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Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 1 Introdução à Ecologia O que é Ecologia? É uma palavra derivado do grego que significa oikos = casa e Logus = estudo, ao pé da letra quer dizer o estudo da casa, mais precisamente o estudo do ambiente, incluindo todos os organismos contidos nele e todos os processos que tornam esse ambiente habitável. Apesar de a ecologia estar presente desde o início da humanidade, pois para sobreviver os organismos precisam conhecer o seu ambiente (os processos que ocorrem, os animais e vegetais presentes etc), essa palavra é de origem relativamente recente. Algumas obras de Aristóteles e outros filósofos gregos já continham referências evidentes aos temas ecológicos (470 a.C.). Essa palavra foi proposta pela primeira vez em 1869 por um biólogo alemão chamado Ernest Haeckel, onde ele conceituou ecologia como estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente onde eles vivem. Com o passar do tempo esse conceito foi evoluindo e em 1961 Andrewartha definiu ecologia como o estudo científico da distribuição e da abundância de organismos e das interações que determinam essa distribuição e abundância. Ou seja, quais são os fatores que determinam a distribuição dos organismos, porque eles estão presentes em determinado lugar e não em outro, ou a sua abundância e quais interações (intraespecíficas (reprodução, agregação) e interespecíficas (predação, parasitismo)) definem esses aspectos. A ecologia abrange desde escalas pontuais, como por exemplo, o estudo dos insetos presentes em um pé de laranja no quintal de casa. Qual a relação que esses insetos têm com essa planta (usam como alimento, abrigo, predam outros organismos que estão presentes nessa árvore)? Do que esses insetos se alimentam (dos frutos, do tronco, das folhas, de outros insetos)? Qual a importância desses insetos (polinizadores, pragas, predadores)? Porém a ecologia pode abranger processos em escalas globais, como por exemplo, as mudanças climáticas (problema atual), como o efeito estufa, o aquecimento global etc. De que maneira esse aumento na temperatura vai influenciar ou está influenciando a presença ou a ausência de um determinado organismo em um determinado local. Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 2 Após a segunda guerra mundial, ocorreu um fenômeno que nós podemos descrever como movimento mundial de consciência ambiental. De repente muitas pessoas começaram a se preocupar com as atividades humana (poluição, crescimento populacional, consumo de alimentos e energia, degradação de áreas naturais, uso de agrotóxicos) e suas consequências para o meio ambiente. A partir disso, houve também um aumento do interesse dos cientistas pela ecologia. Esse aumento da atenção pública afetou profundamente a ecologia acadêmica. Antes disso, a ecologia era vista como uma subdivisão da biologia. Hoje a ecologia é uma disciplina integradora que une os processos físicos, químicos e biológicos e serve de ponte de ligação entre as ciências naturais e sociais (diversos cursos de graduação e pós em ecologia). Um dos fatores que influenciou muito nessa maior preocupação com o meio ambiente e na mudança para uma visão mais científica dos acontecimentos, foi a publicação de um livro em 1962 por uma bióloga marinha norte-americana Rachel Carson chamado “Primavera Silenciosa”. Este livro mostra diversos documentos científicos de diferentes fontes. Um dos mais conhecidos é sobre os efeitos nocivos do DDT (combate aos mosquitos vetores da malária), um inseticida generalista que tem efeito cumulativo nos organismos, afetando a cadeia alimentar (morte de pássaros), a saúde, podendo alcançar até mais que uma geração, uma vez que os resíduos dessa substância podem ser encontrados até no leite materno. O clamor que surgiu após a publicação do livro, forçou o governo a proibir o uso do DDT em 1970 nos EUA (somente em 2009 no Brasil) e promover mudanças revolucionarias nas leis de proteção ambiental com a criação da Agência de Proteção Ambiental Norte-Americana. Seu livro foi determinante para o início do movimento ambientalista. Atualmente existem mais de 120 revistas científicas especializadas em ecologia e áreas correlatas. Desde 1970 a ONU vem usando conhecimento ecológico para apoiar medidas conservacionistas em todo o planeta. Apesar dos avanços recentes, existe uma enorme demanda para geração de conhecimento ecológico, tanto do ponto de vista teórico quanto aplicado. Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 3 Exemplo de um estudo recente que está ajudando a preservar uma espécie extremamente ameaçada de extinção – Reportagem Jornal Hoje – 01/06/13 “Ninhos artificiais ajudam a salvar periquito ameaçado de extinção” Ninhos artificiais criados por pesquisadores do Ceará estão ajudando a salvar os periquitos-de-cara-suja, uma das espécies de ave mais ameaçadas do Brasil. Houve um declínio ameaçador na população dos cara- sujas, porque os ninhos naturais, em troncos, foram retirados nos desmatamentos. Na Reserva de Baturité, no Ceará, a organização não-governamental Aquasis, com apoio dos moradores da região, assumiram a missão de salvar os periquitos-de-cara-suja, que estavam criticamente ameaçados. "O cara- suja, que já esteve em outros cantos, inclusive Pernambuco, Alagoas, possivelmente Rio Grande do Norte e Paraíba, hoje a gente só encontra ele no Ceará”, diz o biólogo Fábio Nunes. Há quatro anos começaram a ser instalados 45 ninhos artificiais, quando a espécie estava mais ameaçada de extinção. Depois que as fêmeas passaram a desovar nas caixas de madeira, já nasceu mais de cento e oitenta filhotes, que estão vivendo livres na natureza. Há uma estimativa de que 250 aves estão se reproduzindo na serra. Pais alimentam os filhos constantemente pelas janelas dos ninhos artificiais. "Eles vão se alimentar e aí eles guardam no papo esse alimento. E guardam no papo para os filhotes. Quando chegam lá no ninho, eles regurgitam esse alimento para os filhotes", afirma a estudante de biologia Iara Coriolando. Em imagens gravadas pelo biólogo Fábio Nunes, é possível ver como ficam os filhotes dentro das caixas. Os filhotes permanecem no ninho cerca de 45 dias, desde o momento da postura dos ovos até a hora de voar. Biólogos e veterinários recolhem os dados de cada ave e aplicam anilhas do Ibama, e devem ficar até a espécie sair da condição de extremamente ameaçada de extinção. Ecologia versus Ambientalismo. Um aspecto interessante de ser discutido é em relação a diferença entre ecologia e ambientalismo. Existe diferença?? Sim, ecologia não é ambientalismo. Como visto anteriormente, ecologia é uma ciência com base em princípios biológicos, químicos etc. e deve ser livre de juízo de valor (bem e o mal). Já o movimento ambientalista promove ações de proteção à natureza. Alguns grupos ambientalistas famosos são Green Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 4 Peace, WWF, S.O.S Mata Atlântica. Muitos desses grupos possuem profissionais formados nas mais diversas áreas que comprovam os problemas causados por determinada ação, porém não necessariamente você precisa ser um ecólogo, biólogo ououtro profissional da área para “lutar” nesses movimentos. Tanto a ecologia como o ambientalismo pode proteger a natureza, porém os argumentos e as formas utilizadas geralmente são diferentes. O ativismo é importante, porém é um papel de toda a sociedade. Esses movimentos advogam por ações determinadas: causas, posições políticas e ideológicas. Já a Ecologia cabe a função de buscar as respostas para os problemas ambientais de forma a esclarecer a sociedade com argumentos científicos. Essa diferença pode ser exemplificada pela Pesca de Baleias. Até pouco tempo atrás a pesca de baleias de maneira desenfreada era normal em alguns lugares, principalmente pelos japoneses para utilização da carne e do óleo. Porém uma pesquisa feita a partir de 1910, monitorando o número de indivíduos por ano, mostrou uma queda surpreendente dessas baleias (Minke) nos anos de 1990 devido a pesca. Com esses dados científicos em mãos o movimento ambientalista começou a agir. Essas manifestações dos ativistas chegam a conflitos rigorosos com a frota japonesa, danificando seus navios, cortando as cordas, chegando ao ponto das embarcações voltarem pra casa mais cedo para não terem prejuízo. A partir desses estudos e da ação do movimento ambientalista pode ser observado uma leve recuperação na população desses indivíduos no ano de 2000. Como foi visto até agora a ecologia estuda a natureza sob várias perspectivas, sendo que cada nível diferente de organização dos sistemas ecológicos tem estruturas e processos únicos. Vamos entender melhor quais são esses níveis de organização ou níveis de hierarquia dos sistemas ecológicos. Os níveis de organização conhecidos desde o nível fundamental na biologia é o que vai do átomo, formando as moléculas, os orgânulos, as células, os tecidos, os órgãos, os sistemas até chegar ao organismo completo. Nesses níveis entra o estudo de várias ciências, além da biologia, como a fisiologia, histologia etc. Já a ecologia começa a estudar a partir do organismo, que é o primeiro nível que interage com o ambiente externo. Podemos dizer que o organismo é a unidade fundamental da ecologia. Os Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 5 outros níveis de organização estudados pela ecologia são: as populações, as comunidades, o ecossistema e por fim a biosfera (todos os ecossistemas da terra). Cada um desses níveis ecológicos é um subconjunto do anterior, formando uma hierarquia. Para entendermos melhor vamos ver cada um desses níveis de organização separadamente. Primeiramente, os organismos, como dito anteriormente é a unidade fundamental da ecologia e o menor sistema ecológico existente. Os organismos transformam energia e processam materiais, por isso modificam o ecossistema. Um exemplo de organismo é uma minhoca, como é sabido esses organismos se alimentam de matéria orgânica e processam essa matéria orgânica defecando o húmus, que é uma material facilmente assimilado pelas plantas devido a quebra das moléculas químicas e a disponibilização dos nutrientes como o C, N e P. As principais questões ecológicas nesse nível de organização são: Como os indivíduos respondem a fatores bióticos e abióticos do seu ambiente? (ecofisiologia e ecomorfologia) e Como os indivíduos conseguem alimento e parceiros sexuais e como eles evitam predadores? (ecologia comportamental). O próximo nível de organização são as populações, que podemos definir como um grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem numa mesma área ao mesmo tempo, como por exemplo um grupo de minhocas. Se um organismo é capaz de interferir no ambiente, uma população interfere (transforma, recicla, modifica as condições) muito mais. As principais questões ecológicas, neste caso, estão centradas nos fatores que influenciam o número de indivíduos de um determinado local, como as taxas de mortalidade e natalidade, taxas de migração e emigração e as interações entre populações. Comunidades é o conjunto de populações que interagem entre si em uma mesma área e ao mesmo tempo. Se pensarmos no exemplo da minhoca, podemos nos questionar se ela está sozinha em uma porção de solo. Com certeza não, se retirarmos qualquer amostra de solo e observamos com o auxilio de uma lupa, veremos que existem diversos organismos diferentes, diferentes espécies em um mesmo local (insetos, diplópodas, minhocas etc). As principais questões ecológicas envolvidas nesse nível são: Qual é a riqueza e abundância relativa das diferentes espécies que compõem a Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 6 comunidade? Como a riqueza e abundância das espécies variam no tempo e no espaço? Que fatores influenciam a estrutura da comunidade? Ecossistema representa as relações entre os seres vivos (comunidade biótica) e o meio físico e químico (fatores abióticos: solo, água, nutrientes, temperatura), todos interagindo juntos em uma determinada área. A abordagem de ecossistemas em ecologia descreve os organismos como “pacotes” de energia e elementos químicos. É a base para o estudo da transmissão de energia e do ciclo de nutrientes dentro dos sistemas. E por fim a Biosfera que é a conexão de todos os ecossistemas presentes na terra, incluindo todos os organismos e ambientes da Terra. Devido às mudanças climáticas promovidas pela atividade humana, o estudo dos padrões globais de circulação de água, gases e energia vem aumentando nos últimos anos. O principal enfoque ecológico nesse nível hierárquico vem sendo sobre como as mudanças globais: interferem na distribuição de organismos, promovem alteração na composição de comunidades e influenciam a produtividade dos ecossistemas. De que forma o conteúdo dessa disciplina pode ajudar vocês profissionalmente? A ecologia provê a fundamentação científica para: monitorar o meio ambiente e avaliar mudanças causadas pelo homem; determinar quais são as melhores políticas para manejar o ambiente, especialmente os recursos naturais; prevenir e solucionar problemas ambientais, tanto em escala local quanto nas escalas regionais e globais e gerar informações confiáveis que possam ser usadas por outros cientistas, economistas e políticos na tomada de decisões. O estudo dos processos ecológicos ajuda entender como as alterações no ambiente afetam plantas e animais; de que forma prevenir desastres ambientais e extinções de espécies e aplicar conhecimentos para a sustentabilidade e bem estar da sociedade. Muitos problemas estão ocorrendo neste momento no nosso país, no nosso estado ou na nossa cidade. O conhecimento teórico e prático sobre ecologia nos permitirá compreender tais problemas e fornecerá parte das ferramentas necessárias para solucioná-los. Esta disciplina se propõe a ensinar os conceitos teóricos básicos de ecologia e, dessa forma, contribuir para a formação de profissionais capacitados para tomar decisões adequadas e transmitir conhecimento ecológico. Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 7 Para finalizar essa primeira aula, veremos um exemplo histórico do que o que pode ocorrer com uma sociedade na falta de conhecimentos ecológicos sobre a função e a importância da manutenção dos recursos naturais de um local. A Ilha de Páscoa ou Rapa Nui é uma ilha de origem vulcânica, considerada o pedaço de terra mais isolado do mundo. Está localizadano oceano Pacífico a mais ou menos 3.600Km do Chile. As principais características dessa ilha é o fato dela ser muito isolada, estar sujeita a ventos fortes e correntes frias. O solo de origem vulcânica é muito poroso, por isso pouca água fica armazenada. A água em torno da ilha é muito fria devido a falta de bacias e com isso não tem recifes de corais, que geralmente precisam da temperatura da água em torno de 20ºC, consequentemente não tem muitos peixes. Outro fator que caracteriza a ilha é a presença de estátuas gigantescas, chamada de Moais. Essa ilha provavelmente foi colonizada por polinésios a mais ou menos 2.000 anos atrás e a pesca é a principal atividade. Os primeiros colonizadores que chegarem por aqui, provavelmente foi por acaso (tempestade, ventania), mudança de rota de alguns navios, portanto trouxeram itens que levavam nos navios, como galinhas, porcos, raízes e tubérculos e os ratos que estavam escondidos que também colonizaram a ilha, tornando-se uma praga. Além disso, trouxeram consigo também a sua cultura e sua religião que era o culto a esses “Deuses”, por meio das estátuas construídas. Na ilha existia a floresta contendo muito de uma espécie de palmeira, conhecida como palma chilena, que era uma palmeira gigante com o caule muito macio, ótimo para realizar trabalhos, como a construção de casas, fazer corda, para lenha, construção de canoas utilizada para a pesca. Os “Deuses” eram esculpidos na própria rocha, depois eram levantados e levados para a beira do mar. O transporte das estátuas de rocha maciça de mais de 20m de altura era feito provavelmente rolando sobre o tronco dessa palma (corredores). Nesse transporte muita madeira era perdida (quebrada) e era reposta. Com a retirada desordenada da mata, as correntes de vento aumentaram devido a retirada das barreiras de vento, o solo que já não retia muito água, passou a reter menos ainda devido a retirada da vegetação Disciplina Ecologia Geral Profa. Bianca G. Ambrogi/DECO Aula 1 – Introdução à Ecologia 8 e o aumento dos ventos, começou a ocorrer erosão e o solo tornou-se infértil. Solos de florestas geralmente são pobres, devido a rápida ciclagem de nutrientes, muitos dos nutrientes estão nas plantas e são perdidos quando se retira a vegetação. Devido a todos esses problemas, as condições da ilha que já não eram muito fartas, começaram a piorar e ao invés de parar a retirada da madeira, eles retiram cada vez mais para transportar estátuas cada vez maiores para implorar um melhora nas condições. A partir daí, com a falta de comida na ilha, o povo começou a se revoltar e quebrar as estátuas. Passaram a se alimentar do pouco que restava, até de ratos e por fim tornaram-se canibais, o que praticamente dizimou a população. Se antes as estátuas eram grandiosas, depois foram encontradas muitas estátuas esquálidas, raquíticas, retratando a população. Portanto conclui-se que a retirada da mata ocasionou o quase extermínio dessa população, quando outros colonizadores chegaram existiam poucos indivíduos. Um exemplo futuro desse tipo de problema pode ocorrer no Haiti. O Haiti faz divisa com a república dominicana, e a produção de energia é praticamente gerada a partir de termoelétricas, acabando com a vegetação, enquanto que na Rep. Dominicana a energia é gerada por meio de hidroelétricas. Problemas já podem ser observados como o desmatamento, erosão, assoreamento de rios etc. Os avanços tecnológicos nos da uma falsa impressão de que dependemos menos do ambiente natural para suprir nossas necessidades diárias. Enquanto não ocorre uma CRISE aproveitamos esses “serviços e recursos” naturais sem pensar que são limitados. A civilização depende do ambiente natural, não só para geração de energia e materiais, mas também para os processos vitais para manutenção da vida, tais como os ciclos do ar e da água. Nossa sobrevivência depende do conhecimento e da ação inteligente para preservar e melhorar a qualidade ambiental. Referências utilizadas: 1 - Odum, E. P. & Barrett, G. W. 2008. Fundamentos de Ecologia, 5º Edição. São Paulo: Cengage Learning. 612p. 2 – Ricklefs, R. E. 2010. A economia da natureza, 6º Edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 546p. 3 - Towsend, C. R., Begon, M. & Harper, J. L. 2006. Fundamentos em Ecologia, 2º Edição. Porto Alegre: Artmed. 592p.
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