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ECOLOGIA
A palavra ecologia apareceu pela primeira vez no século XIX e deriva do
grego (oikos – casa) e (logos – estudo)
Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o seu meio ambiente
Ciência que estuda os sistemas ecológicos ou Ecossistemas
O ambiente corresponde ao conjunto dos factores ecológicos (abióticos ou
físico-químicos e bióticos ou vivos)
Disciplina que tem vindo a ganhar relevo devido ao agravamento do
panorama ambiental global
A Agricultura, apesar de ser uma actividade humana muito importante na
produção de bens alimentares, tem contribuído de diversas formas para a
degradação do Ambiente
Níveis de organização ecológica
Indivíduo Como é que os animais regulam o seu balanço hídrico?
População Quais os factores que controlam a
taxa de crescimento da população?
Interacções Como é que a disponibilidade de nutrientes do solo
afecta a troca de materiais entre as plantas e as micorrizas?
Comunidade Como é que as
alterações ambientais influenciam o
número de espécies nas
comunidades?
Ecossistema Quais os factores que controlam a taxa de fixação de
energia pelos ecossistemas?
Paisagem De que forma as
sebes e outros corredores de
vegetação afectam a taxa de
movimento dos mamíferos
entre duas zonas de floresta
isoladas?
Região Como é que a
história geológica
influenciou a diversidade
dentro de certos grupos
de organismos?
Biosfera Qual o papel
que o CO2 atmosférico
desempenha na
regulação da
temperatura global?
Factores abióticos:
Factores físico-químicos do ambiente
Temperatura
Disponibilidade de água (humidade, precipitação, gelo)
Luz / Radiação solar
Vento / Circulação atmosférica
Solo / Factores edáficos
Salinidade
Hidrodinamismo
Turbidez
Para cada parâmetro o organismo tem a sua valência ecológica (exemplo:
euritérmico e estenotérmico), e a conjugação de todas as valências
ecológicas dá-nos o habitat potencial que esse organismo pode ocupar.
Temperatura
Organismos
endotérmicos e
ectotérmicos
Efeitos nas taxas
metabólicas, no
crescimento, na
reprodução e na
sobrevivência
mosca
Disponibilidade de água
Radiação solar - fotoperíodo
Vento – circulação atmosférica
Polinização anemófila
Solo – factores edáficos
Salinidade
Number of species
Água
doce
Água
salgada
Lagos
salgados
Água
salobra
0
35
60
100
Salinity %0
Factores bióticos:
O conjunto dos organismos vivos existentes num ambiente mais as
relações que estabelecem entre si.
Relações tróficas
Produtores
Abiotic chemicals
(carbon dioxide,
oxygen, nitrogen,
minerals)
Heat
Heat
Consumidores
Decompositores
Heat
Decomposers
(bacteria, fungus)
Heat
Producers
(plants)
Consumers
(herbivores,
carnivores)
Heat
Regimes alimentares: fitófago,
zoófago, detritívoro/saprófago;
eurífago vs estenofago; polifago
Solar
energy
ECOSSISTEMAS MARINHOS vs ECOSSISTEMAS TERRESTRES
Ciclo de vida:
fertilização externa
pouco investimento na descendência
Diferenças estruturais e funcionais:
Quase ausência (kelp) de plantas
macroscópicas – autotróficos
dominantes são unicelulares –
pequenos herbívoros
Animais com ciclos de vida mais
longos que as plantas
Mais passos até se atingir o topo da
cadeia alimentar
Menor quantidade de nutrientes mas
maior eficiência energética entre os
níveis tróficos
Interacções positivas e negativas
Comensalismo (+/0)
Mutualismo (+/+)
Amensalismo (-/0)
Competição (-/-)
Exploração (+/-)
Parasitismo
Predação
Herbivoria
“Neutralismo” (0/0)
Princípios e conceitos de Ecologia
Espécie
População
Adaptação
Fenótipo
Genótipo
Raças geográficas, subespécies, variedades
Ecótipo
Ecocline
Habitat
Nicho ecológico
Comunidade / Biocenose / Agrocenose
Biótopo / Agrobiótopo
Ecossistema
Bioma
Definir espécie?
. John Ray (séc. XVII) definiu pela primeira vez espécie como um conjunto de
indivíduos semelhantes entre si que dão origem através da reprodução, a novos
indivíduos semelhantes a eles próprios.
Critério de fecundidade
. Lineu (séc. XVIII) definiu espécie como um conjunto de indivíduos que possuem
características morfológicas idênticas.
Critério morfológico
Mas a aparência não é tudo:
A mesma espécie de aranha Theridion grallator
Espécies diferentes
Sturnella neglecta
Canis
familiaris
Sturnella magna
A mesma espécie de
formiga Pheidole
barbata. Dois indivíduos
da mesma colónia que
desempenham funções
diferentes.
. Ernest Mayr (1942) apresenta o conceito biológico de espécie como uma
população ou grupo de populações naturais, cujos indivíduos têm a capacidade de
se cruzar entre si, originando descendentes férteis e estando isolados
reprodutivamente de outras espécies.
Limitações:
-Só se pode aplicar às espécies actuais (inadequado para as espécies fósseis);
-Apenas se aplica aos organismos sexuados;
-Não pode ser aplicado a populações isoladas;
-Não abrange a situação dos híbridos.
corvos
Outros critérios como o cariótipo, dados
bioquímicos e estudos do comportamento, têm
sido utilizados mais recentemente para a distinção
das espécies.
Não há um conceito de espécie com aplicabilidade
universal. A escolha do conceito de espécie por
parte do investigador está muitas vezes
dependente do âmbito da sua investigação. Desta
forma surge o conceito multidimensional de
espécie que engloba os diferentes critérios
utilizados.
No entanto para os organismos sexuados o
conceito mais utilizado é o conceito biológico:
Espécie é o conjunto de populações naturais que
partilham o mesmo fundo genético e são capazes
de se cruzarem entre si, em condições naturais,
estando isoladas reprodutivamente de outros
grupos semelhantes.
Variação geográfica de espécies: raças, subespécies, variedades, ecótipos,
ecocline:
Populações da mesma espécie que pelo facto de estarem adaptadas a ambientes diferentes,
apresentam características fenotípicas diferentes.
Para endotérmicos (aves e
mamíferos):
Regra de Bergmann
Raças geográficas de maior corpulência
encontram-se nas zonas mais frias.
Regra de Allen
As extremidades e os apêndices são mais curtos
nas zonas mais frias.
Regra de Gloger
As cores tendem a ser mais escuras nos climas
quentes e húmidos.
Arabidopsis
thaliana
Tempo da floração
Ecótipo D
Ecótipo C
Ecótipo B
Ecótipo A
Descontinuidades
}
Ecótipo B
Ecocline
}
}
Amplitude
de variação
Amplitude
de variação
Habitat e nicho ecológico
O nicho ecológico é o espaço físico
ocupado por um organismo (nicho
habitat), é o seu espaço alimentar
traduzido nas relações tróficas que
estabelece (nicho trófico) juntamente
com todas as suas necessidades
específicas e os seus hábitos. O
nicho ecológico será portanto o
espaço multidimensional que o
organismo ocupa.
Indivíduos de espécies diferentes
podem partilhar o mesmo habitat,
mas raramente partilham mesmo
nicho ecológico.
Limícolas:
Tentilhões de Darwin:
Um Ecossistema ou sistema ecológico, incluí todos os organismos que aí vivem e
que estabelecem relações entre si (componente biótica – biocenose), e o ambiente
físico-químico (componente abiótica – biótopo) com o qual interagem.
Os Ecossistemas agrários são constituídos por biocenoses (agrocenoses) que
evoluem no espaço agrário (agrobiótopos) onde se desenvolvem as actividades
agrárias.