pdf aula 1 Eco Geral 2011_1

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Ecologia Geral Ecologia Geral 
(IBE(IBE--122)122)
2011_ 12011_ 1
Prof. Prof. MMííriamriam PilzPilz AlbrechtAlbrecht
CCS, IB, Depto. EcologiaCCS, IB, Depto. Ecologia
““AquecimentoAquecimento””
�� 1) Por que você decidiu cursar Engenharia 1) Por que você decidiu cursar Engenharia 
Ambiental?Ambiental?
�� 2) Você acredita que estudar Ecologia 2) Você acredita que estudar Ecologia éé
importante para engenheiros? Por quê? importante para engenheiros? Por quê? 
�� 3) O que você espera da mat3) O que você espera da matééria Ecologia ria Ecologia 
Geral?Geral?
�� 4) Quando 4) Quando vcvc escuta escuta ““ecologiaecologia””, qual a , qual a 
primeira palavra que vem primeira palavra que vem àà sua cabesua cabeçça? a? 
�� 5) O que 5) O que éé Ecologia?Ecologia?
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
Pq cursar EA
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ens médio técnico MA emprego "algo" pelo MA* interesse pelas matérias
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Turma 2011-1 (IBE122)
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fazer "algo"
pelo MA* 
interesse
pelas matérias
emprego/
carreira
promissora
"empatia" ao
MA
ens médio
técnico MA
1) Por que você decidiu 1) Por que você decidiu 
cursar Engenharia cursar Engenharia 
Ambiental?Ambiental?
É importante para engenheiros
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sim não
pq é importante
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eng. alteram/ causam estragos reflexões/ consciência conhecimento
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eng. Interferem/ causam
estragos
reflexões/ cuidado/
minimalizar impactos
conhecimento básico
Sim = 100%
2) Você acredita que 2) Você acredita que 
estudar Ecologia estudar Ecologia éé
importante para importante para 
engenheiros? Por quê?engenheiros? Por quê?
o que espera de Eco Geral
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relação homem-MA
(como modificamos)
reflexões,
sensibilização
aplicar conceitos conhecimento/
aprender conceitos
que não se aprenda
demais!
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3) O que você espera da 3) O que você espera da 
matmatééria Ecologia Geral?ria Ecologia Geral?
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seres
 vivos
ecossistem
as
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biente
sustentabilidade
am
bientalism
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outra
 (qual?)
nature
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aquecim
ento
global
poluição
cidadania
4) Quando 4) Quando vcvc escuta escuta ““ecologiaecologia””, qual a primeira palavra que vem , qual a primeira palavra que vem àà sua cabesua cabeçça?a?
O que é Ecologia
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interação entre
seres vivos ou sv-
ambiente
MA e relação com
Homem
natureza ecossistemas meio-ambiente
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interação
entre seres
vivos ou sv-
ambiente
natureza ecossistemas MA e relação
com Homem
meio-
ambiente
5) O que 5) O que éé
Ecologia?Ecologia?
Estudo de...
14.500.000 resultados (0,07 segundos)14.500.000 resultados (0,07 segundos)
ECOLOGIA
Diariamente, notDiariamente, notíícias sobre o cias sobre o 
meio ambientemeio ambiente
O que O que éé EcologiaEcologia????
ComoComo??
OndeOnde??
Por quêPor quê??
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
DefiniDefiniççõesões
�� DicionDicionáário Novo Aurrio Novo Auréélio: lio: ““estuda as estuda as 
relarelaçções entre os ões entre os seres vivosseres vivos e o e o meio meio 
ambienteambiente em que vivem, bem como suas em que vivem, bem como suas 
influências recinfluências recííprocasprocas””..
OikosOikos –– casa; casa; logoslogos -- estudo estudo 
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EcologiaEcologia
�� Não Não éé:: AmbientalismoAmbientalismo ou ou ““deepdeep ecologyecology””
�� ÉÉ:: Ciência (princCiência (princíípios biolpios biolóógicos, qugicos, quíímicos micos 
e e fisicosfisicos))
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
Ecólogos e “ecologistas” (?)
Objetivo Objetivo 
�� Entender os princEntender os princíípios de operapios de operaçção dos ão dos 
sistemas naturais e prever suas respostas sistemas naturais e prever suas respostas 
a mudana mudançças.as.
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
Ecólogos são megalomaníacos?
CIÊNCIA DE SÍNTESE! 
NATUREZA INTEGRATIVA
Grupo de organismos da mesma espécie que interagem e se 
reproduzem
Conjunto de populações que interagem
Organismos e seu ambiente físico em determinado local
Áreas em grande escala, com características climáticas e de vegetação 
semelhantes
camada superficial da Terra, onde existe toda a vida; a união de todos 
os ecossistemas
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NNííveis de organizaveis de organizaçção biolão biolóógicagica
Sistemas ecológicos
Reprodução e sobrevivência; 
como afetam e são afetados 
pelo meio
Dinâmica de populações; 
presença/ ausência, raridade/ 
abundância, flutuações
Diversidade e 
organização; 
Interações entre 
populações
Fluxo de energia e 
ciclo de nutrientes
Biosfera – processos globais Sistema ecológico 
“final”.
Externo: luz do sol, 
escuridão do espaço!
COMO NCOMO NÓÓS VAMOS ESTUDAR S VAMOS ESTUDAR 
ECOLOGIA??ECOLOGIA??
�� ““construtivistaconstrutivista”” vs.vs. ““analanalííticotico””
�� ver cronograma...ver cronograma...
QuandoQuando remontamremontam as as primeirasprimeiras observaobservaççõesões??
QuandoQuando osos seresseres humanoshumanos passarampassaram a a observarobservar as as relarelaççõesões entre entre 
organismosorganismos e e meiomeio ambienteambiente??
�� Era uma vez... hEra uma vez... háá ~10 mil anos...~10 mil anos...
Deslocamento
Fogo
Ferramentas
“Novidades”:
Postura ereta
Polegar
Desenvolvimento cerebral
Conhecimentos empíricos sobre a natureza e capacidade de alterá-la
QuemQuem sãosão osos primeirosprimeiros ““ececóólogoslogos””??
QuandoQuando osos seresseres humanoshumanos passarampassaram a a observarobservar as as 
relarelaççõesões entre entre organismosorganismos e e meiomeio ambienteambiente????
Historia animalum
Ratos do campo: taxa reprodutiva > predadores 
naturais ou capacidade de controle pelo Homem
Fortes chuvas! Resultado de observações
Ruptura com pensamento da época
necessidade de sobrevivência vs. saberes originários da investigação
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
Teofrasto – Historia plantae
Plínio (Roma, 75 d. C.) – Historia Naturalis (37 volumes)
HistHistóória da Ecologiaria da Ecologia
�� Idade Antiga Idade Antiga –– livros de livros de 
HistHistóória Natural, poucas ria Natural, poucas 
indagaindagaçções sobre relaões sobre relaçções ões 
entre seres.entre seres.
�� Idade MIdade Méédiadia
Mitos, folclore, 
fatos...
Observações em 
jardins e entorno 
de castelos
HistHistóória da Ecologia ria da Ecologia –– ppóós Idade Ms Idade Méédiadia
Fonte: CEDERJ
Classificações
Systema naturae
– catálogo 
universal, todas 
as espécies!
Marco universal!
Intercâmbio 
científico.
O maravilhoso mundo dos trO maravilhoso mundo dos tróópicos...picos...
Cichla monoculus Spix, 1729
Serrasalmus rhombeus Linnaeus, 1766
A obra de Lineu inclui informações sobre o 
Brasil, originária de informações obtidas 
pelos holandeses.
Humboldt, Von Humboldt, Von MartiusMartius, , SpixSpix, , ValenciennesValenciennes......
- vegetação segundo associações locais em diferentes climas
- forma ecológica de descrever o mundo
- primeiros registros de relaçãoentre o “mundo vivo” e o 
“mundo inanimado”
Fatores bióticos e abióticos
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Fonte: CEDERJ
Beagle – América do 
Sul (Rio – 1832)
+ Wallace:
Seleção Natural
Evolução
Fundador da Ecologia 
Moderna?
. Lançou as idéias de nicho ecológico (“vagas”), interações entre 
espécies, interação com o meio físico (”economia da natureza”)
. Parte significativa da ecologia está lastreada na sua “Teoria da 
Evolução ou Neodarwinismo”;
. “Nada em Biologia faz sentido exceto sob a luz da evolução”
(Dobzhansky )
Desenvolvimento da Ecologia como CiênciaDesenvolvimento da Ecologia como Ciência
�� desenvolvimento gradativodesenvolvimento gradativo
�� contribuicontribuiçção de grandes personagens da ão de grandes personagens da 
Biologia dos sBiologia dos sééculos XVIII e XIX culos XVIII e XIX –– HistHistóória ria 
NaturalNatural
�� vocvocáábulo "ecologia" bulo "ecologia" éé de origem recentede origem recente
�� como um campo reconhecidamente distinto como um campo reconhecidamente distinto 
da ciência, data de ~1900da ciência, data de ~1900
�� somente nas somente nas úúltimas dltimas déécadas entrou para o cadas entrou para o 
vocabulvocabuláário comumrio comum
DefiniDefiniççõesões
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
HaeckelHaeckel (1870): 1(1870): 1ªª definidefiniçção formal do vocão formal do vocáábulobulo
DefiniDefiniççõesões
�� AndrewarthaAndrewartha (1961) (1961) –– ““estudo cientestudo cientíífico da distribuifico da distribuiçção e ão e 
abundância dos organismosabundância dos organismos””
�� Krebs (1972) Krebs (1972) –– ““estudo cientestudo cientíífico dos fico dos processosprocessos que que 
regulam a regulam a distribuidistribuiçção e abundânciaão e abundância dos organismos e as dos organismos e as 
interainteraççõesões entre eles, e estudo de entre eles, e estudo de comocomo esses organismos esses organismos 
fazem a mediafazem a mediaçção do ão do transporte e transformatransporte e transformaçção de ão de 
energia e matenergia e matéériaria na biosferana biosfera””..
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DefiniDefiniççõesões
� “Prefiro não defini-la. Qualquer definição 
seria restritiva demais ao escopo deste 
ramo da ciência” – Ramón Margalef
�� Ernst Ernst MayrMayr (2001) (2001) –– ““de todas as de todas as 
disciplinas bioldisciplinas biolóógicas, a Ecologia gicas, a Ecologia éé a mais a mais 
heterogênea e tambheterogênea e tambéém a mais completam a mais completa””
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DefiniDefiniççõesões
LikensLikens (1992):(1992): “Ecologia é o estudo científico: 
1) de processos que influenciam a distribuição e 
abundância de organismos;
2) das interações entre organismos; 
3) e das interações entre organismos e a 
transformação e fluxo de energia e matéria”
NATUREZA INTEGRATIVA
De De HaeckelHaeckel a a LikensLikens......
�� O que mudou na Ecologia entre 1870 e O que mudou na Ecologia entre 1870 e 
1992?1992?
�� Por que?Por que?
�� E hoje?E hoje?
A Ecologia hoje como ciênciaA Ecologia hoje como ciência
Ecologia, ecologias e “ecologismos”
�� Movimento ambientalista mundial (1968 Movimento ambientalista mundial (1968 ––
Rachel Carson, Rachel Carson, A primavera SilenciosaA primavera Silenciosa))
�� Afetou a ecologia acadêmica...Afetou a ecologia acadêmica...
�� ““maioridademaioridade”” cientcientíífica!fica!
(disciplina nova e integradora)(disciplina nova e integradora)
-- OdumOdum, 1977: ciências naturais & ciências , 1977: ciências naturais & ciências 
sociaissociais
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Objetivo Objetivo 
�� Entender os princEntender os princíípios de operapios de operaçção dos ão dos 
sistemas naturais e prever suas respostas sistemas naturais e prever suas respostas 
a mudana mudançças.as.
�� Objeto de estudo Objeto de estudo éé ““aparenteaparente””
�� Descrever antes de explicarDescrever antes de explicar
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Desafios Desafios 
- Milhões de espécies
- Incontáveis bilhões de indivíduos
geneticamente diferentes
- Interações variadas em um mundo mutável
Buscar padrões e previsões
dentro dessa complexidade!!
Busca por padrões e previsibilidadeBusca por padrões e previsibilidade
Questões de escalaQuestões de escala
�� BiolBiolóógica (ngica (nííveis de organizaveis de organizaçção)ão)
�� TemporaisTemporais
�� EspaciaisEspaciais
O mO méétodo cienttodo cientíífico aplicado fico aplicado àà EcologiaEcologia
2. O que determina que a espécie 
vegetal X só ocorra próxima ao rio?
- hipóteses
- teste de hipóteses
- rigor estatísticoRio Macaé, RJ. Foto: MFGBrito
1. A espécie vegetal X ocorre 
preferencialmente próxima ao rio?
- observação
- rigor estatístico
3. Como manejar esse local?
O mO méétodo cienttodo cientíífico fico 
aplicado aplicado àà EcologiaEcologia
Padrões x Processos
Correlações x Relações 
causais
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Padrões Padrões vs.vs. ProcessosProcessos
� “A maioria das sementes de florestas 
tropicais não tem dormência prolongada”
� “Sementes de florestas tropicais possuem 
alto conteúdo de água que leva a 
germinação imediata após dispersadas”
Arranjo de eventos no tempo e no espaço
Mecanismo que explica esses padrões
Como estudarComo estudar??
�� ObservaObservaçções (campo)ões (campo)
� Coletas de dados no campo – análise 
multifatorial
� Problema : trabalhosos; mistura de fatores
�� Microcosmos (laboratMicrocosmos (laboratóório) & rio) & 
MesocosmosMesocosmos ((in in situsitu))
� Experimentos com condições controladas; um ou 
poucos fatores variam 
� Problema: distância do mundo real
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Como estudarComo estudar??
�� Modelos matemModelos matemááticos (teticos (teóórico)rico)
Limitações: 
aplicação, ajuste 
aos casos reais
Informais (gráficos)
Formais (estatísticos ou 
matemáticos)
Tempo (t )
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−=
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=
1
Por que estudarPor que estudar??
�� CuriosidadeCuriosidade
�� Responsabilidade; somos parte importante Responsabilidade; somos parte importante 
da biosferada biosfera
�� Natureza como Natureza como ““guiaguia”” (exemplo de (exemplo de 
solusoluçção de problemas)ão de problemas)
�� SustentabilidadeSustentabilidade
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
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1 país rico;
1 médio – rico
Alguns classe média
O restante é pobre mesmo !!!
PIB MundialPIB Mundial
Prof. Vinicius Farjalla – Inst. Biologia / UFRJ
10,882
0.053 !
492 (5% do PIB EUA)
Tipo comum de distribuição na ecologia !
Produto Interno Bruto – riqueza de um país – relativo à tudo que é produzido, consumido, 
exportado, desenvolvido etc.
PIB MundialPIB Mundial
Prof. Vinicius Farjalla – Inst. Biologia / UFRJ
-
Historicamente, PIB também reflete exploração do meio ambiente !
Economia inverso da Ecologia ???
Por exemplo, 
. EUA perdeu 85% do meio ambiente,
. Brasil perdeu 35% do meio ambiente e,
. Tonga perdeu, apenas, 5% do meio ambiente!!!!
> PIB > Degradação 
Ambiental > 
Importância da Ecologia 
ECOnomia ECOlogia
Fonte: Dietz et al. 2007. Frontiers in Ecology and the Environment
Fonte: Dietz et al. 2007. Frontiers
in Ecology and the Environment
RicklefsRicklefs (2001): (2001): ““Compreender Ecologia não Compreender Ecologia não 
iriráá por si spor si sóó resolver nossos problemas resolver nossos problemas 
ambientais em todas as suas dimensões ambientais em todas as suas dimensões 
polpolííticas, econômicas e sociais. Contudo, ticas, econômicas e sociais. Contudo,àà
medida que enfrentamos a necessidade de medida que enfrentamos a necessidade de 
um manejo global dos sistemas naturais, o um manejo global dos sistemas naturais, o 
sucesso dependersucesso dependeráá da nossa compreensão da nossa compreensão 
da sua estrutura e funcionamento da sua estrutura e funcionamento –– uma uma 
compreensão que depende dos princcompreensão que depende dos princíípios pios 
da Ecologiada Ecologia””
BibliografiaBibliografia
(aula 1 (aula 1 –– 17/03/11)17/03/11)
�� RicklefsRicklefs. 2001. A Economia da Natureza . 2001. A Economia da Natureza 
(cap. 1)(cap. 1)
�� TownsendTownsend etet al. (2006). Fundamentos em al. (2006). Fundamentos em 
Ecologia (cap. 1)Ecologia (cap. 1)