Ecologia: Estudo das Interações dos Seres Vivos com o Meio Ambiente

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ECOLOGIA
 O termo ECOLOGIA foi empregado pela 1ª vez por E. Haeckel, em 1866.
ECO / LOGIA
gr. OIKOS
ESTUDO
CASA, AMBIENTE
 Ecologia é o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente.
O QUE É ECOLOGIA?
1. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente (Haeckel, 1866)
2. Ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela
(Odum, 
1972)
ECOLOGIA
3. Ciência que estuda a economia da natureza (Oíkos + Nomos) (Haeckel)
4. A ecologia é a ciência da sinfonia da vida, é a ciência da sobrevivência (Lutzenberger)
ECOLOGIA
5. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vivem, bem como as suas recíprocas influências (Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994)
Ciência 1869
Fenômenos complexos
Biologia
Zoologia
Botânica
Pedagogia
Antropologia
Matemática
Estatística
Geografia
Meteorologia
Física
Química
Sociologia
Genética
 BREVE HISTÓRICO... 
 Década de 1970: movimentos culturais começam a questionar o modelo sócio-político-cultural vigente 
 * "Filhos da Guerra" 
 * Movimento Hippie;
 * Movimento feminista;
 * Guerra do Vietnã;
 * Movimento negro.
 As pessoas começaram a tomar consciência de que queriam um mundo melhor – MOVIMENTO VERDE. 
IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE ECOLOGIA
Necessidade de se conhecer a estrutura e funcionamento da natureza para manter o equilíbrio ambiental.
Matéria prima
Produtos 
Recursos naturais
resíduos
energia
ECOLOGIA x ECONOMIA 
ESTUDO DO AMBIENTE
MANEJO DO AMBIENTE
“DESTRUIÇÃO DO AMBIENTE!!!”
 Incêndio de florestas;
 Poluição do solo;
 Poluição das águas;
 Poluição do ar;
 Extração exacerbada de recursos naturais;
 Extinção de espécies;
 Déficit na qualidade de vida!!!
IMPORTÂNCIA DA ECOLOGIA
RACIONALIZAÇÃO DOS DESMATAMENTOS E DA 
EXPLORAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS 
CONTROLE DA POLUIÇÃO URBANA
CONTROLE DO CRESCIMENTO DAS POPULAÇÕES
Ecologia e Revolução Industrial
Ecologia e problemas ambientais
- Aquecimento global
- Desmatamentos
- Extinção de animais
- Chuva ácida
- Poluição
- Superpopulação: fome, violência, falta de espaço
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
NÍVEIS DE ESTUDO DA ECOLOGIA
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
POPULAÇAO: seres vivos da mesma espécie que habitam a mesma região
COMUNIDADE (BIOCENOSE OU BIOTA) : conjunto de todos os seres vivos que habitam um determinado ambiente e mantêm entre si, relações de interdependência
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
ECOSSISTEMA: conjunto formado pela associação entre os seres vivos e seu meio ambiente
BIOSFERA: conjunto de todos os ecossistemas da Terra; corresponde a todas as regiões da Terra onde a vida é possível de forma permanente
ECOSSITEMAS
Fatores abióticos - o conjunto de todos os fatores físicos que podem incidir sobre as comunidades de uma certa região.
LUZ
TEMPERATURA
UMIDADE
ÁGUA
DEFINIÇÃO BÁSICA: São os fatores do meio ambiente que atuam nos seres vivos.
LUZ
IMPORTÂNCIA:
 FOTOSSÍNTESE
 FOTOPERIODICIDADE
CLASSIFICAÇÃO
FOTÓFILOS
FOTÓFOBOS
TEMPERATURA
CLASSIFICAÇÃO:
 TEMPERATURA VARIÁVEL = PECILOTÉRMICOS
 TEMPERATURA CONSTANTE = HOMEOTÉRMICOS
“LEMBRAR”- Cada ser possui uma temperatura ótima de sobrevivência para o seu metabolismo. 
ÁGUA
ADAPTAÇÕES:
ARMAZENAMENTO DE ÁGUA
URINA POUCO
FEZES SECAS
AUSÊNCIA OU BAIXA QUANTIDADE DE GLÂNDULAS SUDORÍPARAS
XERÓFITAS - RAÍZES LONGAS, FOLHAS COM A FORMA DE ESPINHOS.
PRESSÃO
CLASSIFICAÇÃO:
 EURÍBAROS = SUPORTAM GRANDES VARIAÇÕES
 ESTENÓBAROS = NÃO SUPORTAM VARIAÇÕES
“NÃO ESQUEÇA”- Ao nível do mar a pressão normal é de 1 atm. Se subimos ela diminui, se afundamos ela aumenta. 
EURÍBAROS
ESTENÓBAROS
SALINIDADE
CLASSIFICAÇÃO:
 EURÍALINOS = SUPORTAM GRANDES VARIAÇÕES
 ESTENÓALINOS = NÃO SUPORTAM VARIAÇÕES
ESTENÓALINOS
PIRANHAS
SALINIDADE
EURIALINOS
RIO
MAR
CATÁDROMO
ANÁDROMO
LAMPRÉIAS E ENGUIAS
SALMÃO E TAINHA 
ECOSSITEMAS
Fatores bióticos - conjunto de todos seres vivos e que interagem uma certa região e que poderão ser chamados de biocenose, comunidade ou de biota
VEGETAIS
MICRORGANISMOS
ANIMAIS
COMPONENTES BIÓTICOS DO ECOSSISTEMA
Produtores (são todos autótrofos)
MATÉRIA INORGÂNICA → MATÉRIA ORGÂNICA
(fotossíntese ou quimiossíntese)
-bactérias clorofiladas, cianobactérias, algas e vegetais clorofilados
Consumidores (heterótrofos): animais, fungos, protozoários
Consumidor primário - alimenta-se do produtor
Consumidor secundário – alimenta-se do consumidor primário
Consumidor terciário – alimenta-se do consumidor secundário
Os consumidores podem ser herbívoros, carnívoros, onívoros ou detritívoros.
Decompositores (heterótrofos) – saprófitos ou saprofágicos – fungos e bactérias
MATÉRIA ORGÂNICA →MATÉRIA INORGÂNICA
Importantes na ciclagem da matéria
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
BIÓTOPO - Espaço limitado, com características
 ambientais determinadas, onde vive uma biocenose. 
No exemplo da floresta, o 
biótopo
 é a área que contém o solo (com seus minerais e água) e a atmosfera (com seus gases, umidade, temperatura, grau de luminosidade etc.).
Ecossistema
Equilíbrio 
Ecológico
Desequilíbrio
 Ecológico
Comunidade
População
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
HABITAT - é o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro do ecossistema. 
Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc.
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
NICHO ECOLÓGICO - é o papel que o organismo desempenha no ecossistema, isto é, a "PROFISSÃO" do organismo no ecossistema. 0 nicho informa às custas de que se alimenta, a quem serve de alimento, como se reproduz, etc. 
Nichos ecológicos
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
ECÓTONO - É a transição entre ecossistemas.
 campo  /  floresta - rio  /  mar - montanha  /  planície
Ecótono: Transição entre dois ecossistemas vizinhos.
ECÓTONO
Ecossistema 1
Ecossistema 2
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
BIODIVERSIDADE - É a riqueza biológica de uma região, de um ecossistema ou da biosfera. Leva-se em consideração a abundancia de cada espécie e a heterogeneidade da composição da comunidade.
	 Ambientes com maior Biodiversidade do Planeta : 
		MANGUEZAIS
	RECIFES DE CORAIS
 	FLORESTAS TROPICAIS 
                     
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
CONTROLE BIOLÓGICO - As medidas naturais utilizadas para o controle de pragas e restabelecimento para de ecossistemas são chamados controles biológicos. Podemos citar como exemplo de controle biológico:
 peixes no controle da esquistossomose 
 peixes no controle de larvas de Aedes aegypti  
 besouros o controle da mosca do chifre 
 bactérias e vírus no controle de pragas e insetos
O besouro “rola- bosta” é usado no controle biológico da mosca-dos-chifres
TERMOS UTILIZADOS EM ECOLOGIA
HOMEOSTASE - propriedade auto-reguladora de um sistema ou organismo que lhe permite manter o seu estado de equilíbrio.
No estágio de equilíbrio crescerá, na existência de espaço e alimento; crescendo, reduz-se o espaço e o alimento por indivíduo, o que determina um declínio numérico que abre disponibilidade de espaço e alimento para um novo crescimento.
Meio Ambiente
Conjunto de condições que afectam a existência, desenvolvimento e bem-estar dos seres vivos.
Artificiais
Naturais
O QUE É MEIO AMBIENTE ? 
Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem-estar dos seres vivos, incluindo não apenas o lugar no espaço, mas todas as condições físicas, químicas e biológicas (ambientes naturais e artificiais)
(Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994)
O MEIO AMBIENTE
Conjunto de condições físicas, químicas e biológicas que cercam o ser vivo, resultando num conjunto de limitações e possibilidades para uma dada espécie
O meio ambiente é heterogêneo e continua variando de um local para outro
Está sempre mudando e evoluindo
Biosfera
Conjunto de todas as partes da terra onde é possível, pelo menos algumas espécies de organismos, viver permanentemente, alimentar-se
e reproduzir-se.
Litosfera
Hidrosfera
Atmosfera
Biosfera
HABITAT E NICHO ECOLÓGICO
HABITAT - área física/geográfica (endereço) onde se encontra o ser vivo. É o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas. No habitat, as condições ambientais atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento de uma determinada espécie.
NICHO ECOLÓGICO - conjunto de atividades desenvolvidas (profissão) pelos seres vivos para a satisfação das suas necessidades básicas.
POTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTAL
Potencial biótico é a capacidade que possuem os organismos de reproduzir-se sob condições ótimas;
POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTAL
Resistência ambiental compreende todos os fatores que se opõem ao desenvolvimento do potencial biótico.
ONDE QUEREMOS CHEGAR?
BIOSFERA
	
			ECOSFERA 
TECNOSFERA?
A COMPLEXIDADE
Biosfera  Região do planeta que contém o conjunto dos seres vivos e na qual a vida é permanentemente possível. 		- Resultado de fenômenos físicos associados à própria atividade biológica;
Encontra-se em constante modificação (fragilidade);
Tecnosfera  Abrange as estruturas constituídas pelo trabalho humano no espaço da biosfera; 
GAIA = Mãe Terra (William Gilbert, século XVII);
Hipótese de Gaia: “a Terra seria um superorganismo, de certa forma frágil, mas com capacidade de auto-recuperação”.
 (James Lovelock)
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A HIPÓTESE DE GAIA
“Os agentes destrutivos hoje são artificiais e provocam desgaste em quase todo o planeta, ao mesmo tempo. A constituição de Gaia seria tão vigorosa a ponto de reparar naturalmente o desgaste e manter o planeta saudável?” 
(Jonatan Weiner)
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ENERGIA
Seres vivos  necessitam de energia para manter sua constituição interna, para locomover-se, para crescer, etc.;
Fonte de energia na biosfera  Sol:
Ilumina e aquece o Planeta;
Fornece energia para a síntese de alimentos;
Responsável pela distribuição e reciclagem de elementos químicos.
DISTRIBUIÇÃO DA ENERGIA
Fluxo de Energia nos Ecossistemas
  A ENERGIA FLUI DE PRODUTORES PARA DECOMPOSITORES
Þ
UNIDIRECIONAL
Fluxo de Energia nos Ecossistemas
  
A ENERGIA DECRESCE A CADA NÍVEL TRÓFICO
POR ISSO:
AS CADEIAS ALIMENTARES SÃO NORMALMENTE COMPOSTA
DE POUCOS NÍVEIS TRÓFICOS
Fluxo de Energia nos Ecossistemas
A ENERGIA
Radiação Utravioleta (ionizante): formação da vitamina D, poder de mutação (incidência de câncer/boa parte é absorvida pela camada de ozônio);
Radiação Visível (luz): produção de alimentos;
Radiação Infravermelha (calor): influência sobre os seres vivos, dando origem a fenômenos meteorológicos.
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LEIS DA ENERGIA
Todo e qualquer fenômeno que ocorre na natureza necessita de energia para ocorrer;
Primeira lei: “a energia do universo é constante”;
Segunda lei: “a entropia no universo tende ao máximo”.
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APROVEITAMENTO DA ENERGIA
Energia solar
(irradiada à Terra como luz solar)
Energia luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (através da fotossíntese)
Energia química que se emprega para produzir trabalho nas células do organismo (através da respiração)
Energia degradada
(irradiada para o espaço na forma de calor)
Energia solar
(irradiada à Terra como luz solar)
Energia luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (através da fotossíntese)
Energia química que se emprega para produzir trabalho nas células do organismo (através da respiração)
Energia degradada
(irradiada para o espaço na forma de calor)
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CADEIA ALIMENTAR ou CADEIA TRÓFICA
Transferência de energia alimentar, a partir dos vegetais, por uma serie de organismos.
DEFINIÇÃO:
SEQUÊNCIA NA QUAL OS SERES VIVOS NUTREM-SE DOS QUE OS ANTECEDEM ANTES DE SEREM COMIDOS PELOS QUE OS SUCEDEM
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
Relações de alimentação entre os organismos de uma comunidade, iniciando-se nos produtores e passando pelos herbívoros, predadores e decompositores, por esta ordem.
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
PRODUTORES: capazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. São chamados autótrofos.
 Dividem-se em:
 * Produtores fotossintetizantes;
 * Produtores químiossintetizantes.
PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES:
 * Equação geral da fotossíntese:
12 H2O + 6 CO2 + energia → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES:
 * São as plantas verdes, algas e fitoplâncton. 
PRODUTORES QUIMIOSSINTÉTICOS:
 * A matéria orgânica é proveniente da oxidação de compostos orgânicos;
 * Ocorrem em certas bactérias.
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2 + 2 H+ + 2 H2O + energia
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
CONSUMIDORES: são organismos que não produzem seu alimento (heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou indiretamente).
 * Consumidores primários (C1): são os herbívoros e parasitas de plantas verdes.
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
* Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
* Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de carnívoros.
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
*Decompositores: decompõe matéria orgânica morta em inorgânica, num processo natural de reciclagem de matéria. 
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
Numa CADEIA ALIMENTAR o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia.
PLANTA   >   HERBÍVORO  >    CARNÍVORO
1º Nível Trófico           2º Nível Trófico         3º Nível Trófico
Classificação dos seres vivos nas cadeias alimentares
Capim
Grilo
Sapo
Cobra
Seriema
Fungos e bactérias
Hábito alimentar
Grau de consumo
Nível trófico (NT)
Produtor
Produtor
Herbívoro
Carnívoros
Consumidor
primário
Consumidor
secundário
Consumidor
terciário
Consumidor
quaternário
1° NT
2° NT
3° NT
4° NT
5° NT
São classificados 
como decompositores
A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em cadeias, mas somente em teias alimentares.
CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento.
TEIA ALIMENTAR
É um conjunto de cadeias alimentares interconectadas, geralmente representado como um diagrama das relações entre os diversos organismos de um ecossistema. Nas teias aparecem os organismos onívoros.
EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL
Por que é difícil encontrarmos cadeias alimentares com muito elos?
	A transformação da energia luminosa em química, denominada fotossíntese, é responsável pela entrada de energia nos ecossistemas. 
	Um aspecto importante para se entender a transferência de energia dentro de uma cadeia alimentar é a compreensão da primeira Lei da Termodinâmica, que diz: “A energia não pode ser criada nem destruída, e sim transformada.” Outro aspecto importante é o fato de que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico ao outro.
	A explicação para este decréscimo energético de um nível trófico ao outro é o fato de cada organismo gasta grande parte da energia absorvida na manutenção das funções vitais.
Fluxo de energia nas cadeias alimentares
Aumento do nível trófico
Diminuição da energia disponível
Cadeias e teias alimentares 
DDT: acumulação nos consumidores 
de último nível 
Cadeias e teias alimentares 
PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
DEFINIÇÃO:
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA QUANTIDADE DE INDIVÍDUOS,
DA BIOMASSA E DA ENERGIA EM CADA NÍVEL TRÓFICO.
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
 PIRÂMIDE DE NÚMEROS
 PIRÂMIDE DE BIOMASSA
 PIRÂMIDE DE ENERGIA
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
CAPIM
COELHO
RAPOSA
ONÇA
CAPIM
COELHO
RAPOSA
ONÇA
PIRÂMIDE DE BIOMASSA
CAPIM
COELHO
RAPOSA
ONÇA
CAPIM
COELHO
RAPOSA
ONÇA
PIRÂMIDE DE ENERGIA
CAPIM
COELHO
RAPOSA
ONÇA
CAPIM
COELHO
RAPOSA
ONÇA
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
ÁRVORE
PULGÕES
BACTÉRIAS
ÁRVORE
PULGÕES
BACTÉRIAS
PIRÂMIDE DE BIOMASSA
ÁRVORE
PULGÕES
BACTÉRIAS
ÁRVORE
PULGÕES
BACTÉRIAS
PIRÂMIDE DE ENERGIA
ÁRVORE
PULGÕES
BACTÉRIAS
ÁRVORE
PULGÕES
BACTÉRIAS
ÁRVORE
LAGARTAS
AVES
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
ÁRVORE
LAGARTAS
AVES
PIRÂMIDE DE BIOMASSA
ÁRVORE
LAGARTAS
AVES
 ÁRVORE
LAGARTAS
 AVES
 ÁRVORE
LAGARTAS
 AVES
PIRÂMIDE DE ENERGIA
ÁRVORE
LAGARTAS
AVES
RECURSOS NATURAIS
São insumos que a natureza coloca à disposição dos seres vivos, para que estes possam satisfazer as suas necessidades;
Relaciona-se com:
Tecnologia (ex.: magnésio na confecção de ligas metálicas para aviões);
Economia (ex.: álcool depois da crise do petróleo em 1973);
Meio ambiente: a exploração, processamento e utilização não devem causar danos ao meio ambiente;
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RECURSOS NATURAIS
RENOVÁVEIS - podem ser naturalmente regenerados após o seu uso (água, madeira,...);
NÃO RENOVÁVEIS - não podem ser naturalmente regenerados após o seu uso ou o são em tempos geológicos muito extensos (petróleo, argila, calcário,...).
Transformação de um recurso natural renovável em um recurso não-renovável (ex.: campo de pastagem comum utilizado coletivamente por vários fazendeiros).
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Atividades humanas e desequilíbrios na biosfera
Até meados do século XIX  a atividade humana não concorria de forma tão acentuada para provocar mudanças drásticas que pudessem alterar a biosfera;
A partir da revolução industrial e das grandes guerras mundiais  transformações com maior intensidade;
Conforto, bem estar e poder  o homem está transformado o meio ambiente, trazendo a poluição e provocando tragédias ecológicas;
Exploração inadequada dos recursos renováveis e não-renováveis da natureza.
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Curiosidade
 20% da população mundial consome 80% dos recursos naturais e energia do planeta e produz mais de 80% da poluição e da degradação dos ecossistemas;
 80% da população mundial fica com apenas 20% dos recursos naturais;
 Para reduzir essas disparidades sociais, seriam necessários, pelo menos, mais dois planetas terra.
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Uso dos recursos naturais
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Síntese de Compostos Orgânicos
Fotossíntese
Respiração 
Síntese de Compostos Orgânicos
Fotossíntese
Respiração 
Decomposição de Compostos Orgânicos
Decomposição Aeróbica
Decomposição Anaeróbica
CADEIAS ALIMENTARES
TEIAS ALIMENTARES
CICLO DA MATÉRIA
(CICLAGEM)
A MATÉRIA PODE SER REAPROVEITADA PELOS SERES VIVOS
FLUXO DE ENERGIA
(Fluxo unidirecional)
A ENERGIA DIMINUI AO PASSAR DE UM NÍVEL TRÓFICO PARA OUTRO
A ENERGIA NÃO PODE SER REAPROVEITADA 
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