos de solo associados à decomposição de rochas basálticas, sedimentares (areníticas) e aos depósitos aluviais ao longo dos rios; são mais ou menos férteis, em geral, poucos profundos (NÓBREGA JÚNIOR, 2011). As condições edáficas da região influenciam fortemente na formação O termo “pampa” é de origem indígena, que significa “região plana”. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 162 dos campos, mais até do que as condições climáticas. As pastagens para criação de animais (tradicionais na região desde a sua colonização) e os incêndios não permitem o estabelecimento da vegetação arbustiva/arbórea, como se verifica em vários trechos da área de distribuição dos Campos do Sul. A principal ameaça está relacionada à progressiva introdução e expansão das monoculturas (agrícolas e silviculturais, como o reflorestamento de Pinus) e das pastagens com espécies exóticas, que têm levado a uma rápida degradação das suas paisagens naturais. Estima-se que, atualmente, cerca de 50% do bioma sejam ocupados por áreas antrópicas (MMA, 2015). Algumas regiões passam pelo processo de arenização, semelhante ao de desertificação encontrado na Caatinga, mas com origens diferentes, como você pode conhecer acessando: <http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2010/10/proximo-alvo- desertificacao>. Acesso em: 11 nov. 2015. Saiba mais sobre as pradarias pampeanas nos links: <http://www.mma. gov.br/biomas/pampa> e <http://www.mma.gov.br/estruturas/chm/_ arquivos/campossulinos_parte1_14.pdf>. Acesso em: 11 nov. 2015. 1. Um dos aspectos característicos dos domínios de Cerrado e Caatinga é a presença de uma vegetação com aspectos xeromórficos. No entanto, podemosafirmar que a vegetação de Caatinga é xerófita, enquanto a do Cerrado não. Explique. 2. Em alguns domínios, o fogo pode ser considerado como um elemento natural da paisagem. Quais são estes domínios e quais são as funções ecológicas do fogo natural? Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 163 Nesta unidade foram abordados: - As concepções de termos correlatos, como ecossistemas, biomas e domínios, sendo os dois últimos muito utilizados para classificar distintas regiões fitogeográficas. Tanto os biomas quanto os domínios são caracterizados pelo clima, relevo e vegetação predominante, e são compostos por diversos ecossistemas. - Caracterizamos os principais biomas terrestres mundiais, a saber: tundra, taiga, floresta temperada (decídua e pluvial), campos temperados e tropicais (pradarias e savanas), chaparral (e bosques esclerófilos), florestas tropicais (úmidas e sazonais), caatinga e deserto. - Caracterizamos os seis domínios morfoclimáticos e fitogeográficos brasileiros: Amazônico, Mares de Morro, Cerrado e Caatinga (domínios tropicais), e das Araucárias e das Pradarias (domínios extratropicais), e comentamos sobre as faixas de transição. - Identificamos que o Brasil possui a maior floresta tropical do mundo e a mais biodiversa – a Floresta Amazônica -, e conta com dois hotspots – locais de elevada diversidade e endemismo, e por outro lado, altamente ameaçado, portanto, prioritários para a conservação: a Mata Atlântica (floresta com maior diversidade arbórea por hectare do mundo) e o Cerrado. Caro aluno, vamos encerrar esta Unidade com os dizeres de Aziz Ab’Sáber, em sua obra "Domínios da Natureza no Brasil: Potencialidades Paisagísticas" (2005): Todos os que se iniciam no conhecimento das ciências da natureza – mais cedo ou mais tarde, por um caminho ou por outro – atingem a ideia de que a paisagem é sempre uma herança. Na verdade, ela é uma herança em todo o sentido da palavra: Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 164 herança de processos fisiográficos e biológicos, e patrimônio coletivo dos povos que historicamente as herdaram como território de atuação de suas comunidades (AB´SABER, 2003, p. 9). Procure conhecer os principais impactos que o homem vem provocando nos domínios morfoclimáticos brasileiros em decorrência do mau uso das potencialidades de cada um, e quais alternativas podem ser concebidas para evitar ou minimizar tais impactos socioambientais. Considerando a atual exploração territorial nos distintos domínios brasileiros, qual será a herança que iremos deixar para as futuras gerações? 1. “A Mata Atlântica é formada por um conjunto de florestas, restingas, manguezais e campos de altitude, que se estendiam originalmente por 17 estados do território brasileiro. Hoje os remanescentes de vegetação nativa estão reduzidos a cerca de 22% de sua cobertura original e encontram-se em diferentes estágios de regeneração” (Adaptado de: <http:// www.mma.gov.br/biomas/mata-atlantica>). Acesso em: 11 nov. 2015. De acordo o texto e o conteúdo da seção, assinale a alternativa correta: A. A “Mata Atlântica” refere-se a um bioma composto por vários ecossistemas. B. As restingas, os manguezais e os campos de altitudes referem-se a diferentes biomas encontrados no Brasil. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 165 2. Cerca de 1/3 das terras emersas do globo, isto é, 50 milhões de quilômetros quadrados, ou aproximadamente seis vezes a dimensão do Brasil, apresentam condições de aridez e aí vivem 1 bilhão de habitantes ou 20% da humanidade. As regiões hiperáridas, ou de aridez absoluta, correspondem a 4% desse total (Fonte: CONTI, José Bueno. O conceito de desertificação. CLIMEP: Climatologia e estudos da paisagem, Rio Claro, SP, v. 3, n. 2, p. 42, 2008). Sobre o(s) bioma(s) que ocupa(m) as regiões hiperáridas do planeta, é correto afirmar que: A. É classificado como deserto, onde a pluviosidade anual é, em geral, menor que 250 mm, distribuída de forma irregular. Também possui uma elevada amplitude térmica, com altas temperaturas durante o dia e negativas à noite. Possui uma vegetação bem ínfima, com presença de cactos, agaves, alguns arbustos e herbáceas. B. É classificado como bosque esclerófilo, caracterizado por arbustos e árvores espinhosas, como os cactos, e presença de plantas leguminosas, as quais possuem associação simbiótica com bactérias (chamadas de rizóbio) que fixam o nitrogênio atmosférico no solo. C. É chamado de deserto, os quais estão distribuídos em diferentes continentes, em regiões que são sempre muito quentes, mesmo durante o período noturno, com ocorrência irregular de uma baixa precipitação. A árvore predominante é o baobá. D. Podem ser encontrados dois tipos de biomas, o deserto e o chaparral, ambos com médias anuais de precipitação menor que 500 mm, e caracterizados por uma vegetação herbácea. Enquanto o primeiro fica situado nos trópicos quentes, o segundo localiza-se em regiões temperadas, com presença de um inverno bem rigoroso. C. As comunidades vegetais encontradas em estágio inicial de regeneração são chamadas de climácicas, ou seja, encontram- se no clímax climático. D. Devido à sua baixa cobertura de vegetação nativa original, a Mata Atlântica não pode mais ser considerada como um bioma, elevada atualmente ao status de domínio, apenas. E. As espécies arbóreas são as formas de vida predominantes nas comunidades pioneiras da Mata Atlântica, onde a vegetação atinge seu máximo de desenvolvimento. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 166 3. Muitas áreas onde se concentram os biomas mais biodiversos do planeta, as florestas tropicais, possuem solo com baixa fertilidade. Que aspecto funcional relacionado aos processos ecológicos permite que estes solos comportem exuberantes e produtivas formações? 4. Sobre os domínios fitogeográficos expostos, analise as afirmativas a seguir e e assinale a alternativa correta. I. A área “1” representa o Cerrado, situado em regiões de clima relativamente úmido, mas com uma estação seca rigorosa. Os solos são, em geral, muito pobres, e com muito alumínio, o fogo é um elemento natural. A vegetação é xeromórfica. E. Podem ser encontrados dois tipos de biomas, o deserto e a caatinga, ambos com médias anuais de precipitação variando entre 300 e 700 mm. Enquanto os primeiros são encontrados apenas em regiões temperadas, muito frias, os segundos ficam nos trópicos quentes, e, por isso, podem desenvolver uma vegetação florestal. Analise o mapa a seguir que apresenta os domínios morfoclimáticos e fitogeográficos brasileiros, bem com suas faixas de transição (segundo AB´SABER, 2003), e responda às questões 4 e 5: Fonte: Disponível em: <http://www.geografiaparatodos.com.br/index.php?pag=capitulo_14_dominios_ morfoclimaticos_e_questao_ambiental_no_brasil>. Acesso em: 11 nov. 2015. Araucárias Campos Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 167 5. Assinale a alternativa que apresenta corretamente os domínios e seus respectivos aspectos marcantes: A. Na faixa de transição do domínio Mares de Morros (1) com os países vizinhos, encontramos o Pantanal Matogrossense, que é a maior planície inundável do planeta e está localizado no centro da América do Sul. B. Os biomas correspondentes aos domínios Amazônico e de Mares de Morros são considerados como hotsposts, ou seja, áreas prioritárias à conservação por abranger as florestas mais biodiversas e extensas do planeta. C. O domínio da Caatinga (2) localiza-se no semiárido nordestino, onde os rios são intermitentes, os solos são pedregosos com baixa quantidade de matéria orgânica e a vegetação é xerófita. D. O domínio das pradarias localizadas no centro-oeste do país, em clima com duas estações bem definidas, é comumente denominado de Pampas ou Campanhas gaúchas. E. A área core do domínio das Araucárias fica localizada apenas no Estado do Rio Grandedo Sul, sendo caracterizada por bosques homogêneos de Araucária (chamado de pinheiro do Paraná) e de outras coníferas, como o Pinus. II. Os campos, também chamados de pradarias ou pampas, e o domínio das Araucárias, são os únicos em zonas subtropicais do país, sendo caracterizados pela presença de uma estação muito fria, que impede o desenvolvimento de vegetação florestal. III. O domínio de mares de Morro abriga a floresta tropical úmida, conhecida como Mata Atlântica, considerada como a de maior diversidade por unidade de área do mundo. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s): A. I. B. I e II. C. II. D. I e III. E. III. Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 168 Biomas terrestres e domínios biogeográficos do Brasil U3 169 Referências AB'SÁBER, Aziz N. Províncias geológicas e domínios morfoclimáticos no Brasil. Geomorfologia, São Paulo, n. 20, p. 1-26. 1970. AB'SÁBER, Aziz N. Os domínios de natureza no Brasil: potencialidades paisagísticas. São Paulo: Ateliê Editorial, 2003. 144p. AB’SÁBER, Aziz N.; MARIGO, Luiz C. Ecossistemas do Brasil/Ecosystems of Brazil. São Paulo: Metalivros, 2009. 300p. 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As concepções sobre a Biodiversidade serão apresentadas por meio das formulações estipuladas por biogeógrafos, assim como os elementos que permeiam as políticas públicas e conferências internacionais que proporcionaram os alicerces para que possamos compreender os demais segmentos, como o ambientalismo e os princípios da sensibilização e consciência ambiental. No decorrer desta seção iremos conhecer os potenciais ambientais Seção 1 | Biodiversidade: da norma à forma Seção 2 | Conservação e manejo de ecossistemas Objetivos de aprendizagem O escopo central desta unidade visa contemplar nossos estudos no entendimento sobre a Biodiversidade como um elemento basal para fundamentação dos ecossistemas, e, assim, apresentar os meios e as formas de conservação destes ambientes sob o ponto de vista da relação sociedade e ambiente. Para tal, buscamos realizar abordagens direcionadas que contemplem tanto a fundamentação dos conceitos atribuídos à unidade como as políticas públicas envolvidas nas concepções de conservação e manejo dos ecossistemas. Guilherme Alves de Oliveira Unidade 4 Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 172 que permeiam os critérios de preservação e conservação de ecossistemas no Brasil de sua norma à forma. A expressão máxima dos critérios que trabalharemos em primeira instância incumbe as Unidades de Conservação como um dos principais elementos que estimulam o manejo de ecossistemas e a Biodiversidade. No que circunda os estudos biogeográficos, realizaremos uma análise por um viés crítico que evidencie as principais potencialidades e fragilidades desta forma de manejo de ecossistemas, aplicando concepções teóricas, como a Biogeografia de Ilhas, para conceber como a biodiversidade e os sistemas naturais se desenrolam em suas dinâmicas ecológicas naturais nestes ambientes de conservação. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 173 Introdução à unidade Compreender as dinâmicas naturais e a Biodiversidade sempre foi, e ainda é, uma das tarefas mais complexas inerentes a qualquer ramo das Ciências Naturais e da Terra. Não obstante, a Biogeografia se incumbe em buscar meios capazes de contribuir para um panorama do entendimento das dinâmicas naturais sob uma perspectiva multilateral e integradora, avaliando as potencialidades e as fragilidades dos ambientes e auxiliando na tomada de decisões e no próprio manejo do ambiente com a finalidade de desenvolver uma acuidade ambiental e sustentável tanto pelo viés natural quanto para com a sociedade. E sob esta perspectiva buscamos direcionar nossos estudos no que circunda a manutenção da Biodiversidade e a conservação e manejo de Ecossistemas. Entretanto, para compreendermos as complexidades que permeiam o direcionamento dos nossos estudos, devemos primeiramente realizar um desenvolvimento teórico-funcional para ampliarmos os campos de análise sob a amplitude das dinâmicas ambientais. Para tal, procuramos realizar umaabordagem inicial que contemple o conceito da Biodiversidade de sua norma à forma, entendendo pelo viés teórico as suas definições e delineamentos, fundamentais para uma análise sobre o que é a Biodiversidade na prática e como esta se expressa diante das dinâmicas naturais. Em decorrência da amplitude dos campos de definições e práticas acerca da Biodiversidade, compreenderemos sob a ótica do Ambientalismo e Conservacionismo, a representatividade destes e o desenvolvimento ideológico diante das fragilidades ambientais e os primeiros indícios expressos através das conferências mundiais sobre o meio ambiente, atuando no campo de formulações e propostas de manejo ambiental que adotamos hoje no cenário ambiental do país. No decorrer da unidade iremos também compreender segmentos fundamentais para o manejo de ecossistemas sob a perspectiva da corrente biogeográfica da Biogeografia de Ilhas, compreendendo suas potencialidades para a formulação e manutenção dos parâmetros de conservação ambiental adotados pelas Unidades de Conservação. Por fim, temos como principal escopo compreender como as dinâmicas político- administrativas atreladas aos segmentos da Ciência biogeográfica podem contribuir para uma melhor acuidade ambiental sob a perspectiva da proposta de um ambiental sustentável e harmônico, tanto para a sociedade quanto para a natureza. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 174 Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 175 Seção 1 Biodiversidade: da norma à forma 1.1 O conceito de biodiversidade O escopo desta seção está direcionado para um desenvolvimento das concepções sobre a Biodiversidade por uma ótica regida pelos conceitos da Biogeografia e das fundamentações das definições elencadas por ciências afins, tomadas pela caracterização da Biodiversidade e registradas em documentos, laudas e obras de caráter científico no Brasil. A designação e o desenvolvimento de nossa abordagem se fazem necessários, uma vez que, ao buscarmos compreender os elementos de conservação e manejo de ecossistemas, é fundamental conhecer em primeira instância os atributos e discernimentos sobre Biodiversidade. Uma vez que já fomos apresentados à compreensão dos elementos fundamentais que propiciam a Biodiversidade nas unidades anteriores, buscaremos nesta seção delimitar o conceito adotado por órgãos públicos como o Ministério do Meio Ambiente (MMA). Sendo assim, nesta seção, iremos ampliar os conhecimentos acerca da Biodiversidade por um viés biogeográfico, buscando compreender a Biodiversidade em sua norma conceitual até os componentes de sua forma evidenciada pela perspectiva de biogeógrafos, da gestão pública brasileira e do Ambientalismo. Com o alicerce teórico construído até a presente unidade, podemos constatar que, para compreender a Biodiversidade, devemos nos inteirar sobre uma gama de fatores e dinâmicas que proporcionam o entendimento deste segmento como um todo. Ao pensarmos sobre a ótica biológica, a Biodiversidade é evidenciada como uma dinâmica dos processos de seleção natural, das cargas genéticas transpostas por hereditariedade a indivíduos de uma mesma espécie. Já sobre uma perspectiva geográfica, podemos escalar a Biodiversidade como um reflexo biótico da atuação de fatores limitantes da distribuição das espécies ante os condicionantes como as barreiras geográficas, o clima, o solo e outros atributos deste segmento interpretativo. Mas como devemos interpretar e conceber a Biodiversidade no âmbito da Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 176 Biogeografia? Se analisarmos os conceitos apresentados pela Convenção da Diversidade Ecológica (CDB) disposta pelo Ministério do Meio Ambiente no Brasil, podemos nos dirigir ao entendimento da Biodiversidade. Este documento nos traz como fundamentação os seguintes apontamentos: Sobre os pressupostos da Convenção da Diversidade Ecológica, podemos compreender o conceito de Biodiversidade como toda a variedade dos seres vivos presentes em determinado espaço geográfico, incluindo as relações e fundamentações dos ecossistemas, bem como as espécies animais que fazem parte deste. No sentido da Biogeografia, a Biodiversidade pode ser interpretada como uma dinâmica fundamental para a formulação da Biocenose. A Biocenose, por definição, se institui pelo “[...] Conjunto de numerosos organismos de espécies diferentes em contínua interação entre si” (VIADANA, 1985, p. 43). Sendo assim, podemos compreender pela perspectiva da Biocenose a relação e interação entre seres vivos distintos capazes de criar um determinado ecossistema. Na perspectiva da Biogeografia, podemos nos embasar sobre os apontamentos de Troppmair (2004) ante a interação da Biocenose para com o desenvolvimento de ecossistemas em: Neste contexto, devemos conceber o ser humano como um dos componentes intrínsecos nos campos da Biocenose, Biodiversidade e do próprio Ecossistema. Tal Diversidade biológica significa a variabilidade de organismos vivos de todas as origens, compreendendo, dentre outros, os ecossistemas terrestres, marinhos e outros ecossistemas aquáticos e os complexos ecológicos de que fazem parte; compreendendo ainda a diversidade dentro de espécies, entre espécies e de ecossistemas (BRASIL, 2000, p. 9). [...] O estudo das interações, da organização, dos processos espaciais do presente e do passado, dando ênfase aos seres vivos que habitam determinado local: o biótopo. Como na ecologia, o objeto de estudo da Biogeografia também são os seres vivos, incluindo aí os seres humanos, quando vistos como participantes de uma Biocenose, portanto, integrante das cadeias tróficas e dependente das condições geoambientais (TROPPMAIR, 2004, p. 112). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 177 concepção nos auxilia a compreender que a influência do ser humano no meio ambiente pode ser expressa por relações harmônicas ou desarmônicas para com os demais seres vivos que constituem a diversidade biológica de um ecossistema, influindo também nas cargas dos impactos, benéficos ou adversos, oriundos da inferência antrópica nos meios naturais. A compreensão da Biodiversidade no campo da Ciência deve então salientar estes termos que abordamos, respeitando os critérios genéticos, de distribuição geográfica e organização dos seres vivos, incluindo sempre o ser humano sob a ótica da Biocenose e da formação de ecossistemas. Ante esta concomitância de elementos que circundam a definição de Biodiversidade, podemos destacar os apontamentos de Matos et al. (1999), afirmando que: Tais apontamentos direcionam o entendimento da Biodiversidade enquanto norma. Em paralelo, Solbrig (1991) define a Biodiversidade por uma relação de três elementos intrínsecos para qualquer análise ou pesquisa neste campo, destacando a interação entre a diversidade genética, taxionômica e funcional dos seres vivos. Ou seja, as associações entre estes três elementos fundamentam a Biodiversidade no que tange às cargas genéticas dos seres vivos, a taxionomia oriunda dos processos evolutivos e de adaptação natural ou artificial e a diversidade funcional expressa pelas relações ecológicas e fatores limitantes estudados em Biogeografia. Delimitamos então os componentes que são considerados fundamentais para a conceituação de Biodiversidade em sua norma; mas, e quanto à expressão prática destas circunstâncias que corroboram a forma? Para ampliarmos o conhecimento ante a expressão da Biodiversidade, devemos pensar nas conjunturas resultantes desta, e em primeira instância podemos destacar a Ecologia como um dos principais meios de expressão e forma da Biodiversidade. Seguindo os apontamentos de Odum (1985) que conceituam a Ecologia, podemos evidenciar segmentos de análise que fundamentam as bases da Biodiversidade pela práxis em: O termo diversidade engloba a organização biológica como um todo, abrangendo do nível molecular ao global. Então, teoricamente, a diversidadepode ser considerada como a quantidade e a distribuição da informação genética dentro da comunidade natural, podendo ser medida em diferentes níveis de complexidade, ou seja: diversidade genética, de espécies e de ecossistemas (MATOS et al., 1999, p. 3). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 178 A palavra ecologia deriva da palavra grega oikos, que significa 'casa' ou 'lugar onde se vive'. Em sentido literal, a ecologia é o estudo dos organismos 'em sua casa'. A ecologia define-se usualmente como o estudo das relações dos organismos ou grupos de organismos com o seu ambiente, ou a ciência das inter-relações que ligam os organismos vivos ao seu ambiente. Uma vez que a ecologia se ocupa especialmente da biologia de grupos de organismos e de processos funcionais na terra, no mar e na água doce, está mais de harmonia com a moderna acepção definir a ecologia como o estudo da estrutura e do funcionamento da natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela (ODUM, 1985, p. 4). Tais definições nos auxiliam na concepção de que a ecologia somente é capaz de ser expressa através da diversidade e das relações entre espécies e organismos vivos ou elementos abióticos presentes nas esferas da Litosfera, Atmosfera e Hidrosfera. Por meio da diversidade e interação destes elementos, podemos constatar a evidência de processos funcionais no ambiente, criando-se assim o vínculo entre a Biodiversidade e a Ecologia. A expressão final deste vínculo advém da formulação de ecossistemas, que contempla as relações ecológicas dos seres vivos em paralelo com a diversidade de organismos oriundos da Biodiversidade. Desta forma, podemos definir a Biodiversidade enquanto forma pela expressão das relações ecológicas em determinado ambiente, constituindo por fim a Biocenose. A Biogeografia se elenca então como uma ciência capaz de abarcar a Biodiversidade tanto em sua norma, pelos parâmetros científicos e o estudo aplicado em cada um de seus elementos, quanto pela forma, abarcando todo o conceito da Biocenose e os transpondo a uma caracterização geográfica do ambiente, formulando assim a Geobiocenose, conforme nos sugere Troppmair (2004). Por fim, a amplitude do diálogo acerca da Biodiversidade de sua norma à forma é dada como um parâmetro fundamental para iniciarmos os estudos acerca das especificações de outros conceitos amplamente abordados no estudo de Biogeografia, além de ser tratada como principal preceito para as formulações e práticas organizacionais de conservação do meio ambiente e dos ecossistemas. 1.2 Especificações dos conceitos: biodiversidade, bioma, ecossistema e biocenose Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 179 À primeira vista é comum nos confundirmos sobre a abordagem e significância dos conceitos de Bioma, Biodiversidade, Ecossistema e Biocenose. Neste sentido, por quanto mais similares estes conceitos possam parecer, eles apresentam uma grande discrepância tanto em sua composição analítica quanto em suas proporções geográficas. No intuito de compreendermos no decorrer desta unidade as relações de conservação e manejo de ambientes sobre as diretrizes públicas, devemos sumariamente listar e compreender cada um destes elementos e sua relação para com a Ciência biogeográfica no que circunda este campo do conhecimento. Para tal, listaremos cada um destes conceitos a modo de expor sumariamente cada condicionante capaz de expor a amplitude dos conceitos em um cunho biogeográfico, além de expor os critérios fundamentais que culminam na perspectiva pública e organizacional de conservação e manejo do ambiente pelo fator antrópico. No segmento de análise anterior, realizamos um aprofundamento sobre a Biodiversidade de sua norma à forma. Pautado nos segmentos de definição supracitados e expostos através dos apontamentos de Troppmair (2004), Matos et al. (1999), Odum (1985) e a Convenção de Diversidade Ecológica (CDB), buscaremos aqui somente sintetizar as ideias acerca da definição do conceito. A Biodiversidade pode ser definida como a interação dos elementos de cargas genéticas e hereditariedade em paralelo com os processos evolutivos de seleção natural das espécies e das relações ecológicas nas quais estas espécies estão envolvidas. Por estes apontamentos, podemos também nos dirigir sobre a abordagem desta temática com olhares atentos à dinâmica de alteração da Biodiversidade. Se por um lado consideramos que as relações ecológicas são um dos elementos fundamentais para o desenvolvimento da Biodiversidade, as alterações do ambiente atuam diretamente nas relações ecológicas fundamentais para a manutenção da Biodiversidade, desenvolvendo então uma necessidade de redução de impactos e conservação do meio ambiente para um melhor incremento e estabilidade da diversidade dos seres vivos em determinado ambiente. 1.2.1 A Biodiversidade Você já imaginou por um instante as ações que nós, enquanto seres humanos, desenvolvemos para com o meio? Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 180 É notório que a história e o desenvolvimento da humanidade estão marcados pela contínua alteração do ambiente e, consequentemente, afetando a Biodiversidade. Ante este questionamento, reflita sobre as maneiras individuais na qual você, enquanto indivíduo, desempenha para com o meio. Para auxiliar a reflexão é indicada a leitura do artigo “Ser Humano e os Problemas Ambientais”, disponível em <http://www.revistaea. org/artigo.php?idartigo=1296> - acesso em 22. ago. 2015. Podemos definir este conceito através dos critérios apresentados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em seu respectivo domínio, destacando o seguinte segmento: Sendo assim, o Bioma em sua definição é dado como uma associação dos seres vivos e características naturais referenciadas em uma escala geográfica de similaridade que abrange uma determinada diversidade biológica de acordo com a atuação dinâmica dos fatores limitantes para a distribuição de espécies em determinada região. Neste sentido, podemos então observar a presença de biomas similares em nosso planeta, todavia, as características dos fatores limitantes atuam como um elemento crucial para a presença e distribuição geográfica de determinados seres vivos, como os biomas polares e de tundra possuem características similares no que diz respeito à atuação do clima e vegetação, mas as distribuições das espécies estão ligadas a outros fatores limitantes, fazendo com que seres vivos, como os ursos polares (Ursus maritimus), sejam animais respectivos do Polo Norte, enquanto os pinguins (Família Spheniscidae) sejam respectivos do Polo Sul, apesar de compartilharem características similares em seus respectivos biomas. Logo, a caracterização dos biomas advém dos elementos similares que os compõem, frisando assim que em sua definição deve-se primeiramente pensar no 1.2.2 O Bioma Conjunto de vida (vegetal e animal) definido pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e histórias compartilhadas de mudança, resultando em uma diversidade biológica pronta (IBGE, 2004). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 181 Como frisado anteriormente, definimos o conceito de ecologia pautado nos apontamentos de Odum (1985), tais formulações acerca do conceito de ecologia são fundamentais para associarmos os elementos que definem os Ecossistemas. Se buscarmos uma definição concisa sobre o conceito de ecossistema, comumente iremos nos deparar com apontamentos similares aos do IBGE (2004), definindo o ecossistema como um “Sistema Integrado e autofuncionante que consiste em interações dos elementos bióticos e abióticos e cujas dimensões podem variar consideravelmente” (IBGE, 2004). Todavia, com o escopo de definirmos o conceito a partir de uma ótica que elenque os elementos que o formulam, é válido ressaltarmos os apontamento de Pierre George (1974)salientados por AB’Saber (2009) em: Ambos os apontamentos nos demonstram uma concepção geral e específica dos elementos que designam um ecossistema como um critério intimamente vinculado com a interação dos seres vivos para com o ambiente. Ou seja, pode-se definir ecossistema como um conjunto das expressões destas interações entre os elementos bióticos e abióticos em uma porção do espaço no ambiente. A correlação dos elementos e a ideia da distribuição espacial do ecossistema enquanto conceito faz com que este seja usualmente confundido com os elementos conceituais de definição do Bioma. Para que possamos ir na contramão deste erro comum, devemos conceber a distinção da escala e as proporções geográficas que 1.2.3 O Ecossistema contexto espacial e geográfico que proporciona o seu desenvolvimento, ressaltando que a diversidade biológica dos seres vivos nos biomas está relacionada a elementos externos de desenvolvimento e distribuição biogeográfica das espécies. O ecossistema é uma unidade estrutural da biosfera. Ele é constituído por uma parte do espaço emerso ou aquático, o qual apresenta um caráter homogêneo, do ponto de vista topográfico, microclimático, botânico, zoológico, hidrológico e geológico. O sentido de um ecossistema decorre de uma série de ciclos, o energético como o da luz solar, da água, ciclo dos componentes múltiplos, ciclo do ozônio e do carbono. A hierarquização dos seres viventes se dá em função de seu tipo de alimentação, formando a chamada cadeia trófica ou alimentar (GEORGE, 1974 apud AB’SABER, 2009, p.22). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 182 definem um Bioma e um Ecossistema. Tal qual nos fomenta Viadana (1985), os biomas possuem uma grande escala espacial e até mesmo uma distribuição geográfica dada pela generalização de características bióticas e abióticas em determinadas regiões, salientando assim a escala regional como atributo geográfico para a delimitação de um Bioma. Já os ecossistemas não se atêm a este atributo de escalas, podendo assim se expressar sob diferentes proporções espaciais. Por definição, os ecossistemas têm como resolução a interação entre organismos em uma respectiva dimensão espacial. Ante este contexto pode-se entender o Bioma como um conjunto de ecossistemas em diferentes proporções, sendo assim a distinção entre Bioma e ecossistema em um estado de clímax ecológico, onde há uma estabilidade nas relações e interações dos organismos bióticos e abióticos no sistema (AB’SABER, 2009). O emprego do termo Biocenose é comumente utilizado para enfatizar a dinâmica de um ecossistema, ou, muitas vezes, é ressaltado como um segmento mais complexo aplicado como sinônimo de ecossistema. Entretanto, a Biocenose se diferencia dos conceitos que definem o ecossistema por se pautar como a interação de organismos de diferentes espécies em determinado espaço, tal qual nos sugerem Viadana (1985) e Troppmair (2004). Além das definições propostas acerca das dinâmicas que instituem a Biocenose, para distinguirmos este conceito do ecossistema e o destacarmos enquanto um importante elemento nos estudos biogeográficos, devemos conhecer primeiramente a amplitude da Biocenose em sua terminologia. Se, por um lado, as definições apresentadas sobre Biocenose e Ecossistema apresentem certa similaridade quando analisamos o destaque dado pela “interação entre os organismos”, entretanto, um critério importante e fundamental da Biocenose é a sua estruturação pelo Biótopo. Por definição, o Biótopo se refere a “[...] uma área geográfica de superfície e volume variáveis, submetida a condições cujas dominantes são homogêneas" (PERES, 1968, p. 42). Nesta perspectiva, encaramos o Biótopo como o ambiente físico, detentor das características abióticas fundamentais para a interação dos seres vivos vinculados ao conceito e definição de Biocenose. A relevância do conceito de Biótopo para a Biocenose é o critério fundamental que a distingue do conceito de ecossistema (VIADANA, 1985). Por esta afirmação, podemos salientar que o estudo do espaço geográfico em suas características 1.2.4 A Biocenose Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 183 determina a Biocenose, que, quando associada ao Biótopo e sua dinâmica geográfica e espacial, pode ser interpretada como Geobiocenose (TROPPMAIR, 2004). Ante esta dinâmica espacial, a Geobiocenose pode ser correlacionada da seguinte maneira: “Geobiocenose é o ecossistema do ecólogo e biólogo, mas numa perspectiva horizontal, onde seu foco é a distribuição e a dinâmica da organização espacial abrangendo os elementos bióticos e abióticos” (TROPPMAIR, 2004, p. 5). Se partirmos de uma análise integrada diante a todos os conceitos que discorremos até o presente momento, podemos realizar uma classificação dos conceitos para entendermos como estes interagem entre si. A Biocenose, por definição, atribui as características e a diversidade dos organismos vivos tal qual indicam os parâmetros da Biodiversidade. Neste segmento, a Biocenose se destaca por abranger o espaço geográfico no qual os seres vivos realizarão suas interações, designando-o como Biótopo. O Ecossistema é desenvolvido, então, por meio das relações da Geobiocenose entre os organismos vivos (bióticos) e os físicos (abióticos). Os Biomas, como já compreendemos anteriormente, podem ser compreendidos enquanto uma associação de Ecossistemas em um clímax (estabilidade) ecológico. Logo, podemos compreender que estes conceitos apresentados são distintos em suas essência e funcionalidade, porém são complementares no que diz respeito a uma hierarquização dos conceitos. Sendo assim, podemos compreender de maneira direta que a Biodiversidade é o elemento fundamental para qualquer nível de classificação de estudo (táxon) na Biogeografia, elencando assim a necessidade de compreendermos e distinguirmos cada um de seus elementos, para que no fim possamos contemplar e buscar novos meios de assimilar a complexidade ambiental. 1.3 O meio ambiente na perspectiva pública e organizacional Se realizarmos um breve levantamento histórico da tomada da perspectiva da Biodiversidade nos últimos séculos, teremos acesso a informações primordiais que indicam uma preocupação do ser humano para com os impactos que ocasionam a redução progressiva da Biodiversidade no planeta. Neste segmento, então, buscamos avaliar a perspectiva pública sobre o Meio Ambiente e a Biodiversidade por meio da análise do histórico, os principais marcos globais que fomentaram a organização e o manejo das políticas que conhecemos hoje. Podemos assegurar que a preocupação com a Biodiversidade no que circunda os elementos ambientais surgiu paralelamente com as concepções e sistemas políticos e organizacionais do Ambientalismo. Como marco histórico para as tomadas e discussões acerca desta problemática, tiveram início na década de 1960 importantes eventos com a participação de diversas nações que se uniram no intuito Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 184 de problematizar acerca da perspectiva ambiental, estabelecendo critérios e bases metodológicas para mitigar os impactos e tornar mais harmônica a relação entre sociedade e natureza. Tais eventos podem ser retratados através da Conferência Intergovernamental de Especialistas sobre as Bases Científicas para Uso e Conservação Racionais dos Recursos da Biosfera, também conhecida por Conferência de Paris (1968) e da Conferência de Estocolmo (1972), onde firmou-se a necessidade de repensar a relação entre a sociedade e o ambiente em escala mundial, instituindo um novo patamar das relações ambientais e reforçando a amplitude do conceito e terminologia de Biodiversidade para com o ambiente (RIBEIRO, 2001). Ambas as conferências podem ser destacadas como eventos fundamentais para a amplitude dos estudos e a própria gestão da Biodiversidade e do ambiente que nós conhecemos atualmente. Podemos, também, elencar a relevância da Conferênciade Estocolmo, estabelecida pela Organização das Nações Unidas (ONU) como um primeiro momento em que se confrontou a perspectiva de desenvolvimento econômico e degradação do meio ambiente, tendo como parâmetro de observação os países do Hemisfério Norte e do Hemisfério Sul. Apesar de tanto a Conferência de Paris quanto a de Estocolmo serem destacadas como as bases do Ambientalismo, sabe-se que a preocupação da degradação do meio por causas antrópicas advém desde a Antiguidade, quando o ser humano deixou de ser nômade e passou a ter de gerir os recursos ambientais ao seu entorno. Todavia, por meio destas conferências difundiram-se as concepções acerca desta acuidade e necessidade de proteção e conservação do ambiente, garantindo assim futuras convenções e encontros com o intuito de avaliar ou realizar propostas de cunho preservacionista. Devemos, também, nos atentar às decorrências destas conferências, como a criação do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) em 1972, cujo objetivo era o de coordenar e orientar as ações internacionais acerca do meio ambiente, visando ao desenvolvimento sustentável dos países. Outro evento de grande importância histórica foi a Rio-92 ou ECO-92, em 1992. A escolha do Brasil como país-sede da conferência foi oriunda de uma crescente preocupação com a perda da Biodiversidade do país, sobretudo do Bioma amazônico. O objetivo central desta conferência foi o de reunir os representantes de diversos países e discorrer sobre propostas e modelos que buscassem uma diminuição no ritmo antrópico de degradação ambiental. A Conferência Rio-92 teve como principais resultados a formulação de modelos e convenções práticas e conceituais acerca de parâmetros ambientais de análise fundamentais, como os princípios sobre florestas, declaração de ambiente e desenvolvimento, as mudanças climáticas e os três principais documentos: a Agenda Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 185 21, a Convenção da Biodiversidade (CDB) e, posteriormente, a Carta da Terra. Com o intuito de explicitar a importância destes três documentos no direcionamento de nossos estudos, cabe aqui uma breve apresentação do conteúdo de cada um destes documentos. A Agenda 21, por definição, pode ser designada pelos seguintes termos: “[...] um instrumento de planejamento para a construção de sociedades sustentáveis, em diferentes bases geográficas, que concilia métodos de proteção ambiental, justiça social e eficiência econômica” (BRASIL, 1993). Este documento contou com a assinatura dos representantes de 179 países, onde fora estipulado o compromisso político para com o desenvolvimento, conservação e manejo ambiental. Logo a partir deste documento surgiu ou tornou-se mais rigorosa a legislação no que circunda a perspectiva pública e organizacional sobre o meio ambiente. A Carta da Terra corresponde a uma declaração que exalta os princípios do desenvolvimento sustentável, se atendo a uma conjectura que contemple uma relação harmônica entre os segmentos social, ambiental e econômico. Este documento expressa de forma textual todo o diálogo intercultural acerca da problemática ambiental proporcionado pela Organização das Nações Unidas (ONU) e debatida desde a Conferência de Estocolmo (1972). O documento trata substancialmente de princípios éticos e a Conferência Rio-92 (1992), inerentes da realidade ambiental, como o respeito e preservação de todas as formas de vida no planeta, a integridade ecológica, a vigência da democracia e a justiça no que circunda os parâmetros sociais e econômicos. A amplitude deste documento se estende devido à sua representatividade para o Ambientalismo e a formulação de uma consciência ambiental das nações envolvidas. No que diz respeito à Conservação da Biodiversidade (CDB), a representatividade deste documento se expressa pelo agrupamento de normas e princípios gerais que buscam a preservação e a manutenção de toda a diversidade biológica das respectivas nações que assinaram o tratado. Tais normas têm como principais atributos a conservação da Biodiversidade e, consequentemente, de ecossistemas, induzindo arbitrariamente as nações signatárias a desenvolverem políticas públicas e organizacionais para alcançar a real amplitude das normas propostas pela CDB. Dentre estas normas, podemos desde já salientar que os fundamentos de conservação e manejo de ecossistemas oriundos da atuação das unidades de conservação somente foram estruturados através das normas propostas pela CDB, fazendo com que possamos atribuir uma grande importância ao documento em sua norma e em sua forma no que circunda a prática, bem como a real amplitude da conservação da Biodiversidade. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 186 Sendo assim, a Conferência Rio-92 possui um grande destaque dentre os parâmetros ambientais atuais em nosso planeta, por propor melhorias e normas a serem cumpridas a diversas nações com o intuito de exaltar toda a dinâmica do desenvolvimento sustentável e buscar meios de instituir critérios para a conservação do meio ambiente. Desde então aconteceram outros encontros dirigidos pela ONU com o intuito de debater e verificar os parâmetros sugeridos pelas conferências anteriores, bem como a discussão e formulação de propostas, como o Protocolo de Kyoto proposto em 1997, entrando em vigor em 2005, o qual tinha como proposta a redução da emissão de gases poluentes na atmosfera mediante o cumprimento de determinados países em delegar meios e técnicas para esta redução. Em 2012, fora realizada uma nova conferência, intitulada Rio+20, cujo escopo era discorrer acerca das tomadas de decisões, normas e medidas tomadas nos últimos anos ante o ritmo ambiental proposto na Conferência de 1992, assim como renovar as propostas e os cumprimentos ambientais entre as nações participantes. Nesta conferência contou-se com a presença de representantes de 193 países, incluindo mais 14 nações que se comprometeram a adotar os modelos propostos pela Conferência Rio-92 e renovados durante a Rio+20. A relevância desta conferência para no âmbito ambiental, apresentou-se pela inserção de novos países em prol da preservação do meio ambiente, bem como a renovação e continuidade das práticas conservacionistas adotadas desde os anos 90. A apresentação do histórico e da trajetória político-organizacional ambiental se faz necessária para compreendermos o desenvolvimento da acuidade proposta e tomada para a preservação do ambiente em diferentes esferas. Neste contexto, podemos conceber que a preocupação com o meio ambiente advém de uma acuidade dos conceitos tratados anteriormente, mas, substancialmente, a conservação e preservação da Biodiversidade e dos Ecossistemas se fazem necessárias e permeiam toda a concepção de qualquer política pública organizacional que tenha o ambiente enquanto cerne das medidas de ações. Para a Biogeografia, o resultado destas conferências e as normas e os modelos propostos se expressam de uma maneira extremamente positiva, uma vez que estas normatizações ambientais propuseram a conservação dos ambientes em diferentes escalas, proporcionando paralelamente uma acuidade com a Biodiversidade e os Ecossistemas em diferentes regiões do globo, ampliando assim campos de estudos para que biogeógrafos possam analisar e compreender certos parâmetros da dinâmica e complexidade ambiental. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 187 Nós realizamos um breve levante histórico das principais conferências e convenções que designaram muitas das normas e modelos de gestão e conservação ambiental no Brasil e no mundo todo. Porém, a leitura destes documentos auxilia em uma concepção total da real amplitude almejada pelo desenvolvimento sustentável. Para compreender um pouco mais sobre a Agenda 21, Carta da Terra e a Conservação da Biodiversidade, acesse estes documentos na íntegra dispostos pelo Ministério do Meio Ambiente em: <http://www.mma.gov.br/responsabilidade-socioambiental> Acesso em 10. set. 2015. Podemos datar o firmamento do ambientalismo em uma escala global através das conferências de Paris e Estocolmo realizadas na década de 1970. Um dos principais expoentes oriundos destes eventos foi a propagação e sensibilização acerca da acuidade ambiental e a tomada de decisões buscando a conservação e manutenção de ambientes naturais. Estas ideias se propagaram para diversos países, inclusive os países emergentes, categoria na qual o Brasil se encontrava na década de 1970. Para compreendermos como o Ambientalismo e as correntes de sensibilização e conscientização ambiental se propagaram em terras tupiniquins, realizaremos um histórico com o escopo de salientar a amplitude do diálogo ambiental e sua repercussão no país. Para iniciarmos nossas análises acerca da empreitada ambiental no Brasil, partimos do primeiro esboço institucional na perspectiva pública, desenvolvido em 1958 através da criação da Fundação Brasileira para Conservação da Natureza (FBCN), atuando por muitas décadas como a principal organização não governamental (ONG) do país responsável por disseminar o discurso acerca da conservação da natureza no Brasil. O surgimento da FBCN pode ser destacada como um marco para o desenvolvimento das ideias ambientalistas e conservacionistas no país, uma vez que fomentou um corpo conceitual e metodológico definido sobre a questão ambiental ainda não difundida no Brasil. Todavia, autores como Viola e Leis (1996) ressaltam que a amplitude do diálogo ambiental só se firmou através das propostas e concepções público-organizacionais oriundas do Estado e da sociedade civil na década de 1970, como fomentado no seguinte trecho: 1.3.1 O Ambientalismo no Brasil Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 188 [...] A rigor, a emergência do ambientalismo no país não aparece como um fenômeno isolado, ainda que faça parte de um amplo processo de mudanças políticas, econômicas e sociais. A profundidade (e até a violência) das mudanças modernizadoras no Brasil, nos anos 70, ajuda a explicar o maior espaço de atenção que aqui tiveram as novas questões ambientais em relação a outros países da América Latina que permaneciam mais afastados da dinâmica do sistema internacional e praticamente adormeciam repetindo os mesmos debates das últimas décadas. Essas circunstâncias marcam simultaneamente a força e origem do ambientalismo no Brasil que, promovido por cima e por baixo, se estruturaram no período formativo como um movimento bissetorial constituído por associações ambientalistas e agências estatais de meio ambiente. Esses dois atores terão uma relação simultânea complementar e contraditória, confluindo ambos na definição da problemática ambiental recortada pelo controle da poluição urbano-industrial e agrária e pela preservação dos ecossistemas naturais (VIOLA; LEIS, 1996, p. 96-97, grifo nosso). Neste sentido, estruturou-se um movimento ambientalista pautado em um movimento bissetorial no qual se busca um controle da poluição e a preservação de ecossistemas. A expressão desta corrente ideológica nos remete às associações ambientais, como a AGAPAN (Associação Gaúcha de Proteção ao Meio Ambiente Natural), a APPN (Associação Paulista de Proteção à Natureza), dentre outras associações do gênero. A importância desta difusão ideológica ambiental da década de 1970 foi de extrema valia, uma vez que o Brasil, no mesmo período histórico, se encontrava em um processo intenso e expansivo de desenvolvimento econômico e urbano. Tais processos ocasionaram a degradação em grande escala do ambiente, que poderiam ser ainda mais impactantes caso as concepções ideológicas do ambientalismo não estivessem em expansão no país. Podemos destacar um dos exemplos deste processo de expansão, visando ao desenvolvimento econômico na década de 1970, como a instauração da agroindústria, em continuidade da Revolução Verde brasileira. Com a extensão da agroindústria, houve um êxodo rural no qual grande parte da população brasileira foi induzida a habitar centros urbanos em decorrência da mecanização da produção rural. Em paralelo, esta década marca o aumento do uso dos inseticidas, biocidas, a devastação de áreas verdes voltadas para o cultivo de commodities agrícolas em Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 189 sistema de latifúndios. Mesmo com as ideias ambientalistas em franca expansão, a década de 1970 foi marcada como um período de forte degradação ambiental no Brasil em prol do desenvolvimento econômico, tal qual salientado em: Este cenário de degradação ambiental do país foi um dos principais agentes catalisadores que encaminharam a elaboração do Manifesto Ecológico Brasileiro: o Fim do Futuro, no ano de 1976. O escopo deste manifesto buscou um levantamento analítico das experiências norte-americanas e europeias ante a relação do desenvolvimento econômico e a decorrente degradação ambiental, como um ensaio comparativo com o expoente cenário brasileiro. Em paralelo, este manifesto teve como principal proposta a fundamentação de uma ética que contemple o meio natural de modo que a sociedade não crie meios de sobreposição e degradação do ambiente. Este documento foi de extrema valia para o ambientalismo brasileiro e os indícios de modelos conservacionistas que compõem nossos sistemas de conservação atuais. Outro critério fundamental oriundo dos apontamentos presentes no Manifesto Ecológico Brasileiro era o contexto social atrelado ao desenvolvimento econômico, impactando diretamente na sociedade, e a contínua degradação da biodiversidade e dos ambientes naturais no decorrer das décadas futuras. Na década de 1980, houve uma expansão da ideologia do ambientalismo, atingindo as camadas da sociedade e os órgãos públicos governamentais. Na primeira metade desta década (1980–1985), a problemática ambiental era vista pelo Estado brasileiro no segmento do movimento bissetorial e, consequentemente, nos sistemas de ações buscou-se o controle dos agentes poluidores e o zoneamento de ambientes de preservação da Biodiversidade e de ecossistemas. No período que compreende a segunda metade da década (1985–1989), as relações políticos-organizacionais tornaram-se mais complexas, uma vez que houve uma unificação no campo de ações entre as agências estatais de meio ambiente para com o órgão federal, fazendo com que as medidas ambientais tomem um sentido organizacional para a efetividade de meios, modelos e propostas para preservação e Essa imensa degradação ambiental e pauperização social estavam, no entanto, recobertas pela ideologia do chamado “milagre econômico”, expressa inclusive na Conferência de Estocolmo (1972), onde a posição do governo brasileiro era de atrair as indústrias dos países mais industrializados, mesmo à custa da degradação ambiental (DIEGUES, 1994, p.114). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 190 conservação do ambiente (DIEGUES, 1994). Ante esta complexidade, Viola e Leis (1996) fazem apontamento que nos ajuda a esclarecer estas relações político-organizacionais nas tomadas do Estado, formulando assim um movimento multissetorial: Diante dessa problemática, devemos destacar que o Estado desenvolveu em 1989 um artifício responsável pelo cumprimento da legislação ambiental no país, fundando assim o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA). Dentre as deliberações do IBAMA, visa-se ao cumprimento da Política Nacional do Meio Ambiente, instituído pela Lei nº 6.938/1981. Um dos principais segmentos do IBAMA enquanto órgão federal se baseia no segundo artigo (art. 2º) do mesmo decreto legislativo, firmando que: Neste sentido, o IBAMA atua nos critérios de manutenção, funcionamento e fiscalização das leis ambientais em território nacional com a finalidade de fazer cumprir os sistemas de proteção e conservação da Biodiversidade e do meio ambiente nas esferas político-organizacionais. Logo,podemos afirmar que, na década de 1980, os parâmetros normativos e legislativos acerca do ambientalismo e da acuidade ambiental tomaram um grande [...] As políticas públicas estão a meio caminho entre um discurso-legislação bastante ambientalizado e um comportamento individual-social bastante predatório. Se, por um lado, as políticas públicas contribuem para o estabelecimento de um sistema de proteção ambiental no país, por outro lado, o poder público é incapaz de fazer cumprir, tanto aos indivíduos quanto às empresas, uma proporção importante da legislação ambiental (VIOLA; LEIS, 1996, p. 110). [...] A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no país, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana (BRASIL, 1981). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 191 Se traçarmos um paralelo entre o histórico do ambientalismo e das concepções de preservação da Biodiversidade e dos Ecossistemas, podemos compreender que desde o final do século XX até as primeiras décadas que se remetem ao presente no século XXI, alçamos um grande passo nas políticas de preservação ambiental, mas, além disto, construímos meios de sensibilização e conscientização ambiental fundamentais para uma melhor harmonia entre sociedade e ambiente, cuja tendência passo para a amplitude dos meios de conservação e preservação da Biodiversidade e dos ecossistemas através de meios políticos e organizacionais. A década de 1990 foi marcada por elementos fundamentais para toda a esfera ambiental no Brasil. O perfil das políticas organizacionais do meio ambiente nesta década mantinha os movimentos multissetoriais no que circunda unir diversas esferas em torno de uma mesma causa, a acuidade ambiental. O histórico brasileiro ante as políticas e meios de gestão ambiental sofreu um pareamento ideológico e legislativo com diversos outros países, com a inserção do Brasil enquanto nação com voz ativa nas conferências ambientais globais realizadas pela Organização das Nações Unidas (ONU), tendo como exemplo a supracitada Conferência Rio-92. Devemos destacar a inferência dos elementos multissetoriais de gestão como critérios fundamentais para a concepção de Desenvolvimento Sustentável que se firmou após a Conferência de 1992. O reflexo do desenvolvimento sustentável fomentou a política de diversos países, incluindo o Brasil, em proporcionar meios de conciliar o crescimento econômico, a justiça social e a qualidade e preservação dos ambientes naturais, fazendo com que todas as esferas sejam contempladas mutuamente, sem a sobreposição sobre os outros segmentos (Figura 4.1). Fonte: Oliveira (2015) Figura 4.1 | Interação esquemática das esferas do desenvolvimento sustentável Legenda 1- Relação Justa na ótica Ambiental 2- Relação Viável no ambito Socioeconômico 3- Relação Suportável sob a ótica Sócioambiental 4- Interação Estável e Equalitária entre todos os elementos Sociedade AmbienteEconomia 1 2 3 4 Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 192 é desenvolver-se de uma maneira progressiva e exponencial tanto no Brasil quanto em nível global. Realizamos um histórico do ambientalismo diante da perspectiva política e organizacional do Brasil no que tange à preservação e conservação do meio ambiente. É claro que as definições e o contexto evolutivo das matrizes legislativas se encontram em contínua modificação diante das necessidades econômicas, sociais e ambientais do país. Para compreender um pouco mais sobre o histórico e os passos legislativos do cenário ambiental brasileiro, acesse o portal do Ministério do Meio Ambiente, disponível em: <http://www.mma.gov.br/programas-mma> acessado em 20 de set. de 2015. 1. A Biodiversidade se apresenta de forma complexa desde sua norma à forma. A atuação e especificação dos fundamentos que envolvem esta dinâmica são estudadas por diversas ciências, inclusive pela Biogeografia, que detém elementos e critérios teóricos que nos auxiliam a compreender as especificidades de cada campo de estudo na perspectiva organizacional. Diante destas condições, associe os conceitos de cada segmento ao campo de estudo específico e a seguir assinale a alternativa correspondente a estes. I - Biodiversidade II - Biocenose III - Ecossistema IV – Bioma ( ) Compete à variabilidade de organismos vivos em todas as formas expressas pela diversidade biológica entre os seres que compõem o ambiente. ( ) Conjunto de seres vivos (vegetal e animal) agrupados em um Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 193 2. Acerca dos saberes construídos ante o meio ambiente e a perspectiva público-organizacional, apresenta-se uma série de marcos e concepções formuladas pelo Estado e órgãos civis que estimularam o amadurecimento das ideologias e características de manutenção do meio natural nos moldes gerais. Neste sentido, analise as concepções apresentadas e identifique-as entre verdadeiro (V) e falso (F) e a seguir assinale a alternativa correspondente ao arranjo estipulado. ( ) A Conservação da Biodiversidade (CDB) foi um documento elaborado em decorrência da Conferência Rio-92, que expressa o agrupamento de normas e princípios gerais que buscam a preservação e manutenção de toda diversidade biológica. ( ) O Manifesto Ecológico Brasileiro foi um documento desenvolvido em concordância das nações presentes na Conferência Rio+20 e seu conteúdo tem como escopo a fundamentação de uma ideologia ética que contemple o meio natural de modo que a sociedade não crie meios de ambiente contíguo e identificado em escala regional quando associado a condições compartilhadas. ( ) Unidade estrutural da Biosfera que detém como característica a interação entre os seres vivos, onde é possível desenvolver uma hierarquização entre os seres no ambiente. ( ) Relação entre as condições físicas e geográficas do ambiente designada como Biótopo, com os organismos vivos em suas interações ecológicas. a) I – IV – III – II. b) I – III – IV – II. c) II – IV – III – I. d) II – III – I – IV. e) III – IV – I – II. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 194 sobreposição e degradação do meio ambiente. ( ) O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais (IBAMA) é um órgão federal criado em 1989 que busca o cumprimento da legislação ambiental no país com o escopo de estimular e fiscalizar a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida. ( ) Pode-se dizer que a concepção de Desenvolvimento Sustentável busca proporcionar meios de conciliar o crescimento econômico, a justiça social e a qualidade e preservação ambiental, sendo estes conceitos estipulados pela Conferência de Estocolmo em 1972. ( ) É possível afirmar que a preocupação com a Biodiversidade no que circunda os elementos ambientais surgiu paralelamente com as concepções e sistemas políticos e organizacionais do Ambientalismo. a) V – V – F – F – V. b) F – F – V – V – F. c) V – F – F – V – F. d) F – V – V – F – F. e) V – F – V – F – V. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 195 Seção 2 A conservação e o manejo de ecossistemas 2.1 Conservação e preservação Como fomentado na seção anterior, o diálogo e a ideologia do Ambientalismo dirigiram o desenvolvimento de conceitos essenciais para ações legislativas e práticas que detenham como centralidade os elementos de preservação e conservação do meio ambiente em diversas escalas de atuação. Não obstante, as concepções de preservação e conservação ambiental permeiam toda a dinâmica na relação entre a sociedade e o meio natural, sendo assim consideradas como um dos principais objetos de estudo que analisaremos no decorrer desta seção. Por um viés teórico-conceitual, buscaremos desenvolver um direcionamento biogeográfico acercadestes conceitos no que tange à esfera teórica dos nossos estudos. No campo de ações práticas e normativas, realizaremos um desenvolvimento analítico que nos permitirá compreender as concepções que cercam os termos de manejo de ecossistemas sob a ótica da Biogeografia aplicada para evidenciar a amplitude entre as potencialidades e fragilidades sobrepostas ao modelo de unidades de conservação no Brasil. Em grande parte dos estudos direcionados às Ciências Ambientais, comumente nos deparamos com os conceitos de preservação e conservação ambiental como critérios essenciais para uma relação harmônica entre a sociedade e a natureza. Mas, o que deve ser preservado e o que deve ser conservado? Para podermos responder a esta pergunta, devemos sumariamente compreender a aplicação conceitual e prática destes termos. No aspecto prático e funcional, estes termos apresentam arrolamentos distintos no que circunda as relações conceituais diante da dinâmica sociedade e natureza. Os termos Conservação e Preservação são comumente empregados como sinônimo, uma vez que o objeto de estudo, o meio ambiente, é o mesmo em ambos os casos. Neste sentido, devemos primariamente compreender a distinção destes conceitos e a amplitude no campo de ação sob a perspectiva da Biogeografia. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 196 2.1.1 Conservação 2.1.2 Preservação Se nos atermos ao conceito de Conservação Ambiental em sua essência, podemos conceber este conceito pelos apontamentos de Art (2001, p. 122), afirmando que a conservação designa “[...] a administração dos recursos naturais para fornecer o benefício máximo por um período de tempo estável”. Ou seja, a conservação se designa pela administração e o manejo dos recursos e dos ambientes naturais de modo que os parâmetros que envolvem as concepções de desenvolvimento sustentável sejam ressaltados. Ante a mesma perspectiva acerca do conceito de Conservação Ambiental, Guerra et al. (2009, p.100) destacam que a Conservação Ambiental se dá pelo uso dos recursos naturais de forma que vise manter a qualidade e acuidade ambiental sob o aspecto de um Equilíbrio Dinâmico, no qual as alterações ocasionadas no ambiente não modifiquem a estrutura funcional da Biodiversidade e dos Ecossistemas, incluindo os fluxos de matéria e energia presentes em um sistema ambiental. Tais apontamentos possibilitam a compreensão da perspectiva geral da Conservação ambiental, uma vez que a ideia central se determina pelo manejo ambiental, proporcionando meios que estimulem a renovação e a autorregulação dos ambientes naturais. É importante ressaltar que a ideologia que permeia este conceito se atém aos critérios fundamentados do Desenvolvimento Sustentável, onde é possível atender as necessidades da população (antrópica) atual e das gerações futuras. Logo, a Conservação Ambiental, em seu conceito, nos expõe a uma postura ambientalista com base antropocentrista, uma vez que se empenha em desenvolver meios práticos e jurídicos que possibilitem a conservação de Ecossistemas degenerados ou ameaçados pelas práticas humanas de exploração ou expansão inadequadas. No Brasil, a principal expressão prática e funcional dos parâmetros conservacionistas se dá pela instituição das Unidades de Conservação, onde se busca desenvolver elementos de atuação que possibilitem tanto o manejo natural da Biodiversidade e do Ecossistema como propiciem uma melhor qualidade de vida para a sociedade que é inerente a esta relação, fomentando assim o que se definiu anteriormente por Equilíbrio Dinâmico. A Preservação Ambiental, no entanto, difere em níveis conceituais e práticos da Conservação Ambiental no que tange à relação entre sociedade e ambiente. As ideias que permeiam o conceito de Preservação salientam que se baseia na manutenção Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 197 Esta medida político-administrativa para o manejo do ecossistema é amplamente adotada no Brasil, tendo como principal objetivo a preservação integral do ambiente. O Código Florestal é o artifício jurídico que delimita a instituição destas áreas e a fiscalização compete a diferentes órgãos deliberativos municipais, estaduais e federais, tendo como representante principal o IBAMA. dos fluxos ambientais sem que haja qualquer intervenção voltada para o benefício ou exploração pela sociedade. “Essa preservação radical, algumas vezes chamada de preservação ética, é um conceito quase exclusivamente americano, seus defensores são chamados de preservacionistas” (ART, 200, p.122). Sobre este “radicalismo” detemos um principal elemento que difere a Preservação da Conservação, a ideologia do intocável. Mas no contexto prático-funcional a Preservação se baseia em um conjunto de normas e metodologias que detém como escopo a proteção de ambientes naturais, sua Biodiversidade e seu ecossistema, assegurando à área uma proteção integral diante dos elementos externos que possam fragilizar a dinâmica ambiental. Esta prática ambiental visa à proteção integral de ambientes naturais de modo que este possa impactar em efeitos benéficos tanto para o ambiente quanto para a sociedade, como a disponibilização de oxigênio na atmosfera e a regulação do clima oriundo da evapotranspiração destes ambientes. As medidas preservacionistas são adotadas quando o ambiente apresenta um alto grau de fragilidade. Isto pode ocorrer pela ação antrópica, se expressando em diferentes formas, como os desmatamentos, atividades com fins exploratórios ou mesmo a inserção de culturas e espécies invasoras não pertencentes à dinâmica natural de determinado ambiente que ocasionam relações desarmônicas para com as espécies pertencentes. Nestes casos aplicam-se medidas preservacionistas buscando a recuperação e a autorregulação do ambiente, de modo que este possa se restaurar através dos critérios de resiliência ambiental. No Brasil, pode-se afirmar que a expressão máxima das medidas preservacionistas se dá pela delimitação das Áreas de Preservação Permanente (APP). Por definição, estas áreas são designadas como: As Áreas de Preservação Permanente foram instituídas pelo Código Florestal (Lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012) e consistem em espaços territoriais legalmente protegidos, ambientalmente frágeis e vulneráveis, podendo ser públicas ou privadas, urbanas ou rurais, cobertas ou não por vegetação nativa (BRASIL, 2013). Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 198 Podemos concluir, então, que a diferenciação entre os conceitos de Conservação e Preservação ambiental é bem delimitada, ainda que muitas vezes possam ser considerados sinônimos, uma vez que o objeto de estudo e o escopo são o mesmo, a acuidade ambiental. Entretanto, a diferenciação destes conceitos se dá essencialmente pela condição ambiental em que a área designada se encontra, sendo assim responsabilidade dos órgãos públicos político-administrativos a delimitação das áreas, a fiscalização e o monitoramento com o intuito de fazer vigentes tais conceitos acerca do manejo de Ecossistemas e da Biodiversidade, almejando assim uma melhor acuidade ambiental. Compreendemos a dinâmica conceitual que permeia os critérios de Preservação e Conservação ambiental de sua norma à forma. Mas, como nós, enquanto sociedade, podemos encarar e compreender este conceito em seu aspecto ambiental e econômico, uma vez que o ser humano é considerado um dos principais agentes que estimulam a prosperidade e a fragilidade do ambiente e seus recursos naturais? Diante da relação dos recursos naturais que são essenciais para a vida humana e a atuação prática dos critérios de preservação e conservação, leia a matéria disponível em: <http://www.mma.gov.br/index.php/comunicacao/agencia- informma?view=blog&id=768> (Acesso em 24 set. 2015) e reflita sobre a amplitude no campo de ação destes conceitos. 2.2 A biogeografia: preservação, conservação e manejo ambiental Diante da apresentação dos conceitos e definiçõesde Preservação e Conservação ambiental, devemos pensar como a Biogeografia interpreta essas medidas de manejo do Ecossistema e da Biodiversidade sob a perspectiva desta ciência. Apesar da distinção dos conceitos de Preservação e Conservação, há uma convergência no objeto de estudo e no campo de ação, onde ambas as práticas buscam uma melhor acuidade ambiental para o desenvolvimento dos parâmetros que os permeiam. Todavia, ainda que a delimitação de uma área ou um ambiente geográfico sob as aplicações destes conceitos possua uma forte propensão ao desenvolvimento potencial e progressivo dos sistemas e dinâmicas ambientais, a mesma restrição espacial ocasiona fragilidades aos sistemas naturais, e neste segmento a Biogeografia auxilia a compreensão do espaço biogeográfico analisando os critérios e elementos Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 199 que permeiam os potenciais e fragilidades destas formas de manejo ambiental. Para desenvolvermos o entendimento destas dinâmicas e seus resultados, buscamos realizar uma análise no que tange a uma corrente da Biogeografia denominada por Biogeografia de Ilhas. Esta corrente nos ambientará diante das relações funcionais de sistemas ambientais isolados, como é o caso dos fragmentos de Preservação e Conservação em suas respectivas escalas geográficas. 2.2.1 A Biogeografia de Ilhas O nome desta corrente da Biogeografia nos incide à impressão de que compreenderemos a dinâmica biogeográfica de sistemas ambientais isolados, tendo como a água um dos principais fatores limitantes expressos por uma barreira geográfica, entretanto não é somente e literalmente a este fator que devemos interpretar as ilhas. De certa forma, esta impressão que nos é transmitida pela denominação da corrente de estudo não está errada. Este segmento da Biogeografia foi cunhado na década de 1960, através dos estudos dos ecólogos MacArthur e Wilson (1967), com a publicação da obra intitulada “Teoria da Biogeografia de Ilhas”. A obra apresentou uma concepção teórica e prática de análises biogeográficas de um ambiente natural insular, neste caso cercado por água, através de duas diretrizes que auxiliaram o levantamento quantitativo e qualitativo das dinâmicas naturais analisadas na ilha. As diretrizes fundamentais que fomentam a aplicação e evidenciam a dinâmica natural da Biogeografia de Ilhas se baseiam na Dispersão dos Seres Vivos e da Dinâmica Ecológica em Função do Segmento Espacial. No que diz respeito à diretriz de Dispersão dos Seres Vivos, para compreendermos a proposta da teoria, deve-se correlacionar os elementos oriundos da Biogeografia Histórica e Ecológica para compreender os possíveis fatores que contribuíram para a disposição das espécies em determinada região, assim como os fatores limitantes que os restringem a determinado ambiente (MACARTHUR; WILSON, 1976). Um exemplo prático desta diretriz pode ser apresentado quando se analisam as características biogeográficas da Ilha da Queimada Grande–SP, anteriormente relatadas na Unidade 2 deste livro. Já nos parâmetros que permeiam a diretriz da Dinâmica Ecológica em Função do Segmento Espacial apresentam-se segmentos que detêm como expressão elementos qualitativos e quantitativos que demonstram as relações da dinâmica ambiental do recorte geográfico analisado (MACARTHUR; WILSON, 1967). As definições qualitativas e quantitativas propostas pela Teoria da Biogeografia de Ilhas baseiam-se nas Taxas de Imigração das Espécies e nas Taxas de Extinção das Espécies. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 200 Para compreender as Taxas de Imigração das Espécies, os ecólogos propuseram uma expressão matemática que apresenta como coeficiente a distância do local de origem (d), a população analisada no ambiente (P), o total de espécies no segmento espacial analisado (R) e a variação populacional entre comunidades (k). Tal expressão auxilia uma interpretação quantitativa das taxas de imigração de determinada espécie em comparativo com outras em um mesmo ambiente, sendo estas representadas pela seguinte fórmula: Tal formulação quantitativa permitiu aos autores da teoria correlacionar diversos fatores analisados no ambiente e exprimi-los nos moldes de dados para realizar devidas comparações entre espécies em um mesmo recorte geográfico, a ilha, no caso, e também comparar os dados com outros recortes espaciais, realizando assim um aparato quantitativo para avaliar as taxas de imigração de espécies. Em paralelo, as Taxas de Extinção das Espécies detêm a mesma perspectiva quantitativa, com a qual se busca avaliar proporcionalmente o número de espécies que estão em estado de extinção no recorte geográfico analisado, tendo como principais critérios expostos através de coeficientes: o tamanho do recorte espacial (S), o número de espécies (n) e o número da possível espécie em extinção (m). Estes elementos são evidenciados através da seguinte formulação: Diante deste critério, os autores da teoria propuseram uma análise quantitativa que buscava interpretar uma relação proporcional das possíveis espécies em extinção no Fonte: Adaptado de MacArthur e Wilson (1967) Fonte: Adaptado de MacArthur e Wilson (1967) Figura 4.2 | Formulário de taxas de imigração das espécies Figura 4.3 | Formulário das taxas de extinção Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 201 determinado recorte geográfico em relação às demais espécies, conotando assim os possíveis elementos que possam justificar a causa das taxas de extinção. A conclusão dos autores referencia que as taxas de extinção devem ser consideradas como um dos principais fatores que diferenciam a proporção e os tipos de espécies entre uma ilha e um continente, salientando que a extinção de determinado grupo está relacionada com o acréscimo da população de outra espécie por um processo dinâmico intitulado “Compensação de Densidade” (MACARTHUR; WILSON, 1967). Tais estudos foram fundamentais para embasar e explicitar a teoria da Biogeografia de Ilhas enquanto um forte critério para a análise de ambientes isolados. Todavia, atualmente, este modelo quantitativo caiu em desuso parcial, uma vez que os autores da teoria não consideraram explicitamente as relações ecológicas inter e intraespecífica como um dos fatores de análise. A teoria da Biogeografia de Ilhas foi, e ainda é, extremamente aplicável no que circunda os segmentos interpretativos das espécies em ambientes isolados, sobretudo a ilhas, como propriamente sugere o nome da teoria. Mas por que esta teoria e corrente científica não restringe seus estudos somente a ilhas, como mencionado anteriormente? Se analisarmos o cerne deste campo de pesquisa, busca-se compreender a Biodiversidade e as dinâmicas ecológicas de fragmentos naturais isolados. No que tange a este objeto de estudo, podemos associar as áreas de Preservação ou Conservação ambiental enquanto fragmentos ambientais nestes mesmos parâmetros, interpretando-as enquanto fragmentos ou remanescentes florestais isolados e sujeitos a uma dinâmica própria, sendo assim vistos como “ilhas” devido à segregação biogeográfica designada a determinados recortes geográficos e espaciais. Sob este viés, aplicam-se então os mesmos parâmetros epistemológicos a ambientes fragmentados, ainda que estes não sejam estritamente relacionados com o critério de um ambiente cercado de água. No decorrer das últimas décadas, com a forte difusão da ideologia do Ambientalismo e dos critérios de Preservação e Conservação ambiental, diante da progressiva interferência antrópica nos ambientes naturais, os conceitos oriundos da corrente da Biogeografia de Ilhas auxiliam na análise destes ambientes fragmentados e das áreas de preservação e conservação, no intuito de avaliar as potencialidades e fragilidades da fragmentação destes ambientes naturais. Para compreendermos como a fragmentação e o isolamento dos ambientes naturais estão intrinsecamente relacionados com os segmentosanalíticos da Biogeografia de Ilhas, devemos nos atentar a determinados segmentos que atuam como fatores que propiciam ou limitam a dinâmica ecológica e a própria Biodiversidade nestes ambientes, tal qual ressaltam Viana e Pinheiro (1988) em: Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 202 A fragmentação introduz uma série de novos fatores na história evolutiva de populações naturais de plantas e animais. Essas mudanças afetam de forma diferenciada os parâmetros demográficos de mortalidade e natalidade de diferentes espécies e, portanto, a estrutura e dinâmica de ecossistemas. No caso de espécies arbóreas, a alteração na abundância de polinizadores, dispersores, predadores e patógenos altera as taxas de recrutamento de plântulas; e os incêndios e mudanças microclimáticas, que atingem de forma mais intensa as bordas dos fragmentos, alteram as taxas de mortalidade de árvores. As evidências científicas sobre esses processos têm se avolumado nos últimos anos (VIANA; PINHEIRO, p. 26, 1998). Ante a estes destaque sobre as decorrências das fragmentações, atribuem-se os parâmetros analíticos da Biogeografia de Ilhas no que tange ao campo de ações sobre as relações ecológicas nos fragmentos, destacado na citação anterior pelos parâmetros demográficos, e as taxas de extinção representadas pela relação entre a natalidade e mortalidade de espécies presentes no fragmento ambiental. Sobre estes fatores que influenciam na dinâmica dos fragmentos ambientais, devemos analisar a dinâmica e inferência dos elementos que permeiam os critérios que servirão como diagnósticos para afirmar a potencialidade ou a fragilidade do fragmento ambiental, seja ele uma área de Conservação ou Preservação. Neste sentido, pode-se afirmar que “Os principais fatores que afetam a dinâmica de fragmentos florestais são: tamanho, forma, grau de isolamento, tipo de vizinhança e histórico de perturbações” (VIANA; PINHEIRO, 1998, p. 27). Logo, listaremos brevemente como cada fator pode influenciar na dinâmica ecológica ambiental sob a perspectiva da Biogeografia de Ilhas enquanto fundamento analítico para o diagnóstico do manejo ambiental destes fragmentos. O Tamanho dos Fragmentos diz respeito à extensão territorial do fragmento ambiental, seja ele relacionado com uma área de Preservação ou Conservação ambiental. Assim como nos princípios da formulação da teoria da Biogeografia de Ilhas, este parâmetro tem como fundamento a dimensão geográfica da área de estudo, onde quanto menor é o fragmento ambiental, mais suscetível este estará a fragilidades no ecossistema e na perda de Biodiversidade. Se nos ativermos às bases que trabalham os parâmetros da Biogeografia Histórica e Ecológica, facilmente podemos compreender a baixa interação da dinâmica ambiental em um fragmento com uma porção territorial restrita. Uma vez que, para desenvolver uma complexidade das relações ecológicas inter e intraespecíficas, se Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 203 faz necessária uma vasta diversidade de seres vivos no ambiente, um fragmento com pouca porção territorial é incapaz de suportar muitas espécies por conta das relações desarmônicas impostas a estas condições, levando assim à extinção ou ao fluxo migratório das espécies limitadas a este ambiente. Um exemplo claro da influência do Tamanho dos Fragmentos pode ser indicado se pensarmos em um cenário onde há uma área que foi reduzida e, posteriormente, delimitada como um ambiente de Preservação ou Conservação. As espécies inseridas neste ambiente limitado são induzidas a uma competição por recursos, alimentos e até mesmo reprodutivas, levando assim a um cenário que cause uma seleção das espécies totalmente artificial, induzida pelo novo modelado imposto às espécies nestes fragmentos ambientais (QUAMMEN, 2008). Um modo de contornar esta situação para proporcionar o Manejo do Ecossistema e da Biodiversidade se baseia no planejamento para a delimitação das áreas de Preservação e Conservação ambiental de modo que seja proposta uma porção Territorial que detenha como bases a autorregulação e sustentabilidade dos fragmentos ambientais, sendo assim um plano estritamente vinculado à manutenção e manejo destes ecossistemas através do planejamento ambiental. A Forma é um fator que considera o modelado da área do fragmento ambiental em relação com o seu perímetro. O escopo da análise deste fator é realizar uma abordagem que busque o entendimento do Efeito de Borda, derivado pela intervenção antrópica às margens do limite da área do fragmento ambiental. Uma vez que este efeito condiciona uma maior fragilidade dos seres vivos que se encontram às margens do fragmento ambiental devido à sua exposição a elementos e fatores externos (VIANA, 1998). Paralelamente, a forma enquanto fator de análise ambiental está diretamente relacionada aos mesmos atributos do Tamanho do Fragmento enquanto fator, que por sua vez influenciam a fragilidade e potencialidades no fragmento ambiental. O Grau de Isolamento se baseia em uma análise que condiciona o distanciamento de um fragmento ambiental dos demais. As medidas de manejo ambientais que visam à redução do grau de isolamento podem ser aplicadas a áreas de Conservação, mas substancialmente estão vinculadas com ambientes de Preservação. O Isolamento dos fragmentos muitas vezes tem como principal fragilidade a indução de relações desarmônicas no ambiente, criando as adversidades anteriormente relatadas. Um dos modelos de manejo do ecossistema que visa à redução do Grau de Isolamento são os Corredores Ecológicos, que buscam, por sua vez, conectar os fragmentos para evitar uma queda na Biodiversidade e o acréscimo de relações desarmônicas nos fragmentos. Como efeito, esta metodologia de manejo dos fragmentos ambientais proporciona a autorregulação dos ambientes e um acréscimo da Biodiversidade por meio da interação dos fragmentos anteriormente isolados. Biodiversidade, Conservação e Manejo de Ecossistemas U4 204 Os Tipos de Vizinhança influem diretamente na dinâmica ambiental dos fragmentos, por ocasionar Efeitos de Bordas neste. Sendo assim, as atividades antrópicas ou mesmo as condições ambientais desenvolvidas ao entorno do fragmento ambiental (ilha) ocasionam a fragilidade do fragmento. Em áreas de Preservação, a prática aplicada para mitigar os efeitos ocasionados pela vizinha se baseia em atividades de reflorestamento com a finalidade de proporcionar uma melhor sustentabilidade no core da área de Preservação. Já no que diz respeito às áreas de Conservação, além das práticas de reflorestamento, outras metodologias adotadas têm como escopo o melhor desenvolvimento da área, como no caso do plantio de Bordadura, o cultivo agroflorestal em vizinhas de produção agropecuária e o isolamento da área de conservação em meios urbanos com a finalidade de reter o avanço antrópico sobre o fragmento ambiental. O fator Histórico de Perturbações diz respeito às dinâmicas externas ao fragmento ambiental que condicionaram alterações que afetaram diretamente ou indiretamente nas condições ambientais dos fragmentos. Neste contexto, a intervenção antrópica nos ambientes naturais se destaca como uma das principais causas que desenvolvem o histórico de perturbações. Para o manejo deste fator, cabe um levantamento por meio de um registro histórico que evidencie tais perturbações com a finalidade de criar normas político- administrativas que busquem a mitigação dos agentes que induzem estas perturbações. As análises dos fatores mencionados anteriormente são aplicadas para o desenvolvimento da Biodiversidade e manejo dos ecossistemas em diversas Unidades de Conservação ambiental no Brasil e em outras nações. Sendo assim, a corrente teórica e metodológica da Biogeografia de Ilhas busca compreender as causas que proporcionam a fragilidade dos fragmentos naturais nas áreas de Preservação e Conservação ambiental, com a finalidade de desenvolver meios que auxiliem a autorregulação