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O que é Ecologia? A Ecologia é a ciência que estuda a interação entre os seres vivos e o ambiente em que vivem. O termo "ecologia" foi utilizado pela primeira vez em 1866, na obra "Morfologia Geral do Organismo", pelo biólogo alemão Ernst Haeckel. A palavra Ecologia vem do grego, onde Oikos significa "casa" e Logos significa "estudo". Dessa forma, a ecologia é o estudo da casa, ou seja, do ambiente e das inter-relações dos organismos no meio físico. A ecologia pode ser considerada uma das ciências mais complexas e amplas, pois para compreender o funcionamento da natureza, ela envolve o estudo de diferentes campos de estudo, como evolução, genética, citologia, anatomia e fisiologia. Níveis de organização COLÉGIO MILITAR DO ESTADO DO TOCANTINS – Doutor José Aluísio da Silva Luz Av. Goiás, 626 - Setor Coimbra Araguaína – To / CEP 77.826.562 Tel.: 63.3412-3120 e-mail: cpmaraguaina@ue.seduc.to.gov.br APOSTILA ECOLOGIA BUSCA ATIVA Átomos -> Moléculas -> Células -> Tecido -> Órgão -> Sistemas -> Organismos -> População -> Comunidade -> Ecossistema -> Biosfera. Longo, né? Mas de extrema importância para entendermos tudo correto. Entretanto, por se tratar da relação dos seres vivos entre si e com o meio, o estudo na ecologia começa a partir de população até biosfera. Os outros anteriores são estudados em diferentes assuntos da Biologia. Ao estudar ecologia é importante saber que ela se divide em níveis de organização, que se dividem em população, comunidade, ecossistemas e biosfera. População A população representa o conjunto de organismos da mesma espécie que vivem juntos e apresentam maiores chances de reprodução entre si. Inicialmente, essa organização era utilizada apenas para grupos humanos, depois foi ampliado para qualquer grupo de organismos. As espécies, por sua vez, são os organismos com características genéticas semelhantes. Com isso, o cruzamento de indivíduos da mesma espécie gera descendentes férteis. Exemplos: caranguejos, ursos, pau-brasil, etc; Comunidade A comunidade representa o conjunto das populações que vivem numa mesma região, no qual vivem em determinado local, com condições ambientais específicas e interagindo entre si. Também chamado de comunidade biológica, biocenose ou biótopo. Como exemplo de comunidades pode ser citado as aves, insetos e plantas de uma região. Ecossistemas O ecossistema é o conjunto de comunidades que interagem entre si e com o ambiente. Ele é formado pela interação de biocenoses e biótopos. A reunião de diferentes ecossistemas é conhecido como bioma e nele estão reunidas características próprias de diversidade biológica e condições ambientais. https://www.todamateria.com.br/ecossistema/ Alguns exemplos de biomas brasileiros são: a Mata Atlântica, o Cerrado e a Amazônia. Biosfera A biosfera é o nível mais amplo, pois ele corresponde ao conjunto de todos os ecossistemas das diferentes regiões do planeta, ou seja, o local onde estão todos os seres vivos. É a reunião de toda a biodiversidade existente na Terra. A biodiversidade, por sua vez, significa a variedade de vida existente, englobando toda a riqueza das espécies. Conceitos básicos da ecologia Para melhor compreensão do mundo vivo, além dos níveis de organização, a ecologia moderna abrange diversos conceitos que são fundamentais. Conheça a seguir o seguir as definições dos principais conceitos que a ecologia estuda. Espécie É o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. Ex.: Homo sapiens. Habitat O habitat é o ambiente físico em que vivem determinadas espécies. As condições do ambiente dependem de fatores abióticos que afetam diretamente os seres vivos presentes. Alguns exemplos são: o habitat do leão, as savanas e, o habitat do tatu, as florestas. Nicho ecológico O Nicho Ecológico representa os hábitos e o modo de vida dos animais que representam seu nicho. Por exemplo: no grupo dos leões são as leoas que caçam e cuidam dos filhotes, enquanto os machos defendem de invasores. Fatores bióticos e abióticos Os fatores bióticos e abióticos são os seres vivos e não vivos de um ecossistema e são interdependentes. Os seres vivos representam os componentes bióticos, como as plantas, animais e bactérias. Já o conjunto de componentes físicos e químicos do meio, tais como umidade, temperatura e luminosidade são os componentes abióticos. Relações ecológicas As relações ecológicas são as interações que ocorrem entre os seres vivos dentro dos ecossistemas. Elas podem ser entre indivíduos da mesma espécie (intraespecífica) ou entre espécies diferentes (interespecíficas). E também podem ser benéficas (positivas) ou prejudiciais (negativas) para as partes envolvidas. Ciclos biogeoquímicos Os ciclos biogeoquímicos representam o processo realizado entre energia e a matéria, que por sua vez se movimentam pelo ambiente de forma cíclica, fazendo assim a ciclagem dos nutrientes essenciais à manutenção da vida. Alguns exemplos dos ciclos biogeoquímicos são: ciclo do carbono, do nitrogênio, do oxigênio e da água. https://www.todamateria.com.br/biomas-brasileiros/ https://www.todamateria.com.br/biosfera/ https://www.todamateria.com.br/biodiversidade/ https://www.todamateria.com.br/habitat/ https://www.todamateria.com.br/nicho-ecologico/ https://www.todamateria.com.br/fatores-bioticos-e-abioticos/ https://www.todamateria.com.br/relacoes-ecologicas/ https://www.todamateria.com.br/ciclos-biogeoquimicos/ Biomassa Quantidade de matéria orgânica de um grupo de organismos em um local específico. Espécie invasora Espécie que se mantém fora do seu local natural de origem. Biótopo É a área onde uma comunidade vive. Equilíbrio Ecológico Os seres vivos de forma geral tendem a manter-se em equilíbrio ecológico quando são entregues a natureza. Com basicamente o “ciclo da vida”. Bioma É um espaço geográfico no qual o que o caracteriza são seus fatores climáticos, solo, altitude e outros fatores. Ecótono É a região de transição entre duas comunidades ou entre dois ecossistemas. Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande número de espécies e, por conseguinte, grande número de nichos ecológicos. Cadeia alimentar A cadeia alimentar representa as relações alimentares entre os organismos da biota. É através dos níveis tróficos da cadeia alimentar que é realizado o fluxo contínuo de energia e matéria. Produtores São algas e plantas que por serem fotossintetizantes, produzem seu próprio alimento. Consumidores São aqueles animais que se alimentam de seres produtores ou de outros consumidores. Podem ser classificados em primários, secundários, terciários e assim por diante de acordo com sua posição na cadeia alimentar. Decompositores Estão sempre no final de cada cadeia alimentar. São seres (maioria bactérias e fungos) que ajudam na decomposição de outros seres vivos. Eles são extremamente importantes para a nossa sobrevivência no planeta. Teia alimentar É o conjunto de cadeias alimentares que se interligam de uma forma ou de outra. Ciclos biogeoquímicos É o ciclo da matéria e da energia. Mostram todo o processo desses dois que entram e saem do ambiente de forma a continuar com a vida dos seres vivos. Os principais são: ciclo do carbono, da água, do nitrogênio e do oxigênio. Pirâmide Ecológica É uma representação gráfica de como é passada a energia e matéria de ser vivo para ser vivo. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/especies-invasoras.htm https://www.todamateria.com.br/cadeia-alimentar/ Fluxo de matéria e/ou energia Fluxo de matéria e/ou energia, o "caminho" percorrido pela matéria, também chamada de biomassa, ou pela energia ao longo de um ecossistema. Trata-se de um processo fundamental para o funcionamento e a manutençãode um ecossistema, podendo ser representado como uma pirâmide chamada de pirâmide trófica ou pirâmide ecológica. A pirâmide ecológica é, portanto, um modelo didático usado na Ecologia para esquematizar o fluxo de matéria e energia presente em um ambiente, com base nas relações ecológicas existentes entre os seres vivos que ali habitam. Cadeia Alimentar Para compreender o conceito de fluxo de energia, ou de biomassa, é importante entender como estão dispostos os organismos em um ecossistema, bem como as relações estabelecidas entre eles, pois é através dessa relação que a energia e a matéria são deslocadas no ecossistema. Entende-se por ecossistema o conjunto de fatores bióticos (seres vivos) e abióticos (clima, água, nutrientes no solo, luminosidade, etc) que se interagem em uma determinada localidade ou região. Pode ser entendido também como o conjunto de comunidades existentes em uma região junto com os fatores ambientais e climáticos disponíveis. Uma característica fundamental de um ecossistema é a relação estável entre o espaço físico, o fluxo de energia e os fatores bióticos e abióticos. Com isso, nem todo sistema biológico pode ser chamado de ecossistema, caso não seja autossuficiente e não possua autorregulação. Os seres vivos que compartilham o mesmo ecossistema podem se relacionar através de relações ecológicas que podem ser harmônicas, quando há o benefício de pelo menos um dos integrantes sem o prejuízo do outro, ou desarmônicas, quando há o prejuízo de pelo menos um dos integrantes que se relacionam. Dentre as relações desarmônicas já conhecidas, o predatismo e a herbivoria estão diretamente relacionadas com o conceito de fluxo de matéria e energia. O predatismo é a relação ecológica em que um animal consome outro animal para fins alimentares e de sobrevivência. Já a herbivoria, é o consumo de plantas e vegetais por outros animais, estes herbívoros, também para se alimentar e sobreviver. Dessa forma, a matéria consumida pelos organismos e a energia gerada estão diretamente relacionadas com esse tipo de relação e, portanto, as relações ecológicas estão relacionadas com o fluxo de energia. Outro conceito importante para auxiliar a compreender a complexidade do fluxo de matéria em um ecossistema, que também está relacionado com as relações desarmônicas já citadas, é o conceito de Cadeia Alimentar. A cadeia alimentar é um modelo didático que visa organizar e exemplificar o percurso de matéria orgânica dentro de um ecossistema através das relações de herbivoria ou predatismo existentes entre os integrantes desse ecossistema. Dentro de uma cadeia alimentar, os organismos que a constituem e que se relacionam estão dispostos em níveis chamados de níveis tróficos. Cada nível trófico apresenta um animal, ou um conjunto de animais, que compartilham, nutricionalmente, o mesmo nicho ecológico, possuindo, assim, os mesmos hábitos alimentares. https://querobolsa.com.br/enem/biologia/ecologia https://querobolsa.com.br/enem/biologia/ecossistema https://querobolsa.com.br/enem/biologia/relacoes-ecologicas https://querobolsa.com.br/enem/biologia/relacoes-ecologicas https://querobolsa.com.br/enem/biologia/cadeia-alimentar Os níveis tróficos podem ser divididos em: • Produtores: Organismos autótrofos que produzem o próprio alimento. Em termos energéticos, são os organismos que convertem a energia química inorgânica ou luminosa em energia bioquímica; • Consumidores: Organismos heterótrofos que consomem a energia e a biomassa presente no nível trófico abaixo do que se encontram. São, portanto, organismos que consomem outros organismos e podem ocupar diferentes níveis tróficos. Por exemplo, os consumidores primários se alimentam dos produtores através da relação de herbivoria; os consumidores secundários se alimentam dos consumidores primários; os consumidores terciários se alimentam dos consumidores secundários através de relações de predatismo. • Decompositores: O último nível trófico é composto pelos organismos que se alimentam de matéria morta e em decomposição São organismos que se alimentam dos restos mortais ou alimentares dos demais níveis tróficos. Dentro desse nível estão os fungos, algumas bactérias e alguns protozoários. Exemplo de uma Cadeia Alimentar. Fluxo de Energia A energia presente em um ecossistema caminha entre os diversos níveis tróficos com base na alimentação dos organismos, que tem como objetivo principal adquirir energia para ser armazenada e utilizada nos diversos processos metabólicos. Dessa forma, o fluxo de energia em um ecossistema inicia-se com os produtores, que conseguem converter a energia luminosa, através da fotossíntese, ou inorgânica, através da quimiossíntese, em energia bioquímica, que o organismo utilizará para o seu desenvolvimento e sobrevivência. Conforme o nível trófico vai se elevando ao longo da cadeia, a energia do sistema tende a diminuir, ao passo que um organismo se alimenta de outro. Parte dessa energia é perdida na forma de calor ou utilizada para os seus próprios processos metabólicos. Portanto, a energia dentro de uma cadeia alimentar tende a diminuir de um nível trófico para outro. Pirâmide Ecológica As pirâmides ecológicas são representações gráficas das interações tróficas entre as espécies em uma comunidade. Elas representam o fluxo de energia e matéria entre os níveis tróficos, no decorrer da cadeia alimentar. Na base da pirâmide estão os produtores, seguidos dos herbívoros e carnívoros. No nível mais alto da pirâmide estão os seres que ocupam o topo da cadeia alimentar. As pirâmides ecológicas podem ser de três tipos: número, biomassa e energia. A pirâmide ecológica de energia, dessa forma, apresentará um único arranjo, com a base sempre maior que os demais níveis, sempre expressa em cal/m².ano (calorias por metro quadrado ao ano) ou ainda kcal/m².ano (quilocalorias por metro quadrado ao ano). https://querobolsa.com.br/enem/biologia/fungos https://querobolsa.com.br/enem/biologia/bacteria https://querobolsa.com.br/enem/biologia/protozoarios https://querobolsa.com.br/enem/biologia/fotossintese https://querobolsa.com.br/enem/biologia/quimiossintese Pirâmide de Energia. Os decompositores geralmente não são considerados nas pirâmides ecológicas, pois isto dificultaria o entendimento didático do esquema, uma vez que todos os organismos estão submetidos a ação dos decompositores. Ainda assim, em algumas pirâmides, os decompositores são representados como um bloco à parte, o qual está presente em todos os níveis tróficos. Pirâmide de Energia considerando os decompositores. Pirâmide de biomassa O fluxo de matéria, ou biomassa, está diretamente relacionado com o fluxo de energia em um ecossistema, isso porque ao se alimentar para adquirir energia e outros compostos, o organismo ingere uma quantidade de biomassa pertencente ao organismo que ele consumiu. Dessa forma, a quantidade de matéria consumida em um determinado nível trófico pode ser esquematizada em uma pirâmide de biomassa, geralmente expressa em g/m² (gramas por metro quadrado). De forma mais comum, em um ecossistema, a quantidade de biomassa ou matéria pertencente ao nível trófico dos produtores é maior e, à medida que se avança para os níveis tróficos posteriores, a quantidade de matéria tende a diminuir. Por exemplo, a quantidade de vegetais em um determinado bioma é maior em biomassa que a quantidade de gafanhotos que se alimentam desses vegetais. A quantidade de gafanhotos, por sua vez, é maior que a quantidade de pássaros que se alimentam deles. Com isso, a pirâmide de matéria é comumente representada com a base maior que o topo. Pirâmide de matéria ou biomassa. Em alguns casos, entretanto, a pirâmide de biomassa terá a base menor que os níveis subsequentes. Isso ocorre quando os produtores, embora ocupem uma área extensa, possuem biomassa bem pequena, como nos biomas marinhos, em que os produtorespodem ser espécies de fitoplânctons que possuem massa (em gramas) pequena, muito embora ocupem uma extensa área (m²) do território. Exemplo de uma pirâmide de biomassa de uma cadeia alimentar de ambientes marinhos com o fitoplâncton ocupando a posição de produtor, zooplâncton ocupando a posição de consumidor primário e peixes ocupando a posição de consumidores secundários e terciários. Uma desvantagem da pirâmide de biomassa é que ela não considera o tempo de produção dessa biomassa e, dessa forma, não mostra a velocidade com que a matéria é produzida. No exemplo da cadeia alimentar que tem fitoplânctons como produtores, à primeira vista, parece que o ecossistema não está em equilíbrio, já que a quantidade de matéria pertencente aos produtores é menor que a quantidade de matéria dos demais níveis tróficos, porém, o fitoplâncton tem uma taxa de reprodução elevada, se dividindo rapidamente e aumentando a biomassa em um curto período de tempo e com uma velocidade elevada, por isso, conseguem ser os produtores da maioria das cadeias alimentares de ambientes aquáticos. Pirâmide de número Na pirâmide ecológica de número, cada nível trófico visa representar a quantidade de organismos pertencentes àquela posição. Portanto, esse tipo de pirâmide pode apresentar diversos arranjos, principalmente quando se analisa pequenos ecossistemas. Normalmente, a pirâmide de número apresenta bases maiores que o topo, mostrando, geralmente, que a quantidade de produtores em um ecossistema é maior que a quantidade de consumidores primários, que, por sua vez, é maior que a quantidade de consumidores secundários - formando, assim, o arranjo normal de um pirâmide com a base maior que o topo. Pirâmide ecológica de número. Em alguns casos, como em pequenos ecossistemas, o arranjo da pirâmide pode mudar. Por exemplo: uma cadeia alimentar composta por uma única árvore produtora, que serve de alimento para vários insetos, que, por sua vez, servem de alimento para pássaros: a base da pirâmide será menor que os demais níveis. Pirâmide ecológica de número em um ecossistema composto por uma árvore, insetos como consumidores primários, pássaros menores como consumidores secundários e pássaros maiores como consumidores secundários. No caso de uma cadeia alimentar contendo espécies de parasitas, a pirâmide terá outra conformação, esta chamada de pirâmide invertida. Considerando o exemplo de uma árvore produtora, da qual se alimentam uma maior quantidade de insetos: se, nesses insetos, houver a incidência de parasitas, como algumas bactérias, a quantidade desses parasitas será maior que a população de insetos presentes na cadeia. Dessa forma, a pirâmide, nesse caso específico, terá a base menor que o topo. Pirâmide ecológica de número invertida em um ecossistema composto por uma árvore, insetos como consumidores primários e parasitas como consumidores secundários. https://querobolsa.com.br/enem/biologia/parasitas A desvantagem da pirâmide ecológica de número é a sua simplicidade. Ela desconsidera o tamanho do indivíduo presente em cada nível trófico, bem como não apresenta a quantidade de biomassa ou matéria orgânica que é deslocada de um nível para outro. Todas essas informações precisam ser fornecidas e não estão incluídas no desenho esquemático da pirâmide de número. Biomas Brasileiros São seis os grandes biomas brasileiros (continentais). Os biomas são conjuntos de ecossistemas (vegetal e animal) com uma diversidade biológica própria. Segundo o IBGE, no Brasil há seis tipos de biomas continentais e um bioma marinho ou aquático. Quais são os biomas terrestres brasileiros, então? • Amazônia • Cerrado • Caatinga • Mata Atlântica • Pantanal • Pampa Mapa de Biomas do Brasil Observe no mapa onde estão localizados os biomas terrestres brasileiros. Biomas Terrestres do Brasil Por suas dimensões continentais, o país abriga biomas tão distintos entre si como florestas tropicais até a vegetação cerrada. Bioma Amazônia Bioma Amazônia: rios, mata fechada e uma diversidade biológica insuperável Considerado o maior Bioma brasileiro e a maior reserva de diversidade biológica do mundo, o bioma Amazônia corresponde a quase metade do território nacional. Abrange os estados brasileiros do: Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Roraima; parte de Rondônia, Mato Grosso, Maranhão e Tocantins. O clima dessa região é quente e úmido e sua densa vegetação é caracterizada pela floresta amazônica com árvores de grande porte. Bioma Cerrado O cerrado brasileiro só perde para a Amazônia em termos de diversidade natural O Cerrado é considerado o segundo maior bioma do Brasil em extensão. Ele abrange os estados do: Maranhão, Distrito Federal, Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Tocantins. Além disso, ocupa uma pequena área de outros seis estados. O clima predominante no cerrado é tropical sazonal, com períodos de chuvas e de secas. Já a sua vegetação, é caracterizada por árvores de troncos retorcidos, gramíneas e arbustos. Em geral, as árvores são de pequeno porte e esparsas. https://www.todamateria.com.br/amazonia/ https://www.todamateria.com.br/floresta-amazonica/ https://www.todamateria.com.br/floresta-amazonica/ https://www.todamateria.com.br/cerrado/ Bioma Caatinga O Xique-xique é um cacto típico da caatinga nordestina A Caatinga ocupa grande parte da região nordeste do país. Ela abrange os estados do: Ceará, Bahia, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Alagoas e Sergipe. Além disso, há presença desse tipo de bioma em pequenas partes dos estados do Maranhão e de Minas Gerais. Típico do clima semi-árido, localizado no sertão nordestino, a caatinga apresenta uma vegetação arbustiva de médio porte, com galhos retorcidos e folhas adaptadas para os períodos de secas. Os cactus são característicos da Caatinga. Bioma Mata Atlântica As cachoeiras e nascentes d'água fazem parte da paisagem das serras da Mata Atlântica A Mata Atlântica ocupa a faixa litorânea de norte à sul do país. Assim, ela engloba a totalidade de três estados brasileiros: Espírito Santo, Rio de Janeiro e Santa Catarina; grande parte do Paraná e pequenas porções de onze estados. O clima predominante é tropical-úmido com altas temperaturas e índice pluviométrico. A vegetação nesse bioma é marcada pela presença de árvores de grande e médio-porte formando uma floresta densa e fechada. https://www.todamateria.com.br/caatinga/ https://www.todamateria.com.br/sertao/ https://www.todamateria.com.br/mata-atlantica/ Bioma Pantanal O Jaburu é a árvore-símbolo do Pantanal O Bioma Pantanal, considerado o de menor extensão territorial do país, abrange dois estados brasileiros, a saber: Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. O clima predominante é tropical continental com altas temperaturas e chuvas, de verão chuvoso e inverno seco. A vegetação do pantanal é marcada pelas gramíneas, árvores de médio porte, plantas rasteiras e arbustos. O nome desse bioma remete às regiões alagadiças presentes, ou seja, os pântanos. Veja também: Animais do Pantanal Bioma Pampa O Pampa serve de pastagem natural para milhares de animais O Pampa é o único bioma exclusivamente brasileiro. Ele ocupa mais da metade do território do Rio Grande do Sul. O clima é subtropical com as quatro estações do ano bem definidas e sua vegetação é marcada pela presença de gramíneas, arbustos e árvores de pequeno porte. https://www.todamateria.com.br/pantanal/ https://www.todamateria.com.br/animais-do-pantanal/ https://www.todamateria.com.br/pampa/ Além disso, esse bioma é constituído de amplas áreas de pastagens, onde se desenvolvem grandes rebanhos. Veja também: Animais do Pampa Biomas aquáticos Os biomas aquáticos correspondem aos ambientes de água doce (lagos, rios, igarapés...) e salgada (mares e oceanos). Eles são tão ricos em diversidade de espécies quanto os terrestres e também precisamser conservados. A maior parte do nosso planeta, mais de 70%, é constituído por água salgada. O bioma marinho é classificado conforme a profundidade da água e das regiões iluminadas ou não pelos raios solares. Já os biomas de água doce abrangem os córregos, lagos, lagoas, geleiras, reservatórios subterrâneos e rios. Curiosidades • Juntos, os biomas da Amazônia e da Mata Atlântica ocupam 100% de oito estados brasileiros. • O Bioma Amazônia e o Bioma Pantanal ocupam juntos mais de metade do Brasil. • A maior planície inundável do mundo é o pantanal mato-grossense. • Atualmente, a Mata Atlântica corresponde a apenas 7% de sua área original. https://www.todamateria.com.br/animais-do-pampa/
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