Introdução a ecologia UFCG

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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Saúde e Tecnologia Rural
Unidade Acadêmica de Ciências Biológicas
Professor: Stephenson Abrantes
INTRODUÇÃO A ECOLOGIA
O que é Ecologia?
ECOLOGIA = Grego oikos, casa.
A palavra ecologia foi utilizada pela primera vez por Ernest Haeckel 
em 1869.
“Por ecologia, queremos dizer o corpo de 
conhecimento referente à economia da 
natureza – a investigação das relações 
totais dos animais tanto com 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 
a entrar em contato – numa palavra, 
ecologia é o estudo de todas as inter-
relações complexas denominadas por 
Darwin como as condições da luta pela 
existência.”
Ecologia é a ciência pela qual estudamos como os organismos 
interagem entre si e com o mundo natural.
Diferentemente de algumas outras ciências, o objeto de estudos da
ecologia é evidente para todos. 
Se “ Na Biologia nada tem sentindo, exceto à luz da evolução”, na 
Biologia como um todo poucas coisas tem sentido , exceto à luz da 
Ecologia.
A Ecologia caracteriza-se por ser confrontada com singularidades: 
milhões de espécies diferentes, incontáveis bilhões de indivíduos 
geneticamente distintos, todos vivendo e interagindo em um mundo
variável e sempre mutável.
A compreensão ecológica é agora necessária 
Aprendermos melhores políticas de manejar as bacias hidrográficas, as 
terras cultivadas, alagados e outros.
“Sistemas de suporte ambiental”, alimentação, suprimento de água, 
proteção contra catástrofes e saúde pública 
Como os ecólogos proporcionam essa compreensão?
Controle populacional por predadores
Fertilidade do solo no crescimento das plantas
Respostas evolutivas aos contaminantes ambientais
Dispersão do organismos 
Quantas espécies existem?
1,4 MILHÃO DE ESPÉCIES JÁ
FORAM DESCRITAS
Aproximadamente 750.000 são insetos; 
Aproximadamente 46.000 são 
vertebrados; 19.000 espécies de peixes,
4.000 espécies de anfíbios;
7.000 espécies de Répteis;
9.000 espécies de Aves;
4.000 espécies de Mamíferos;
Cerca de 250.000 são plantas 
(plantas vasculares e briófitas)
O restante consiste em um vasto 
complexo de invertebrados, fungos, algas 
e microrganismo
A MAIORIA DOS SISTEMATAS 
CONCORDA QUE ESTE QUADRO 
AINDA É BASTANTE INCOMPLETO
5 A 60 MILHÕES DE 
ESPÉCIES A SEREM 
DESCOBERTAS
Como se dá a interação entre todas estas 
todas estas espécies ?
Como se dá a interação entre todas estas 
todas estas espécies com o ambiente ?
A evolução biológica também é um fato mais do que comprovado. Se hoje 
os organismos são o resultado dos processos da evolução, já bem 
conhecidos, podemos rodar o filme da vida ao contrário, até onde os 
registros fósseis permitem e a partir daí, tentar entender como a história 
teria começado. 
Hoje parece bem claro que a vida não veio do 
espaço, que começou aqui mesmo e que todas 
as formas de vida possuem um ancestral 
comum. 
Devido a tais evidências trazidas pela ciência a vida pode muito bem ser 
uma conseqüência da evolução da matéria, mais precisamente, da 
evolução química da Terra, como uma propriedade emergente de sua 
organização. 
A idéia de um ancestral comum para todas as espécies tem uns 170 anos. 
Entre 1837 e 1838, Darwin chegou a fazer alguns rascunhos e notas sobre 
esse assunto.
Charles Robert Darwin 
(1809 – 1882)
O PALCO
Toda esta diversidade estão inseridas em diversos 
ambientes, e estes ambientes nunca foram e nunca 
serão estáveis.
Como surgiu este cenário? 
Em outras palavras, quando surgiu no planeta? 
E como se dão as mudanças neste palco?
Em 1654, um arcebispo irlandês calculou, com base em textos bíblicos, que a 
Terra teria se formado às 9 horas do dia 26 de outubro de 4.004 a.C. 
Hipótese da Criação Divina
(Criacionismo – Fixismo)
• 1º dia da criação
– “No princípio criou Deus o céu e a terra.”
– “(...) E o espírito de Deus era levado por cima das 
águas.”
– “Disse Deus: Faça-se a luz.”
Hipótese da Criação Divina
(Criacionismo – Fixismo)
• 2º dia da criação
– “Disse também Deus: Faça-se o firmamento no meio 
das águas, e separe umas águas das outras águas.”
Hipótese da Criação Divina
(Criacionismo – Fixismo)
• 3º dia da criação
– “Disse também Deus: As águas que estão debaixo do céu, ajuntem-se 
num mesmo lugar, e o elemento árido apareça.”
– “Disse também Deus: Produza a terra erva verde que dê a sua semente; e 
produza árvores frutíferas que dêem fruto, segundo sua espécie, (...)”
Hipótese da Criação Divina
(Criacionismo – Fixismo)
• 4º dia da criação
– “Sejam feitos luzeiros no firmamento do céu, e separem 
dia e noite,...”
Há diversos outros mitos sobre a criação do Universo, mas um outro tão 
importante quanto o mito hebráico que baseia as religiões abraâmicas é o mito 
Hindu, que declara que o Universo foi criado por um deus chamado Bhraman. 
Mas há uma enorme diferença, é que na cosmogonia hindu, o Universo é criado 
e destruído num ciclo infinito, cada qual de 12 milhões de anos, que constituem 
um dia na vida do deus Bhraman. A idade total do Universo no Hinduísmo pode 
chegar a mais de 300 Bilhões de anos. 
O Big Bang e a origem da
Terra: 
Mas afinal qual a idade da
Terra ?
Os cientistas descobriram que alguns elementos químicos são Instáveis, 
isto é, eles emitem radiação até que se transformem em elementos 
estáveis, que não emitem radiação. 
Alguns elementos decaem em miléssimos de segundos, outros em bilhões 
de anos, o tempo que uma quantidade de elemento radioativo demora 
para metade dele se tornar um elemento estável é o que os cientistas 
chamam de Meia-Vida. 
O Potássio-40 decai para Argônio-40 em 1,25 bilhões de anos. Isso 
significa que nesse período de tempo, metade do Potássio-40 terá se 
transformado em Argônio-40 
Outro exemplo é o Rubídio-87, que se torna Estrôncio-87 na meia vida de 
48,8 bilhões de anos. O elemento original costuma ser chamado de
Elemento Pai, e o derivado evidentemente de Elemento-Filho. 
E o mais famoso é o Urânio-238, que se torna Chumbo-206 com meia 
vida de 4,5 bilhões de anos. 
Para medir a idade de uma rocha, simplesmente pega-se uma pequena 
quantidade dela, dissolve-se e conta-se a quantidade de átomos instáveis 
e estáveis relacionados, então aplicam-se alguns cálculos matemáticos 
OS CIENTISTAS USARAM ESSA INFORMAÇÃO PARA DATAR A IDADE 
DA TERRA, DATANDO A IDADE DAS ROCHAS.
Quando os cientistas começaram a usar esse método para medir rochas, 
logo descobriram que a maioria das rochas da superfície da Terra possuía 
altas quantidades do Argônio-40, e baixas de seu Elemento-Pai, o 
Potássio-40. 
Isso significa que a maior parte do Potássio-40 já se transformou em seu 
Elemento-Filho, portanto a rocha existe a um tempo maior que a Meia-
Vida destes elementos, que é de 1,25 bilhões de anos. 
Porém, costuma-se encontrar quantidades parecidas de Urânio-238 e 
Chumbo-206, sugerindo então que a rocha tem um idade próxima a da 
Meia-Vida do Urânio-238. Como a grande maioria das rochas antigas da 
Terra, isto é, aquelas que não foram depositadas recentemente por 
vulcões, têm apresentado leituras de idade implacavelmente homogêneas, 
os cientistas estimam a idade da Terra nessa faixa aproximada da meia 
vida do Urânio-238, que é de 4,5 Bilhões de anos. 
Por outro lado, encontram-se grandes quantidades de Rubídio-87 e 
baixíssimas de Estrôncio-87, o que significa que a rocha é bem mais 
jovem do que a Meia-Vida do Rubíbio-87, que é de 48,8 Bilhões de anos. 
Porém, costuma-se encontrar quantidades parecidas de Urânio-238 e 
Chumbo-206,sugerindo então que a rocha tem um idade próxima a da 
Meia-Vida do Urânio-238. 
Como a grande maioria das rochas antigas, têm apresentado leituras de 
idade implacavelmente homogêneas, os cientistas estimam a idade da 
Terra nessa faixa aproximada da meia vida do Urânio-238. 
4,5 bilhões de anos atrás
Origem da Terra: 
Depois do seu aparecimento, a 
Terra permaneceu +- 0,5 
bilhões de anos inóspita para a 
vida
Após a origem9
Segundo as teorias mais aceitas, a primeira forma de vida surgiu a 
aproximadamente 3,5 bilhões de anos e era heterótrofa. 
Bactérias fotossintetizantes criaram a aproximadamente 3,5 
bilhões de anos os estromatólitos.
Mas como era o primeiro ser vivo ?
Eram unicelulares e não possuíam núcleo (procariotas), lembrando 
algumas bactérias e arqueotas atuais.
Através de estudos de relógios moleculares e de evidências fósseis, 
estimou-se que a primeira célula com núcleo (eucariota) surgiu cerca de 
2,1 bilhões de anos.
Se isso for comprovado, significará que a vida na Terra foi procariótica 
quase a metade do tempo. 
Existe um consenso entre os biólogos de que o Domínio Eukaria é
monofilético, ou seja, a primeira célula eucariota deu origem a todos os 
protozoários, plantas, fungos e animais. 
Mas e os Metazoários ?
A maioria dos biólogos aceita a tese de que a origem dos metazoários 
aconteceu a partir de organismos unicelulares que formavam colônias, 
Pelo conhecimento atual da história da vida, sabemos hoje que as 
plantas, fungos e animais possuem um ancestral comum: 
• Eucarioto ( Monofilético)
• Metazoário
• E provavelmente, heterótrofo. 
Atualmente já foram descritas mais de 1 milhão de espécies 
viventes, estima-se que o número total poderá chegar a dezenas de 
milhões.
Os diferentes níveis de organização dos seres vivos.
Analisando mais de perto os seres podemos perceber diferentes 
níveis de complexidade na sua organização estrutural. 
1. Organização Protoplásmica, é encontrada em organismos unicelulares. 
2. Organização Celular: É um agregado de células diferenciadas 
funcionalmente. Aqui surge uma divisão de trabalho evidente, de modo que 
algumas células se tornam responsáveis por funções específicas no 
organismo
Os diferentes níveis de organização dos seres vivos.
Analisando mais de perto os seres podemos perceber diferentes 
níveis de complexidade na sua organização estrutural. 
3. Organização Célula-Tecido: É quando células semelhantes se agregam 
em padrões definidos ou em camadas, dando assim origem a tecidos. 
Os diferentes níveis de organização dos seres vivos.
Analisando mais de perto os seres podemos perceber diferentes 
níveis de complexidade na sua organização estrutural. 
4. Organização Tecido-Órgão, a agregação dos tecidos em órgãos é mais 
uma etapa na direção na complexidade. Os órgãos geralmente são 
compostos de mais do que um tipo de tecido e têm funções mais 
especializadas. 
Os diferentes níveis de organização dos seres vivos.
Analisando mais de perto os seres podemos perceber diferentes 
níveis de complexidade na sua organização estrutural. 
5. Organização Órgão-Sistema, quando os órgãos trabalham juntos para 
executar alguma função, nós temos o nível o mais elevado de organização. 
Os diferentes níveis de organização dos seres vivos.
Analisando mais de perto os seres podemos perceber diferentes 
níveis de complexidade na sua organização estrutural. 
Isto leva a formação dos sistemas ecológicos
Deste muitos pequenos – organismos individuais- até muito grandes –
biosfera inteira
Organismo – A unidade mais fundamental da ecologia
Isto leva a formação dos sistemas ecológicos
Deste muitos pequenos – organismos individuais- até muito grandes –
biosfera inteira
Organismo – A unidade mais fundamental da ecologia
• É limitado por uma membrana, troca energia e matéria com o 
ambiente
• Adquirem energia e nutriente para essa troca, se livram de rejeitos
• Modificam o ambiente e os recursos para outros organismos
Organismo – A unidade mais fundamental da ecologia
População – Muitos organismos do mesmo tipo vivendo 
juntos
• São potencialmente imortais – mantidos através do nascimentos de 
novos organismo, substituindo aqueles que morrem
• Tem propriedades que não existem para os organismo – fronteiras 
geográficas, densidades, variação de tamanho, resposta evolutivas ao 
ambiente.
População – Muitos organismos do mesmo tipo vivendo 
juntos
Comunidade – populações que vivem em determinada 
área
• As populações interagem de diferentes formas
• Espécies são predadoras, e ainda são quase todas presas
• Outras participam de arranjos cooperativos
• Todas interações influenciam o número de indivíduos das populações
• Não tem fronteira rígidas
Comunidade – populações que vivem em determinada 
área
Ecossistemas – Conjunto de organismos com seus 
ambientes físicos e químicos
Biosfera – inclui todos os ambientes e organismos da 
Terra
• As diferentes partes da Biosfera são ligadas pelo movimento do ar, 
água e organismos
• A água – Nascente – estuário: Ecossistemas Terrestres e aquáticos –
Reino marinho 
• Nuvens - Vento
• Grande importância: Consequências globais das atividades humanas 
– transporte de resíduos industriais e de água potável.
Biosfera – inclui todos os ambientes e organismos da 
Terra