Tema 2 - Bases da Ecologia Para Conservação da Vida Silvestre

Prévia do material em texto

Bases da Ecologia Para Conservação da Vida Silvestre
Módulo 1
A Ecologia pode, então, ser definida como a “ciência que busca explicar os padrões e processos que determinam a distribuição e abundância das espécies na Natureza.”
A ECOLOGIA DE INDIVÍDUOS - possui relação estreita com as respostas evolutivas das espécies
A evolução é a mudança da frequência de atributos herdáveis de uma população ao longo do tempo e possui como principal mecanismo a seleção natural.
Três são os requisitos que determinam o processo de evolução por seleção natural em uma população:
Variação individual- Devem existir diferenças entre os indivíduos.
Hereditariedade- A característica que se modificou deve ser passada para as próximas gerações.
Sucesso reprodutivo diferenciado -A característica modificada deve conferir ao indivíduo a maior probabilidade de produzir descendentes.
ORGANISMOS, AMBIENTE E CONSERVAÇÃO DA VIDA SILVESTRE
Muitos fatores determinam a ocorrência de uma espécie em seu habitat e operam em diferentes escalas espaciais e temporais. Muitos deles podem ter relação direta com a presença e interação com outras espécies e, portanto, são reconhecidos como fatores bióticos. Os organismos podem ser diretamente afetados pelas características do ambiente físico, determinando a ocorrência e abundância deles, tais como: a temperatura, a umidade, a luminosidade e a disponibilidade de nutrientes. Esses fatores são chamados fatores abióticos.
A importância relativa de fatores bióticos e abióticos é contexto-dependente e deve ser analisada de maneira específica.
De forma geral, dois conceitos são chave na ecologia de indivíduos: condição (refere-se a qualquer fator abiótico que determina o funcionamento e a atividade dos organismos ) e recurso (quaisquer requerimentos de um organismo cuja quantidade pode ser reduzida por sua atividade)
O nicho ecológico, por sua vez, refere-se ao espaço que uma espécie ocupa na natureza, e foi determinado por Grinell em 1917. Neste momento, é fundamental estabelecer as diferenças entre o conceito de nicho de Grinell e o conceito de habitat que discutimos anteriormente.
Habitat é um conceito que está atrelado ao meio físico onde uma espécie ocorre. Nicho ecológico refere-se ao senso amplo do termo lugar de uma espécie e se relaciona tanto ao espaço físico como à função que uma espécie executa, ao horário que se alimenta, do que se alimenta etc. Ou seja, o habitat é um dos componentes do nicho de uma espécie. Assim, o nicho ecológico de uma espécie refere-se ao intervalo de condições necessárias para ela viver e se reproduzir.
George E. Hutchinson definiu nicho ecológico como a soma de todos os fatores ambientais que atuam sobre o organismo. O nicho é então definido como uma região de um hipervolume dimensional.
Teoria de nicho: busca explicar o padrão de organização das comunidades biológicas, ou seja, como o nicho de diferentes espécies se ajusta à presença umas das outras
· Amplitude de nicho -Refere-se à variedade de recursos e/ou habitats usados por determinada espécie.
· Diferenciação de nicho - Refere-se ao grau de uso diferencial de um recurso por espécies que coexistem.
· Sobreposição de nicho - Refere-se à sobreposição no uso de um recurso por espécies distintas.
Sob esta premissa, nicho ecológico pode ser definido como: as condições ambientais que permitem uma espécie satisfazer seus requerimentos mínimos para que a taxa de natalidade de uma população local seja igual ou maior que sua taxa de mortalidade em resposta ao impacto per capita dela em suas condições ambientais.
NICHO ECOLÓGICO, CONSERVAÇÃO DA VIDA SILVESTRE E EFEITOS EM CASCATA
RELAÇÕES INTRAESPECÍFICAS
A competição intraespecífica é explícita no modelo de crescimento populacional logístico de Verhust-Pearl, que parte do modelo de crescimento populacional exponencial, onde uma população cresce indefinidamente, com base apenas na sua taxa de crescimento intrínseca (r) e do número de indivíduos na população (N). 
Já o modelo logístico estabelece que o número de indivíduos de uma população em determinado ambiente é limitado e controlado pela competição entre indivíduos da mesma população. Este número de indivíduos é definido como sendo a capacidade suporte (K) do ambiente. A curva de crescimento logístico estabelece uma curva em forma de S (sigmoidal), onde o ambiente determina um tamanho populacional limítrofe, caracterizado pelas condições e pelos recursos disponíveis, também chamado de capacidade suporte (K).
Nem só de competição são feitas as interações intraespecíficas. Na natureza, é possível observar uma série de interações que mostram a vantagem de se viver em grupo. Por exemplo, a defesa de território em espécies que vivem em bando pode favorecer a sua sobrevivência, bem como o comportamento de corte entre machos e fêmeas. Para tanto, é fundamental que os benefícios de viver em grupo, por exemplo, melhor identificação e defesa de predadores, maior eficiência na busca por alimento etc., sejam maiores que os custos da competição.
Além disso, é possível identificar comportamento altruísta entre organismos aparentados, o que tem sido chamado de seleção de parentesco. Quando um indivíduo favorece um parente, ele também afeta o ajustamento daquela parte de seu próprio genótipo, dado que eles possuem um ancestral comum. Consequentemente, a cooperação e o comportamento altruísta tendem a aumentar à medida que aumenta o grau de parentesco entre os indivíduos interagentes. 
Fim do Módulo 1
Módulo 2
A natureza é palco para uma série de interações ecológicas que revelam a interdependência entre indivíduos. Assim como as interações intraespecíficas revelam a importância do balanço entre competição e cooperação, as interações entre espécies distintas, interações interespecíficas, adicionam mais algumas camadas de complexidade na determinação do sucesso de algumas espécies.
TIPOS DE INTERAÇÕES INTERESPECÍFICAS
De forma geral, as demandas que justificam a interação entre as espécies baseiam-se na necessidade de:
· Alimentar-se, a fim de obter energia para realizar todas as funções ecológicas importantes para a sobrevivência e reprodução dos indivíduos.
· Locomover-se, ao passo que muitas espécies possuem parcial ou total dependência de outras espécies para ocupar novos sítios ou melhorar o sucesso no forrageamento.
· Reproduzir-se, pois a reprodução pode ter um aspecto relacionado ao transporte de gametas ou de frutos, como é o caso da polinização e dispersão, respectivamente.
toda interação causa efeitos em ambas as direções e nunca se deve pensar de maneira unilateral nas interações interespecíficas. Uma simplificação aceitável para a complexidade da rede de interações que ocorre na natureza é pensar nas interações interespecíficas sob a perspectiva da interação entre duas espécies.
· Imagine uma espécie que se beneficie da presença de outra espécie, ao mesmo tempo que a beneficia, ou seja ambas as espécies são favorecidas (interações +/+), como ocorre no mutualismo. Entre as interações mutualísticas mais conhecidas na natureza, a polinização merece destaque especial.
· Da mesma forma, uma espécie pode ser indiferente ao benefício que outra obtém de sua presença, como é o caso do comensalismo. Entre os exemplos clássicos do comensalismo, destaca-se a relação entre a remora e o tubarão. A remora se alimenta dos restos alimentares do tubarão, ao passo que não prejudica sua locomoção ou alimentação, já que se restringe ao material descartado por ele. 
· As relações interespecíficas onde alguma ou ambas as espécies são favorecidas sem causar prejuízo às outras são conhecidas como relações harmônicas.
· No amensalismo, por exemplo, uma espécie prejudica a outra e não é afetada por sua presença. O amensalismo ocorre quando organismos produzem toxinas que inibem o crescimento de outras espécies, sendo comum entre microrganismos.
· Já a predação consiste em um efeito positivo para o predador e negativo para a presa, que paga com a vida o custo desta interação.
· Por fim, a competição é uma interação que causa efeitosnegativos em ambas as espécies envolvidas.
· O investimento em estratégias que garantem o sucesso de espécies competidoras desloca energia para outras atividades, em vez de investir em outras atividades, como a reprodução, por exemplo. As interações interespecíficas onde uma ou mais espécies são afetadas negativamente são chamadas de relações desarmônicas.
COMPETIÇÃO
A competição ocorre quando duas espécies compartilham o mesmo recurso. A importância desta interação se acentua à medida que o recurso compartilhado se torna limitante.
Competição por interferência - Ocorre quando há efeito direto entre as espécies competidoras
Competição por exploração - Ocorre quando o efeito de uma espécie em outra é indireto, através do uso compartilhado de um mesmo recurso.
PREDAÇÃO E OUTRAS INTERAÇÕES CONSUMIDOR-RECURSO
A predação é uma interação positiva para o predador, que obtém energia para suas atividades vitais a partir do consumo de sua presa e, consequentemente, negativa para a presa, com efeitos negativos para sua dinâmica populacional.
A herbivoria é uma interação que se refere ao consumo de partes ou de plantas inteiras e pode se assemelhar à predação, caso o herbívoro se alimente de um componente vital da planta, levando-a à morte.
O parasitismo, em contrapartida, apesar de também envolver o consumo de partes de um hospedeiro vivo, não leva à morte, na maioria das vezes. É o caso dos parasitas humanos, como do piolho e dos vermes que ocupam o aparelho digestivo humano. Exemplo: tênia e lombriga. Como fica evidente, apesar de não causar obrigatoriamente a morte do hospedeiro, o grau de infestação de um parasita pode afetar as atividades de seu hospedeiro, levando-o, indiretamente, à morte.
EVITANDO PREDADORES, BUSCANDO PRESAS
COLORAÇÃO CRÍPTICA
A coloração críptica ocorre quando uma espécie apresenta padrão morfológico e/ou coloração similares ao de seus arredores, como galhos, folhas e cascas. Sabe aquele “graveto” andando? Pode ser um louva-deus ou um gafanhoto.
APOSEMATISMO
 O aposematismo, também conhecido como coloração de advertência, é uma mensagem de alerta sobre o potencial impacto da espécie para o seu consumidor. Sabe aquela perereca fluorescente que aparece e você já deduz que ela é venenosa? Pois é! É exatamente isso que ela queria, e ocorre na natureza o tempo todo.
IMETISMO
A coloração de advertência e impalatabilidade de muitas espécies servem de modelo de imitação para outras espécies, é o que ocorre no mimetismo. Se espécies palatáveis imitam o padrão de espécies nocivas, este tipo de mimetismo é chamado de mimetismo batesiano.
TANATOSE
Se a aparência de outra espécie menos palatável, o alerta de que pode ser venenoso, ou tentar se esconder no meio da paisagem não for suficiente para evitar que o predador capture sua presa, a saída pode ser “fingir-se de morto”. Exatamente! Alguns predadores só se alimentam de presas vivas, se ele não estiver seguro disso, ele pode abandonar a presa capturada, acreditando que ela esteja morta. Este padrão é bastante comum em alguns insetos e é conhecido como tanatose.
DECOMPOSIÇÃO E DETRITIVORIA
O impacto da decomposição e da detritivoria é nulo na população do recurso, pelo simples fato de o recurso já estar morto.
Dois grupos de organismos usam a matéria orgânica morta:
Decompositores
Bactérias e fungos.
Detritívoros
Animais consumidores da matéria orgânica morta.
Decompositores - Envolve a participação de diferentes espécies, em especial, de microrganismos (bactérias e fungos), degradando a matéria orgânica morta. A capacidade de degradação da matéria orgânica pelos decompositores é dependente da capacidade funcional da comunidade de decompositores e do tipo de composto a ser degradado.
Detritívoros - Se alimentam de detritos orgânicos maiores, atuando nas fases intermediárias do processo de decomposição da matéria orgânica. Decompositores e detritívoros atuam de forma complementar e são importantes ao longo do processo de remineralização da matéria orgânica.
INTERAÇÕES POSITIVAS: MUTUALISMO
Entre as interações mutualísticas, a polinização merece destaque. Ela ocorre devido à necessidade que a planta possui de transportar seus gametas e do polinizador de obter energia. Assim, enquanto o polinizador busca o néctar que garantirá a fonte de energia para a manutenção de suas atividades, a planta garante que seus gametas chegarão em outra planta, permitindo assim a fecundação e sua contribuição genética para a próxima geração. 
Fim do Módulo 2
Módulo 3
ECOLOGIA DE COMUNIDADES
Entende-se por comunidade o conjunto de populações como uma unidade integrativa por meio de transformações metabólicas coevoluídas em uma área determinada de um habitat físico.
Essa definição traz luz a algumas características importantes das comunidades:
São estabelecidas por populações de espécies distintas.
Formam uma unidade integrada por meio das interações entre as espécies.
Tais interações são fruto de processos de coevolução.
Ocupam um espaço físico determinado.
Como consequência da dificuldade em torno do que define uma comunidade, outros termos também são utilizados a partir de diferentes perspectivas, que vão além dos aspectos espaciais (ex.: forma de obtenção de recursos e aspectos filogenéticos). Comunidades que são definidas por táxons específicos, geralmente, são chamadas de assembleias. Assim, podemos ter uma assembleia de aves, quando buscamos entender as interações entre espécies deste táxon (aves) específico em determinado local.
Se quisermos falar sobre a interação de espécies distintas, mas que se alimentam do mesmo recurso, podemos nos referir a elas como guildas locais, como mostra a imagem abaixo:
Conceitos que permeiam o conceito de comunidades em Ecologia
COMUNIDADES FECHADAS
Caracterizadas por serem unidade de organização com fronteiras reconhecíveis (discreta), culminando em uma grande coincidência na distribuição de espécies distintas interdependentes. Nas comunidades fechadas, sua estrutura e seu funcionamento seriam regulados pelas interações entre as espécies, funcionando como um “superorganismo”. Disto, surgiriam propriedades emergentes particulares, como estabilidade, resistência e resiliência das comunidades.
COMUNIDADES ABERTAS
São entidades abertas, fruto de associações fortuitas entre as espécies e controladas por condições ambientais específicas. Consequentemente, a distribuição das espécies ocorreria de maneira independente, sem se restringir a presença de uma ou outra espécie.
Em contraposição à teoria de nicho, conhecemos a Teoria Neutra da Biodiversidade e Biogeografia, que presume que as comunidades são estruturadas por processos estocásticos, onde todos os organismos das comunidades possuem igual probabilidade de se reproduzir, morrer ou de migrar. Essa perspectiva tira o peso da identidade das espécies, contrapondo-se à perspectiva prevista na teoria de nicho.
CARACTERIZANDO COMUNIDADES BIOLÓGICAS
Assim como podemos definir uma população com base em parâmetros demográficos, as comunidades podem ser caracterizadas a partir de diferentes atributos; entre eles, a diversidade é um dos mais importantes.
A diversidade pode ser entendida como o número de táxons em uma área ou região específica e leva em consideração a abundância relativa de cada espécie. Assim, incorpora outros dois importantes conceitos: a riqueza e a equabilidade das espécies.
A riqueza de espécies refere-se ao número de espécies distintas presentes em uma comunidade (S).
A equabilidade refere-se à distribuição dos organismos que compõem uma comunidade entre suas espécies constituintes. Ou seja, se uma comunidade é composta por 10 espécies e 100 indivíduos, sendo 90 indivíduos pertencentes a uma única espécie, a equabilidade é baixa. No entanto, se cada uma das 10 espécies for representada por 10 indivíduos nesta comunidade, a equabilidade será máxima.
A FORMAÇÃO DAS COMUNIDADES
Aspectos que ocorrem em escala evolutiva também são importantes para determinar o estudo de comunidades biológicas.
A diversidade que configura a presença de diferentes espécies nas comunidadesé fruto de um processo evolutivo.
FATORES LOCAIS
Entende-se como fatores locais aspectos relacionados a eventos que caracterizam o ambiente na escala local, tal como a disponibilidade de recursos, a heterogeneidade de habitats e as interações interespecíficas (competição, predação e mutualismo). Desta forma, a importância relativa de fatores locais é controlada pela identidade das espécies.
FATORES REGIONAIS
Já fatores regionais operam em macro escala e estão relacionados a eventos de extinções e formações de espécies, aparecimento de barreiras de dispersão e grandes mudanças climáticas.
SUCESSÃO ECOLÓGICA
Pode ser definida como um padrão de colonização e extinção local de populações de espécies não sazonal, direcionado e contínuo em dado ambiente.
A mudança na estrutura de uma comunidade poderia ser cíclica e não cíclica.
CÍCLICA
É cíclica quando ela é não direcional, ou seja, trata de mudanças que ocorrem em escalas de tempo mais curtas e se repetem regularmente ao longo de toda a comunidade. Isso ocorre, principalmente, em comunidades que são formadas por espécies com ciclos sazonais.
NÃO CÍCLICA
A sucessão ecológica, em contrapartida, é uma mudança na estrutura da comunidade não cíclica, ou seja, direcional e, geralmente, apresenta uma trajetória previsível, desencadeada por uma perturbação, ou seja, um evento discreto que remove organismos ou interfere na comunidade.
A sucessão ecológica pode ser primária ou secundária. Confira:
Sucessão ecológica primária
Ocorre quando não há influência prévia de uma comunidade ou condição ambiental. Ocorre no surgimento de novos sítios de colonização ou após eventos catastróficos, como uma erupção vulcânica, crateras formadas por meteoros, formação de dunas ou retração de geleiras, que removem quaisquer resquícios de aspectos pretéritos.
Sucessão ecológica secundária
Ocorre quando há a influência de uma comunidade ou condição ambiental prévia. Este processo ocorre após perturbações menos intensas e/ou em uma escala espacial menor, como, por exemplo, a queda de uma árvore em uma floresta, abrindo uma clareira.
image.jpg