pdf aula 2 Eco Geral 2011_1

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Ecologia Geral Ecologia Geral 
IBEIBE--122122
2011_12011_1
Prof. Prof. MMííriamriam PilzPilz AlbrechtAlbrecht
CCS, IB, Depto. Ecologia, Sala 010CCS, IB, Depto. Ecologia, Sala 010
HistHistóória Ecolria Ecolóógica da Terragica da Terra
Temos hoje um retrato, um breve momento da História da Terra
Como a Terra se 
transformou de 
um lugar assim...
numa Terra assim...??
HistHistóória Ecolria Ecolóógica da Terragica da Terra
Por que há tantas espécies ?
O que determina sua distribuição diferenciada no planeta? 
Por que há mais espécies em regiões tropicais do que em 
regiões temperadas?
Quantas espQuantas espéécies? cies? 
Prof. Míriam Pilz Albrecht. Depto. Ecologia, IB, CCS, UFRJ.
Fonte: Townsend et al., 2006
Fonte: Ricklefs, 2003
A histA históória da vida pode ser medida pela escala de tempo geolria da vida pode ser medida pela escala de tempo geolóógicogico
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Magnitude do Magnitude do 
Tempo Tempo 
GeolGeolóógicogico
O calendO calendáário rio 
ccóósmico de smico de 
Carl SaganCarl Sagan
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov
dezembro
E como trabalhar com esse tempo?E como trabalhar com esse tempo?
Fonte: PressPress etet al.al. (2006) (2006) Para entender a TerraPara entender a Terra
Principais MPrincipais Méétodostodos
Principais MPrincipais Méétodostodos
Radioatividade – técnica baseada no 
decaimento de isótopos radioativos.
Datação Relativa x Datação Absoluta
Bioestratigrafia
Sucessão estratigráfica – sucessão faunística
1) Princípio da horizontalidade original (deposição)
2) Princípio da superposição (cronologia)
DataDataçção isotão isotóópicapica
Atividades “recentes”; 
Madeira, carvão vegetal, 
ossos, tecidos...
1212C C -- 1313C; C; 1414CC
14N
HistHistóória ria 
EcolEcolóógica gica 
da Terrada Terra
Éons, 
eras, 
períodos, 
épocas...
divisões coincidem com grandes 
mudanças registradas pelos fósseis: 
épocas de surgimento, domínio e 
declínio de grupos de seres vivos
�� Origem da vidaOrigem da vida
�� Origem da vida Origem da vida 
pluricelularpluricelular
�� Explosão do Explosão do 
CambrianoCambriano
�� EvoluEvoluçção das plantas ão das plantas 
terrestresterrestres
�� EvoluEvoluçção dos ão dos 
vertebrados (origem vertebrados (origem 
dos dos tetrtetráápodospodos e dos e dos 
mammamííferos)feros)
�� ExtinExtinççõesões
Fonte: PressPress etet al.al. (2006) (2006) Para entender a TerraPara entender a Terra
O ambiente no qual os organismos 
evoluíram sofreu enormes 
mudanças: 
-influências astronômicas
-dinâmica da Terra
-atividades dos organismos
Temos hoje um retrato, um breve momento da História da Terra
Formação da superfície da Terra
VIDA!
ARQUEANO: 4 a 2,5 bi anos, designa os 
terrenos primitivos não fossilíferos
Formação de terras e mares → Evolução química →
primeira molécula replicável (RNA?) → origem da célula →
surgimento das primeiras bactérias anaeróbias (ambiente 
reducional, sem oxigênio livre)
EVENTOS EM ESCALA MOLECULAR!!
3,5 bi anos – origem da vida! 
(nossos ancestrais!)
A “sopa primordial” (Oparin; Haldane
e experimentos de Miller & Urey)
Fonte: Odum, E. 
(1988). Ecologia.
O comeO começço da vida na Terrao da vida na Terra
Proterozóico
ProterozProterozóóicoico
�� Organismos fotossintetizantes; Organismos fotossintetizantes; 
�� Primeira grande Primeira grande ““poluipoluiççãoão”” atmosfatmosfééricarica
�� Aumento da camada de ozônioAumento da camada de ozônio
Tem início, desde o surgimento dos primeiros seres vivos, 
um interminável processo de evolução dos organismos em 
consonância com seus ambientes, uma estreita ligação 
entre o mundo físico e o mundo biológico, tornando-os 
indissociáveis.
Neoproterozóico
. Bactérias, cianofíceas, fungos, primeiras 
algas unicelulares (célula eucarionte);
. Fauna de Ediacara. 
mais antigos 
fósseis de 
metazoários
~900 mio. anos
~650 mio. anos
Paleozóico - A “explosão” do Cambriano
Fauna do Folhelho Burgess (Burgess Shale)
(~550 mio. a.)
Paleozóico - A “explosão” do Cambriano
Fauna do Folhelho Burgess (Burgess Shale)
Fonte: PressPress etet al.al. (2006) (2006) Para entender a TerraPara entender a Terra
Mesozóico – surgimento e extinção dos 
dinossauros, surgimento e irradiação dos 
mamíferos, formação dos continentes
Paleozóico - mudança nos continentes 
(posição e colonização)
Permiano – expansão dos répteis...
Carbonífero – surgimento e expansão 
das gimnospermas, diversificação de 
anfíbios e insetos, primeiros répteis;
Devoniano – Surgimento dos peixes e, 
posteriormente, dos anfíbios. Insetos.
Siluriano – Início da colonização do 
ambiente terrestre pelas plantas 
vasculares - pteridófitas;
Proterozóico –
mudança na 
atmosfera
PaleozPaleozóóico ico -- SilurianoSiluriano
�� Invasão dos ambientes terrestres Invasão dos ambientes terrestres ––
�� camada de ozôniocamada de ozônio
�� adaptaadaptaçções (mais ões (mais ‘‘independênciaindependência’’ da da áágua)gua)
�� Solos orgânicos: organismos e ambiente Solos orgânicos: organismos e ambiente 
formando uma estrutura...formando uma estrutura...
~420 mio anos~420 mio anos
Origem dos tetrápodos
Irradiação dos peixes
Enquanto isso, Enquanto isso, 
na na áágua...gua...
--Primeiros Primeiros 
vertebrados sem vertebrados sem 
mandmandííbulabula
-- Depois os Depois os 
mandibuladosmandibulados, com , com 
nadadeiras (origem nadadeiras (origem 
das patas)das patas)
Fonte: Ridley, M. (2006). Evolução. Ed. Artmed
Fonte: Shubin, N. (2008). A história de quando éramos peixes.
“novidades”
evolutivas
A origem 
da vida é
única!
Qual o padrão atQual o padrão atéé agora?agora?
�� Aumento da diversidade!!Aumento da diversidade!!
Hoje existem apenas 0,02 
% de todas as espécies 
que já existiram !
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Fonte: Ricklefs, 2001
ExtinExtinççõesões
�� ExtinExtinçção de fundoão de fundo
�� ExtinExtinçção ão antrantróópicapica
�� ExtinExtinçção macião maciççaa
Extinções em massa
ExtinExtinçções em Massaões em Massa
� Grandes perdas de espécies em período de 
tempo limitado;
� Geralmente associadas à perda de espécies 
marinhas (exceto Cretáceo);
� Hipóteses
� catastrofistas (p. ex. impacto de meteoro) ou
� gradualistas (vulcanismos, glaciações, 
alterações nas plataformas continentais)
� Ambas relacionam MUDANÇAS CLIMÁTICAS 
GLOBAIS
Pré-Cambriano - Extinção de ~ 70% da 
fauna e flora conhecida (primeiros organismos 
pluricelulares)
ExtinExtinçções em Massaões em Massa
Cambriano - Extinção de parte significativa da fauna 
aquática (esponjas, trilobitas, corais primitivos, 
moluscos,...)
Causa: esfriamento dos oceanos (glaciação no 
Ordovociano Inferior)
Permiano - Maior evento de extinção (~ 90-
95% das espécies marinhas) – há ~250 mio. a.)
Causa: glaciação, vulcanismo e formação da 
Pangea
MesozMesozóóicoico
�� TriTriáássicossico
�� JurJuráássicossico
�� CretCretááceoceo
�� TerciTerciááriorio
(Cenoz(Cenozóóico)ico)
�� Dinossauros Dinossauros 
(surgimento, (surgimento, 
expansão, apogeu e expansão, apogeu e 
queda!)queda!)
�� ProliferaProliferaçção das ão das 
AngiospermasAngiospermas
�� Surgimento dos Surgimento dos 
MamMamííferosferos
T
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Cretáceo
ExtinExtinçções em Massaões em Massa
Surgimento e expansão dos dinossauros. 
Surgimento das aves e mamíferos. Extinção K-T:
• Dinossauros
• ~ 80-85% das 
espécies.
• há ~65 mio. a.
Hipóteses:
• “ovos fritos”
• “dinossauros doidões”
• “asteróides desgovernados”
ExtinExtinçção Kão K--TT
�� A hipA hipóótese de Alvareztese de Alvarez
�� ObservaObservaçção: camada enriquecida de irão: camada enriquecida de iríídio (Ir)dio (Ir)
�� HipHipóótese: Ptese: Póó na atmosfera na atmosfera ⇒⇒ bloqueio da radiabloqueio da radiaçção ão ⇒⇒
resfriamentoresfriamento ⇒⇒ extinextinççãoão
�� ““provasprovas””::
�� IrIríídio: Cretdio: Cretááceo abaixo e Terciceo abaixo e Terciáário acima (estudos rio acima (estudos 
independentes)independentes)
�� Fuligem e Fuligem e quartzquartz alterado (altas T e P)alterado (altas T e P)
�� FFóósseis de ~65 mio. anossseis de ~65 mio. anos
�� ExtinExtinçção e sobrevivência diferencial (T e ciclos de vida)ão e sobrevivência diferencial (T e ciclos de vida)
�� E...???E...???
A cratera!!!
ExtinExtinçção Kão K--TT
180 km diâm., 65 mio. anos
irídio
quartz
alterado
fuligem
Chicxulub
ExtinExtinçções em ões em 
MassaMassa
O acaso na evolução
Nossa presença na Terra é fruto 
do acaso (mutação e grandes 
extinções)
. Aumento do CO2 atmosférico (Efeito Estufa);
. Diminuição da camada de ozônio;
. Perda de biodiversidade e de ecossistemas 
inteiros;
. Mudamos o ambiente para nosso benefício a 
curto prazo;
O que nós estamos fazendo...
(lembram do Proterozóico?...)
BibliografiaBibliografia
�� RicklefsRicklefs (2001) A Economia da Natureza(2001) A Economia da Natureza
�� Cap. 24 (HistCap. 24 (Históória e Biogeografia)ria e Biogeografia)
�� Ridley (2006). EvoluRidley (2006). Evoluçção. ão. 
�� Cap. 18 (A HistCap. 18 (A Históória da Vida), ria da Vida), pgspgs. 545 a . 545 a 
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