DBI05631 Aulas 5 e 6 Condicoes Recursos e Nicho Ecologico

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Profa. Dra. Ronara Ferreira 
ronara.ferreira@gmail.com 
DBI 05631 
Ecologia Básica 
Condições 
(limites de tolerância) 
 
Introdução 
• É importante distinguirmos condições e recursos como duas propriedades dos 
ambientes onde os organismos podem viver 
– Condições: não há consumo (não se esgota, apesar de se transformar) 
– Recursos: há consumo no desenvolvimento dos organismos (vegetativo e 
reprodutivo) 
 
• Para entendermos a distribuição e abundância de uma espécie, precisamos 
conhecer os limites impostos aos organismos pelas condições ambientais 
 
• Definição de Condição: 
 
“Um fator ambiental abiótico (características físico-químicas) que influencia no 
funcionamento de organismos vivos (temperatura, umidade relativa, pH, salinidade 
e poluentes). Pode ser alterado, porém não consumido nem esgotado” 
Condições gerais 
• Para algumas condições podemos estabelecer um concentração ou nível 
ótimo, onde os organismos exibam desempenhos máximos, com suas 
atividades diminuindo nos níveis mais baixos e mais altos 
 Condições ótimas 
Indivíduos deixam mais descendentes (mais aptos) 
Ponto de vista evolutivo 
 Condições ótimas 
Indivíduos deixam mais descendentes (mais aptos) 
Ponto de vista evolutivo 
Formas generalizadas de resposta de espécies as 
condições 
temperatura toxinas micronutrientes 
Respostas de organismos sedentários (sésseis) 
• Em todos ambientes, exceto equatorial, as condições físicas seguem um 
ritmo sazonal 
• Características morfo-fisiológicas não são ideais às todas as fases (manter 
mudanças nas propriedades morfo-fisiológicas de acordo com as estações 
Modificação continuada 
(árvore decídua) 
Folhas novas (ideais) todo ano 
Custo energético envolvido 
Pinheiros 
Folhas de permanência longa 
Desenvolvimento mais lento 
Condições aqui discutidas 
• Temperatura * 
• Salinidade 
• PH (solo e água) 
• Forças físicas* 
• Condições como estímulo* 
• Poluição ambiental (mudanças ambientais)* 
Temperatura 
1. Metabolismo, crescimento, desenvolvimento e tamanho 
1.1 Metabolismo 
 
Efeito exponencial processos enzimáticos: 
 
(i) aumento do movimento molecular 
(ii) aceleração das reações químicas 
(iii) desaceleração em elevadas temperaturas 
 
Salvelinus malma X Salvelinus leucomaenis 
1.2 Crescimento e desenvolvimento 
 
Efeito linear sobre taxas de crescimento e desenvolvimento 
 
Exemplo: Amblyseius californicus (limiar 
desenvolvimento: 9.9ºC) 
 
15°C = 24,22 dias para desenvolver 
25°C = 8,18 dias 
 
24,22*5,1 = 123,5 graus-dia acima do limiar 
8,18*15,1 = 123,5 graus-dia 
Tempo fisiológico 
(Combinação de tempo e temperatura) 
1.3 Tamanho 
 
“Regra temperatura-tamanho” 
 
Taxas de crescimento e desenvolvimento 
determinam tamanho final do organismo 
 
Em geral, uma temperatura maior leva a 
um tamanho menor 
Aquecimento global 
Qual efeito de um aumento de 2°C ? 
2. Ectotérmicos (pecilotérmicos) e endotérmicos (homeotérmicos) 
2.1 Ectotérmicos (pecilotérmicos) 
 
Muitos organismos possuem temperatura corporal que difere 
pouco do seu ambiente circundante (sésseis) 
Água, solo, intestino 
 
Terrestres 
Sésseis (propriedades fixas); móveis (buscam temperaturas mais 
altas ou baixas) 
 
Comportamental 
Trabalhos musculares, construções das colônias 
Como eles lidam com a variação de temperatura? 
2.2 Endotérmicos (homeotérmicos) 
 
Capacidade de manter a temperatura corporal, 35 – 40°C, próximo do ótimo enzimático 
(cada organismo e/ou espécie possui o seu) 
 
Razão (área de superfície/volume) em ambientes extremos 
Mais eficientes na procura de recurso ou fuga de predadores 
Custo energético 
Forças físicas 
(vento, água) 
• Composição comunidade de plantas e animais varia ao longo de 
rios e riachos 
– Maior velocidade média sentido jusante 
 
• Efeito borda em áreas fragmentadas (comunidade de borda e de 
interior) 
Condições como estímulo 
• Aproximação do inverno (fotoperíodo) 
– Alguns mamíferos hibernam, desenvolvem pelagem espessa 
– Insetos entram em diapausa 
– Migração sazonal de aves 
• Aproximação da primavera 
– Início do florescimento em plantas 
– Início da atividade reprodutiva em animais 
• Temperaturas baixas 
– Quebra de dormência das sementes 
Poluição ambiental 
• Muitas condições que se tornaram progressivamente importantes 
são devidas à acumulação de subprodutos tóxicos de atividades 
humanas limitando a distribuição dos organismos 
– Dióxido de enxofre, chumbo, fosfato... 
Diminuição na riqueza de espécies 
Explosão de poucas espécies 
(maré vermelha) 
Mudanças ambientais 
• Gases industriais e efeito estufa 
– CO2, CH4, N2O, CFCs 
 
• Aquecimento global (aumento de 3 a 4°C em 100 anos) 
Temperatura 
(euritérmicas - estenotérmicas) 
• Para um dado fator, uma espécie pode ser descrita como tendo 
uma amplitude de tolerância relativamente maior (EURI), ou menor 
(ESTENO) 
– EURI-HALINA (grande tolerância à concentração de sal) 
– ESTENO-HALINA (pequena tolerância) 
 
Um fator ecológico desempenha papel de fator limitante qdo 
está ausente ou reduzido (abaixo de um mínimo crítico) ou se excede o 
nível máximo tolerável. 
Recursos 
Introdução 
“todas as coisas consumidas por um organismo são seus recursos” 
 (Tilman 1982) 
 
• Os recursos podem ser componentes bióticos ou abióticos do ambiente; 
eles são tudo o que um organismo usa ou consome no seu crescimento e 
manutenção, tornando menos disponível para os outros organismos 
 
• Consumir não significa simplesmente comer, mas tudo que envolva 
diminuição no estoque de suprimento 
• disponibilidade de tocas ou locais de descanso 
 
“Assim, recursos são entidades exigidas por um organismo cujas 
quantidades podem ser reduzidas pela sua atividade “ 
Conteúdo 
• Radiação solar* 
• Dióxido de carbono 
• Água* 
• Nutrientes minerais* 
• Oxigênio 
• Animais e seus recursos 
Fotossíntese 
(produtividade primária) 
Organismos fixos 
Se organismos podem se mover, eles tem o potencial de buscar o seu alimento 
Crescimento em direção a seus recursos 
Parte aérea Raiz 
Energia irradiada 
Dióxido de carbono 
Cátions minerais 
Água e ânions 
Água 
• Grande parte dos órgãos vegetais é composta na sua maioria de água, 
chegando a 98% em frutos e folhas 
 
• Mesmo assim, isto representa uma fração diminuta da água que vem do 
solo e chega a atmosfera durante seu crescimento 
 
• A fotossíntese absorve CO2 através de superfícies úmidas, logo a entrada 
deste acarreta a perda para a atmosfera de H2O. 
 
• Da mesma forma, a reação contra dessecação (fechamento dos 
estômatos) impede a absorção de CO2 
Estômato 
Abre somente na presença de luz e água 
Saída de água para atmosfera 
(SA) 
Absorção de água 
(AA) 
Quando: 
 SA>AA (murcha) 
 SA<AA (turgidez) 
Há uma variação diária 
(dia – murcha - e noite - recupera) 
Transpiração 
(diminui temperatura – evita superaquecimento) 
necessidade 
Nutrientes minerais 
• As raízes extraem água do solo e minerais essenciais necessários 
para as plantas 
 
 
Nitrogênio (N) 
Fósforo (P) 
Enxofre (S) 
Potássio (K) 
Cálcio (Ca) 
Magnésio (Mg) 
 
 
Ferro 
Manganês (Mn) 
Zinco (Zn) 
Cobre (Cu) 
Boro (B) 
Macronutrientes 
Micronutrientes 
(traços) 
Cada nutriente possui uma 
característica própria 
Nitrogênio 
 mais solúvel em água 
(difusão maior) 
Fosfato 
 menos solúvel – fixados 
(difusão menor) 
 Heterogeneidade dos solos faz com que as raízes se desenvolvam distintamente 
 Maior ramificação nas partesmais ricas do solo 
 
 1º com o desenvolvimento da raiz principal (profundidade) 
 2º raízes secundárias (lateralmente) 
Absorção de água e nutrientes pelas raízes 
Animais e seus recursos 
• Heterótrofos e seus grupos: 
 
– Decompositores 
– Parasitos 
– Predadores 
– Forrageadores 
Plantas 
(autótrofo) 
Consumidor 
(heterótrofo) 
Predador 
(heterótrofo) 
Decompositor 
(heterótrofo) 
H2O CO2 luz 
Espécies indicadoras 
• Organismos ou comunidade de organismos sensíveis a um fator limitante 
e que respondem por meio de alterações dos processos vitais ou pela 
acumulação do elemento estressante. 
BIOINDICADORES 
DECLÍNIO 
DESAPARECIMENTO CRESCIMENTO 
AUMENTO DA 
CAPACIDADE 
REPRODUTIVA 
Indicadores de poluição 
Ex: LÍQUENS (dióxido de enxofre) 
Dichotomius sericeus
A
b
u
n
d
â
n
c
ia
 
m
é
d
ia
 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Área queimada Área preservada
Dichotomius sp. 
A
b
u
n
d
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n
c
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20
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Área queimada Área preservada
Ateuchus squalidus
A
b
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20
40
60
80
100
120
140
160
Área queimada Área preservada
Espécies indicadoras 
EPT 
Ephemeroptera – Trichoptera - Plecoptera 
Nicho ecológico 
Nicho ecológico 
O que é nicho ecológico? 
Habitat? 
(local) 
“Resumo” das tolerâncias (condições) 
e necessidades (recursos) 
Idéia!!! 
Nicho ecológico 
 
 
 O nicho ecológico não é um local, mas uma 
idéia, como se fosse um resumo das tolerâncias 
e necessidades de um organismo para viver em 
determinado meio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Condições e Recursos necessários! 
Nicho ecológico 
Ambiente abiótico 
Interações bióticas 
Distribuição/ 
Acesso/ 
Dispersão 
 Grinnell (1924) 
 
 Propôs nicho como uma unidade espacial: 
 “unidade de distribuição, dentro da qual se encontra cada 
espécie, em função de suas limitações estruturais e 
instintivas. 
 
 “o nicho é ocupado por apenas uma espécie...se um novo 
nicho ecológico surge, ou se um nicho se desocupa, a 
natureza se encarrega de fornecer um ocupante”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Definições de Nicho Ecológico 
Não é tão simples assim! 
Lugar onde organismo vive: isso é habitat 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nicho Ecológico 
Cada habitat proporciona muitos nichos diferentes para 
diferentes organismos 
Definições de Nicho Ecológico 
 Isto é uma visão pré-interativa: 
 Refere-se a área total em que um organismo pode 
sobreviver na ausência de outros organismos; 
 
 O nicho é uma propriedade do ambiente e não do 
seu ocupante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VISÃO LIMITADA! 
 Elton (1933): 
 
 Foco no papel funcional da espécie dentro da cadeia 
trófica e não são consideradas as condições abióticas. 
 “o status de um animal em sua comunidade, para 
indicar o que ele faz e não apenas como ele se 
parece...” 
 “o nicho de um animal significa sua posição 
(emprego ou profissão) no ambiente biótico, sua 
relação com alimento e inimigos.” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Definições de Nicho Ecológico 
 Visão pós-interativa: 
 Foco no papel funcional da espécie dentro da 
cadeia alimentar; 
 Condições abióticas não são consideradas; 
 O nicho é uma propriedade da comunidade biótica 
e não do seu ocupante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VISÃO LIMITADA! 
Definições de Nicho Ecológico 
 Huntchinson (1957): 
 “O termo nicho é aqui definido como a soma de 
todos os fatores ambientais (bióticos e abióticos) 
agindo sobre o organismo; o nicho assim definido é 
uma região de um hiper-espaço n-dimensional” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conceito moderno de nicho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Nicho 
unidimensional: 
faixa de temperatura 
para diversas 
espécies vegetais nos 
Alpes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O nicho huntchinsoniano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Nicho bidimensional: destino 
de fêmeas de camarão em 
faixas de temperatura e 
salinidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O nicho huntchinsoniano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Nicho tridimensional: 
organismo aquático, mostrando 
volume definido pela 
temperatura, pH e 
disponibilidade de alimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O nicho huntchinsoniano 
temperatura 
temperatura 
u
m
id
a
d
e
 
temperatura 
u
m
id
a
d
e
 
“um hiper-volume n-dimensional” 
 
Conjunto de condições dentro dos limites aceitáveis 
 e que contenha os recursos necessários a uma espécie 
O nicho huntchinsoniano 
 Definições de nicho: 
 A posição ou status de um organismo dentro de sua 
comunidade e ecossistema resultante de suas adaptações 
estruturais, respostas fisiológicas e comportamento 
específico (herança ou aprendizado)- Odum 1959 
 
 É a soma do uso dos recursos bióticos e abióticos por um 
organismo em seu ecossistema- Campbell 1996. 
 
 Relação do indivíduo ou da população com todos os 
aspectos de seu ambiente- e dessa forma, o papel 
ecológico das espécies dentro da comunidade- Ricklefs 
1996. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conceitos modernos de nicho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Se fosse possível conduzir um 
trabalho com todas as variáveis 
Xn (físicas e biológicas), o nicho 
fundamental das espécies iria 
definir suas propriedades 
ecológicas. 
 O nicho fundamental é definido 
como o que se usualmente se 
chama nicho ecológico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E
sp
a
ço
 e
co
ló
g
ico
 
O nicho huntchinsoniano 
 As condições em que um organismo pode persistir (sobreviver, 
crescer e reproduzir) são maiores do que as condições REAIS em 
que o organismo realmente vive. Isso ocorre devido às 
INTERAÇÕES BIÓTICAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
X 
Os tipos de nicho 
Nicho fundamental Nicho efetivo 
 NICHO FUNDAMENTAL: todas as características do 
hipervolume de n-dimensões na ausência de outras espécies 
(amplitude máxima). 
 
 
 
 NICHO REALIZADO OU EFETIVO: porção do nicho 
fundamental considerando as interações interespecíficas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os tipos de nicho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 
Umidade 
Nicho fundamental 
Nicho efetivo 
Fitness= baixo valor adaptativo 
Geração descendentes, abaixo dessa 
linha é ZERO 
Amplitude do nicho 
Os tipos de nicho 
 
 O nicho é uma propriedade do ocupante e não do ambiente; 
 
 Nichos são mutáveis (evoluem), pois são propriedades dos 
organismos; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Importante saber! 
 
 
 Nichos são quantificáveis: 
 Variáveis ambientais podem ser expressas em eixos 
contínuos; 
 A estrutura interna do nicho é determinada pelo desempenho 
da espécie (medida em fitness- valor adaptativo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Importante saber! 
 
 
 Uma vez que todos “visam” reproduzir, existe sempre a luta 
pelas condições e recurso ideais para que isso aconteça; A busca pelo estabelecimento do nicho efetivo na maior 
amplitude possível 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Importante saber! 
COMPETIÇÃO 
• Recursos disponíveis: continuum (R), 
• Cada espécie utiliza uma fração desse continuum: 
Largura do nicho (n), 
• Sobreposições de nicho (o). 
(n) (o) 
(R) 
Nicho x Recursos 
Nicho ecológico e recursos 
Fatores que afetam a riqueza 
 
 Mede-se: 
 1. Amplitude do nicho: variedade de recursos usados pelos 
organismos; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para medir o nicho 
 2. Partição do nicho (partição de recurso): grau de 
recursos distintos usados por espécies que coexistem; 
 
 3. Sobreposição de nicho: recursos iguais utilizados por 
diferentes espécies (gera a competição). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para medir o nicho 
 Especialistas: menor sobreposição de nicho 
 
 Generalistas: maior sobreposição de nicho (mas maior gama de 
recursos disponíveis- diluição). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para medir o nicho 
 Espécie especialista 
 
 
 
 
 
 Espécie generalista 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para medir o nicho 
 Partição nicho por ocorrer também em aspectos 
comportamentais 
 
 Forrageamento em horários diferentes 
 hábitos crepusculares/ hábitos diurnos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para medir o nicho 
• Diversas condições e recursos são essenciais para o crescimento, 
sobrevivência e reprodução dos indivíduos 
• Indivíduos apresentam conjunto de condições “ótimas” nas quais 
são mais eficientes 
• Fatores bióticos e abióticos juntamente com as interações 
determinam o nicho de uma espécie 
• Nicho é multidimensional e dinâmico, varia de acordo com as 
interações 
• O entendimento das condições e recursos, bem como o nicho 
ecológico das espécie têm várias aplicações para conservação, 
manejo, previsões de doenças, expansão de pragas e invasões 
biológicas. 
Conclusões 
 O conceito de nicho é importante como uma ferramenta para 
pensar sobre fenômenos ecológicos e evolutivos (coexistência), 
assim como um instrumento para integração desses fenômenos 
através de níveis de organização e escalas (indivíduos até 
ecossistemas). 
 
 Distribuição de espécies em determinados ambientes: biomas... 
Conclusões 
• Towsend CR, Begon M, Harper JL. (2010). Fundamentos em Ecologia. 
(3ed.) Artmed. 576p. 
 
• Begon M, Townsend CR, Harper JL. (2007). Ecologia: de indivíduos a 
ecossistemas. (4ed). Artmed. 752p. 
 
• Ricklefs RE. 2010. A economia da natureza. (6ed). Guanabara Koogan. 
572p. 
 
Bibliografia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Separados pelo nicho ecológico... 
Obrigada a todos!