Fundamentos da Ecologia

A Ecologia é o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente^[1].

A palavra Ecologia tem origem no grego “oikos", que significa casa, e "logos", estudo. Logo, por extensão seria o estudo da casa, ou de forma mais genérica, do lugar onde se vive. Foi o cientista alemão Ernst Haeckel, em 1869, quem primeiro usou este termo para designar o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente em que vivem, além da distribuição e abundância dos seres vivos no planeta Terra.

Para que possamos delimitar o campo de estudo em ecologia devemos, em primeiro lugar, compreender os níveis de organização entre os seres vivos. Portanto, podemos dizer, que o nível mais simples é o do protoplasma, que é definido como substância viva. O protoplasma é o constituinte da célula, portanto, a célula é a unidade básica e fundamental dos seres vivos. Quando um conjunto de células, com as mesmas funções estão reunidas, temos um tecido. Vários tecidos formam um órgão e um conjunto de órgãos formam um sistema. Todos os sistemas reunidos dão origem a um organismo. Quando vários organismos da mesma espécie estão reunidos numa mesma região, temos uma população. Várias populações num mesmo local formam uma comunidade. Tudo isto reunido e trabalhando em harmonia forma um ecossistema. Todos os ecossistemas reunidos num mesmo sistema como aqui no Planeta Terra temos a biosfera.

Conceitos ecologicos importantes

• Indivíduo: é a unidade de vida que se manifesta. É um representante de uma espécie.
• Espécie: é o conjunto de indivíduos altamente semelhantes, que na natureza são capazes de intercruzarem, produzindo descendentes férteis.
• População: grupo de indivíduos de mesma espécie Genericamente, uma população é o conjunto de pessoas ou organismos de uma mesma espécie que habitam uma determinada área, num espaço de tempo definido
• Comunidade ou biocenose: conjunto de espécies diferentes que sofrem interferência umas nas outras.

Uma comunidade pode ter seus limites definidos de acordo com características que signifiquem algo para nós, investigadores humanos. Mas ela também pode ser definida a partir da perspectiva de um determinado organismo da comunidade. Por exemplo, as comunidades possuem estrutura trófica, fluxo de energia, diversidade de espécies, processos de sucessão, entre outros componentes e propriedades.

• Ecossistema é o conjunto formado po r todas as comunidades que vivem e interagem em determinada região e pelos fatores abióticos que atuam sobre essas comunidades

Funcionamento

A base de um ecossistema são os produtores que são os organismos capazes de fazer fotossíntese ou quimiossíntese. Produzem e acumulam energia através de processos bioquímicos utilizando como matéria prima a água, gás carbônico e luz. Em ambientes afóticos (sem luz), também existem produtores, mas neste caso a fonte utilizada para a síntese de matéria orgânica não é luz mas a energia liberada nas reações químicas d

e oxidação efetuadas nas células (como por exemplo em reações de oxidação de compostos de enxofre). Este processo denominado quimiossíntese é realizado por muitas bactérias terrestres e aquáticas. Dentro de um ecossistema existem vários tipos de consumidores, que juntos formam uma cadeia alimentar, destacam-se:

Consumidores primários

São os animais que se alimentam dos produtores, ou seja, são as espécies herbívoras. Milhares de espécies presentes em terra ou na água, se adaptaram para consumir vegetais, sem dúvida a maior fonte de alimento do planeta. O

s consumidores primários podem ser desde microscópicas larvas planctônicas, ou invertebrados bentônicos (de fundo) pastadores, at

é grandes mamíferos terrestres como a girafa e o elefante.

Consumidores secundários

São os animais que se alimentam dos herbívoros, a primeira categoria de animais carnívoros.

Consumidores terciários

São os grandes predadores como os tubarões, orcas e leões, os quais capturam grandes presas, sendo considerados os predadores de top

o de cadeia. Tem como característica, normalmente, o grande tamanho e menores densidades populacionais.

Decompositores ou biorredutores

São os organismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica

, transformando-a em nutrientes minerais que se tornam novamente disponíveis no ambiente. Os decompositores, representados pelas bactérias e fungos, são o último elo da cadeia trófica, fechando o ciclo. A seqüência de organismos relacionados pela predação constitui uma cadeia alimentar, cuja estrutura é simples, unidirecional e não ramificada.

• Nicho Ecológico é o modo de vida de cada espécie no seu habitat. Representa o conjunto de atividades que a espécie desempenha, incluindo relações alimentares, obtenção de abrigos e locais de reprodução, ou seja, como, onde e à custa de quem a espécie se alimenta, para quem serve de alimento, quando, como e onde busca abrigo, como e onde se reproduz. Numa comparação clássica, o habitat representa o "endereço" da espécie, e o nicho ecológico equivale à "participação, ativa ou passiva, no ambiente".
• Relações Ecológicas: Nas comunidades bióticas dentro de um ecossistema encontram-se várias formas de interações entre os seres vivos que as formam, denominadas relações ecológicas ou intera(c)ções biológicas. Essas relações se diferenciam pelos tipos de dependência que os organismos vivos mantêm entre si. Algumas dessas interações se caracterizam pelo benefício mútuo de ambos os seres vivos, ou de apenas um deles, sem o prejuízo do outro. Essas relações são denominadas harmônicas ou positivas.

Outras formas de interações são caracterizadas pelo prejuízo de um d

e seus participantes em benefício do outro. Esses tipos de relações recebem o nome de desarmônicas ou negativas.

Tanto as relações harmônicas como as desarmônicas podem ocorrer entre indivíduos da mesma espécie e indivíduos de espécies diferentes. Quando as interações ocorrem entre organismos da mesma espécie, são denominadas relações intra-específicas ou homotípicas. Quando as relações acontecem entre organismos de espécies diferentes, recebem o nome de interespecíficas ou heterotípicas.

• Biotópo ou ecótopo (do grego βιος - bios = vida + τόπoς = lugar, ou seja, lugar onde se encontra vida) é uma região que apresenta regularidade nas condições ambientais e nas populações animais e vegetais, das quais é o habitat.

Para viver, a biocenose depende de fatores físicos e químicos do meio ambiente. No exemplo duma floresta, o biótopo é a área que contém um tipo de solo (com quantidades típicas de minerais e água) e a atmosfera (gases, umidade, temperatura, grau de luminosidade, etc.) Os fatores abióticos dum biótopo afetam diretamente a biocenose, e também são por ela influenciados. O desenvolvimento de uma floresta, por exemplo, modifica a umidade do ar e a temperatura de uma região.

• Biomas é uma comunidade biológica, ou seja, fauna e flora e suas interações entre si e com o ambiente físico: solo, água e ar.

Área biótica ou biótopo é a área geográfica ocupada por um bioma. O bioma da Terra compreende a biosfera. Um bioma pode ter uma ou mais vegetações predominantes. É influenciado pelo macroclima, tipo de solo, condição do substrato e outros fatores físicos), não havendo barreiras geográficas; ou seja, independente do continente, há semelhanças das paisagens, apesar de poderem ter diferentes animais e plantas, devido à convergência evolutiva.

O conceito de biosfera pode ser interpretado como o conjunto formado pelos diferentes ecossistemas. Tendo em vista a abrangência dessa conceituação, costuma-se dividir a biosfera nos chamados biociclos, que representam conjuntos d

e ecossistemas dentro da biosfera. Os biociclos, por sua vez, são divididos em biócoros que podem se dividir em biomas. Existem três tipos de biociclos: epinociclo, talassociclo e limnociclo ^[1].

Epinociclo

O epinociclo é o biociclo terrestre. É o conjunto dos seres vivos que vivem sobre terra firme e apresenta quatro biócoros bem distintos: as florestas, as savanas, os campos e os desertos ^[1].

A biócora floresta aparece em diversos b

iomas diferentes, exemplos ^[1]:

• Bioma da Floresta Amazônica;
• Bioma da Mata Atlântica;
• Bioma da Taiga.

Alguns exemplos de biomas que apresentam a biócora savana ^[1]:

• Bioma Cerrado a savana do centro-oeste brasileiro;
• Bioma Caatinga a savana seca do nordeste brasileiro;
• Bioma Pantanal a savana alagada do centro-oeste brasileiro;
• Bioma Serengueti nas savanas da África.

Alguns exemplos de biomas que apresentam o biócoro campo ^[1]:

• Bioma Pampas gaúcho no sul do Brasil;
• Bioma pradarias;
• Bioma estepes.

Alguns exemplos de biomas que apresentam

o biócoro deserto ^[1]:

• Bioma Deserto do Saara;
• Bioma Deserto da Líbia;
• Bioma Deserto da Arábia;
• Bioma Deserto de Calaári.

Talassociclo

O talassociclo é o biociclo marinho. É o conjunto dos seres vivos que vivem em água salgada representados pelo plâncton, nécton e be

nton. O plâncton são seres microscópicos, tanto como o fitoplâncton quanto o zooplâncton; o nécton são os seres vivos macroscópicos que nadam livremente como, por exemplo, os peixes, os golfinhos etc. O benton são os seres vivos que passam a maior parte do tempo parados afixados nas rochas ou enterrados na areia do fundo dos mares e oceanos como, por exemplo, corais, ostras, mariscos etc. O talassociclo apresenta três biócoros distintos ^[1]:

• Biócoro da zona nerítica, que vai da superfície a até 200 metros de profundidade;
• Biócoro da zona batial, que vai de 2 00 a até 2000 metros de profundidade;
• Biócoro da zona abissal, que vai de 2000 a até o fundo do oceano em profundidades que variam em torno de 11.000 metros abaixo da superfície dos oceanos.

Limnociclo

O limnociclo é o biociclo dulcí

cola, ou seja, é o conjunto dos seres vivos que vivem em água doce e apresenta dois biócoros distintos:

• O biócoro das águas lênticas: Águas lênticas são águas paradas como pântanos, brejos, poças d’ água e lagoas de água doce e parada;
• O biócoro das águas lóticas: Águas lóticas são águas correntes como riachos, ribeirões, rios e lagos de água doce e corrente.

Cadeias e Teias Alimentares

A cadeia alimentar ou trófica é uma sequência de seres vivos/populações que se alimentam uns dos outros. É a maneira de expressar as relações de alimentação entre os organismos de uma comunidade/ecossistema, iniciando-se nos produtores e passando para os consumidores (herbívoros, predadores) e decompositores, por esta ordem. Ao longo da cadeia alimentar há uma transferência de energia e de nutrientes, sempre no sentido dos produtores para os consumidores. A transferência de nutrientes fecha-se com o retorno dos nutrientes aos produtores, possibilitado pelos decompositores que transformam a matéria orgânica dos cadáveres e excrementos em

compostos mais simples, pelo que falamos de um ciclo de transferência de nutrientes. A energia, por outro lado, é utilizada por todos os seres que se inserem na cadeia alimentar para sustentar as suas funções, diminuindo ao longo da cadeia alimentar(perde-se na forma de calor),não sendo reaproveitável. A Energia tem portanto um percurso acíclico. Esse processo é conhecido pelos ecologistas como fluxo de energia.

A posição que cada um ocupa na cadeia alimentar é um nível hierárquico que os classifica entre produtores (como as plantas), consumidores (como os animais) e decompositores (fungos e bactérias).

O primeiro nível trófico é constituído pelos seres autotróficos, também conhecidos por produtores, capazes de sintetizar matéria orgânica a partir de substâncias minerais e fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. Os organismos deste nível são as plantas verdes, as cianófitas ou cianofíceas (algas verde-azuladas ou azuis) e algumas bactérias que, devido à presença de clorofila (pigmento verde), podem realizar a fotossíntese. Estes organismos são também conhecidos por produtores primários.

Os níveis seguintes são compostos por organismos heterotróficos, ou seja, aqueles que obtêm a energia de que precisam de substâncias orgânicas produzidas por outros organismos. Todos os animais e fungos são seres heterotróficos, e

este grupo inclui os herbívoros, os carnívoros e os decompositores.

Exemplo de teia alimentar da Ilha do Urso.

Os herbívoros são os organismos do segundo nível trófico, que se alimentam diretamente dos produtores (por exemplo, a vaca). Eles são chamados de consumidores primários; os carnívoros ou predadores são os organismos dos níveis tróficos seguintes, que se alimentam de outros animais (por exemplo o leão). O carnívoro, que come o herbívoro, é chamado de consumidor secundário. Existem seres vivos que se alimentam em diferentes níveis tróficos, tal como o Homem que inclui na sua alimentação seres autotróficos, como a batata, e seres herbívoros como a vaca.

Os decompositores são organismos que se alimentam de matéria morta e excrementos, provenientes de todos os outros níveis tróficos. Este grupo inclui algumas bactérias e fungos. O seu papel num ecossistema é muito importante uma vez que transformam as substâncias orgânicas de que se alimentam em substâncias minerais. Estas substâncias minerais são novamente utilizáveis pelas plantas verdes, que sintetizam de novo matéria orgânica, fechando assim o ciclo de utilização da matéria.

Teia ou rede alimentar é um conjunto de cadeias alimentares ligadas entre si, geralmente representado como um diagrama das relações tróficas (alimentares) entre os diversos organismos ou espécies de um ecossistema^[1].

As teias alimentares, em comparação com as cadeias, apresentam situações mais perto da realidade, onde cada espécie se alimenta em vários níveis hierárquicos diferentes e produz uma complexa teia de interações alimentares. Todas as cadeias alimentares começam com um único organismo produtor, mas uma teia alimentar pode ter vários produtores. A complexidade de teias alimentares limita o número de níveis hierárquicos, assim como na cadeia.

Exemplos de cadeias e teias alimentares

Ciclo Terrestre:

Folhas de uma planta→ gafanhoto→ ave→ jaguatirica→ decompositores→ insetos alados→ cobra→ aves→

capim→ coelho→ raposa→ onça→ decompositores

Ciclo em Suspensão:

árvore→ folhas→ lagarta→ mariposa→ sapo→ cobra→ coruja→ decompositores→ mosca→ mosquito→louva-deus→ rã→ cobra→ coruja→

Ciclo Aquático:

algas→ caramujos→ insetos alados→ larvas→ peixes→ mamíferos→ aves aquáticas→ decompositores→ Insetos alados→ larvas