DEFINIÇÕES E CONCEITOS
BÁSICOS EM ECOLOGIA
Profª Dra Danielli C.Granado Romero
ECOLOGIA??
DEFINIÇÕES
Ecologia

Definida em 1866 por Ernst Haeckel – “Ciência capaz de
compreender a relação do organismo com seu ambiente.”

“Estudo científico das interações que determinam a
distribuição e a abundância dos organismos.” (KREBS,
1972)

Ciência que estuda como os seres vivos interagem entre si
e com o meio em que vivem (RICKLEFS, 2003).
DEFINIÇÕES

Humanos primitivos eram ecológos ecléticos –
necessidade de entender onde e quando seu alimento e
seus inimigos (não humanos) se localizavam.

Antigos agricultores: saber manejar suas fontes de
alimentos (plantas e animais);
Aplicar o conhecimento em seu próprio benefício.
DEFINIÇÕES

Compreensão ecológica necessária para aprender as
melhores formas de:
-
Manejar as bacias hidrográficas;
-
Lidar com as terras cultivadas;
-
Com as áreas alagáveis e outras áreas das quais a
humanidade depende para alimentação;
-
Conservar os suprimentos de água;
-
Se proteger contra catástrofes naturais;
-
Se proteger contra problemas de saúde pública.
DEFINIÇÕES

Os estudos ecológicos proporcionam essa compreensão
através das análises:
-
Controle populacional por predadores;
-
Influência da fertilidade do solo no crescimento dos vegetais;
-
Respostas evolutivas dos microrganismos aos contaminantes
ambientais;
-
Dispersão dos organismos sobre a superfície da Terra;
-
Várias outras questões.
DEFINIÇÕES

A qualidade da vida humana está fortemente relacionada
ao uso inteligente dos princípios ecológicos para resolver
ou prevenir problemas ambientais e para suprir práticas
econômicas, políticas e sociais.
DEFINIÇÕES

ESCALAS
“Não há área tão pequena nem tão grande que não
contenha uma ecologia.”
(TOWNSEND, BEGON & HARPER, 2006)

Ex1 - intestino de um cupim: habitat de bactérias,
protozoários e várias outras espécies;
DEFINIÇÕES

Ex2 – uma árvore morta pode ser considerada um
ecossistema, do mesmo modo que a floresta em que
ela se encontra;
DEFINIÇÕES

Ex3 – mídia fala em ecossistema global: alguns
problemas ambientais podem ser examinados somente
nesta escala bem ampla:
- relação entre correntes oceânicas e atividades
pesqueiras;
- padrões climáticos e distribuição de desertos e
florestas pluviais;
- aumento do CO2 na atmosfera e mudança climática
global.
DEFINIÇÕES

Interação entre a ecologia e outras ciências:
Zoologia
Genética
Evolução
Etologia
ECOLOGIA
Microbiologia
Geociências
Botânica
DEFINIÇÕES

Ciências que fornecem ferramentas para o
estudo ecológico e ciências nas quais o conhecimento
ecológico pode ser aplicado.
Estatística
Computação
Biologia Molecular
Climatologia
Química
ECOLOGIA
Direito Amb.
Engenharias
Economia
Ciên. Sociais
Ciên. Médicas
DEFINIÇÕES
Biosfera: camada da Terra biologicamente habitada.
DEFINIÇÕES

A biosfera recobre, em parte, 3 dos compartimentos
que compõem a Terra:
De 6 mil metros de
profundidade, nos
oceanos, até 8 mil
metros de altura, na
atmosfera, que
corresponde à altura
das mais altas
montanhas.

Idade da Terra: entre 4,2 e 4,5 bilhões de anos.
DEFINIÇÕES

OS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO E O ÂMBITO DA ECOLOGIA
Fonte: http://www.ib.usp.br/ecologia
DEFINIÇÕES
CONCEITOS BÁSICOS

Espécie: conjunto de indivíduos semelhantes e capazes
de se intercruzar em condições naturais, produzindo
descendentes férteis;

Indivíduo: organismo – reprodução e sobrevivência –
unidade da seleção natural;
unidade fundamental da ecologia – ao longo de
suas vidas transformam energia e processam materiais;
CONCEITOS BÁSICOS
Adquirem energia e nutrientes dos seus arredores
e excretam seus rejeitos – ao fazer isso modificam as
condições do ambiente e os recursos disponíveis para
outros organismos.
CONCEITOS BÁSICOS

População: conjunto de indivíduos da mesma
espécie, que habitam determinada área dinâmica de populações – unidade básica da
evolução;
O que caracteriza uma
POPULAÇÃO?
POPULAÇÃO

Grupo de indivíduos da mesma espécie


Vivendo numa mesma área
Num determinado período de tempo
POPULAÇÃO

População brasileira:
-
Em 1970: 90 milhões de pessoas.
- nº de indivíduos da espécie humana;
- vivia num determinado território – Brasil;
- num certo tempo – ano de 1970.
POPULAÇÃO

População brasileira:
-
Em 2010: 193 milhões de pessoas.
- nº de indivíduos da espécie
humana;
- vivia num determinado território –
Brasil;
POPULAÇÃO

População de mico-leão-preto no Parque Estadual
Morro do Diabo:
-
Em 2004: 1209 indivíduos.
- nº de indivíduos da espécie Leontopithecus
chrysopygus;
- vivia num determinado território – Parque
Estadual do Morro do Diabo (SP);
- num certo tempo – ano de 2004.
POPULAÇÃO
 Principais
propriedades:

Tamanho da população

Densidade

Natalidade


Mortalidade
Distribuição etária



Dispersão
Forma de crescimento
Razão sexual (Sex ratio)
CONCEITOS BÁSICOS

Comunidade : Conjunto de seres vivos de diferentes
espécies que coabitam uma mesma região –
interação entre as populações de diferentes espécies;

Também conhecida como Biocenose.
CARACTERÍSTICAS GERAIS

Definições
“Assembléia de populações de espécies que
ocorrem juntas no espaço e no tempo.”
(Begon et al., 2007).
“Conjunto de indivíduos pertencentes a várias
espécies que coexistem em um mesmo meio e
que formam conjuntos funcionais em interação
uns com os outros”.
(Dajoz, 2005)
CARACTERÍSTICAS GERAIS

Em relação a escala, assim como o ecossistema
 Uma
comunidade pode ser definida em
qualquer escala dentro de um hierarquia de
habitats:
- Comunidade de um dado bioma;
- Um determinado grupo taxonômico dentro de
um ecossistema (populações de peixes ou de
algas de um lago);
- Carcaça de um animal.
ESTRUTURA DAS COMUNIDADES

Em geral, a comunidade pode ser caracterizada,
(descrita/medida) através de:
 Composição
de espécies
 Riqueza
 Diversidade
de espécies
 Abundância
relativa
 Equitabilidade
 Dominância
Relacionados a diversidade
CONCEITOS BÁSICOS

Biótopo: Conjunto dos aspectos físicos e químicos de
um determinado ambiente – área geográfica
explorada pela comunidade;
CONCEITOS BÁSICOS

Ecossistema: conjunto formado pela
biológica + o ambiente que a cerca;
comunidade
- Componentes Bióticos: seres vivos;
- Componentes Abióticos: elementos não vivos do
ecossistema (solo, água, luz, temperatura, nutrientes,
umidade).
CONCEITOS BÁSICOS

Ecossistema: comunidade biótica + ambiente físico
(biocenose)
(biótopo)
interagindo numa determinada área produzindo um
fluxo de energia e a ciclagem de materiais entre as partes
vivas e não vivas.
ECOSSISTEMAS
-
Podem incluir centenas de diferentes tipos de
organismos;
- Ecossistema de floresta, de savana, aquático, de
estuário – todos interligados numa única biosfera,
que inclui a totalidade de ambientes e organismos da
Terra.
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS

Exemplos de Ecossistemas

Um campo abandonado ou um pequeno lago;

Qualquer área exposta à luz – um gramado, uma jardineira
de janela – pode ser observada para se iniciar o estudo de
ecossistemas;

Uma nave espacial, uma cidade ou agroecossistema
também são exemplos interessantes, sendo considerados
ecossistemas hetrotróficos.
CONCEITOS BÁSICOS

Habitat: local onde determinada espécie pode ser
encontrada – o “endereço” da espécie dentro do
ecossistema;
a diversidade de espécies existentes está
diretamente relacionada a variedade de habitats
existentes.
CONCEITOS BÁSICOS

Nicho Ecológico: conjunto de atividades que a
espécie desempenha em seu habitat (modo de
vida alimentar, reprodutivo);
CONCEITOS BÁSICOS

Fator Ecológico: qualquer elemento do meio capaz de
agir diretamente sobre os seres vivos, pelo menos
durante parte do seu ciclo de desenvolvimento;
- Fatores abióticos: características físicas e químicas do
meio;
- Fatores bióticos: interações que se realizam entre
indivíduos da mesma espécie ou de espécies diferentes;
CONCEITOS BÁSICOS
O fator ecológico pode desempenhar o papel de
fator limitante quando está ausente ou abaixo de um
patamar crítico ou então quando exceder o nível
máximo tolerável;
- Todo ser vivo apresenta limites de tolerância quanto aos
diversos fatores ecológicos, entre os quais situa-se seu
ótimo ecológico;
FATORES ECOLÓGICOS
•Temperatura
· Luz
· Água
· Gases
atmosféricos
· Nutrientes
· Espaço físico
· Fogo
Fonte: www.ib.usp.br/ecologia
CONCEITOS BÁSICOS
Uma mesma espécie pode ter ampla tolerância a
um fator e estreita a outro;
Em regiões de clima frio: a temperatura costuma ser
o fator limitante;
Em regiões de clima quente ou árido: o fator
limitante, em geral é a água.
CONCEITOS BÁSICOS
•
•
•
estenoécio/euriécio
(estenoeco/eurieco)
•
estenotérmico/euritérmico
•
estenohídrico/eurihídrico
•
estenohalino/eurihalino
Esteno- = estreito
Euri- = amplo
Fonte: www.ib.usp.br/ecologia
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS

Manutenção dos sistemas vivos
demanda gasto
de E – preço pago para manter o estado de equilíbrio;
Homeostase: capacidade do organismo de manter
condições internas constantes mesmo num ambiente
externo variante – em todos os organismos (grau
variado).
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS

Os mecanismos homeostáticos apresentam um
sistema de retroalimentação ou feedback – quando o
sistema se desvia de seu estado desejado,
mecanismos de resposta internos agem para
restaurar aquele estado.
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS

Exemplo: - Sistema de aquecimento residencial: termostato
controla o aquecedor;
-
Animal de sangue quente (homeotérmico): um centro
cerebral específico controla a temperatura corporal;
Mecanismo homeostático também nos ecossistemas:
Exemplos:
-
Subsistemas predador e presa regulam a densidade
populacional;
-
Microrganismos patogênicos e parasitas;
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS
-
Subsistemas microbianos regulam o armazenamento
e a liberação de nutrientes;

Capacidade de se manter estável diante de
perturbações (tempestade);

Capacidade de se recuperar rapidamente;
Limite: à medida que a perturbação aumenta
(freqüência e intensidade), o sistema embora
controlado, pode não ser capaz de voltar exatamente
ao mesmo nível de antes.
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS

Propriedades dos Ecossistemas
-
Seguem as leis da termodinâmica:

Matéria e Energia (E): em qualquer sistema natural,
ambas são conservadas, ou seja não se criam nem se
destroem.
Lei da Conservação de Massa (LCM) e 1ª Lei da
Termodinâmica (LT).
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS
-
LEI DA CONSERVAÇÃO DE MASSA
Explica a poluição ambiental – por não ser possível
consumir a matéria até sua aniquilação – geração de
resíduos em todas as atividades dos seres vivos.
Resíduos indesejados por quem os eliminou, mas
que podem ser reincorporados ao meio para
serem reutilizados através da reciclagem – ocorre
na natureza por meio dos ciclos biogeoquímicos.
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS

1ªLEI DA TERMODINÂMICA
a E pode ser transformada de uma forma em outra, mas
não pode ser criada ou destruída.
E solar é transformada pelos vegetais na
fotossíntese em E química (moléculas complexas),
quebradas durante a respiração em moléculas
menores, liberando a E que é utilizada nas funções
vitais do organismo.
PROPRIEDADES DOS ECOSSISTEMAS
2ªLEI DA TERMODINÂMICA

A transformação da E ocorre da mais nobre para uma
menos nobre (menor qualidade) – embora a
quantidade de E seja preservada (1ªLT), a qualidade é
sempre degradada – parte da E utilizada é dispersa,
em geral, na forma de calor (“E inaproveitável”).

A energia luminosa absorvida pelos vegetais é, em parte,
perdida no processo de transformação em energia
potencial e no próprio metabolismo do vegetal.

A energia absorvida pelo herbívoro também é reduzida de
uma parcela, a qual, então, é empregada em seu
processo metabólico e em suas atividades diárias.

A energia útil reduz-se a cada passo, tornando-se
inteiramente inaproveitável, na forma de calor.
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS

•
Componentes bióticos de um ecossistema
3 categorias: - Produtores
- Consumidores
- Decompositores

Produtores:
-
Seres capazes de produzir substâncias orgânicas - seus
próprios nutrientes (alimento);
Seres autótrofos.
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS
-
2 tipos de produtores:
•
Fotossintetizantes: vegetais clorofilados (verdes),
capazes de produzir matéria orgânica na presença de
luz e água, absorvendo CO2 e liberando O2;
6CO2 + 12H2O
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
- A partir da glicose produzida na fotossíntese, o vegetal
sintetiza outras substâncias orgânicas mais complexas
como lipídeos e proteínas que fazem parte de sua
estrutura.
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS
•
Quimiossintetizantes: obtêm a energia que necessitam
a partir de substâncias inorgânicas, através de reações
químicas (oxidações).
- Sulfobactérias: oxidam o
produzindo enxofre e energia;
gás
sulfídrico
(H2S)
- Nitrobactérias: oxidam compostos que possuem
nitrogênio;
- Bactérias que oxidam compostos de ferrro.
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS

Consumidores:
-
Seres incapazes de produzir seu próprio alimento –
necessitam buscá-lo, direta ou indiretamente, junto aos
produtores;
Seres heterótrofos.
-
São subdivididos em:
•
Consumidor Primário ou de 1ª Ordem: se alimenta
diretamente dos produtores – animais herbívoros:
gafanhoto, coelho, ruminantes, girafas;
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS
•
Consumidor Secundário ou de 2ª Ordem: nutrem-se de
consumidores primários – sapos, algumas aves
•
Consumidor Terciário ou de 3ª Ordem: nutrem-se de
consumidores secundários – onças, falcões
•
Animais Onívoros: dieta mista, consome tanto vegetais
quanto animais – jabuti, ursos, lobos, ema, humanos;
CONCEITOS GERAIS - ECOSSISTEMAS

Decompositores: seres que
se alimentam de matéria em
decomposição – degradam
substâncias
orgânicas
transformando-as
em
inorgânicas que retornam ao
ecossistemas podendo ser
novamente usadas pelos
produtores
–
algumas
bactérias e fungos.

Decompositores:

não ingerem comida, como os herbívoros e os carnívoros.
Sua nutrição ocorre por um processo de absorção,
mediante o lançamento de enzimas sobre a matéria
orgânica morta.

Parte da matéria orgânica degradada é absorvida e o
restante é devolvido ao meio, na forma de compostos
inorgânicos que são utilizados, pelos autótrofos, para a
síntese de mais alimentos.

Toda vida na Terra depende da E proveniente do Sol;

Radiação Solar:
a distribuição das diversas formas de vida são
conseqüências da variação de sua incidência e
intensidade – principal causa das diferenças climáticas
entre as diversas regiões do mundo.