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Conceito ecologico e bioquimico de parasitismo. OS ORGANISMOS E O MEIO O estado de saúde, qualquer que seja sua definição, constitui o objetivo supremo da atividade médica, mesmo quando obstáculos hoje instransponíveis possam obrigar-nos a aceitar soluções de compromisso, mais ou menos precárias. O estado de saúde é função de duas classes de fatores: os genéticos e os que resultam da totalidade das interações homem-ambiente. Dá-se o nome de sistema ecológico, ecossistema ou biogeocenose à unidade funcional representada por determinada área natural e o conjunto de todos os organismos que aí se desenvolvem. Trata-se da associação dos seres vivos entre si e com os componentes físicos e químicos do ambiente em que eles estão e que, em conjunto, formam uma unidade funcional bem definida. O hábitat de um organismo é o lugar onde ele vive e onde pode ser encontrado. Por outro lado, o nicho ecológico de um organismo é a posição ou status que ele ocupa dentro do ecossistema. Os dois constituintes essenciais que formam o sistema ecológico são: 1. Um geossubstrato básico, que é definido por suas características físicas, químicas, edáficas, topográficas, geográficas e climáticas, constituindo o hábitat, biótopo ou ecótopo das espécies que aí vivem. 2. Todas as espécies de seres vivos que ocupam esse biótopo, são denominadas, coletivamente, biocenose ou biota. Como em uma mesma área coexiste grande variedade de espécies, desde bactérias e vírus até plantas e animais superiores – formando uma comunidade – e como cada espécie está representada aí por toda uma população de indivíduos semelhantes, pode-se prever que entre cada organismo, o meio e os demais seres vivos presentes se estabeleçam inter-relações extremamente complexas e diversificadas. A Ecologia, estuda as interações entre os seres vivos e suas relações com o meio em que vivem, aborda processos fundamentais que se desenvolvem no seio do ecossistema, dos quais dependem tanto a conservação das espécies quanto o equilíbrio dinâmico das comunidades. O AMBIENTE E SUAS MUDANÇAS Os seres vivos são formas de organizações da matéria que se desenvolveram historicamente, em função de determinadas condições do meio. É, pois, natural que todas as mudanças ocorridas nesse meio, ao longo do tempo, e todas as diversificações geográficas se traduzissem também por mudanças nos próprios organismos vivos. Nicho ecológico: corresponde à constelação de fatores ambientais para os quais uma espécie se encontra adaptada. Ele deve satisfazer às necessidades dessa espécie, sendo compatível com o modo específico de utilização do meio ambiente por parte dessa espécie. Alguns autores o definem como o papel que um dado organismo desempenha no ecossistema. Mudanças artificiais do ecossistema: A invenção e o desenvolvimento da agricultura e da pecuária, da mineração e da produção industrial introduziram novos fatores de mudança do meio. Distúrbios ecológicos foram causados pelo homem ao promover a destruição dos animais daninhos e feras. Muitas pragas agrícolas, doenças de plantas cultivadas, de animais domésticos e do próprio homem tornaram-se importantes como produtos desses desequilíbrios criados artificialmente. Ecologia e saúde: O que se tem conseguido em matéria de saúde, até agora, tem sido principalmente aumentar a longevidade da espécie humana, pela redução da mortalidade infantil e pelo controle ou eliminação de algumas doenças infecciosas que eram outrora frequentes ou graves. FATORES LIMITANTES DO MEIO E TOLERÂNCIA DOS ORGANISMOS Biosfera: estreita camada do planeta, compreendendo as partes superficiais da crosta terrestre, a hidrosfera e a baixa atmosfera, onde as condições geofísicas e geoquímicas foram adequadas ao aparecimento e desenvolvimento dos processos biológicos. Onde encontram-se todas as espécies atuais e seus ancestrais fossilizados, com uma distribuição geográfica e uma ocupação territorial que foram o resultado de contínua adaptação ao meio. Para que uma espécie possa sobreviver e multiplicar-se, necessita encontrar no meio todos os materiais e condições indispensáveis à sua fisiologia. Os organismos dependem, qualitativa e quantitativamente, de um complexo de condições. Dentre os agentes físicos mais importantes como fatores limitantes, devemos destacar a temperatura, a luz, a água ou a umidade, os gases atmosféricos e dissolvidos na água, o pH, alguns sais e elementos de ação oligodinâmica. De um modo geral, as atividades metabólicas, elevam-se com a temperatura. A umidade, juntamente com a luz e a temperatura, constitui importante fator limitante, sendo que o teor de umidade do meio pode modificar os efeitos da temperatura sobre os organismos. O clima tem marcada influência sobre os parasitos pela ação conjunta dos fatores acima citados. O estudo ecológico dos parasitos apresenta dificuldades maiores que o de outros grupos de organismos porque a ecologia do parasito é função de situações em si já muito complexas, como: a) A ecologia de seus hospedeiros definitivos; b) Em muitos casos, a ecologia de seus hospedeiros intermediários; c) As relações diretas com o meio exterior, quando o parasito apresenta fases de vida livre ou quando cistos ou ovos devam sair para o meio ambiente antes de alcançar seus novos hospedeiros. Por outro lado, o fato de ter por hábitat um outro organismo vivo implica: 1) Grande limitação do espaço onde se processam os fenômenos ecológicos do parasitismo; 2) Grandes variações nas características do meio, que se modifica tanto em função das atividades do parasito (metabolismo, produtos tóxicos, ações patogênicas), como em função das reações do hospedeiro à presença do parasito (fenômenos imunitários, inflamação, necrose, fibrose, hipertrofia etc.), isto é, das relações parasito-hospedeiro; 3) Rapidez com que se operam as modificações do meio e são postos em marcha os mecanismos adaptativos, fenômenos que em geral se processam de modo lento para as espécies de vida livre; 4) Além de tudo mais, o êxito da transmissão do parasito a novos hospedeiros está condicionado também por fatores probabilísticos, como a chance de os cistos, ovos ou larvas encontrarem outro organismo suscetível à infecção, em tempo útil. RELAÇÕES ENTRE OS SERES VIVOS: POPULAÇÕES Deve se entender por população o conjunto de indivíduos da mesma espécie, subespécie ou variedade que habita certa área ou região. Uma população encontra-se delimitada não só no espaço como no tempo, possuindo propriedades que não podem ser definidas pelo estudo isolado dos indivíduos que a formam. MÉTODOS DE ESTUDO DE POPULAÇÕES Entre os métodos para o estudo ecológico de uma população está a realização de um censo adequado, que pode ser feito de vários modos: Contagem de todos os indivíduos: como nos censos demográficos, contam-se os indivíduos de todas as idades ou fases evolutivas. Sendo a forma ideal de estudo de uma população, mas também a mais difícil, a mais cara e geralmente impossível. Contagem de indivíduos de uma classe ou de um estádio: é útil quando o interesse está voltado somente para essa classe ou categoria de membros da população. Método de amostragem: é um dos mais utilizados para se estimar o tamanho e as características de uma população. É bastante preciso quando se conhece o padrão de distribuição dessa população, na área estudada, e quando as amostras são tomadas de conformidade com esse conhecimento. Métodos de marcação: seu uso é recomendado para os estudos de populações de insetos, mamíferos etc. o procedimento básico consiste em marcar certo número de indivíduos capturados e dispersá-los no seio de sua população original. Depois, tomar amostras desta e examiná-las, para estabelecer a razão entre o número de indivíduos capturados e o de indivíduos marcados. A população (P) é estimada assim: Método da biomassa: consiste em tomar-se o peso seco da amostra, em lugar do número de indivíduos. É conveniente, por exemplo, para os estudos sobre plâncton, para o cálculo de populações de microrganismos em cultura etc. Métodos indiretos: São os menos precisos eempregados somente quando não se possa lançar mão de outros melhores. No estudo de protozoários e outros microrganismos, as populações podem ser estimadas através de medidas turbidimétricas do meio de cultura ou do uso de um contador eletrônico de células, em um fluxo capilar. Estimativas populacionais podem ser feitas também pela dosagem de proteínas ou de ácidos nucléicos de sua biomassa. NATALIDADE, MORTALIDADE E DISPERSÃO Estes fatores atuam sobre as populações determinando qual será sua forma de crescimento, seu equilíbrio numérico, suas oscilações e flutuações, bem como seu declínio ou desaparição eventual. A natalidade potencial de uma espécie, calculada pelo número de ovos que a espécie pode produzir, distingue-se da natalidade efetiva, dada pelo número de nascimentos. Natalidade potencial elevada, frequentemente, está relacionada com mortalidade alta na fase ovular ou larvária, assim como a formação de pequeno número de ovos pressupõe condições favoráveis de sobrevivência para os descendentes de determinada espécie. No que diz respeito à mortalidade, também podemos distinguir uma longevidade potencial (ou fisiológica), que se conseguiria nas condições ótimas do meio, e uma longevidade efetiva (ou ecológica) definida para cada meio em particular. Os estudos da natalidade ou da mortalidade, como índices isolados, não informam se a população tende a crescer, manter-se estacionária ou declinar. Para a interpretação dos fenômenos ecológicos, esses índices devem ser analisados conjuntamente, pois, na ausência de emigração ou imigração, eles condicionam juntos a forma de evolução populacional. Os fenômenos de dispersão podem reduzir-se a pequenos movimentos ou reagrupamentos dentro da população; podem consistir em deslocamentos de toda a população, ou implicar variações quantitativas devidas à migração de indivíduos. Nas populações naturais esses fenômenos podem ocorrer esporadicamente ou com frequência e regularidade. Se a intensidade desses movimentos chega a alterar o equilíbrio populacional, sobrevêm reajustes internos que tendem a restabelecer o equilíbrio ecológico. Em geral, o espaço deixado pelos imigrantes é preenchido graças a um aumento da natalidade. Se a densidade aumenta por efeito da imigração, a competição por alimentos, abrigos, acasalamentos etc. conduzirá provavelmente a uma elevação da taxa de mortalidade. CRESCIMENTO POPULACIONAL Curva de crescimento: toda população apresenta, no decurso de sua existência, variações em seu número ou densidade que se traduzem graficamente. Em uma curva de crescimento típica, observa-se que nos primeiros dias, a população aumenta lentamente, para logo acelerar seu crescimento. Numa segunda fase, a taxa de crescimento reduz-se cada vez mais, até que a população se estabilize numericamente (período de equilíbrio). A terceira fase corresponde a um período de decréscimo populacional que pode mantê-la em nível muito baixo ou terminar por extinção (desaparecimento da população). Na primeira fase, dispondo de espaço e de abundante provisão de alimentos, os indivíduos multiplicam-se de acordo com seu potencial biótico, isto é, sua capacidade reprodutiva máxima. A população crescerá numa razão geométrica: 2, 4, 8, 16, 32, 64 etc. Ou escrito de outra forma: 2¹, 2², 2³, 24, 25, 26 etc. O número que exprime a população (P) cresce segundo uma função exponencial: P=2n, onde n é igual ao número de gerações havidas. A população aumentaria de maneira extremamente rápida (curva exponencial), se a mortalidade fosse igual a zero e se os fatores limitantes do meio não se fizessem sentir pela redução de alimentos ou pela acumulação de produtos metabólicos nocivos, ou por ambos os mecanismos. Na segunda fase, sobrevém uma elevação da mortalidade cuja taxa aumenta tanto mais quanto maior for a densidade da população. A curva de crescimento, modificada por efeito da mortalidade, assume a forma de uma linha com dupla curvatura, lembrando um S alongado, conhecida com o nome de curva logística. A parte horizontal dessa curva é chamada de equilíbrio estático. Quando as condições desfavoráveis ou resistência do meio se agravam, surge a terceira fase da curva, com decréscimo populacional e eventual extinção da população. Podemos agrupar os fatores ecológicos que geram oscilações no período de equilíbrio em duas categorias: a) Os que são independentes da densidade da população, que são as condições físicas e químicas do meio (temperatura, umidade, chuvas, tempestades, pressão atmosférica, tensão de oxigênio, luminosidade, salinidade da água, correnteza, poluição etc.). b) Os que dependem da densidade da população, que são as interações bióticas que se desenvolvem entre os organismos vivos. A superlotação do espaço ocupado pelos indivíduos determina, em geral, aumento da taxa de mortalidade ou da dispersão do grupo, bem como diminuição do tamanho dos indivíduos, do consumo de oxigênio, da resistência aos agentes nocivos do meio.11 Há, para cada espécie, uma densidade populacional ótima, relacionada com cada hábitat ou condições ecológicas determinadas. A curva logística, mostra que a população cresce até certo limite, dependendo da capacidade biológica do espaço dado, para uma espécie determinada. VARIAÇÕES PERIÓDICAS DAS POPULAÇÕES Os ajustamentos às condições climáticas tornam-se mais notáveis em relação ao ciclo de reprodução, à hibernação, às mudas e migrações, envolvendo em seus mecanismos a participação dos sistemas nervoso e endócrino. Em consequência, as populações de muitos animais variam direta ou indiretamente com o ciclo das estações. Assim, as temperaturas elevadas aceleram o desenvolvimento, no verão, e o frio o reduz, no inverno. A mortalidade pode alcançar maciçamente as gerações surpreendidas por severas condições de temperatura, pelas secas etc. ESTRUTURAS DAS POPULAÇÕES Na maioria dos casos os integrantes de uma população têm sua distribuição de forma irregular. A população apresenta-se mais densa em algumas zonas e menos em outras. As áreas de maior densidade são os ambientes mais favoráveis para o desenvolvimento da espécie e estão cercadas por zonas onde as condições são menos adequadas. Em ambas, porém, a população é mantida pela reprodução de seus membros. Uma terceira zona ecológica pode circundar as anteriores, onde a densidade seria ainda menor; aqui, os fatores limitantes do meio permitem a sobrevivência dos indivíduos adultos, que imigram continuamente da primeira e segunda zonas, mas já não asseguram a produção de descendentes. A população pode apresentar estrutura descontínua, em muitos casos, ficando os indivíduos aglomerados aqui e acolá. Entre as razões da aglomeração encontram-se: a) diferenças no habitat, que também é descontínuo ou heterogêneo; b) variações climáticas de tal ordem que o microclima exigido pela espécie só ocorre em estreitas áreas isoladas; c) o processo reprodutivo, conduzindo ao isolamento de casais ou de pequenos grupos, com as respectivas crias; d) a atração social, manifestada por certos animais, como as abelhas, as formigas, os cardumes de peixes, os bandos de aves, os rebanhos e manadas de grandes animais etc. e) finalmente, em algumas espécies, indivíduos ou grupos isolam-se em territórios bem definidos que defendem contra a invasão de competidores. Alguns autores falam de três tipos de distribuição espacial dos organismos: uniforme, agregada e ao acaso. COMUNIDADES E SUA ORGANIZAÇÃO As comunidades são agrupamentos mais complexos que as populações, pois em sua constituição entram indivíduos de diferentes espécies, pertencentes aos mais variados grupos de organismos (vegetais, fungos, bactérias, vírus, protozoários e metazoários), cada espécie estando representada por suas próprias populações. Essas populações estabelecem entre si relações muito variadas, algumas vezes antagônicas, como quando umas são predadoras de outras ou disputam o mesmo alimento; outras vezes, relações de ajuda e cooperação, exemplificadas pelas associações mutualistas e simbiônticas. A comunidade possui uma organização interna pela qualse explicam a possibilidade de coexistência e o equilíbrio entre as populações, ou a evolução cíclica do sistema ecológico.