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1 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS Disciplina: Ciências do Ambiente ENG 4201 Luciana Casaletti Noções de ecologia básica lcasalet@yahoo.com No século XIX, o biólogo e naturalista alemão Ernest Haeckel (1866) partindo da observação de que: “o conhecimento biológico nunca é completo quando o organismo é estudado isoladamente”, deu um novo rumo à História Natural. Eco: deriva do grego oikos que significa lugar onde se vive, casa, ambiente. Logos: é estudo, ciência, tratado. Ecologia é o estudo da casa ou estudo dos ambientes Ecologia No sentido literal, Ecologia seria o estudo dos seres vivos em sua casa, no seu ambiente, ou ainda, a ciência que estuda as relações dos seres vivos com o meio ambiente. Numa concepção mais moderna, a ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela. Ecologia 2 Comunidade biótica ou comunidade biológica A comunidade em um ecossistema é constituída por todas as populações de organismos, cuja composição e aspecto são determinados pelas propriedades do ambiente e pelas relações de uns organismos com os outros. Conceitos 1. Meio ambiente: - Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem estar dos seres vivos. - Não é apenas um lugar no espaço e sim todas as condições físicas, químicas e biológicas que favorecem ou desfavorecem o desenvolvimento. - Existem ambientes naturais (que não sofreram ação do homem) e ambientes artificiais (os quais foram modificados pelo homem). Conceitos 2. Biosfera: - Conjunto de todas as partes da Terra onde é possível, pelo menos a algumas espécies de organismos viverem permanentemente, alimentar-se e reproduzir-se. - É o conjunto de todos os ecossistemas do planeta. - Espessura da biosfera é em torno de 12 km o que é muito pequena se consider o diâmetro do planeta Terra, 14.000 km. Biosfera é dividida em grandes 3 regiões (porções) Litosfera: Camada superficial, sólida da Terra. Composta de rochas e solo. Hidrosfera: Ambiente líquido, oceanos, lagos, rios. Atmosfera: Camada de ar que envolve a Terra. 3 - É a unidade básica no estudo da ecologia. - Em um ecossistema o conjunto de seres vivos interage entre si e com o meio natural de maneira equilibrada pela reciclagem de matéria e pelo uso eficiente da energia solar. 3. Ecossistema Conceitos O Ecossistema é formado pela união de seres vivos e meio físico: - Abióticos: matéria inorgânica ou sem vida (água, ar e solo). - Biótico: os seres vivos. Representação de dois ecossistemas: aquático e terrestre. Estes elementos se inter-relacionam de maneira estreita, uma vez que compostos como O2, CO2 e H2O estão em constante fluxo entre os seres vivos e o ambiente externo. É um sistema estável, equilibrado e auto- suficiente, apresentando em toda a sua extensão características topográficas, climáticas, botânicas, zoológicas, hidrológicas e geoquímicas praticamente invariáveis. Ecossistema: Definição No ecossistema cada espécie possui seu habitat e seu nicho ecológico. Habitat: O hábitat de um organismo é o local onde ele vive; ou ainda, é o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas - nutrição, proteção e reprodução. Seria o “endereço” de uma espécie. 4 Urso – Polo Norte Habitat Camelo/Dromedário – Deserto do Saara Seriema – floresta aberta. Baleias - Oceanos Nicho ecológico: é a função da espécie dentro do conjunto do ecossistema e suas relações com as demais espécies e com o ambiente. Num ecossistema equibrado cada espécie possui um nicho diferente do nicho de outras espécies, caso contrário, haverá competição entre as espécies que possuem o mesmo nicho. Nicho ecológico é o papel de uma espécie numa comunidade - como ela faz para satisfazer as suas necessidades. Exemplo, as algas têm o seu habitat na água superficial de um lago (zona iluminada), e parte do seu nicho ecológico é a produção de matéria orgânica, através da fotossíntese, a qual serve de alimento para sua população e para alguns animais. A melhor maneira de entender o campo de estudo da ecologia moderna é utilizando-se do conceito de níveis de organização dos seres vivos. Genes → Célula → Tecido → Órgão → Sistema → Organismo → População → Comunidade → Ecossistema → Biosfera 5 A ecologia estuda fundamentalmente os quatro últimos níveis desta sequência. Entendendo-se por: biosfera ou ecosfera: sistema que inclui todos os organismos vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico, como um todo. ecossistemas: conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte; comunidade: conjunto de populações que interagem de forma organizada, vivendo numa mesma área; população: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma determinada área; Dentro do ecossistema ocorre uma distribuição de energia e da matéria de modo que os produtos e subprodutos de um dos elementos constituem matéria prima para a atividade de outros. Cadeia alimentares ou cadeias tróficas: Necessidades básicas do seres vivos A existência da biosfera ou de vida de forma permanente, em um ambiente qualquer, só é possível se este oferecer condições para que os seres vivos satisfaçam suas necessidades básicas: nutrição, proteção e reprodução. 6 Necessidade Conceito Tipos Organismos NUTRIÇÃO Processo de obtenção de matéria e energia pelos seres vivos. 1. Autotrófica: os seres vivos sintetizam seu próprio alimento, partido de substâncias inorgânicas e de uma fonte de energia. 2. Heterotrófica: os seres vivos através de relações com outros seres vivos aquirem o alimento sintetizado. 1. Vegetais clrofilados, algas e algumas bactérias. 2. Animais, fungos, virus, protozoários e o restante das bactérias PROTEÇÃO Mecanismos utilizados pelos seres vivos para se defender da interpéries e dos seus inimigos. 1. Crescimento quase ilimitado, espinhos, substâncias urticantes, perdas das folhas. 2. Aspecto repulsivo, agressão, fuga, construção de abrigos, elevada descendência, camouflagem, etc… 1. Vegetais 2. Animais REPRODUÇÃO Processos desenvolvidos pelos seres vivos para gerar descententes e consequentemente dar continuidade às espécies. 1. Assexuada: quando não há mistura de genes, gerando indivíduos geneticamente idênticos ao que lhe deu origem. 2. Sexuada: ocorre mistura de genes, gerando seres com novas combinações genéticas 1. Bactérias e alguns protozoários. 2. Maioria dos seres vivos. FONTE: http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/bin/view/CA/CASemestreAtual Cadeia alimentar A transfência de energia alimentar, a partir dos vegetais, por uma série de organismos, é chamada de cadeia alimentar ou cadeia trófica. Primeiro Nível trófico Vegetação Produtor Segundo Nível trófico inseto Consumidor primário Tercerio Nível trófico sapo Consumidor secundário Quarto Nível trófico cobra Consumidor terciário Quinto Nível trófico seriema Consumidor quartenário Exemplo de cadeia alimentar: vegetação, inseto, sapo, cobra e seriema Equilíbrio O Homem provoca alterações na cadeia, introduzindo ou elimimando um dos seus compontes, causando sério desequilíbrio com a proliferação excessiva de uma determinada espécie ou o extermínio de outra. 7 DESEQUILÍBIRO NA VEGETAÇÃO LEVA A UM AUMENTO DO NÚMERO DE INSETOS. Desequilíbrio Exemplo: Aparecimento de tamanduá nas cidades. Exemplo: Onça Parda (Puma concolor) ou Suçuarana ameaçada de extinção. Habitat: são variados, incluindo florestas tropicais e subtropicais, caatinga, cerrado, pantanal , desertos e montanhas. Possíveis motivos: redução das áreas de florestas, queimadas, a expansão agrícola e o adensamento imobiliário, etc... FONTE: http://www.faunacps.cnpm.embrapa.br/mamifero/onca_p.html Se um dos animais morrer sem servir de alimentação para outro, seu corpo será decomposto por micro-organismos. 8 Tipos de decomposição Aeróbica: Realizada por seres que utilizam o oxigênio como acceptor de hidrogênio. A oxidação é completa, havendo a transformaçãodos compostos orgânicos em gás carbônico, água e sais mineiras. Anaeróbica: Realizada por seres que utilizam outros que não o oxigênio como acceptor de hidrogênio. Resulta subprodutos constituídos de compostos orgânicos tais como gás metano, álcool e sulfetos. Exemplo de utilização: em sistemas de tratamento de lixo e de esgotos domésticos e industriais.