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Aula 01 – Introdução à Ecologia INTRODUÇÃO Estudo das relações entre os seres vivos, e destes com o meio em que vivem. ECOLOGIA Termo utilizado pela primeira vez por Ernest Haeckel em 1866. Oikos = casa Logos = estudo INTRODUÇÃO ECOLOGIA Ernest Haeckel em 1866: *Ernest Haeckel, em 1870 na Alemanha, propôs pela primeira vez o termo ecologia “Estudo da casa” * Estudo de todas as inter-relações complexas denominadas por Darwin como as condições da luta pela existência. * “a ciência capaz de compreender a relação do organismo com o seu ambiente.” INTRODUÇÃO Conceito: - Ciência nova, que estuda as relações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente que os cerca. - Principal enfoque – mudança comportamental da sociedade, de reconhecer a existência dos recursos naturais e, a necessidade da exploração racional para que o ser humano possa sobreviver. ECOLOGIA Proporciona uma estrutura para interpretar a devastadora abundância de informações que nos é disponibilizada todos os dias. Fornece a compreensão que precisamos para prever as consequências de nossas interações com os sistemas naturais. DEFINIÇÃO DE ECOLOGIA É O RAMO DA BIOLOGIA QUE ESTUDA OS SERES VIVOS E SUAS RELAÇÕES SER VIVO SER VIVO SER VIVO MEIO AMBIENTE Abordagens para o estudo da ecologia Os sistemas ecológicos são governados por princípios gerais físicos e químicos • Milhões de espécies diferentes • Os ecólogos procuram explicar e compreender. • Explicação imediata: a distribuição e abundância atuais de uma determinada espécie de ave podem ser explicadas pelo ambiente físico que ela tolera, o alimento que consome e os parasitas e predadores que a atacam. • Explicação final da distribuição e abundância atuais dessa aves baseia-se nas experiências ecológicas de seus ancestrais. • Antes de compreender algo é preciso descrever o que desejamos entender. Os ecólogos tentam prever o que acontecerá com uma população de organismos sob um conjunto particular de circunstâncias e, baseados nessas previsões, procuram controlá-los ou explorá-los. O difícil papel de explicar! Importância do estudo da Ecologia: - Racionalização da utilização dos recursos Naturais: - Controle da poluição urbana - Controle do crescimento das populações * Melhoria da qualidade de vida Figura 1-4, p. 9 Estamos Vivendo de Maneira Insustentável Degradação ambiental: desperdiçando, esgotando e degradando os capitais naturais da terra ◦ Acontecendo em ritmo acelerado ◦ Também chamado de degradação do capital natural Degradação do Capital Natural Figura 1-9, p. 13 X Três Princípios da Sustentabilidade Quais são os três princípios da sustentabilidade? A natureza tem se sustentado por bilhões de anos usando a energia solar, a biodiversidade e o ciclo de nutrientes. Nossas vidas e economias dependem de energia do sol e de recursos e serviços naturais (capital natural) fornecidos pela terra. http://www.arteblog.net/divulgacao/lixo-e-poluicao-no- planeta-terra/ NÍVEIS DE ESTUDO DA ECOLOGIA BIÓTOPO - Espaço limitado, com características ambientais determinadas, onde vive uma biocenose. No exemplo da floresta, o biótopo é a área que contém o solo (com seus minerais e água) e a atmosfera (com seus gases, umidade, temperatura, grau de luminosidade etc.). NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO CÉLULA CITOLOGIA TECIDO HISTOLOGIA INDIVÍDUO (ORGANISMO) ÓRGÃO/SIST. ANATOMIA POPULAÇÃO CONJUNTO DE INDIVÍDUOS DE UMA MESMA ESPÉCIE ÁREA/VOLUME COMUNIDADE CONJUNTO DE POPULAÇÕES QUE HABITAM UM MESMA ÁREA/VOLUME ECOSSISTEMA BIOCENOSE (COMUNIDADE) + BIÓTOPO BIOSFERA CONJUNTO DE ECOSSISTEMAS DO PLANETA TERRA Níveis de organização dos seres vivos Organização dos seres vivos Ser vivo = organismo A - Níveis abaixo de organismo Átomos – “unidade” da matéria Ex: hidrogênio, carbono, oxigênio,... Moléculas – conjunto de átomos Ex: água, proteínas, carboidratos, lipídeos... Organelas – conjunto de moléculas Ex:ribossomos, mitocôndrias, plastos Células – conjunto de organelas Ex: hemácias, neurônio, espermatozóide,óvulo, zigoto Tecidos – conjunto de células semelhantes Ex: tec. nervoso, tec. adiposo Órgãos – conjunto de tecidos Ex: coração, cérebro, pulmão... Sistemas – conjunto de órgãos Ex: sist. digestório, sist. respiratório Organismo unicelular pluricelular B – Níveis acima de organismo População – conjunto de organismos da mesma espécie que vivem numa determinada área. Comunidade – conjunto de organismos de espécies diferentes que vivem numa determinada área Ecossistema – conjunto formado meio ambiente físico (biótopo) e a comunidade (biocenose) que com o meio se relaciona. (trocas de matéria e energia). CAATINGA BRASILEIRA Biosfera – conjunto de todos os ecossistemas • Os níveis acima de organismo são objetos de estudo da Ecologia. Biosfera – conjunto de todos os ecossistemas átomos moléculas organelas célula tecidos órgãos sistema Abaixo Acima população comunidade ecossistema biosfera ORGANISMO Os animais se alimentam de outros organismos e de seus restos As plantas usam energia da luz do sol para produzir matéria orgânica As plantas usam energia da luz do sol para produzir matéria orgânica e O2 na atmosfera Os fungos são decompositores altamente eficientes Os protistas são ancestrais unicelulares das formas de vida mais complexas Protozoários Ilustração de um protozoário ciliado Ameba Trypanosoma microalgas Macroalgas As bactérias têm uma ampla variedade de mecanismos bioquímicos para as transformações energéticas Muitos tipos de organismos cooperam na natureza Muitos tipos de organismos cooperam na natureza Conceitos complementares Habitat : local onde vive um determinado organismo Nicho ecológico: função que um determinado organismo exerce em seu habitat (alimentação, abrigo, reprodução, inimigos naturais...) HÁBITAT Compreende o lugar ou espaço físico onde vive uma determinada espécie. Determina a sobrevivência e reprodução do grupo. Local de abrigo, alimentação e reprodução. Nicho Ecológico HABITAT NICHO ECOLÓGICO LOCAL COMUM = SAVANA PROFISSÃO = SEU PAPEL ZEBRA, ELEFANTE, HIENA... MUITO ESPECÍFICO ENDEREÇO QUANDO MUITO PRÓXIMO GERA COMPETIÇÃO CONCEITOS BÁSICOS: HABITAT - é o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro do ecossistema. Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc. NICHO ECOLÓGICO - é o papel que o organismo desempenha no ecossistema, isto é, a "PROFISSÃO" do organismo no ecossistema. 0 nicho informa às custas de que se alimenta, a quem serve de alimento, como se reproduz,etc. Comprimento: Até 2,10 m Peso: Cerca de 110 kg N° de filhotes: De 1 a 4 Longevidade: 20 anos Hábito alimentar: Carnívoro; noturno e crepuscular Alimentação: Queixadas, tamanduás, antas, capivaras, pequenos macacos, entre outros. Não ruge. Onça-pintada Distribuição geográfica da onça Capivara Comprimento: 1,30 m Peso: 60 a 80 Kg N° de filhotes: 4 a 6 filhotes/ano Longevidade:10 a 12 anos Hábito alimentar: vegetariano; manhã e crepuscular. Alimentação: Capim e ervas Distribuição geográfica da capivara Onças e capivaras têm o mesmo nicho ecológico? Por quê? Comprimento: 2,40 m Peso: até 100 Kg N° de filhotes: 2 a 3 Longevidade: 15 anos Hábito alimentar: Carnívoro e crepuscular Alimentação: é um predador competente, caçando desde grandes presas a roedores. Em regiões de clima quente tendem a caçar presas de porte médio. Uma vez morto o animal, a suçuarana cobre a carcaça e volta para se alimentar dela de tempos em tempos. A suçuarana não come animais que não tenha matado! Suçuarana Distribuição geográfica da suçuarana A onça-pintada e a suçuarana têm o mesmo nicho ecológico? Por quê? Quando duas ou mais espécies ocupam nichos ecológicos semelhantes, competem entre si. Quanto maior a semelhança entre os nichos ecológicos, mais intensa é a competição. Espécie É o conjunto de indivíduos muito semelhantes e que, na natureza, podem se cruzar entre si originando descendentes férteis. É única em forma, função e em repertório de comportamento, e contém uma programação genética própria, fruto da resposta do organismo às pressões ambientais ao longo de sua evolução. soldadinho-do-araripe - Antilophia bokermanni — na Chapada Do Araripe. Foto: Ciro Albano Torom-do-nordeste - Hylopezus ochroleucus Foto: Ciro Albano NE Brazil Birding – Jan 2014 Tour Red-necked Tanager – Saíra-militar (Pintor da Serra de Baturité) – Tangara cyanocephala cearensis Joia da Serra da Baturité. Mais uma subespécie bem diferenciada morfologicamente, isolada em algumas serras úmidas cearenses, que pode um dia ganhar status de espécie. — em Guaramiranga -Ce. Foto: Ciro Albano POPULAÇÃO:é um conjunto de indivíduos da mesma espécie, que habita uma mesma área, durante um determinado período de tempo. É o conjunto de populações (seres vivos de várias espécies) que habita uma mesma região. Os seres vivos que formam uma comunidade constituem os componentes ou fatores bióticos de um ecossistema. Os animais de um zoológico podem formar uma comunidade? Por quê? Comunidade, biocenose ou biota BIÓTOPO: ambiente físico do ecossistema em que se localiza a comunidade. Pode ser entendido como o conjunto de fatores abióticos do ecossistema. Ex.: relevo, solo, pH, água, sais minerais, salinidade, ar, ventos,... São sistemas dinâmicos nos quais os componentes vivos e não-vivos interagem e se alteram, devido à interferência mútua dos dois componentes. Assim, os ecossistemas são constituídos pelos fatores bióticos e pelos fatores abióticos. Ecossistemas Fatores abióticos dos ecossistemas Físicos: Luminosidade, temperatura, radiações, umidade, clima, ventos. Químicos: Água, ar, solo, acidez, alcalinidade, nutrientes inorgânicos e orgânicos. LIMITE DE TOLERÂNCIA: - Quanto maior o limite de tolerância maior a capacidade de povoar ambientes diversos (cosmopolismo). - Euribiontes – seres que toleram grandes variações das condições ambientais. - Estenobiontes – seres que não toleram grandes variações das condições ambientais. FATORES ABIÓTICOS Fatores abióticos: fatores do meio ambiente que atuam nos seres vivos. LUZ IMPORTÂNCIA: FOTOSSÍNTESE FOTOPERIODICIDADE CLASSIFICAÇÃO FOTÓFILOS FOTÓFOBOS TEMPERATURA CLASSIFICAÇÃO: TEMPERATURA VARIÁVEL = PECILOTÉRMICOS TEMPERATURA CONSTANTE = HOMEOTÉRMICOS “LEMBRAR”- Cada ser possui uma temperatura ótima de sobrevivência para o seu metabolismo. ÁGUA ADAPTAÇÕES: ARMAZENAMENTO DE ÁGUA URINA POUCO FEZES SECAS AUSÊNCIA OU BAIXA QUANTIDADE DE GLÂNDULAS SUDORÍPARAS XERÓFITAS - RAÍZES LONGAS, FOLHAS COM A FORMA DE ESPINHOS. Fatores bióticos dos ecosssitemas Seres autotróficos: Seres heterotróficos: Fotossíntese Plantas Algas Algumas bactérias 6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O Luz clorofila Matéria inorgânica Matéria orgânica Energia luminosa Energia química Quimiossíntese Algumas bactérias Algumas arqueas Matéria inorgânica Matéria orgânica NH3 (Amônia) NO2 – (Nitrito) Oxidação Energia 6CO2 + 12 H2O GLICOSE Matéria orgânica (não-própria) Moléculas menores Respiração Fermentação Energia para o metabolismo + Calor Matéria orgânica (própria) BIOMA: grande unidade de vida de dimensões subcontinentais, com características mais ou menos uniformes de clima, geomorfologia, solo, fauna e flora. No Brasil temos as florestas tropicais, o cerrado, a caatinga, os pampas,... Ecótono ou Ecótone Faixa de transição entre dois grandes ecossistemas ou biomas. A variedade de espécies é grande, pois são encontradas espécies dos dois ecossistemas em intersecção. Ecótone ou Ecótono BIODIVERSIDADE - É a riqueza biológica de uma região, de um ecossistema ou da biosfera. Leva-se em consideração a abundancia de cada espécie e a heterogeneidade da composição da comunidade. Ambientes com maior Biodiversidade do Planeta : MANGUEZAIS RECIFES DE CORAIS FLORESTAS TROPICAIS Utilização da biodiversidade Energia, Medicamentos, Defensivos agrícolas naturais Matéria prima para industria (gomas, resinas, pigmentos, fibras, etc.) Eco-turismo, Banco de genes (biotecnologia). Mangue do cocó http://inventarioambientalfortaleza.blogspot.com/2008/ 06/o-rio-coc.html Recifes de corais http://algarve- saibamais.blogspot.com/2009/07/corais_19.html Floresta Amazônica http://www.apolo11.com/meio_ambiente.php?titulo=Bo a_noticia_estudo_afirma_que_areas_florestais_estao_ aumentando&posic=dat_20080109-103505.inc Os sistemas ecológicos sofrem mudanças evolutivas através do tempo Os sistemas ecológicos sofrem mudanças evolutivas através do tempo Plantas com cera sobre as folhas Os sistemas ecológicos sofrem mudanças evolutivas através do tempo Camuflagem e Mimetismo Os humanos são uma parte importante da biosfera Os humanos são uma parte importante da biosfera Os humanos são uma parte importante da biosfera Os impactos humanos no mundo natural têm se tornado crescentemente um foco da ecologia - Desaparecimento de florestas - Buraco na camada de ozônio - Esgotamento do estoque de peixes - Aquecimento global - Guerras (tragédias humanas) - CFC - Emissões de CO2 - União Internacional para Conservação da Natureza (IUCN) - WWF - Convenção do RIO sobre Biodiversidade. - Compreender a ecologia para enfrentar os problemas! Os impactos humanos no mundo natural têm se tornado crescentemente um foco daecologia Os impactos humanos no mundo natural têm se tornado crescentemente um foco da ecologia
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