IBB057_Aula 5 - intertropi

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