ECOLOGIA. Prof ANA BEATRIZ MASELLI

Transcrição

1 ECOLOGIA Prof ANA BEATRIZ MASELLI

2 O termo ECOLOGIA foi empregado pela 1ª vez por E. Haeckel, em gr. OIKOS ESTUDO CASA, AMBIENTE Ecologia é o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente.

3 Ciência 1869 Fenômenos complexos Sociologia Zoologia Física Meteorologia Genética Botânica Antropologia Pedagogia Biologia Matemática Estatística Geografia Química

4 BREVE HISTÓRICO... Década de 1970: movimentos culturais começam a questionar o modelo sócio-político-cultural vigente * "Filhos da Guerra" * Movimento Hippie; * Movimento feminista; * Guerra do Vietnã; * Movimento negro. As pessoas começaram a tomar consciência de que queriam um mundo melhor MOVIMENTO VERDE.

5 ESTUDO DO AMBIENTE MANEJO DO AMBIENTE DESTRUIÇÃO DO Incêndio de florestas; AMBIENTE!!! Poluição do solo; Poluição das águas; Poluição do ar; Extração exacerbada de recursos naturais; Extinção de espécies; Déficit na qualidade de vida!!!

6 Qual o campo de atuação da ECOLOGIA? CÉLULAS TECIDOS ÓRGÃOS SISTEMAS ORGANISMOS POPULAÇÕES COMUNIDADES ECOSSISTEMA BIOSFERA

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8 Qual o campo de atuação da ECOLOGIA? POPULAÇÕES: conjuntos de indivíduos de uma mesma espécie; COMUNIDADE: conjunto de populações; ECOSSISTEMA: conjunto da comunidade e o ambiente (fatores bióticos e abióticos); BIOSFERA: é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

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10 Ecótono: Transição entre dois ecossistemas vizinhos. Ecossistema 1 Ecossistema 2 ECÓTONO

11 MEIO AMBIENTE HABITAT - área física/geográfica onde se encontra o ser vivo = endereço. NICHO ECOLÓGICO - conjunto de atividades desenvolvidas pelos seres vivos para satisfação das suas necessidades básicas = profissão. POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTAL

12 CONCEITOS ECOLÓGICOS HABITAT: É O LOCAL ONDE SE ENCONTRA, NATURAL- MENTE, DETERMINADA ESPÉCIE. EX: O HABITAT DO LEÃO É A SAVANA O HABITAT DO TUBARÃO É O OCEANO O HABITAT DA MINHOCA É O SOLO NICHO ECOLÓGICO: É O PAPEL DESEMPENHADO POR UMA ESPÉCIE NO SEU ECOSSISTEMA. TRATA-SE DO TIPO E MODO DE ALIMENTAÇÃO, TIPO DE ABRIGO, DE REPRODUÇÃO, BEM COMO SUA INFLUÊNCIA NO MEIO EM QUE VIVE. QUANDO DOIS SERES VIVOS APRESENTAM O MESMO NICHO ECOLÓGICO, OBRIGATORIAMENTE ESTÃO NO MESMO HABITAT E COMPETEM ENTRE SI

13 POTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTAL Potencial biótico é a capacidade que possuem os organismos de reproduzir-se sob condições ótimas; Resistência ambiental compreende todos os fatores que se opõem ao desenvolvimento do potencial biótico.

14 FATORES ECOLÓGICOS DO MEIO ABIÓTICOS: SÃO OS FATORES NÃO VIVOS (OU FÍSICO-QUÍMICO) QUE INTERFEREM NO DESENVOLVIMENTO E SOBREVIVÊNCIA DOS SERES VIVOS DO LOCAL CONSIDERADO. EXEMPLO: ÁGUA, GASES, LUMINOSIDADE, SAIS MINERAIS, LUZ, PRESSÃO, TEMPERATURA, ETC... BIÓTICOS: CORRESPONDEM À COMUNIDADE LOCAL. SÃO AUTÓTROFOS OU HETERÓTROFOS AUTÓTROFOS: PRODUTORES (FOTOSSÍNTESE OU QUIMIOSSÍNTESE) HETERÓTROFOS: CONSUMIDORES E DECOMPOSITORES.

15 Cadeia e Teia alimentar

16 CADEIAS ALIMENTARES DEFINIÇÃO: SEQUÊNCIA NA QUAL OS SERES VIVOS NUTREM-SE DOS QUE OS ANTECEDEM ANTES DE SEREM COMIDOS PELOS QUE OS SUCEDEM PRODUTOR HERBÍVORO CARNÍVORO DECOMPOSITOR 1º NÍVEL TRÓFICO 2º NÍVEL TRÓFICO 3º NÍVEL TRÓFICO ÚLTIMO NÍVEL TRÓFICO 1º NÍVEL DE CONSUMO 2º NÍVEL DE CONSUMO

17 CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) Relações de alimentação entre os organismos de uma comunidade, iniciando-se nos produtores e passando pelos consumidores (herbívoros, predadores) e decompositores, por esta ordem.

18 PRODUTORES: capazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. São chamados autótrofos. Dividem-se em: * Produtores fotossintetizantes; * Produtores químiossintetizantes.

19 PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * Equação geral da fotossíntese: 12 H2O + 6 CO2 + energia C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

20 PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * São as plantas verdes, algas e fitoplâncton.

21 PRODUTORES QUIMIOSSINTÉTICOS: * A matéria orgânica é proveniente da oxidação de compostos orgânicos; * Ocorrem em certas bactérias. 2 NH3 + 3 O2 2 NO2 + 2 H H2O + energia

22 CONSUMIDORES: são organismos que não produzem seu alimento (heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou indiretamente). * Consumidores primários (C1): são os herbívoros e parasitas de plantas verdes.

23 * Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.

24 Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de carnívoros.

25 *Decompositores: decompõe matéria orgânica morta em inorgânica, num processo natural de reciclagem de matéria.

26 CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) Numa CADEIA ALIMENTAR o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia. PLANTA > HERBÍVORO > CARNÍVORO 1º Nível Trófico 2º Nível Trófico 3º Nível Trófico

27 Classificação dos seres vivos nas cadeias alimentares São classificados como decompositores Fungos e bactérias Capim Grilo Sapo Cobra Seriema Hábito alimentar Produtor Herbívoro Carnívoros Grau de consumo Produtor Consumidor primário Consumidor secundário Consumidor terciário Consumidor quaternário Nível trófico (NT) 1 NT 2 NT 3 NT 4 NT 5 NT A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em cadeias, mas somente em teias alimentares.

28 CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento.

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31 TEIAS ALIMENTARES DEFINIÇÃO: ENTRELAÇAMENTO DE CADEIAS

32 TEIA ALIMENTAR É um conjunto de cadeias alimentares interconectadas, geralmente representado como um diagrama das relações entre os diversos organismos de um ecossistema. Nas teias aparecem os organismos onívoros.

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34 EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL

35 Ciclo da matéria

36 Por que é difícil encontrarmos cadeias alimentares com muito elos? A transformação da energia luminosa em química, denominada fotossíntese, é responsável pela entrada de energia nos ecossistemas. Um aspecto importante para se entender a transferência de energia dentro de uma cadeia alimentar é a compreensão da primeira Lei da Termodinâmica, que diz: A energia não pode ser criada nem destruída, e sim transformada. Outro aspecto importante é o fato de que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico ao outro. A explicação para este decréscimo energético de um nível trófico ao outro é o fato de cada organismo gasta grande parte da energia absorvida na manutenção das funções vitais.

37 Aumento do nível trófico Diminuição da energia disponível Cadeias e teias alimentares Fluxo de energia nas cadeias alimentares

38 Magnificação Trófica DDT: acumulação nos consumidores de último nível

39 PIRÂMIDES ECOLÓGICAS DEFINIÇÃO: REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA QUANTIDADE DE INDIVÍDUOS, DA BIOMASSA E DA ENERGIA EM CADA NÍVEL TRÓFICO. TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE NÚMEROS PIRÂMIDE DE BIOMASSA PIRÂMIDE DE ENERGIA

40 Pirâmides ecológicas Pirâmide de números leva em conta apenas o número de indivíduos em cada nível trófico.

41 PIRÂMIDE DE NÚMEROS ÁRVORE PULGÕES BACTÉRIAS BACTÉRIAS PULGÕES ÁRVORE

42 Pirâmide de Biomassa Leva em consideração apenas a quantidade de biomassa em cada nível trófico.

43 Pirâmide de Energia leva em conta a energia que PASSA por cada nível trófico

44 Fluxo de energia

45 RELAÇÕES ECOLÓGICAS HARMÔNICAS (NÃO OCORRE PREJUÍZO PARA OS ENVOLVIDOS) INTRA-ESPECÍFICAS (OCORREM ENTRE INDIVÍDUOS DA MESMA ESPÉCIE, DENTRO DAS POPULAÇÕES) INTER-ESPECÍFICAS (OCORREM ENTRE INDIVÍDUOS DE ESPÉCIES DIFERENTES, DENTRO DAS COMUNIDADES) COLÔNIAS ( + / +) (INDIVÍDUOS UNIDOS ANATOMICAMENTE, DIVIDINDO OU NÃO FUNÇÕES) EX: BACTÉRIAS, ESPONJAS, CORAIS, CRACAS SOCIEDADES (+ / +) (INDIVÍDUOS NÃO UNIDOS ANATOMICAMENTE, ORGANIZADOS COOPERATIVAMNETE) EX: ABELHAS, VESPAS, CUPINS, FORMIGAS COOPERAÇÃO (+ / +) (BENEFÍCIOS MÚTUOS ONDE A ASSOCIAÇÃO NÃO É OBRIGATÓRIA) EX: CROCODILO-PÁSSARO PALITO, ANU-GADO MUTUALISMO (+ / +) (BENEFÍCIOS MÚTUOS ONDE A ASSOCIAÇÃO É OBRIGATÓRIA ENTRE OS INDIVÍDUOS) EX: LÍQUENS, RUMINANTES E BACTÉRIAS INQUILINISMO (+ / 0) (ORGANISMO QUE MORA NO CORPO DE OUTRO SEM LHE CAUSAR QUALQUER PREJUÍZO) EX: EPIFITISMO(ORQUÍDEAS E BROMÉLIAS) COMENSALISMO (+ / 0) (ORGANISMO SE ALIMENTA DE RESTOS ALIMEN- TARES DE OUTRO) EX: HIENA E LEÃO, TUBARÃO E RÊMORA

46 RELAÇÕES ECOLÓGICAS DESARMÔNICAS OCORRE PREJUÍZO PARA UM DOS ENVOLVIDOS) INTRA-ESPECÍFICAS (OCORREM ENTRE INDIVÍDUOS DA MESMA ESPÉCIE, DENTRO DAS POPULAÇÕES) INTER-ESPECÍFICAS (OCORREM ENTRE INDIVÍDUOS DE ESPÉCIES DIFERENTES, DENTRO DAS COMUNIDADES) CANIBALISMO ( + / -) (INDIVÍDUOS QUE SE ALIMENTAM DE OUTROS DA MESMA ESPÉCIE.) COMPETIÇÃO (- / -) (INDIVÍDUOS CONCORREM PELOS MESMOS RECURSOS DO MEIO.) EX: ZEBRAS DISPUTANDO A MESMA PASTAGEM COMPETIÇÃO (- / -) (INDIVÍDUOS CONCORREM PELOS MESMOS RECURSOS DO MEIO.) EX: LEÕES E HIENAS DISPUTANDO A ZEBRA PREDATISMO (+ / -) (INDIVÍDUOS MATAM E COMEM OUTROS DE ESPÉCIES DIFERENTES.) EX: LEÃO MATA E COME A ZEBRA AMENSALISMO (+ / -) (INDIVÍDUO LIBERA SUBSTÂNCIA QUE IMPEDE O DESENVOLVIMENTO DE OUTRO.) EX: FUNGOS QUE PRODUZEM ANTIBIÓTICOS PARASITISMO (+ / -) (INDIVÍDUO VIVE ÀS CUSTAS DE OUTRO,) EX: LOMBRIGAS, CARRAPATO, VÍRUS, ETC

47 ECOLOGIA: DINÂMICA DE POPULAÇÕES TRATA DO AUMENTO E DIMINUIÇÃO DO NÚMERO DE INDIVÍDUOS EM UMA POPULAÇÃO NATURAL. FATORES DE ACRÉSCIMO NAS POPULAÇÕES A) TAXA DE NATALIDADE B) TAXA DE IMIGRAÇÃO FATORES DE DECRÉSCIMO NAS POPULAÇÕES A) TAXA DE MORTALIDADE B) TAXA DE EMIGRAÇÃO

48 ECOLOGIA: DINÂMICA DE POPULAÇÕES POPULAÇÃO EM CRESCIMENTO N + I > M + E POPULAÇÃO EM DECLÍNIO N + I < M + E POPULAÇÃO EM EQUILÍBRIO N + I = M + E

49 ECOLOGIA: DINÂMICA DE POPULAÇÕES FAVORÁVEIS FATORES DO MEIO DESFAVORÁVEIS POTENCIAL BIÓTICO ABIÓTICOS X BIÓTICOS CLIMA ESPAÇO ALIMENTO COMPETIÇÃO PREDATISMO PARASITISMO RESISTÊNCIA AMBIENTAL

50 Biogeoquímica Ciência que estuda a troca de materiais entre os componentes bióticos e abióticos dos ecossistemas. Todos os elementos químicos naturais apresentam um movimento dinâmico nos ecossistemas transitando constantemente entre o meio físico e os organismos.

51 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS TODOS OS ELEMENTOS, INCLUINDO AQUELES QUE SÃO ESSENCIAIS AOS SERES VIVOS, TENDEM A CIRCULAR PELA BIOSFERA. ORA ESTÃO INCORPORADOS NOS ORGANISMOS, ORA ESTÃO LIVRES NO AMBIENTE. PRODUTORES MATÉRIA CONSUMIDORES AMBIENTE DECOMPOSITORES MATÉRIA

52 Ciclo da água

53 O HOMEM AFETA O CICLO DA ÁGUA

54 CICLO DO CARBONO CO2 RESPIRAÇÃO SERES VIVOS COMBUSTÃO DECOMPOSIÇÃO

55 Ciclo do Carbono

56 CICLO DO OXIGÊNIO O2 RESPIRAÇÃO SERES VIVOS COMBUSTÃO DECOMPOSIÇÃO

57 CICLO DO NITROGÊNIO

58 Ciclo do Nitrogênio

59 Ciclo do Fósforo Rochas Fosfatadas Sedimentos Marinhos Profundos Erosão Fosfatadas Dissolvidos Excreções Excrementos de aves marinhas Solo e Meio Aquático Consumidores Aves marinhas e peixes Vegetais Consumidores

60 ALTERAÇÕES AMBIENTAIS QUANTITATIVA SÃO SUBSTÂNCIAS NATURALMENTE PRESENTES NO MEIO AMBIENTE, PORÉM ELIMINADAS EM QUANTIDADE SUPERIOR À QUE O MEIO É CAPAZ DE RECICLAR POLUIÇÃO QUALITATIVA SÃO POLUENTES QUE NÃO OCORREM NATURALMENTE NOS ECOSSISTEMAS. É O CASO DE PRODUTOS SINTÉTICOS, QUE NA MAIORIA DAS VEZES NÃO SÃO NEM MESMO DEGRADADOS, ACUMULANDO-SE ASSIM, EM CONCENTRAÇÕES NOCIVAS.

61 INVERSÃO TÉRMICA OCORRE UM RESFRIAMENTO DA SUPERFÍCIE DO PLANETA, COM ISSO A MASSA DE AR FRIO FICA IMPOSSIBILITADA DE SUBIR, ACUMULANDO OS POLUENTES.

62 CO 2 = EFEITO ESTUFA POLUIÇÃO DO AR CO = COMBINA-SE IRREVERSIVELMENTE COM A HEMOGLOBINA DO SANGUE NO 2 = ÁC. NITROSO (CHUVA ÁCIDA) SO 2 = ÁC. SULFÚRICO (CHUVA ÁCIDA)

63 CAMADA DE OZÔNIO (O 3) EM VIRTUDE DA AÇÃO DE VÁRIOS POLUENTES LIBERADOS PELA ATIVIDADE HUMANA, A CAMADA DE OZÔNIO TEM SOFRIDO O QUE SE DENOMINA DE BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO OS PRINCIPAIS POLUENTES SÃO: POLUIÇÃO DO AR 1 OXIDOS DE NITROGÊNIO PRODUZIDOS POR INDÚSTRIAS DE AVIÕES A JATO. 2 COMPOSTOS À BASE DE CLOROFLUORCARBONETOS (CFC), COMO GÁS FREON, UTILIZADO NOS SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO DE AR CONDICIONADO, GELADEIRAS E AEROSSÓIS. EFEITOS BIOLÓGICOS DA DESTRUIÇÃO 1 - AUMENTO DAS TAXAS DE MUTAÇÃO NA MAIORIA DOS SERES VIVOS 2 DESTRUIÇÃO DO FITOPLÂNCTON MARINHO,ALTERANDO AS CADEIAS ALIMENTARES MARINHAS. 3 CEGUEIRA DE MUITOS INSETOS POLINIZADORES 4 ALTERAÇÕES DO CLIMA TERRESTRE, PELA MORTE DE ALGAS, AS QUAIS PRODUZEM DI-METIL-SULFETO, SUBSTÂNCIA QUE AUXILIA NA FORMAÇÃO DAS NUVENS. 5 AUMENTO DA INCIDÊNCIA DE CÂNCER DE PELE.

64 EUTROFIZAÇÃO DAS ÁGUAS É UM FENÔMENO PELO QUAL A ÁGUA É ENRIQUECIDA POR SUBSTÂNCIAS NUTRITIVAS, TENDO COMO CONSEQUÊNCIA PROLIFERAÇÃO DE MICRO- ORGANISMOS DECOMPOSITORES, QUE PELO FATO DE CONSUMIREM MUITO OXIGÊNIO, PROVOCAM A DIMINUIÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DESTE. ESGOTOS QUENTES ELEVA SENSIVELMENTE A TEMPERATURA DE RIOS E LAGOS. COM O AUMENTO DA TEMPERATURA DA ÁGUA HÁ REDUÇÃO NA SOLUBILIDADE DO OXIGÊNIO. COM ISSO OCORRE A MORTE DE ANIMAIS E PLANTAS POR ASFIXIA, AUMENTANDO A QUANTIDADE DE MATÉRIA ORGÂNICA PARA DECOMPOSIÇÃO. POLUIÇÃO DA ÁGUA MARÉS VERMELHAS PROLIFERAÇÃO EXCESSIVA DE ALGAS QUE LIBERAM SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUA, MATANDO DIVERSOS ANIMAIS, QUE AUMENTAM A QUANTIDADE DE MATÉRIA ORGÂNICA PARA DECOMPOSIÇÃO. DERRAMES DE PETRÓLEO A CAMADA DE ÓLEO QUE SE FORMA SOBRE A SUPERFÍCIE DA ÁGUA DIFICULTA A PENETRAÇÃO DE LUZ, DIMINUINDO A FOTOSSÍNTESE DAS ALGAS, DIMINUINDO A TAXA DE OXIGÊNIO E AUMENTANDO A MORTAN- DADE DOS ANIMAIS E PLANTAS. OCORRE TAMBÉM A IMPREGNAÇÃO DE ÓLEO NAS BRÂNQUIAS DOS PEIXES, PROVOCANDO ASFIXIA, ETC. POLUENTES NÃO BIODEGRADÁVEIS ACUMULAM-SE NA CADEIA ALIMENTAR, SENDO ENCONTRADOS EM MAIOR QUANTIDADE NO ÚLTIMO COMPONENTE DA CADEIA ALIMENTAR.

65 ECOLOGIA: SUCESSÃO ECOLÓGICA PRIMÁRIA SUCESSÃO ECOLÓGICA AUTOTRÓFICA (PRODUTORES) (ONDE ANTERIORMENTE NÃO EXISTIA VIDA) SECUNDÁRIA (ONDE ANTERIORMENTE EXISTIA VIDA) HETEROTRÓFICA (CONSUMIDORES)

66 ECOLOGIA SUCESSÃO ECOLÓGICA: SUBSTITUIÇÃO GRADUAL DE ESPÉCIES ATÉ O ESTABELECIMENTO DE UMA COMUNIDADE CLÍMAX (EQUILIBRADA) ECESIS (PIONEIROS) SERES (INTERMEDIÁRIOS) CLÍMAX (EQUILÍBRIO) LÍQUENS MUSGOS FLORESTA ( ) ALGAS X FUNGOS GRAMÍNEAS ERVAS ARBUSTOS

67 ECOLOGIA: SUCESSÃO ECOLÓGICA NO DECORRER DE UMA SUCESSÃO OCORRE AUMENTO: A) DA BIOMASSA TOTAL DA COMUNIDADE B) DA DIVERSIDADE DE ESPÉCIES E NICHOS ECOLÓGICOS C) DA TAXA DE FOTOSSÍNTESE D) DA TAXA DE RESPIRAÇÃO DURANTE A SUCESSÃO ECOLÓGICA, OCORRE EXTINÇÃO DE ALGUMAS ESPÉCIES E SURGIMENTO DE OUTRAS. PODE OCORRER UMA REGIÃO INTERMEDIÁRIA ENTRE DOIS ECOSSISTEMAS CLÍMAX EM QUE OCORRE INTENSA DISPUTA DE ALIMENTO ENTRE ANIMAIS DAS DUAS COMUNIDADES. ESTA REGIÃO É CHAMADA DE ECÓTONE.

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