INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA ECOLOGIA

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INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA ECOLOGIA
CURSO: Ciências Biológicas
DISCIPLINA: Ecologia Geral
PROFs.: Dr. Günther Gehlen
Origem da palavra ECOLOGIA
Ecologia - do grego oikos, casa, e logos, estudo
1870 – Ernst Haeckel definiu ecologia de forma mais abrangente:
Por ecologia queremos dizer o corpo de conhecimento referente à economia da natureza – a investigação das relações totais dos animais tanto com seu ambiente orgânico quanto com seu ambiente inorgânico; incluindo acima de tudo, suas relações amigáveis e não amigáveis com aqueles animais e plantas com os quais vêm direta ou indiretamente a entrar em contato - numa palavra ecologia é o estudo de todas as inter-relações complexas denominadas por Darwin como as condições da luta pela existência.
Como a palavra ecologia significa casa, refere-se a nossa circunvizinhança imediata ou ambiente.
A palavra ecologia passou a ter uso geral somente no fim dos anos 1800, quando os cientistas americanos e europeus começaram a se autodenominar ecólogos.
A partir de 1930 a ECOLOGIA passou a ser considerada uma CIÊNCIA.
A ecologia baseia-se em interações com outras ciências de SUPORTE e de APLICAÇÃO.
Definições modernas da ecologia
História natural científica (Elton, 1927).
Estudo científico da distribuição e da abundância de organismo (Andrewartha, 1961).
Biologia de grupos de organismos. Estudo da estrutura e da função da natureza (Odum, 1963). É uma definição muito importante, uma vez que ressalta a relevância dos processos ecofisiológicos na determinação da estrutura dos ecossistemas.
Estudo científico das interações que determinam a distribuição e abundância dos organismos (Krebs, 1972). Trata-se de uma visão que busca ressaltar a importância das interações bióticas (competição, predação) na estruturação das comunidades.
Estudo do meio ambiente enfocando as inter-relações entre o organismo e seu meio circundante (Ricklefs, 1980). Observe que esta definição invoca noções físico-biológicas.
QUESTÕES PROBLEMAS DA ECOLOGIA
Onde estão os organismos?
Em quantos indivíduos ocorrem?
Por que eles lá estão (ou não estão)?
ENFOQUES ATUAIS DA ECOLOGIA
Enfoque descritivo (história natural): 
Baseia-se em levantamentos da fauna e da flora,
Caráter essencialmente descritivo.
Enfoque experimental: 
Baseia-se em testes de hipóteses por meio de uma abordagem experimental,
Pode levar a um excessivo distanciamento da realidade. 
Duas Categorias:
A questão central em ecologia é a determinação das causas da distribuição e da abundância de organismos. Isso pode ser avaliado tanto em nível da comunidade quanto em nível das populações. Assim, a ecologia pode também ser dividida segundo o objeto central de estudo:
Auto-ecologia: ecologia de populações.
Sinecologia: ecologia de comunidades.
Ecologia vegetal: apresenta o problema da restrição a apenas um nível trófico.
Ecologia animal: neste caso, os produtores autótrofos não são considerados.
Por razões históricas e metodológicas, bem como por limitação de conhecimentos, o estudo ecológico esteve inicialmente restrito ao estudo de associações de plantas ou de animais:
PRINCÍPIOS GERAIS DA ECOLOGIA
Sistemas ecológicos funcionam de acordo com as leis da termodinâmica.
O meio ambiente físico exerce uma influência controladora na produtividade dos sistemas ecológicos.
A estrutura e a dinâmica das comunidades ecológicas são reguladas pelos processos populacionais.
Através das gerações, os organismos respondem às mudanças no meio ambiente através da evolução dentro das populações.
Todos os sistemas ecológicos são governados por um pequeno conjunto de princípios gerais. Entre os mais importantes estão:
GERAÇÃO DA BIODIVERSIDADE
Os princípios fundamentais da termodinâmica, da dinâmica de população e da evolução aplicam-se igualmente a todos os tipos de organismos e sistemas. 
Sendo assim, a mais distinta qualidade de um sistema biológico é a sua diversidade. 
A Terra é habitada por milhões de diferentes tipos, ou espécies de organismos. Presumivelmente, todos eles descendem de um número muito menor (talvez um único) que existiu em algum tempo remoto no passado.
DIVERSIDADE & BIODIVERSIDADE
Diferentes espécies de organismos representam diferentes papéis nos ecossistemas.
Fig. A concentração de oxigênio na atmosfera tem aumentado desde o surgimento da vida na Terra.
 
Os primeiros ecossistemas eram dominados por bactérias de várias formas que não somente modificaram a biosfera, tornando possível que forma de vida mais complexas pudessem existir, mas foram também ancestrais de todas as formas de vida.
Especiação
É o processo pelo qual as espécies proliferam. 
Envolve o isolamento de “subpopulações” a partir de uma única e a sua mudança evolutiva independente
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO ECOLÓGICA
UNIDADES ECOLÓGICAS
Conceitos essenciais:
Espécie: Segundo o Conceito Biológico de Espécie, “espécie” é o conjunto de indivíduos capazes de se reproduzirem, gerando prole fértil (pelo menos potencialmente).
Ecótipo (raças ecológicas): São populações de uma mesma espécie que apresentam grande dispersão geográfica, mas que estão fisicamente separadas.
População: Conjunto de indivíduos da mesma espécie que vive em um território cujos limites são em geral delimitados pelo ecossistema no qual essa população está presente.
Guilda: Grupos de populações de espécies diferentes que exploram a mesma classe de recursos e de forma parecida.
Comunidade (= biocenose, biota): Muitas populações de diferentes espécies vivendo no mesmo lugar constituem uma comunidade.
Ecossistema: Conjunto formado pelas comunidades biológicas em interação com o ambiente físico e químico (abiótico).
Biosfera: Todos os ecossistemas estão ligados junto numa única biosfera, a qual inclui todos os meios ambientes e organismos na superfície da Terra. 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS E NÍVEIS DE CLASSIFICAÇÃO ECOLÓGICA
Nenhuma unidade menor de que ORGANISMO tem uma vida separada no ambiente (embora que para protistas e bactérias unicelulares célula e organismo são sinônimos). 
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. 
Os organismos modificam as condições do ambiente...
transformando energia e processando materiais.
Níveis de organização
As COMUNIDADES não têm fronteiras rigidamente definidas; nenhum envólocro perceptível separa uma comunidade daquilo que a rodeia. 
A interconectividade dos sistemas ecológicos significa que as interações entre as populações se espalham através do globo...
Os ECOSSISTEMAS são sistemas ecológicos complexos e grandes, às vezes incluindo milhares de diferentes tipos de organismos vivendo numa grande variedade de meios individuais. 
Ex.:Um passarinho.... uma bactéria...
Ecossistema de floresta, de campo, de estuário como unidades distintas de sua relativamente pouca energia e poucas substâncias que são trocadas entre estas unidades em comparação com as inúmeras transformações que ocorrem dentro de cada uma delas.
As partes distantes da BIOSFERA são interligadas através da energia e dos nutrientes transportados pelas correntes de vento e de água e pelos movimentos de organismos. 
Movimento de solo e plantas por animais, migração de aves, movimento da água da terra para o oceano, etc.
 
Ecólogos estudam a natureza de várias perspectivas diferentes:
ABORDAGEM DE ORGANISMO: modo pelo qual a forma, a fisiologia e o comportamento o ajudam a sobreviver em um ambiente; fatores limitantes de distribuição.
ABORDAGEM DE POPULAÇÃO (auto-ecologia): taxas de natalidade, mortalidade, emigração, imigração.
ABORDAGEM DE COMUNIDADE (sinecologia): interações entre espécies, abundância, diversidade.
ABORDAGEM DE ECOSSISTEMA: fluxo de energia e de materiais e como são influenciados pelo clima e outros
fatores físicos.
ABORDAGEM DE BIOSFERA: movimentos de ar, de água, de energia e de nutrientes que os sistemas ecológicos contêm na superfície da Terra.
O HABITAT define o lugar de um organismo na natureza; o NICHO define seu papel funcional.
Terrestres e aquáticos.
Marinhos e de água doce.
Oceânicos e de estuários.
Bentônicos e pelágicos.
Classificação dos habitats
Os tipos de habitats se sobrepõem amplamente e as distinções absolutas entre eles raramente existem. A idéia de habitat é importante para realçar a variedade de condições às quais os organismos estão expostos. Habitantes das profundezas abissais... e do dossel das florestas tropicais.
Hábitat: lugar ou o posicionamento físico, no qual uma espécie (ou mais de uma) vive.
A VARIEDADE DE HABITATS contém a chave para muito da diversidade dos organismos.
O NICHO de um organismo representa os intervalos de condições que um organismo pode tolerar e os modos de vida que ele possui, ou seja, seu papel no sistema ecológico.
Micro-habitat: Local onde determinada espécie poderá ser encontrada ou espaço físico ocupado por determinada espécie. Exemplo: Pele humana como micro-hábitat de certos ácaros.
Nicho: É um espaço de “n” dimensões no qual a população é capaz de manter-se estacionária ou aumentar seu número de indivíduos (êxito reprodutivo).
Nicho
Faixa de Tempo
Tamanho de Presa
Período de Atividade
Classificação de nichos
Nicho espacial: espaço físico ocupado por determinada espécie.
Nicho trófico: posição do organismo na cadeia alimentar.
Nicho hipervolumétrico: posição no gradiente ambiental (temperatura, pH, umidade, luz, chuvas...). 
Nicho hipervolumétrico fundamental: conjunto de todas as faixas ambientais exploráveis pela espécie. 
Nicho hipervolumétrico realizado: conjunto de condições ambientais e topográficas onde de fato pode estar a espécie considerando competidores e predadores.
Bioma
Grande biossistema regional ou subcontinental caracterizado por um tipo principal de vegetação ou outro aspecto identificador da paisagem. Exemplos:
Biomas de terra firme: floresta tropical, campo, deserto;
Biomas brasileiros: pantanal, floresta de araucária, pampa;
Biodiversidade
Diversidade de espécies de um ecossistema. Quanto maior a quantidade de nichos, maior a diversidade de espécies do ambiente, ou seja, maior sua biodiversidade.
POR QUE A COMPREENSÃO ECOLÓGICA É ATUALMENTE RELEVANTE?
Para aprendermos as melhores políticas de manejar as bacias hidrográficas, as terras cultivadas, os alagados e outras áreas – geralmente chamadas de sistemas de suporte ambiental – dos quais a humanidade depende para a alimentação, suprimento de água, proteção contra catástrofes naturais e saúde pública.
COMO OS ECÓLOGOS PROPORCIONAM ESTA COMPREENSÃO?
Através de estudos de controle ambiental por predadores, da influência da fertilidade do solo no crescimento das plantas, das respostas evolutivas dos micróbios aos contaminantes ambientais, ....
O manejo de recursos bióticos numa forma que sustente uma razoável qualidade de vida humana depende do uso inteligente dos princípios ecológicos para prevenir ou resolver problemas ambientais, e para suprir o nosso pensamento e práticas econômicas, políticas e sociais.
Embora a extensão e complexidade dos sistema ecológicos variem de um único micróbio à cobertura da biosfera da superfície terrestre todos os sistemas ecológicos obedecem a PRINCÍPIOS semelhantes.
Referência bibliográfica:
ODUM, Eugene Pleasants. Fundamentos de ecologia. 6. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2001.
PINTO-COELHO, Ricardo Motta. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre, RS: Artmed, 2000.
RICKLEFS, Robert E. A Economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003.
TOWSEND, Colin R.; BEGON, Michael; HARPER, John L. Fundamentos em ecologia. 2.ed Porto Alegre, RS: Artmed, 2006.