UFCG / CTRN / UAEC Márcia Maria Rios Ribeiro Zédna Mara de Castro Lucena Vieira Mestrando: Danniel Cláudio de Araujo MÓDULO I ECOLOGIA GERAL 4. Necessidades dos Seres Vivos e Fatores Ecológicos NECESSIDADES DOS SERES VIVOS A BIOSFERA e a VIDA mantêm-se de forma permanente quando os seres vivos satisfazem suas NECESSIDADES BÁSICAS NUTRIÇÃO PROTEÇÃO REPRODUÇÃO Os seres vivos obtêm MATÉRIA e ENERGIA do meio ambiente, de modo a PRODUZIR ou SINTETIZAR seu próprio alimento NUTRIÇÃO Auto = Próprio Trofo = Alimento AUTOTRÓFICA HETEROTRÓFICA Hetero = Diferente NUTRIÇÃO AUTOTRÓFICA • Realizada durante o dia pelas PLANTAS VERDES, pelas ALGAS e por algumas BACTÉRIAS • O organismo é capaz de produzir todas as moléculas orgânicas do seu corpo, a partir das substâncias inorgânicas retiradas do ambiente • Utilizam substâncias inorgânicas como GÁS CARBÔNICO, ÁGUA e SAIS MINERAIS NUTRIÇÃO HETEROTRÓFICA Realizada pelos ANIMAIS, pelos PROTOZOÁRIOS, pelos FUNGOS e pela maioria das BACTÉRIAS O organismo precisa ingerir moléculas orgânicas prontas O HOMEM se destaca como o CONSUMIDOR HETEROTRÓFICO mais relevante, chegando a consumir mais compostos orgânicos do que a quantidade usada como alimento CAÇA AGRICULTURA HOMEM x MEIO AMBIENTE (obtenção de alimentos) PECUÁRIA PESCA PISCICULTURA PROTEÇÃO VEGETAIS ANIMAIS Aparência transitória e camuflagem Perda de folhas Desenvolvimento de substâncias urticantes Fuga Construção de abrigos Crescimento de espinhos Agressão REPRODUÇÃO Processo biológico que permite aos seres vivos a PERPETUAÇÃO DA ESPÉCIE Diferentemente das demais características dos seres vivos, É INDISPENSÁVEL para a CONSERVAÇÃO DA ESPÉCIE Uma das características que melhor distingue os seres vivos da matéria bruta é sua CAPACIDADE DE SE REPRODUZIR REPRODUÇÃO ASSEXUADA É a forma mais simples de reprodução, envolvendo apenas UM INDIVÍDUO Vegetais Vegetais como as gramíneas, por exemplo, possuem raízes especiais, os rizomas, que, à medida que crescem sob a terra, geram novos brotos Esponjas Não está restrita às plantas: diversos grupos animais podem se reproduzir desse modo REPRODUÇÃO SEXUADA Ocorre por fecundação, estando presente nos vários animais Permite a recombinação dos genes, levando à VARIABILIDADE GENÉTICA A fecundação pode ser: EXTERNA: INTERNA: geralmente em meio líquido, efetua-se no interior do para a maioria das espécies aquáticas organismo da fêmea PROCESSOS ENERGÉTICOS DOS SERES VIVOS Todos os seres vivos retiram do ambiente a energia e as substâncias necessárias ao seu metabolismo Síntese ou composição do alimento BIOSSÍNTESE FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE BIODEGRADAÇÃO Degradação ou decomposição do alimento RESPIRAÇÃO AERÓBIA RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE A energia utilizada para a síntese do alimento provém da luz (energia solar) LUZ CO2 + H2O Alimento + O2 QUIMIOSSÍNTESE Reação que produz energia química, convertida da energia de ligação dos COMPOSTOS INORGÂNICOS OXIDADOS Processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos, que ocorre na AUSÊNCIA DE ENERGIA SOLAR Comp. Inorg. Reduzido + O2 Comp. Inorg. Oxidado Energia Química CO2 + H2O Alimento + O2 Utilizada por algumas espécies de bactérias, denominadas segundo os compostos inorgânicos reagentes (ferrobactérias, nitrobactérias, nitrificantes, etc.) BIODEGRADAÇÃO RESPIRAÇÃO AERÓBIA Alimento + O2 RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA Alimento + KNO3 FERMENTAÇÃO Alimento O receptor final dos hidrogênios é o oxigênio CO2 + H2O + Energia O receptor final dos hidrogênios é uma substância diferente do oxigênio CO2 + H2O + N2 + KOH + Energia O receptor dos hidrogênios é uma substância orgânica subproduto da reação em questão C2H5OH + CO2 + Energia BIOSSÍNTESE x BIODEGRADAÇÃO A todo processo de BIOSSÍNTESE deve corresponder um processo de BIODEGRADAÇÃO RECICLAGEM É o resultado da INTERAÇÃO entre os processos de biossíntese e biodegração da matéria Garantia do equilíbrio de materiais Condição fundamental para a continuidade da vida FATORES ECOLÓGICOS Fatores biológicos que atuam sobre o desenvolvimento de uma comunidade de seres do meio ambiente Fatores Bióticos Fatores Abióticos Todos os Seres Vivos presentes no ecossistema e suas Relações Componentes Não Vivos que influenciam a vida dos seres vivos presentes no ecossistema Condições: • Níveis tróficos • Climáticas • Edáficas • Relações ecológicas • Hídricas FATORES ECOLÓGICOS BIÓTICOS NÍVEIS TRÓFICOS 4º Nível Trófico Organismos carnívoros (alimentam-se dos carnívoros) Alimentam-se dos restos orgânicos dos demais níveis tróficos 3º Nível Trófico Organismos carnívoros (alimentam-se dos herbívoros) 2º Nível Trófico O HOMEM é consumidor primário, secundário e terciário Organismos herbívoros (alimentam-se dos produtores) 1º Nível Trófico Organismos autotróficos (plantas, algas, bactérias) FATORES ECOLÓGICOS BIÓTICOS RELAÇÕES ECOLÓGICAS Intraespecíficas Ocorrem com indivíduos de uma mesma espécie Interespecíficas Ocorrem com indivíduos de espécies diferentes Harmônicas Não ocorre prejuízo para nenhuma espécie Desarmônicas Ocorre prejuízo para, pelo menos, uma espécie FATORES BIÓTICOS (RELAÇÕES ECOLÓGICAS) 1. CANIBALISMO Um animal mata e devora o outro Relação intraespecífica desarmônica Peixes Aranhas Ratos • Relação rara • Ocorre em superpopulações, quando há falta de alimento • Em algumas espécies é comum a fêmea devorar o macho após a fecundação 2. COMPETIÇÃO Luta por alimento, pela posse de território ou pela posse da fêmea Relação intraespecífica desarmônica ou interespecífica desarmônica A superpopulação intensifica o mecanismo de competição intraespecífica Luta pela fêmea • Relação frequente • Fator de seleção natural • Limitação da população Luta pelo território 3. PREDATISMO Um animal mata outro de espécie diferente para se alimentar Relação interespecífica desarmônica Leoa x Zebra [mamífero carnívoro (predador) x mamífero herbívoro (presa)] • Relação frequente • Fator de seleção natural • Equilíbrio da população de presas • Aplicado no controle biológico 4. FORÉSIA Transporte de um ser, seus ovos ou sementes por outro ser vivo Relação interespecífica harmônica Ex.: Polinização Ato da transferência de grãos de pólen de uma flor para o estigma de outra flor, ou para o seu próprio estigma Abelha no processo de polinização 5. MUTUALISMO Troca de benefícios entre seres vivos, com ou sem interdependência Relação interespecífica harmônica Exemplos: Cupim x protozoário Algas x fungos Plantas x insetos Crocodilo x ave-palito As cigarras excretam alimento para as formigas e estas protegem as cigarras (e suas crias) dos predadores 6. PARASITISMO Um ser vive à custa de outro, prejudicando-o Relação interespecífica desarmônica Vermes x Mamíferos Fungos x Plantas • Frequente • Aplicado no controle biológico (parasita x praga) • Endoparasita (interno: ameba) e Ectoparasita (externo: piolho) 7. INQUILINISMO Um organismo usa outro como suporte ou abrigo Relação interespecífica harmônica Exemplos: Peixe-agulha x Pepino-do-mar Árvores X Epífitas Tronco de uma árvore, no interior de uma mata, contendo uma bromélia como inquilino. 8. COMENSALISMO Um ser come restos da comida de outro Relação interespecífica harmônica Exemplos: Peixe rêmora x Tubarão Tubarão transportando peixe rêmora, o qual se beneficia com os restos de comida daquele Hiena x Leão 9. COLÔNIAS Associações de seres, unidos de tal maneira, que formam um conjunto funcional Relação intraespecífica harmônica FORMIGAS ABELHAS CORAIS 10. SOCIEDADES Indivíduos com tendência à vida gregária, trabalham para o desenvolvimento da população Relação intraespecífica harmônica Exemplo de sociedades humanas. 11. AMENSALISMO Uma espécie inibidora produz secreções (substâncias tóxicas) eliminando a espécie amensal Relação interespecífica desarmônica Toxina, produzida por algas e concentrada por peixes e mariscos que se alimentam do fitoplâncton produzindo as MARÉS VERMELHAS Esta relação é mais comum entre vegetais, fungos e bactérias FATORES ECOLÓGICOS ABIÓTICOS CLIMÁTICOS Temperatura Distribuição heterogênea da energia EDÁFICOS Luz Nutrientes Provenientes das atividades solares Necessários ao crescimento e reprodução dos seres vivos HÍDRICOS Água Substância essencial à existência da Vida Temperatura Influi no metabolismo, no apetite, na fotossíntese, no desenvolvimento, na atividade sexual e na fecundidade Seres Estenotérmicos Seres Euritérmicos Sobrevivem entre estreitos limites de temperatura (pequena amplitude térmica) Resistem a grandes variações de temperatura (grande amplitude térmica) euritérmica estenotérmica Temperatura Temperatura Seres Heterotérmicos Seres Homeotérmicos A temperatura corporal varia com a temperatura ambiente Têm temperatura corporal constante Répteis, anfíbios Aves, mamíferos Temperatura x Comportamento dos Seres Vivos Migração Busca por temperaturas mais aprazíveis (sazonal) Flamingo Cegonha-negra Hibernação Ursos Redução das atividades vitais para valores mínimos (épocas frias) Estivação Redução das atividades vitais em função de temperaturas altas, falta de água ou de umidade do ar Jacarés Caracóis Adaptações dos Seres Vivos às Condições de Temperatura Regiões Frias Perda de calor mínima permitindo a sobrevivência Regiões Quentes Pêlos densos e compridos Orelhas e focinho curtos Pêlos menos densos e mais curtos Maior superfície corporal em contato com o meio Menor teor de gorduras Grande teor de gorduras Facilitam a perda de calor para o meio e evitam o sobreaquecimento Luz Fonte de energia essencial na produção de alimentos (fotossíntese) Fator vital e fator limitante, tanto em mínima como em máxima intensidade Influencia nas variações da atividade diária e sazonal de alguns animais Regula os processos ópticos na pigmentação da pele Alguns animais e vegetais produzem luz (bioluminescência) Luz x Características dos Seres Vivos EURIFOTOS ESTENOFOTOS Há organismos fortemente atraídos pela luz Mariposas Organismos que suportam grandes variações luminosas Organismos que só conseguem viver em uma estreita faixa luminosa Outros fogem da luz, escondendo-se em buracos Toupeiras Água Entra na composição das células de todo ser vivo Presente em todos os processos metabólicos Sementes (3 a 5% de água) Papel fundamental na: temperatura corporal dos homeotermos regulação do clima no planeta distribuição dos seres vivos na biosfera Homem (65% de água) Recém-nascido (90% de água) Água Hidrófilos ou hidrófitos (vegetais que só vivem em locais com muita água) Vitória- régia Xerófilos ou xerófitos (vegetais adaptados a locais com pouca água) Cacto Nutrientes Necessários ao crescimento e à reprodução dos seres vivos Podem limitar o desenvolvimento do meio e, juntamente com outras características do solo Principais nutrientes: (pH, textura e umidade), elementos químicos e constituem os fatores edáficos sais dissolvidos Macronutrientes CARBONO, OXIGÊNIO, HIDROGÊNIO, NITROGÊNIO Entram, em grande quantidade, na composição dos tecidos vivos Micronutrientes MANGANÊS, COBRE, ZINCO, MAGNÉSIO Necessários em quantidades relativamente pequenas Fatores Limitantes Seres vivos apresentam faixas de tolerância para cada um dos fatores ecológicos Quando qualquer fator fica fora dessa faixa limite, tende a limitar a oportunidade de sobrevivência dos organismos (Lei de Liedberg) Fatores limitantes bióticos (competição, predatismo e parasitismo) Fatores limitantes abióticos (temperatura, água, luz e nutrientes) Através da tecnologia, o homem tem ampliado a sua faixa de tolerância, de modo a sobreviver em várias regiões da biosfera e fora dela Vídeos Parte 1: http://www.youtube.com/watch?v=teCr9YS8PkU&feature=related Parte 2: http://www.youtube.com/watch?v=D0FDrQwQUkY&feature=related