IBB057_Aula 5 - intertropi
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ECOLOGIA IBB-057 Classificação dos Biomas Terrestres AULA 5 Os biomas de Whittaker são definidos de acordo com a temperatura e as precipitações medias em uma região determinada I. O ambiente físico, adaptação e variação dos ambientes • • • • Biomas e diagramas climáticos Adaptação aos ambientes aquáticos e terrestres tolerância ecológica - extensão de limites O que determina as condições otimas para cada organismo? Economia da Natureza, R.E. Ricklefs - Capítulos 3 e 4 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Classificação dos Biomas Terrestres Os diagramas climáticos de Walter descrevem os grandes biomas terrestres umidade suficiente para o crescimento das plantas (20 mm / 10 C) 4 Biomas Terrestres As plantas tem diferentes tolerâncias ecológicas (intervalo de condições dentro das quais cada espécie pode sobreviver) Forma - Função - Ambiente Como uma determinada espécie tolera as condições do ambiente onde existe? As adaptações ou especializações ajustam os organismos a intervalos específicos de condições ambientais A abrangência da tolerância pode ser ampla ou estreita Espécies Floresta Caatinga Especialistas Generalistas Pulso de inundação no Rio Negro - Florestas de Igapó Como uma ou mais espécies toleram as condições do ambiente onde existem? Adaptação: uma característica geneticamente determinada que surge pelo processo evolutivo e que permite ao indivíduo lidar com seu ambiente Quais seriam as adaptações necessárias para persistir na zona de alagamento do rio? Pioneiras Não Pioneiras Parolin 2000 Produção de folhas em 6 espécies de árvores de várzea Produção de folhas em 6 espécies de árvores de várzea Nas espécies deciduas a perda das folhas ocorre no pico da cheia e a produção de novas folhas no final da fase aquática Senna reticulata sempreverde / pioneira Vytex symosa decidua / não-pioneira Parolin 2000 O alagamento induz uma serie de mudanças fisiológicas, anatômicas e morfológicas nas plantas: • • • • perda de folhas redução da atividade fotosíntetica redução na produção de folhas novas redução da atividade metabólica nas folhas submersas Mas!!!! A cheia não pode ser considerada como um “inverno fisiológico” total A assimilação fotosintética de CO2 é reduzida durante a fase aquática O alagamento das raízes produz um ambiente anóxico na rizosfera ✓ existe produção de folhas ainda na cheia ✓ a produção de flores e frutos coincide com a cheia ✓ realocação da atividade metabólica ✓ formação de raízes adventícias e lenticelas -> oxigenação das raízes Parolin 2000 ✓ a produção de frutos coincide com a cheia Quais seriam as estratégias das plántulas para escapar do período de cheia? ✓ tolerância a submersão prolongada ✓ escape à submersão Mas!!!! As duas estratégias permitem o estabelecimento em diferentes níveis do gradiente de alagamento ✓ no igapó as sementes tem maior massa Kubitzki & Ziburski 2006 Estender os limites das condições físicas toleráveis por um organismo implica num custo que demanda mecanismos que permitam ao indivíduo tolerar condições mais extremas para compensar pela falta de nutrientes Parolin 2002 Adaptações aos ambientes áridos ! As plantas obtém agua do solo pelo potencial São necessárias adaptações para funcionar bem nos determinados ambientes físicos (especialmente nos ambientes extremos) os organismos devem manter um ambiente interno constante e propicio para seus processos vitais osmótico das células de suas raízes PO: força com a qual uma solução atrai agua por osmose (a agua tende a se mover do ambiente de menor concentração ao de maior concentração) As plantas de ambientes áridos ou salinos devem intensificar a concentração de aminoácidos e carbohidratos nas suas células Adaptações em ambientes áridos Estômatos: pontos de entrada para o CO2 .....e de saída de agua (transpiração)! Quais seriam possíveis estratégias para lidar com climas quentes e secos? • Proteção da superfície da folha da luz direta do sol com pêlos e espinhos As plantas devem fechar ou controlar seus estômatos para evitar a perda excessiva de agua Como? • Coberta da superfície da folha com cutículas serosas impermeáveis com estômatos alocados em cavidades Ambiente interno dos organismos Como lidam os animais com os ambientes áridos? Homeostase • os animais podem dissipar calor pela evaporação de água (transpiração) • mecanismo custoso em ambientes com pouca agua capacidade dos organismos de manter condições internas constantes mesmo em condições de ambientes extremos e variantes • a eficiência dos mecanismos homeostáticos variam • sistema de retroalimentação negativa • • • • redução de atividade uso de microclimas frios migração sazonal adaptações fisiológicas sinal hormonal ou neural Temperatura Ideal 37˚ C Hipotálamo “sente”a temperatura corporal Órgãos corporais tremor ou transpiração retroalimentação Desliga Liga Dipodomys spectabilis Ambiente interno dos organismos A regulação constante da temperatura corporal gera Homeotermia: condições de temperatura constante dentro das células Pecilotermia: condições de temperatura variantes Organismos Ectotérmicos Ajuste da temperatura corporal a traves de comportamento Endotérmicos Ajustam o calor corporal internamente Ambiente interno dos organismos Os organismo ectotérmicos também podem gerar calor metabólico Homeostase Parcial • • Algumas cobras mantém alta temperatura corporal quando encubam seus ovos Grandes mariposas e abelhas fazem vibrar os músculos de vôo para gerar calor antes de voar Ambiente interno dos organismos A Homeostase é um mecanismo custoso Ambiente frio A maioria dos mamíferos e aves mantém sua temperatura entre 36˚ e 41˚ C Geração de calor metabólico Até que ponto? Existe um limite? Quando a perda de calor excede a capacidade fisiológica de um organismo de produzi-lo, a temperatura corporal começa a cair até não conseguir sobreviver Ambiente interno dos organismos Alguns organismos endotermicos também podem apresentar Homeostase Parcial • beija-flores perdem calor muito rápido • devem sustentar taxas metabólicas muito altas • espécies que vivem em ambientes frios entram em torpor para reduzir o gasto energético Intervalo ótimo de condições Cada organismo funciona melhor sob um intervalo restrito de condições ambientais às quais ele está melhor adaptado Intervalo ótimo de condições • A maioria dos organismos funciona melhor dentro de um intervalo estreito de condições ambientais • Esses ótimos podem ser deslocados pela evolução para Define as condições ótimas combinar melhor com as condições ambientais dentro das quais o organismo vive • Isto é freqüentemente executado pela alteração da Seleção Natural age na variação entre os indivíduos em: - enzimas envolvidas nos processos metabólicos - estruturas das células - forma do corpo - entre outras características... estrutura e pela quantidade das enzimas responsáveis pelo controle dos processos metabólicos