Kffi ffffiffi
cAPírulo                                       1ãre&rrydwçãwOs sistemas ecológicos podem ser tão                          ...
lrRoDUÇÃO  .t Ouu".u ecologiavem do grego                oikos, signiÍicando ,,casa,,, e     focaÌizam os atributos fisico...
ÌNTRODUÇÃC)                                                            Ecossisterna:                                      ...
IRODUÇAO                                         Nlovirnento cla água                       Vento,                        ...
INTRODUCAO                               Abordagern          cÌe                                   léria clcntro clo ccros...
TNTRODUÇÃO tribuições cìe organismos, as clinâmic.rs das pcrpulaçõcs, a com-                                              ...
INTRODL CAO                                                        PrcscÌìtc      20                                      ...
rTRODUçAOcomo as plantas, precisam de grandes supeÌfcies para trocar subs-                 fur-rgos digerem seus alimentos...
INTRODL C,{C)                                                                                   goeì Lrma .Ìlga num único ...
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INTRODUCÁC)             1l                                                                                                ...
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Capitulo nº1

  1. 1. Kffi ffffiffi
  2. 2. cAPírulo 1ãre&rrydwçãwOs sistemas ecológicos podem ser tão fdru seu $ivsr"r funrnmnr*m #r**rtd, &iÍliampequenos quanto os organrsmos Cr*qeirr clesaii;r d uas glerc*pç$es *:*rlcr:*:individuais ou tão grandes quanto abiosfera inteira sckre a N;nimrcea+ e as re6aq:õe* da eup*:r!* hun"lana csyn ela.  prin"l*ira S a icËSla de queOs ecólogos estudam a Natureza de a Sdalunee;: [*nr{e rn"l direçã* a urt: eegr:ilíbr!*várias perspectivas diferentes aut*-reslauraetor quane{* cleixnd* pur si sS,As plantas, os animais e os e":*la n+çã* clensnrinada d* "* *quililrric) eiamicroorganismos represen lam fuatursran. ,â segunda ó a ieléia de q*e, nadiferentes papéis nos sistemas ausência cle interÍerêíìcia hur*ana, a Fçatruree*ecológicos exi*te s:unt estad*r prístin*" fls estu{itrs **:l*lglct:u agrr+:**n{arm evir}êr:q:Ë*ç ciq*r*âííâ*;ts t*:r{* a fav*r qma*t* c*ntr;r aO habitat define o lugar de um iriéãa cfu *q*iËí*:rï* x:a NaËuresa e rn*sÍrar* Ël{:ïïÌ{} {}* {:un"lam*s têm:organismo na Natureza; o nicho defineo seu papel funcional influcncia#o cs sisïr:rã:as *r*[ógirus. Ctrmtudm, ilrcc*1": vai a$émr desÉas q***t$es para;irh*rdar:ln Êrasg* *ult#r.lis c{s} ru{}do flüffil# v€ffr$Ê r!{iËsaTodos os sistemas e processos reÊaÇãn ctrí!ì ã Haluse,ea" file avanç;t na ieË*i;l rï* que u mmvirnent*ecológicos têm escalas características c*nservaili{ nista *1, .aíé cerÈ*r gl*rllttl, ú cflffinËff c[entíficl: cla Ëc+:[ngia,de tempo e espaço car*aidera * Fia{ureea prístin* {tlÍr:í; u*:1 absruluter inaãac;âvei. A ï*tscadaOs sistemas ecológicos são governados tinrc*t* Am;lr&r:i*a, Bcr exernpl*o d ccr:r;:*r*da ;:or w*:ii*s ac jxre!irur d*por princípios gerais Íísicos e 5den anães cle Âe*ãr: * Eva, que ínc*r;:r*ra * Ë*t*irarcìcnte hnm s tamã:dm asbiológicos ter:taçrirs d* ir:$eirarnente *:an;" ilr*r:*n cugere Eüe/ rÌa sïìe$tc cle aigurna* pe$$*ã$, a exâir:ç,ã* de *sprecÉes trnr à l*** rt ***qsü prú6:ri* rm*d** pr*fuxncioOs ecólogos estudam o mundo naturaÌ ;!* g:*r*len *r graraís* *E; í*r {ìàrs sfi{&{&r a re;riídael*l d* r*undo írnperieit*:"através de uma combinação deobserwação e de experimentação íj* s:tuc*<ls *cc;$ógic*s grimtarx arr:r c;*:arJr* difsr*nt*. Ëlcs rrtü:tranfi a variaç,ã* histr:*ï*-: r+a NatE-sreua e çÌe*m*rn*Êran: {Ìue a Ben*Ër*nâ* ic"}$!L{ËncüaOs humanos são uma parte rãa* atüsielaeleE hurmar":;lss* **;Ë*rurie até *s mais gEn:*tas regiflres d"r lslsa"importante da biosfera Fít[as r.teu{t:â:crta*q {$m*fíâm -a març** eE*: *ããr as"r[rierule i:lrísËin*, *quüliïrrm#*.Os impactos humanos no mundo # ;:ar*í** sr{Jnüü,*rxistËa.:, p*$ti menou nãm m* exp:*niência fu*nna*;i. #ndenaturaÌ têm se tornado crescentemente *ds hi.rn:a*qre n*s aius$amlü:i ã ffÍÌÌ r:rsr:d* $lsrï$$ r*n c;m*: p*rt*:!tu d unrum foco da Ecologia jruËg*rn*ntn qu* earia rln: cË* vscôs r.fievc íar*r, *ariadn peãtl s*u pr*;ru it.l s*ns* rJ* craB*r*s e {:rafiqãs rc:í}ÈiÈËs. A *éc*gl*tfei clm rrc}sça g:rrigrrÍ;t p**içã*, *er;{ rulais útil p*aa vc:nê E !"}ür.ï úì **pÉa:i* Ë:n*"ta*;E er:r g*r*l ,qÊ # seu *3e:fl nr"!! emflhecíffi*c:ï* ri*r-r{íi$cal eiú *#slcq} üs ja"*ïgar*":euníel eEtiver ffiíxirkË* sisterÌìt{s x,al*rals Ëu*cút:m;rnn *: p*!** r*c}d*c ulus qr.lais *s Ilust:;r*lmr sãr; a**ra pxnÊ* d* nlurtd# matmraË" # glr*pcisitu d* iã #*#$#rclda d* afffrer* * xjud;lr v*cê a *Ëtr:gir ess* srllrïpr*ensãsr. *N.T.:A palavra "Natureza" utiÌizacla na tradução deste livro virá sempre com iniciaÌ maiúscula para di- ferir do significado desta paÌavra na expressão "... a natureza das coisas".
  3. 3. lrRoDUÇÃO .t Ouu".u ecologiavem do grego oikos, signiÍicando ,,casa,,, e focaÌizam os atributos fisicos e químicos dos sistemas ecológi_ assim se refere à nossa circunvizinhança imediata, ou ambi_ cos, a reguÌação da sua estrutura e função e as mucìanças evo_ ente. Em 7870, o zoólogo alemão Ernst Haeckel cleu à palavra Ìutivas. Aplicar estes princípios às questões ambientais pode um significado mais abrangente: nos ajudar a vencer o desafio de manter um ambiente dè su_ porte para os sistemas naturais - e para nós mesmos _ em face Por ecologin, querffius diz,er o corpo de conhecïnento reJerente à dos crescenles eslresses et rjlógir os. economía da natureza a investigação das relnções totats dos anirnais tanto com seu ambíente orgânico quanlo corn seu arnbiente inorgâníco; incluindo, acima de tutlo, suas relações amíqáveis e não *s sâsâeexãs ec*ã*&*ca:s g:*e$effi? ser tãcl amigóveis com aqueles anímais e planlas com os quais vêm direta pe{ìilr,nr}s qua$ì{{.r {ì$ i}!.qarÌ;sffiÌ$ç ou indiretamente a entrar ern conlato * numa palawa, ecologia é o eshrdo de todas as inter-relações complexas d,enominadas poi ãndãvida":aãs *âã âã* grar:cËes {ââ*ã*,r{e: e : Darwín como ãs condições da luta pela exislêncía. hãclsfcra ãr:âcirx Assim, a Ecologia é a ciência pela qual estudamos como os Um sistema ecológico pode ser um organismor uma popula_ organismos (animais, plantas e micróbios) interagem entre si ção, um conjunto de populações vivendo juntos (freqüente_ e com o mundo natural. mente chamado de comunidade), um ecossistema ou a biosfera A palavra ecologia passou â ter uso geral somente no fim dos inteira da Terra. Cada sistema ecoÌógico menor e umanos 1800, quando os cientistas americanos e eltroÌleus come_ subconjunto de um próximo maior, . urrl- os diferentes ti-çaram a se autodenominar ecólogos. As primeiras sociedades pos de sistemas ecológicos formam uma hierarquia cle tama_e periódicos dedicados à Ecologia apareceram nas primeiras nho. Este arranjo é mostrado diagramaticamente na I liig. 1.1,décadas do século vinte. Desde então, a Ecologia tem passado que representa a idéia de que uma população e formaãa depor um enorme crescimento e diversificação, e os ecólogos muitos organismos individuais, uma comunidade compreen_profissionais agora são em número de dezenas cÌe miÌharcs. A de muitas populações que Ìnteragem, um ecossistema reprc-ciência da Ecologia produziu um imenso corpo de conheci_ senta a conexão de muitas comunidadcs através de seu usomento acerca do mundo que nos rodeia. Ao mesmo tempo, o de_recursos de energia e nutrientes e a biosfera compreenoerápido crescimento da população humana e sua crescente tec_ todos os ecossistemas da Terra.nologia e materialismo aceleraram grandemente a deteriora_ O organismo é a unidade mais fundamental cla Ecologia,ção do ambiente terrestre. Como conseqüência, a compreen- o sistema ecológico elementar. Nenhuma unidade menor nasão ecológica é agora necessária mais do que nurìcd para apren- biologia, como o órgão, célula ou molécula tem uma vida se_dermos as melhores políticas de manejar as bacÌas hidrográfi_ parada no ambiente (embora, no caso dos protistas e bactéri_cas, as terras cultivadas, os alagados e outras áreas geralÀente as unicelulares, célula e organismo sejam sinônimos). Côda -chamadas de sistemas de suporte ambiental - dòs quais a organismo é limitado por uma membrana ou outra coberturahumanidade depende para alimentação, suprimento dè água, através da qual ele troca energia e matéria com seus arredo_proteção contra catástrofes naturais e saúde pública. Os res. Esta fronteira separa os processos e estruturas ,,internos,, ecólogos proporcionam essa compreensão atravéi de estucÌos do sistema ecológico - neste caso um organismo - dos recur- de controle populacional por predadores, da inf{uência da fer- sos e condições "externos" da circunvizinhança.tilidade do solo no crescimento das plantas, das respostas evo- Ao longo de suas vidas, os organismos transformam cner-lutivas de micróbios aos contaminantes ambientais, da disoer_ gia e processam materiais. Para executar isto, os organismossão de organismos sobre a superficie da Terra e de uma mul- devem adquirir energia c nutrienles dos seus arredores e setiplicidade de questões semelhantes. O manejo de recursos livrarem de produtos cle rejcito indesejado. Ao fazer isso, elesbióticos numa forma que sustente uma razoável qualidade de modificam as condições do ambiente e os recursos disponí-vida humana depende do uso inteÌigente dos princípios eco- veis para olltros organismos, e contribuem para os fluxos clelógicos para resolver ou prevenir problemas ambientáis, e para energia e para o ciclo de elementos no mlrndo natural. Ossuprir o nosso pensamento e práticas econômicas, políticas e conjuntos de organismos com seus ambientes Íísicos e quí-soci a i s. micos formam um ecossistema. Os ecossistemas são siste- Este capítuÌo iniciará você no caminho para o pensamenro mas ccológicos complexos e grandes, às vezes incluindo ecológico. Primeiro discutiremos vários pontos di vantagem muitos miÌhares de diferentes tipos de organismos vivendo a partir dos quais o conhecimento e a visão ecológica podem numa grande variedade de meios individuais. Um passari- ser abordados - por exemplo, com os diferentes níveis dè com- nho saltanclo entre as folhas de uma árvore em busca de la- plexidade, varieclades de organismos, tipos de habitat e esca- gartas e uma bactéria decompondo o solo orgânico são am-las de tempo e cspaço. Veremos como podemos consiclerar bos partes do mesmo ecossislema de floresta. podemos falarmuitas entidades diferentes como sistemas ccológicos, aos quais de um ecossistema de floresta, um ecossistema cle savana equeremos nos referir como qualquer organismo, conjuntos de um ecossistema de estuário como unidades distintas Dor causaorganismos ou complexo clc organismos em suas circunvizi- de sua rel.rtivamenle pout a energid e pou( as substàncias quenhanças, unidos por alguma forma de interação ou cÌependên* são trocadas cntre estas unidades em compàraçào com ascia regular de partes do sistema umôs com as outras. Emboraa extensão e complexidadc dos sistemas ecológicos variem de *A.rvenca-cabelo-cìeum único micróbio à cobcrtura tÌa biosfera cÌa superficie ter- vênus(Girrkgobilobòéoírnicosobreviventecleumgê.crorestre, todos os sistemas ecológicos obecÌecem a um princípio que mudou mrìito pouco nos últimos 150 rnjlhõcs cle anos. Descoberta nos jar_ dins de um tempìo na China, a avcnca-cabeÌo-dc-vênus aqora crcs(e cm mui-semelhante. Alguns dos mais importantes destes princípios tos países.
  4. 4. ÌNTRODUÇÃC) Ecossisterna: Iiluro de energia e ciclo de nLrtrierrtes Comunidade I rìteracões ctìtrc.ls populações Popul.rção: I)inânr ica cìe poprr Iac,ires, a unid.rcìc da cvolução *;b 1 i;-*", :.. Orgmismo:- Fi1. i.f Cada sistema ecológico reúne diferentes tipos de processos. A Reprodução e sobrevivência;hierarquia natural dos sistemas et:olcigic:os ó mostrada a partir do a unidade da seleção naluraÌorganismo de menor dimensão .rté o maior, a biosÍcra.inúmcras transformaq:ires qLle acorrtcccnr clcntro cle cada uma Bering c cÌo GolÍo da CaÌifómia, porqlre (ìs condiqões cle ali-dclas. ;ssim, a (ìÌìdlogia com o orgaÌìismo cle tcr proccssos mento clo Nlar cle Bcring infÌuenciam o número der Lralcias que"intcrnos" e Iroc(ìs com os drreclores "extemos" sc maÌìt(Ì]1, rnìgram c seì.I sucesso reprodutivu no GolÍb cla CaÌiÍónria. lsso,nos permitindo tratar organismo e ecossistcma conlo siste- por sua vez, cleterÌnin.r o efeito cl.r população de baleias nornas ecológicos. c(ossistema da área t1e reprocìução. A importância da troca de Enr últin-ra irrstârrcia, torlos os tcossistcmas cstão ilìterlig,a- matérià entre os e(ossistemds dentro da biosfèra é acentuaclaclos jrrrrtos rÌLlnla úu1i((ì [riosfera cluc inclui toclos os antbier-r- pelas consecliiôncias globais clas ativiclacies humanas. Por -l-trr-,r..rstts l nrg,llisrlr;s rl,r it(ìrtcs distcìrìtcs cìa ftiosÍcra são exernplo, os rejcitos agrícolas c incÌustriais se espalÌrarn parar n tcrÌig.rci.is .i tra rés cl a cncrgi a c clos n utrientes t ra nsportacl os belu longc clos scr-rs porìtos cìc origem, afetancio toclas as regi-pcÌas correntes cie vcÌìto c clc áÌglra e pelos movinrcntos clos Qes da l-crra.oraanismos. A água .ìue flui de irma n,ìs(-eÌìte até um estuário <r$ Lrioste r.r e o sistenr.t ecológico final. Tr-rdo que ó cÌxtcrÌìo à(oÌìe{t.ì os ccossistemas terrestres e aqLláticos cla Ì)acia biosÍcr.r e.l lrrl clo SoÌ que atinge a superfície da Tcrra e a es-hicJrográrfìca com os cìo reirro rnarinho tË Ë:à::. È.1:. rs migra- (uridão fr"i.r clo cspaço. Excc-to pcla cncrgiti quc chega do SoÌ eqrìrcs rl.r b;ilei.i-cinzenta concctam os ecossistenl.ìs (lo Nlar (le pelo càl{)r perclirlo I)èr(ì (ìs profunciezas do cspaço, toclas .rs
  5. 5. IRODUÇAO Nlovirnento cla água Vento, ".-- movimento do ar Escoam-e-nto TranspoIte de resíduos industriais Evaporação olorarreado Mou-mento- a*Êl, ,,-.., - & anÍmãií _/ _ ">----.4ovimcnlo ---- de agLrl da *-.pela áBua - -_z- t&e+trely/Oa lerrd pdrd o or edno -- - t.14* - Baleias c peixes X,lovimento cle migratórios soìo e plantas Ìror aÌìrmdlsf Fig" "Í.? Diferentes partes da biosÍera estão unidas pelo movimento do ar, da água e de organismostransformações da biosfera são iÌÌternas. Temos todos os ma- invóÌucro perceptÍvel separa uma comunicÌade daquilo que ateriais que teremos para sempre; nossos rejeitos não têm nc- rodeia. A interconectividaclc dos sistemas ecológicos significanhum lugar parà ir e devem ser reciclados dentro da biosfera. que as interações eÌìtre as populações sc espalham atravós do Os conceitos de ecossistema e biosfera enfatizam ô traÌ1s- globo como os indivídr-ros e os miìteriais se movem entre osformação da energia e a síÌÌtese e decomposição cÌos materiais habitats e as rcgiões. Assim, a comunidade é Llma abstração,- os sistemas ecológicos como máquinas físicas c laboratórios representando um nível de organização mais do que umaquímicos. Uma outra perspectiva enfatiza a peculiaridacle das uniclade discreta cle estrutura rra Ecolosia.propriedades biológicas dos sistemas ecológicos que sãoabrangidas nas dinâmicas das popuÌações. Um.r populaçãoconsiste em muitos orsarÌismos clo mesmo tipo vivendo jlrlr- ;tos. As populações diferem dos organismos no scntido de qr-re :.,,, :; 1 ;! ;. 1.,.4. :,:.: i : ::i I ; ;:, a., i": : rt a * u; i. : : i .eÌas são potencialmeÌrte imortais, sells tamanhos sendo man- ..; ; .,,,, 1,: ;;i. . ;; : .t a.j i i ì ir: : t:;:!1: i t,:: i i- ::, :,,,,tidos através do tempo pelo nascimento de novos indivíduosque substituem àqueies que morrcm. As populações têm tam- Cada nívcl diferente de hierarquia dos sistemas ecológicos tembém propriedades, como fronteiras geográficas, der-rsidades estrlÌtllras e processos úrricos. Portanto, cada nível deu origem(número de indivíduos por unidade de .irea) c r.ariaçòes no a uma aborcìagcm ciiferente ao estlldo da Ecologia. Natural-tamanho ou composição (por exempio, rcspostas evolutivas mente, todas as abordagens têm interconexõcs. Dentro destasàs mudancas ambientais e ciclos periódicos no tamanho) que áreas cle sobreposição os ecólogos podem apresentàr diversasnão existem para orsanismos individr-rais. perspectivas ao estlldo de problemas ecológicos particuìarcs, ,Vluitas popuÌações de diÍcrcntes tipos qr-re vivem no mes- como o mostrado pelo diap;rama simples na ! F;ig. l .tr.mo lugar Íormam uma comunidade ccológica. As popula- A abordap;em cle organismo na EcoÌogia erÌfatiza o modo peloçõcs dentro de uma comuÌìicld(le interagem cle várias formas. qual a forma, a fisiologia e o compoftamento de um indivíduoPor exemplo, mlÌitas espécies são precladoras que comem ou- o ajuclam a sobreviver no seu ambierrte. Esta abordagem tam-tras espécies de organismos; quase todas são elas próprias bém busca compreencler por que a distribuição de cada tipo depresas. Algumas, como as abelhas e as pìantas cujas flores elas organismo é limitada a alglrns ambientes e não a outros, e porpolinizam, e muitos micróbios qrre vivem junto com plantas e que organismos aparentados que vivem em diferentes ambi-animais, entram em arranjos cooperativos nos quais ambas as entcs têm aparências de características diferentcs. Por exemplo,partes se beneficiam da interação. Todas estas interações ir.r- como veremos mars tarde neste livro, as Dlôntas dominantes defluenciam o número de ilrclivícÌuos nas populações. Diferente ambientes queÌÌtes e úmidos sao árvores, enquanto as regiõesdos organismos mas semelÌrantes aos ecossistcmas, as comu- com inverÌìos frios e úmidos e verões quentes c sccos tipica-nidades não têm fronteiras rigidamente definidas; neÌìhum mente sustentam arbr-rstos com folhas peqllenas e duras.
  6. 6. INTRODUCAO Abordagern cÌe léria clcntro clo ccrossistem.r, proporcionanclo Lrr"n.r rtrne-rào en- biosfcra trc as aborclaircrìs c.le comunicl.rcle e clc ccossistcm.i. A aborclagem dc ccossistcma na Ì:colosia clcscreve os orgcì- ALrorclagem cle ALrur, laqrtn rle rrismos e suas atividades em termos de "moedas" comlrns, pnn- -,,:- ccossistcma í .-{rr1].ìtìitÌtL) cipalmente quanticladcs clc cncrgia c vários clcmentos quÍli- 1.r:1 J-. cos essenciais à vida, como o oxigênio, o carlrono, o nitrogè- 1::j: i.; nio, o fósfcrro e o enxofre. O estuclo cle ecossistemas lida conr .,ô h., J ; o movimento de enerpia e rnatéria no .rmbiente e como estcs movimcntos são irrfltrernciaclos oclo clirna c outros fatores fí- --------**"t I sicos clo amlriente. O Íiurcionamcnto tlo etossistema result.r cl.rs atividacles cle organisrnos assim corno cle transfcrrnrações cÌe AborrÌagem I Aborcìagcrn cÌc físicas e qr-rúnicas no solo, na atmosfera c rra água. Assim, as I comuniclade I população atividacles de organismos tão difêrentes quanto bactérias e I pássaros poclem scr comparacìas pcÌa descrição das transfor- m(ìções cìe energi.r cle uma popr-rÌação er-n uniclades como rvatts lsto reprcscÌìta uma .irca comum por metro c1r:aclraclo cìe habitat. Contr-rcÌo, a clespcito dc snas a todas as cinco aborclagerrs. scmcÌhanqas, as aborciagcns cic ccossisternas c comunidades na ì:colosia proporcionarn difèrentes moclos de olhar o nìLrn-i iriil. 1 l! Estas são as cinco abordagens para o estudo da ecologia. clo natlrr.lÌ. Poclernos falar cle um ecossìstem.r cìe florcsta, ouEnrbora cada abordagem se relacione a um nível diíerente na hierarquia porlemos faÌar de comulriclacles cìe animais c pÌantas quc vi-dos sistemas ecológicos, eles são retratados nunr único plano deinclagação cientííica, conr cada abordagenr ìnteragìndo com as outras vcnr lìa tlorcst.r, usanclo jargõcs cliÍêrentes que se referem àsem graus variados. cliÍèrerrtes Íacetas cÌo mesmo sistema ecoÌógicc.r Focalizaclo r-ìrÌÌ-Ì1 extremo cio espectro cle sistermas ccológi- cos, a aborclagcrn da biosfcra na Ecologia trata dos movimen- tos cle ar e de água, e da energia e os elementos químicos quc Os ccóÌogos que ì.Ìsarn a aborclapem cìe organìsmo cstãc) clcs contênr, Ìì(ì supertície daferra ië { í*. l.-Ê i. As correntcs closficqüenternente interess.rcìos em estrrcl.ìr ,ìs .ìclaptações dos oceaÌìos e os !erltos caregam o calor c a umicltrde que defi-organismos aos seus ambientes. As aclaptacões são moclifica- Ììenì os cÌimas cm ciìd.ì poÌìto cia Tcrra, que goverrìam as clis-ções cle cìstrLltlìra c ftrrrção qt-Ìe melhor ajLlstam o orgaÌìismopara viver em scu ambicÌ-Ìtc: por exempÌo, função renaÌ ìnten-sificacla pard coÌìseÌvar água no deserlo; coloração crÍptic.ì paraevitar detecção por preclaclores; íbìlras nrold.rclas par.ì seremutilizaclas por certos trpos clc poìinizadores. As ,rclaptações siioo resultaclo cla mudança evolutiva peÌa seÌeção natlrral. Devi-cìo à evolr-rç.ìo ocorrcr através da substituição de urn tipo clerorgdlìismo por outro dentro de uma população, o eslLrclo d.ìsadaptações represerìtd um ponto dc sobreposição cntre asabordagens cle organismo e cle população na Ecologia. A aborclagem de popr-rlação seì preoclrpa conr os números dcindivícÌuos e suas variações .rtravés clo tcmpo, incÌuinclo r.nu-danças cvoÌutivas dentro das popr-rlaçõcs. ariaçòes em Ììrrme-ros rcflctem nascimentos e mortes numa população. Estas po-dem ser ìnfluenciadas por condiçõcs físicas do anrbiernte - tcm-peratura e disponibilidade de águ.r, por eremplo. No processocla evolução, as mr-rtações genétic.is podcm alterar as t.ìx.ìs clenascimento e morte, rrovas Ìinlragens cle indivíclr-ros podem setornar comuns Ììumiì populaçãci c suà composição genética glo-bal pode mucÌar. Outros tipos de organismos, como itens cieaÌimcntação, patógenos e predad<tres, também iníÌuenciiim osnascimcntos e as mortes cle inclir.íduos nLÌÌÌÌà poprrlação. Emalguns casos, tais inter,rcões pocÌcm produzir oscilações clramá-ticas de tamanho cìa população ou variações meÌ-Ìos previsíveis trdesta. As ìnterações entre diferentes tipos cle organismos são oponto comum das abordagens de popLìI.ìção c comuniclade. ÈÍiq. ï.ì. Correntes oceânicas e ventos transportando umidade e calor A abordagem de comr-rnidade r.ra Ecologia focaliza a com- sobre a Terra. Esta imagem de satélite do oceano Atlântico Nortc na primeira scnrana de Ìunho, 198,1, mostra a Corrente do Colfo movendo-preensão a diversicì.rde e abundârrcias relativas de difcrentes se ao longo da costa da Flórida e se separando cm grandcs vórtìces àtipos de organismos vìvenclo juntos ÌÌo mesmo lugar. A abor- rnedida que começa a atravessar o Atlântìco em direção ao nortc daclagem cl.i comuniclacle sc concentra llas interaçõcs entrc as Europa. A água quente cstá indicada em vermelho e a Írìa em verde oupopuÌações, qi.rer tanto proÌnovenÌ quanto Ìimitanr a coexistôtr- azul, e enr seguida enr vermeiho no alto da figura. Cortesia de Otis Brorvn,cia cie espócics. Estas interações incluern relacões de alimenta- Robert Ev.rns e Mark Carle, Universitv oÍ Miami Rosenstiel School of Marine andção, que são responsáveis pelo mor.imento de energia e ma- Atnrosoheric Science.
  7. 7. TNTRODUÇÃO tribuições cìe organismos, as clinâmic.rs das pcrpulaçõcs, a com- existir, mas foram também os ancestrais de toclas as fcrrmas cle posição de comunidades e a produtividade dos ecossistemas. vicla. As bactérias fotossintetizacloras cm alsuns clos Compreender ns variações naturais no clima, como o El Niiio, ccossistemas primordiais procluziram or.igcìriio como e as variações provocadas pclos humanos, como a formaçãcr subproduto quando .rssimilaram dióxido clc carbono. O resul- do buraco de ozônio solrre a Antártica e tr conversão cìe terras tante aLlmeÌìto na concentração de oxigênio na almosfera e nos clc pasto em cìr:serto em grande parle da África, é tambérm uma oceiìÌìos fl Írig. 1,ó) acabor_r por permitir a evolução clc formas meta impofiante da abordagem cle biosÍèra na Ecologia. de vicla móveis e complex.rs com altas cÌcmandas metaÌrólicas, quc têm domirrado a Terra nos úrltimos 500 milhõcs cle anos. !-1.t,.:: : :: !, l ;; t. í :j,:; ;;.:i,:,;.:: i. ::. í: :. ::;. A meclida qlle essas novas fcrrmas cìc vida evolr-ríram, contlt- do, os tipos mais primitivos sobreviveri.ìm por causa cle suus ;: ! i i,, i :.r i:f : :..1 1 1 .1 :-; ; 1,:, I : t. í3 r" t:._" í: li ;;, a ;. z capacidades bioquímicas únicas que permitiram a elcs usar i-i I i;: i1., :-: i :;: :,. i.z ;.-, 1 :: t1 r,.. 1 : 1r:: ; ; a-i ! * ït: ;: I recursos c tolerar condições ecológicas não .tccssÍveis aos scus descenclentes mais compÌexos. De [ato, as características dos tj.: {.: Ìi::,:: : {-}:. ccossistcmas modcrnos dependem das atividades de muitas As caractcrísticas que distinguem as plantas, os .rnimais, os formas variadas de vida, com cada grupo maior preenchenclo fungos, os protistas e as bactéri.rs (procariotas) têm importan- um único e nccessário papel na biosfera. tes implicações no modo pelo qual estudamos e chegamos a compreendcr a Natureza. Os diÍèrentes tipos de organismos È.-< yã*e:uÊ-o=-" íêq;âE=cÌ {= Ë.1ìrÌ{-ígÉ1ì cË,e ãç-:e qãq: 5qlE têm cliferentes funções nos sistemas naturais LË trrie" t,iì. As g];-E ;-": g] -ã"{}{ 5 a. cs ê ë ãã-c ;i t {: ã" ã {ë {} ã-Ë;À ëÌ ; {iË maiores c mais notáveis formas de vida, plantas e anlmais,elaboram uma grande parcela das transformações dc energia Todos os sistcmas ccológicos cÌcpendem da transformação declentro da biosfera, mas r.rão mais do que as infinitas e invisí- enersia. Para a maioria dos sistemas, a fcrnte cìc energia emveis bactérias nos solos, áqr_ra e seclimentos. última instârrcia é a luz do Sol. Na terra, as Dlant.rs r-iru- u Mais ainda, as pl.rntas c os animais são clesenvolvimentos encrgia solar para sintetiz-ar molcicuÌ.rs orgânìcas a partir cìorelativamente recentes na longa Ìristória da evolução da l-cr- dióxiclo cie carbono c da água. A maioria das plantas tem cs-ra. Os primeiros ecossistemas eram clominaclos por bactérias truturas com srandcs supcrfícies de exposiçao - suas foÌhas -de várias formas, que não somcÌÌte modificaram a biosfera, tor- p.lra capturar a cneraia solar. Sr-ras folhas são finas porque anando possível que formas cle vida mais complexas puclcssem área da superfícic para a captura cla luz é rnais importante do Archacbacteria org.r.ismos prociÌriotas simpÌes conr ausência cle rrm rúcìeo organizacìo e Lrmbém de orrtÍôs org.utclas ceÌulares.,cìaptados paraiverem cm condições ertremas cìe aÌta conct-ntrac,ào cle sal,.tlta temperattrra t pll (.rmbos írciclo e alcaÌino). Euba<tcria ì As relrções entre Archacbacteria, como Archtrebacteria, organismos procariotas simpÌcs tcntlo uma ampl.r varictlade I Er-rbactcria e as outrâs fonnas de vida de rc.rçòes qrrímicas dc imporlâcia ccológica r.s ciclos clos eÌcmentos através cìo I não estão ainda soÌucionadas ecossistcÌrìa. ,luit.ts Íormas são sirnbióticas ou p.ìrasit.ìs. Origem clo Vários protistas cloropÌasto LÌm grrrpo cxtrenì.ìmente diverso cÌc organismos eucariólicos uniceluìares com mcmbr.ìÌìiìs Ììucledres e outr.rs orgarrclas, clesclc o mofo-cìe locÌo e protozoários até algas folossintetizacloras vermcìltas, marrons e vcrrìes. Algas verdes Linra d;rs linhage.s cìe protislas fotossirrtetizacÌores, rcspo.si*.cis peìa maior parte Origem cìa da procÌução bìológica Ììos sistemas aquáticos, c qlre se pcns.ì tercnì sido as mitocôndria àÌì( cstrais clas plantas r.crrles. llantas verdes Organismos complexos (lotoautotrófìcos) [otossintelizacÌores, primariamentc terrcslres, responsár,eis pela fir.rção da maior partc cìo carltono orgjnìco n.r biosfcra. Fungos I Os eucariotas evoÌuíram provavclmente PrincipaÌmcnte organismos Ìreterotróficos terrcslres, cÌe S4rancle importância na : quarrcÌo um procariota envoìveu outro j e "seqüestrou" seu processo bioquímico rcciclagem de detritos cÌe plantas nos ccossistemas. i,ïuitas formas s;ìo patogôrrÌcas e outrâs importaÌìtes simbioses (liquens, micorrizos). I em seu próprio benefício. Animais Organismos heterotróficos tcrrestres c aquáticos, que se alimenttrm cìe outras formas cÌe vida ou de scus restos. A contpÌexiclacÌc e a mobiÌicÌacle lcvaram a umtr rrotáreÌ cliversificação clt vicla animal.I Fig 15 Organismos diferentes têm diferentes funções nos sistemas naturais. As divisões maìores da vicla e suas relações evolutivas são mostradaspelo padrão de ramificações à esquerda.
  8. 8. INTRODL CAO PrcscÌìtc 20 lrimciras j -.--- |j.]j.i]] ;--- uã 15 ,- - g L .! l:;,:"" "" .j g hnerlebraclos "t--...-.-.--* € $ C)rganismrrsde-...- é corPo Ìrìorc ë bilhires de anos ú g se passâram a1é Cianobactéria Ì:xocstlueìetcis-- € clue rríveis de -e* oxigônio atmosfórico 0 *Ê#ãË**s,#.* -*6;***,**#ï-** pudesseÌn / / Tnítio. / / sLlslenlar cÌavicÌa / / org.rrrismos Primcìra bactória Primeiro Organismos rnultìccl uìarcs. aeróbic,r eu(,ìrioia mrrllicelLrl,rrcs 4.000 3.000 2.000 1.00{1 0 Milhões de anos trtrírs Êíig. Lll A concentração de oxigênio na atmosfera tem aunrentado desde o surgimento da vida na Terra.que o corpo. Car-rÌes rígidos srÌsteÌìtam suas partes acima clo a! n * f ii.: Ë ! i. :, i= ri .ï É i Ë: i ii :: í íi Í;-i { it ... : !i I r:4 r,solo. Para obter c.rrlrcrlro. as Dlarltas assimilam dióxiclo cle car- ; i i.i;it,, I i Ì rq E1 F í I lj,f -.É r Ì I f I i ri i Í r, r,] iï:;" ì ! rÌ r1Lrorro g.isoso cla atmostcra. Ao nrcsmo tempo, elas pcrclemquaÌìticlades prodigiosas clc água por cvaporaç.io clo teciclo clc O carbono orgârìico produziclo pela íoiossíntese proporcion.rsuas folhas para a àtmosfera. Assim, as plaÌìtas precisam cle unì alin-rcnto, clircta ou inclirctamente, par(ì o rcsto cla comunicla-suprimento corlstante de água para substitlrir a percla clurante cle ercÌrigica. Algrrns animais consonÌcrrÌ plantas; .ìlÉauns coÌì-a fotossúrtese. Não é cle surpreer.rcler qLre a m.ìiorid das pìan- soÌnenì arììmais quc comcm p[antas; outros coÌìsonìcm os res-tas estcja firmcmcntc cnrôizacld no solo, nllm coÌìtato coÌìs- los morl.ris tìe pl,rrrl,rs ou,rttim,ris.lantc com .i água contida Ììele. Aqucì1.Ìs cJuc Ììão estão, tais como Os arrimais c as pl(ìrÌtôs cliíerem cm nruitos aspectos impor-(ìs orquícleas e outras "pÌantas aéreas" tropicais (epífitas), po- tantcs além cle suiìs tontcs clc cncrgia iÉ ü i*t" !.;íl C)s anirrrais, talclem ser fotossinteticamente .ìtivas somente em ambierrtesúrmiclos imersos cìm ÌìLrvcÌìs clc vaÌror i{ E i*. I "7i &Fig. 1"{ï As plantas obtêm sua energia do Sol e os animais obtêm sua energia das plantas. Um mamífero pastador na vegetação em uma savana no leste da África enfatiza a dìíerença fundamental entre as plantas, quei F::. i.l As epífitas aéreas formam ecossistemas inteiros. Estas plantas assimìlam a energia solar e convertem o dióxido de carbono atmosÍérìco.rescem bem acima do solo sobre os galhos das árvores em ílorestas em compostos orgânicos de carbono, e os animais, que obtêm sua energialrui,lais tropicais. Foto de R.E. RickleÍs. em última instância da produção das plantas. Foto de R. E. RickleÍs.
  9. 9. rTRODUçAOcomo as plantas, precisam de grandes supeÌfcies para trocar subs- fur-rgos digerem seus alimentos externamente, sccretando aL -târrcias com seus ambientes. Contudo, por não precisarem cap- dos e enzimas em sua vizinhança imediata, codando atrar r:turar Ìr-rz como fonte de energia, suas superffcies de troca podem da madeira morta e dissolvendo nutrientes resistenies i, ,-estar contidas dentro do corpo. Um modesto par de pulmões minerais do solo. Os fungos são os agentes principais da p, -humanos tem uma área superficial de cerca de 100 metros qua- dridão - desagradável aos nossos sentidos e sensibilidadescirados, o que é metade de uma quadra de tênis. O intestino tam- talvez, mas muito importantes para a função do ecossistemabém apresenta uma grande superfície através da quaÌ os nutri-entes são assimilados para dentro do corpo. Por exempìo, o in-testino de uma ave do tamanho de um tordo tem cerca de 50 {}s p r"taË rufl;"+,+ ç# q} d}s ;ìrçr{rs ff fi"dãi s 6"r r; {: ã fi fri ã a *,ã ;= ;-:= :centímetros e uma área superficial de absorção de mais de 200 q6fi ç $c-v vsEtu* ç er c i cl $ Ërt {} sü q:{Ë r}sË} g€rru.q} qË È ÉÈcentímetros quadrados, ou cerca de metade do tamanho desta Os protistas são um grupo altamente diverso de organismos compágina. Ao intemalizar suas superficies de troca, os animais po- maioria unicelular, que inclui as aÌgas, os mofos-de-lodo e protozedem atingir formas corporais volumosas e aerodinâmicas, e de- ários. Há uma desnorteante variedade de protistas preencherrdosenvolver sistemas musculares e ósseos que tomâm possível a quase todos os papéis ecológicos. Por exemplo, 25 aìgas, incluir-rdomobilidade. Nos ambientes terrestres, as super{cies intemalizadas as cÌiatomáceas, são os principais organismos fotossintetizadores nados animais também perdem menos água por evaporação do maioria dos sistemas aquáticos. As algas podem formar gran-que as foìhas expostas das plantas, e assim os animais terres- des estruturas semelhantes a plantas - aÌgumas algas marinhastres não precisam ser continuamente supridos de água. podem ter até 100 metros de comprimento (veja, por exemplo, a Fig. 1.25) - mas suas células não são organizadas em tecidos{}+ *eeea6rl€ sé1q} rH+:+ rt*rrgl* ç}{qre-#g ,rffl,+mnç,";;f *" e órgãos especializados como os que se vê nas plantas. Os outros membros deste grupo não são fotossintetizado-rÉi* Ër"mÉrç res. Os foraminíferos e radioÌários são protozoários que se aÌi-Os fungos assumem papéis únicos no ecossistema clevido à sua mentam de pequenas partículas de matéria orgânica ou ab-forma distinta de crescimento. A maioria dos fungos, como as sorvem pequenas moléculas orgânicas dissolvidas, e que se-plantas e os animais, são organismos muiticelulares (exceto para cretam conchas de caÌcita ou siÌicato. Alguns dos protozoárioslevedos e seus parentes). Mas, diferentemente das plantas e dos ciliados são predadores eficientes - sobre outros microorga-animais, o fungo cresce a partir de um eìsporo microscópico nismos, naturalmente.sem passar pelo estágio embrionário. A maioria dos organis-mos fun5;icos é feita de estruturas filamentosas chamadas dehifas, que só têm uma célula de diâmetro. Estas hifas podem ,ç Ëp;ae Ë:çi:r=Ë;*Íi *f.-nxn fiãxrtúÌ rÌ.ü1ïglE& vutcËelaË;e{.Ë{" rHqformar uma rede solta, que pode invadir os tecidos vegetais *rr{.rq rbü$ üEs}${}6 fttr,ü{rqgqsf sëãËq cpç g},ir}#úã uãú,ou animais ou folhas e madeira morta na superfície do soÌo, [li^;e ee s.$c: rat=+Ê q+{" q:Eã{"trff{;ã ü{r} eou crescer para dentro das estruturas reprodutivas quc rcco-nhecemos como cogumelos Ll Irig. l.1l). Como os fungos po- As bactérias, ou procariotas, são os especialistas bioquímicos dodem penetrar profundamente, eles rapidamente decompõem ecossistema. Cada bactéria consiste numa célula simples e úni-material vegetal morto, finalmente tornando muitos dos nu- ca, sem um núcleo e cromossomos pâra organizar o seu DNA {ltrientes contidos nele disponíveis para outros organismos. Os Iiig. l"l$ì. No entanto, a enorme quantidade de capacidades metabólicas das bactérias as capacita a executâr muitas trans- formações bioquímicas únicas. Algumas bactérias podem assi- milar o nitrogênio molecular (Nr, a forma comum encontrada na atmosfera), que elas usam para sintetizar proteínas e ácidos nucléicos. Outras podem usar compostos inorgânicos corno o sulfeto de hidrogênio (HrS) como fonte de energia. As plantas, os animais, os fungos e a maioria dos protistas não podem exe* cutar estes feitos. Além do mais, muitas bactérias vivem sob condições anaeróbicas (ausência de oxigênio Ìivre) em solos úmidos e sedimentos, onde suas atividades metabólicas rege- neram nutrientes e os tornam disponíveis para as plantas. Te- remos muito mais a dizer sobre o papel especial dos microor- ganismos no funcionamento do ecossistema. && ax âtsb s úi gluls u ü e eer"q-** *n i L üre$ {t+{ }Ã}{:l il-;Ì r} ss{tfi &i ;l*.e: ç"s,:s;a Devido a cada tipo de organismo ser especializado numa for-I Fig. 1.9 Os fungos são decompositores efetivos de madeira e outras ma particular de vida, nào causa surpresà que haja muitos ti-matérias orgânicas mortas. Os cogumelos são corpos de frutificaçãoproduzidos por uma grande massa de hifas filiíormes, mostradas aqui em pos diferentes de organismos que vivem juntos em associaçãoum íungo livre que se desenvolveu em folhas caídas de serapìlheìra. Os próxima, formando uma simbiose. Nestas relações, cada par-corpos frutifìcados se estendem para cìma e à direita nesta fotografia. ceiro proporciona algo que o outro não possui. Alguns exem-Foto de Larrv lon Friesen/Saturdaze. plos famiìiares incluem os liquens, qlre compreendem um fun-
  10. 10. INTRODL C,{C) goeì Lrma .Ìlga num único or6lanismo iÈ $;iË. i. Ë E ,; as bactérias quc fcrmentam material vegcìtal ÌÌos intestinos Llcìs àccìsi o5 protozoários que digerem macleira nos intestinos das térrnrtas os fLlngos associados com as raízes de plantas que as auxjltan-t a cxtrair nutrientes minerais do soÌo em trocd cÌe energia c1o carboidraio da planta; algas fotossirrtetizadoras no corpo de corais e moluscos gigantes; e bactérias fixadoras de rritrogênio nos Ììódulos radicuÌares das legumir.rosas. As organcìlas especi- aÌizadas tão características cla célula er-rcariótica * clorooÌastos pdra a fotossíntese, mitocôndrias pard várias transformaçòes e1ìergéticds cle oxidação - se originarcìfiÌ corÌo procariotas simbióticos bactérias) vivendo dcntro do citoplasma de células lrospcdeiras. ..::...í:, _t..... -. .:, t:a::,:t:: .::;:r::: * Os ecólogos qLìe usam a abordagem de organismo acharam útiÌ distinguir entre o lLrgàr quc um orÉianismo vive e o que ele faz. O habitat de__qr11_afgqnismÍì é o Ìugar, ou estrutur.rf Ëi1i.tr . ï {} As bactérias são distinguidas por suas estruturas simples. Elas física, no quaÌ t: Ic vive. Os habitats são cardcteriz.ttlos pornão apresentanì membranas e organelas intracelulares. Esta bactériaSalmctnella typhimuriun-t, que é parasìta de intestino de muitos anintais, suas notáveis característic(ìs físicas, freqtientemente inclu-foi fotografada no ato de ciivisão. O material consistente de cor laranja inclo a lornla predominantc cÌe vida vcgetal ou, às vezes, cìeno centro das células é o DNA. O aumento é de cerca de l5.OOO vezes. vicla anir.nal iE ÏiË" Ll.J,. Assim, falamos de habitat de flo-Foto de Kari Lounatnraa/Science Photo Libran,/PhotoResearchers. resta, habitat clc dcscrto e habitat de recifc de coral. Os ecólogos devotaram muito esfcrrço para classificar os halti- tats. Por exemplo, distinguem habitats terrestres e aquáticos; entre habitats aquáticos, de água doce e marinhos; cntre habitats marinhos, oceânicos e de estuários; entrc habitats occânicos, bentôr-ricos (sobre ou dentro do ftrndo clo ocea- no) ou pelágicos (em mar aberto). Contudo, à medida quc essas classificações se tornam mais complexas, eÌas termi- nam por se subdividir, porqllc os tipos de habitats se so- brepõem amplamente e as distinções absoÌutas entre eles raràmeÌìte cxistem. A idéia de habitat, no entanto, i: úttil porque cla realça a varieclade dc condições as quais os or- ganismos estão expostos. Habitantes das profunclezas abissais oceânicas e do dossel das florcstas flLrviais tronicais expcrimentam condições clc Ìuz, pressão, tempcr.rtrrra, con- centração de oxigênio, umidade, viscosidade e sais extrcma- ÌÌìente diferentes, para uào rncncionar os recursos alimen- Carnacia superior. tares e os inirnigos. da hiÍa do fungcr O nicho de um organismo representq os intervalos de -;-:--: tondrqoes que ele pode tolerdr c os motlos de vida que ele CéluÌas algais forrnamcamacìa fcrtossintctizadora !a$!ú - istò é, ser-ipapel no sistemã ecológico. Umprincí- pio importante da Ecologia é que cada espécie tem um ni* CamacÌa frouxa cho distinto t# $:ïs. Ê.*]jNão há duas espécics que sejdm de lriÍa de fungo exatamente iguais, porque cada um.r tem atributos cÌistin- CarnacÌa abaixo tos de forma e função que cleterminam as condições que ela cla hifa do fungo pode tolerar, como ela se alimer-rta e como eia escapa de seus inimigos. A variedade clc habitats coÌÌtém a cÌìave oara muito cla di- Substrato versid.rcle dos organismos vivos. Nenhr.rm orp;anismo pocle vivcr sob todas as condições na Terra; cada Llm deve se es* pccializ.ir ern relação tanto ao intervalo de habitats no qual* Fig" 1" t f Um líquen é uma associação simbiótica de um fungo e uma pode vivcr quar-ìto ao nicÌro quc ele podc ocupar nr-rm habi-alga verde. Foto cle R. E. Ricklcfs. tat.
  11. 11. .i. E í;9. ì 2 Os habitats terrestres são distinguidos por sua vegetação dominante. (a) Temperaturas qucntes e chúas abuncjantes mantêm os mais al[os níveis de produção biológica e diversidade dc vida na Terra nas florcstas tropicais úntidas. Em habitats de ílorestas sazonais tropicais (b), as árvores perdem suas íoihas durante a chegacla da estaçâo seca para escapar do estresse da água. As savanas tropicais (c), quc se descnvolvem onde a chuva é csparsa, todavi;t sustentam vastos rebanhos de hcrbivoros pastacJores durante a produtiv.r estação chuv.sa. (d) As temperaturas géricras na capa de gelo da Antártica Ìmpedem qualqucr vicJa, exccto bactórias ocasionais cm fendas de rochrs eposl.ì5.ru r:lor rjo Sol. Fotos cJe R. E. Ricl<lcfs. ì # *iFIg Ì1:ìcadaespécietemumnichodistintoQuatroespéciesclelagartosanólisocupamnichosemhabitatdeflorestanasilhasdeHispaniolaeJamaicanas crandes Antilhas (al Anolis ìnsolitus, um "anólìs-r1e-graveto" (awE an ote); (b) A. garntani, um ,,gigante-cor oado,,,anó|is-de{ronco-coroado,,(trunk-crownanoIe);k])Acíbtltcsum,,anólis-detronco"-caído,,(trut.lk-grcund.ln lcrown giant); (c) A. chlorocyanus, um
  12. 12. INTRODUCÁC) 1l € visíveis existem variações irreguÌares e imprevisíreis. f) [enr- í;.i t X1 r,,; i-:,,:, :":. : :",, 1." ì,:: ,:t j: i.t,a.t:.,-,: t..: po cìo inverno é g,eralmente fiio e úmicìo, rnas o lernpo erl qurilquer período particular não pocle ser previsto com mLrita ;., : ,-;7 i :.t;,.,1r, ;; ..;,,; l :.: :.1.: ;;,i1 ;,:t : .1,;; ;,:1 ;;."1;1-.;: :,:.., trntecipação; ele varia perceptivelmente em intervalos clc unras í..t;Í i,t:íti:rì:i .: a ti:.ir.tt, i:: pollcds Ìroras ou dias com a passagem cle lrentes frias e outros fcnômenos atmosÍóricos. Al5;umas irrcgularicìacÌcs nas condi-Demos uma raìpidô ollrada nà grande variecladc clc cor.rclições ções, como uma seqüência de anos especialmente úmidos ouna Tcrra. A maioria das coisas quc poclcmos mcdir no arnbicn- secos, ocorrem em períodos mais longos. Orrtros eventos cletc, como a tcmpcratura clo ar ou o número cÌc ir-rclivíclr-ros numa granclc corrseqriôncia ecoÌógica locul, como os incônclios c ospopulação por unidacle de árca, variam de um lup.rr para otrtro tornaclos, .rtingem um clctcrminado lugar somcnte em inter-e de um momento para o seg,r,rinte. Em óonseqirência, cacla me- vaÌos cle tempo mr-rito lor-rgos.dida apresenta altos e baixos, e os intervalos dc distância entrc Em geral, qlrônto mais extrema a colrdiçõo, ÌÌenos freqüentepicos succssivos ou valcs strccssivos são scparados por interva- ela ó. Contudo, taÌ-Ìto a scvericladc quanto a Íreqüência doslos pcqucnos otr longos r-ro tcmpo ou clistâncias no espaço. Ainda eventos são mediclas relativds, dcpcndendo cio organismo queassim, a variação de cada medida apresenta uma escala carac- as experimenta. O Íogo pode atingir uma árwore muitas vezes,terística, que é a dimensão Ììo tempo ou espaço sobrer a qual a mas salt.rr dúzias de gerações de uma população cÌe insctos.variação é percebicìa. É importante selecionar a cscala apropri- Como os organismos e as populaçõcs rcsponclcm à variaçãoacla de nredida para adcquar a cscala da variação cle um pa- eìm scu ambiente depcnde da freqüência com que ela ocrorre.cìrão ccológicro scja no tcmpo ou no espaço iË ãìig. 1.!4) Prtr As escalas de variação temporal podem ser cleterminacìas porexemplo, no tcmpo, a temperatura do ar pode côir clramatica- propriedades irrtrúrsecas dos sistemas, assim como pcla variaçãomcntc em matéria de horas à medicla qlre uma frcr.rtc Íria passa de fatores exterrnos. Por exemplo, cm bosqncs de pinheiros, aatravés de uma região, eÌrqlranto umd áre(ì particuÌar do occa probabilidadc de um frigo destrutivo cresce ao long,o clo tempcrr-ro pode exigìr seman.ìs ou rìeses para se rcsfriar lla mesmà clcsclc o úitimo evento. A medida que a serapilheira c outrosqu.intidacle. As lroras, semanas, meses e anos sào escalas clc tem- combustíveis se ôcumul.ìm, clcs produzem um ciclo cle incêncli-po típicas dc paclrões e processos ecológicos. f)s milímctros, os característico para um habitat particular. f)a mesma forma, amctros e quilômetros são escal.rs espôciais ecológicas típicas. r,ipida ciispersão de uma doença contagios.r ,rtravés clc uma po- pulação freqiientemente depende da acumulação cÌe indivídu-1cÌsfrsãç {ï;* Èl;t:; c:+:.:3 os jovens não imunizaclos após a última epidemia íf; Fig. t.Ì5Ì.Percebcmos a variação temporaÌ .ì meclicla que nosso ambi-ente mrida ao longo clo tempo, por cxemplo, coÍì a altcrlraçãode dia e noite e a progrcssão sazonal da temperatura e clcì prc-cipitação. Supcrpostas sobre estes ciclos mais oì.r menos pre- EscaÌa muito grosseira Esmla .rpropriada (intervaios cle 20 uridacÌcs) (intcnalos de 5 750 unirìa cÌes) &&& ntrnntrn rr..rr" Ãiiit. n,ì" <U (intenalos cìc 1 500 unicì ad c) L t, I 250 tl I i Ilill 40 ]L J] IÂ 1l ,hil ll^ Au^ I J. 1870 1890 1910 I 930 le50 t97B za Ano oza4060 80 r00 Í F!g. Ì. Í 5 Condições mais extremas geralmente ocorrem menos freqüentemente que condições menos extremas. lsto é verdadeìro até Tempo ou distância paÍa surtos de doenças contagiosas. O número de casos de coqueluche na população das llhas Faroe de 1 BB1 até i 969 indica que o tamanho de um surto epidêmìco é tão maior quanto mais longo o intervalo desdeI Fig. ï.14 Os padrões de variação têm escalas diferentes no tempo e no o último surto. Este padrão ocorre porque o número de criançasespaço. Se o ambiente é mensurado numa escala muito grosseìra, os anteriormente não expostas, e por isso susceptíveìs, cresce com o tempodetalhes do padrão são perdidos. Se a escala é muito fina, os detalhes numa população. Segundo C. i. Rhodes eï al., Procecdings r:f the Royal Societyadicionais não ajudam a definir o padrão. oÍ London B 264:163c) 1646 1.1997).
  13. 13. l2 ITRODUCÃOI :: ii*< ãír {:$gle+{{à}9 ,,[".ï s ã ìffit +-: H: c rufirt l+ :.+ g-:u: + Ê r} ã q r: . e: e+ t g.+e; eu* t s t* ;+ Ër d q l +, Ëá* +; {: sË # ã } íï r"ã-{ã {.ïE fi r.ú {} ï ;-E E ã{:ã IO ambiente também difcre de um lugar para or-rtro. As va- Ë Ë.rìações do clima, da topografia e do tipo de solo causam Em relação aos fenômenos ecolop;icamente importantes, aheterogeneidade de grande escala (desde metros até cen- duração no tempo normalmente àumenta com o tamanho datenas de quilômetros; veja a variação na temperatura da área afetacla il $ig. Ì.ïír). Por exempìo, os tornados duramágua no Oceano Atlântico ocidental ilustrado na Fig. 1.4). somente uns pollcos minutos e aÍetam pequenas áreas com-Em escalas menores, a heterogeneidade é gerada pelas es- parado com a dcvastação infligida por furacões durante perí-truturas das plantas, pelas atividades dos animais e pelo odos de dias ou semanas. Nos oceanos, num extrcmo, peque-conteúdo dos solos. Uma determinada escala de variação nos vórtices podem durar somente uns poucos dias; no outroespacial pode ser importantc para um animal e não para extremo, rotações oceânicas (corrcntes circr-rlatórias que abran-outros. A diferença entre a parte de cima e a parte de bai- gem bacias oceânicas inteiras) são estáveis durante milênios.xo de uma Íblha é importante para um pulgão, mas não Comparado com os fenômenos marinhos e especialmentepara um alce, que rapidamente come a folha inteira, com com os atmosféricos, as variações nas formas terrestres têmpulgão e tudo. escaÌas temporais muito longas numa cleterminada escala es- À medida que Lrm indivíduo se move através de um ambi- paciaÌ. A razão é simples: as formas terrestres são determina-ente que varia no espaço, ele cncontra variaçôes ambierrt.tis das pela geologia c topografia srrbjaccnte, que são transfor*como uma seqüência no tempo. Em outra palavras, um indi- madas num passo dc caracol por processos como a constru-víduo quc se move percebe a variação espacial como varia- ção cle montanhas, crupções vulcânicas, erosào e mesmo ação temporaÌ. Quanto mais rápido eÌe se move, e menor a es- cleriva continentaÌ. Por outro lado, a heterogcneidade espacialcala da variação espacial, mais rapidamente ele encontra no- Ììo oceano aberto rcstrÌta de processos físicos n,r água, que sãovas condições ambientais e menor é a escala temporal cla va- obviamente mais mutáveis do qr-re aquelcs na terra. Como oriação. Isso se aplica a plantas assim como aos animais. As raízes ar é ainda mais fluido do que a água, os proccssos atmosféri-quc crescem através do solo podem encontrar novas condi* cos têm períodos muito curlos numa dada escala espaciaÌ, comoções se a escala de variação espacial nas características do solo mostrado na Fis. 1.1ó.é pequena o bastante. O vento c os animais dispersam as se- Um princípio relacionaclo com a correlação espaço-tempomentes, que podem aterrissar em cliversos habitats clependcnclcr cstabelece que a frcqüência cle um fcnômeno é geralmentccla distância que elas viajam em relação tì escala da variação inversamente relacionada com a sua dimensão espacial ouesoacial no habitat. severidacle local. rssim, os tornaclos e os furacõcs ocorrem em i Fenômenos marinhos variam desde muito i Fenômenos atmosféricos também variam ÌocaÌÌzados ató milhares de quilômetros, e c{uram i ampÌamcntc na hrea, mas geralmente têm desdc menos de um mês ató muitos sécrrlos. I vicÌa rnais curta, clesde minutos até dias. Processo físico Processos Lriológicos i Populações locais de i ÍìtopÌâncton podem i muclar rapidamente N.{ilênio i desde mcnos de rrm cÌia atc Llrnds poucas Século semanaS. L Década ;;;,;;.;;;;, *;;; sccas cobrem grancìes ^no áreas e períodos clc .FrelÌêi:: lncèndios teÌnpo por causa de suas -.- | arir(J,, n.L tr Mês costeirlrs conexõcs com a Dupu lìtãn alla(Ao ÌìJ , r | , , dr-JtLltn circulação oceânica. )tSremas I populdçilo (iciôÌlicos Yariação de arenquc Dia trrro*ôticos I na populaçiio -no5" lura,oes cle copépo<ies I t"ttòÍtt f."nt., " ,ui," l èriação no ventrr de fitopl.âncton 11611 ì Íemporais I 101 loz lo3 lo4 Global 101 loz lo3 lo4 Globâl Dimensão cspacial (km) Dimensão espacial (km)t $jig. t.n{i Eventos ecológicos freqüentemente apresentam correlação espaço-temporal. Mudanças nos sistemas marinho e atmosférico mostram quea duração de um evento no tempo usualmente aumenta com o tamanho da área aíetada. Segundo J. H. Steele, l. Theor. Biol.153:125-136 11991).

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