Zoologia_04 (50)

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<p>Os estudos dos fósseis mostram que as espécies cuja abrangência geográfica é grande têm taxas de extinção médias</p><p>menores que aquelas com distribuição geográfica restrita, embora as extinções em massa possam eliminar esse contraste. As</p><p>espécies de gastrópodes do Cretáceo atlântico diferiam muito em abrangência geográfica, dependendo do modo de</p><p>alimentação das larvas. Algumas espécies tinham larvas pelágicas planctófagas (“planctotróficas”) que eram carregadas por</p><p>longas distâncias pelas correntes oceânicas. Essas espécies mantinham grandes amplitudes geográficas, com médias de 2.000</p><p>km ao longo da costa atlântica. Outras espécies tinham larvas pesadas que se fixavam ao fundo do oceano como bentos,</p><p>imediatamente após a eclosão. Essas espécies não planctotróficas tinham em média menos de 25% da amplitude geográfica de</p><p>suas equivalentes planctotróficas. Uma espécie não planctotrófica é cerca de 3 vezes mais suscetível à extinção que as do</p><p>outro grupo, mas a fragmentação espacial dessas populações duplica a chance de especiação das espécies não planctotróficas.</p><p>A vida sem o Sol</p><p>Por muitos anos, os ecólogos pensavam que os animais dependiam direta ou indiretamente da produção primária da energia solar. Porém, em 1977 e 1979,</p><p>comunidades densas de animais foram descobertas vivendo no fundo do mar, próximas a fontes de água quente vinda de falhas (de Galápagos e do Pacífico</p><p>Oriental), locais onde as placas tectônicas afastam-se lentamente. Essas comunidades (fotografia) incluem várias espécies de moluscos, alguns caranguejos, vermes</p><p>poliquetas, enteropneustos e pogonóforos gigantes ou vermes siboglinídeos. Onde é aquecida por intrusões basálticas, a temperatura da água do mar adjacente às</p><p>fontes é de 7 a 23°C, enquanto a água normal do entorno está a 2°C.</p><p>Os produtores nessas comunidades de fontes hidrotermais são bactérias quimioautotróficas que obtêm energia da oxidação do gás sulfídrico, abundante na</p><p>água da fonte, e fixam gás carbônico sob a forma de carbono orgânico. Alguns animais das comunidades de fontes hidrotermais, como os moluscos bivalves, são</p><p>filtradores que ingerem bactérias. Outros, como os pogonóforos tubícolas gigantes (Capítulo 17), que não têm boca e trato digestivo, abrigam colônias de bactérias</p><p>simbiontes em seus tecidos e usam o carbono orgânico que elas fabricam.</p><p>Uma população de pogonóforos gigantes ou vermes siboglinídeos tubícolas em alta densidade, próxima à</p><p>fonte hidrotermal da falha de Galápagos, fotografada a 2.800 m do submersível Alvin. Moluscos e</p><p>caranguejos também são visíveis na imagem.</p><p>Figura 38.16 A. Variação na taxa de extinção para espécies no registro fóssil. Nessa análise, David Raup dividiu o</p><p>registro fóssil em 600 intervalos consecutivos cada um com a duração de um milhão de anos (Ma), começando há</p><p>600 milhões de anos. A porcentagem de espécies extintas a cada intervalo foi calculada. Quase 20% dos</p><p>intervalos tiveram taxas de extinção entre 10 e 15% (a barra mais alta do gráfico). A taxa média de extinção de</p><p>espécies é de 25% por Ma e a duração média de uma espécie é de 4 Ma. B. “Curva de mortalidade” de espécies</p><p>para os dados apresentados em A. Tempo de espera é o intervalo médio entre eventos, superior ou igual a uma</p><p>dada intensidade de extinção. A curva de mortalidade indica uma distribuição casual de picos de extinção nos</p><p>últimos 600 Ma. Se as taxas de extinção fossem distribuídas aleatoriamente ao longo do tempo, a curva de</p><p>mortalidade seria indistinguível do eixo x. As curvas mais claras acima e abaixo da mais escura indicam o erro</p><p>estatístico da medida. A curva real pode estar em qualquer lugar entre as mais claras, mas a linha escura fornece</p><p>a estimativa mais provável. Segundo David Raup (1995).</p><p>Um paradoxo da biodiversidade é que a fragmentação do habitat de uma espécie aumenta simultaneamente as taxas</p><p>locais de extinção e de especiação. Os antílopes africanos mostrados na Figura 6.11 ilustram um contraste similar: nos últimos</p><p>6 milhões de anos, um grupo (Alcelaphus, Damaliscus, Connochaetes) passou por eventos múltiplos de especiação e extinção</p><p>com sete espécies remanescentes, enquanto outra linhagem (os impalas) persistiu como uma única espécie (Aepyceros</p><p>melampus) ao longo do mesmo período. Hoje, os impalas igualam-se em número de indivíduos vivos à soma das outras sete</p><p>espécies. Esse contraste mostra que o aumento na diversidade de espécies evolui sob um risco de extinção maior para cada</p><p>uma delas.</p><p>Os táxons mais elevados como ordens, famílias e gêneros (Capítulo 10) também obtêm alguma proteção contra extinção</p><p>por possuírem amplitudes geográficas maiores. Raup aponta que táxons superiores com várias espécies coletivamente</p><p>distribuídas em uma área geográfica maior são menos propensos a serem extintos. Quando tais extinções ocorrem, como para</p><p>muitos táxons de dinossauros e amonites marinhos do fim do período Cretáceo (Quadro 38.1), condições catastróficas</p><p>incomuns parecem ser responsáveis. O choque de um asteroide no fim do Cretáceo (Capítulo 6) parece ter causado a</p><p>disseminação de queimadas, escuridão e frio extremos, seguidos de aquecimento intenso em um período curto. Todas essas</p><p>condições estariam além da tolerância evolutiva de muitos táxons animais originalmente abundantes. Somente por acaso um</p><p>táxon poderia conter espécies capazes de superar um desafio sem precedentes na história evolutiva do grupo.</p><p>Darwin explicou as extinções de táxons superiores pela competição interespecífica, mas os estudos paleontológicos</p><p>atuais refutam essa ideia. O paleontólogo Michael Benton estima que menos de 15% das famílias extintas de tetrápodes podem</p><p>ter sido eliminadas pela competição com outras famílias. Os estudos ecológicos e de fósseis de ectoproctos demonstram que</p><p>as espécies de uma ordem (Cheilostomatida) venceram as espécies de outra ordem (Tubuliporata) na competição ecológica ao</p><p>recobrirem suas colônias por vários milhões de anos, sem que isso levasse à extinção dos Tubuliporata.</p><p>Frequentemente, o declínio ou a extinção de um dado táxon libera recursos para os quais outro táxon adapta-se após</p><p>algum tempo, levando à proliferação evolutiva de espécies neste último grupo. Os recursos disponibilizados com a extinção</p><p>de táxons de dinossauros ao fim do período Cretáceo são considerados importantes para a proliferação posterior da</p><p>diversidade adaptativa das espécies de mamíferos na era Cenozoica (Capítulo 6).</p><p>Quadro 38.1 Comparação entre níveis de extinção para os cinco maiores eventos de extinção em massa.*</p><p>Eventos de extinção Tempo (Ma Atrás) Porcentagem de extinção</p><p>Cretáceo 66 76</p><p>Triássico 200 76</p><p>Permiano 251 96</p><p>Devoniano 359 82</p><p>Ordoviciano 443 85</p><p>*Baseado em David Raup (1995), com as datas revisadas para essas extinções.</p><p>Os estudos fossilíferos de extinção ajudam-nos a situar as consequências de mudanças ecológicas para a biodiversidade</p><p>em um contexto evolutivo. A fragmentação de populações, especialmente como verificada em ilhas (Capítulo 6), produz</p><p>localmente taxas altas de formação e de endemismo de espécies (Capítulo 10), mas essas novas espécies são predispostas à</p><p>extinção devido à sua distribuição geográfica restrita. Cerca de 50% de todas as áreas do mundo que contêm ao menos duas</p><p>espécies endêmicas de aves são insulares, embora as ilhas formem menos de 10% dos habitats terrestres do planeta. As</p><p>espécies insulares são particularmente propensas à destruição pela introdução de espécies exóticas invasoras. Por exemplo,</p><p>os caramujos terrícolas do gênero Partula, da ilha de Moorea, no Taiti, eram um sistema de estudo importante para especiação</p><p>em ilhas até que a introdução de caramujos exóticos desalojasse essas espécies nativas. Os habitats continentais como as</p><p>florestas são fragmentados em ilhas virtuais quando o desmatamento elimina áreas extensas de habitat e quando espécies</p><p>introduzidas invadem essas áreas. Como as regiões tropicais têm níveis elevados de endemismo, a fragmentação</p><p>antropogênica desses ambientes predispõe à extinção de espécies.</p><p>Um dos principais desafios à conservação dos animais é a obtenção de um</p><p>inventário da diversidade de espécies da</p><p>Terra. As estimativas do número total de espécies do globo situam-se tipicamente na faixa de 10 milhões, mas o número real</p><p>pode ser 10 vezes maior. Os taxonomistas fazem essas estimativas calculando razões entre os números de espécies descritas e</p><p>não descritas em uma amostra de uma região geográfica, baseando-se na taxa de descrição de espécies ao longo do tempo e</p><p>julgando a precisão das medidas de diversidade em vários táxons. As estimativas atuais da diversidade de espécies são menos</p><p>satisfatórias para os microrganismos. A imprecisão dessas estimativas reflete problemas práticos e conceituais. Um</p><p>levantamento geográfico minucioso da variação genética das populações naturais requer análises genético-moleculares</p><p>dispendiosas (ver Capítulo 6) e é crítico para aplicação de qualquer conceito de espécie estabelecido (ver Capítulo 10). Essa</p><p>análise é plausível apenas para táxons com número relativamente pequeno de indivíduos grandes, como aqueles no topo da</p><p>cadeia alimentar ou da pirâmide ecológica. Os besouros e nematódeos constituem-se em dois táxons com grande número de</p><p>organismos pequenos, o que dificulta a expectativa por um levantamento taxonômico abrangente. Mesmo com dados</p><p>apropriados em mãos, visões discrepantes sobre o que deve constituir uma espécie (discutidas no Capítulo 10) impedem o</p><p>cômputo preciso do número de espécies. Esses conflitos podem ser particularmente intensos em grupos de animais que não</p><p>têm um modo de reprodução bissexual simples. Obviamente, os esforços conservacionistas não podem aguardar um inventário</p><p>minucioso de todas as populações animais. A manutenção de ecossistemas diversos, como identificado no Capítulo 37, é</p><p>prioritária para prevenirmos uma extinção de espécies disseminada.</p><p>Espera-se que o impacto humano sobre os ambientes naturais não seja igualado às cinco grandes extinções em massa do</p><p>Quadro 38.1. A atividade humana nitidamente resultou em um grande número de espécies extintas, e devemos evitar que os</p><p>tempos atuais situem-se na parte mais alta da curva de mortalidade de Raup (Figura 38.16B). Entretanto, estudos evolutivos</p><p>sugerem que os táxons superiores distribuídos amplamente têm probabilidade menor de serem extintos, mesmo durante</p><p>episódios de extinção maciça. Na ausência de um inventário da diversidade de espécies animais, devemos impedir a criação</p><p>de condições que possam destruir qualquer táxon superior específico seletivamente.</p><p>Resumo</p><p>A ecologia é o estudo das relações entre os organismos e seus ambientes que explica a distribuição e a abundância das</p><p>espécies na Terra. O espaço físico que contém o ambiente de um animal é seu habitat. No habitat, há condições físicas e</p><p>biológicas satisfatórias para a sobrevivência e a reprodução, as quais constituem o nicho de um animal, população ou espécie.</p><p>As populações animais são compostas por demes, com membros que cruzam entre si e partilham um conjunto genético. As</p><p>coortes de animais têm padrões característicos de sobrevivência que representam demandas conflitantes entre cuidado</p><p>parental e número de filhotes. As populações animais que consistem em coortes superpostas têm uma estrutura etária que</p><p>indica se elas estão crescendo, declinando ou em equilíbrio.</p><p>Na natureza, todas as espécies têm uma taxa intrínseca de aumento que, potencialmente, permite o crescimento</p><p>exponencial. A população humana está crescendo exponencialmente em uma taxa de 1,23% ao ano, e é esperado que atinja 6,4</p><p>a 8 bilhões até o ano de 2040. O crescimento populacional pode ser regulado intrinsecamente – pela capacidade de suporte do</p><p>ambiente – ou extrinsecamente – por predadores, parasitas ou pela competição entre espécies por um recurso limitante. Os</p><p>fatores abióticos independentes da densidade podem limitar o crescimento populacional, sem efetivamente regulá-lo.</p><p>A comunidade consiste no conjunto de populações que interagem por meio de competição, predação, parasitismo,</p><p>comensalismo e mutualismo. Essas relações resultam na coevolução entre as populações. As guildas de espécies evitam a</p><p>exclusão competitiva com o deslocamento de caracteres, que consiste na especialização morfológica para a partição de</p><p>recursos limitados. Os predadores-chave são aqueles que controlam a estrutura da comunidade e reduzem a competição entre</p><p>as presas, aumentando a diversidade de espécies. Os parasitos e seus hospedeiros desenvolvem evolutivamente uma relação</p><p>benigna que permite sua coexistência.</p><p>Os ecossistemas consistem em comunidades e seus ambientes abióticos. Os animais ocupam os níveis tróficos de</p><p>consumidores herbívoros e carnívoros no ecossistema. Todos os organismos têm um balanço energético que inclui a</p><p>produtividade bruta, a produtividade líquida e a respiração. Para os animais, a respiração envolve cerca de 90% desse</p><p>montante. Portanto, a transferência de energia de um nível trófico para outro não ultrapassa 10%, o que, por sua vez, limita o</p><p>número de níveis tróficos em um ecossistema. As pirâmides ecológicas indicam como a produtividade decresce nos níveis</p><p>tróficos sucessivamente mais altos das teias alimentares.</p><p>A produtividade do ecossistema é descrita medindo-se os ciclos de matéria e fluxos de energia nos ecossistemas. Toda a</p><p>energia é dissipada como calor, mas os nutrientes e outros materiais – incluindo os pesticidas – são reciclados. Nenhum</p><p>ecossistema é fechado, pois todos dependem de trocas de energia e matéria com fontes externas.</p><p>A biodiversidade existe porque as taxas de especiação superam ligeiramente as taxas de extinção na história evolutiva da</p><p>Terra. Aproximadamente 99% de todas as espécies que já viveram estão extintas. As taxas de extinção no passado geológico</p><p>são altamente episódicas, com a extinção de espécies variando de quase zero a 96%. As espécies com distribuição geográfica</p><p>ampla têm taxas médias de extinção menores que as espécies com distribuição restrita; tal relação também é válida para os</p><p>táxons superiores. Os estudos paleontológicos de extinção fornecem perspectivas importantes para a avaliação de</p><p>consequências evolutivas potenciais da extinção de espécies mediada pelo homem.</p><p>Questões de revisão</p><p>1.</p><p>2.</p><p>3.</p><p>4.</p><p>5.</p><p>6.</p><p>7.</p><p>8.</p><p>9.</p><p>10.</p><p>11.</p><p>12.</p><p>13.</p><p>14.</p><p>15.</p><p>16.</p><p>17.</p><p>18.</p><p>19.</p><p>20.</p><p>O termo “ecologia” é derivado do grego, significando “casa” ou “lugar para viver”. Entretanto, como usado pelos</p><p>cientistas, o termo “ecologia” não é o mesmo que “ambiente”. Como esses termos diferem?</p><p>Diferencie os conceitos de ecossistema, comunidade e população.</p><p>Qual é a diferença entre habitat e ambiente?</p><p>Defina o conceito de nicho. Como o “nicho efetivo” de uma população difere de seu “nicho fundamental”? Como o</p><p>conceito de nicho difere do conceito de guilda?</p><p>Populações de animais de vida independente (unitários) têm estrutura etária, razão sexual e taxa de crescimento</p><p>características. Porém, essas propriedades são difíceis de medir em animais modulares. Por quê?</p><p>Explique qual das três curvas de sobrevivência da Figura 38.2 tem o melhor ajuste para: (a) uma população cuja</p><p>mortalidade como proporção dos sobreviventes é constante; (b) uma população com mortalidade precoce baixa e a</p><p>maioria dos indivíduos atingindo idades avançadas; (c) uma população com mortalidade precoce alta, mas com os</p><p>sobreviventes atingindo idades avançadas. Dê exemplos reais para cada padrão de sobrevivência.</p><p>Compare os crescimentos exponencial e logístico de uma população. Sob que condições você pode esperar uma</p><p>população com crescimento exponencial? Por que o crescimento exponencial não pode perpetuar-se?</p><p>O crescimento de uma população pode ser retardado por mecanismos dependentes da densidade ou independentes da</p><p>densidade. Defina e compare esses dois mecanismos. Dê exemplos de como o crescimento da população humana pode</p><p>ser limitado por esses agentes.</p><p>A herbivoria é benéfica para o animal (+), mas prejudicial para a planta que ele come (–). Quais são algumas das</p><p>interações + – entre populações animais? Qual é a diferença entre comensalismo e mutualismo?</p><p>Explique como o deslocamento de caracteres pode reduzir</p><p>a competição entre espécies coexistentes.</p><p>Defina predação. Como a relação predador-presa difere da relação parasito-hospedeiro? Por que o predador não pode</p><p>dar-se ao luxo de vencer a corrida evolutiva entre predador e presa?</p><p>O mimetismo de vespas-jaqueta-amarela por mariposas-de-asa-transparente é um exemplo de uma espécie inofensiva</p><p>semelhante a uma nociva. Qual é a vantagem desse tipo de mimetismo para a mariposa? Qual é a vantagem para uma</p><p>espécie nociva mimetizar outra espécie nociva?</p><p>Espécie-chave é aquela cuja remoção de uma comunidade causa a extinção de outras espécies. Como ocorre essa</p><p>extinção?</p><p>O que é um nível trófico e qual sua relação com uma teia alimentar?</p><p>Defina produtividade da maneira como o termo é usado em ecologia. O que é um produtor primário? Qual é a diferença</p><p>entre produtividade bruta, produtividade líquida e respiração? Como a produtividade líquida está relacionada com a</p><p>biomassa (biomassa “em pé”)?</p><p>O que é uma cadeia alimentar? Como uma cadeia alimentar difere de uma teia alimentar?</p><p>Que condições produzem uma pirâmide de biomassa invertida na qual os consumidores têm biomassa maior que os</p><p>produtores? Você pode dar um exemplo de uma pirâmide de números invertida na qual haja mais herbívoros do que</p><p>plantas de que eles se alimentem?</p><p>A pirâmide de energia é usada como exemplo da segunda lei da termodinâmica (Capítulo 1). Por quê?</p><p>As comunidades animais ao redor das fontes hidrotermais aparentam ser totalmente independentes da luz solar. Como</p><p>essa existência é possível?</p><p>O que os estudos paleontológicos mostram sobre a relação entre a distribuição geográfica de uma espécie e sua</p><p>probabilidade de especiação ou extinção? Como essa relação representa um paradoxo para a biodiversidade?</p><p>Para aprofundar seu raciocínio. Os processos naturais de formação e extinção de espécies emergem em uma escala</p><p>temporal de milhões de anos, enquanto as extinções mediadas pelos seres humanos são medidas em uma escala de anos a</p><p>décadas. Como essa discrepância complica nossos esforços para conservar a biodiversidade?</p><p>Referências selecionadas</p><p>Benton, M. J. 1996. On the nonprevalence of competitive replacement in the evolution of tetrapods. In Jablonski, D., H. Erwin,</p><p>and J. H. Lipps (eds.), Evolutionary paleobiology, pp. 185-210. Chicago, University of Chicago Press. Mostra que a</p><p>8</p><p>www.projetomedicina.com.br</p><p>d) pouco tóxico e pouco solúvel em água.</p><p>14 - (PUC RS)</p><p>Observar as características anatômicas abaixo relacionadas:</p><p>1. corpo coberto com pele seca e cornificada</p><p>2. esqueleto completamente ossificado</p><p>3. coração com dois átrios e um ventrículo parcialmente dividido (ventrículos separados só num</p><p>grupo)</p><p>4. respiração pulmonar</p><p>5. temperatura corporal variando de acordo com o ambiente</p><p>6. ovos adaptados para o desenvolvimento em terra</p><p>Com estas características, podemos identificar o grupo:</p><p>a) dos anfíbios.</p><p>b) dos peixes.</p><p>c) das aves.</p><p>d) dos répteis.</p><p>e) dos marsupiais.</p><p>15 - (UEPB)</p><p>A tabela seguinte inclui a respiração e a circulação de alguns animais. Está representado</p><p>corretamente:</p><p>http://www.projetomedicina.com.br/</p><p>9</p><p>www.projetomedicina.com.br</p><p>Respiração Circulação</p><p>a. Peixe Banquial Aberta</p><p>b. Mosca Traqueal Lacuna</p><p>c. Crocodilo Cutânea Fechada</p><p>d. Sapo Pulmonar Aberta</p><p>e. Minhoca Cutânea Aberta</p><p>16 - (UEPB)</p><p>De acordo com a teoria mais corrente, este grupo animal constitui os primeiros vertebrados</p><p>efetivamente equipados para a vida terrestre em lugares secos, em decorrência das adaptáveis</p><p>abaixo enunciadas:</p><p>- Presença de pele seca e relativamente impermeável.</p><p>- Fecundação interna e independente da água.</p><p>- Presença de ovos com casca grossa.</p><p>- Presença de órgãos respiratórios internos.</p><p>- Presença de âmnio e alantóide.</p><p>- Excretam ácido úrico.</p><p>O grupo animal vertebrado em questão são:</p><p>a) as aves</p><p>b) os anfíbios</p><p>c) os peixes</p><p>d) os mamíferos</p><p>e) os répteis</p><p>17 - (UEPB)</p><p>http://www.projetomedicina.com.br/</p>