ecologia AULA 1

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ECOLOGIA DE SISTEMAS 
AULA 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof.a Tânia Zaleski 
 
 
 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
A ecologia é uma das ciências com grande importância, atualmente, tendo 
em vista que se preocupa em entender padrões nas relações naturais dos seres 
vivos, dos seres com o meio, bem como de que maneira as relações humanas 
interferem neste meio. Os estudos ecológicos podem contribuir para a 
construção de uma relação sustentável do homem com os recursos naturais. 
Os estudos ecológicos demonstram que as relações entre os seres vivos e 
o ambiente são dinâmicas e a situação de equilíbrio exige ajustes constantes. A 
compreensão de muitas relações ecológicas não é completa e, à medida que 
hipóteses são testadas e comprovadas, novos questionamentos surgem. Na 
busca do maior entendimento dos fenômenos naturais, a ciência da ecologia se 
especializa e campos derivados são criados. 
Com o rápido crescimento das sociedades humanas, a ciência ecológica 
atravessa reformulações e novos desafios, para compreender como a 
implantação da tecnologia e as modificações ambientais interagem e modificam 
os processos naturais. Considerando este contexto, nossas aulas irão abordar 
conceitos ecológicos tradicionais que permitirão a sua compreensão a respeito 
dos principais fenômenos que regem a natureza e a sua aplicação nos dias 
atuais. Tempos marcados por rápidas e profundas alterações nos ambientes 
naturais. 
O termo ecologia é utilizado pela grande maioria das pessoas, porque o 
tema se tornou amplamente divulgado nos meios de comunicação. A palavra 
‘ecologia’ conta com definições utilizadas por políticos, jornalistas, professores, 
pelo seu vizinho e até adotadas por você. Vamos ver um pouco da origem desta 
palavra e como ela é mais utilizada pela maioria dos ecólogos. A palavra de 
origem grega, significa casa ou o ambiente. O zoólogo Ernst Haeckel, no século 
XIX, em sua obra “Morfologia Geral dos Organismos”, definiu de forma mais 
abrangente o termo, vejamos: 
“(...) Investigação das relações totais dos animais tanto com o seu 
ambiente orgânico, quanto com seu ambiente inorgânico; incluindo 
acima de tudo suas relações amigáveis e não-amigáveis com aqueles 
animais e plantas com os quais vêm direta ou indiretamente entrar em 
contato (...)” RICKLEFS, 2013 (pg. 2). 
 
 
Assim, percebemos que a ecologia trata de todas as relações diretas e 
indiretas dos seres vivos entre si e com o ambiente natural, permitindo sua 
sobrevivência ou não. 
 
 
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O termo Ecologia de Sistemas ou Ecossistema foi proposto, 
posteriormente, pelo britânico, ecólogo Arthur Tansley, em 1935, como sendo a 
unidade que inclui todas as unidades bióticas de uma dada área e a sua 
interação com o ambiente físico, permitindo, assim, a troca de energia e a de 
ciclagem de materiais entre estes componentes. 
Em nossa primeira aula, abordaremos como a ecologia se organiza e de 
que forma os principais fatores ambientais regulam a organização, distribuição e 
interrelação entre os seres vivos. Em todas as nossas aulas abordaremos quais 
são as principais consequências das ações humanas nos ambientes naturais. 
 
TEMA 1: NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DA NATUREZA 
A Ecologia pode ser delimitada ou estudada, também, por meio dos seus 
níveis de organização, iniciando-se no organismo até a biosfera. Cada nível 
distingue-se pelos processos e estruturas únicas. Veja abaixo as definições de 
cada um dos níveis hierárquicos, que iremos tratar em nossas aulas. Fique 
atento que você pode encontrar outros níveis de organização, em outras 
referências. É importante que você leia e entenda porque diferentes autores 
organizam-se de forma diferenciada: 
Organismo: é a unidade fundamental da ecologia. As unidades biológicas 
menores são incapazes de ter uma vida separadamente no ambiente, portanto, 
é considerado o sistema ecológico elementar. Estudos com organismos 
enfatizam sua fisiologia e comportamento, possibilitando compreender como 
sobrevivem num determinado ambiente. 
Espécie: conjunto de indivíduos com semelhanças morfológica, fisiológica, 
bioquímica e genética que são capazes de deixar descentes férteis ao se 
reproduzirem. 
População: indivíduos de uma mesma espécie que compartilham de uma 
mesma área, num dado período de tempo. Os estudos populacionais 
preocupam-se com os números de indivíduos, com a razão sexual, com as 
classes de idade e de tamanho. 
Comunidade: ou biocenose é o conjunto de várias populações de espécies 
distintas que habitam uma mesma região, em determinado período de tempo. 
Estudos de comunidade procuram entender a diversidade e as abundâncias 
 
 
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relativas de diferentes espécies que convivem num hábitat, buscando identificar 
as relações energéticas entre as populações. 
Ecossistema: interações entre os componentes bióticos (seres vivos) 
entre si e com os componentes abióticos (solo, ar, água entre outros). Estudos 
ecossistêmicos abordam o movimento de energia e matéria e como são 
influenciados pelos fatores abióticos. 
Biosfera: considera os processos globais. Nessa escala são abordados os 
movimentos do ar, da água, a energia e os elementos químicos em toda a Terra. 
A circulação das correntes oceânicas e dos ventos transportam calor e umidade, 
determinando assim os climas, que por sua vez governam a distribuição e 
dinâmica dos organismos. Os estudos de biosfera têm assumido uma maior 
importância por conta das ações antrópicas globais. Assista aos vídeos e veja 
mais exemplos destas ações humanas no ambiente. Procure identificar, no seu 
dia a dia, ações humanas locais e que podem ter impactos globais, bem como 
se você está sendo afetado, de alguma maneira, por impactos causados em 
locais distantes ao de sua residência. 
 
TEMA 2: ÁGUA E NUTRIENTES 
Sabemos que a água é de extrema importância para a nossa sobrevivência 
e qualidade de vida. É a presença de água na Terra e a sua manutenção na 
forma líquida que permitiram o aparecimento e a diversificação da vida. Mas 
quais são as características e propriedades da água que permitem a vida? 
A água é predominantemente líquida na Terra e isso se deve aos seus 
elevados calores latentes de evaporação e fusão, ou seja, é necessária muita 
energia para trocar o seu estado físico. Esta característica possibilita a 
manutenção de temperaturas constantes na Terra, em especial perto a grandes 
massas de água. Para exemplificarmos, considere dois ambientes, a Floresta 
Amazônica e o deserto do Saara. A temperatura, na Floresta, durante o dia é de, 
em média, 29ºC reduzindo para 19ºC durante a noite. Enquanto no deserto varia 
entre 50ºC e -5ºC. A grande massa de água da Bacia Amazônica é capaz de 
controlar a temperatura (tampão térmico), mesmo em dias muito quentes ou 
muito frios. 
A água tem, ainda, as propriedades de tornar-se menos densa, quando 
esfria abaixo de temperaturas de 4ºC, possibilitando que o gelo flutue. Em lagos 
e oceanos, em regiões frias, esta característica possibilita que a vida se 
 
 
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desenvolva abaixo da camada de gelo superficial. A densidade e a viscosidade 
da água fornecem suporte à flutuabilidade e possibilitam uma diversidade de 
adaptações à vida aquática. 
A água é um solvente universal, possibilitando que nutrientes sejam 
dissolvidos e se tornem disponíveis para os seres vivos assimilarem. Associados 
ao potencial osmótico e à difusão, os nutrientes são absorvidos e transmitidos 
pelas células. E, ainda, transportam e eliminam as excretam nitrogenadas. 
Mesmo que a água constitua a maior parte dos seres vivos e seja o meio 
no qual a maior parte das reações acontecem, devemos oferecer muitode nossa 
atenção ao seu entendimento e cuidado, afim de preservamos uma boa 
qualidade de vida e outros fatores abióticos de fundamental importância. Vamos 
ver, agora, como a energia recebida do Sol é essencial para a vida na Terra. 
 
TEMA 3: LUZ, ENERGIA E CALOR 
Todos sabemos o quanto o Sol é importante depois de dias consecutivos 
nublados e chuvosos. Mas não é só para a liberação de endorfina (“hormônio da 
felicidade”) e pela absorção de cálcio, em nossos corpos, que o Sol é 
responsável. A radiação solar é indispensável para a existência da vida na Terra. 
Plantas, algas e algumas bactérias absorvem a luz do Sol e, por meio da 
fotossíntese, convertem esta energia em alimento. Mas nem toda a radiação que 
atinge a superfície da Terra pode ser usada desta forma. A porção visível do 
espectro de radiação eletromagnética adequada para a fotossíntese é chamada 
de região fotossinteticamente ativa e varia entre cerca de 400 nm (luz violeta) e 
700 nm (luz vermelha). 
As plantas e organismos fotossintetizantes contém diversos tipos de 
pigmentos, particularmente clorofila e carotenoides, que absorvem esta luz e 
capturam sua energia. A clorofila, primordial responsável pela captura de 
energia, absorve a luz vermelha e violeta e reflete as luzes verde e azul, por isso 
os vegetais tem a coloração verde (Ricklefs, 2003). 
A quantidade de energia produzida pelos organismos autotróficos pode ser 
determinada pela produtividade primária, definida como o rendimento da 
conversão da energia solar em substâncias orgânicas. Pode ser subdividida em 
 produção primária bruta (PPB), mensura a atividade fotossintética 
total; 
 
 
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 produção primária líquida (PPL), considera somente a matéria 
orgânica produzida, eliminando o que foi perdido no processo de 
respiração. 
 
É importante lembrar que os organismos autotróficos realizam a 
fotossíntese e a respiração. No primeiro processo produzem glicose (energia) e 
liberam O2, enquanto no segundo, consomem energia e liberam o CO2. 
Não deixe de assistir sua videoaula e acompanhar as consequências das 
ações climáticas globais sobre a produtividade primária e interferência em todo 
o ecossistema. 
Vamos ver, agora, de que forma a temperatura interfere na área de 
ocorrência dos organismos e as estratégias desenvolvidas pelos diferentes 
grupos para se ajustarem as diferentes faixas de temperatura. 
Os padrões globais na temperatura são estabelecidos pela radiação solar. 
O clima no planeta tende a ser frio e seco na direção dos polos (latitudes mais 
altas) e quente e úmido na direção do equador (menores latitudes). Esta variação 
global do clima é devido a maior intensidade de luz do Sol no Equador do que 
nas latitudes mais altas. O Sol aquece mais a atmosfera, os oceanos e a Terra 
quando se situa diretamente sobre ela (Ricklefs, 2003). A distribuição do calor e 
das chuvas determina os principais padrões climáticos mundiais. 
A associação do clima, topografia e solo, por sua vez, determinam os 
principais biomas planetários. Ecossistemas que pertencem ao mesmo tipo de 
bioma, em diferentes partes do mundo, desenvolvem uma estrutura de 
vegetação e funcionamento semelhantes, bem como produtividade, taxas de 
ciclagem de nutrientes, entre outros. Assim, a distribuição das espécies limita-se 
pelas condições físicas do ambiente. 
Para que possamos compreender a influência das regiões climáticas do 
mundo e a sua interação sobre os organismos, é essencial observar e interpretar 
o seu comportamento e a reação fisiológica, bem como os fenômenos que 
permitiram a adaptação dos animais em áreas determinadas. A área de 
ocorrência de cada espécie é determinada por uma faixa de temperatura 
(intervalo de tolerância ou janela térmica), abaixo ou acima dos limites de 
temperatura, as funções vitais são comprometidas e os organismos podem 
morrer. Dentro deste intervalo de tolerância, cada espécie apresenta um valor 
 
 
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de temperatura para o qual o seu desenvolvimento é máximo. Enquanto as 
espécies chamadas euritérmicas são capazes de resistir as variações de 
temperaturas, as espécies estenotérmicas toleram, apenas, pequenas 
variações na temperatura. As principais adaptações e as características dos 
animais em relação a produção de calor serão vistas no próximo tema. 
 
TEMA 4: ECTOTERMIA E ENDOTERMIA 
Sabemos que a temperatura do nosso corpo não deve ultrapassar os 37ºC 
e nem ser inferior aos 36ºC, para que o metabolismo seja ótimo. Assim, 
pequenas variações na temperatura corporal podem ser irreversivelmente 
prejudiciais. O mesmo efeito pode ser observado em baleias, girafas, cachorros, 
coelhos e os demais mamíferos, bem como as aves. Os organismos que 
conseguem, e devem manter a temperatura corporal independentemente da 
temperatura ambiental, são chamados de homeotérmicos. Por outro lado, os 
chamados poiquilotérmicos, não conseguem manter a temperatura corporal 
constante e está varia com o ambiente, que é o caso dos invertebrados, peixes, 
anfíbios e repteis. Ambos os grupos apresentam adaptações comportamentais 
e corporais que possibilitam-nos resistir aos limites de temperaturas. Os animais 
podem ter diferentes tipos de revestimento e tamanhos de extremidades 
corporais (quantidade de gordura subcutânea, tamanho e densidade de pelos ou 
penas, tamanho das orelhas e focinho, no caso de homeotermos, revestimentos 
de escamas, muco em caso de poiquilotérmicos), ou ainda, podem hibernar, 
estivar ou migrar em condições extremas. 
 
NA PRÁTICA 
Para ilustrar, em parte, os conceitos vistos nesta aula, vamos entender 
quais são as consequências ocorridas nos diferentes níveis de organização dos 
organismos, ocorridas por uma alteração humana: A elevação nos níveis de CO2. 
O gás carbônico é um importante gás presente na atmosfera, encontrado em 
pequenas concentrações, menos de 0,03% do ar atmosférico. No entanto, a sua 
elevação vem causando importantes consequências no ambiente marinho, 
alterando desde a produtividade primária, as fases iniciais de vida de 
invertebrados, até os processos de calcificação e regulação iônica em 
invertebrados e vertebrados. 
 
 
 
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SÍNTESE 
Nesta primeira aula, entramos em contato com as principais definições 
ecológicas, vimos como os ecólogos organizam a natureza de forma a facilitar 
as investigações, seu entendimento e didática. Em seguida, identificamos os 
principais fatores abióticos que possibilitam a vida na Terra. Acompanhe as aulas 
e veja mais exemplos sobre os assuntos aqui abordados. 
 
REFERÊNCIAS 
BEGON, M.; TOWSNEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a 
ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. 
ODUM, E.P. & BARRETT, G. W. Fundamentos de Ecologia. 5. ed. São Paulo: 
Thomson. Learning, 2007. 
RICKLEFS, R.E. A economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro, Guanabara 
Koogan, 2003. 503p.