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3ºAula Introdução à ecologia Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula, vocês serão capazes de: • conhecer a conceituação de Ecologia; • compreender os níveis de organização; • saber os conceitos de nicho ecológico e habitat. Caros(as) alunos(as), Nesta aula, iremos compreender a interação de indivíduos entre si e com o local que habitam, bem como, a relação entre diferentes indivíduos e populações em determinados locais. Para melhor entendimento de tais relações, abordaremos conceitos gerais de Ecologia. Boa leitura! Bons estudos! 20Ciências do Ambiente Seções de estudo 1- Introdução à Ecologia 2- Níveis de organização 3- Nicho ecológico e habitat 1 - Introdução à Ecologia A palavra Ecologia vem do grego, óikos (casa) e logos (estudo), tendo a defi nição estudo da casa, basicamente se tratando do local e do que habita o local. Em outras palavras, a ecologia estuda a interação dos seres vivos entre si, e com o meio que eles habitam. O estudo da Ecologia é dividido em duas grandes áreas: - Ecobiose: é a interação dos seres vivos com o ambiente; - Alelobiose: é a interação dos seres vivos entre si. A Ecologia está no campo de estudos da Biologia e, devido ao envolvimento dos seres vivos com o meio ambiente, passou a ser uma disciplina independente no fi nal do século XIX. O termo Ecologia surgiu no ano de 1966, pelo biólogo alemão Ernest Haeckel, que enfatizava a importância de um novo campo na biologia, designando uma nova ciência, a Ecologia. Em 1972, Charles Joseph Krebs defi niu a Ecologia como o estudo científi co das interações que determinam a distribuição e abundância dos organismos. Existiram diversos pesquisadores que buscaram técnicas, defi nições e metodologias para o estudo da Ecologia, Mello (2006) destaca que atualmente a ecologia é conhecida, corriqueiramente, como o estudo do meio ambiente; seria então uma ciência regida por um modelo compartilhado por toda a comunidade que se ocupa desse objeto (meio ambiente). Segundo Le Prestre (2000), os membros da comunidade científi ca, particularmente, biólogos, devotados aos estudos dos aspectos relacionais das espécies naturais e o seu meio, objeto de análise da disciplina científi ca da Ecologia devem sem denominados de ecólogos. O termo ecologista/ ambientalista em alguns países da Europa e África é tratado como estudiosos na área de ecologia, porém em um contexto geral, o termo é utilizado para aqueles militantes políticos da causa do meio ambiente que, ao contrário do que se imagina, não são contra o “progresso” ou o avanço tecnológico; são apenas ferrenhos críticos do projeto civilizatório, de sua fi nalidade. Mas afi nal, qual a importância da ecologia? Essa área de estudo é muito importante para o desenvolvimento de vários aspectos sociais. Podemos entender os impactos ambientais e os desequilíbrios causados às populações de todos os seres vivos em decorrência da ação humana. Essa área de estudo ainda serve como base para outras áreas, como a Botânica, Zoologia, Física, Química, Geografi a e Matemática. Disponível em: https://www.cienciasresumos.com.br/meio-ambiente/ qual-a-importancia-da-ecologia/. Acesso em: 04 jul.2019. No começo do século XX, o botânico Carl Schrote estudou sobre as subáreas da Ecologia, com o intuito de dividir em ramos essa ciência que abrange um conteúdo tão amplo. Assim, surgiram as três principais subáreas da Ecologia: - Sinecologia; - Autoecologia; - Demoecologia. A sinecologia, que também pode ser chamada de Ecologia Comunitária, aborda a interação entre o ecossistema e as comunidades, além da relação entre indivíduos de espécies diferentes em um determinado grupo e ambiente. Dajoz (1983) cita a sinecologia em duas formas distintas, a sinecologia descritiva, que consiste em descrever os grupos de seres vivos existentes em um meio determinado, e a sinecologia funcional, que descreve a evolução dos grupos e examina as infl uências que os fazem suceder-se em um lugar determinado, também podendo estudar os transportes de matéria e de energia entre os diversos constituintes de um ecossistema. A autoecologia estuda como as espécies se relacionam e reagem com o ambiente, abordando os fatores bióticos e abióticos. Essa vertente trata da interação animal e vegetal com elementos como o relevo, clima, umidade, entre outros. Já a demoecologia aborda a dinâmica das populações, que estuda o processo de desenvolvimento e mensuração de espécies presentes em um ambiente. O objetivo principal da demoecologia é analisar o desenvolvimento de cada espécie existente de um determinado ambiente. A partir da junção dessas três áreas, conseguimos visualizar de forma mais ampla o que é a ecologia e o que ela estuda. 2 - Níveis de organização A Biologia estuda a Biosfera como um todo, desde a formação do átomo e sua interação com o ambiente em todas as escalas. Podemos defi nir os níveis de organização biológica como: Átomos → Moléculas → Organelas → Células → Tecido → Órgão → Sistema → Organismo → População → Comunidade → Ecossistema →Biosfera Átomos e moléculas: os átomos estão presentes em todos os tipos de matéria, sendo formado por um núcleo, que contém nêutrons e prótons, e por elétrons que circundam o núcleo. A junção de átomos por meio de ligações químicas 21 formam as moléculas. Um exemplo básico para representar uma molécula é a água, que é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Figura 2. Disponível em: https://www.istockphoto.com/br/vetor/mol%C3% A9cula-de-%C3%A1gua-h2o-gm956866598-261270824. Acesso em: 07 jul. 2019. Organelas e células: as organelas são formadas pela união de várias moléculas, e exerce funções específicas dentro de células. As organelas formam estruturas diferentes dentro de uma unidade celular, como os retículos endoplasmáticos lisos e rugosos, o aparelho de Golgi e as mitocôndrias. Nas células vegetais há também organelas específicas, os cloroplastos. As células possuem formas e estruturas definidas e são a base para os seres vivos unicelulares (quando somente possui uma célula), ou pluricelulares (formados por várias células). As células podem possuir núcleo definido ou não, sendo classificadas como procariontes, as células que não possuem núcleo nem organelas membranosas, assim não são encontradas em sua estrutura mitocôndrias, retículos endoplasmáticos, complexo golgiense e vacúolos. Podem- se citar as bactérias e as algas azuis como organismos procariontes. As células eucariontes são encontradas na grande maioria dos vegetais e animais, e possuem organelas membranosas e núcleo bem definido, com material genético envolvido por uma membrana nuclear. Células animais e vegetais são eucariontes, porém possuem várias diferenças em sua estrutura. As células vegetais possuem organelas chamadas de cloroplastos, que são responsáveis pela fotossíntese; outra diferença a ser citada é que a célula animal é desprovida de uma membrana rígida, como acontece com a membrana celulósica dos vegetais. Também existe diferença em relação ao formato, as células animais são redondas e têm forma irregular, enquanto as células vegetais possuem formas fixas e retangulares, conforme demonstrado na figura 3. Figura 3. Disponível em: http://biologia-geologia-10-11.blogspot.com/2017/01/a-celula-estrutura-e-funcao.html. Acesso em: 7 jul. 2019. 22Ciências do Ambiente Tecidos: os tecidos são formados pela união de células que desempenha a mesma função. Existem vários tipos de tecido, no corpo humano temos o tecido epitelial, tecido conjuntivo (adiposo, cartilaginoso, ósseo e sanguíneo), tecido muscular (liso, esquelético e cardíaco) e tecido nervoso. Órgãos e sistemas: um agrupamento de tecidos que interagem forma um órgão, e um conjunto de órgãos associados forma um sistema. O corpo humano é constituído por diversos sistemas, que juntos garantem a vida e bem-estar das pessoas, pode-se citar os seguintes sistemas que compõem nossa estrutura corporal:sistema excretor, respiratório, cardiovascular, digestório, nervoso, muscular, urinário, reprodutor, esquelético e tegumentar. Organismo: a junção de todos os sistemas forma um determinado organismo, um exemplo de organismo somos nós, seres humanos, cada indivíduo é um organismo. Figura 4. Disponível em: http://lamoreabio2.blogspot.com/2013/02/niveis-de- organizacao-do-corpo-humano.html. Acesso em: 07 jul. 2019. Os níveis de organização aplicados à Ecologia são basicamente resultantes da interação de indivíduos ou seres vivos, entre si e com o local que habitam. Sendo assim, quando vamos nos aprofundar no estudo de níveis de organização, para o âmbito da Ecologia observamos a relação a partir do organismo, que pode ser tratado como um indivíduo, e sua interação com as populações, comunidades, ecossistemas e biosfera. População: o agrupamento de organismos da mesma espécie que habitam um determinado espaço físico pode ser chamado de população. Um exemplo a ser citado são os grupos de elefantes na savana africana. Comunidade: o conjunto de diferentes populações que habitam, ao mesmo tempo, uma mesma área constitui uma comunidade de seres vivos, também denominada de biocenose. Pode-se citar a comunidade de animais que vivem na savana africana, como exemplo, incluindo os elefantes, leões, zebras, girafas, e todos os outros seres vivos que ali habitam. Ecossistema: os ecossistemas são unidades constituídas pelo meio físico e os diversos seres que nele habitam. Podemos representar o ecossistema pelo conjunto: BIÓTOPO + BIOCENOSE O biótipo representa os componentes abióticos do ecossistema, tais como o ar, luz, calor, ventos, água e solo. A biocenose representa os componentes bióticos, ou seja, todos os seres vivos. Em um ecossistema seus componentes bióticos e abióticos se inter-relacionam de maneira equilibrada e dinâmica que se traduz em um fl uxo de energia e um ciclo de matéria. São exemplos de ecossistemas: lagos, mares, fl orestas, entre outros. Fonte: Ecossistema. Disponível em: https://pt.slideshare.net › PauloLobo4 › apostila-de-ecologia. Acesso em: 07 jul. 2019. A Região de transição entre dois ecossistemas diferentes é denominada de Ecótone, e apresenta grande biodiversidade devido às alterações dos componentes abióticos. Ecossistemas com características semelhantes são chamados de biomas. O Bioma possui maior área territorial que um ecossistema, e tende a ser identifi cado pelo tipo de vida vegetal e animal que ali habita. O Bioma, na defi nição do Instituto Brasileiro de Geografi a e Estatística (IBGE), é o “conjunto de vida (vegetal e animal) defi nida pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identifi cáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e história compartilhada de mudanças, resultando em uma diversidade biológica própria”. O Brasil apresenta seis tipos de biomas, vejamos: • Amazônia; • Cerrado; • Mata Atlântica; • Caatinga; • Pampa; • Pantanal. Biosfera: a biosfera é o maior nível de organização ecológica e se trata do conjunto de todos os ecossistemas do nosso planeta, sendo composto por todos os componentes bióticos e abióticos. O termo “biosfera” foi utilizado pela primeira vez ainda no século XIX pelo geólogo suíço Eduard Suess. Esse termo, no entanto, só foi consagrado na década de 1920, quando Vladimir Vernadsky, um geoquímico russo, retomou o uso do conceito, deixando-o mais complexo e amplo. Foi esse russo que admitiu a biosfera como um espaço onde os organismos vivos vivem e interagem com outras esferas da Terra: litosfera, hidrosfera e atmosfera. Figura 5. Disponível em: https://www.biologianet.com/ecologia/biosfera.htm. Acesso em: 07 jul.2019. Atom Molecule Macromolecule Organelle Cell Tissue Organ Organ System Organism 23 3 - Nicho ecológico e habitat O nicho ecológico basicamente pode ser descrito como a maneira de viver dos organismos, como eles interagem, seus hábitos, como eles obtêm energia e a relação deles com todos os componentes do ecossistema. Em um estudo realizado, Gause, reconhecido cientista e biólogo, demonstrou que duas espécies diferentes de seres vivos não podem desempenhar o mesmo nicho ecológico em uma mesma região por muito tempo, pois acarreta uma competição entre as espécies e a que se sobressai gera o desaparecido da espécie mais fraca. Esse estudo é conhecido como o Princípio da Exclusão Competitiva de Gause. Fonte: Ecossistema. Disponível em: https://pt.slideshare.net. Acesso em: 07 jul.2019. A competição interespecífi ca ocorre quando duas populações de espécies diferentes, em uma mesma comunidade, apresentam nichos ecológicos iguais ou muito semelhantes, desencadeando um mecanismo de disputa pelos mesmos recursos do meio, quando estes não são sufi cientes para as duas populações. Esse mecanismo pode determinar o controle da densidade das duas populações que estão interagindo, a especialização do nicho ecológico ou ainda a extinção de uma delas. Neste último caso, verifi ca-se o princípio da exclusão competitiva ou princípio de Gause, nome dado em homenagem ao pesquisador que o formulou. De acordo com esse princípio, duas espécies podem ter o mesmo hábitat, mas não podem ocupar o mesmo nicho por muito tempo, havendo exclusão de uma delas. Fonte: LOPES; ROSSO, 2005 p. 560. O local onde certa espécie vive e desempenha seu nicho ecológico é determinado habitat. Algumas espécies de seres vivos conseguem se adaptar a diferentes condições ambientais, o que lhes confere uma maior distribuição geográfi ca e, portanto, um habitat mais amplo. Outras espécies de seres vivos não suportam grandes variações das condições do meio, possuindo um habitat mais restrito. Duas espécies de seres vivos podem coexistir em um mesmo habitat desde que possuam nichos ecológicos diferentes. Como exemplo, existem os organismos do fi toplâncton e os do zooplâncton que habitam as águas superfi ciais de um corpo aquático. Os seres que compõem o fi toplâncton sintetizam sua própria matéria orgânica a partir da radiação solar, enquanto os seres do zooplâncton atuam como consumidores na obtenção de nutrientes. Fonte: Ecossistema. Disponível em: https://pt.slideshare.net. Acesso em: 07 jul.2019. Parece que estamos indo bem. Então, para encerrar esta aula, vamos recordar alguns pontos importantes: Retomando a aula 1. Introdução à Ecologia A Ecologia está no campo de estudos da Biologia e, devido ao seu envolvimento dos seres vivos com o meio ambiente, passou a ser uma disciplina independente no fi nal do século XIX. A ecologia estuda a interação dos seres vivos entre si, e com o meio que eles habitam. O estudo da Ecologia é dividido em duas grandes áreas: a Ecobiose, que é a interação dos seres vivos com o ambiente, e a Alelobiose, que é a interação dos seres vivos entre si. 2. Níveis de organização A Biologia estuda a Biosfera como um todo, desde a formação do átomo e sua interação com o ambiente em todas as escalas. Podemos defi nir os níveis de organização biológica como: átomos, moléculas, organelas, células, tecido, órgão, sistema, organismo, população, comunidade, ecossistema e biosfera. Os níveis de organização aplicados à Ecologia são basicamente resultantes da interação de indivíduos ou seres vivos, entre si e com o local que habitam. Sendo assim, quando vamos nos aprofundar no estudo de níveis de organização, para o âmbito da Ecologia observamos a relação a partir do organismo, que pode ser tratado como um indivíduo, e sua interação com as populações, comunidades, ecossistemas e biosfera. 3. Nicho ecológico e habitat O nicho ecológico, basicamente, pode ser descrito como a maneira de viver dos organismos, como eles interagem, seus hábitos, como eles obtêm energia e a relação deles com todos os componentes do ecossistema. O local onde certa espécie vive e desempenha seu nicho ecológico é determinado habitat. Ecologia de populações e comunidades / Nivaldo Peroni e MalvaIsabel Medina Hernández – Florianópolis: CCB/ EAD/UFSC, 2011. Disponível em: https://edisciplinas.usp. br/pluginfile.php/2946842/mod_resource/content/4/ Provinha%201%20%28cap%C3%ADtulo%201%29.pdf. Acesso em: 07 jul.2019. Vale a pena ler Vale a pena 24Ciências do Ambiente Biomas Brasileiros. Disponível em: https://www.mma. gov.br/estruturas/sbf_chm_rbbio/_arquivos/mapas_ cobertura_vegetal.pdf. Acesso em: 07 jul.2019. Biomas e suas características. Disponível em: http:// www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/ conteudo.php?conteudo=90. Acesso em: 07 jul. 2019. Vale a pena acessar Minhas anotações Ecologia: conceitos fundamentais Disponível em: http://www.inf.ufes.br/~neyval/Gestao_ambiental/ Tecnologias_Ambientais2005/Ecologia/CONC_ BASICOS_ECOLOGIA_V1.pdf. Acesso em: 07 jul. 2019.
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