Prévia do material em texto
Você sabe como se alteram as comunidades? Antes de mais nada, veja o conceito de comunidade e como elas se alteram com o passar do tempo Comunidade: É o conjunto de várias populações de espécies diferentes que vivem juntas e interagem em um determinado local. Comunidade= Biocenose= Biota Sucessão ecológica Você já parou para pensar como as florestas são formadas? A sucessão ecológica é um processo natural, porém complexo. Descubra os principais pontos desse conceito tão fundamental na ecologia. O que é Sucessão Ecológica? Desde os primeiros registros da humanidade, nossa espécie reconhece que os ambientes mudam ao longo do tempo, independente da nossa vontade. Quando vemos regiões incendiadas, por exemplo, imaginamos corretamente que em um momento, essa região voltará a ter vida e vegetação. A sucessão ecológica analisa comunidades que vivem em um mesmo espaço e que se modificam com o passar do tempo, de maneira gradual. Ou seja, a sucessão ecológica é a alteração das comunidades e os fatores ambientais ao longo do tempo A sucessão se inicia com uma comunidade pioneira (ou ecese), onde organismos resistentes a temperaturas mais altas e que não necessitam de muita água para a sobrevivência (como líquens e gramíneas) se estabelecem em um ambiente com substrato exposto Líquens (em laranja) se estabelecendo em rochas vulcânicas Crescimento de novo ramo de árvore caída com a ajuda da água das chuvas. Falando de forma mais científica, a ideia de regeneração do ambiente é conhecida como sucessão ecológica. Os seres vivos ao interagirem com um local, o ambiente se modifica e possibilita que outros grupos colonizem a mesma região. Esse processo ocorre até atingir o máximo de complexidade do ambiente, denominado comunidade clímax. Em Maui, Havaí, as plantas suculentas são as espécies pioneiras. Os primeiros ecólogos que estudaram a sucessão imaginavam que ela era um processo previsível no qual a comunidade sempre passava pela mesma série de fases. Eles também pensavam que o resultado final e imutável da sucessão era uma comunidade clímax, amplamente determinada pelo clima da área. floresta madura de carvalho e nogueira seria a comunidade clímax. Atualmente, a ideia de um caminho estabelecido para a sucessão e de uma comunidade clímax estável tem sido questionada. Ao invés de seguir um caminho predeterminado, parece que a sucessão pode seguir diferentes rotas dependendo das especificidades da situação. Criando um Ecossistema Ao imaginarmos uma sucessão ecológica, seu início pode ocorrer de duas formas: Sucessão primária: ocorre quando o ambiente era ausente de vida anteriormente. Esse conceito é polêmico no meio acadêmico, mas para fins didáticos, vamos imaginar uma área de dunas recém criada. Formadas essencialmente por areia, as dunas apresentam todas as condições adversas para a vida. Com temperatura e luminosidade altas, ausência de água doce e solo pobre em nutrientes, apenas alguns seres vivos conseguem sobreviver nesses locais. Poucos seres vivos habitam as dunas por sua condição austera. Algumas espécies mais resistentes acabam chegando no local, normalmente por dispersão. Essas, que são chamadas de pioneiras, apresentam crescimento rápido e geralmente são: Plantas rasteiras Plantas rasteiras que se caracterizam por ter folhas carnosas recobertas com “pelos”. Estas folhas de grande tamanho estão encarregadas de armazenar a água e os nutrientes que a planta requer, portanto, as quantidades necessárias de água são muito menores. Micro-organismos Fungos micorrízicos arbusculares possuem papel importante no processo de fixação de carbono no solo Alguns herbívoros. Tuco-tuco das dunas (Ctenomys flamarioni) Consolidadas as espécies pioneiras, ocorre o acúmulo de matéria orgânica e a formação de uma camada rica de nutrientes. Além disso, as plantas acabam aumentando a umidade e as sombras, possibilitando a chegada de espécies de níveis superiores nas cadeias tróficas. Estas últimas acabam tomando os locais de diversas pioneiras, sucedendo-as. uma ilha vulcânica surgiu no japão em 2013 (esquerda) e, anos depois, a mesma ilha com uma vegetação já ocupando o ambiente (direita). Exemplo de sucessão primária Recriando os Ecossistemas Outra forma, e muito mais comum, acontece quando existia vida no local anteriormente. Conhecida como sucessão secundária, ela pode ser provocada por motivos naturais, como quedas de árvores , ou ainda, por ação humana, por exemplo com os incêndios. Mesmo existindo impactos muito severos, a vida no local nunca é realmente extinta. Abaixo do solo existem sementes e micro-organismos que conseguem esporular em condições adversas. Por isso de forma geral, esse tipo de sucessão ocorre de maneira mais rápida que a primária. Exemplo de sucessão secundária Uma área queimada do cerrado (esquerda) se recupera e forma uma nova comunidade (direita) Os ambientes impactados demoraram centenas de anos – se não milhares – para se assemelhar aos originários. Um dos principais motivos é que algumas espécies características de comunidades clímax, demoram centenas de anos para retomarem populações estáveis. A regeneração se torna mais difícil ainda, quando seres vivos são extintos localmente. Ao desaparecer as espécies, todas as interações ecológicas envolvendo-as acabam comprometidas. Sucessão Ecológica e a humanidade Denominamos ecossistemas primários: aqueles que nunca passaram por sucessão ecológica causadas pelos seres humanos. Já os ecossistemas secundários: são aqueles que estão voltando ao seu estado clímax, decorrentes aos nossos impactos negativos. As queimadas e desmatamentos podem ocorrer de forma natural, ou não. A Mata Atlântica, não abrigam quase nenhuma área de vegetação primária. Por isso, é fundamental que os esforços sejam direcionados para criar oportunidades de sucessões secundárias. As ocupações nos morros da Mata Atlântica geraram problemas demográficos com impactos socioambientais. A Amazônia, têm quase toda a sua destruição em vegetação originária. Por essa razão, barrar o desmatamento é fundamental para evitar problemas futuros de sucessão ecológica. Esquema mostrando as variações da comunidade ao longo do tempo. A presença de organismos se estabelecendo no ambiente afetam as condições ambientais (ex.: luminosidade, umidade e temperatura), assim como a complexidade do ecossistema (ex.: número e tipos de relações ecológicas e níveis de cadeias tróficas) Para entender sucessão ecológica também é importante entender os seguintes conceitos: Produtividade primária bruta (PPB): Quantidade de matéria orgânica produzida, ou seja, equivale diretamente a taxa de fotossíntese. Produtividade líquida (Pl): Resultado da diferença entre o que é produzido e o que é consumido em uma comunidade, ou seja, o quanto de produto da fotossíntese é produzido menos (-) o quanto é consumido na respiração feita pelos organismos vivos. FGV-SP 2015 A produtividade primária abastece todas as cadeias alimentares de um ecossistema, sendo diretamente dependente de fatores ambientais abióticos relacionados, principalmente, à disponibilidade de água e luz. A produtividade primária bruta em um ecossistema, durante certo período, é essencialmente a a) taxa de energia obtida a partir da alimentação dos consumidores primários heterotróficos. b) disponibilidade decrescente de energia presente em cada nível trófico da teia alimentar. c) energia contida nas moléculas orgânicas sintetizadas pelo metabolismo heterotrófico. d) taxa de energia luminosa transformada pelos organismos autotróficos da base da teia alimentar. e) energia capturada pelos organismos autotróficos, menos seus gastos energético metabólicos. Produtividade primária bruta é a taxa de energia luminosa transformada pelos organismos autotróficos. Resposta: D ENEM- A perfuração de poços para a extração de petróleo causa soterramento do leito submarino, contaminação química e aumento da turbidez da água. Além disso, o vazamento desses hidrocarbonetos gera efeitosadversos, em especial no metabolismo de organismos aquáticos, influenciando as cadeias alimentares de ecossistemas marinhos. Essas consequências negativas advêm das propriedades do petróleo, uma mistura oleosa de substâncias orgânicas, de coloração escura e menos densa que a água. A consequência do vazamento dessa mistura na produtividade primária do ecossistema é o(a) A) redução da atividade do fitoplâncton, em decorrência da alteração na zona fótica. B)intoxicação dos animais filtradores, em decorrência da absorção de óleo. C) bioacumulação do óleo no zooplâncton, por causa da sua agregação. D) mortandade dos peixes, causada pela obstrução das suas brânquias. E) dizimação da população de bentônicos, pelo seu soterramento. Resposta A A consequência do vazamento dessa mistura na produtividade primária do ecossistema é a redução da atividade do fitoplâncton, em decorrência da alteração na zona fótica. (UNIFOR) Sobre o fenômeno da sucessão ecológica é correto afirmar que a) uma rocha nua, submetida a condições climáticas muito severas, pode ser colonizada por uma comunidade formada por angiospermas dicotiledôneas e insetos que se alimentam dessas plantas. b) uma área desmatada da Floresta Amazônica pode dar origem a um processo de sucessão primária. c) algum tempo após a colonização de uma área, chegam diversas espécies que passam a competir com as espécies pioneiras, podendo eliminá-las. d) durante o processo de sucessão, surgem novos microambientes que passam a ser ocupados pelas espécies mais abundantes naquela região em particular. e) na sucessão, tanto primária como secundária, verifica-se um aumento no número de espécies, mas uma diminuição da biomassa total da região. Resposta C Cada comunidade presente em um local pode competir com outro ser vivo ali presente, podendo até eliminar aquela espécie, mesmo que ela tenha se estabelecido primeiro como a espécie colonizadora. Relações ecológicas A ecologia pode ser dividida em dois ramos de estudos: a ecobiose, que estuda a relação dos seres vivos com o meio ambiente e a alelobiose, que são as relações ecológicas dos seres vivos entre eles. Relações ecológicas são as interações que ocorrem entre os seres vivos. Essas relações podem ocorrer entre indivíduos de uma mesma espécie ou de espécies diferentes e podem ser classificadas como harmônicas e desarmônicas, dependendo das consequências que elas trazem aos envolvidos. As relações ecológicas podem ser: Harmônicas (nenhum dos indivíduos são prejudicados) As abelhas são animais que vivem em sociedade. Desarmônicas (pelo menos um dos indivíduos é prejudicado). Ainda, podem ser intraespecíficas (mesma espécie) Relações intraespecíficas harmônicas Relações intraespecíficas desarmônicas O canibalismo sexual é observado, por exemplo, nos louva-a-deus Nessa espécie, a fêmea alimenta-se do macho para conseguir nutrientes essenciais para garantir o sucesso reprodutivo, aumentando, por exemplo, o número de ovos produzidos. Relações Harmônicas interespecíficas Colônia (+,+): Indivíduos da mesma espécie são anatomicamente ligados, formando uma nova entidade. Os indivíduos podem apresentar organismos idênticos e que desempenham a mesma função (colônias isomorfas, como os corais e bactérias) Os corais são exemplos de organismos cnidários que formam colônias. Cultura bacteriana. Ou com forma e funções diferentes (colônias heteromórficas, como a caravela-portuguesa, um Cnidário). Representado uma Caravela-portuguesa, exemplo de colônia heteromórfica, flutuando no mar. Gregarismo (+,+): Indivíduos da mesma espécie vivem juntos, porém sem ligações anatômicas ou sem hierarquia social. Esse aglomerado ajuda na proteção da população, seja para enganar predadores, confundi-los ou mesmo assustá-los, como por exemplo grandes cardumes ou manadas. Imagem mostrando cardume de peixes, em gregarismo, que muitas vezes ajuda a escapar dos ataques de predadores. Sociedade (+,+): São organismos que vivem juntos, sem serem anatomicamente ligados, porém apresentam uma hierarquia, com divisão de trabalho. São exemplos as abelhas, com a divisão de trabalhos na colmeia com a abelha rainha, o zangão e as abelhas operárias. Os insetos Himenópteros, como as abelhas e as formigas, são exemplos de animais que vivem em sociedade. Os zangões são os únicos machos da colmeia, e eles têm a função de fecundar a rainha. Os zangões não possuem ferrão e nem estruturas que lhes permitem trabalhar. Após a fecundação da rainha os zangões morrem. Os himenópteros (do grego hymen = membrana e pteron = asa) recebem o nome devido às asas membranosas. São popularmente conhecidos como abelhas, marimbondos, mamangavas, vespas, formigas e outros, com diferentes denominações regionais que distinguem cada grupo, gênero ou espécie. Relações Harmônicas interespecíficas (espécies diferentes) Mutualismo (+,+): Indivíduos de espécies diferentes se relacionam de maneira obrigatória, e ambos são beneficiados. Ou seja, sozinhos, esses indivíduos não sobrevivem. São exemplos os líquens, onde alga ou cianobactérias fornecem matéria orgânica ao fungo, que dá sais minerais e gás carbônico em troca. Nessa imagem temos um tronco de árvore recoberto por líquens e folhas. Líquens representam uma associação mutualística entre fungos e algas ou cianobactérias Os ruminantes também são animais que vivem em mutualismo com as bactérias que digerem celulose, presentes em seu estômago Protocooperação (+,+): Indivíduos de espécies diferentes se relacionam em benefício mútuo, porém não é uma relação obrigatória, ou seja, separados, eles conseguem sobreviver. Pode ser considerado por alguns autores como um tipo de mutualismo facultativo. Dentre alguns exemplos temos o pássaro-palito, conseguindo alimento dos restos na boca de um crocodilo, e o crocodilo se beneficia ficando com menos bactérias e problemas bucais. Outro exemplo seria o crustáceo paguro com uma anêmona em sua concha: a anêmona consegue mais alimento pois há uma maior correnteza de água passando conforme o paguro anda, e o paguro recebe proteção da anêmona, por conta de seus tentáculos urticantes. Comensalismo (+,0): Um dos indivíduos envolvidos é beneficiado, enquanto o outro não recebe nem benefícios nem malefícios, sendo indiferente para ele. Um dos exemplos é o tubarão e as rêmoras, onde o tubarão se alimenta normalmente, e o resto da comida é ingerido pelas rêmoras e outros peixes que nadam próximo. Temos um tubarão nadando no mar e, logo abaixo do tubarão, um peixe rêmora. As rêmoras que comem resto de comida de tubarões indicam uma relação de comensalismo Outro exemplo seria dos leões e das hienas. Os leões, após comerem, abandonam a carcaça, e as hienas vão e se alimentam deste resto do animal. Inquilinismo (+,0): Um ser vivo vive ou se abriga em outro, sem causar nenhum prejuízo. Um exemplo é o peixe-agulha vivendo no reto de pepinos do mar. Nessa imagem temos o peixe agulha vivendo dentro de um pepino do mar. A presença deste peixe não afeta negativamente o pepino do mar Quando se trata de plantas, chamamos essa relação de epifitismo, onde uma planta fica sobre galhos de outras para conseguir mais luz. Dentre os exemplos podemos citar as bromélias e as orquídeas. Nessa imagem temos galhos de árvores com uma bromélia em um dos galhos. A Bromélia é epífita e vive sobre um tronco de árvore. Nessa imagem temos galhos de árvores com uma orquídea. Foresia (+,0): São quando organismos utilizam outros para sua locomoção, sem atrapalhar a movimentação ou causar quaisquer prejuízos a eles. São exemplos alguns ácaros e carrapatos, que se prendem em pernas de insetos para serem transportados. Nessa imagem temos um inseto andando sobre uma superfície. Na pata de trás do inseto, temos um escorpião se apoiando. Ou seja, um aracnídeo preso na pata de um inseto Hemíptero, sem causar danos, para ser transportado por foresia. e também sementes com que se prendem no pelo ou penas de animais, sofrendo dispersão para outroslocais. São utilizados os símbolos de positivo + (para indicar uma vantagem na relação), de negativo – (para indicar um prejuízo para o indivíduo) e o 0 (representando uma indiferença na relação, ou seja, não se afeta nem positivamente nem negativamente). (Fatec-SP) Abelhas apresentam três castas sociais: as operárias, fêmeas estéreis que realizam o trabalho da colmeia, a rainha e o zangão, encarregados da reprodução. Essa divisão de trabalho caracteriza: A)Sociedade isomorfa com relações intraespecíficas harmônicas; B)Sociedade heteromorfa com relações intraespecíficas harmônicas; C)Colônia heteromorfa com relações interespecíficas harmônicas; D)Colônia isomorfa com relações interespecíficas harmônicas; E)Colônia heteromorfa com relações intraespecíficas harmônicas. Resposta b Colônias e sociedades isomorfas, homotípicas ou homeomorfas: entre os indivíduos não há diferenças morfológicas, nem divisão de trabalho; → Colônias e sociedades heteromorfas, heterotípicas ou polimorfas: há diferenciação morfológica e divisão de trabalho entre os indivíduos. (UFC-CE) As esponjas desempenham papéis importantes em muitos habitat marinhos. A natureza porosa das esponjas as torna uma habitação ideal para vários crustáceos, equinodermos e vermes marinhos. Além disso, alguns caramujos e crustáceos têm, tipicamente, esponjas grudadas em suas conchas e carapaças, tornando-os imperceptíveis aos predadores. Nesse caso, a esponja se beneficia por se nutrir de partículas de alimento liberadas durante a alimentação de seu hospedeiro. As relações ecológicas presentes no texto são a) protocooperação e competição. b) inquilinismo e protocooperação. c) inquilinismo e parasitismo. d) competição e predação. e) parasitismo e predação Resposta B As esponjas estão sendo usadas como abrigo por outras espécies, portanto, temos um exemplo de inquilinismo. No outro caso, quando as esponjas estão grudadas nas conchas, uma espécie favorece a outra, porém elas podem viver separadas. Temos, então, um caso de protocooperação Relações Desarmônicas Intraespecíficas Canibalismo (+,-): Nesta relação, um ser se alimenta de outro da mesma espécie. Pode estar relacionado a comportamentos reprodutivos, como em alguns artrópodes como o louva-deus e a viúva-negra (onde as fêmeas se alimentam dos machos após a cópula para obter energia para o desenvolvimento dos filhotes). Pode ocorrer também canibalismo por conta de estresse, devido ao aumento exagerado da população, observado como exemplo em algumas populações de ursos polares devido à baixa disponibilidade de alimento pela perda de habitat. Competição intraespecífica (-,-): relação em que dois seres da mesma espécie competem por recursos (ex.: água, alimento, luz), espaço ou para a reprodução. Nesta relação ambos saem perdendo mesmo que haja um vencedor devido ao esforço e gasto energético e de tempo que um ser teve para ganhar a competição. Dois cervos machos da mesma espécie competindo por um recurso. Pela biologia deste animal, podemos supor que eles estão competindo por território ou por fêmeas para copular Relações Desarmônicas Interespecíficas Amensalismo (0,-): Também conhecido como antibiose. Uma espécie causa prejuízos para o desenvolvimento ou mesmo para a sobrevivência de outra espécie. Dentre os exemplos podemos citar o fungo Penicillium que secreta uma substância que inibe o desenvolvimento de bactérias e é usado como antibiótico O fungo, em seu metabolismo usual, libera certas substâncias que são tóxicas para as bactérias, causando prejuízo a elas Parasitismo (+,-): Um ser parasita se beneficia do outro, chamado de hospedeiro. Nesta relação, não é interessante para o parasita matar o seu hospedeiro, pois como o parasita depende das atividades metabólicas do outro, caso o hospedeiro morra, o parasita também irá morrer. Os parasitas podem viver fora do corpo do hospedeiro (ectoparasitas, como piolhos e pulgas) Carrapato é um exemplo de ectoparasita. Ou dentro do corpo (endoparasitas, como a solitária ou o bicho geográfico). Todos os vírus são classificados como parasitas. As tênias também são chamadas de "solitárias", porque na maioria dos casos o portador traz apenas um verme adulto. bicho geográfico Nas plantas, podemos classificar os parasitas como holoparasitas (não realizam fotossíntese, e parasitam roubando a seiva elaborada, com glicose, de seu hospedeiro, como o cipó-chumbo) ou hemiparasitas (realizam fotossíntese, mas parasitam o hospedeiro roubando a seiva bruta, com água e sais minerais, como a erva-de-passarinho). Esquema indicando como ocorre o parasitismo entre plantas, pela entrada da raiz no tronco da hospedeira. cipó-chumbo Cuscuta racemosa erva-de-passarinho Loranthus europaeus Também temos os animais que são parasitoides, que causam indiretamente a morte de seu hospedeiro. Estes animais depositam ovos nos hospedeiros e esses ovos se desenvolvem. Quando os ovos eclodem, as larvas comem o hospedeiro para obter nutrientes, levando a sua morte. Os parasitoides são bastante estudados para realizar controle biológico de pragas em plantações Himenóptero parasitoide colocando ovos no hospedeiro Herbivoria (+.-): Ocorre quando um animal se alimenta de uma planta ou de parte dela. Os elefantes são exemplos de animais herbívoros, ou seja, aqueles que só realizam a herbivoria. Predatismo (+,-): Também visto como predação. Ocorre quando um ser vivo de uma espécie mata o outro de outra espécie para se alimenta Esclavagismo (+,-): Quando um ser vivo se aproveita das atividades, do trabalho ou de produtos produzidos por outros seres vivos. São exemplos as aves fragatas, que roubam peixes capturados por gaivotas para se alimentar, os cucos, onde ovos de cucos são colocados em ninhos de outras aves para que outros indivíduos cuidem e alimentem os filhotes. Cuco (maior, esquerda) sendo alimentado pela “mãe adotiva” (menor, direita) em uma relação de esclavagismo. Competição interespecífica (-,-): Assim como a competição intraespecífica, a competição entre organismos de espécies diferentes é prejudicial para todos os envolvidos devido ao custo energético. A competição aqui pode ocorrer por sobreposição de nicho ecológico, como exemplo animais carniceiros, como as hienas e os urubus, competindo pelo resto de uma carne. Quando há competição, podemos ter o princípio de Gaus, também chamado de princípio da exclusão competitiva. Abutre e coiote competindo por uma carcaça Nesses casos, espécies com grande sobreposição de nicho apresentam uma competição intensa. Nesses casos, podemos observar um dentre os três diferentes resultados: ● Uma das espécies é extinta do local; ● Uma das espécies migra para outro habitat; ● Uma ou todas as espécies alteram seu nicho ecológico para evitar a competição. Para evitar a competição, cada espécie de passarinho realiza seu nicho em locais diferentes de uma mesma árvore. (Unifesp) A raflésia é uma planta asiática que não possui clorofila e apresenta a maior flor conhecida, chegando a 1,5 metro de diâmetro. O caule e a raiz, no entanto, são muito pequenos e ficam ocultos no interior de outra planta em que a raflésia se instala, absorvendo a água e os nutrientes de que necessita. Quando suas flores se abrem, exalam um forte odor de carne em decomposição, que atrai muitas moscas em busca de alimento. As moscas, ao detectarem o engano, saem da flor, mas logo pousam em outra, transportando e depositando no estigma desta os grãos de pólen trazidos da primeira flor. O texto descreve duas interações biológicas e um processo A)Inquilinismo, mutualismo e polinização. b)Inquilinismo, comensalismo e fecundação. c)Parasitismo, mutualismo e polinização. d)Parasitismo, comensalismo e fecundação. e)Parasitismo, comensalismo e polinização Resposta e - Parasitismo: o parasitismo é uma relação em que uma espécie (parasita) se utiliza de outra espécie (hospedeira) como forma de obter alimento. Esse tipo de relação causa prejuízos à espécie hospedeira. No caso da raflésia, ela parasitaoutra planta, da qual retira água e os nutrientes de que necessita para a sua sobrevivência. - Comensalismo: relação que ocorre entre duas espécies diferentes, caracterizando-se por ser benéfica para uma espécie sem gerar dano à outra espécie envolvida. As moscas, atraídas pelo forte cheiro que a raflésia exala, acabam mantendo uma relação de comensalismo com a flor, pois nenhuma das duas espécies se prejudica, mas apenas a raflésia se beneficia. - Polinização: é a transferência de grãos de pólen de uma flor para o estigma da outra, propiciando a fecundação. Quando a mosca pousa em uma flor, os grãos de pólen dessa flor se prendem à mosca, que ao pousar em outras flores, promoverá a polinização da espécie.