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Biologia Eixo III: Seres vivos e ambiente Resp. Ana Beatriz Chêne 1. NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO ECOLÓGICA A ecologia pode ser definida, segundo M. Be- gon et. al. (2007), definem ecologia como estudo ci- entífico da distribuição e abundância dos organis- mos e das interações que determinam a distribuição e abundância, através do tempo (sazonalidade). Fonte: Adaptação Ambiente ecológico, nicho e habitat, 2016 (adaptação). Disponível em: https://descom- plica.com.br/blog/biologia/mapa-mental-niveis-de-organiza- cao-em-biologia/ acesso em: 15/11/2016. Em cada ambiente, seja ele terrestre, aquá- tico, ou qualquer outro, as espécies acabam se adaptando em cada um deles. Essas adaptações po- dem ser estruturais, funcionais ou comportamen- tais. Dessa forma, essas características irão favo- recer o organismo em sua sobrevivência, reprodu- ção e produção em um determinado hábitat. Con- forme a espécie irá se adaptar, esta desempenhará uma função, a qual é chamada de nicho, muito im- portante dentro do ambiente em que vive seja ela um produtor, um consumidor ou um decompositor. Dentro da área de vida de um animal, há lo- cais que exibem diferenças de temperatura, umi- dade, densidade de plantas e cobertura do dossel, que podem levar à utilização heterogênea da mesma. As partes do ambiente que podem ser dife- renciadas por suas condições físicas e químicas são denominadas micro-habitats (Ricklefs, 2003). Nor- malmente micro-habitats estão relacionados a lo- cais em que existem espécies endêmicas, as quais vivem somente em condições especificas. A aclimatação é a mudança adaptativa ligada a uma variável climática. São ajustes fisiológicos du- radouros que aumentam a tolerância do animal a continuas ou repetitivas exposições a estresses cli- máticos, como a troca de pelagem em momentos do ano. As respostas evolutivas são desenvolvidas frente a variações persistentes do ambiente, como intensidade de luz solar que faz com que as plantas cresçam diferentes, ou mudanças no ambiente que forcem uma diferente coloração nos animais que ali vivem, como uma camuflagem. O ambiente influencia diretamente o desen- volvimento das espécies, porém, ele mesmo é influ- enciado por diversos fatores abióticos. Os principais são: Fonte: autora, 2016 (adaptação). Interações Interespecíficas – As relações ecológicas são de extrema importância para o meio ambiente. A partir delas podemos ter respostas adaptativas eficientes, além de um melhor desenvolvimento da flora e da fauna. Mesmo que algumas não sejam be- néficas para todos os organismos, têm a sua impor- tância dentro do ecossistema. As relações que serão comentadas são do tipo intERespecificas – o que quer dizer que são entre espécies diferentes (gafa- nhoto-aranha). Predação – Esta relação ocorre quando a um preda- dor atrás da sua presa, para se alimentar dela. Ela é de fundamental importância para a co-evolução que veremos a seguir. Qual a sua importância então? Parasitismo – Quando existe o hospedeiro e o para- sita. Nesta relação o parasita sai ganhando pela ali- mentação e proteção que rouba do seu hospedeiro, porém raramente essa relação levará a morte, pois traria prejuízos para os dois indivíduos envolvidos. Como os seres humanos e os piolhos. Herbivoria – É uma relação entre herbívoros e plan- tas. Os insetos são os principais parasitas nesta rela- ção, pois se alimentam das plantas trazendo prejuí- zos. Porém, também trazem benefícios pois assim a energia é levada para toda a cadeia alimentar. Mutualismo ¬– No mutualismo as espécies são dife- rentes, porém dependem uma da outra para sobre- viver. Caso se separem, as duas acabam se prejudi- cando e sendo levadas até a morte. A relação dos liquens, na qual as algas são encarregadas de reali- zar a fotossíntese, enquanto os fungos realizam o papel da absorção. Competição interespecífica - Esse tipo de competi- ção ocorre quando dois nichos se sobrepõem, ou seja, duas espécies de uma mesma comunidade dis- putam por recursos. Quanto maior o número de es- pécies em uma comunidade, maior é a competição entre elas, podendo levar a diminuição de uma es- pécie ou leva-la a extinção, Esta relação dirá quem pode coexistir em um mesmo hábitat. Coevolução – Segundo Janzen (1980) – Adaptações recíprocas entre duas ou mais espécies, cada espé- cie exercendo uma pressão seletiva sobre a(s) ou- tra(s). Para que se perceba que exista a Coevolução, é necessário que se comprove que os ancestrais das espécies atuais já agiam uns sobre os outro, tam- bém, de forma recíproca e causando modificações genéticas nas populações coexistentes. Várias interações (Predador/presa e parasita/hos- pedeiro; Espécies competitivas; Espécies mutualísti- cas) causam essas modificações a longo prazo nas populações, como: a) Predador x Presa – No caso desta relação, a Coe- volução continua sempre em uma escala sem fim por busca de melhorias tanto na presa quanto no predador, isto causa um equilíbrio genético estável na população ao (longo de gerações), porém se existe grande resistência e grande eficiência é de se esperar que haja flutuação de características du- rante o tempo, o que pode também levar a diminui- ção ou extinção de um dos dois indivíduos envolvi- dos, caso não consigam acompanhar a evolução in- dividual um do outro. (Corrida armamentista) b)Parasita x Hospedeiro - Os hospedeiros devem evoluir defesas para serem mais efetivas, fazendo com que os parasitas evoluam uma maior virulência. Se o parasita deve, contudo, ser transmitido de um hospedeiro vivo para outro, um menor grau de viru- lência pode evoluir porque a morte antecipada de um hospedeiro pode resultar na morte dos parasitas antes de serem transmitidos. c)Plantas x Herbívoros (mutualismo) “A corrida ar- mamentista - Coevolução predador/presa pode le- var a uma corrida armamentista evolutiva. Consi- dere um sistema de insetos comedores de plantas. Qualquer planta que desenvolver uma química que é repelente ou prejudicial a insetos será favorecida. Mas a propagação desse gene colocará pressão na população de insetos – e qualquer inseto que por acaso tiver uma habilidade para sobrepor-se a essa defesa será beneficiado. Isso, por sua vez, pressiona a população de plantas e qualquer planta que evo- luir uma química mais forte vai ser favorecida. O que, por sua vez, põe ainda mais pressão na popula- ção de insetos... e assim sucessivamente. Os níveis de defesa e de contra-ataque vão continuar a cres- cer, sem que qualquer lado “vença”. Portanto, é chamado de corrida armamentista. Esse tipo de cor- rida armamentista evolutiva é provavelmente muito comum para muitos sistemas plantas/herbívoros. ” Logo - a manutenção de ecossistemas funcionais de- pende das interações entre as populações existen- tes: parasitas e predadores controlam os tamanhos populacionais de suas presas; competidores interfe- rem mutuamente nas larguras de nicho uns dos ou- tros; e mutualistas aumentam a complexidade do sistema. Estrutura e dinâmica dos Ecossistemas – Os ecos- sistemas são regidos por relações entre fatores bió- ticos e abióticos. Algumas dessas relações, no caso dos fatores bióticos, são entre espécies iguais e/ou diferentes. Relações interespecíficas Mutualismo (++) Liquens (fungos e cianobac- terias) Protocooperação (++) Peixe-palhaço – anêmona Comensalismo (+0) Tubarão - peixe-piloto Parasitismo (+-) Piolho - ser humano Competição (+-) Alimento/território Predação(+-) Leão - zebra Antibiose Bactérias - penicilina Inquilinismo (+0) Plantas epífitas Herbivoria (+-) Capim - insetos Fonte: (adaptação) Relações intraespecificas Cooperação: so- ciedade1 ou co- lônia2 1.hierarquicos e com existência fí- sica separada 2.não hierarquizados e com coe- xistência física obrigatória Competição (--) Alimento/Território/acasalamento Canibalismo (+-) Louva-deus Fonte: (adaptação) Cadeias alimentares e níveis tróficos – A cadeia ali- mentar é uma sequência de relações tróficas (ali- mentares) pela qual a energia produzia pelos produ- tores passar para abastecer todos os organismos de um ecossistema. Os níveis tróficos são elos que unem essa cadeia (RICKLEFS, 2003). Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn3.gsta- tic.com/images?q=tbn:ANd9GcSlYyXODmUfGr- REeon8p0gfl_HRoHPkkaHl6PWpIc8Hyp4YQibeieq6IgQkHg Acesso: 15/11/2016 Pirâmides ecológicas e de energia – Energia ≠ Massa Eficiência ecológica: Apenas 10% em média da ener- gia é repassada em cada NT. 1-Pirâmide de biomassa – Quantidade de M.O em cada NT 2-Pirâmide de número – Quantidade de indivíduos em cada NT 3-Pirâmide de energia – Quantidade de energia em cada NT Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn0.gsta- tic.com/images?q=tbn:ANd9GcRKRTk- Btp88CPEYc0UBKRUa5gkIhFvc9r4HUYl-QjD4ixn2wykW-A Acesso em: 15/11/2016 Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn2.gsta- tic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ3qy5CUxLscz-uMYKMUM- CKTA4Yo05F6emqyALF1izPO79znSACU70nkck Acesso: 15/11/2016 Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn0.gsta- tic.com/images?q=tbn:ANd9GcQhlXFH7sKA2mxp- dcPyu39Vv7E-HgaSsdNyAFeGiohbS79T4xNW4JakTrOp Acesso em: 15/11/2016 Ciclos biogeoquímicos – Água, Carbono, Nitrogênio, Fósforo, Enxofre. a) Água Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn0.gsta- tic.com/images?q=tbn:ANd9GcQOU9BoJU2P5Vfz3fta8wj_Cu- bhwhzTG41p2BofubhQZAduLrMdK2_-H05JzA Acesso: 15/11/2016 b) Carbono Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn2.gsta- tic.com/images?q=tbn:ANd9GcQoJ6MTGfR2QC-0_FBu- LHQwogX9wWDZdeEIo9-52txuPKaoNUVXtWS87ZYL Acesso em: 15/11/2016 c) Nitrogênio 1-Fixação: O nitrogênio (N2) é retirado da atmosfera por meio de bactérias fixadoras que estão no solo. EXCRETAM AMÔNIA (NH3) 2-Bactérias Nitrosomonas utilizam a AMÔNIA (NH3) (solo) e a transformam em Nitrito (NO2). (solo) 3- Bactérias Nitrobacter também se utilizam do NI- TRITO (NO2) e transforma-o em NITRATO (NO3) (solo) Amônia – Nitrito – Nitrato = Nitrificação (etapas 2 e 3) 4-Desnitrificação- Parte do Nitrato volta em forma de Nitrogênio gasoso para a atmosfera, pois foi usado por cianobactérias e bactérias. Fonte: Disponível em: https://youtu.be/TQydsebFv_E tempo: 05:47 visualizado em: 15/11/2016. d) Fósforo – Encontrado na forma de FOSFATO nas rochas, quando estas são decompostas o fosfato é liberado no solo e então as plantas absorvem-no pe- las raízes. Quando algum organismo que absorveu este composto, seja planta ou animal, morre, pela decomposição esse é devolvido para o solo. Com a precipitação das chuvas, o fosfato é levado par aos mares, precipita no fundo, sedimenta e forma novas rochas. Fonte: Disponível em: https://youtu.be/TQydsebFv_E tempo: 12:51 visualizado em: 15/11/2016 e)Enxofre – Dióxido de Enxofre (SO2) ocorre de forma natural na atmosfera por conta das erupções vulcânicas. Ação antrópica – Queima de carvão mi- neral, de óleo diesel e indústria metalúrgica. Ácido sulfídrico (H2S) ocorre de forma natural na at- mosfera por meio da decomposição anaeróbica. Ação antrópica – Emissões industriais e queima de biomassa. Fonte: Disponível em: https://encrypted-tbn3.gsta- tic.com/ima- ges?q=tbn:ANd9GcR7UAkW5mSdZ_VbG1_VLmyTbLKRrcWW eJ4dRxNHAapSBaj-wvMHRUk2dg7n Acesso em: 15/11/2016 Biomas Mundiais – conjunto de ecossistemas ter- restres, climaticamente controlados, que são carac- terizados por uma vegetação própria e entre os quais existe um intercâmbio de água, nutrientes, ga- ses e componentes biológicos. Os padrões de distribuição em grande escala são in- fluenciados pelo clima. Em cada localização da Terra, existe uma intensidade de luz solar sendo ir- radiada, juntamente a inclinação e rotação do pla- neta, faz com que exista uma precipitação e irradia- ção diferentes, os quais irão determinar o padrão dos climas globais. Distribuições desiguais em co- munidades menores sofrem influência da topogra- fia (solo) e dos tipos de solos (ambiente terrestres) ou a composição química da água (ambientes aquá- ticos). (TOPOGRAFIA – estuda os desníveis que ocor- reram em uma área por influência de fatores geoló- gicos*) Portanto, a distribuição dos biomas resulta de três tipos de fatores físicos: 1.Distribuição do calor do Sol e a relativa sazonali- dade das diferentes porções da Terra; 2.Padrões globais de circulação de ar, particular- mente as direções nas quais prevalecem os ventos carregados de umidade; 3.Alguns fatores geológicos como os movimentos tectônicos, diastrofismo (formação de bacias oceâ- nicas, continentes, platôs e cadeias de montanhas), orogenia (compressão de regiões formando cadeias montanhosas) e vulcanismo. * EPINOCICLO (Biomas terrestres) Tundra Floresta Temperada Taiga (coníferas) Grassland Floresta Tropical Desertos TALASSOCICLO (Ecossistemas marinhos) Oceanos (70% da su- perfície terrestre) Plataforma continental Fontes hidrotermais (profundezas mari- nhas) Regiões de ressurgên- cia Estuários e litorais Manguezais e recifes de coral LIMNOCICLO (Ecossistemas de água doce) Ecossistemas de água parada ou lênticos (lagos e la- goas) Ecossistemas de água corrente ou lóticos (córregos e rios) Áreas úmidas de água doce (depressões baixas e planícies de alagadiço associadas a rios) Áreas úmidas florestais (florestas de pântanos) Brejos de maré de água doce) Ecossistemas Brasileiros FLORESTA AMAZÔNICA: maior formação brasileira – Mata de igapó, de várzea e terra firme. Endemis- mos: palmeiras. MATA ATLÂNTICA: endemismos REGIÕES COSTEIRAS: mangue e restinga CAATINGA: formada devido a uma cadeia monta- nhosa que impede a passagem de nuvens (chuva) CERRADO: 2ª maior formação vegetal brasileira PANTANAL: alta diversidade (aves); alta variabili- dade no nível de precipitação (formação de lagos), vegetação adaptada ao estresse hídrico CAMPOS SULINOS: áreas temperadas, rigor climá- tico Referências ALGO SOBRE. Disponível em <https://www.algoso- bre.com.br/biologia/adaptacao.html> Acesso dia 13/11/2016. ZAGO MELLO, Edith Ester. FREQUÊNCIA DE USO DE MICRO- HÁBITAT POR MAMÍFEROS DE MÉDIO E GRANDE PORTE DO PARQUE ESTADUAL MATA DOS GODOY. Disponível em <http://www.iap.pr.gov.br/arquivos/File/Pes- quisa%20em%20UCs/Projetos%20de%20Pesquisa%20Autori- zados%20em%202011/285_Projeto_CERTO.pdf> Acesso dia 13/11/2016 BRIDI, Ana Maria. ADAPTAÇÃO E ACLIMATAÇÃO ANIMAL. Dis- ponível em <http://www.uel.br/pessoal/ambridi/Bioclimato- logia_arquivos/AdaptacaoeAclimatacaoAnimal.pdf> Acesso dia 13/11/2016 SOBRA, André. HOMEOSTASE, ACLIMATAÇÃO E RESPOSTAS EVOLUTIVAS. Disponível em <http://www.ebah.com.br/con- tent/ABAAAgIikAL/ecologia-homeostase-aclimatacao-res- posta-evolutiva#> Acesso dia 14/11/2016 L AY-ANG, Giorgia. HERBIVORIA Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/biologia/herbivoria.htm>.Acesso em 14/11/2016. SANTOS, Vanessa dos. NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO EM ECOLO- GIA. Disponível em: <http://biologianet.uol.com.br/ecolo- gia/niveis-organizacao-ecologia.htm> Acesso em 10/11/2016. SANTOS, Vanessa dos. CONCEITOS BÁSICOS EM ECOLOGIA. Disponível em: http://biologianet.uol.com.br/ecologia/con- ceitos-basicos-ecologia.html> Acesso em 10/11/2016 SANTOS R. Fabrício. COEVOLUÇÃO. Disponível em < http://labs.icb.ufmg.br/lbem/aulas/grad/evol/especies/coe- volucao.pdf> Acesso em 14/11/2016 COUTINHO, Francisco A.; SANTOS, Fabrício R. COEVOLUÇÃO. 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Disponivel em <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAqLQAK/distribui- cao-dos-biomas-ecologia> ANOTAÇÕES: __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________
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