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FATORES ECOLÓGICOS FATORES ABIÓTICOSFATORES ABIÓTICOS Profa. Janaina Araújo FATORES ECOLÓGICOS CONCEITO: Todo elemento do meio suscetível de agir diretamente sobre os seres vivos, ao menos durante uma fase de seu ciclo de desenvolvimento. ABIÓTICOS: compreendem os elementos não-ABIÓTICOS: compreendem os elementos não- vivos do meio, como os físicos, químicos e edáficos. BIÓTICOS: envolvem a ação dos seres vivos, através das relações ecológicas. FATORES ECOLÓGICOS • LEI DO MÍNIMO O potencial de um recurso para limitar o crescimento populacional depende de sua disponibilidade em relação à demanda. As populações são limitadas pelo recurso que é mais As populações são limitadas pelo recurso que é mais escasso (fator limitante). Ex1: teor de fosfato da água do mar regula a produtividade do plâncton. Ex2: crescimento de plantas cultivadas é interrompido, quando não há boro, mesmo que seja fornecido outro elemento indispensável em abundância. FATORES ECOLÓGICOS Qualquer recurso escasso em relação à sua demanda e que restringe o crescimento de uma população. - Se algumas substâncias estão presentes em - Se algumas substâncias estão presentes em quantidades excessivas, de modo que podem ser prejudiciais a um organismo, estas também são consideradas fatores limitantes. FATORES ECOLÓGICOS LEI DA TOLERÂNCIA (LEI DE SHELFORD) “Cada espécie apresenta, para cada fator ecológico, um valor máximo e mínimo entre os quais consegue sobreviver”. Cada organismo possui um intervalo estreito de condições ambientais às quais ele está melhor adaptado,condições ambientais às quais ele está melhor adaptado, o que define seu ótimo. Ex1: carpa (TºC mínima tolerada de 4ºC e um máximo de 24ºC). Ex2: acará-bandeira (mínimo de 28ºC e máximo de 30ºC). FATORES ECOLÓGICOS LEI DA TOLERÂNCIA FATORES ECOLÓGICOS Amplitudes de tolerância – Valência ecológica VALÊNCIA ECOLÓGICA: capacidade que a espécie possui de povoar ambientes diferentes, suportando grandes variações ambientais. Dividida em:Dividida em: Euriécia = organismos geralmente dotados de uma boa capacidade de adaptação, capaz de suportar ampla variação ambiental. Ex: Camelo (50ºC a 5ºC dia) Estenoécia = organismos que vivem apenas em determinados contextos, quando as condições ambientais são bem estabelecidas (Lobo-guará). Aquáticos: Luz, Temperatura, Salinidade Terrestres: Luz, Temperatura, Água Luz: atua no processo fotossintético e ritmos biológicos; ٧ Devido ao fotoperiodismo: resposta em decorrência da duração do dia ou da noite (horas de luz em 24 horas). FATORES ECOLÓGICOS Plantas de dias curtos: cuja resposta para floração ocorre em dias com menor duração de horas, ou seja, florescem quando o período iluminado tem duração menor que um dado número de horas, o que recebe o nome de fotoperíodo crítico (florescem com menos de 12 h de luminosidade diária). Plantas de dia curto florescem no fim do verão, no outono ou no inverno. Ex: crisântemos e morango. Plantas de dias longos: exibem resposta em dias cuja duração é maior, ou seja, florescem quando o período iluminado tem uma duração superior ao fotoperíodo crítico (florescem quando o período de luz é maior do que 12 h/dia). Florescem no fim da primavera ou no verão. Ex: cravo e alface. FATORES ECOLÓGICOS ٧ Ritmos circadianos: possibilita aos organismos determinar a hora do dia em que um certo evento molecular ou bioquímico ocorre. É mantido pelo relógio biológico (mecanismo interno). Ex1: fitoplâncton vive na superfície durante o dia e migra para a profundidade durante a noite. Ex2: as abelhas aprendem que certas flores estão abertas em um momento específico e, diariamente, na mesma hora, repetem suas visitas a essas flores. ٧ Ritmos lunares: regulam especialmente animais marinhos. ٧ Ritmos lunares: regulam especialmente animais marinhos. Ex1: verme poliqueta (palolo) aparece na superfície do mar em grande quantidade, durante a primeira fase da lua (outubro e novembro). Ex2: Nas marés muito altas, o peixe-rei desova, enterra seus ovos na areia úmida, exatamente na linha da maré. Nas duas semanas que se seguem, os ovos se desenvolvem na areia, a salvo dos inimigos marinhos, até que outra maré muito alta os alcança. Em segundos, os ovos eclodem e os peixes recém-nascidos nadam mar adentro. Este método de reprodução é possível somente porque o peixe-rei adulto é capaz de detectar a hora das marés excepcionalmente altas. LUZ: DIVISÃO EM GRUPOS • Estenofóticos: Não suportam grandes variações de luz. • Ex.: Samambaia. • Eurifóticos: Suportam grandes variações de luz. Ex.: Dente-de-leão. • Lucífilos: São atraídos pela luz. Ex.: Mariposa.• Lucífilos: São atraídos pela luz. Ex.: Mariposa. • Lucífobos: Fogem da luz. Ex.: Toupeira. • Umbrófitos: Vegetais adaptados à sombra. Ex.: Musgos. LUZ: FENÔMENOS • Fotossíntese: Processo pelos quais seres autotróficos produzem seu alimento. • Heliotropismo: Fenômeno que orienta o movimento dos vegetais. • Bioluminescência: Processo no qual • Bioluminescência: Processo no qual alguns animais e vegetais produzem luz. TEMPERATURA •Temperatura depende de duas variáveis: radiação solar incidente e distribuição de águas e terras. • Radiação solar incide obliquamente próximas aos pólos, levando ao solo 40% menos energia que no equador. • Solo e água absorvem calor diferentemente. Solo e o ar aquecem-se e esfriam mais rapidamente que a água.rapidamente que a água. • Estenotérmicos: suportam variações limitadas de temperatura. Ex: répteis. • Euritérmicos: toleram amplas variações de temperatura. Ex: mamíferos. • Homeotérmicos ou endotérmicos: temperatura corpórea permanece constante independente das mudanças da temperatura ambiente. Ex: aves e mamíferos. • Pecilotérmicos ou ectotérmicos: temperatura do corpo oscila de acordo com a temperatura ambiente. Ex: peixes, anfíbios e répteis. TEMPERATURA: FENÔMENOS Hibernação: Diminuição da atividade vital de um indivíduo devido ao frio. - A temperatura do corpo baixa, a respiração e os batimentos do coração tornam-se mais lentos e assim, o animal consegue sobreviver com pouca energia. -Considera-se em hibernação os animais que adormecem tão profundamente que parecem estar em coma. Ex.: Esquilos e morcegos. OBS: Estado de torpor: os animais conseguem despertar com rapidez, respirar profundamente para renovar o oxigênio, comer algo que tenham armazenado, antes de voltarem a adormecer. Permanecem com o sangue quente durante seu sono de inverno. voltarem a adormecer. Permanecem com o sangue quente durante seu sono de inverno. Ex: urso, guaxinim, algumas aves e roedores. Estivação “sonho de verão”: É a diminuição da atividade vital de um indivíduo devido ao calor e/ou período de dessecação. Ex.: Canguru e lagartos. Migrações: Deslocamentos anuais de aves e outros animais para lugares mais quentes. Diapausa: interrupção do desenvolvimento de ovos e larvas de insetos – dormência. Ex: Percevejos TEMPERATURA: ADAPTAÇÕES • Permitem aos animais resistir às condições da temperatura. Regiões Frias • Orelhas e focinhos curtos • Pêlos densos e compridos Estas características fazem com que a perda de calor seja mínima, permitindo assim a • Pêlos densos e compridos • Grande teor de gorduras mínima, permitindo assim a sobrevivência. TEMPERATURA: ADAPTAÇÕES Regiões Quentes Pêlos menos densos e mais curtos Maior superfície corporal em contato com o exterior Menos gorduras Estas características facilitam a perda de calor para o meio e evitam o sobre-aquecimento. Menos gorduras SALINIDADE • Águas doces: água pura até 0,5g por litro de sais dissolvidos. • Água do mar: média de 35g por litro de sais dissolvidos. • Águas salobras: caracteriza pela variabilidade. Divisão em grupos • Eurihalinas: espécies que suportam variações na salinidade. Incluem as espécies estuarinas ou as capazes de mudar de água doce para marinha, ou vice-versa, como o salmão. • Estenohalinas: não suportam variações, tendo queviver em concentrações salinas aproximadamente constantes, como acontece com a maioria dos peixes marinhos. SALINIDADE: DIVISÃO EM GRUPOS • Catádromos: São peixes ou outros animais aquáticos que se reproduzem no mar, mas se desenvolvem até a forma adulta em águas doce. Ex.: Enguia. • Anádromos: São peixes ou outros animais que se reproduzem em água doce, mas se desenvolvem até a forma adulta no mar. Ex.: Salmão. • Halófitos: São vegetais que vivem em ambientes com muito sal. Ex.: Mangue vermelho. ÁGUA COMO FATOR ECOLÓGICO Hidrófilos: organismos que vivem permanentemente na água. Ex: peixes; Higrófilos: vivem exclusivamente em ambientes de muita umidade. Ex: musgos. Mesófilos: portadores de moderada necessidade de água, suportando alternâncias entre estações. Xerófilos: organismos que habitam ambientes secos. Ex: mamíferos do deserto e cactáceas. • São necessários ao crescimento e à reprodução dos seres vivos. • Podem se tornar fatores limitantes, por falta ou excesso. • Constituem, juntamente com outras características do solo (pH, textura, umidade), os fatores edáficos. NUTRIENTES Divisão em grupos: • Micronutrientes: necessário em quantidades relativamente pequenas. Ex.: manganês, cobre, zinco, magnésio. • Macronutrientes: Entra em grande quantidade na composição dos tecidos vivos. Ex.: carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio. PRESSÃO • Estenobáricos: Não suportam grandes variações de pressão. Ex.: a maioria dos mamíferos. • Euribáricos: Suportam grandes variações de pressão. Ex.: Baleias e alguns cefalópodos.pressão. Ex.: Baleias e alguns cefalópodos. FATORES ALIMENTARES ALIMENTO: ALIMENTO: Influencia a fecundidade, o Influencia a fecundidade, o desenvolvimento, à longevidade e a mortalidade.desenvolvimento, à longevidade e a mortalidade. Eurífagas: Eurífagas: Espécies com regime alimentar Eurífagas: Eurífagas: Espécies com regime alimentar variado. Ex: homem. Estenófagas: Estenófagas: Espécies com regime alimentar restrito. Ex: coala se alimenta de eucalipto. Organismos interagem Associações Interelações Simbiose (gr. syn, juntos, e bios, vida) significa literalmente viver junto. FATORES BIÓTICOS significa literalmente viver junto. A palavra simbiose é empregada usualmente para descrever a biologia de pares de organismos que vivem juntos e não se maltratam. Relações ecológicas: ações e influências recíprocas dos seres vivos. • Intraespecífica: Envolvem indivíduos FATORES BIÓTICOS • Intraespecífica: Envolvem indivíduos de uma mesma espécie. • Interespecífica: Relação entre indivíduos de espécies diferentes. Outro modo de distinguir essas relações refere- se às consequências para os participantes. FATORES BIÓTICOS Harmônicas (onde nenhum dos participantes é prejudicado). Desarmônicas (onde pelo menos um dos participantes é prejudicado). EFEITO DE GRUPO - ocorre quando animais da mesma espécie são agrupados em conjuntos de dois ou mais indivíduos resultando em benefícios à população. FATORES BIÓTICOS Ex.: Bando de aves, nuvem de insetos, cardume de peixes. Vantagens: procura de alimento, luta pela sobrevivência contra predadores, defesa da colônia. EFEITO DE MASSA – causa efeitos, geralmente nefasto, na população quando o ambiente encontra-se super-povoado. O efeito de massa se observa acima de uma determinada densidade, quando a qualidade do meio FATORES BIÓTICOS determinada densidade, quando a qualidade do meio piora. É relativamente raro na natureza em equilíbrio. Geralmente a longevidade dos indivíduos e a fecundidade das fêmeas diminuem com o aumento da densidade. RELAÇÕES ECOLÓGICAS COLÔNIA Agrupamento de indivíduos da mesma espécie que apresentam profundo grau de interdependência e se mostram ligados uns aos outros, sendo-lhes impossível a vida quando isolados, podendo ou não ocorrer divisão do trabalho. Podem ser homomorfas ou Staphylococcus Podem ser homomorfas ou heteromorfas. Colônias homomorfas: mais simples, envolvendo indivíduos iguais entre si, sem especialização. Ex: algas verdes, esponjas, bactérias. Staphylococcus COLÔNIA HETEROMORFA Envolve indivíduos diferentes por se especializarem em algumas funções, ocorrendo uma divisão do trabalho. • São encontradas nos cnidários, cujo melhor exemplo é a Obelia. • Os gastrozóides são indivíduos especializados na nutrição; • Os gonozóides encarregam-se da reprodução. SOCIEDADE Agrupamento de indivíduos da mesma espécie que têm plena capacidade de vida isolada mas preferem viver na coletividade. Os indivíduos de uma sociedade têm independência física uns dos outros. No reino animal, somente os insetos sociais (formigas, insetos sociais (formigas, abelhas e cupins) organizam verdadeiras sociedades com essas três características. Entre os insetos sociais, o trabalho é dividido entre várias castas morfologicamente diferenciadas e facilmente reconhecíveis. • A função reprodutiva fica restrita ao controle de um único indivíduo, a rainha, que representa o ponto superior na escala hierárquica. • Entre os insetos sociais, a comunicação ocorre por meio de sinais olfativos (feromônios), acústicos (ruídos da vibração das asas) ou visuais (movimentos e SOCIEDADE da vibração das asas) ou visuais (movimentos e posturas do corpo). • A comunicação ocorre principalmente por meio de substâncias químicas odoríferas: os feromônios. A rainha virgem, nas abelhas por exemplo, libera um ferormônio que desencadeia o comportamento sexual nos zangões. MUTUALISMO Associação na qual duas espécies envolvidas são beneficiadas, porém, cada espécie só consegue viver na presença da outra. Ex.: Líquens (algas+fungos); cupins e protozoários Trichonympha – protozoário que habita o intestino de cupins auxiliando-os na digestão da madeira Líquens RELAÇÕES HARMÔNICAS Cooperação ou Protocooperação: associação onde ambos os participantes se beneficiam, sem supor uma profunda dependência recíproca. Ex: Pássaro-palito e crocodilo, anu e gado. Crocodilo e pássaro palito Bovino e pássaro anu Crocodilo e pássaro palito anêmonaanêmona Ex: relação entre o caranguejo paguro (bernardo-eremita), com a anêmona. O paguro possui um abdômen mole e "apetitoso" para os peixes. Ele se protege escondendo-se dentro de conchas vazias de moluscos ("armadura”). Como proteção adicional ele apanha uma anêmona que vive nas rochas e a coloca sobre a concha. Os tentáculos da anêmona ameaçam os predadores, pois possuem substâncias paralisantes e urticantes. A anêmona aproveita-se dos restos alimentares do caranguejo e pode ser deslocada para novos ambientes PaguroPaguro moluscomolusco A anêmona e o paguro podem sobreviver separadamente ; a protocooperação é facultativa. alimentares do caranguejo e pode ser deslocada para novos ambientes ampliando suas possibilidades de captura de alimentos. COMENSALISMO • O comensalismo é uma relação entre indivíduos de espécies diferentes. • Apenas uma das espécies se beneficia sem, no entanto, prejudicar ou beneficiar a outra espécie envolvida. •O comensal se alimenta daquilo que é rejeitado pela outra espécie. • Ex: A relação da rêmora (ou peixe piolho) com o tubarão. O pequeno peixe se fixa no tubarão através das suas ventosas obtendo um bom meio de transporte e, se alimentando dos restos alimentares do tubarão. INQUILINISMO Positiva para um dos seres e neutra (sem prejuízo e sem ganho) para o outro (o que "aloja", o "dono da casa"). Quando um ser, o inquilino (espécie beneficiada), obtém proteção ou Ex.: plantas epífitas (bromélia e orquídea) se fixam em um local no alto de uma árvore para obter luz. beneficiada), obtém proteção ou suporte no corpo da espécie hospedeira. Ex: O pequeno peixe- agulha (Fierasfer) costuma refugiar-se no interior do equinodermo pepino-do-mar. FORÉSIA • Transporte de um ser vivo, seus ovos ou sementes por outro. • Exemplo: relação entre o mosquito Aedes aegipty e o vírusda dengue. • O vírus utiliza o mosquito para o transporte. • A relação é neutra para o Aedes e positiva para o vírus • A relação é neutra para o Aedes e positiva para o vírus da dengue. ASSOCIAÇÕES DESARMÔNICAS Com prejuízos orgânicos que podem levar à morte: PARASITISMO Um ser mata outro para depois usá-lo como alimento: PREDATISMOPREDATISMO Um ser libera substâncias que inibem o crescimento de outras espécies: AMENSALISMO Uma disputa pelo espaço e alimento: COMPETIÇÃO INTERESPECÍFICA PREDATISMO Relação em que os animais de uma espécie, alocados em um nível trófico superior (predadores / caçadores), capturam e matam animais de um nível trófico inferior (presa), para Espécie animal PREDADOR Alimenta-se Indivíduos de outra espécie animal PRESAS e matam animais de um nível trófico inferior (presa), para deles se alimentarem. Ex.: Leão e zebra; gafanhoto e planta (herbivorismo) • A seleção natural atua no sentido de aprimorar nas presas os mecanismos de defesa, que podem ser: 1. Desenvolvimento de "armas" no corpo, como espinhos, unhas ou secreções irritantes. 2. Comportamento de fuga eficiente, que pressupõem a capacidade de localizar e reconhecer antecipadamente o predador e desempenhar grandes velocidades. PREDATISMO grandes velocidades. 3. Produção de substâncias químicas que tornam o corpo com gosto ruim ou mesmo venenoso. Ex: sapo, cuja glândula de veneno localiza-se na cabeça, atrás dos olhos. Ele não tem capacidade de ejetá-lo; saindo, somente, quando é mordido. 4. Mimetismo: capacidade de confundir-se pela cor ou forma do corpo com o meio ambiente ou imitar a aparência de outro ser vivo. Desse modo, podem passar desapercebido pelo predador. Curva predador-presa • Para que num habitat coexistam, por um longo período, as populações de presa e predador é necessário que haja um delicado equilíbrio no tamanho das populações envolvidas. • Se a população de predadores crescer muito, provocará a diminuição imediata na população de presa. • Com isso, haverá menos alimento e os predadores terão menos • Com isso, haverá menos alimento e os predadores terão menos filhotes ou mesmo começarão a morrer. • Diminuindo a população do predador, mais presas sobreviverão e deixarão prole mais numerosa. • Em pouco tempo, com a abundância de alimento, a população de predador voltará a crescer, fechando o ciclo que, enquanto se repetir, manterá ambas as populações em equilíbrio. CANIBALISMO •É a predação que envolve indivíduos da mesma espécie. •Costuma ser interpretado como um mecanismo de seleção natural – que aprimora a espécie ao eliminar os indivíduos menos fortes e ágeis -, com o qual se controla a população e se diminui a competição entre membros da mesma espécie. •Tal seria o caso da clássica experiência da grande população de ratos mantidos num espaço pequeno onde, a partir de um momento, os filhotes e ratos menores eram predados pelos maiores. Alguns tipos de aranhas e escorpiões após o ato sexual matam o macho. CANIBALISMO • O aquecimento global fez diminuir em 20% a calota polar ártica nas últimas três décadas, reduzindo o território de caça dos ursos-polares. • Muitos deles ficaram sem alimento. • A mudança radical de seu habitat provocada pelo homem está custando caro aos ursos. • Recentemente, no Alasca, pesquisadores americanos que há 24 anos estudam a região identificaram um caso inédito de canibalismo na espécie: duas fêmeas, um macho jovem e um filhote foram atacados e comidos por duas fêmeas, um macho jovem e um filhote foram atacados e comidos por um grupo de machos. • Estimativas apontam que os ursos-polares podem desaparecer em vinte anos. PARASITISMO Uma espécie se instala no corpo de outra, dela retirando matéria para a sua nutrição e causando-lhe, em consequência, danos cuja gravidade pode ser muito variável, desde pequenos distúrbios até a própria morte do indivíduo parasitado. Dá-se o nome de hospedeiro ao organismo que abriga o parasita. Geralmente, o parasita é menor que o hospedeiro, tem população e ninhada mais numerosa e vive menos tempo. Quanto à localização nos hospedeiros: 1. Ectoparasitos: quando PARASITISMO Os parasitas podem ser classificados segundo vários critérios. • Quanto ao número de hospedeiros utilizados: 1. Monogenéticos: se o ciclo 1. Ectoparasitos: quando vivem na superfícies externa do hospedeiro, como a pulga e o piolho. 2. Endoparasitos: quando penetram no corpo do hospedeiro, como os vírus, bactérias, protozoários e os vermes. 1. Monogenéticos: se o ciclo de vida completa-se num único hospedeiro. É o caso da lombriga (Ascaris lumbricoides). 2. Digenéticos: se o ciclo de vida envolver dois ou mais hospedeiros, como acontece com a malária. • Vegetais parasitas podem ser classificados em: • Holoparasitas (holo = total): são desprovidos de folhas e, portanto, são incapazes de realizar a fotossíntese e fabricar seu próprio alimento. Conseqüentemente, sugam do hospedeiro a seiva elaborada. Ex: o cipó-chumbo PARASITISMO do hospedeiro a seiva elaborada. Ex: o cipó-chumbo (Cuscuta sp.) que pode chegar a cobrir árvores inteiras. • Hemiparasitas (hemi = metade): possuem folhas e absorvem do hospedeiro apenas a seiva bruta, uma vez que não conseguem retirar do solo a água e os sais minerais. Produzem a sua própria seiva elaborada através da fotossíntese. É o caso da erva-de-passarinho. Esclavagismo (ou dulose ou sinfilia): deve ser entendido como um caso de parasitismo onde uma espécie se aproveita do trabalho de outra (hospedeira ou escrava), ou seja, do seu tempo e energia de modo que o potencial reprodutivo do hospedeiro torna-se menor ou nulo. ESCRAVAGISMO Esclavagismo Interespecífico: Ex: a formiga-sanguinária Esclavagismo Intraespecífico: Ex: as hienas fêmeas (matriarca) Ex: a formiga-sanguinária (Formica sanguinea), que costuma atacar formigueiros de outras espécies, matando ou expulsando as operárias. Depois disso, capturam as larvas e pupas das vítimas e as levam para o seu formigueiro, onde trabalharão como operárias sem poderem de lá sair ou reproduzirem-se. Ex: as hienas fêmeas (matriarca) são as líderes dos bandos e aproveitam-se dos trabalhos das outras hienas. A relação destes indivíduos é inversa a do leão, pois os machos são submissos às fêmeas, pois elas são maiores e mais robustas. Associação onde os dois participantes (competidores) utilizam um mesmo recurso limitado, que pode ser alimento, espaço ou parceiro sexual (quando os envolvidos são da mesma espécie). A competição pode ocorrer entre indivíduos de uma espécie (intraespecífica) ou de espécies diferentes (interespecífica). COMPETIÇÃO Para que exista competição não é preciso que os competidores se ataquem fisicamente ou mesmo se vejam. Tartarugas que comem, durante o dia, um determinada fruta e morcegos que se alimentam dessa mesma fruta durante a noite são competidores. Pode-se dividir a competição em dois tipos básicos: Por exploração: Uma espécie obtêm o recurso de modo mais eficiente, fazendo com que outras não consigam explorar os mesmos recursos. COMPETIÇÃO Por interferência ou explotativa: Os organismos envolvidos causam malefício ou prejuízo, mesmo que o recurso disputado não esteja necessariamente em falta. • Associação onde uma espécie, chamada amensal, é inibida no crescimento ou na reprodução, ou mesmo morto, pela ação ou produção de substâncias tóxicas por outra espécie, denominadas inibidora. • As espécies envolvidas não são potenciais competidores e a AMENSALISMO OU ANTIBIOSE espécie inibidora não obtêm nenhuma vantagem com o prejuízo da espécie amensal. • Ex: a maré-vermelha consiste na intoxicação da água, acarretando a morte de muitos animais de diferentes espécies, por substâncias produzidas pela alga flagelada Gonyaulax quando ocorre uma explosão populacional.
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