Eleco Aula 4

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Aula 4:Aula 4:
Condições e Recursos
Profa. Dra. Mariana M. ValeProfa. Dra. Mariana M. Vale
Disciplina
Elementos de Ecologia
Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro
� Indivíduo em ecologia
� Condições ambientais
Sumário
� Condições ambientais
� Condição x performance
� Nicho ecológico
� Recursos
O indivíduo
Ecologia
O indivíduo
O que é o indivíduo em ecologia?
O indivíduo
� Uma única célula viva independente
Definição estritamente biológica
� Uma única célula viva independente
� Um conjunto de células vivas fisicamente 
conectadas que têm descendentes através 
de uma célula única.
Ehrlich & Roughgarden 1987. Ecology. Macmillan Publishing Company.
de uma célula única.
O indivíduo
http://140.254.84.203/wiki_pt/index.php/Estol%C3%A3o
O indivíduo
http://www.widescreenwallpapers.org/aspen-forest-widescreen-wallpaper-1.html
O indivíduo
http://www.petsfoto.com/mysterious-creatures-sea-bottom/
O indivíduo
GAMETE RAMETE
geneticamente 
distinto
ecologicamente 
distinto
Plantas vasculares com reprodução sexuada
O indivíduo
GAMETE
geneticamente 
distinto
todo tecido que todo tecido que 
cresce a partir de 
uma célula ovo 
fertilizada
O indivíduo
RAMETE
ecologicamente 
distinto
relativamente 
autônomo no uso 
dos recursos
http://www.wardjd.com/FallColor2004/index.htm
O indivíduo
http://informedfarmers.com/livestock/honey-bees/
O indivíduo
� Indivíduos ecologicamente distintos
� Relativamente autônomos no uso dos 
recursos
http://zeramos.wordpress.com
http://lemonodor.com/archives/001146.html
Condições x recursos
CONDIÇÕES RECURSOS
fator abiótico*
que influencia o 
fator biótico ou 
abiótico 
que é consumidoque influencia o 
funcionamento do 
organismo
que é consumido
ou usado pelo 
organismo
* Embora possam ser modificados por fatores bióticos,
como a presença de outro organismo.
Condições ambientais
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Condições ambientais
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condição ambiental
= 
melhor performance
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Condições ambientais
Como quantificar a 
“melhor performance”?
Temperatura corporal
Condições ambientais
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Christian & Tracy 1981. Oecologia 49
http://blog.lgphotography.fr/viagem-voyage-c199709/2
Iguana de Galápagos
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condição ambiental
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Christian & Tracy 1981. Oecologia 49:218.
http://blog.lgphotography.fr/viagem-voyage-c199709/2
Iguana de Galápagos
(Conolophus pallidus)t
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Condições ambientais
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condição ambiental
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Temperatura corporal
Condições ambientais
Valor ótimo da 
condição ambiental
= 
melhor performance
Figs: Christian & Tracy 1981. Oecologia 49:218.
http://blog.lgphotography.fr/viagem-voyage-c199709/2
Condições ambientais
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Nicho ecológico
O que é o nicho ecológico?
Nicho ecológico
Como se mede o nicho ecológico?
Nicho ecológico
O “nicho ecológico 
Hutchinson (1957)
O “nicho ecológico 
fundamental” compreende 
as condições ambientais 
nas quais essa espécie pode 
sobreviver e se reproduzir.
Condições ambientais
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temperatura
Nicho ecológico
Hipervolume n-dimensional 
Hutchinson (1957)
(a) (b) (c)
Hipervolume n-dimensional 
cujos eixos descrevem 
todos os fatores ambientais 
relativos àquela espécie.
Temperatura → Temperatura → Temperatura →
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Nicho ecológico
Hutchinson (1957)
http://www.asdk12.org/staff/vanarsdale_mark/pages/mrva/marine/Marine_Ecology.html
Condições ambientais
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temperatura
Nicho ecológico
CONDIÇÕES
Não é possível haver 
fator abiótico*
que influencia o 
Não é possível haver 
competição por 
condições ambientais!
que influencia o 
funcionamento do 
organismo
Nicho ecológico
Muito embora possa 
RECURSOS
Muito embora possa 
haver particionamento 
de nicho, numa 
condição, diminuindo 
a competição por 
recursos.
fator biótico ou 
abiótico 
que é consumidorecursos. que é consumido
ou usado pelo 
organismo
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Mabuya agilis temperatura
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Hemidactylus mabouia
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6h 9h 12h 15h 18h
modificado de Hitano et al. 2001. Rev. Bras. Biol. 61
http://brunochavesanimais.blogspot.com.br/2012/03/mabuya-agilis.html
http://olhares.uol.com.br/hemidactylus-mabouia-foto733952.html
http://www.colegiofriburgo.com.br/projetos_2008/fund1/2_ano/liloca/miguel/teiu.htm
Tupinambis merianae
Condições x recursos
CONDIÇÕES RECURSOS
fator abiótico*
que influencia o 
fator biótico ou 
abiótico 
que é consumidoque influencia o 
funcionamento do 
organismo
que é consumido
ou usado pelo 
organismo
Todo que é consumido ou usado 
Recursos
Todo que é consumido ou usado 
pelo organismo,
Recursos
� Grilo
(para um louva-a-deus)(para um louva-a-deus)
Recursos
� Folha
(para uma lagarta)(para uma lagarta)
Recursos
� Néctar
(para um beija-flor)(para um beija-flor)
Archilochus colubris
Recursos
� Néctar
(para um morcego)(para um morcego)
Lichonycteris obscura
Recursos
� Pólipos de corais
(para um peixe-borboleta)(para um peixe-borboleta)
Chaetodon paucifasciatus
Recursos
� Fezes
(para um rola bosta)(para um rola bosta)
Recursos
� Pupa do hospedeiro
(para uma vespa parasitóide)(para uma vespa parasitóide)
Spalangia cameroni
� Radiação solar 
(para um autotrófico)
Recursos
(para um autotrófico)
� Metano
(para um quimiotrófico)
Recursos
(para um quimiotrófico)
Arqueobacteria
� Organismos dispersores
(para o palmito jussara)
Recursos
(para o palmito jussara)
Euterpes edulis
� Palmito jussara
(para o organismo dispersor)
Recursos
(para o organismo dispersor)
� Organismos polinizadores
(para a orquídea aranha)
Recursos
(para a orquídea aranha)
Ophrys sphegodes
� Pólen (e néctar)
(para o organismo polinizador)
Recursos
(para o organismo polinizador)
Apis melifera
Recursos
� Oco de árvores
(para a arara-azul-grande)(para a arara-azul-grande)
Anodorhynchus hyacinthinus
� Fêmeas
(para machos)
Recursos
(para machos)
Recursos
� Fêmeas
(para machos)(para machos)
Tangará de cauda longa ♀
(Chiroxiphia linearis)
Todo que é consumido ou usado 
Recursos
Todo que é consumido ou usado 
pelo organismo, 
e cuja quantidade/disponibilidade pode ser 
reduzida pela atividade do organismo.
Nicho ecológico
Nicho ecológico
O “nicho ecológico 
Hutchinson (1957)
O “nicho ecológico 
fundamental” compreende 
as condições ambientais 
nas quais essa espécie pode 
sobreviver e se reproduzir.
Nicho ecológico
O “nicho ecológico 
Hutchinson (1957)
O “nicho ecológico 
fundamental” compreende 
as condições ambientais 
nas quais essa espécie pode 
sobreviver e se reproduzir.
Ambiente: todos os fatores externos ao organismo 
que influenciam o organismo (fatores físicos, 
químicos e biológicos)
Nicho ecológico
Esse é um 
exemplo 
hipotético
C. paucifasciatus
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Nicho ecológico
C. paucifasciatus C. vagabundus
Esse é um 
exemplo 
hipotético
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“tamanho do pólipo”
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conteúdo de açucar da flor
Nicho ecológico
C. paucifasciatus C. vagabundus
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temperatura
Animais x plantas
� Autotróficos (produtores)
� Heterotróficos (consumidores)� Heterotróficos (consumidores)
Autotróficos
Obtenção de energia
Plantas
Obtenção de energia Espectro de ação
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Figs. http://www2.selu.edu/Academics/Faculty/jstratford/photo_bot.htm
http://www.todomonografias.com/biologia-y-zoologia/algas-2
comprimento de onda (nm)
Alga vermelha
(Porphyra perforata)
Obtenção de energia
Alga verde
(Anacharis sp.)
Autotróficos
Espectro de ação
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s
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Figs. http://www2.selu.edu/Academics/Faculty/jstratford/photo_bot.htm
http://www.oceanproaquatics.com/shop/anacharis-elodea-densa-large-bunches-ships-free-pi-19720.html
comprimento de onda (nm)
Obtenção de energia
Autotróficos
Figs. http://www.prof2000.pt/users/elisabethm/geo7/clima/climas.htm
Obtenção de energia
Autotróficos
http://www.caldeiraodeplantasmedicinais.com/2008/02/simbologia-do-mundo-vegetal.html
Obtenção de energia
Autotróficos
luz direta
Figs. Gates 1965. Ecology 46: 1.
luz de dia 
nublado
luz através 
da 
vegetação
Obtenção de energia
Autotróficos
luz direta
Figs. Gates1965. Ecology 46: 1.
luz de dia 
nublado
luz através 
da 
vegetação
Obtenção de energia
Autotróficos
árvore 
emergente
Gates 1965. Ecology 46: 1; http://www.blueplanetbiomes.org/kapok.htm; http://www.plantsystematics.org/imgs/jdelaet/r/Araceae_Alocasia_macrorhiza_21029.html
planta de 
sub-bosque
Plantas
Obtenção de água
� processo passivo
diferença de � diferença de 
potencial hídrico
Plantas
Conexão CO2 e água
pressão
de turgor
hipertônico isotônico hipotônico
http://commons.wikimedia.org/wiki/Media:Turgor_pressure_on_plant_cells_diagram_pl.svg
Obtenção de nutrientes
� processo ativo
contra o gradiente
Autotróficos
� contra o gradiente
de concentração
� requer respiração
http://portuguesbrasileiro.istockphoto.com/stock-illustration-5927658-small-bent-tree-and-roots.php
Obtenção de nutrientes
� processo ativo
NPK
Autotróficos
� NPK
Bactérias fixadoras de nitrogênio
Figs. http://portuguesbrasileiro.istockphoto.com/stock-illustration-5927658-small-bent-tree-and-roots.php
Obtenção de nutrientes
� processo ativo
NPK
Autotróficos
� NPK
Micorriza (fungo)
http://www.agro-genesis.com/product_cropscience_microbes.html
Obtenção de nutrientes
� processo ativo
NPK
Autotróficos
� NPK
Micorriza (fungo)
http://hotsites.sct.embrapa.br/diacampo/programacao/2003/micorriza-na-agricultura
Animais x plantas
� Autotróficos (produtores)
� Heterotróficos (consumidores)� Heterotróficos (consumidores)
“imobilização”
Animais x plantas
Consumidores
� Consumidores
- saprófitos
Heterotróficos
convertem 
elementos orgânicos em 
- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
elementos orgânicos em 
elementos inorgânicos
- parasitóides
Fungo = saprófito decompositor
(Pycnoporus sanguineus)
“mineralização”
� Consumidores
- saprófitos
Heterotróficos
- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides- parasitóides
Carangueijo = saprófito detritívoro
� Consumidores
- saprófitos
Heterotróficos
- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides- parasitóides
Ácaros de poeira = 
saprófito detritívoro
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
não podem regular 
seu recurso- saprófitos seu recurso
• Pode reduzir a quantidade de 
recurso (carcaça de peixe)
• Sua população pode ser 
regulada pela disponibilidade 
Urubú = saprófito detritívoro
(Coragyps atratus)
regulada pela disponibilidade 
do recurso 
• Mas não pode regular a 
população do organismo 
consumido (peixe). 
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
não podem regular 
seu recurso- saprófitos seu recurso
• Pode reduzir a quantidade de 
recurso (carcaça de peixe)
• Sua população pode ser 
regulada pela disponibilidade 
Urubú tá com raiva do boi
(Baiano e os Novos Caetanos)
regulada pela disponibilidade 
do recurso 
• Mas não pode regular a 
população do organismo 
consumido (peixe). 
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
podem regular 
seu recurso- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
seu recurso
Onça = predador clássico
(Panthera onca)
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
podem regular 
seu recurso- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
seu recurso
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
podem regular 
seu recurso- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
seu recurso
Veado campeiro = herbívoro
(Ozotoceros bezoarticus)
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
podem regular 
seu recurso- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
seu recurso
Percevejos-do-grão = herbívoro
(Oebalus poecilus)
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
podem diminuir a optidão 
do hospedeiro- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
do hospedeiro
Carrapato estrela = parasita
(Amblyomma cajennense)
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos
podem regular 
seu recurso- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
seu recurso
Vespa = parasitaóide
(Spalangia cameroni)
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- saprófitos- saprófitos
- predadores
- herbívoros
- parasitas
- parasitóides
predadores?
Vespa = parasitaóide
(Spalangia cameroni)
- parasitóides
Heterotróficos
� Consumidores
- não-saprófitos
podem regular 
seu recurso- não-saprófitos seu recurso
• Pode reduzir a quantidade de 
recurso
• Sua população pode ser 
regulada pela disponibilidade 
Onça = predador clássico
(Panthera onca)
regulada pela disponibilidade 
do recurso 
• Pode regular a população 
do organismo consumido 
(presa). 
� Generalistas (polífagos)
� Especialista
Heterotróficos
� Especialista
� Generalistas (polífagos)
Heterotróficos
plantas
insetos
milipédios
frutas
Quati = generalista
(Nasua nasua)
frutas
aranhas
matéria orgânica
vertebrados
gastrópodos
Alves-Costa et al. 2004. J. Mammalogy 85: 478.
� Especialista
Heterotróficos
plantas
insetos
milipédios
frutas
fruta 1
fruta 2
fruta 3
fruta 4
surucuá (Trogon viridis): 
frugívoro
frutas
aranhas
matéria orgânica
vertebrados
gastrópodos
fruta 7
fruta 4
fruta 5
fruta 6
artrópodos
� Especialista
Heterotróficos
plantas
insetos
milipédios
frutas
bambu 1
bambu 2
bambu 3
bambu 4frutas
aranhas
matéria orgânica
vertebrados
gastrópodos
Panda (Ailuropoda melanoleuca):
Especializado em espécies
da Tribo Bambuseae
bambu 7
bambu 4
bambu 5
bambu 6
artrópodos
� Especialista (monófago)
Heterotróficos
plantas
insetos
milipédios
frutas
Senecio sp. 1
Senecio sp. 2
Senecio sp. 3
Senecio sp. 4frutas
aranhas
matéria orgânica
vertebrados
gastrópodos
Mariposa cinóbrio (Tyria jacobaeae):
larvas monófagas especializadas
em espécies do gênero Senecio
Senecio sp. 7
Senecio sp. 4
Senecio sp. 5
Senecio sp. 6
Senecio sp. 8
Defesa química
• Compostos secundários
- não usados em atividade metabólica primária
Defesa química
- não usados em atividade metabólica primária
- regiões especializadas
- natureza secundário x toxicidade
� Plantas
- qualitativos (tóxicos)
Defesa química
- qualitativos (tóxicos)
- quantitativos (indigestos)
Hedysarum
mackenziei
Hedysarum
alpinum
� Plantas
- corrida armamentista co-evolutiva
Defesa química
- corrida armamentista co-evolutiva
Sinecio sp. Mariposa cinóbrio
(Tyria jacobaeae)
Bibliografia
� Begonzinho
Cap. 3, pp. 101-132Cap. 3, pp. 101-132
Ponto extra 
Explique a “Teoria do Forrageamente Ótimo” 
em.um texto de uma página.