Ecologia - Bruno lopes pdf

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Introdução a ecologia, com uso de imagens e de maneira simples e objetiva. Confira e aprenda a ciência da biodiversidade!

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Ecologia - Bruno lopes pdf

  1. 1. Ecologia 1. Introdução A ecologia (do grego oikos: casa; logos: estudo) é um ramo da biologia que estuda onde vive e como se interage um organismo com os demais e o meio. Segundo Haeckel, um dos pioneiros dessa área, a definição de ecologia seria o estudo da economia da natureza através das inter-relações complexas entre os fatores bióticos (organismos) e os abióticos (p.e. temperatura, luz e água entre outros). Resumidamente seria o estudo da permanente luta pela sobrevivência. Antes de iniciarmos os conceitos de ecologia, é necessário que compreendamos o esquema de formação dos seres vivos. Veja abaixo: Figura 1. Esquema de formação - profpc.com.br Perceba que as moléculas formam as organelas, que dão origem as células, que em conjunto formam os tecidos e por sua vez formam órgãos e destes se originam os sistemas. Essas estruturas citadas são estudadas nas áreas de citologia, histologia e anatomia. Quando chegamos ao nível de indivíduos iniciamos os estudos de ecologia, embora seja freqüente a associação entre ecologia e as demais áreas citadas e impossível estudar um organismo sem pensar em sua fisiologia e morfologia.
  2. 2. 2. Indivíduos Os indivíduos possuem um habitat, ou seja, lugar onde vivem e um nicho ecológico, que seria as atividades desenvolvidas por esse organismo em seu habitat. O nicho ecológico, muitas vezes é confundido com habitat, o que é um equívoco. Na definição ideal, nicho é um conceito de condições e recursos (discutidos posteriormente) que um indivíduo precisa para desenvolver seu ciclo de vida. Cada organismo recebe de seus progenitores um genótipo (genes herdados) e esses por sua vez expressam um fenótipo (característica externa) e a partir disso é exposto a seleção natural (de Charles Darwin). Figura 2 - Um indivíduo de tatu encontrado por nós no cerrado. 2.1. Seleção natural e evolução A seleção natural é um processo, onde indivíduos que possuem características ou adaptações que lhes conferem um maior fitness (capacidade de passar seus genes adiante), tendem a aumentar a sua prole e seu gene permanecer por mais tempo em determinada população. A partir daí, citamos mais uma área importante para compreensão de ecologia denominada evolução. Persistindo uma característica, que confere vantagem a indivíduos sob pressão, por exemplo, de predação, após certo tempo provavelmente a população terá somente
  3. 3. indivíduos com a característica adaptada a essa pressão e então poderemos dizer que essa espécie evoluiu (lembre-se que a palavra espécie se refere a indivíduos parecidos entre si que são capazes de gerar descendentes férteis). Figura 3 - Seleção natural vista por Darwin em aves com bicos diferentes em ilhas devido às pressões seletivas. Disponível em: educador.brasilescola.com. Podemos ter direcionamentos de indivíduos com características diferentes dentro da seleção natural e através destas, gerar curvas que explicam o sentido da evolução. Existem as seleções: direcionais, estabilizadoras e disruptivas. A seleção direcional ocorre quando indivíduos que possuem características mais vantajosas dentro de seu grupo tendem a serem selecionados naturalmente e passar essa característica adiante fazendo com que seus genes (no caso os mais vantajosos) persistam. Nesse mesmo sentido, mas devido à ação humana, ocorre quando colocamos somente vacas com uma produção leiteira maior para reproduzir e assim as próximas vacas tendem a produzir mais leite e as vacas com pequena produção tendem a se reduzirem naquela população com o passar do tempo (porque as vacas com baixa produção não se reproduziriam) (seleção artificial). Voltando para a seleção direcional, podemos exemplificar o caso da salamandra Taricha granulosa e a sua cobra predadora. A presa desenvolveu uma das toxinas mais potentes já registradas e a predadora por sua vez criou mais resistência para consumi-las. Não é que da noite para o dia um criou mais toxina e outro maior resistência. Isso ocorreu lentamente de acordo com o tempo evolutivo e salamandras que tinham baixas concentrações de toxina provavelmente eram predadas mais facilmente por cobras. A pressão da predação favoreceu a permanência de salamandras mais tóxicas e no lado oposto, também por seleção natural, favoreceu as cobras que mais resistiam à toxina. Esse caso é denominado corrida armamentista coevolutiva, onde ambos seguem uma
  4. 4. tendência de seleção direcional, sendo que através da pressão do predador as presas evoluem e forçam também a evolução dos predadores. Figura 4 - Seleção direcional. Disponível em: entendendoovelhodarwin.blogspot.com Para pensarmos na seleção estabilizadora é necessário imaginarmos que existem três fenótipos diferentes dentro de uma mesma espécie, por exemplo, uma mariposa sem melanina (branca), uma mariposa com pouca melanina (palha) e uma mariposa com muita melanina (negra) com a mesma abundância. Se a mariposa palha é o fenótipo mais abundante, porque a branca e a negra são mais facilmente visualizadas, dizemos que ocorreu esse tipo de seleção. A curva ficaria mais alta centralmente e baixa nas extremidades. Figura 5 - Seleção estabilizadora. Disponível em: entendendoovelhodarwin.blogspot.com Já no caso da seleção disruptiva, imaginemos os mesmos três fenótipos citados anteriormente. Se o ambiente onde elas vivem é mais favorável a camuflagem dos fenótipos extremos (branca e negra), a pressão seria mais forte sobre a mariposa palha e essa teria pouca abundância. Nesse caso haveria duas curvas, uma em cada extremidade.
  5. 5. Figura 6 - Seleção disruptiva. Disponível em: entendendoovelhodarwin.blogspot.com É evidente que somente a seleção natural não resulta em evolução, fatores como mutações, hereditariedade, influência do meio e comportamentos podem direcionar a evolução. Como disse Theodosius Dobzhansky, nada em biologia faz sentido sem ser à luz da evolução. 2.2. Plasticidade fenotípica e padrão de especialização local Alguns seres vivos têm a capacidade de mudar sua morfologia de acordo com o ambiente, se tornando, por exemplo, mais claros em ambientes onde o fundo seja claro e mais escuros em ambientes com fundo escuro. Essa amplitude de variação é denominada plasticidade fenotípica, que seria a capacidade de determinado organismo se adaptar ao meio. Isso é comum em moluscos como polvos, que apresentam uma estrutura denominada cromatóforo que lhes permite a mudança de cor, mas ocorre em vários outros grupos. Figura 7 - Fenótipos diferentes de uma mesma espécie de concha. Disponível em: pt.wikipedia.org
  6. 6. Em ambientes com condições diferentes (p. e. temperaturas, radiação, latitude e altitude) é esperada uma composição de espécies diferentes. Essa variação de espécies em áreas diferentes de sobrevivência tem a denominação de padrão de especialização local. Com isso é esperado que se trocarmos as espécies de ambientes elas não sejam adaptadas para tal (exceto invasoras, pragas) e que sofram uma pressão seletiva diferente do local de origem, as eliminando. 2.3. Ecótonos, polimorfismos e alometria Num mesmo continuum (área subseqüente) podemos ter variações de micro-clima, latitude, altitude, radiação e entre outros fatores. Essas variações podem resultar em formação de ecótonos (mudança abrupta de altitude), por exemplo, uma montanha com uma esperada composição de espécies diferente das áreas próximas. Mas em um ambiente sem mudanças abruptas, podemos ter diferenças dentro de uma mesma espécie nesse continuum. Nesse caso chamamos de polimorfismos. Além disso, é comum que indivíduos de uma mesma espécie tenham tamanhos corporais diferentes e a isso damos o nome de alometria. Pensando mais detalhadamente em alometria, parece ser interessante e importante esse tipo de variação dentro da mesma espécie e população, pois assim evitaria a competição intra-específica, por exemplo, por presas (tamanhos diferentes provavelmente predariam presas diferentes e assim sendo não competiriam entre si). 2.4. Especiação: alopatria e simpatria A especiação (origem de novas espécies) pode ocorrer de maneira alopátrica, por exemplo, na formação de uma barreira geográfica que separe indivíduos da mesma espécie, fazendo com que esses não mantenham fluxo gênico por longo tempo e resultando em duas espécies distintas entre si. Pode ocorrer a especiação simpátrica, quando indivíduos de uma espécie estão vivendo próximos, mas por variações ambientais (p. e. micro-clima) não conseguem se estabelecer em ambientes opostos e assim após longo período podem se diferenciar geneticamente e/ou morfofisiologicamente a ponto de se tornarem espécies distintas.
  7. 7. Figura 8 - Especiação alopátrica. Disponível em: ib.usp.br Figura 9 - Especiação alopátrica. Disponível em: ib.usp.br 2.5. Ecomorfótipos e comportamentos Os organismos, dependendo de seu táxon, apresentam adaptações diferentes para resistir à pressão seletiva. Os camelos armazenam água em seu dorso, outros animais em suas cavidades nasais e plantas podem fechar seus estômatos e/ou desenvolver tricomas (pêlos) para evitar a perda desse líquido. Alguns animais são endotérmicos, pois utilizam a estratégia de regular a temperatura internamente, embora tenham muito gasto de energia para isso (usada principalmente por aves e mamíferos). Outros são ectotérmicos e a temperatura corporal é regulada pelo ambiente, embora isso possa os deixar lentos em dias frios (usada principalmente por anfíbios e répteis). Há também a estratégia de armazenar gordura e entrar em torpor (reduzir seu gasto energético mantendo a homeostase) em épocas de escassez de recursos (disponibilidade de água, alimento, locais para nidificação entre outros), como fazem os ursos. Ou até mesmo entrar em processos de criptobiose, como os tardígrados que quase
  8. 8. cessam totalmente as atividades metabólicas e suportam radiação e elevadíssimas temperaturas. Mas como eles sabem quando “acordar”? Mecanismos intrínsecos, como genes específicos ou externos que os fazem despertar no mesmo período. Quanto a comportamentos, os organismos podem desempenhar diferentes tipos. Na seleção sexual, por exemplo, existem as estratégias pré-cópula e pós-cópula. Mas para entendermos a seleção sexual, primeiramente temos que definir o que é um macho e o que é uma fêmea. Figura 10 - Macho e fêmea? Disponível em: bichosaudavel.com Aparentemente parece simples e a maioria das pessoas diria que os machos, no caso dos humanos, têm cabelos curtos, mais musculatura e são maiores e as fêmeas diriam que são menores, têm cabelo longo e são mais frágeis. Na verdade nenhuma dessas características citadas acima, que são todas morfológicas, poderia diferenciar os sexos. A única coisa que os diferencia é o tamanho e o número de gametas produzidos. Sendo que geralmente a fêmea investe mais energia em seus filhotes e por isso produzem poucos e grandes gametas e os machos investem menos, sendo assim possuem gametas menores e mais numerosos. Geralmente quem investe mais na prole seleciona o parceiro e sendo assim na maioria dos casos a fêmea é quem escolhe, mas há exceções como no caso dos cavalos-marinhos.
  9. 9. 2.6. Seleção sexual Na seleção sexual pré-cópula geralmente os machos tentam atrair a fêmea usando estratégias intra-sexuais ou inter-sexuais. Nas primeiras, os machos se confrontam diretamente. Nas inter-sexuais os machos usam displays (aparência, coloração chamativa), se exibindo para a fêmea a fim de conseguir a cópula, esse é um tipo de confronto indireto. Figura 111 - Seleção inter-sexual: display. Disponível em: abc.org.br. Figura 12 - Seleção intra-sexual: confronto direto. Disponível em: pt.wikipedia.org. No caso dos confrontos diretos a fêmea fica com o macho mais forte, pois ele tende a ser melhor e passar um gene melhor para sua prole. Mas no caso dos confrontos indiretos, porque uma fêmea iria querer um macho que se exibisse? Existem duas hipóteses. A primeira é a da trajetória, que diz que uma fêmea que escolhe um macho com característica dispendiosa (que gasta muita energia e pode o prejudicar), passa geneticamente a preferência por esse tipo de macho para as fêmeas e geneticamente a característica para os filhotes machos que a desenvolvem fenotipicamente. A segunda hipótese seria a da desvantagem, onde um macho com uma característica dispendiosa dá um sinal honesto de qualidade ao provar que ele superiormente aos seus rivais, consegue sobreviver carregando uma estrutura de mais custo energético e que ainda poderia torná-lo susceptível a predação. Para copular, alguns machos dão presentes nupciais às fêmeas, como presas para elas se alimentarem enquanto eles copulam. Outros matam os filhotes para que a fêmea entre novamente em período fértil (infanticídio). Há casos também de coerção sexual, onde o macho força a fêmea a copular, podemos exemplificar as borboletas monarcas. Engana-se quem pensa que após a cópula, terminou o processo. Enquanto os machos tentam “conquistar” as fêmeas para copular, encontrar o maior número de parceiras, fazer um cortejo elaborado,
  10. 10. oferecer presentes e cometer infanticídio as fêmeas escolhem os parceiros, investem mais nos ovos e nos filhotes e após copularem as fêmeas têm estratégias para ainda selecionarem o parceiro. Isso é possível porque há dois tipos de espermatecas (câmara de onde saem e entram os espermatozóides). A primeira do tipo haplogine, o espermatozóide entra e sai pelo mesmo canal. Esse tipo de espermateca favorece o último macho que copular, porque seus espermatozóides ficarão “por cima” e no momento de fecundar serão responsáveis pela fertilização. O segundo tipo é denominado enteligine, nessa a entrada e saída de espermatozóides é feita em canais diferentes e aqui o primeiro macho é favorecido porque se copular primeiro seu espermatozóide fica na frente e sai primeiro para fertilizar. Na primeira estratégia os machos tentam copular e defender a fêmea até o fim de seu período fértil. Já no segundo caso, os machos tentam proteger a fêmea antes delas atingirem maturidade sexual para copularem primeiro. Figura 13 - Tipos de espermateca haplogine e enteligine. Disponivel em: findaspider.org.au Diferentes estratégias podem ser vistas por machos de espécies diferentes. Existe o caso em que machos desenvolveram uma estrutura modificada que retira os espermatozóides de outro macho, isso ocorre nas libélulas (Zigoptera). Em moluscos existem pênis que machucam a genitália feminina para impossibilitar mais cópulas. Alguns eliminam feromônios produzidos pelas fêmeas para atrair parceiros (aranhas) e outros machos usam a cooperação entre espermatozóides. Nesse ultimo caso, os espermatozóides adquiriram forma
  11. 11. de gancho na extremidade para se fixarem uns aos outros e formarem uma massa espermática (roedores, Apodemus sylvaticus). 2.6.1. Sistemas de acasalamento Podemos ter sistemas de acasalamento de: monogamia – cada um tem um parceiro, poliandria – cada fêmea tem vários parceiros e poliginia – cada macho tem várias parceiras. A monogamia geralmente ocorre quando há baixa disponibilidade de se encontrar parceiros, quando ocorre a hipótese da guarda de parceiros, justamente por indisponibilidade ou razão sexual; a hipótese da assistência paterna, quando a prole depende de cuidados paternos para sua sobrevivência ou por monogamia forçada. Esse último caso ocorre em pingüins, em algumas aves e em mamíferos é raro. Na poliandria, seria vantagem para a fêmea copular com mais de um macho porque nenhum deles saberia quem é o pai ou todos achariam que são o pai, favorecendo mais alimento para a cria, proteção e menor probabilidade de serem mortos. Ocorre muito em aves. Já a poliginia, ocorre muito em mamíferos e confere ao macho mais parceiras e número máximo de filhotes. 2.7. Condições Uma das principais condições que os seres vivos precisam para sua sobrevivência é a temperatura adequada. Por suportar uma baixa amplitude de variação de temperaturas, geralmente há uma preferência por regiões mais quentes e essa pode ser uma das hipóteses para explicar maior padrão de riqueza das regiões tropicais e subtropicais. Variações geográficas como altitude, latitude e profundidade podem determinar um padrão de riqueza de espécies, esperando que em locais com menores altitudes, latitudes e profundidade seja encontrada uma maior riqueza. A radiação e a precipitação também influenciam nos padrões de riqueza e a definição da célula de Hadley ou célula tropical explicitam isso. Segundo a teoria, nas regiões tropicais o sol incide perpendicularmente e intensamente fazendo com que a água evapore rapidamente e se choque com as massas de ar frias, e assim ocorrendo a precipitação. Das latitudes 0 a 20-25º, denominada área de convergência intertropical a precipitação continua ocorrendo e as massas de ar seguem carregando umidade. Nos 30º de latitude (geralmente desertos quentes), as massas de ar passam próximo ao solo carreando o resto da umidade, aqui elas já estão secas e densas. As massas de ar seguem tanto ao norte quanto ao sul acumulando mais umidade e depois retornam novamente a região tropical
  12. 12. fechando a célula. Tudo isso pode explicar o porquê da maior riqueza em espécies nas regiões tropicais e subtropicais, provavelmente devido à precipitação e a disponibilidade de radiação. Figura 14 - Circulação das massas de ar, dando uma idéia da célula de Hadley. Disponível em: geoconceicao.blogspot.com. 2.8. Biomas Os ambientes são definidos em biomas, que são áreas com composição parecida em seu continuum. Em um mesmo bioma esperamos não encontrar somente um tipo de espécie dominante, porque nele há variação de quantidade de nutrientes, micro-climas diferentes e disponibilidade de água diferente e heterogeneidade de habitats. Existem vários biomas, dentre eles podemos citar o cerrado (um hotspots, área de prioridade de preservação com menos de 8% de área intacta), caatinga, pampas, pantanal e floresta amazônica (maior biodiversidade do planeta). Finalizando biomas, esperamos ter distribuições e diversidades diferentes.
  13. 13. Figura 15 - Biomas brasileiros. Disponível em: agencia.cnptia.embrapa.br 2.9. Recursos Entre recursos podemos citar: a disponibilidade de alimentos, espaços para nidificação, disponibilidade de água e área de forrageio. Existem recursos essenciais, os quais não há possibilidade de sobreviver sem eles, os limitantes, que podem impedir o crescimento e os substituíveis, que conforme o nome diz podem ser substituídos. Cada tipo de recurso pode ser essencial, limitante ou substituível para espécies diferentes e as espécies podem apresentar dois tipos de estratégias para aproveitar seus recursos: estratégia r e k. Os r estrategistas, geralmente são organismos mais resilientes, bons colonizadores, de crescimento rápido, com pouco ou ausência de cuidado parental e geralmente presentes em ambientes instáveis. Já os k estrategistas são mais resistentes, de sucessão tardia, crescimento lento, com cuidado parental intenso e de ambientes mais estáveis. 2.10. Competição Os indivíduos de uma mesma espécie podem competir entre si por recursos e a esse tipo de interação damos o nome de competição intra-específica. Ambos os organismos perdem com esse tipo de interação e ela pode ser dividida em explorativa, quando ocorre sem confronto direto. Por exemplo, competindo por néctar de flores, o individuo que chegar primeiro retira o recurso que poderia ser consumido por outro devido sua superioridade explorativa. O outro tipo de competição é denominada interativa e nesse tipo ocorre confronto direto. Como exemplo podemos citar o territorialismo que ocorre em alguns grupos de
  14. 14. borboletas. Os machos dominam um território e lutam com outros para que persistam e tenham os recursos ali presentes para eles e para atrair fêmeas. 2.11. Histórias de vida Figura 16 - Histórias de vida. Disponível em: nopatio.com.br A história de vida de uma espécie pode nos dar dados importantes para estudos visando, por exemplo, a conservação e manejo. Características como tamanho ao nascer, padrões de crescimento, idade de maturação, tamanho ao atingir maturidade, número, tamanho e razão sexual da ninhada, investimento parental, tamanho e idade ao morrer e tempo de vida podem melhor explicar como se comportam diferentes grupos de seres vivos. Assim, nos perguntamos: porque nós atingimos maturidade sexual somente entre 16 a 18 anos? Porque algumas espécies como os albatrozes produzem apenas um ovo? Muitos diriam que para responder a essas perguntas poderíamos falar do tamanho corporal, mas nem sempre somente o tamanho é responsável. A filogenia (grupo de seres vivos ao qual pertence), genótipo, ambiente e condição nutricional (estudos mostram que uma fêmea humana bem alimentada pode atingir maturidade sexual aos 10 anos de idade e fêmeas mal alimentadas aos 20 anos). Mas voltando ao tamanho corpóreo, parece que a seleção natural favoreceu essa característica porque assim as fêmeas teriam maior reserva de gordura para produção de leite no período de amamentação. Para finalizar as histórias de vida, podemos acrescentar que a duração de vida depende muito do táxon e sua distribuição nos ambientes depende de tamanho corpóreo e idade. 2.12. Semelparidade e iteroparidade Existem espécies que se reproduzem somente uma vez em suas vidas e depois morrem. A esse tipo de reprodução damos o nome de semelparidade. No entanto, outras
  15. 15. podem se reproduzir várias vezes na vida e a esse tipo de reprodução damos o nome de iteroparidade. Respectivamente como exemplos: salmões e humanos. A semelparidade é favorecida em situações onde o animal ou a planta produz mais descendentes aumentando ao máximo seu esforço reprodutivo assim que atinge a maturidade, morrendo em seguida. No caso dos insetos, Tallamy e Brown em 1999 estudaram para os besouros a relação entre semelparidade e cuidado parental. Ovopositando todos os ovos de uma vez teria-se baixo cuidado parental e ovopositando a mesma quantidade em diferentes vezes no tempo teria-se um alto cuidado parental. Com isso eles chegaram à conclusão que para diminuir o gasto energético e evitar o risco de injúrias teria mais sucesso abandonar os ovos após depositá-los de uma vez. 2.13. Trade-off Você já deve ter ouvido que tudo na vida têm um custo e não é possível possuir as duas coisas ao mesmo tempo, ou seja, alguma coisa fica comprometida ao dar prioridade à outra. Para os organismos ocorre algo parecido que denominamos trade-off (comprometimento). Para o macho de peixe Thalassoma bifasciatum, ter um harén só é possível se ele investir em crescimento, mas por outro lado ele fica com pouca energia disponível para investir em reprodução enquanto machos menores que por sua vez não têm haréns podem investir mais em reprodução. Com aranhas, pode ocorrer a preferência de investir em número de ovos ou em tamanho de ovos comprometendo seu inverso. Figura 17 - Trade-off: livro contrapondo a qualidade e conveniência para humanos. Disponível em: gwmusic.wordpress.com.
  16. 16. 2.14. Aposematismos, criptismos, mimetismos e camuflagem. O aposematismo seria uma coloração de advertência que indicam gosto ruim e/ou toxicidade. Geralmente cores que se destacam no meio, como vermelho e preto, laranja entre outras. Os animais crípticos são aqueles que têm coloração fosca e por isso podem passar despercebidos. Um indivíduo apostemático poderia ser o modelo para um mímico e um críptico poderia usar a camuflagem. Cada caso exige uma minuciosa inspeção. O mimetismo ocorre quando um organismo imita outro. Ele pode ser dividido em agressivo quando um predador imita uma estrutura de uma espécie ou indivíduo para atacar sua presa. Esse é o exemplo de algumas aranhas que imitam as flores para atacarem os polinizadores. O mimetismo batesiano ocorre quando uma espécie que é palatável imita outra impalatável ou estrutura, evitando assim a predação. Ocorrem com vários grupos como borboletas e só é possível quando a população do modelo é maior que a do mímico e vivem no mesmo ambiente. Já o mimetismo mulleriano ocorre quando uma espécie impalatável se parece com outra também impalatável. Esse padrão deve ocorrer para reforçar que aquele tipo de coloração é impalatavel e não confundir o predador com várias cores diferentes. Diferentemente a camuflagem seria a capacidade de um organismo passar despercebido no meio em que está inserido, ou seja, o ambiente seria um “pano de fundo”. Nesse caso ele se esconde em fatores abióticos como pedras, solo entre outros. Figura 18 - Geometridae sp. Mimetismo ou camuflagem? Figura 19 – Saturniidae apostemático de importância médica. Fotos feitas por nós no cerrado.
  17. 17. 3. Populações Uma população é um conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que mantém fluxo gênico e ocupam o mesmo local, pode ser influenciada por suas taxas de natalidade, mortalidade, imigração e emigração. A abundância (nº de indivíduos) e a densidade (indivíduos por área) são atributos de uma população e geralmente fatores relacionados à densidade podem regular e controlar o seu crescimento. Veja que à medida que uma população cresce a possibilidade de transmissão de doenças, parasitismo e competição por recursos aumentam. O ambiente também pode suportar uma quantidade máxima de indivíduos, a isso damos o nome de capacidade de suporte (k). Eventos estocásticos, faixas etárias dominantes, variação espacial/temporal, dinâmica predador-presa, curvas de sobrevivência e mortalidade diferencial em faixas etárias são também fatores que podem influenciar uma população. Figura 20 - População de pinguins. Disponível em: chc.cienciahoje.uol.com.br 3.1. Curvas de sobrevivência Quanto aos tipos de curva de sobrevivência, temos três: curva tipo I, que os indivíduos têm mortalidade maior em idades mais avançadas (p.e. Homem); do tipo II, os indivíduos têm probabilidade de morrer parecida em todos seus estágios de vida (esse tipo é raro, mas pode ocorrer p.e em alguns insetos) e do tipo III, quando a mortalidade é alta no início da vida e à medida que envelhecem diminui (p.e. plântulas).
  18. 18. Figura 21 - Curvas de sobrevivência. Disponível em: eco.ib.usp.br. 3.2. Metapopulações O conjunto de populações diferentes, mas que mantêm contato entre si pode ser denominado metapopulação. Alguns grupos como aves, devido sua capacidade de voar podem fazer mais esse tipo de intercâmbio entre populações e grupos sem capacidade de se deslocar devido a barreiras geográficas podem se tornarem mais endêmicos ou se extinguirem. Cientistas vêm sugerindo áreas com facilidades de dispersão para a manutenção da biodiversidade. Alguns defendem os corredores ecológicos (veja em nossa pagina inicial um texto sobre os corredores ecológicos). 4. Relações Interespecíficas 4.1. Princípio da exclusão por competição, competição contemporânea e competição aparente Quando as interações passam dos limites de uma espécie as chamamos de interespecíficas. Um pesquisador chamado Gause, descobriu que quando uma espécie mais “forte” compete por um recurso com outra, a tendência é que a segunda seja excluída por competição. Assim ele criou o principio da exclusão por competição, baseando em um estudo feito com Paramecium spp. Em outras palavras para ocorrer à exclusão seria necessário que a espécie mais forte competitivamente ocupasse o nicho fundamental da mais fraca (veja as definições de nicho anteriormente). Caso houvesse uma segregação (separação de nicho) espacial ou temporal, ambas as espécies poderiam coexistir (competição contemporânea).
  19. 19. Figura 22 - Exemplo de exclusão por competição com Paramecium spp. conforme Gause. Disponível em: interna.coceducacao.com.br. Existe outro tipo de competição denominada aparente, essa ocorre indiretamente. Imagine que uma espécie de parasitóide (semelhante a um parasita que retira nutrientes, mas esse mata seus hospedeiros) tem duas espécies de presas. Se uma presa está sozinha em um ambiente o parasitóide somente reduz sua abundância, mas persistem. Quando as duas presas estão no ambiente mesmo que, por exemplo, em plantas diferentes, uma é mais afetada pela ação do parasitóide e essa tende a ser excluída. Nessa mesma linhagem pesquisadores acreditam haver a competição aparente por espaço livre de inimigos (enemy free space), quando as espécies procuram se diferenciar espacial/temporalmente de seus predadores. Em ecossistemas geralmente ocorre competição entre plantas e bactérias por N e C. As bactérias têm grande disponibilidade de N e a plantas de C. Em alguns casos ocorre o mutualismo (veja posteriormente). 4.2. Predação, parasitismo e parasitoidismo Figura 23 - Predação. Disponível em: infoescola.com. Um predador verdadeiro é aquele que mata sua presa para consumi-la, geralmente os carnívoros embora existam outros casos. Esses têm uma eficiência de consumo superior a
  20. 20. 80%, ou seja, comem quase totalmente sua presa (sem desperdícios). Um predador pastejador, é aquele que se alimenta de sua presa, mas não a mata imediatamente (alguns cientistas consideram estes como parasitas, dependendo do caso). Esse é o caso dos herbívoros. Um parasita suga os nutrientes de seu hospedeiro, mas não o mata embora o torne mais susceptível ou vulnerável a morte. Já o parasitóide, suga os nutrientes de seu hospedeiro e mata-o em seguida. Em alguns casos eles são necrófagos, se alimentando do hospedeiro morto. Os parasitóides geralmente são insetos que depositam seus ovos em seus hospedeiros (p.e. vespas). A predação é um tipo de interação interespecífica, onde os predadores tendem a dar preferência a uma presa que lhe confira maior valor energético. Assim o forrageamento, que é o tempo que um predador gasta procurando e quando encontra manuseando sua presa, visa compreender qual o seu benefício líquido. Para isso existe a teoria do forrageamento ótimo que tem até formulas matemáticas para calcular qual a vantagem energética esse predador tem ao ingerir suas presas. 4.2.1. Dietas O predador pode se alimentar de mais de uma presa, sendo elas de mais de uma família – Polifagia. Ou pode também se alimentar de poucas espécies dentro de uma família – Oligofagia. Esses dois casos citados apresentam generalistas. Existem predadores que se alimentam de apenas uma espécie e esses são denominados monófagos e são especialistas. Um predador generalista, pode se alimentar de uma espécie quando ela é mais abundante e de outra quando a primeira, sua preferida, é menos abundante. A isso damos o nome de permutação. As estratégias de predação vão depender da agregação de predadores e presas, de seu aprendizado e do tempo de permanência em uma área. A vantagem de ser generalista pode ser a variedade de dieta e maior facilidade de encontrar alimento, por outro lado, às vezes presas diferentes podem ser menos energéticas e/ou dificultar a assimilação. Já os especialistas têm a vantagem de serem totalmente adaptados para capturar suas presas, mas podem ter desvantagem caso a população de presas decline acentuadamente ou estejam distribuídas de maneira heterogênea.
  21. 21. 4.2.2. Dinâmica predador-presa A dinâmica de predador-presa vai depender da heterogeneidade do ambiente, favorecendo ou não o maior encontro de presas; agregação que pode ser vantajosa para a presa realizar mobbing (expulsar, reprimir seu predador) ou desvantajosa, quando chama mais atenção. Existem três tipos funcionais de predação: o primeiro é o modelo clássico que aumentando o número de presas aumenta o número de predadores e vice-versa, devido à grande ou pequena disponibilidade desse recurso. O segundo modelo ocorre quando o predador não é muito eficiente e mesmo sofrendo predações a população de presas permanece constante. Já o terceiro modelo é quando tem mais predadores que presa. Parece impossível, porque assim as presas se extinguiriam ou reduziriam a população de predadores, mas isso ocorre com parasitóides que não são gregários (cada hospedeiro com um único parasitóide) e os indivíduos não parasitados passam “despercebidos” dentro de uma população parasitada. Para a população de presas quando um indivíduo é predado há suas vantagens. De certa forma, outros são favorecidos por diminuir a competição intra-específica por recursos como alimento e parceiros. Figura 24 - Dinâmica predador-presa. Disponível em: www.tiberiogeo.com.br. 4.3. Decompositores e detritívoros Decompositores e detritívoros são extremamente importantes para a ciclagem da matéria. Embora seja pouco discutido, existe uma especialização dentro desses organismos. Por exemplo, um organismo se alimenta de matéria morta em decomposição e seu
  22. 22. metabolismo não consegue degradar ou digerir tudo; então suas fezes são disponibilizadas no ambiente e novos organismos continuarão a degradar e liberar mais nutrientes. Na verdade é extremamente importante essa deficiência na absorção de nutrientes, porque se tudo fosse consumido, a ciclagem de nutrientes seria comprometida e não haveria disponibilidade, por exemplo, de combustíveis fosseis (lembre-se que esses organismos consomem e adquirem energia, mas não conseguem aproveitar tudo. A lignina das plantas demora muito a ser quebrada p. e. e isso favorece o acúmulo no solo). Sendo assim, há uma sucessão dentro desses grupos. Os detritívoros são geralmente mais generalistas, enquanto os decompositores são mais especialistas. Então imagine que fezes de vertebrados e invertebrados são recursos diferentes para faunas e floras distintas. 4.4. Parasitismo Figura 25 - Parasitismo em uma lagarta. Disponível em: hotsites.atribuna.com.br. O parasitismo em muitos casos é associado à doença, mas eles podem também ser responsáveis por regulação de espécies muito abundantes. Dentro dos parasitas temos os microparasitas, que se reproduzem dentro de seus hospedeiros (malaria: Plasmodium spp.) e os macroparasitas, que não se reproduzem dentro de seus hospedeiros (Solitárias: Taenia spp.). Os holoparasitas que utilizam seu hospedeiro apenas como substrato e os hemiparasitas que além de usarem os hospedeiros como substrato, retiram-lhes nutrientes. Existem os casos de parasitismo de prole, usado pelos cucos (pássaros) que colocam seus ovos nos ninhos de outras espécies e assim não têm que cuidar de sua ninhada. O parasitismo social, no qual o
  23. 23. parasita invade sociedades e vive as custas dessas. Há um caso interessante, estudado por DelClaro e Tizo-Pedroso divulgado em 2013 após sete anos de estudo, sobre os pseudoescorpiões (Veja na internet, inclusive será passado na BBC na série Survivors a partir de 2014). Existem também os biotróficos que se alimentam lentamente do hospedeiro vivo e os necrotróficos que se alimentam do hospedeiro depois de morto. Muitos outros parasitas podem mudar o comportamento de seus hospedeiros. Há o caso de aranhas que têm seu comportamento de construir teias modificado para favorecer as larvas de vespas (Veja trabalho de Gonzaga, M. O. professor da UFU na internet). O cleptoparistismo é um tipo de parasitismo que vêm sendo muito estudado atualmente. Esse tipo de interação seria definido como “um roubo”, nesse caso o cleptoparasita retira alimento de sua vítima antes que ela o incorpore ou assimile. Ocorre frequentemente em aglomerados de indivíduos, quando o alimento é grande e muito visível e aproveitando a ingenuidade de filhotes. 4.5. Mutualismo e simbiose Figura 26 - Mutualismo e simbiose. Disponível em: clubedocamaleao.blogspot.com Nos mutualismos, ambas as espécies são favorecidas e em alguns casos quando elas vivem juntas podemos nomear simbiose. Temos como exemplo a polinização (curiosidade: os polinizadores podem ser considerados como espécies-chave, porque desempenham papel imprescindível na reprodução das plantas, o que sem eles seria impossível). Nesse caso o polinizador ganha recursos e em contrapartida possibilita a fertilização cruzada das plantas. Na simbiose podemos dar o exemplo de plantas e fungos das raízes que vivem juntos e “trocam recursos”.
  24. 24. 5. Abundância: agrupamentos e sociedades Figura 27 - Socialidade em formigas. Disponível em: www.achetudoeregiao.com.br A abundância depende da densidade (fatores citados anteriormente) e pode ser afetada por fatores mecanistas como a predação, intrínsecos como comportamento em densidades altas, por exemplo, e extrínsecos como a disponibilidade de alimento entre outros. Além disso, a variação espacial/temporal pode determinar abundâncias altas ou baixas. Existem vantagens de se viver agrupado (somente no mesmo ambiente sem nenhum tipo de organização) ou em sociedades (quando há organização cooperativa, reconhecimento e permanência): detecção de inimigos, mobbing (citado e explicado anteriormente), aumento da eficiência de forrageamento, capacidade de defender recursos, aprendizado, encontro de parceiros, efeito de diluição (aumenta as chances individuais em interações com predadores) e cuidado parental cooperativo. Em contrapartida existem as desvantagens de se viver em grupos: se tornar mais visível, competição intra-grupo, maior risco de disseminação de doenças, risco de exploração de cuidado parental e risco de morte de prole por ataques coespecíficos. Pensando individualmente, qual seria a vantagem de se ajudar a criar filhotes de outros? No caso de morcegos hematófagos que não podem ficar por período longo sem ingerir sangue, qual a vantagem de regurgitar ou ceder sangue para outro morcego que não conseguiu alimento? Se um grupo de baleias que consegue pegar mais peixes (tamanho ótimo) tem três indivíduos, porque existem grupos maiores? No primeiro caso um indivíduo que ajuda a criar a prole de outros aumenta seu fitness inclusivo, cria experiência para cuidar de sua prole, pode ficar com o ninho e receber o “favor” em troca. No segundo caso, o morcego teria a reciprocidade de receber sangue em um dia que ele não conseguisse nada. Mas para que
  25. 25. ocorra isso é necessário que exista capacidade de reconhecimento, memória e que os indivíduos não se dispersem (que vivam juntos). No terceiro caso, isso ocorre porque outras baleias forçam a entrada em outros grupos, fazendo com que tenham que partilhar mais recursos e ficando com um menor aproveitamento. Isso é vantajoso para o indivíduo que forçou a entrada porque sozinho ele não conseguiria nada. Fazendo um balanço geral entre as vantagens e desvantagens de se viver em grupo devemos pensar no tipo de alimento que consomem, se vale a pena ser dividido; se a pressão de predação é maior individualmente ou em grupo; se há possibilidade de reconhecimento e como reagem aos efeitos da densidade. 6. MIP (manejo integrado de pragas) e PMS (produção máxima sustentável) Quando espécies invasoras se tornam pragas que influenciam plantações de importância ao homem ou em áreas de preservação, devemos pensar que se formos usar pesticidas, que eles sejam menos persistentes, mais específicos o possível e ainda biodegradáveis. Mesmo seguindo a risca as recomendações são necessários estudos de caso para que se diminua a possibilidade de ocorrer efeitos inesperados como o ataque a espécies nativas quando se utiliza, por exemplo, o controle biológico (outra opção além dos pesticidas químicos). O manejo integrado de pragas (MIP) deve ser minucioso, mas podemos evitar outros problemas como lixiviação, instalação de pragas, erosão e entre outros fazendo rodízios de culturas, introduzindo inimigos naturais e novamente estudando o caso. Outra medida a se tomar para explorarmos nossos recursos de maneira sustentável seria manter a estabilidade das populações exploradas através da PMS (produção máxima sustentável). Isso só é possível através de recrutamento (introduzindo novos indivíduos nessas populações), cota fixa (em alguns casos já ocorre com peixes, do governo estipular quantidade fixa de recursos capturados), esforço fixo (cedendo permissão a número fixo de exploradores de recursos) e escape (deixando que indivíduos literalmente escapem de áreas de exploração. A piracema poderia ser um exemplo).
  26. 26. 7. Comunidades Figura 28 - Comunidade. Disponível em: www.sobiologia.com.br. Comunidade é o conjunto de populações que constituem um ambiente. Elas podem ser estimadas por sua riqueza e diversidade (riqueza e equitabilidade: distribuição das espécies) e descrevendo as espécies ali presentes (composição específica). Não há limites entre comunidades e nem uma comunidade mais legítima que outra e por isso alguns autores consideram-nas como super-organismos (Clements) e outros como individuais (Gleason). As comunidades podem variar de acordo com o espaço e o tempo e ocorrem sucessões, que são a capacidade de dispersão, fecundidade, crescimento rápido e disponibilidade de recursos, sendo divididas em primárias (organismos colonizadores, r estrategistas), intermediárias (que precisam de facilitação para invadir o ambiente) e tardias (clímax, espécies k estrategistas). Durante a sucessão ocorre a competição para colonização e por nichos dependendo totalmente da dominância e taxa de fecundidade. Plantas r estrategistas geralmente têm sementes pequenas que se dispersam mais rápido, crescem rapidamente, têm alta taxa de fecundidade e justamente por isso são boas colonizadoras. À medida que vamos atingindo o clímax, as espécies vão se tornando opostas ao citado anteriormente e são denominadas k estrategistas e dependem das colonizadoras para ter um ambiente com disponibilidade de recursos. Em uma comunidade existem espécies-chave que facilitam ou favorecem a permanência de outras espécies (p.e. polinizadores, plantas entre outros), os engenheiros do ecossistema que modificam o ambiente favorecendo alguns outros grupos (p.e. castores) e em áreas onde se necessite de conscientização para preservação, usam-se as espécies guarda-chuva que
  27. 27. geralmente são “fofinhas” e a sociedade tende a comprar a idéia e então essa espécie “protege” as demais de sua área (p.e. urso panda). 7.1. Dinâmica de comunidades A dinâmica de uma comunidade leva em consideração atributos como o princípio da exclusão por competição, a competição contemporânea, competição nula (ausência de competição sugerindo coexistência), ecomorfótipos (padrões ecológico-comportamentais e morfológicos diferentes que espécies apresentam em um ambiente), variação espacial/temporal, distribuição negativa (a presença de predadores, por exemplo, talvez pela heterogeneidade do ambiente), a predação de espécies competitivamente mais fortes evitando que elas excluam outras mais fracas competitivamente (coexistência mediada por predação, pode ocorrer por parasitismo também), perturbações, composição específica, mutualismos, estrutura trófica e facilitação (p.e. uma planta de sombra sendo favorecida após uma planta maior de sol proporcionar um ambiente sombreado abaixo). Quanto mais complexa for uma comunidade maior a probabilidade de um evento catastrófico causar menor dano. Isso ocorre porque elas se restabelecem mais rápido devido as complexas interações. A estabilidade também favorece uma comunidade. Geralmente comunidades frágeis são mais complexas e presentes em ambientes mais estáveis (regiões com maior padrão de riqueza, tropical) e comunidades mais simples são mais robustas e estão presentes em ambientes menos estáveis (regiões com menor padrão de riqueza, temperadas). Uma comunidade instável tem poucos níveis tróficos e uma estável tem mais níveis tróficos. Espécies k estrategistas são menos resilientes e é esperado encontrá-las em ambientes estáveis, já as r estrategistas são mais resilientes e é esperado encontrá-las em ambientes variáveis.
  28. 28. 8. Ecossistemas 8.1. Fluxo de energia Figura 29 - Fluxo de energia: pirâmide de biomassa. Disponível em: www.sobiologia.com.br. A diferença dos ecossistemas é que se estudam além dos fatores bióticos os abióticos em associação e visa entender os fluxos de energia e matéria. O fluxo de energia pode ser autóctone quando a produção bruta advém de plantas daquele ambiente e alóctone quando vêm de outros ambientes. Sendo assim a PPB (produtividade primaria bruta) é o que um ecossistema produz, a PPL (produtividade primaria liquida) é o incorporado. Geralmente as plantas absorvem a radiação (daqui a PPB) em baixas quantidades e dessas perdem 55% na transpiração e respiração e dos outros 45% (daqui a PPL), 34% entra na cadeia dos decompositores e 11% é consumido. A PLE (produtividade liquida do ecossistema) é dada pela razão da PPL e biomassa em pé. Quanto maior o fluxo de energia em um ecossistema, mais rápidos os efeitos de uma possível perturbação são apagados. O fluxo de energia é decrescente em disponibilidade de energia à medida que aumenta o nível trófico e também perdido (acíclico), sendo assim os produtores retém a maior quantidade de energia disponível no ecossistema porque os níveis subseqüentes perdem energia para capturar, manusear e em respiração e transpiração. 8.2. Eficiência alimentar Os ambientes terrestres na maioria das vezes são limitados por disponibilidade de água e temperaturas adequadas, já os aquáticos, por nutrientes como o ferro. Os organismos que estão presentes nos ecossistemas têm três tipos de eficiências alimentares. São elas de
  29. 29. consumo, a capacidade de consumir maior parte de seu alimentos (carnívoros têm um elevado aproveitamento, citado anteriormente); de assimilação, capacidade do organismo absorver os nutrientes e de produção, capacidade de investir em biomassa. 8.3. A matéria A matéria está associada principalmente a ambientes terrestres e é cíclica, pois através da decomposição é reincorporada. Pode ser lixiviada de um ambiente a outro e em florestas mais jovens há menos nutrientes disponíveis, consequentemente menos assimilados, produzidos e menor biomassa. Já nas florestas mais velhas há uma maior produção em biomassa. Em ambientes aquáticos o fluxo de nutrientes é constante e absorvido rapidamente pela biota. 8.4. Ciclos biogeoquímicos Os ciclos biogeoquímicos são importantes para o equilíbrio do ecossistema. E citamos o H2O, N, P, S e C resumidamente. O ciclo hidrológico ocorre através da transpiração de todos os seres vivos que perdem água em forma de vapor, essa sobe a atmosfera se condensa formando as nuvens e quando as gotas estão pesadas ocorre a precipitação que distribui água ao ambiente novamente (veja mais detalhes na nossa paginas ÁGUA). Figura 30 - Ciclo hidrológico. Disponível em: coladaweb.com O nitrogênio é presente na atmosfera e quando chove ou por intemperismo parte dele se disponibiliza no solo e bactérias geralmente simbiontes, principalmente de leguminosas fazem os processos de nitrificação e desnitrificação, sendo que no primeiro as plantas o
  30. 30. incorporam e disponibilizam para os demais seres vivos e no segundo sob formas de gás ele retorna a atmosfera. Figura 31 - Ciclo do nitrogênio. Disponivem em: pt.wikipedia.org O ciclo do fósforo é o único sedimentar e através degradação de seres vivos ele vai para a atmosfera e através de chuvas é depositado nos sedimentos e depois de descoberto é utilizado como recurso pelas plantas e consequentemente demais seres vivos completando o ciclo. Figura 32 - Ciclo do fósforo. Disponível em: profpc.com.br O enxofre é disponibilizado na atmosfera a partir da queima de combustíveis fósseis e da ciclagem da matéria. Após precipitação retorna ao solo sendo absorvido por plantas e demais organismos.
  31. 31. Figura 33 - Ciclo do enxofre. Disponível em: sobiologia.com.br O ciclo do carbono ocorre a partir da queima de combustíveis fósseis, respiração dos seres vivos e combustão de maneira geral. Ele fica disponível na atmosfera e as plantas fazem o chamado “seqüestro de carbono” para realizarem a fotossíntese e assim o incorporam deixando-o disponível aos demais seres vivos que se alimentam e absorvem. Após morrerem através de combustão liberam novamente na atmosfera. Figura 34 - Ciclo do carbono. Disponível em: pt.wikipedia.org.
  32. 32. 8.5. Teias alimentares Figura 35 - Teia alimentar. Disponível em: sobiologia.com.br. As teias envolvem as relações de fluxo de energia e matéria através das interações biológicas. Em alguns casos podem ser utilizadas a favor do homem para controlar pragas, mas como dito anteriormente podem causar efeito inesperado (se tornar uma praga ou se alimentar não da espécie invasora, mas de uma nativa). Uma comunidade que sofre alterações de abundância da sua composição especifica pode sofrer um efeito em cascata. Entenda: se um produtor (p.e. alga) tem sua população reduzida, consequentemente haverá menos recursos para o C1 (consumidor primário, que podemos colocar aqui como um peixe pequeno) e esse por sua vez reduzirá a população do C2 (p.e. peixe médio) e assim sucessivamente até chegar ao último consumidor. Por isso denominamos cascata, pois atinge todos os níveis tróficos. Nesse caso o efeito ocorreu de maneira Botton-Up (regulação de baixo para cima). Uma linhagem de pesquisadores diz que “o mundo é amargo e espinhento”, isso porque as plantas possuem defesas químicas e físicas que fazem o controle de herbívoros e sucessivos níveis tróficos. Outra linhagem que defende os efeitos em cascata do tipo TopDown (regulação de cima para baixo de efeito alternado), diz que “o mundo é verde” porque os predadores são muito eficientes e controlam as populações de cima para baixo a ponto de deixarem poucos herbívoros e esses causarem poucos danos as plantas permitindo a existência de um mundo verde.
  33. 33. 9. Padrões de riqueza Os padrões de riqueza podem ser associados a vários fatores e citaremos alguns deles. 1-Fatores geográficos como altitude, latitude e profundidade (exemplos citados anteriormente). 2- A produtividade, embora alguns ambientes com alta produtividade não tenham mais espécies, mas produtividade intermediária pode representar uma maior riqueza. 3- A história evolutiva do ambiente. Por exemplo, na região temperada devido às glaciações acredita-se que ainda não houve a recuperação e por isso há um menor padrão de riqueza. 4Perturbações podem ser mais frequentes em áreas com menor riqueza. 5- A hipótese da relação espécie-área, que diz que a região tropical tem uma maior área e por isso comporta mais espécies. 6- A temperatura, que sendo mais quente, favorece tanto endotérmicos quanto ectotermicos e permite que eles possam investir mais em fecundidade favorecendo um maior número de espécies persistentes. 7- A dos predadores, embora não explique de onde eles vêm, diz que a maior riqueza é possível porque os predadores permitem a coexistência por predação. 8- A heterogeneidade (maior em áreas com mais riqueza), 9- Sobreposição de nichos (ambientes favoráveis e heterogêneos) e 10- A teoria da biogeografia de ilhas de MacArthur e Wilson. A última diz que ocorre um equilíbrio entre as taxas de extinção e imigração. Ilhas maiores e mais próximas têm um maior número de espécies e intercâmbio entre as populações favorecendo a persistência. Já ilhas menores e mais distantes tendem a receber menos indivíduos por imigração e possuírem espécies endêmicas e mais susceptíveis a extinção caso ocorra algum evento estocástico. Pesquisas recentes sugerem também que ilhas distantes dos continentes (continente seria a matriz, de onde saem os indivíduos), mas que possuam pontes de ligação (pequenos pedaços de terra onde o dispersor possa parar se alimentar e/ou colonizar denominados Stepping Stones) tendem a serem colonizadas mais facilmente (e terem maior riqueza por interceptarem mais indivíduos e provavelmente mais espécies) que ilhas distantes e sem essas pontes de ligação. No caso de stepping stones, espera-se que da ilha mais distante até o continente ocorram subconjuntos de espécies sendo que chegando ao continente todas estejam presentes. Na pratica é muito difícil provar isso, pois espécies podem se deslocar de ilhas diferentes. Alguns estudos tentaram provar e conseguiram em partes com alguns grupos como Aracnidae, mas perceberam que não se pode afirmar que todos os indivíduos presentes em tal ilha têm a mesma origem, ou seja, vêm do mesmo continente. A teoria de biogeografia de ilhas provocou uma discussão que persiste até hoje entre os ecólogos: seria mais vantajoso preservar uma grande área ou várias pequenas? Respostas
  34. 34. definitivas não existem e dependem dos casos, mas uma área grande favoreceria maior espaço para as espécies e menor efeito de borda (influencia negativa sobre as espécies que estão nas bordas como aumento de parasitismo, exposição ao sol e vento entre outros) em contrapartida não haveria intercâmbio entre populações. Já áreas pequenas sofreriam com o efeito de borda, mas os indivíduos poderiam deslocar entre as áreas. 12Figura 36 - Biogeografia de ilhas. Disponível em: biogeografia-ufsm.blogspot.com 10. Aplicação da ecologia Ao longo do texto foram citados alguns exemplos de aplicações ecológicas como ações de manejo e conservação (veja acima em MIP) que são as principais juntamente com a restauração, uso de fogo entre outros. Todas as medidas visam manter uma maior biodiversidade, diminuir a probabilidade de transmissão de doenças principalmente as disseminadas por vetores e aprimorar os métodos de exploração humana objetivando a sustentabilidade e o consumo consciente. O exemplo mais comum de exploração humana é a agricultura e geralmente o uso de fertilizantes (p.e. nitrato) em altas concentrações e em poucas aplicações, facilitando assim a lixiviação e interferência em outros ecossistemas. Para selecionar uma área de conservação devem ser levadas em consideração a complementaridade e a importância desse ambiente a fim de maximizar a riqueza de espécies. Sempre deve se pensar em como controlar espécies invasoras (devido às constantes mudanças
  35. 35. climáticas, isso se tornará um grande desafio para os ecólogos), pois essas podem facilitar a invasão de outras espécies exóticas. Existe a necessidade de convencer as autoridades a tomarem providências para a conservação da biodiversidade e exploração consciente. Podemos elencar três valores de importância econômica favorecidos pela natureza: 1- Valor direto, algumas espécies podem ser importantes para fazer o controle biológico de pragas em nossas plantações e plantas podem ser usadas na fabricação de remédios. 2 – Valor indireto: abelhas, por exemplo, são grandes responsáveis pela polinização das plantas, inclusive algumas de consumo humano. 3 – Valor ético, devido ao valor ímpar de cada espécie, embora esse possa ser considerado com sentimentalista. O grande desafio para os ecólogos do futuro é conciliar os interesses econômicos, sóciopolíticos e ecológicos.

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