1º Aula da ecologia

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ECOLOGIA GERAL
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O QUE É ECOLOGIA?
1. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente (Haeckel, 1866)
2. Ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela
(Odum, 
1972)
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ECOLOGIA
3. Ciência que estuda a economia da natureza (Oíkos + Nomos) (Haeckel)
4. A ecologia é a ciência da sinfonia da vida, é a ciência da sobrevivência (Lutzenberger)
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ECOLOGIA
5. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vivem, bem como as suas recíprocas influências (Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994)
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Histórico
As raízes da Ecologia caem nos estudos ligados à História Natural algo que, em essência, é tão antigo quanto o homem. Os Egípcios e babilônicos aplicaram métodos ecológicos para combater as pragas que assolavam suas culturas de cereais no vale do rio Nilo bem como na Mesopotâmia (Odum, 1977). Os gregos (Hipócrates, Aristóteles) produziram textos claramente ecológicos (Allan, 1970). 
Passada a idade média, período caracterizado pelo domínio da Igreja e sua visão aristotélica da natureza, surgem novas contribuições ao estudo ecológico. 
 Antonie Van Leeuwenhoek (1632-1723), naturalista holandês, mais conhecido por ter inventado o microscópio, também estudou e evidenciou a importância das cadeias alimentares e a regulação de populações (Dubois et al., 1988). Gaunt (sec. XVI) foi o pioneiro da demografia (ciência que estuda a dinâmica populacional humana). Ele trabalhou em censos da população humana na cidade de Londres e reconheceu a importância da determinação quantitativa das taxas de nascimentos, mortalidade, razão sexual e estrutura de idade das populações. Outro naturalista, Buffon (1756) assinalou que existem "forças" capazes de contrabalançar o crescimento populacional, ou seja, o princípio básico da regulação ecológica das populações. 
Histórico
A Ecologia procura responder três tipos de perguntas muito simples: 
a) onde estão os organismos? 
b) em quantos indivíduos ocorrem? 
c) porque eles lá estão (ou não estão)? 
Distribuição dos seres vivos
Para se conhecer a distribuição e a abundância de uma espécie devemos conhecer sua história evolutiva, os recursos que necessita, as taxas individuais de natalidade, mortalidade, migração, as suas interações inter e intraespecíficas e os efeitos das condições ambientais.
Temperatura, Umidade relativa, pH, Salinidade, concentração de poluentes.
Uso de hormônios
Uso de antibióticos
 
A Ecologia baseia-se em interações multi-, poli- e, principalmente, transdisciplinares. Estas interações podem ser de três tipos básicos: 
a) interações com outras ciências biológicas cuja doutrina é essencial para o desenvolvimento teórico da ecologia moderna ("interações core)". Neste âmbito incluem-se a microbiologia e a zoologia, por exemplo. 
b) ciências que fornecem ferramentas de trabalho ou novas abordagens metodológicas. Nesta categoria incluem-se a informática, a estatística e a demografia. 
c) ciências aplicadas onde o conhecimento ecológico pode vir a ser aplicado: medicina, direito ou as engenharias. 
Unidades ecológicas
Como toda a ciência, a ecologia necessita de uma visão de seu objeto de estudo (a natureza) em partes. Para isto ela faz uso da teoria dos sistemas. Um sistema é um conjunto cujos elementos se unem através de propriedades calçadas na interação, na interdependência e na sensibilidade a certos mecanismos reguladores de tal modo que eles formam um todo unificado (Odum, 1963). 
Os principais sistemas ou unidades biológicos são os seguintes: gens, células, tecidos, órgãos, organismos, populações, comunidades, ecossistemas e a biosfera. A Ecologia trata dos quatro últimos níveis de organização biológicos (unidades). 
Níveis de organização dos seres vivos
ESPÉCIE
Para um pequeno animal – existe diferença entre a parte de cima e a de baixo de uma folha.
Para um grande – não existe diferença alguma.
Indivíduo ou organismo: “unidade” na organização dos seres vivos
População – conjunto de
organismos da mesma
espécie que vivem numa
determinada área.
Vida em grupo
 Aumenta a Vigilância
Apesar de em bandos cada indivíduo gastar uma proporção menor de seu tempo vigiando o tempo total de vigilância do grupo aumenta com o tamanho dos grupos.
Diluição dos riscos
Indivíduos no meio do grupo podem estar mais seguros
Efeito da confusão
Vídeo
Gaviões são menos bem sucedidos quando atacam bandos grandes de pomba
O que é um ambiente extremo?
O extremo de um é o ideal para o outro....
	
Comunidade (biota ou
biocenose) – conjunto de
organismos de espécies
diferentes que vivem
numa determinada área.
HABITAT
    Habitat significa "o local onde vive determinada espécie". 
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Papel que o ser vivo desempenha no seu hábitat ou o seu modo de vida. 
Se quiser saber qual o nicho de algum ser vivo, deve procurar saber:
Onde, como e quando ele se alimenta.
Onde descansa.
Quem é seu predador.
Na natureza, o nicho ecológico de qualquer espécie é a posição que esta ocupa na comunidade - o seu tipo de alimentação, o local onde se alimenta, os predadores que a ameaçam, a área onde se reproduz e está em atividade. 
Nicho Ecológico
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Busco meu alimento nas árvores...
Fico acordado durante o dia e durmo a noite...
Meu filhote nasceu aqui...
Para dormir busco um lugar sossegado perto daqui.
Gosto de frutas e seiva...
Nicho Ecológico
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Ecossistema – conjunto
formado pelo meio físico
(biótopo) e a comunidade
que com o meio se
relaciona.
Ex: florestas, savanas,
pântanos, desertos...
Ecossistema
Ecossistema = comunidade + fatores abióticos ... 
Estava com uma sede!
Preciso manter meu corpo úmido!
Aqui não dá para construir minha teia!
Preciso de uma sombra, vem comigo!
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EXEMPLOS DE ECOSSISTEMAS
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Biosfera
Conjunto de todos os ecossistemas, ou seja, todas as regiões da terra onde há vida Ex: camada do planeta Terra onde se encontra
seres vivos.
Está um frio!!!
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Fatores abióticos (biótopo) – condições químicas e físicas
do meio que influenciam a vida dos seres vivos.
COMPONENTES DO ECOSSISTEMA
luminosidade
gases (concentração de O2, CO2, ...)
temperatura
umidade e pluviosidade
disponibilidade de nutrientes (água e minerais)
pH
A biocenose ou biota corresponde a todo o conjunto de seres vivos que vivem em determinada região e que interagem entre si. 
Fatores bióticos – correspondem aos seres vivos que
habitam o meio.
Dentre essas diversas relações vamos destacar as relações tróficas.
Trófico: do grego Trophé: referente à nutrição.
Essas relações ocorrem nos ecossistemas e são classificados em cadeias alimentares e teias alimentares.
- É por meio delas que se tornam possível a transferência de energia entre os seres vivos.
NÍVEIS TRÓFICOS
De acordo com os tipos de alimentos de que necessitam, os seres vivos ocupam uma ou mais posições nas cadeias e teias alimentares.
A essas posições damos o nome de níveis tróficos: Produtores, consumidores e decompositores.
O nível trófico dos produtores é constituídos de organismos autótrofos (do grego autós: por si próprio+ trophé: nutrir).
Em razão dessa característica, os produtores podem iniciar a cadeia alimentar e, por isso, constituem o primeiro nível trófico.
plantas
algas
PRODUTORES- 1º nível trófico
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A produção do alimento ocorre por meio de dois processos:
Quimiossíntese: 
É a produção de matéria orgânica através da oxidação de substâncias minerais , sem recorrer à luz solar . Ex: bactérias nitrificantes.
Fotossíntese
 São organismos que necessitam buscar o seu alimento em outro ser vivo, pois não são capazes de produzir o seu próprio alimento. São chamados de heterótrofos. 
De acordo com
o tipo de alimento que ingerem podem ser classificados em: herbívoros, carnívoros e onívoros.
CONSUMIDORES
HERBÍVOROS: São animais que se alimentam dos produtores, ocupando o segundo nível trófico.São denominados consumidores de primeira ordem ou consumidores primários.
HERBÍVOROS(C1) 
CONSUMIDORES
PRIMÁRIOS
 2º NIVEL TRÓFICO
2. CARNÍVOROS: se alimentam exclusivamente de carne, ou seja, de outros animais.Quando um animal carnívoro se alimenta de um herbívoro, ele é considerado um consumidor secundário e ocupa um terceiro nível trófico.
CARNÍVORO(C2)
CONSUMIDORES
SECUNDÁRIO
 3º NIVEL TRÓFICO
	Quando um animal carnívoro se alimenta de um outro carnívoro, ele é considerado um consumidor terciário e ocupa um quarto nível trófico.
CARNÍVORO (C3)
CONSUMIDORES
TERCIÁRIO
 4º NIVEL TRÓFICO
3. ONÍVOROS: Do latim omnivoru<omni:tudo, são aqueles que apresentam uma dieta bem variada, incluindo em sua alimentação produtores e consumidores. Por esta razão, esses seres vivos podem ocupar mais de um nível trófico.
1º NIVEL TRÓFICO
(HERBÍVORO)
2º NÍVEL TRÓFICO
(CARNÍVORO)
3º NÍVEL TRÓFICO
(CARNÍVORO)
ONÍVOROS
EXEMPLO: O HOMEM
 São microorganismos capazes de decompor cadáveres e excrementos (matéria orgânica morta).
São conhecidos como sapróbios (do grego saprós: em decomposição + bíos: vida), devoradores de corpos.
Quando ocorre a morte de um ser vivo, os decompositores agem sobre seu corpo decompondo a matéria e devolvendo-a para o solo.
DECOMPOSITORES
fungos
bactérias
Todos os seres vivos estabelecem entre si relações nutricionais, pois muitos seres se alimentam de outros seres vivos.
- Quando indicamos estas relações de forma linear e consecutiva, estamos esquematizando uma cadeia alimentar.
Os esquemas são feitos através de setas, sempre na direção de “ quem serve de alimento para quem”.
CADEIA ALIMENTAR
gramínea
gafanhoto
sapo
produtor
Herbívoro (C1)
Carnívoro (C2)
1º nível trófico
2º nível trófico
3º nível trófico
CICLO DE MATÉRIA E FLUXO DE ENERGIA
Em uma cadeia alimentar, a matéria e a energia de um elemento da cadeia, para outro.
No final da cadeia, a matéria pode retornar ao ambiente para ser novamente utilizada, mas a energia não.
Algumas cadeias alimentares:
PRODUTOR
CONS. PRIMÁRIO
CONS. SECUNDÁRIO
CONS. TERCIÁRIO
CONS. QUARTENÁRIO
DECOMPOSITORES
Cadeia terrestre
1º nível trófico
3º nível trófico
4º nível trófico
5º nível trófico
2º nível trófico
produtor
cons. primário
cons. secundário
cons. terciário
decompositores
As relações tróficas existentes entre o seres vivos não se restringem às cadeias alimentares. 
Um animal pode pertencer a mais de uma cadeia alimentar.
TEIA ALIMENTAR
A natureza é a fonte primária dos recursos necessários para a sobrevivência de todos os seres que habitam na Terra. 
Definição: Biodiversidade é a variabilidade de organismos vivos de todas as origens, compreendendo também os ecossistemas terrestres, marinhos e outros ecossistemas aquáticos.
Importância: é essencial por garantir inúmeros processos naturais, tais como a reciclagem de nutrientes, manutenção de recursos hídricos e controle biológico de populações, sendo, portanto, fundamental para o equilíbrio dos ecossistemas.
A biodiversidade
- Valor econômico: A biodiversidade oferece a matéria-prima para as indústrias, medicamentos e materiais de construção e uso doméstico, entre outros.
O VALOR DA BIODIVERSIDADE
- Valor ecológico: manutenção do ciclo da água, proteção do solo, fertilidade do solo, reciclagem de nutrientes e fotossíntese.
- Valor ético e patrimonial: dever do homem de respeitar as outras formas de vida.
- Valor estético: Parque e praças urbanas trazem valorização da área por proporcionarem locais verdes, agradáveis e bonitos.
O homem, ao longo dos anos, vem utilizando os recursos naturais em seu benefício, de maneira invasiva e destruidora.
Os novos conhecimentos adquiridos, associados à necessidade, impulsionaram o desenvolvimento da tecnologia.
No entanto, ao aplicar os conhecimentos obtidos, o ser humano foi modificando cada vez mais o ambiente a sua volta.
Simultaneamente, a degradação ambiental foi se estendendo, destruindo paisagens e levando a natureza a sofrer muitos desequilíbrios.
 
A crise ambiental- equilíbrio e desequilíbrio ecológicos
- Crescimento Populacional e industrial:
Alguns dos problemas que afetam o equilíbrio ecológico
- Desmatamento: Grandes áreas são desmatadas por vários motivos: extração de madeiras, criação de pastagens ou agricultura (mau uso da terra), etc.
- Exploração excessiva de plantas e animais: Utilização de plantas e animais para alimentação, matéria-prima, etc.
Pau-brasil
manjuba
- Aquecimento global: devido à emissão de gás carbônico e de gás metano, de origem tanto industrial, como agropecuária.
- Tráfico de animais silvestres: São estimadas 38 milhões de animais retirados ilegalmente dos ecossistemas brasileiros. A maior recepção acontece no eixo Rio-São Paulo.
- Poluição: A contaminação do solo, da água e da atmosfera por poluentes, acaba por reduzir as chances dos organismos sobreviverem em seu habitat, além de restringir a disponibilidade dos recursos naturais para o consumo humano.
- Muitos animais estão ameaçados de extinção por causa da ação predatória do ser humano. Alguns foram caçados para consumo próprio ou por defesa, mas muitos por diversão.
Alguns animais ameaçados de extinção
A lista de animais em extinção é imensa.
São muitas espécies entre insetos, anfíbios, répteis, espécies marinhas e muitas aves.
Inovação Tecnológica é elemento gerador de mudanças. 
Isto representa esperança, novidade, desafio para alguns poucos e medo, risco, insegurança, perigo e instabilidade para a maioria, principalmente, aos conservadores.
Para introdução de produtos ou serviços novos necessita-se ser criativo, paradigmático, experimentalista, sistêmico, interdisciplinar, insatisfeito e ousado por natureza
PENSAR FORA DA CAIXA!
INOVAÇÃO TECNOLÓGICA SUSTENTÁVEL
Painéis solares
aquecer a água e gerar energia
Eficiência energética
Iluminação natural
Ventilação
Isolamento 
Eficiente
Telhados Verdes
Coleta de água chuva
Estudos da 
luz solar
Sistemas de refrigeração
/ aquecimento eficientes
Será que é tão difícil se ter projeto ecoeficiente ? 
Materiais de
baixo carbono
“Se à primeira vista a idéia não for absurda, não há esperança para ela.” Albert Einstein
ECOBRISA – Sistema de refrigeração evaporativa
Mais de 70% na economia de energia
Tintas de base mineral 
Materiais de base reciclada
FAZER MAIS COM MENOS: VIGAS I
Tecnologia para coletar 
água da chuva
Telhados verdes
Energia solar
MUDANÇA DA CULTURA DESTRUTIVA PARA A CRIATIVA
MADEIRA CERTIFICADA 
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Construção de cupinzeiro inspira arquitetura com maior conforto ambiental 
http://www.sandkings.co.uk/
Loughborough University, UK
Cupinzeiros mantém a temperatura interna controlada em casos onde
a temperatura externa pode ir 
de 3 a 42 graus 
Celsius
BIOMIMETISMO
Eastegate Centre em 
Harere, Zimbabwe
Arq Mick Pearce
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Sustentabilidade - INVESTE nas PESSOAS 
HOTEL INN OF THE ANASAZI
Santa Fé, New Mexico
Transformou construção de aço e vidro em construção de estilo histórico. 
Os funcionários são treinados para: 
resolver conflitos, e 
pagos para realizar trabalhos dentro da comunidade também. 
Fonte: Motloch & Casagrande, 2004
Minimizando conflitos; 
Proporcionando 
oportunidades 
e suporte aos 
mais carentes. 
70
Ecoteconologias - Condomínio Solar 				Freiburg, Alemanha
Arquiteto Rolf Disch
http://www.rolfdisch.de/default.asp
Produz mais energia do que os moradores consomem
Telhado: painéis fotovoltaicos
Construída com material de baixo impacto ambiental e paredes com até 40 cm de isolamento térmico
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Há cerca de 5000 casas-barcos em Amsterdã!
Agora elas se tornam mais modernas e uma
solução para o possível elevação do nível da
água na Holanda --- quase 30% do seu território
fica abaixo do nível do mar!
PRIMEIRA CASA CONSTRUÍDA NO CONCEITO DE SUSTENTABILIDAD EM CURITIBA (2000)
Arquitetura bioclmática: Iluminação natural e ventilação cruzada 
70% de material de demolição
Placas de polieretano usadas
no isolamento térmico-acústico
49 dormentes
formam a 
estrutura da
casa
Paredes duplas garantem
conforto térmico
Ecomoma: sistema solar para aquecer a 
água e coleta da água da chuva
CASA CONCEITO CUSTOU 30% 
MAIS BARATO
EXPERIÊNCIA GEROU EMPRESA
www.ecostudio.com.br
ESCRITÓRIO VERDE UTFPR  m2 construído X CO2 reduzido
Construção a seco (wood-frame) modular 
de 150 m2 sem gerar resíduos 
Primeiro projeto arquitetônico da UTFPR 
dentro dos princípios da construção sustentável
Parceria com mais de 50 empresas
doadoras de tecnolgoia e materiais
Empresas EcoStudio –Soluções
Sustentáveis em Arquitetura e 
Design e Tecverde Eng.
Construção em
madeira fixa carbono
Paredes feitas em 12 dias
Obra erguida em 5 dias
TECVERDE Eng.
Telhado Verde
Ecotelhado
Janela em
madeira Lyptus
Com vidro 
duplo
Telha shingle
Manta de PET
reciclado e pneu
reciclado para
Isolamento térmico
acústico
Revestimento
externo
em PVC e 
SmartSide
LP Brasil
Primeira edificação
Solar do Paraná
Conectada na rede
3000W _ Solar Energy
Kyocera
Acessibilidade
Coleta da água da chuva
Acquatech
Deck madeira
Plástica - Madeplast
Lâmpadas LEDs
Primeira edificação autônoma em energia do Paraná
também poderá alimentar uma bicicleta a célula de hidrogênio e um carro elétrico autenticamente brasileiro
POMPEO - Projeto iniciado a partir
do professor Pompeu da UTFPR que 
hoje é consultor para a empresa FIEL 
que desenvolve o mesmo
Bicicleta 
desenvolvida
por aluno de
mestrado da
UTFPR 
O protótipo testado pode ter uma autonomia de até 200 km, e necessita de apenas 1KW/h para rodar 10 km a um custo de R$0,40, totalizando R$0,04/km.
Projetos de alunos abordarão as necessidades de finalizar e aprimorar 
o protótipo
MOBILIDADE SUSTENTÁVEL PARA
A COPA 2014
Já descobriu seu lugar?
Você é a presa ou o predador
Por hoje é só