Aula 01 Introdução à Ecologia

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Aula 01: Introdução 
à Ecologia 
Profª Dra. Déborah Praciano 
de Castro 
O que veremos nessa aula? 
Ecologia 
Conceitos 
Histórico 
Organização Escala 
Organismo 
População 
Comunidade 
Ecossistema 
Biosfera 
Interesses 
da Ecologia 
O que é Ecologia? 
Foto: Déborah Praciano 
O que é Ecologia? 
Foto: Déborah Praciano 
Conceito 
Linguístico 
Científico 
O que é Ecologia? 
Begon et al., 1990 
Oikos Logos Ecologia 
Grego 
Casa Estudo Estudo da 
Casa 
O que é Ecologia? 
“Ciência capaz de compreender a 
relação do organismo com o seu 
ambiente” (Ernst Haeckel, 1866) 
O que é Ecologia? 
“Estudo da casa ambiental deveria incluir 
todos os organismos dentro dela e todos 
os processos funcionais que tornam a 
casa habitável” ( Odum, 2007) 
O que é Ecologia? 
“ Estudo científico da distribuição e 
abundância dos organismos e das 
interações que determinavam essa 
distribuição e abundância” (Townsend et 
al, 2003). 
O que é Ecologia? 
“ Estudo do ambiente natural, 
particularmente as relações entre 
organismos e suas adjacências” 
(Ricklefs, 1973) 
 
O que é Ecologia? 
“ História natural científica” (Elton, 
1927) 
 
Quando surgiu a Ecologia? 
Homem pré-histórico 
Quando surgiu a Ecologia? 
Plantas 
Alimentos 
Remédios 
Venenos 
Homem de Cro-
Magnon (45.000 a 
8.000 a.C. 
Quando surgiu a Ecologia? 
Ecologia 
primitiva 
Maximizar taxa 
em que o 
alimento é 
colhido em 
ambientes 
naturais 
Tornar o 
processo de 
plantio e colheita 
algo sucessivo 
Odum, 1977 
Quando surgiu a Ecologia? 
Odum, 1977 
Egito: Métodos ecológicos para combater pragas de culturas 
de cereais do vale do Rio Nilo. 
Ecologia: Desenvolvimento gradual ao longo 
da história escrita 
Alan, 1970 
Grécia Antiga: Textos claramente Ecológicos 
Hipócrates Aristóteles 
Ecologia: Séculos XVIII e XIX 
Ricklefs, 2011 
Falta de uma palavra para a “Ciência ecológica” 
 
A ausência de um conceito impede 
estudos científicos? 
Ecologia: Séculos XVIII e XIX 
Ricklefs, 2011 
Leeuwenhoek: 
Cadeias 
alimentares e 
regulação de 
populações 
Gaunt: 
Demografia 
Buffon: Forças 
capazes de 
regular o 
crescimento 
populacional. 
Ecologia: Séculos XVIII e XIX 
Ricklefs, 2011 
Malthus (1798): Populações podem crescer em 
ritmo exponencial enquanto recursos crescem em 
ritmo aritmético. 
Criação do Termo Ecologia 
“Ciência capaz de compreender a 
relação do organismo com o seu 
ambiente” (Ernst Haeckel, 1866) 
Ecologia: Século XX 
Surgimento das primeiras 
sociedades ecológicas 
Inglaterra 
(1913) 
Estados 
Unidos 
(1916) 
Ecologia: Século XX 
Divisão em linhas taxonômicas 
Ecologia 
Animal 
Vegetal 
Ecologia: Século XX 
Ecologia Vegetal 
 
“Relação das plantas com seu entorno, e 
entre elas diretamente dependente da 
diferença de hábitats entre plantas” 
(Tansley, 1904) 
Ecologia: Século XX 
Ecologia Animal 
 
“Ciência relacionada com a economia e 
sociologia dos animais, e não com a 
estrutura e outras adaptações que eles 
apresentam” (Elton, 1927) 
Ecologia: Século XX 
Escopo da ecologia começa a tomar forma 
 
Padrões temporais de sucessão de dunas 
Ecologia: Século XX 
Raymond Pearl (1920) A. J. Lotka (1925) 
Vito Volterra (1926) 
Bases matemáticas 
para o estudo de 
populações 
Ecologia: Século XX 
Modelo Lotka-Volterra 
Ecologia: Século XX 
Frederick E. Clements 
(1874-1945) 
Henry Allan Gleason 
(1882-1975) 
A visão de comunidade 
Ecologia: Século XX 
Tansley (1935) 
 
Ecossistema Unidade central no 
estudo da Ecologia. 
Tansley, A.G. 1935. The use and abuse of Vegetational concepts and 
terms. Ecology, v.16, p.284-307 
Ecologia: 1942 (Maioridade científica) 
R. Lindeman 
 
Ecologia: 1942 (Maioridade científica) 
George Evelyn Hutchinson 
Organização da Ecologia 
Organização da Ecologia 
Teoria dos Sistemas 
Organização da Ecologia 
S
is
te
m
a
s
 
Interação 
Interdependência 
Sensibilidade 
Odum, 1963 
Organização da Ecologia 
Odum, 1963 
Interação com o ambiente físico a cada nível 
produz sistemas funcionais característicos. 
Componentes 
Bióticos 
Componentes 
abióticos 
Biossistemas 
Organização da Ecologia 
Organização da Ecologia 
Alguma diferença em relação a imagem anterior? 
Organização da Ecologia 
E agora? 
Organização da Ecologia 
Escala 
Ricklefs, 2011 
“Todos os sistemas e processos ecológicos tem 
escalas características de tempo e espaço. 
Organização da Ecologia 
Escala 
Ricklefs, 2011 
“Todos os sistemas e processos ecológicos tem 
escalas características de tempo e espaço. 
Dimensão de tempo ou 
espaço na qual uma variação 
é percebida 
Organização da Ecologia 
Ricklefs, 2011 
Floresta 
Fragmento 
Sub bosque 
Escala espacial 
• Padrões de 
dispersão 
Estrutura 
espacial 
Interações 
negativas entre 
indivíduos: 
Alelopatia, 
territorialidade, 
exploração de 
recursos 
Interações neutras 
entre indivíduos e 
ambiente; 
distribuição desigual 
de recursos e 
condições 
Interações positivas 
ou recurso em 
manchas; 
socialidade; 
reprodução 
vegetativa; dispersão 
limitada; 
Agregado Uniforme Aleatório 
Agregado Uniforme Aleatório 
Organização da Ecologia 
Organização da Ecologia 
Ricklefs, 2011 
Organização da Ecologia 
Ricklefs, 2011 
Organização da Ecologia 
Ricklefs, 2011 
Organismos e Espécies 
Ricklefs, 2011 
Pithecopus nordestinus 
Unidade 
fundamental da 
ecologia 
 
Separado dos 
outros da mesma 
espécie 
 
O “Tipo” dos 
organismos é 
denominado 
espécie. 
Organismos e Espécies 
Ridley, 2013 
O que é “Espécie”? 
Organismos e Espécies 
Ridley, 2013 
E
s
p
é
c
ie
 Biológico 
Reconhecimento 
Fenotípico 
Filogenético 
Organismos e Espécies 
Conceito Biológico de espécie 
 
 
 
“Grupos de populações naturais que partilham o 
mesmo fundo genético e estão ou têm potencial 
de intercruzar e que estão reprodutivamente 
isolados de outros grupos” (Dobzhansky, 1955) 
Organismos e Espécies 
Conceito Biológico de espécie 
 
 
 
Ridley, 2013 
Organismos e Espécies 
Conceito de reconhecimento de espécie 
 
 
 
“Uma espécie é um conjunto de organismos que 
podem reconhecer uns aos outros como potenciais 
parceiros.” 
Ridley, 2013 
Organismos e Espécies 
Conceito fenotípico de espécie 
 
 
 
“ Uma espécie é um grupo de organismos que são 
fenotipicamente similares e que parecem diferentes 
de outros grupos de organismos.” 
Ridley, 2013 
Organismos e Espécies 
Conceito filogenético de espécie 
 
 
 
“ Uma espécie é o menor conjunto de organismos 
que compartilham um ancestral e podem ser 
distinguidos de outros grupos de organismos.” 
Ridley, 2013 
Organismos e Espécies 
Ricklefs, 2011 
Pithecopus nordestinus 
Lugar ou espaço 
físico em que 
vive uma espécie 
 
Sobrevivência e 
reprodução. 
Habitat 
Organismos e Espécies 
Ricklefs, 2011 
Nicho 
Organismos e Espécies 
Ricklefs, 2011 
Adaptações dos 
organismos 
Fisiologia 
Comportamento 
Distribuição de 
organismos 
Mudanças 
morfológicas 
Populações 
Berryman, 2002 
Pithecopus nordestinus 
“Grupo de indivíduosda mesma espécie 
que vivem no mesmo 
hábitat ao mesmo 
tempo e que são 
capazes de se 
reproduzir entre si” 
Populações 
Berryman, 2002 
Estrutura 
da 
População 
Abundância 
(Tamanho 
Populacional) 
N 
Densidade (d) 
Distribuição 
(Dispersão) 
Classes etárias 
Classes 
sexuais 
Dinâmica da 
população 
Comunidades 
Magurran, 2006 
Comunidade de anfíbios PARNA Ubajara 
“Conjunto de 
espécies co-
ocorrentes que 
potencialmente 
interagem entre si 
em uma determinada 
área.” 
Comunidades diferem em estrutura 
Número de espécies e composição 
Comunidades 
Número de espécies e composição 
Comunidades 
Comunidades 
Ricklefs, 2011 
Comunidades Diversidade 
Abundância 
relativa 
Interações 
populacionais 
Coexistência 
de espécies 
Distribuição 
global de 
espécies 
Turnover de 
espécies 
Ecossistemas 
Ricklefs, 2011 
Ecossistema florestal 
“Conjuntos de 
organismos com 
seus ambientes 
físicos e químicos” 
Ecossistemas 
Ricklefs, 2011 
Ecossistemas 
Movimento 
de Energia 
Movimento 
de Matéria 
Fatores 
físicos e 
químicos 
Biosfera 
Ricklefs, 2011 
“Todos os ambientes 
e organismos da 
terra” 
Biosfera 
Ricklefs, 2011 
Biosfera 
Ricklefs, 2011 
Interesses da Ecologia 
Ricklefs, 2011 
A Ecologia é uma ciência ampla que visa 
compreender: 
Onde estão os 
organismos? 
Como eles 
interagem entre 
si? 
Como eles 
interagem com o 
meio? 
Interesses da Ecologia 
Ricklefs, 2011 
Técnica usada 
para decidir 
entre 
hipóteses com 
base em 
observações e 
predições. 
 O que é uma HIPÓTESE? 
Hipótese 
Explicações potenciais que podem 
representar nossas observações do mundo 
externo. 
Hipótese 
Observações dados que vemos ou 
medimos no mundo real. 
 
 Por que realizar um 
estudo científico? 
Hipótese 
Observações dados que vemos ou 
medimos no mundo real. 
 
 
Por que realizar um 
estudo científico? 
Entender a 
causa de 
fenômenos 
observáveis 
Hipótese 
Coletar observações é um meio para entender a causa de 
fenômenos 
Observações e Hipóteses 
Observações são o “quê” da ciência! 
 
Hipóteses são o “como”. 
De onde vêm as hipóteses? 
Hipóteses 
Sugeridas a 
partir de 
observações 
Corpo da 
literatura 
científica 
Predições 
de modelos 
teóricos 
Indução e 
raciocínio 
Nem todas as relações de causa e efeito constituem 
hipóteses científicas válidas. 
1. Uma hipótese científica deve ser testável 
De onde vêm as hipóteses? 
Tertuliano “Credo quai absurdum est” 
De onde vêm as hipóteses? 
Nem todas as relações de causa e efeito constituem 
hipóteses científicas válidas. 
2. Uma boa hipótese deve gerar novas predições, as quais podem ser 
testáveis através da coleta de mais observações. 
De onde vêm as hipóteses? 
Nem todas as relações de causa e efeito constituem 
hipóteses científicas válidas. 
3. O mesmo conjunto de observações pode ser predito 
por mais de uma hipótese. 
De onde vêm as hipóteses? 
“Existem muitas hipóteses em ciência 
que estão erradas. Isso é 
perfeitamente aceitável, elas são a 
abertura para achar as que estão 
certas” (Carl Sagan). 
Aula 02: Organismos- 
Cenário Evolutivo 
Profª Dra. Déborah Praciano 
de Castro