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Biologia Ambiental Alessandro Ribeiro de Morais Prof. IFGoiano – Campus Rio Verde Mestre em Ecologia & Evolução / UFG Biol. / UFG Começando pelo início!!! O que é Ecologia? Termo “Ecologia” e seu uso geral se deu nos anos 1800; Incremento de conhecimento e suas aplicações na atualidade. Os sistemas ecológicos Como as diferentes parte se conectam? Os ecólogos e as várias perspectivas Diferentes abordagens: Organismo (e.g., adaptações dos indivíduos ao ambiente); População (e.g., número de indivíduos e sua variação ao longo do tempo); Comunidade (e.g., interação entre as populações); Ecossistemas (e.g., movimento de energia e matéria); Biosfera (e.g., movimento dos elementos químicos na superfície da terra). Diferentes tipos de organismos têm diferentes funções nos sistemas naturais; As características dos ecossistemas modernos dependem das atividades de variadas formas de vida; Assim, temos: Plantas – Fotossíntese Animais (e.g., consome outros organismos); Fungos (e.g., decompositores); Bactérias (e.g., processos bioquímicos únicos). Simbiose – “a vida a dois”. O Habitat Basicamente, trata-se do lugar onde um dado organismo vive; Habitats: terrestre ou aquático; aquático de água doce ou marinho; Realça a variedade de condições ambientais (e.g., pressão, luz, temperatura e etc.) as quais os organismos estão adaptados. O Nicho Entendemos como os intervalos de condições que os organismos podem tolerar, assim como o modo de vida que eles possuem; Em outras palavras é o papel que os organismos desempenham; Desta forma, a variedade de habitats pode explicar a elevada diversidade de organismos vivos existentes. A questão da escala Para os estudos em Ecologia, deve-se adotar a escala correta; Variações temporais: Dia e noite; Condições extremas ocorrem em períodos relativamente longos; Organismos focal deve ser considerados. Variação espacial; Clima; Topografia; Solo. Propiciam uma heterogeneidade espacial em grande escala; Novamente, o organismos focal deve ser considerados; A medida que o animal desloca no ambiente, ele experimenta uma variação ambiental. Os organismos e o seu arredor Ganhos e perda são equilibrados; Ambientes frio e a manutenção da temperatura; Qual o preço para se manter vivo: Energia – Alimentos/metabolismo; Evolução – Adaptação – Seleção Natural Como os ecólogos estudam o mundo natural? As facetas da investigação científica: Observação e descrição; Desenvolvimento de hipóteses ou explicações; O teste de hipóteses (experimentos). Hipóteses, delineamento experimental, Controle. Humanos como parte da biosfera Os seres humanos e a relação com o ambiente natural: O progresso está fortemente ligado a explorações dos recursos naturais; Introdução de espécies exóticas; Bem-estar humano; Impactos humanos como um foco em ecologia A utilização dos recursos naturais por novas gerações somente se dará através de: Conservação dos ecossistemas; Manejo adequado dos processos ecológicos; Campo de atuação para diversos profissionais, em especial, o engenheiro ambiental. Como tudo começou? O contexto evolutivo “Em biologia, nada tem sentido, exceto à luz da evolução” Neste sentido, discutiremos algumas propriedades, tais como: Por que as espécies vivem em determinados ambientes e não e outros? Por que tais espécies não conseguem viver em outros ambientes? Alguns exemplos A evolução através da seleção natural Esta teoria prediz que... Em uma população, os indivíduos não são cópias idênticas uns dos outros; Parte da variação pode ser passada de geração a geração, portanto é hereditária; Ancestrais diferentes deixam números diferentes de descendentes; O número de descendentes de um indivíduo é uma consequência da interação deste com o ambiente. Assim, temos que: Em qualquer ambiente, alguns indivíduos tendem a sobreviver e reproduzir melhor do que outros; Os indivíduos mais aptos em uma população são aqueles que deixa maior número de descendentes; Neste contexto, é improvável que a seleção natural leve a evolução de indivíduos perfeitos, ou seja, aqueles com “aptidão máxima”. Especialização em nível intra- específico O mundo natural não é composto por um continuum de tipos de organismos, portanto, há limites entre um organismo e outro; No entanto... Dentro de uma espécies há um considerável variação entre os indivíduos, da qual parte é hereditária; Duas populações de uma mesma espécie somente divergiram se: Se existir suficiente variabilidade hereditária sobre a qual pode atuar; As forças que favorecem a divergência são fortes o bastante para se oporem ao cruzamento e à hibridização de indivíduos de diferentes locais; Por outro lado, se as duas populações mantiverem contato contínuo e misturarem os seus genes, estas não se divergirão. Variação geográfica intra-específica Processo de especiação O que, então, justifica considerar a elevação de duas populações ao status de espécies? Qual é o processo pelo o qual duas ou mais espécies são formadas a partir de uma espécie original? Mas, o que entendemos por espécie? O conceito de espécie Temos, o conceito biológico de espécie! Embora a seleção natural possa forçar um população a evoluir em duas ou mais formas distintas, a reprodução sexuada e a hibridação provocam novamente a mistura delas. Especiação ecológica As gaivotas do hemisfério norte Ilhas e o processo de especiação Ilhas de galápagos Os tentilhões de Darwin Fatores históricos Padrões insulares: muitas espécies ocorrentes em ilhas são completamente diferentes daquelas de áreas continentais O que explica tal padrão? As espécies de ilhas estão limitadas aos tipos cujos ancestrais conseguiram se dispersar e chagar nela; Devido ao isolamento, as taxas de mudanças evolutiva em uma ilha com frequência pode ser mais rápida e, portanto, compensar os efeitos negativos do isolamento. Espécies de Drosophila no Hawai – Árvore evolutiva Movimentos de massas terrestres Explicando o padrão de distribuição das espécies Mudanças climáticas como agente de mudanças Evolução convergente Evolução paralela As comunidade e seus ambientes Coexistência de espécies similares Maiores montanhas do mundo
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