Ecologia prof. Dr. Luis Augusto da Costa Porto

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ECOLOGIA 
Prof. Dr. Luiz Augusto da Costa 
Porto
DEFINIÇÕES GERAIS
Ecologia ⇒ do grego oikos = casa e logos = estudo.
Literalmente, ecologia é o estudo do “lugar onde se 
vive,” ou “padrão de relações entre os 
organismos e o seu ambiente”.
Segundo o Novo Dicionário Aurélio:
“ecologia estuda as relações entre os seres vivos e 
o meio ou ambiente em que vivem, bem como 
as suas recíprocas influências.”
Economia ⇒ do grego oikos = casa e nomia = 
manejo, gerenciamento.
A economia traduz-se como o “manejo da casa.”
Então a ecologia e a economia deveriam ser 
companheiras.
Infelizmente ainda hoje, ecólogos e economistas são 
adversários antitéticos.
INTRODUÇÃO
Desde o início da história humana, a ecologia era de 
interesse prático.
Para sobreviver na sociedade primitiva, todos 
indivíduos precisavam conhecer o seu ambiente, 
ou seja, as forças da natureza e os vegetais e 
animais em volta deles.
O início da civilização coincidiu com o uso do fogo 
e de outros instrumentos para modificar o 
ambiente.
Com o avanço tecnológico a humanidade esqueceu 
que depende da natureza para suprir as 
necessidades diárias.
Os sistemas econômicos passaram a valorizar os 
serviços e produtos feitos por seres humanos e que 
trazem benefícios primariamente para o indivíduo, 
mas dão pouco valor ao produtos e serviços da 
natureza e que trazem benefícios a toda sociedade.
Enquanto não ocorrer uma crise, aproveitamos esses 
serviços e produtos naturais sem pensar; 
imaginamos que são ilimitados ou, substituíveis 
por inovações tecnológicas, apesar das evidências 
indicarem o contrário. 
O paradoxo é que as nações industrializadas atingiram 
sucesso, desvinculando a sociedade humana da natureza, 
através da exploração de combustíveis fósseis, que estão 
sendo esgotados com rapidez e foram produzidos pela 
natureza e são finitos.
As leis básicas da natureza não foram revogadas, apenas 
suas feições e relações mudaram, à medida que a 
população mundial e seu prodigioso consumo de energia 
aumentaram nossa capacidade de alterar o ambiente.
Contudo, a civilização ainda depende do ambiente natural, 
não apenas para energia e materiais, mas também para os 
processos vitais, tais como o ciclo do ar e da água. 
A sobrevivência da espécie Homo sapiens depende 
do conhecimento e da ação inteligente para 
preservar e melhorar a qualidade ambiental por 
meio de uma tecnologia harmoniosa e não 
prejudicial.
Os objetivos individuais devem ser colocados em 
segundo plano em prol do uso responsável do 
meio ambiente.
A solução para o problema não é barrar o 
desenvolvimento econômico, mas tomar 
decisões mais espertas em relação ao meio 
ambiente e evitar os desperdícios.
HISTÓRICO
A ciência ecologia teve um desenvolvimento gradativo e 
espasmódico durante a história da humanidade.
Obras de Hipócrates, Aristóteles e outros filósofos da Grécia 
antiga contêm referências a temas ecológicos. Contudo, os 
gregos não tinham uma palavra para a ecologia.
Muitos dos grandes personagens do renascimento biológico 
dos séculos XVIII e XIX haviam contribuído para essa 
área, muito embora não tenham utilizado a palavra 
“ecologia”.
O vocábulo “ecologia” foi proposto pelo biólogo alemão 
Ernst Haeckel em 1869.
Como campo do conhecimento distinto da ciência, a 
ecologia data de cerca de 1900, mas foi nas 
últimas décadas que a palavra entrou para o 
vocabulário comum.
No início o campo dividia-se em ecologia vegetal e 
ecologia animal.
O estabelecimento de uma teoria unificada de 
ecologia geral foi possível depois dos estudos de 
vários pioneiros da ecologia.
Clements & Shelford ⇒ conceito da comunidade biológica;
Lindeman & Hutchinson ⇒ conceitos de cadeia alimentar e 
ciclagem da matéria;
Birge & Juday ⇒ estudos de lagos (importância dos 
fenômenos físicos na estratificação química e biológica e 
tipologia dos lagos).
Tansley ⇒ conceito de ecossistema como unidade básica.
Entre o final dos anos 60 e início da década de 70 ocorreu um 
movimento mundial de consciência ambiental.
Todo mundo estava preocupado com poluição, áreas naturais, 
crescimento populacional e consumo de alimentos e 
energia.
Antes dos anos 70 a ecologia era vista como uma subdivisão 
da biologia. Então o âmbito da ecologia se expandiu.
Hierarquia de Níveis de Organização
A melhor maneira de se delimitar a ecologia é através de 
níveis de sistemas:
NÍVEIS BIÓTICOS Genes – Células – Órgãos – Organismos – Populações – Comunidades
 mais ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
NÍVEIS ABIÓTICOS Matéria ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Energia
 igual      
 BIOSSISTEMAS 
 Sistemas - Sistemas - Sistemas - Sistemas - Sistemas - Ecossistemas
 genéticos celulares orgânicos organismos populacionais
A ecologia trata da parte descrita no lado direito, ou 
seja, dos níveis além do organismo.
Assim, muitos organismos individuais 
formam uma população.
Muitas populações que interagem formam uma 
comunidade.
As conexões de muitas comunidades através se seu uso de 
recursos de energia e nutrientes formam um ecossistema
Todos os ecossistemas da Terra formam a biosfera.
O organismo é a unidade mais fundamental da 
Ecologia o sistema ecológico elementar.
Nenhuma unidade menor (órgão, célula ou molécula) 
tem uma vida separada no ambiente.
Cada organismo é limitado por uma membrana ou 
outra cobertura através da qual ele troca energia e 
matéria com seus arredores.
Esta fronteira separa os processos e estruturas 
“internos”do sistema ecológico - neste caso um 
organismo - dos recursos e condições “externos”da 
circunvizinhança.
UNIDADES ECOLOÓGICAS
Espécie conjunto de indivíduos capazes de se 
reproduzirem e dar prole fértil.
Ecótipo são populações de uma mesma espécie que 
apresenta grande dispersão geográfica mas que 
estão fisicamente separadas.
População é um grupo de indivíduos de um tipo 
qualquer de organismo que vive num dado habitat.
Habitat é o lugar onde uma espécie (ou mais de uma) 
vive.
Nicho ecológico unidade mais íntima da distribuição 
de uma espécie.
Ao longo de suas vidas os organismos transformam 
energia e processam materiais.
Para isto, os organismos adquirem energia e 
nutrientes dos seus arredores e se livram de produtos 
de rejeito indesejado.
Assim, os organismos modificam as condições do 
ambiente e os recursos disponíveis para outros 
organismos.
Então, os organismos contribuem para o fluxo de 
energia e para o ciclo de elementos no mundo natural.
O conceito de Nicho Ecológico, pode ser desdobrado em 
vários outros, dependendo do modo como é descrita a 
distribuição da espécie. 
EXEMPLOS:
-Nicho espacial (micro-hábitat) – é o espaço ocupado por 
determinada espécie.
-Nicho trófico – é a posição do organismo dentro da cadeia 
trófica: produtor, herbívoro, carnívoro.
-Nicho hipervolumétrico – é a posição de um organismo 
dentro do gradiente ambiental: temperatura, pH, umidade, 
radiação solar, etc. Pode ser dividido em duas subcategorias:
a) Nicho fundamental (ou máximo) – conjunto 
de todas as faixas de variações potencialmente 
exploráveis por uma espécie;
b) Nicho realizado – refere-se às condições 
ambientais e topográficas nas quais 
efetivamente pode ser encontrada uma espécie 
em um ecossistema.O nicho ecológico pode mudar com o 
desenvolvimento ontogenético ou com o sexo.
Exemplo: Dípteros (Culex sp; Aedes sp e Anopheles 
sp) possuem larvas aquáticas, herbívoras ou 
detritívoras. As fêmeas são aladas e 
hematófagas e os machos fitófagos.
Equivalência ecológica
> Organismos diferentes podem desempenhar papéis 
ecológicos similares em ecossistemas diferentes (em 
diferentes províncias biogeográficas).
> Este conceito tem o mesmo significado teórico de 
nicho ecológico, pois equivalentes ecológicos, embora 
vivendo em distintas regiões do planeta, teriam o 
mesmo nicho ecológico.
> Na ecologia aplicada a noção de nicho ecológico é 
muito importante. Exemplo: os limites de tolerância 
das espécies para o estabelecimento de espécies 
bioindicadoras de poluição ou contaminação 
ambiental.
Comunidade inclui todas as populações que ocupam uma dada 
área.
A comunidade e o ambiente não-vivo funcionam juntos como 
um sistema ecológico ou ecossistema.
Biocenose e biogeocenose é o termo usado na escola européia 
equivalente a comunidade e ecossistema.
Bioma é um termo conveniente para denominar um grande 
biossistema regional ou subcontinental caracterizado por um 
tipo principal de vegetação ou por um aspecto identificador 
da paisagem.
Biosfera é o maior sistema ecológico, inclui todos os 
organismos vivos da Terra que interagem com o ambiente 
físico e mantém um fluxo energético contínuo.
POPULAÇÕES
Definições ⇒ é qualquer grupo de organismos da 
mesma espécie ocupando um mesmo espaço 
particular num tempo determinado.
Densidade ⇒ refere-se ao número de indivíduos por 
unidade de área ou volume.
Exemplos: Organismo/(tipo)/local/data/densidade
Euglena viridis/(Alga unicelular)/Lago dos Buritis, Goiânia/
março de 2006/275ind/ml de água.
Caryocar brasiliense/(Piqui)/Parque das Emas, Goiás/ 
fevereiro de 2005/3ind/ha
Medidas de densidade:
2) Contagem total ou densidade absoluta ⇒ usado 
em censos de populações humanas, vertebrados 
e invertebrados ou ainda em estudos 
fitossociológicos de plantas de porte arbóreo
3) Amostragem ⇒ usado quando não é possível 
fazer a contagem total de uma população.
2.1)Método dos quadrados ⇒ usado em ecologia 
vegetal. Conta-se o número de indivíduos em 
quadrados com área conhecida. A seguir 
explota-se os dados para a área total.
Critérios para o uso do método dos quadrados:
3. A população dentro da unidade de amostragem 
tem que ser estimada exatamente.
4. A área de cada unidade deve ser estimada com 
grande precisão e não deve variar.
5. Os quadrados devem ser plotados 
aleatoriamente.
2.2) Coleta e recaptura ⇒ usado em ecologia 
animal.
 Na x Nmt
T= ----------------
 Nma
T = tamanho da população
Na = total de ind. na amostra marcados e soltos
Nmt = total de ind. recapturados 
Nma = número de ind. recapturados e marcados
Limitações:
b) a técnica de marcação não deve expor os 
animais a uma maior taxa de predação, 
interferir no comportamento, competição, 
etc;
c) as marcas não devem desaparecer ou 
causar equívocos 
2.3) Densidade relativa ⇒ é baseada na coleta de 
amostras que representam uma relação 
constante, com a população total. Não é feita 
estimativa absoluta da densidade mas sim de um 
índice de abundância.
Exemplos de técnicas para estimativas:
c) Armadilhas de captura de roedores;
d) Contagem de bolas fecais;
e) Freqüência de vocalização de pássaros;
f) Registro de atividades de pescadores ou caçadores;
g) Número de evidências ou pistas de presença de um 
organismo;
Atributos Demográficos:
2) Natalidade ⇒ é a produção de novos indivíduos 
por unidade de tempo. Ex.: nascimentos, postura 
de ovos, germinação, fissão celular.
1.1) Fertilidade ⇒ é o número de nascimentos bem 
sucedidos;
1.2) Fecundidade ⇒ é o potencial fisiológico de 
reprodução. 
2) Mortalidade ⇒ é o número de indivíduos 
egressos mediante morte, sob condições reais do 
ambiente 
3) Imigração e Emigração ⇒ é o movimento 
de organismos de uma população, 
direcionado para determinada área, sem 
retorno àquela de onde vieram.
Então, em ecologia:
- a taxa de incremento do número de 
indivíduos em uma população é dada pela 
natalidade e imigração;
- a taxa de diminuição do número de 
indivíduos de uma população é dada pela 
mortalidade e emigração. 
Imigração 
 + ↓+ −
Natalidade → DENSIDADE ← Mortalidade
−↑ 
Emigração
O conhecimento de migração de uma espécie 
é, portanto, de grande importância para o 
estudo de uma população.