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Conceitos da Ecologia Ecologia é a relação do ser com o ambiente em que vive: ou seja, suas relações de ecobioses (meio e seres) e de alelobioses (seres e seres). Espécie: ocorre por processos de especiação e difere-se do conceito de raça (artificial) População: conjunto de indivíduos de mesma espécie em um mesmo local e em mesmo tempo Comunidade ou biocenose: conjunto de populações, aumento na biodiversidade Ecossistema: conjunto de fatores bióticos (comunidades/biocenose) e de fatores abióticos (biótopo = lugar da vida) Bioma: conjunto de ecossistemas semelhantes, mas não iguais Biociclo: conjunto de biomas (talassociclo - marinho, limnociclo - continentais, epinociclo - terrestre) Biosfera: conjunto de biociclos, reúne condições para manifestação da vida Habitat: local onde vive, “endereço” - biótopo - conjunto de habitats Nicho Ecológico: papel que a espécie desempenha no ambiente, “profissão” = NICHO = HABITAT COMPETIÇÃO =NICHO ≠ HABITAT EQUIVALENTES ECOLÓGICOS Região Ecótone: transição entre ecossistemas ex: Manguezal (rica em biodiversidade) Ecologia das Populações Densidade Populacional: é a razão entre o número de indivíduos e a área/volume ocupado ΔD= (N+I) - (M+E) N = taxa de natalidade I = taxa de imigração M = taxa de mortalidade E = taxa de emigração * N e I contribuem positivamente * M e E contribuem negativamente Fatores densidade dependentes: são fatores que são influenciados conforme a população aumenta, como a competição, a predação e o parasitismo (aumentam quando a população aumenta) Fatores densidade independentes: não sofrem influência da densidade da população, como o clima e as catástrofes. Dinâmica das Populações Curva de potencial biótico: crescimento exponencial e geométrico, contando com recursos infinitos (crescimento inato). Com o tempo, cresceria mais e mais com maior velocidade Tamanho populacional máximo suportado pelo ambiente (ou carga biótica máxima): determinada pelo ambiente, a partir dela, a população fica quase que constante, oscilando, periodicamente, por fatores de resistência ambiental Curva de crescimento real, sigmóide (S), logística: é o que de fato ocorre. No início do crescimento, pela baixa densidade populacional, a curva acompanha o potencial biótico. No decorrer do tempo, com o aumento da densidade, a velocidade diminui (há mais competição por alimento, menos fecundidade, mais mortalidade. Resistência do meio: conjunto de obstáculos que interferem no potencial biótico Estabilidade: quando a taxa de natalidade se equilibra com a de mortalidade (potencial e resistência), velocidade nula e número de indivíduos constante PB > RM ΔD= + (reta crescente ΔD x t ) PB = RM ΔD = 0 (reta constante ΔD x t ) PB < RM ΔD = - (reta decrescente ΔD x t) Relações Ecológicas (ALELOBIOSES) Relações Harmônicas Intraespecíficas (homotípicas): Colônia (+/+) - seres de mesma espécie, unidos fisicamente entre si. Pode ser isomórfica (idênticos fisicamente e com mesma função - corais e bactérias) ou heteromórfica/heterotípica (não são idênticos/ não possuem mesma função - caravelas) ex: corais, esponjas, caravelas Sociedade (+/+) - seres de mesma espécie, não unidos fisicamente (alto nível de comunicação e de divisão do trabalho) ex: inseto himenópteros como abelhas e formigas (heteromorfa - diferentes, modificações morfológicas) e humanos (isomorfa) Relações Harmônicas Interespecíficas (heterotípicas): Mutualismo (+/+) - interdependência obrigatória ex: liquens (algas - material orgânico - e fungos - água, sais e proteção), Rhizobium e leguminosas, cupins e protozoários (digerem a celulose), bovinos e bactérias, micorrizas (vegetal e fungo para aumentar o contato na superfície da raiz) Protocooperação (+/+) - interdependência não obrigatória ex: pássaro palito e crocodilo, peixe palhaço e anêmona (restos alimentares e proteção), paguro e anêmona do mar (é sesil, ganha locomoção), ruminantes e pássaros anus Comensalismo (+/0) - espécie alimenta-se dos restos alimentares da outra, dar sem receber nada em troca ex: hienas e leões, peixe-agulha e pepino do mar Inquilinismo (+/0) - espécie utiliza a outra como abrigo e como proteção/suporte ex: EPIFITISMO - orquídeas e bromélias Relações Desarmônicas Intraespecíficas Competição Intraespecífica (-/- ou +/-) - questão interpretativa, disputa por sexo, por território, por alimento. Fundamental para a evolução Canibalismo (+/-) - indivíduo se alimenta de outro da mesma espécie ex: insetos e aracnídeos (louva-a-deus e aracnídeos - sexual) ratos - controle populacional Relações Desarmônicas Interespecíficas Competição Interespecífica (-/- ou +/-) - questão interpretativa, duas ou mais populações disputam por recursos insuficientes. Possuem mesmo habitat e mesmo nicho ecológico. São equivalente ecológicos quando possuírem nichos semelhantes e habitats diferentes Princípio de Gause ou da exclusão competitiva: não podem coexistir. Dessa forma, a seleção natural, por meio da competição, selecionará o mais adaptado, levando à extinção da outra. Predatismo (+/-) - espécie predadora mata e come outra espécie presa. Existe a coevolução que beneficia os predadores e as presas na caça e na fuga, por exemplo ex: sapo e inseto Controle biológico Herbivorismo (+/-) -tipo de predação em que uma espécie preda uma espécie vegetal, alimentando-se das suas partes vivas ex: lagarta e folha, gado e pasto -Camuflagem - esconde-se no meio em que vive para defesa ou para o ataque ex: bicho pau -Mimetismo - imitar um ser venenoso ou não palatável ex: coral falsa -Aposetismo - coloração de aviso de sua toxidade e impalatabilidade (preto, roxo, amarelo, vermelho, branco) Parasitismo (+/-) - parasita, retira recursos, causando prejuízos. Não causa a morte instantânea. Endoparasitas - interior do hospedeiro (bactérias, vírus, vermes) Ectoparasitas - exterior do hospedeiro (piolhos, pulgas) Hemiparasita - retira a seiva bruta da planta hospedeira (erva de passarinho) Holoparasita - retira a seiva elaborada da planta hospedeira (cipó chumbo) Amensalismo (0/-) - antibiose, uma espécie, inibidora, libera substâncias que impedem o crescimento populacional da outra Sinfilia/ Esclavagismo (+/- ou +/+) - indivíduos de uma espécie se beneficiam explorando as atividades de outra ex: seres humanos e abelhas. formigas e pulgões Biociclos e Biomas Biociclos - conjuntos de biomas com características semelhantes *Epinociclo - biomas terrestres *Talassociclo - biomas de águas oceânicas *Limnociclo - biomas de águas continentais Biosfera - conjuntos de biociclos Talassociclo (75% da nossa superfície - água salgada) Luminosidade - (zona eufótica - 0 a 80 metros - luz e fotossíntese; zona disfótica - 80 a 200 - menos luz e menos fotossíntese; zona afótica - 200 - sem luz, com decompositores, quimiossintetizantes, bioluminescência, animais detritívoros (alimentam-se de restos) Ressurgência - movimentação da água por sua densidade. Em uma época fria, a água superficial desce, trazendo a de baixo mais quente com muitos nutrientes que beneficiam os fitoplânctons, zooplânctons e, consequentemente, os peixes e a pesca. Plâncton - pequeno, carregados pela corrente, sem movimentação ativa. Fitoplâncton -algas microscópicas, produtores, fotossíntese. Zooplâncton - heterótrofos, nutrem-se do fito, são os microcrustáceos, larvas e pequenas medusas Nécton - nadam ativamente, cardumes de peixes, tubarões, moluscos Bentos - bem no fundo, sésseis ou rastejantes. Filtradores ou detritívoros, são os crustáceos, equinodermos, esponjas Limnociclo (Águas doces) Águas Lóticas (movimentadas) Águas Lênticas (lentas) Mais O2 Menos O2 Menos plâncton Mais plâncton Mais biodiversidade Menos biodiversidade Estenoalinos - não suportam grandes variações de salinidade Eurialinos - suportam grandes variações de salinidade Peixes dulcícolas - são hipertônicos em relação ao ambiente, absorvem água por osmose (água foge do hipo). Suas brânquias absorvem sais para equilibrar sua tonicidade. Eliminammuita urina muito diluída. No ambiente marinho, desidratará até morrer. Peixes marinhos - são hipotônicos em relação ao ambiente, perdem água por osmose. Suas brânquias eliminam sais. Eliminam pouca urina concentrada. No ambiente dulcícola, inchará e explodirá. Epinociclo Tundra - terra alta, extremo norte da AMN, da Europa e da Rússia. Gramíneas, musgos, líquens. Solo permafrost (pergelissomo), vegetais sofrem de seca fisiológica (água congelada). Charcos (solo descongelado). Rena, raposas, lobos Taiga - floresta de coníferas, boreal, Alasca, Sibéria, Canadá, sul da tundra, pinheiros aciculifoliadas, lancifoliadas (forma de agulha, lança), evita a perda de água e o acúmulo de neve. Alces, ursos. Floresta Temperada - moderada, decídua ou caducifólia (caem no outono), quatro estações definidas, solos férteis, chuvas boas. Javalis, veados, corujas. Floresta Tropical - trópicos, clima quente, alta pluviosidade, latifoliadas (folhas largas), perenifólias (não caem). Há epífitas e solo com húmus. Serpentes, sapos, insetos. Savanas - poucas árvores, Brasil, África, arbustos, árvores de pequeno porte, gramíneas. Elefantes, leão. Pradaria - campo, AMN - pradaria, AMS - pampa, gramíneas. Insetos, roedores. Deserto - África (Saara), Ásia (Gobi), gramíneas, cactos, arbustos. Roedores, répteis, insetos. Biomas Brasileiros Hotspots - grande biodiversidade e grande devastação: Cerrado e Mata Atlântica. Amazônia não é. Xeromorfia - plantas adaptadas ao semiárido, caules carnudos para água, folhas reduzidas, coriáceas, cera, raízes longas, espinhos como proteção (herbivoria) Biodiversidade brasileira e a instabilidade do quartenário (eras glaciais e interglaciais) Amazônia - maior bioma, 40% do território, altas temperaturas e alta pluviosidade. Floresta equatorial pluvial, ombrófila densa. Estende-se pelas Guianas, Venezuela, Equador, Bolívia e Peru. Possui a maior biodiversidade do mundo, bem como a maior bacia hidrográfica. Folhas perenes, latifoliadas, finas, transpiram à vontade, com menos cera e menos cutícula, com mais estômatos e lentos. Solo muito pobre e arenoso, com serapilheira. Muito biomassa e muita decomposição, húmus e serrapilheira. Possui três tipos de matas: terra firme (sem inundação e com as maiores árvores), várzea (beira de rios, com inundações periódicas) e igapó (rio de raízes, adaptadas à água). Odor é da decomposição anaeróbica. Seringueira, guaraná e castanha. Queimadas, desmatamentos, desertificação, expansão da fronteira agrícola, latifúndio monocultor, soja, látex, mineiração, agropecuária Mata Atlântica HOTSPOT - Mata Costeira, altíssima biodiversidade e degradação. Altas chuvas e temperatura. Floresta tropical do RN ao RS, possui 7% ainda intacta e ¾ da população do Brasil vive nela. Folhas perenes, com pouca cutícula e cera. Estômatos mais lentos, latifoliadas, epifitismo. Mico leão, onça, pau brasil, ipê. Deslizamentos (movimentos de massa), favelização das periferias, gentrificação (valorização de áreas e posterior exclusão), rochas cristalinas, mares de morros, serras mamelonares, vegetação paludosa (adaptada à circulação lenta) Amazônia e Mata são floresta Ombrófilas densas Caatinga - Tropical Semiárido, Mata Clara, mata branca, apresenta uma estação chuvosa (pouca ainda) de outubro a março e outra seca, perde suas folhas na seca. Semiárido, pequeno intervalo “inverno nordestino”, solo rico em húmus, fértil, sem água. Folhas pequenas, grossas (coriáceas, muita cera e cutícula, menos evapotranspiração). Folhas viram espinhos, estômatos rápidos, raízes profundas, caules com água, cactáceas, ventos fortes e seco, caducifólias, xeromorfismo, preá, lagartos, calangos. Solos rasos e pedregosos, intemperismo físico, irrigação, salinização, fruticultura. Cerrado HOTSPOT - Tropical Típico semi-úmido, savana brasileira, clima quente com estação seca no inverno e chuvosa no verão, solo ácido e pobre, Revolução Verde, calagem, escleromorfismo ou xeromorfismo, caules subterrâneos e raízes profundas, folhas coriáceas, casca espessa, esparsa, queimadas naturais, estômatos rápidos, troncos retorcidos, mais súber nos caules, mais pelos e tricomas (contra a dissecação e o fogo), pirotropófilos. Mata da Araucária - floresta ombrófila mista, desmatamento, madeireiras, chove ano todo, altas altitudes, RS, SC, PR, SP, MG, faz parte da Mata Atlântica, planaltos, gralha azul, celulose Pampa - planície, pradarias, gramíneas, pecuária do gado, deserto do Alegrete, cuesta do Haedo (arenização). Pantanal - biodiversidade, planície de inundação, pecuária extensiva, enche no verão, desmatamento, mineração, maior planície alagável do mundo, clima tropical típico Manguezal - ecótone entre terra e mar, muita biodiversidade, berço de muitas espécies, raízes escora, crustáceos, Amapá até SC, solo lodoso, raízes respiratórias (pneumatóforos), urbanização, carcinicultura - criação de camarão Mata Ciliar ou de galeria - proteção para o rio contra o assoreamento Mata dos Cocais - BABAÇU BURITI E CARNAÚBA, floresta de transição entre Caatinga, Amazônia e Cerrado. Biocombustíveis, alimentos e cosméticos. Muito úmida. Afetada pela diáspora gaúcha (arroz e soja). Matopiba - Maranhão, Tocantins, Piauí, Bahia RS - não tem mange, só até SC. Temos restinga, mais areia e gramíneas, menos biodiversidade. Problemas ambientais Alterações bióticas: Introdução de espécies exóticas - invasoras (fora de seu ambiente natural). Por não possuir um predador natural, leva vantagem na competição pelo habitat, prejudicando as teias e diminuindo a biodiversidade (pragas). Extinção de espécies - seleção natural ou ação antrópica, como desmatamento e queimadas. Alterações abióticas: Poluição Sonora Poluição Térmica - usinas elétricas, atômicas (resfriamento), afeta a disponibilidade de O2 (diminuindo-a). Poluição Atmosférica: Camada de ozônio: CFCs (Protocolo de Montreal). CO: queima incompleta de hidrocarbonetos, tóxico, inodoro, ligação estável com a hemoglobina. Efeito estufa: natural, intensificado pelo homem com a liberação de CO2, CH4, implica o aquecimento global. Chuva Ácida: CANOS (CO2, NO2, SO2), subprodutos da queima de combustíveis fósseis. A chuva já é levemente ácida (H2CO3), mas é intensificada (H2SO4, HNO2, HNO2). Inversão Térmica: natural, intensificado, ocorre no inverno, doenças respiratórias Derramamento de Petróleo - menos denso, compromete a atividade do fitoplâncton e toda a teia. Asfixia e hipotermia dos animais Lixo - atualmente, os lixões são proibidos (céu aberto), odor, chorume, animais vetores de doenças. A matéria orgânica deve ir para a compostagem (produção de adubo - decomposição aeróbica). O lixo hospitalar deve ir para a incineração. E o restante para o aterro sanitário (solo impermeabilizado, decomposição anaeróbica, queima do metano -fonte de energia -, biodigestor). Reciclar e reutilizar - transformação física ou química (pneu em asfalto, garrafa em tecido) x reutilização do material sem transformar, mudando sua função (caixas de sapato para guardar objetos, papel em rascunho). Lixeiras - azul (papel), vermelho (plástico), amarelo (metal), marrom (orgânico), verde (vidro), laranja (pilhas e baterias Pb, Cd, Li) Biorremediação - utilização de organismo, modificados, como remédios. Bactérias que se alimentam de hidrocarbonetos em derramamentos de petróleo. Pegada Ecológica - quantidade de recursos para suportar uma população Água Virtual - quantidade de água utilizada em todo processo Eutrofização - excesso de nutrientes N, P, K - macronutrientes inorgânicos 1- Esgotos não tratado, excesso de fertilizantes 2- Proliferação de algas superficiais (água turva e luz não atravessa) - pirrófitas (algas, maré vermelha) 3- Morte das algas mais ao fundo 4- Decomposição aeróbica por bactérias (consumo de oxigênio - DBO - demanda bioquímica de O2) 5- Diminuição de oxigênio 6- Morte dos aeróbicos 7- Decomposição anaeróbica (cheiro podre - ácido sulfídrico, CH4) Biomas mundiais Maior temperatura e maior pluviosidade resultam em maiores biodiversidades. Classificações:Latifoliadas: folhas largas e grandes, alta evapotranspiração (rios voadores) Aciculifoliadas: folhas finas e pontiagudas (agulhas), climas frios Perenes: nunca caem Caducas ou decíduas: caem em algum período do ano Hidrófila: dentro d’água Higrófila: muito úmida Tropófila: estações distintas, seca e úmida, como no Cerrado Xerófila: meio seco, Caatinga Halófila: meio salino Floresta Tropical Equatorial - Amazônica - Congo - Indonésia - Mata Atlântica Baixas latitudes, alta insolação, clima quente e úmido, biodiversidade, densa, heterogênea, solo pobre Savanas - Cerrado - Savana Africana Clima quente, com chuvas sazonais/estacionárias (quente e seca e quente e úmida), vegetação arbustiva tropófila, com pelos, com cutícula (diminuir a evapotranspiração), pirófilas, troncos retorcidos, raízes profundas, casca grossa, solos lixiviados (lavados pela água), ácidos, formando uma crosta ferruginosa e aluminosa, “canga” Floresta Temperada Estações bem definidas, produção de cereais, clima temperado oceânico (verão ameno e inverno neve - grandes amplitudes térmicas), caduca e decídua, solos férteis, maior parte da população desenvolvida Taiga ou floresta Boreal Floresta de Coníferas, maior floresta contínua do mundo, grandes latitudes, aciculifoliadas, homogêneas, madeira, energia, celulose, carvão na I RI, reflorestamento dos desenvolvidos Mediterrânea Estações secas (verão) e úmidas (inverno), chaparral, espaçadas, esclerófila (folhas duras), maquis e garrigues, oliveiras e vinhos, fértil, verão quente e inverno ameno. Estepes ou pradarias Vegetação rasteira, clima temperado continental ou subtropical (+ úmido), estepes - amareladas, transição desertiva, pradarias - verde, úmido, pampa Tundra Bioma polar, permafrost, musgo, líquens, desenvolve-se no curto período do verão, frio intenso Desertos Pouca úmida e chuva, alta variação diária de temperatura
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