Aula 2 Condições

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29/08/2014
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Ecologia - Zootecnia
Condições e Recursos
Parte 1
Prof. Dr. Anderson Ferreira
andersonferreira@ufgd.edu.br
Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais
FCBA - UFGD
Ambiente físico Ambiente biológico
Ambiente físico → proporciona o contexto para a vida,
também pode restringir sua expressão
O que distingue os 
organismos do ambiente 
físico
Capacidade de agir contra
forças físicas extremas
Exemplos: aves voando e
plantas
Condições e Recursos
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Organismos possuem um propósito para sua existência
Os organismos em última instância recebem sua energia da luz solar e 
seus nutrientes do solo e da água, e estes precisam tolerar extremos 
de temperatura, umidade, salinidade e outros fatores físicos ao seu redor
A forma como os organismos evoluíram está ligada parcialmente 
às condições do mundo físico
Condições e Recursos
Suas estruturas, fisiologia e comportamentos estão direcionados 
para a busca de energia e de recursos e para a geração da prole
Condições são fatores abióticos que influenciam no funcionamento de
organismos vivos.
Condições e os Recursos→ propriedades distintas do ambiente →
fatores que vão determinar onde os organismos podem viver
Condições e Recursos
Por exemplo: temperatura, umidade relativa, pH, salinidade e
concentração de poluentes.
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O que queremos dizer com “Extremo, Adverso, 
Propício ou Estressante” ?
Condições
Efeito das Condições - curvas de resposta
Curvas de resposta que ilustram os efeitos de uma série de condições
ambientais sobre a sobrevivência (S), crescimento (C) e reprodução
(R) do indivíduo.
� As condições extremas são letais (sobrevivência). As condições
menos extremas impedem o crescimento (C). Apenas as condições
ótimas possibilitam a reprodução (R).
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Condições
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Condições - curvas de resposta
Por exemplo: toxinas, emissões radiativas, poluentes químicos e etc.
� Em baixas concentrações os organismos não são afetados.
� A condição é letal apenas em intensidades altas, constantemente se
aplica a sequência reprodução, crescimento-sobrevivência.
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Condições
Condições - curvas de resposta
� Em baixas concentrações são essenciais , mas a condição é
prejudicial à letal em níveis altos.
P. ex: cloreto de sódio, micronutrientes (cobre, manganês e zinco)
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Condições
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Condições – Respostas dos indivíduos à temperatura
Das 3 curvas de resposta, a primeira é a 
mais comum, devido as atividades 
metabólicas.
Ótimo→ cada organismo geral/e tem 
um intervalo estreito de condições 
ambientais que ele está melhor adaptado
Efeitos da temperatura
Taxas de cresci/o, desenvolvi/o ou
tamanho final dos organismos
determinam as atividades ecológicas (S, D e R)
Condições – Respostas dos indivíduos à temperatura
Temperaturas mais 
baixas Desenvolvimento diminui devido 
a atividade metabólica
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Temperatura
Tendência de 
Linearidade
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Condições – Respostas dos indivíduos à temperatura
Taxa de consumo de oxigênio do besouro-da-batata (Leptinotarsa
decemlineata), duplica para cada elevação de 10°C acima de 20°C, mas
aumenta menos rapidamente em temperaturas mais altas.
Temperatura aumenta a
velocidade molecular e acelera
as reações químicas
Condições – Respostas dos indivíduos à temperatura 
a) crescimento do protista 
(Strombidinopsis multiauris). 
b) Desenvolvimento do ovo do 
besouro Oulema sp
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Condições – Respostas dos indivíduos à temperatura 
c) desenvolvimento do ovo ao indivíduo adulto de uma espécie de ácaro
predador. O limiar de desenvolvimento do ácaro é de 9,9°C e leva 24 dias
para se desenvolver a 15°C, mas precisa de apenas 8 dias para se desenvolver
a uma temperatura de 25°C.
combinação de tempo e 
condição→ Tempo 
fisiológico 
Não há tempo definido para o
organismo se desenvolver
Condições – A vida e as temperaturas baixas
A maior parte do planeta fica abaixo de 5°C
Todas as temperaturas abaixo do ótimo são
prejudiciais, mas no geral existe uma ampla
faixa térmica que não causa dano físico e os
efeitos podem ser reversíveis.
Existem dois tipos distintos de danos causados pela temperatura que
podem ser letais, tanto para os tecidos quanto para os organismos:
Danos por esfriamento
Danos por esfriamento e congelamento
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Condições – A vida e as temperaturas baixas
Muitos organismos sofrem danos quando
expostos a temperaturas baixas, mas acima do
ponto de congelamento
Ex: fruto da banana escurece e amadurecem após exposição a
temperaturas de esfriamento
Danos por esfriamento
Perda da permeabilidade da membrana e perda de íons.
Condições – A vida e as temperaturas baixas
Temperaturas abaixo de 0°C podem ter
consequências físicas e químicas letais, ainda
que nem sempre forme gelo.
Várias estratégias para que não se forme gelo nas células dos
organismos
Danos por congelamento
Pois quando acontece é inevitavelmente letal
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Condições – EVITAÇÃO E TOLERÂNCIA AO CONGELAMENTO
Os organismos possuem ao menos 2 estratégias metabólicas ≠s
que lhes permitem sobreviver às temperaturas baixas do inverno:
Evitação ao Congelamento 
O organismo usa álcoois poli-hídricos de baixo peso molecular
(polióis, como o glicerol) que baixam os pontos de congelamento e de
superesfriamento, e pode utilizar também proteínas que impedem a
formação de núcleos de gelo.
Tolerância ao Congelamento 
Promove a formação de gelo extracelular, protegendo as membranas
celulares de danos quando a água é retirada das células. Essa
estratégia também envolve a formação de polióis.
Condições – Evitação ao Congelamento
Mudanças na concentração de glicerol, por grama de massa fresca, das larvas da
mariposa (Epiblema scudderiana) da vara-de-ouro, que evitam o congelamento.
Até 20% dos do fluídos corporais dessa mariposa podem ser glicerol, o 
que permite o inseto superesfriar-se a -38°C sem se congelar.
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Mudanças na concentração do glicogênio durante as estações de outono e
inverno (custo energético→ 16% da reserva de carboidratos)
Condições – Evitação ao Congelamento
Condições – Tolerância ao Congelamento
Suportar o 
congelamento
Manter os cristais de gelos 
pequenos p/ que não perfurem as 
membranas celulares
Proteínas especializadas, 
quando a temperatura cai
Proteínas não permitem a 
formação de cristais de gelo, 
tornando estes em milhares de 
pequenos cristais
Prevenir que se juntem 
novamente, os animais usam 
proteínas anticongelantes
O congelamento é um processo controlado 
que permite a célula ajustar-se gradual/e 
às mudanças climáticas
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Condições – Extremos de temperatura
Os organismos também podem se ajustar aos extremos de 
temperatura
Dias anormal/e quentes início da 
primavera Pode interferir na desova dos peixes 
ou matar os ovos e larvas → mas não 
afetar os adultos
Uma forte frente fria na primavera 
(com geadas)
Pode matar as plântulas e não afetar 
as árvores jovens e adultas
Condições como Estímulos
“Relógio Interno” (usado para verificar os sinais externos)
As condições ambientais regulam as taxas de processos fisiológicos
Que podem ser estímulos para o cresci/o e desenvolvi/o
Além de preparar o organismos para as
condições que estão por vir
Configura imptts vantagens p/ um organismo,
preparando-o para eventos repetitivosFOTOPERÍODO
(comprimento do dia)
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Condições como Estímulos
Com a diminuição do fotoperíodo
Por ex.: muitos mamíferos formam uma pele espessa e
acúmulo de gordura; e muitos insetos entram em
diapausa
Outros exemplos:
� alguns insetos → aceleram o cresci/o conforme o
comprimento do dia começa a diminuir no outono e
aceleram novamente na primavera
� sementes (algumas necessitam de resfria/o antes de
quebrar a dormência ou até mesmo altas temperaturas)
Condições – Interações da temperatura com outros fatores
Os efeitos das condições podem ser bastante determinados 
pelas respostas de outros membros da comunidade.
a temperatura não atua sobre uma única sp → atua
também sobre os seus competidores, presas, parasitas
e assim por diante.
Um organismo sofrerá se sua alimentação for outra
espécie que não pode tolerar uma condição ambiental. Por
ex., distribuição da mariposa-do-junco.
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Condições – os efeitos das condições sobre doenças
● Os efeitos de condições sobre doenças tb podem ser relevantes.
● As condições podem favorecer a dispersão de infecções, o crescimento de
parasitos ou enfraquecer as defesas do hospedeiro.
Incidência da ferrugem-da-folha-do-milho sobre a plantação de milho crescendo em fileiras,
a distância variadas de árvores que o sombreavam. As doenças fúngicas transportadas pelo
vento foram as responsáveis pela maior parte dessa mortalidade.
A mudança de temperatura inverte o resultado da competição. À temperatura baixa
de 6°C (esquerda), o salmonídeo Salvelinus malma sobrevive coabitando com S.
leucomaenis. Com a temperatura a 12°C (direita), S. leucomaenis leva S. malma à
extinção. Ambas as espécies são capazes de viver sozinhas nas duas temperaturas.
Condições – Condições como Estímulos
As Condições podem afetar a Competição
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Condições: repostas dos animais à temperatura ambiental
Ectotérmicos→ organismos contam com fontes externas de calor
para determinar o ritmo do seu metabolismo. Inclui os
invertebrados, peixes, anfíbios e lagartos
Endotérmicos → organismos que regulam sua temperatura
corporal, produzindo calor dentro do seu corpo.
Condições: repostas dos animais à temperatura ambiental
A distinção entre os ectotérmicos e endotérmicos não é absoluta.
Por exemplo:
Ectotérmicos → algumas espécies de insetos que podem controlar
sua temperatura por meio de atividades musculares
Endotérmicos→ algumas espécies quando estão hibernando (como
morcegos e ouriços-cacheiros), a temperatura corporal baixa e
quase não se distingui da temperatura ambiente
Endotérmicos → apresentam modificações morfológicas que
reduzem seus custos energéticos (climas frios e quentes)
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Condições: variações na temperatura podem trazem desafios biológicos
A pelagem da raposa-do-ártico é espessa e branca no inverno e marrom e fina no verão
Os ciclos sazonais podem expor um animal ao calor de verão próximo ao seu
máximo térmico, e o frio do inverno perto do seu mínimo térmico.
As mudanças de condições incluem respostas como a presença de pelagens
diferentes
Condições: microrganismos em ambientes extremos
Microrganismos sobrevivem e crescem em todos os ambientes que são
habitados ou tolerados por animais e vegetais, exibindo as mesmas
estratégias (evitação, tolerância ou especialização)
Alguns microrganismos são capazes de crescer e se multiplicar 
em condições que seriam extremas para outros organismos 
superiores
Exemplos:
● micróbios termófilicos→ acima de 45°C
● algas e bactérias fotossintéticas que crescem no mar da
Antárctica
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Condições: microrganismos em ambientes extremos
Thiobacillus ferroxidans
A bactéria Thiobacillus ferroxidans tolera ph 1,0 (condição encontrada em
resíduos industriais).
Há organismos que vivem em ambientes raros, como os organismos
acidófilos, que se desenvolvem em ambientes extremamente ácido.
Referências Bibliográficas
A Economia da 
Natureza
Robert E. Rickefs
Fundamentos em 
Ecologia
Colin R. Townsend
e colaboradores
Ecologia: de 
indivíduos a 
ecossistemas
Michael Begon
e colaboradores
Condições