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SANEAMENTO E ANÁLISE AMBIENTAL Prof. Me. Rafael Eduardo Pereira Curso de Biomedicina ECOLOGIA, ESTRUTURA TROFICA, RELAÇÕES ECOLÓGICAS v ECOLOGIA Deriva do grego “oikos” com sentido de casa e “logos” que significa estudo. Ernest Haeckel, em 1866 na Alemanha, propôs pela primeira vez o termo ecologia – “Estudo da casa” Ø Definições: ü Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente. (Haeckel, 1866) ü Ciência que estuda a estrutura e o funcionamento da natureza, considerando que a humanidade faz parte dela. (Odum, 1972) ü 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) Ø Conceitos Fundamentais: ü ECOBIOSE: parte da ecologia que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente. ü ELELOBIOSE: parte da ecologia que estuda as relações que ocorrem entre os seres vivos. ü CENOBIOSE: parte da ecologia que estuda as relações entre indivíduos da mesma espécie sem órgão ou substrato (colônia). ü ELOIOBIOSE: parte da ecologia que estuda as relações entre indivíduos de espécies diferentes. Ø Importância da Ecologia: Racionalização da utilização dos recursos naturais (sustentabilidade) Controle da poluição Controle do crescimento das populações • milhões de espécies diferentes, incontáveis, bilhões de indivíduos geneticamente distintos, todos vivos e interagindo em um ambiente variado e sempre em transformação. Ex.: a distribuição e a abundância atual de uma determinada espécie de ave pode ser explicada pelo ambiente físico que ela tolera, o alimento que consome e os parasitas e predadores que a atacam (experiência de seus ancestrais). Porquê a ecologia não é uma ciência fácil? Ø Divisão da Ecologia (Shroter – 1896): ü Auto-ecologia: ramo da ecologia que estuda a influência dos fatores externos (comportamento e adaptação ao meio) do animal e/ou vegetal (individualmente), ou sobre uma determinada espécie (biologia). ü Sinecologia: estuda os grupos de organismos (comunidades naturais – vegetais e animais) associados entre si. Ø Conceitos Complementares: ü 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 (Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994). ü HABITAT: espaço físico (local) onde vive um determinado organismo. ü NICHO ECOLÓGICO: função que o organismo exerce em seu habitat (alimentação, abrigo, reprodução, inimigos naturais). Heterogêneo Contínua Evolução Complexo Dinâmico Ø Níveis de Organização Espécie: indivíduos semelhantes entre si e capazes de se reproduzir em condições naturais, gerando descendentes férteis e semelhantes. Conjunto de indivíduos de uma mesma espécie, convivendo numa área comum e mantendo ou não um certo grau de isolamento em relação a grupos de outras regiões. Bi ot a ou Bi oc en os e: co nj un to de or ga ni sm os de es pé ci es di fe re nt es qu e vi ve m nu m a de te rm in ad a ár ea . É um si st em a ec ol óg ic o ab er to on de oc or re a in te ra çã o en tr e o m ei o bi ót ic o (v iv o) e o m ei o ab ió ti co (n ão vi vo ), pr od uz in do fl ux o co nt ín uo de en er gi a e a ci cl ag em de m at er ia is en tr e os co m po ne nt es . Biosfera Ø COMPONENTES DO MEIO AMBIENTE: • Fatores Abióticos (Biótopo): condições químicas e físicas do meio que influenciam no desenvolvimento e sobrevivência dos seres vivos. luminosidade gases ([O2] e [CO2]) umidade / pluviosidade disponibilidade de nutrientes (H2O e minerais) Tº / pH • Fatores Bióticos: correspondem aos seres vivos que habitam o meio. Produtores (base alimentar) autótrofos foto/quimiossíntese Consumidores heterótrofos herbívoros, carnívoros e dedritívoros Decompositores heterótrofos recicladores matéria orgânica Ø ESTRUTURA TRÓFICA: A transferência de energia, a partir da captação realizada pelos organismos que fazem fotossíntese, percorre de forma unidirecional uma cadeia formada por diversos níveis (compostos de seres vivos), mantida por essa energia - cadeia alimentar, constituindo uma estrutura trófica. O fluxo da matéria segue por meio da mesma estrutura trófica (as comunidades de seres vivos), contudo, esse fluxo é cíclico, diferentemente do fluxo de energia. • Cadeia Alimentar: sequência de seres vivos que dependem uns dos outros para se alimentar, ou seja, expressa as relações de alimentação entre os organismos de um ecossistema. • Teia Alimentar: conjunto de cadeias alimentares interconectadas. • Pirâmides Ecológicas: representação gráfica da quantidade de indivíduos, da biomassa e da energia em cada nível trófico. 1. Pirâmides de Números: considera-se apenas a densidade (n° indivíduos / área ou volume) em ≠ níveis tróficos. 2. Pirâmides de Biomassa: considera-se a biomassa (unid. massa / área ou volume). 3. Pirâmides de Energia: indica a magnitude energética das interações tróficas dentro de uma comunidade (unid. área ou volume/unid. tempo). N ív el T ró fi co Fluxo de Energia energia absorvida na m anutenção das funções vitais fotossíntese luminosa química “A energia não pode ser criada nem destruída, e sim transformada.” Qual a importância de se conhecer as cadeias alimentares? Controle e Equilíbrio dos Ecossistemas em relação as formas artificiais e naturais Acúmulo de DDT nos consumidores Ex.: peixes no controle da esquistossome; peixes no controle das larvas do Aedes aegypti; bactérias e vírus no controle de pragas e insetos e na degradação de poluentes; pássaros no controle de pragas e insetos RELAÇÕES ECOLÓGICAS HARMÔNICAS (não ocorre prejuízo para os envolvidos) INTRA - ESPECÍFICAS (ocorrem entre indivíduos da mesma sp dentro das populações) COLÔNIA (+/+): indivíduos unidos anatomicamente, dividindo ou não funções. Ex.: bactérias, esponjas, corais, cracas SOCIEDADE (+/+): indivíduos não unidos anatomicamente, organizados por cooperativismo. Ex.: abelhas, vespas, cupins, formiga INTER - ESPECÍFICAS (ocorrem entre indivíduos de sps ≠ dentro das comunidades) PROTOCOOPERAÇÃO (+/+): benefícios mútuos onde a associação não é obrigatória. Ex.: crocodilo–pássaro palito, anu-gado MUTUALISMO (+/+): benefícios mútuos onde a associação é obrigatória entre os indivíduos. Ex.: líquens, ruminantes e bactérias COMENSALISMO (+/+): organismo se alimenta de restos alimentares de outro. Ex.: leão e hiena, tubarão e rêmora RELAÇÕES ECOLÓGICAS DESARMÔNICAS (ocorre prejuízo para um dos envolvidos) INTRA - ESPECÍFICAS (ocorrem entre indivíduos da mesma sp dentro das populações) CANIBALISMO (+/-): indivíduos que se alimentam de outros da mesma sp. Ex.: louva-a-deus COMPETIÇÃO (+/-): indivíduos concorrem pelos mesmos recursos do meio. Ex.: zebras disputando a mesma pastagem INTER - ESPECÍFICAS (ocorrem entre indivíduos de sps ≠ dentro das comunidades) COMPETIÇÃO (+/-): indivíduos concorrem pelos mesmos recursos do meio. Ex.: leão e hiena-zebra PREDATISMO (+/-): indivíduos matam e comem outros de sps ≠. Ex.: leão-zebra AMENSALISMO (+/-): indivíduo libera subst. que impede o desenvolvimento de outros. Ex.: fungos–bactérias PARASITISMO (+/-): indivíduo vive as custas de outro. Ex.: lombriga, carrapato, etc