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Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia 1.0. Conceito da Ecologia A palavra Ecologia foi empregada pela primeira vez pelo Biólogo Alemão E. Haeckel em 1866 em sua obra Generelle Morphologie der Organismen. Etimologicamente, a palavra ecologia provém do grego oikos, "casa", "ambiente", e lagos, "estudo", "tratado". O "estudo da casa", ou melhor, o "estudo do ambiente". Entretanto, a Ecologia não é somente o estudo do ambiente, mas o estudo de um complexo relacionamento que existe entre os seres, reciprocamente e destes com o ambiente. A Ecologia Humana surge como ciência ecológica que tem como objectivo devolver a harmonia entre o Homem e a natureza, através dum treinamento sistemático. A EH é a ciência que estuda as relações entre as pessoas e meio ambiente. Pode contribuir a aprimorar a nossa percepção acerca do que se sucede com o meio ambiente e como este e as pessoas funcionam conjuntamente. 1.1. Importância da Ecologia Humana importância Antecipar as consequências ambientais das actividades humanas a longo prazo; Evitar surpresas ambientais desastrosas; Gerar ideias para enfrentar problemas ambientais; e, em geral, Manter uma relação que permita viver de forma sustentável com o meio ambiente. 1.2. Métodos de estudo em Ecologia A Ecologia como ciência descritiva – ajuda-nos a reconhecer as formas de distribuição dos organismos numa determinada zona. A Ecologia como ciência explicativa – este método procura dar explicações das variações das formas vegetais, tentando identificar (solos, clima, inundações, desbravamentos, etc.). A Ecologia como ciência preditiva – este método procura formas de predizer o aparecimento de pragas através do conhecimento das condições óptimas da sua ocorrência. 1.3. Ramos da Ecologia O estudo da Ecologia pode ser dividido em vários ramos. Os três principais ramos desta ciência são: autoecologia, sinecologia e demoecologia. A divisão da ecologia nestes três grandes ramos de estudo foi feita pelo botânico Carl Schroter no começo do século XX. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Autoecologia – estuda as relações de uma única espécie com seu meio. Define essencialmente os limites de tolerância e as preferências das espécies em face dos diversos factores ecológicos e examina a acção do meio sobre a morfologia, a fisiologia e o comportamento. Sinecologia – também conhecida como ecologia comunitária, é voltada ao estudo das comunidades de seres vivos. A sinecologia se encarrega de examinar as estruturas das cadeias alimentares, sucessões ecológicas e inter-relações entre predadores e presas. Demoecologia – também conhecida como a dinâmica das populações ou ecologia das populações, faz o estudo década população separadamente. A ecologia pode ser dividida de acordo com o meio ambiente (por exemplo: a ecologia terrestre e ecologia marinha) ou de acordo com a classe de organismo ou espécie em causa (por exemplo: ecologia dos insectos, ecologia do bambu, ecologia florestal, etc.). 1.4. Termos Ecológicos Espécie - é o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. Ex: Homo sapiens, População - é o conjunto de indivíduos de mesma espécie que vivem numa mesma área e num determinado período. Ex: população de ratos em um bueiro, em um determinado dia; população de bactérias causando amigdalite por 10 dias, 10 mil pessoas vivendo numa cidade em 1996, etc. Comunidade ou Biocenose - é o conjunto de populações de diversas espécies que habita uma mesma região num determinado período. Ex: seres de uma floresta, de um rio, de um lago, dos campos, dos oceanos, etc. Ecossistema ou Sistema Ecológico - é o conjunto formado pelo meio ambiente físico ou seja, o biótopo (formado por factores abióticos - sem vida - como: solo, água, ar) mais a comunidade (formada por componentes bióticos - seres vivos) que com o meio se relaciona. Biosfera - é o conjunto de todos os ecossistemas da terra. É um conceito da ecologia, relacionados com o conceito de litosfera, hidrosfera e atmosfera. Incluem-se a biosfera todos os organismos vivos que vivem no planeta. 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 insecto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Nicho Ecológico – é a descrição do modo de vida de um organismo, ou forma de interagir com os demais componentes do ecossistema. Pode se definir ainda o nicho ecológico como sendo o papel que o organismo desempenha no ecossistema, isto é, a "profissão" do organismo no ecossistema. O nicho informa às custas de que se alimenta, a quem serve de alimento, como se reproduz, etc. Exemplo: a fêmea do Anópheles (transmite malária) é um insecto hematófago (se alimenta de sangue), o leão actua como predador devorando grandes herbívoros, como zebras e antílopes. 1.5. Ética ambiental A palavra ética vem do grego ETHOS que significa: modo de ser, carácter enquanto forma de vida do homem. Ética é a forma de proceder ou de se comportar do ser humano no seu meio social, sendo portanto uma relação intersocial do homem, e seus parâmetros são as condutas aceitas no meio social, e tem raízes no facto da moral como sistema de regulamentação das relações intersociais humanas, assentando-se em um modo de comportamento. Portanto, a ética é uma ciência da moral e pode ser definida como: a teoria ou ciência do comportamento moral dos homens em sociedade. Pode - se definir a Ética Ambiental como a conduta, ou a própria conduta, comportamental do ser humano em relação à natureza, decorrente da conscientização ambiental e consequente compromisso personalíssimo preservacionista, tendo como objectivo a conservação da vida global. Ética antropocêntrica A ética antropocêntrica, defendida principalmente por Kant, que orientou e deu base para as doutrinas posteriores, estuda o comportamento social do homem entre si, levando-o a condição de espécie superior pela razão, perde campo para uma nova visão: a visão Ecocêntrica. Ética Ecocêntrica Esta nova visão ecocêntrica que podemos definir como o homem centrado em sua casa – “oikos” = casa em grego, ou seja o homem centrado no tudo ou no planeta como sua morada, permite o surgimento de uma ética que estuda também o comportamento do homem em relação à natureza global; com ela o ser humano passa a entender melhor a sua actuação e responsabilidade para com os demais seres vivos. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Então, surge a necessidade desta nova forma de conduta em relação à natureza. Uma nova concepção filosófica homem - natureza. A ética passa a ser também, neste caso, um estudo extra social e extrapola os limites inter sociais do homem, nascendo assim, uma nova ética diversa da ética tradicional. Surge a ética ambiental. Com ela nós passamos a ter mais “humildade zoológica”, e consequentemente, passamosa ter um novo entendimento da vida. Mas para que isto ocorra é necessário que tenhamos uma plena conscientização da problemática ambiental, caracterizando esta como ter pleno conhecimento de algo e o seu processo dá-se internamente, reflectindo-se nas acções. Essa nova filosofia ecocêntrica e a conscientização fazem com que o ser humano passe a se preocupar com suas acções entendendo que ele faz parte na natureza. Não é o “dono da Natureza”, passa a compreender que a Natureza não está ali para servi-lo, mas para que ele possa sobreviver em harmonia com os demais seres. Percebendo isso, o ser humano passará a se preocupar com suas acções, passará a ter acções coerentes em relação à Natureza e mesmo as suas acções inter sociais passam a ser direccionadas à causa da preservação da vida global. Então, estará ele desenvolvendo cada vez mais uma “visão holística” do mundo, ou seja uma visão global. Essa nova consciência e visão global trazem a necessidade de desenvolver uma nova linha de conduta ética com a Natureza, formando uma nova interligação ética: homem - natureza. 2.Factores Ecológicos Todos os seres vivos sofrem acções de vários factores do meio ambiente em que vivem. Pode- se definir factor ecológico como todo elemento do meio capaz de agir directamente sobre os seres vivos, pelo menos em uma fase do seu ciclo. Ou ainda, pode-se definir factor ecológico como o conjunto de fatores biológicos (bióticos) e físicos (abióticos), de um determinado ambiente, que atuam sobre o desenvolvimento de uma comunidade. Os factores ecológicos podem subdividir-se em: Bióticos: relações entre os seres vivos; Abióticos: condições físicas do ambiente. 2.1.Factores Ecológicos Bióticos mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia São todos os organismos vivos presentes no ecossistema e suas relações. Podem ser classificados em: Produtores, consumidores e decompositores. Para satisfazer suas necessidades de alimentação, protecção, transporte e reprodução os seres vivos associam-se em outros seres vivos da mesma espécie ou espécie diferente, surgindo assim as relações ecológicas. Portanto, são relações que os seres vivos estabelecem entre si. Essas relações podem ser: Intra-especifica – ocorre entre organismos de uma mesma espécie. Inter-especifica – ocorre entre organismos de espécies diferentes. Harmónica – relação em que nenhum dos organismos é prejudicado Desarmónica – relação em que pelo menos um dos organismos é prejudicado. Exemplos de algumas relações ecológicas: Relações Intra-específicas Harmónicas: Sociedade: indivíduos da mesma espécie, mantendo-se anatomicamente separados, e que cooperam entre si por meio de divisão de trabalho. Geralmente, a morfologia corporal está relacionada à actividade que exercem. Ex: Homens, abelhas, insectos, gorilas, formigas, peixes, etc. Colónia: associação entre indivíduos da mesma espécie anatomicamente unidos entre si. Estes podem se apresentar semelhantes (colónias isomorfas), ou com diferenciação corporal de acordo com a actividade que desempenham (polimorfas). Ex: determinadas algas (1º exemplo) e caravela portuguesa (2º exemplo), corais, etc.; Relações Intra-específicas Desarmónicas: Canibalismo: acto no qual um animal mata e devora outro da mesma espécie. Ex: ocorre dentre outras populações, nas de aranhas, ratos, peixes, etc. Observações: Raro; Ocorre em superpopulações quando há falta de alimento; mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Em algumas espécies é comum a fêmea devorar o macho após a fecundação (Aranhas). Competição: ocorre em praticamente todas as populações em que os indivíduos disputam recursos não disponíveis em quantidade suficiente no ecossistema, como o alimento, parceiros sexuais e territórios, etc. Observações: Freqüente; Ocorre sempre que há sobreposição de nichos ecológicos; Fator de seleção natural e de limitação da população. Relações Inter-específicas Harmónicas: Mutualismo: indivíduos de espécies diferentes que se encontram intimamente associados, criando vínculo de dependência. Ambos se beneficiam. Ex: líquens (fungo + cianobactérias), cupim e protozoário que digere a celulose em seu organismo, etc. Protocooperação: indivíduos que cooperam entre si, mas não são dependentes um do outro para sobreviverem. Ex: relação que ocorre entre as ave - palito e os crocodilos, pássaros que se alimentam de carrapato bovino, etc. Inquilinismo: uma espécie usa a outra como abrigo, sendo que somente ela se beneficia, mas sem causar prejuízos à outra. Exemplo: orquídeas e bromélias associadas a árvores de grande porte. Comensalismo: assim como no inquilinismo, apenas uma espécie se beneficia, mas sem causar prejuízos à outra. A associação ocorre em busca de alimento. Ex: é o caso das hienas que se aproveitam dos restos das caraças deixadas pelos leões. Forésia: Transporte de um ser, seus ovos ou sementes por outro ser vivo. Exemplos: pólen x insectos e aves, sementes x aves e mamíferos. Observações: Polinização. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Relações Inter-específicas Desarmónicas: Amensalismo: Os indivíduos de uma população secretam substâncias que inibem o desenvolvimento de indivíduos de outra espécie. Ex: liberação de antibióticos por determinados fungos, causando a morte de certas bactérias, eucalipto e gramíneas. Observações: Esta relação é mais comum entre vegetais, fungos e bactérias. Predatismo: um indivíduo mata outro de espécie diferente para se alimentar. Quando a planta é o alimento fala-se em herbivorismo. Ex: serpente e rato, pássaro e semente, mamífero carnívoro e mamífero herbívoro, etc. Observações: Frequente; Fator de seleção natural e equilíbrio da população de presas; Aplicado no controle biológico. Parasitismo: o parasita retira, do corpo do hospedeiro, nutrientes para garantir a sua sobrevivência, debilitando-o. Ex: lombriga e ser humano, carrapato e cachorro, etc. Observações: Freqüente; Aplicado no controle biológico (parasita x praga); Endoparasita (interno, ex.: ameba) e ectoparasita (externo, ex.: piolho). Competição: duas ou mais populações de espécies diferentes apresentam nichos ecológicos semelhantes e disputam o mesmo recurso do meio quando ele não é suficiente para todos. Ex: território, presas, etc. 2.2.Factores Ecológicos Abióticos Em Ecologia entende-se por factores abióticos como sendo todas as influências que os seres vivos possam receber em um ecossistema, derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico- mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia químicos do meio ambiente. Resumindo, são componentes não vivos que influenciam a vida dos seres vivos presentes no ecossistema. Através dos factores abióticos os seres vivos fazem adaptações para o seu desenvolvimento. Esses factores variam de local para local o que determina uma grande variedade de ambientes. Exemplos de alguns factores abióticos: Temperatura, água, luz, nutrientes, humidade, etc. Temperatura – é um factor abiótico de grande importânciapara os seres vivos e influencia no metabolismo, na fotossíntese, no desenvolvimento, na actividade sexual e na fecundidade. Divide os seres vivos em alguns grupos como: Estenotérmicos – são organismos que não toleram grandes variações térmicas. Ex: lagartixa Euritérmicos – são organismos capazes de tolerar grandes variações térmicas. Ex: lobo, Homem, etc. De acordo com a temperatura corporal: Homeotérmicos – seres que possuem temperatura corporal constante. Ex: aves e mamíferos Pecilotérmicos – seres que possuem temperatura corporal variável. Ex: répteis, anfíbios e peixes. Para cada ser vivo existe um preferendo térmico (PT). Temperaturas fora do PT determinam a ocorrência de alguns fenómenos tais como: Migração – os animais percorrem distâncias variadas a procura de ambientes propícios para a reprodução, com melhores condições climáticas e presença de alimentos. Ex: flamingos, cegonha negra, andorinhas, etc. Hibernação – os animais diminuem suas actividades vitais, devido ao frio. Ex: morcegos e ursos. Estivação – neste fenómeno algumas espécies diminuem suas actividades vitais, devido ao calor. Ex: Os quelónios, caracóis, crocodilos, etc. Adaptações Que Permitem Aos Animais Resistir Às Condições De Temperatura: Quantidade de gordura; Tamanho e densidade dos pêlos; Tamanho das orelhas e focinho; mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Alteração de aspecto nas plantas: o Algumas árvores perdem a folhagem na estação desfavorável. Ex: Freixos e carvalhos. o Algumas plantas perdem o caule e até a raíz – sobrevivem sob a forma de sementes. Ex: Papoila, lírios. REGIÕES FRIAS Pêlos mais densos e compridos – raposas e urso polar; Grande teor de gordura – pinguins; Extremidades mais curtas (focinho, orelhas). Estas características fazem com que a perda de calor seja mínima, permitindo assim a sobrevivência. REGIÕES QUENTES Pêlos menos densos e mais curtos; Menos gordura; Maior superfície corporal em contacto com o exterior. Estas características facilitam a perda de calor para o meio e evitam o sobre-aquecimento. Água – a água é fundamental importância a todos seres vivos e essencial a vida. Entra na composição das células de todo ser vivo, está presente em todos os processos metabólicos, é o solvente universal, tem papel fundamental na temperatura corporal dos homeotérmicos, na regulação do clima do planeta e na distribuição dos seres vivos na biosfera. As sementes têm em torno de 3 a 5 % de água, o homem 65%, as medusas 99%, etc. Os seres vivos são classificados, em função da água em: Hidrófilos – seres que vivem permanentemente na água. Ex: peixes. Higrófitos – seres que só vivem em ambientes húmidos. Ex: anfíbios Mesófilos – seres que vivem em áreas mais ou menos húmidas. Xerófilos – seres que vivem em ambientes secos. Ex: mamíferos do deserto, cactos. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Luz – é um importante factor biótico fundamental no processo fotossintético, responsável pela produtividade nos ecossistemas, Influencia nas variações da actividade diária e sazonal de alguns animais; na pigmentação da pele, regula a actividade motora dos animais e orienta o movimento dos vegetais (heliotropismo). Divide os seres vivos em alguns grupos como: Eurifóticos – são seres que suportam grandes variações de luz. Estenofóticos – são seres que não suportam grandes variações de luz. Nutrientes – necessários para o crescimento e reprodução dos seres vivos, são eles os elementos químicos e sais dissolvidos. Seu suprimento na biosfera se mantém mediante o movimento dentro dos ciclos biogeoquímicos. Podem se tornar factor limitante por falta ou excesso no meio. Constituem, juntamente com outras características do solo (PH, humidade), os factores edáficos. Os nutrientes podem ser: o Micronutrientes – são necessários em quantidades extremamente pequenas. Ex: Molibdénio, Sódio, Silício, Alumínio, Níquel, Cobalto, Cloro, Zinco, Ferro, Manganês, Cobre, Boro, etc. o Macronutrientes – são componentes fundamentais para os organismos. Ex: Proteínas, carbohidratos, lípidos, Nitrogénio, Fósforo, Magnésio, Cálcio, Potássio e Enxofre. 2.3.Factores Limitantes Para cada um dos factores ecológicos, os seres vivos têm limites de tolerância dentro dos quais podem sobreviver. Factor limitante é qualquer agente que torne difícil a sobrevivência de uma espécie. O mesmo se aplica para os factores bióticos quando estes passam a limitar o desenvolvimento dos seres vivos. 2.3.1.Valência ecológica – dá-se o nome de valência ecológica de uma espécie, a capacidade que ela tem de povoar ambientes diferentes caracterizados por grandes variações dos factores ecológicos. Em função da valência ecológica as espécies são divididas em: mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Euriécia – espécie de grande valência ecológica, têm consequentemente ampla distribuição. Podem explorar diferentes habitats e por isso são chamadas também euritópicas. Exemplo: Formigas, moscas, barata, etc. Estenoécia – espécie de pequena valência ecológica, suportando pequena variação de factores ecológicos e restrita a determinados ambientes ou habitats. São denominadas de espécies estenotópicas. Exemplo: Jararaca -ilhoa, só é encontrada em uma ilha do litoral sudeste, entre São Paulo e Paraná. 2.3.2.Lei do mínimo (Lei de Liebig, 1840) Esta lei foi proposta pelo Biólogo Alemão Justus Liebig ainda no séc. XIX. Foi por volta de 1840 que Liebig anuncia a “Lei do mínimo”, a partir dos estudos realizado dos efeitos dos vários factores no crescimento das plantas. A lei de Liebig afirma que: “sob condições de estado constante, o nutriente presente em menor quantidade (concentração próxima á mínima necessária) tende a ter efeito limitante sobre a planta”. Ex: Quando as plantas consomem o Boro, elemento pouco disponível no solo, seu crescimento fica limitado, mesmo que sejam fornecidos em outros elementos químicos em abundância. 2.3.3.Lei da tolerância (Lei de Shelford, 1911) A lei de tolerância foi expressa pelo cientista inglês Shelford em 1911, quando estudava a reprodução das Cicindelas (Coleoptera). Este segundo conceito amplia a ampliação da lei do mínimo, de Liebig. Pois para Shelford, cada ser vivo apresenta em função dos diversos factores ecológicos, limites de tolerância, entre os quais situa-se seu óptimo ecológico. Portanto os organismos apresentam um mínimo e um máximo ecológicos que representam os limites de tolerância. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com Unidade I: Introdução ao estudo da EGH Unidade II: Factores Ambientais __________________________________________________________________________________ Elaborado por: ANCHA J. A. UAZIR/2016 ancha.ali.uazir@gmail.com 2ºano-Biologia Segundo Shelford, um factor de tolerância pode existir não só por causa de uma insuficiência de algum material (Lei de Liebig), como também por excesso como no caso de factores como água, luz e temperatura. Em sua lei de tolerância, Shelford, ressalta que há limites dentro dos quais as diversas plantas como também animais podem existir. Quando mais ampla for a faixa de tolerância de um organismo a um dado factor, mais probabilidade ele tem de sobreviver as variações ambientais relacionadas a essefactor. Alguns animais têm uma faixa de tolerância muito estreita: para os peixes, põe exemplo, uma variação de poucos graus na temperatura da água, pode eliminar a população inteira. Em termos gerais, quanto mais ampla for a faixa de tolerância de um organismo aos factores do meio, mais ampla será a sua distribuição. 2.4. Princípios subsidiários da lei de tolerância Alguns princípios subsidiários da lei da tolerância podem ser enunciados da seguinte forma: Os organismos podem ter uma amplitude larga de tolerância para um factor e uma amplitude estreita para outro. Os organismos com amplitudes de tolerância largas para todos os factores são aqueles que têm mais possibilidade de se encontrarem mais amplamente distribuídos . Quando as condições não são óptimas para uma dada espécie relativamente a um factor ecológico, os limites de tolerância podem ser reduzidos relativamente a outros factores . Para uma espécie, o limite de tolerância de diversos factores são variáveis. Um factor ecológico pode interferir sobre outro factor ecológico. Ex: Penman (1956) – Quando o Nitrogénio do solo é limitante, a resistência da planta a seca diminui. É necessário mais água para evitar que a planta murche com níveis baixos de Nitrogénio. mailto:ancha.ali.uazir@gmail.com
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