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Ecologia Aplicada
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Me. Marcos Filipe Pesquero
Revisão Técnica:
Prof.a
Me. Camila Moreno de Lima Silva
Revisão Textual:
Prof. Me. Cláudio Brites
A Vida e o Ambiente
5
•	 Ecologia: conceitos e definições;
•	 Ecossistema e elementos do ambiente físico;
•	 Diversidade biológica;
•	 Biodiversidade do Brasil.
·
· Apresentar a Ecologia enquanto uma ciência interdisciplinar;
·
· Relacionar o conhecimento de Ecologia com as características do ambiente físico
e da biodiversidade;
·
· Apresentar as características da biodiversidade, assim como a sua importância e
os seus respectivos valores;
·
· Apresentar as características do ambiente físico assim como os seus principais
componentes.
Nesta Unidade, serão apresentadas as características gerais dos componentes da Terra, as
relações desses componentes com os seres vivos, a biodiversidade e a sua importância para
os ecossistemas.
Recomendamos que você, além de fazer uma leitura tranquila do conteúdo aqui apresentado,
consulte ainda, os materiais complementares e o vídeo sugerido. Recomenda-se também, que
você utilize a internet e busque outras fontes que possam contribuir com o seu aprendizado.
Conhecimento é a única riqueza que não pode ser roubada!
Estude Sempre. Leia mais!
“O homem não é nada além daquilo que a educação faz dele”.
Immanuel Kant
A Vida e o Ambiente
6
Unidade: AVida e o Ambiente
Contextualização
A vida está presente em todo o nosso planeta. Muitas são as questões que buscam compre-
ender a sua origem aqui na Terra. Todos nós, em algum momento de nossas vidas, no depa-
ramos com pensamentos questionadores sobre a nossa história e nossa origem, bem como a
origem da natureza. Diversos são os questionamentos e encontrar e aprofundar as respostas
tem sido cada vez mais um desafio para as ciências, como a Ecologia.
Quais as condições necessárias para a existência de vida? Como os seres vivos interagem
com o ambiente? Quais as características vitais deste meio para a nossa existência?
Para responder essas perguntas, devemos conhecer melhor sobre os seres vivos que habitam
o globo terrestre e compreender a relação que possuem com o ambiente em que vivem. Para
isso, utilizaremos os conhecimentos da Ecologia e iremos descobrir que naturalmente trazemos
ao longo da história natural do homem uma grande bagagem de conhecimento ecológico.
Portanto, nesta Unidade, você conhecerá as principais características do ambiente onde
ocorre a vida, como os seres vivos interagem com o ambiente a qual pertencem e qual o papel
da biodiversidade na manutenção das relações ecológicas que estruturam todos os ecossistemas
do nosso planeta.
7
Ecologia: conceitos e definições
Todos nós, em diversos instantes de nossas vidas, paramos para olhar o mundo a nossa volta.
Apreciamos um belo nascer ou pôr do Sol. Inspiramo-nos com as paisagens, com os morros
e as florestas pulsantes de tanta vida. Buscamos estar em meio a natureza visitando lagos,
rios e cachoeiras para descansar e respirar o ar puro. Encantamo-nos com a grandiosidade
do universo olhando as estrelas e nos percebemos pequenos seres perante tamanha beleza
do mundo o qual habitamos. Momentos como esse estão relacionados com a nossa história
natural de vida, onde originalmente interagíamos harmoniosamente com o meio.
Essa interação que existe entre nós e o ambiente em que vivemos ocorre também com cada
ser vivo durante toda a sua vida. Quando respiramos, bebemos e comemos para nos manter
hidratados e nutridos, estamos consumindo recursos que estão sendo ofertados pelo ambiente
em que vivemos e pelas demais espécies que consumimos.
No início da nossa história, vivíamos em grupos nômades nos alimentando basicamente da
caça rudimentar e da coleta de frutos e vegetais disponíveis a nossa volta. Com o passar do
tempo houve, a partir da observação do mundo e de experiências práticas do dia a dia, um
acúmulo de conhecimento sobre a natureza. Uma das maiores descobertas que significou um
momento de grande mudança para a humanidade foi a capacidade de produzir e manipular
o fogo. A manipulação do fogo nos possibilitou aumentar a capacidade de modificar o nosso
ambiente, conferindo melhores condições de sobrevivência e de domínio de território.
O constante convívio com as forças da natureza, com o passar do tempo, possibilitou aos
pequenos grupos de homens que viviam como nômades em busca de comida a se fixarem
em determinados lugares por períodos prolongados. Esse fato foi possível quando obtivemos
o conhecimento necessário para domesticar animais e cultivar plantas. A partir de então, a
pecuária e a agricultura de subsistência passaram a ser praticadas, essas comunidades nômades
começaram a se configurar como as primeiras sociedades primitivas. Além da agricultura e da
pecuária, os homens foram descobrindo substâncias extraídas de plantas que trouxeram a cura
para diversas doenças e enfermidades.
Após uma longa trajetória histórica onde os humanos puderam experimentar e aprender
na prática sobre os sistemas ecológicos que governam a natureza, surge na Grécia Antiga
obras importantes, como as de Hipócrates e Aristóteles, com textos que continham certo
aprofundamento do conhecimento na área da Ecologia. Mesmo que não houvesse ainda
naquela época a existência desse termo, o conceito ecológico já estava presente na mente
das pessoas.
Importante!
A palavra ecologia (Ökologie) foi mencionada, pela primeira
vez, pelo zoólogo alemão Ernest Haeckel no ano de 1869.
O prefixo “eco” seguido pelo sufixo “logia” originam-se
respectivamente das palavras gregas “oikos”, que significa
ambiente ou casa, e “logos”, ciência (BEGON et al., 2007)
– compreende-se, portanto, a ecologia como a área do
conhecimento que objetiva a estudar o ambiente.
8
Unidade: AVida e o Ambiente
Sabemos que em nosso planeta há diversos tipos de ambientes e de elementos que os
compõem – florestas, lagos, desertos, oceanos, solos, rios, rochas, cavernas, entre tantos
outros –, que possuem peculiaridades em sua composição biológica, química e física. Cada
um deles possui seu sistema ecológico próprio, estabelecido a partir da interação da variedade
de elementos que o compõem, por exemplo: o clima, o relevo, o tipo de solo de uma
região, e interagindo com as espécies de flora e fauna que ali convivem. Pode-se ainda citar
outros pequenos sistemas ecológicos, como o intestino e a boca de insetos e animais onde
respectivamente vivem vermes e se proliferam bactérias.
Dessa forma, podemos visualizar a enorme variedade de fatores que compõem os
ambientes, e a Ecologia se torna obrigatoriamente uma ciência interdisciplinar, a qual envolve
conhecimentos de Biologia, Geografia, Meteorologia, Genética, Química, Física, entre outras
disciplinas de interesse direto ou indireto no meio ambiente e nos seres vivos.
Tendo por base o ponto de vista ecológico, o nosso planeta é estruturado por sistemas
estabelecidos ao longo do tempo e do espaço entre os seres vivos e o meio ambiente em que
convivem. O conjunto dessas interações ecológicas compõem os ecossistemas. Como esse
conjunto de interações ocorre tanto entre os organismos vivos como entre os organismos e o
ambiente, os ecossistemas são estruturados por dois tipos de componentes (Figura 1).
• Componentes abióticos (não vivos): condições físicas e químicas do ambiente. Ex.:
quantidade de luz, temperatura, água, nutrientes, potencial de hidrogênio, pressão
atmosférica, etc.;
• Componentes bióticos (seres vivos). Ex.: animais, plantas, vírus, bactérias, fungos;
Figura 1 - Exemplo de componentes bióticos e abióticos integrantes de um ecossistema
Fonte: Ricklefs (2012)
Nos ecossistemas, ou seja, em todo o mundo a nossa volta, os componentes abióticos e
bióticos interagem de forma interdependente ao longo do tempo e do espaço geográfico.
Para melhor compreender cada componente do ecossistema e como ocorrem as interações
ecológicas, é necessário aprendermos alguns conceitos.
Primeiramente, devemos ter em mente que a Ecologia subdivide o seu objeto de estudo,
que é a natureza, em cinco partes hierárquicas da organização biológica. O primeiro e menor
sistema ecológico é o organismo que, sendo considerado como o sistema ecológico elementar,
ao longo de sua vida adquire nutrientes provenientes do meio em que vive, transformando-os
em energia e processando em matéria para continuar desenvolvendo suas atividades vitais.
Ao fazer isso, o organismo acaba modificando as condições do ambiente e a disponibilidade
de recursos para outros organismos (RICKLEFS, 2012). Dessa forma, ocorre por meio do
processo de vida natural um fluxo de matéria e energia decorrentes dessa interação.
9
Certamente você já ouviu falar em espécie. Para os ecólogos, entende-se como espécie o
conjunto desses organismos semelhantes (em sua forma, função ecossistêmica e bioquímica)
que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. Como exemplo de espécie
temos os Homo sapiens, a espécie humana, que pode ser encontrada em todos os continentes
do planeta, ou os Pyrhurra pfrimeri, uma espécie de periquito ameaçado de extinção que vive
nas matas secas do Brasil Central (Figura 2).
Figura 2 - Indivíduos de Pyrrhura pfrimeri em um pé de
Amoreira-branca das matas secas do sudeste doTocantins
Foto tirada por: Filipe Pesquero. Fazenda Asa-branca, Aurora doTocantins –TO
O segundo nível hierárquico de organização biológica que a Ecologia estuda é a população.
Qualquer conjunto de indivíduos de uma mesma espécie compartilhando recursos do mesmo
ambiente ao longo do tempo pode ser considerado como população. No Brasil, temos milhares
de populações, e podemos usar de exemplo a belíssima população de Boto-cor-de-rosa que
habita as águas do rio Araguaia, no estado do Tocantins, ou uma população de ratos que
habita as tubulações subterrâneas da cidade do Rio de Janeiro, ou ainda uma população de
bactérias encontradas na boca de uma cobra Jiboia.
O terceiro nível é o conjunto de populações das diferentes espécies que compartilham
recursos de um mesmo ambiente. Por esse conjunto compreende-se a comunidade. Para
exemplificar uma comunidade, podemos citar as populações de animais e vegetais que habitam
algum ambiente, com as florestas ou as águas de um rio, de um lago, até mesmo de uma poça
d’água em brejo, ou ainda os insetos e plantas de um jardim residencial são exemplos de
comunidades biológicas.
Dentro das comunidades, as diferentes populações (componentes bióticos) interagem entre
si e com o ambiente físico-químico (componentes abióticos) formando uma grande e complexa
teia de interações ecológicas. Essa complexa teia de interações ecológicas estabelecidas ao
longo do tempo entre todos os componentes das comunidades é conhecida como ecossistema.
Os sistemas ecológicos, ou ecossistemas, podem ser tão pequenos quanto um organismo ou
tão grandes quanto o nosso planeta. O único fator que delimita a dimensão de um ecossistema
é a escala de observação.
Se formos considerar todas as interações existentes no globo terrestre com todos os
ambientes do nosso planeta, estaremos lidando com a biosfera. Na biosfera, estão incluídas
todas as porções terrestres e aquáticas do globo, como todos os continentes e todos os rios,
lagos, mares e oceanos, além da atmosfera (Figura 3).
10
Unidade: AVida e o Ambiente
Figura 3 - Natureza hierárquica dos sistemas ecológicos, do organismo à biosfera
Fonte: Ricklefs (2012)
Em nosso planeta há uma grande variedade de espécies, e muitas delas sequer foram
observadas pelo homem. Isso ocorre, em grande parte, porque cada uma delas possui o seu
próprio habitat e nicho dentro do ecossistema, ou seja, o lugar específico do globo terrestre
onde essa espécie desempenha as suas funções ecológicas, como se fossem respectivamente
o seu “endereço” e “profissão” na natureza.
Devemos sempre levar em consideração que no habitat de uma espécie está representado,
além da área geográfica em que vive, todos os demais fatores ambientais necessários para suprir
as exigências ecológicas que possui. Como exemplo podemos citar os pinguins: em geral, seu
habitat é localizado em ambientes litorâneos onde o clima é frio, ideal para desempenharem
suas atividades metabólicas – além de áreas litorâneas com baixas temperaturas –, para que
sobrevivam, contudo, eles necessitam de outras condições do ambiente. É indispensável que
haja disponibilidade de pequenos peixes para compor a sua base alimentar e também locais
protegidos que servirão tanto de refúgio contra predadores como para reprodução.
Desse modo, podemos afirmar que o nicho fundamental para a sobrevivência dos pinguins
é dado pelo conjunto dessas condições ambientais somado às demais espécies que de alguma
forma interagem com eles.
11
Ecossistema e elementos do ambiente físico
Em toda a biosfera ocorre deslocamento de energia e de matéria por meio dos processos
ecossistêmicos desempenhados pelos seres vivos e pelos elementos físico-químicos do ambiente.
Desse modo, diferentes tipos de organismos representam diferentes papéis no funcionamento
dos ecossistemas.
Como exemplo, a transformação da energia da luz do Sol em energia química armazenada
é produto da fotossíntese realizada pelas plantas, algas e algumas bactérias. Essa energia
armazenada em forma biológica é consumida pelos animais e protozoários. É quem
desempenha a importante função de decompor todo esse material biológico e reciclá-lo em
forma de nutrientes no ecossistema são os fungos. Outros processos bioquimicamente mais
específicos, como a assimilação de nitrogênio e o uso de sulfeto de hidrogênio como fonte de
energia, são realizados por algumas espécies de bactérias.
Para que a integridade dos ecossistemas seja mantida, a energia tem de estar fluindo
constantemente entre todos os organismos vivos. Com isso, todos os organismos devem arcar
com esse gasto repondo a energia e a matéria perdida naturalmente através dos processos
ecológicos.
Bom, mas para isso tudo acontecer, é importante que você tenha em mente que há alguns
elementos facilitadores no ambiente que são indispensáveis para a manutenção da vida na
Terra. O principal elemento para tal, bastante abundante sobre a maior parte da superfície do
planeta, é a água.
A água
A água é considerada um meio ideal para os sistemas vivos, sendo que no estado líquido
possui enorme capacidade de atuar como solvente universal.
Suas propriedades permitem rápida condução de calor e resistência a mudanças de
temperatura e de estado físico. Em comparação com o ar, a água é mais densa e proporciona
maior capacidade de flutuação, porém sua viscosidade é maior e, portanto, oferece mais
resistência contra deslocamentos de corpos.
Em todas as águas naturais encontradas no globo terrestre há substâncias dissolvidas que
foram coletadas tanto da atmosfera como dos solos e das rochas através dos quais ela flui. Na
água também ocorre diferentes concentrações de íons de hidrogênio (H+). A variação dessas
concentrações é o fator determinante para indicar a acidez da água, sendo que essa acidez é
expressada em termos de pH (potencial de Hidrogênio). Em geral, águas de rios, cachoeiras e
lagos naturais possuem valores de pH entre 6 (ligeiramente ácida) e 9 (ligeiramente alcalina).
Dentro das funções ecossistêmicas, os seres vivos constantemente interagem com a água.
As plantas, por exemplo, extraem por osmose a água dos solos através das células de suas
raízes. Como a água é um solvente, as plantas mantêm altas concentrações de soluto em suas
células radiculares gerando potenciais osmóticos bem altos. Já os animais tendem a reduzir o
uso de água, para isso eles eliminam o excesso de sais através da urina e de glândulas de sal.
12
Unidade: AVida e o Ambiente
A radiação solar e os ventos são responsáveis pela evaporação e circulação de vapor de água
na atmosfera e assim pelos padrões globais e sazonais de precipitação. Em escala marinha, as
condições de precipitação são estabelecidas numa escala global através de correntes oceânicas
conduzidas pela ação dos ventos. Essas correntes de ar se deslocam e distribuem o calor
sobre a superfície da Terra, isso acaba exercendo grande força moduladora sobre climas em
nosso planeta. As correntes de ressurgência, causadas pela soma das forças dos ventos, pela
topografia da bacia oceânica e pelas diferenças de densidade da água, estão diretamente
relacionadas com a temperatura e a salinidade das águas marinhas e são elas as responsáveis
em trazer águas frias e ricas em nutrientes para a superfície do mar em determinadas áreas.
A sazonalidade, ou seja, os períodos de chuva nos ambientes terrestres, é causada pela
inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao Sol. Nos trópicos, ocorrem movimentos
de massas de chuva para norte e sul do globo terrestre que, seguindo o movimento solar, acaba
por resultar em estações definidamente chuvosas e secas. Já nas regiões de altas latitudes, as
estações são principalmente expressadas com ciclos anuais de temperatura.
Outros fatores relacionados ao clima e à precipitação levam em consideração as condições
topográficas e geológicas, onde a sobreposição dessas condições provoca variação local nas
condições ambientais. Por exemplo, em uma região montanhosa, onde há grandes elevações
terrestres, as massas de chuva são interceptadas, provocando condensação da água seguida
de precipitação.
Há ainda outras variações climáticas que estão relacionadas com as diferentes quantidades
de luz solar que incidem nas encostas. Além disso, a temperatura também sofre influência
da elevação em relação ao nível do mar, diminuindo cerca de 6 °C para cada 1000 metros
de elevação.
O solo
Você já se perguntou qual importância tem o solo para os sistemas ecológicos da Terra?
Pois bem, os solos são o grande cofre de reserva de nutrientes do nosso planeta, embora suas
características ao longo do espaço geográfico sejam variadas.
A princípio você deve saber que as características do solo são influenciadas pela soma
do material do qual se originou, com o clima e a vegetação que ocorre em sua área. A
intemperização da rocha matriz através de processos naturais como chuvas e ventos resulta
na decomposição de alguns de seus minerais. Esses minerais decompostos da rocha matriz
são incorporados em partículas de argila, que serão misturadas aos detritos orgânicos. Em
seguida, tais detritos penetram no solo a partir do contato direto com a sua superfície. Esses
processos ocorrem em uma escala de tempo muito maior do que a de nossas vidas. Ao longo
de milhares de anos, tais processos de decomposição de rochas e penetração de nutrientes
no solo resultam em horizontes de solo distintos, formando camadas de solo com diferentes
composições e colorações (Figura 4).
13
Figura 4 - Perfil de solo identificando a posição dos horizontes.
Fonte: Ferreira (2012)
Você já se perguntou o que faz os solos serem mais ou menos férteis? Essa é uma pergunta
fundamental para compreendermos a relação da fertilidade do solo com a existência de vida
vegetal e as suas respectivas interações ecológicas.
O solo é composto por minúsculas partículas que possuem cargas magnéticas. Essas cargas
são negativas nas regiões de superfície do solo. A carga negativa possui a capacidade de
reter cátions que possivelmente entram em contato com as superfícies através da presença de
seres vegetais. É justamente essa capacidade de troca catiônica de um solo que determina a
sua fertilidade.
14
Unidade: AVida e o Ambiente
Diversidade biológica
A Diversidade Biológica, ou Biodiversidade, é compreendida como toda a variedade de
vida existente no planeta Terra. Devemos ter em mente toda a variedade de espécies vegetais,
animais, de microrganismos, como também as funções ecológicas que cada organismo
desempenha naturalmente estruturando os ecossistemas. Dessa forma, entende-se como
Biodiversidade tanto o número (riqueza) de espécies presentes em uma área, quanto a
abundância dos seus indivíduos nessa mesma região. Sabe-se que nos ecossistemas há grande
variedade de espécies.
Portanto, os ecólogos classificam a diversidade biológica em três tipos, de acordo com
o ponto de vista ecossistêmico: quando observamos um único ecossistema em nível local,
temos a diversidade alfa; ao compararmos a diversidade entre dois ecossistemas, as espécies
diferentes entre um e outro são consideradas como a diversidade beta; e, por último, quando
se observa a variação da diversidade entre grandes paisagens, estamos focando a variabilidade
biológica em termos de diversidade gama.
Portanto, a Biodiversidade inclui a totalidade dos recursos vivos, ou biológicos, e dos recursos
genéticos. Por isso, ela é uma das propriedades fundamentais para a existência da natureza,
sendo responsável tanto pelo equilíbrio quanto pela estabilidade dos ecossistemas. Além disso,
a biodiversidade subsidia imenso potencial de uso econômico através da exploração humana.
Não é difícil notarmos que as atividades agrícolas, pecuárias, pesqueiras e florestais são
todas embasadas na exploração da biodiversidade terrestre. Ainda, é na biodiversidade que
se baseiam as estratégias industriais da biotecnologia. Mas não é apenas isso, a diversidade
biológica possui, além de seu valor intrínseco, diversos outros valores relacionados à presença
da humanidade no planeta Terra. São inúmeros exemplos, mas podemos citar os principais
valores, sendo eles de importância ecológica, medicinal, genética, científica, social, educacional,
cultural, religiosa, artística, recreativa, estética e principalmente econômica.
Não deve ser segredo para você que preservar a biodiversidade é a condição básica para
se manter um meio ambiente sadio no planeta. Todos os seres vivos que aqui estão são
interdependentes, conectam-se ecologicamente participando de cadeias alimentares ou
reprodutivas. Quanto maior for a diversidade de espécies numa região, mais cadeias alimentares
e reprodutivas serão estabelecidas nos ecossistemas e mais complexos serão esses sistemas
ecológicos. São justamente esses ecossistemas que contêm grande biodiversidade, e os mais
duráveis e capazes de se adaptarem às possíveis mudanças ambientais.
Em todo o planeta Terra, a humanidade já catalogou quase 1,2 milhão de espécies.
Parece muito? Mas não é! Cientistas biólogos calculam que o número total de
organismos vivos na Terra pode chegar até 8,7 milhões (MORA et al., 2011)!
Mas nem tudo são flores para os seres vivos do globo terrestre. Lamentavelmente, a cada
ano, milhares de espécies são exterminadas para sempre. É uma proporção de extinção tão
elevada que pode atingir 30% das espécies totais do planeta em apenas três décadas. Isso
ocorrerá em breve caso não seja tomada providência drástica alguma visando frear o ritmo
absurdamente alto de queimadas e desmatamentos das florestas tropicais (as mais ricas em
biodiversidade), assim como da poluição das águas e do ar.
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Estamos à beira de uma catástrofe, pois essas espécies resultam de milhões de anos de
evolução no planeta. Perdendo-as, a biosfera ficará drasticamente empobrecida em termos de
diversidade biológica – o que é extremamente perigoso para o sistema de vida como um todo,
pois acabará afetando as relações ecológicas que estruturam a organização da vida na Terra.
Portanto, você não pode esquecer a importância que cada espécie exerce para o planeta.
A nossa própria alimentação, por exemplo, no que diz respeito a espécies selvagens de frutos,
grãos e hortaliças, poderá ser comprometida com a extinção.
Você pode estar pensando que com o uso da tecnologia e da engenharia genética poderemos
reverter essa situação. É aí que você se engana, pois o processo de criar novas variedades
de espécies utilizando cruzamentos ou manipulação genética produz plantas híbridas que são
mais frágeis que as nativas e, dessa forma, são mais suscetíveis a doenças ou ao ataque de
predadores. Por isso, precisamos ter a maior diversidade possível, principalmente das plantas
selvagens ou nativas, pois são elas que fornecerão esse material genético resistente e com
características mais saudáveis para a população.
Além disso, os organismos constituem a fonte original dos princípios ativos contidos em
remédios, mesmo que esses posteriormente sejam produzidos artificialmente em laboratórios.
Um exemplo clássico é o dos antibióticos: esses foram descobertos a partir de fungos que vivem
em matéria orgânica em decomposição. Outro exemplo é a aspirina, que veio originalmente
do chá de uma casca de árvore da Inglaterra.
É por isso que atualmente há grande interesse na biodiversidade. Diversas pesquisas
continuam sendo realizadas dentro das florestas tropicais que ainda existem, ou dos oceanos,
dos quais são realizados mapeamentos genéticos de organismos presentes nesses ambientes.
É nesse ponto que a comunidade científica que estuda o meio ambiente adquire a esperança
de que haja um novo tipo de desenvolvimento.
Ao invés de urbanizar, devastar as áreas florestais e poluir o meio ambiente, como ocorre em
nosso modelo atual de desenvolvimento econômico, devemos preservar os recursos naturais
que ainda não foram extintos. Com isso, poderemos utilizar a biotecnologia para produzir
novas fontes limpas e renováveis de energia, como também poderemos produzir alimentos
em massa a partir de algas marinhas e remédios eficazes contra doenças que matam milhões
de pessoas em todo o mundo a cada ano.
A biodiversidade, desse modo, é também uma fonte potencial de imensas riquezas. Porém,
um grande problema que se coloca é o da conciliação entre os países com a biodiversidade
totalmente devastada, mas que acumulam capital e tecnologia, com os países não totalmente
devastados, mas desprovidos de estrutura tecnológica – como o Brasil, que apesar de todo o
descaso da política ambiental do país, ainda detém grandes reservas de biodiversidade.
A melhor forma de resolvermos essa situação, apesar de estarmos longe disso, seriam as
parcerias entre esses dois tipos de países, onde compartilhando por igual as descobertas e os
benefícios, todos obteriam ganho considerável.
Reflita
Os países desenvolvidos têm um trunfo na mão: a tecnologia. Por outro lado, alguns
países subdesenvolvidos têm grandes reservas de biodiversidade, que representam
matéria-prima para o processo de valorização no mundo todo. Imagine que as
autoridades políticas do nosso país não tivessem competência para tomar as corretas
decisões e consultasse você para administrar nossos recursos naturais reflita sobre
quais seriam as principais medidas a tomar, visando a otimizar a exploração da
biodiversidade brasileira sem extinguir essa nossa riqueza biológica.
16
Unidade: AVida e o Ambiente
Biodiversidade do Brasil
Você já deve ter ouvido falar que o Brasil é o maior dos países que possuem o que chamamos
de megadiversidade. No território brasileiro, contamos com uma estimativa entre 10 e 20% do
número total de espécies do planeta. Somos o país com a flora mais diversa do mundo, sendo
mais de 55.000 espécies vegetais descritas no Brasil – o que representa 22% do total mundial
de espécies vegetais.
Além disso, no território brasileiro se concentra a maior riqueza de espécies de palmeiras
(390 espécies) e de orquídeas (2.300 espécies). Outras diversas espécies de plantas que
possuem relevância econômica mundialmente também são originárias do Brasil – entre elas
destacam-se o abacaxi, o amendoim, a castanha - do - pará, a mandioca, o caju e a carnaúba.
Mas não é apenas em relação a flora que possuímos elevada biodiversidade, os animais
vertebrados são também amplamente diversificados na fauna brasileira. Foram registradas até
hoje no país mais de 524 espécies de mamíferos, 1.677 espécies de aves, 468 espécies de
répteis, 517 espécies de anfíbios e 2.807 espécies de peixes (LEWINSOHN; PRADO, 2002).
Além de toda essa riqueza biológica, o Brasil ainda possui a maior diversidade de espécies de
primatas do planeta: ao todo somam 55 espécies, sendo que dessas, 19 são endêmicas, ou
seja, vivem exclusivamente aqui no Brasil.
A biodiversidade brasileira não é totalmente conhecida e provavelmente nunca conheceremos
com precisão toda a sua complexidade, entretanto, pesquisas realizadas por cientistas
biólogos afirmam que existem mais de dois milhões de diferentes espécies de plantas, animais
e microrganismos no território brasileiro. Além disso, os cientistas ainda são incapazes de
calcular toda a diversidade genética e ecológica existentes no Brasil, devido ao nosso território
possuir dimensões continentais, considerando ainda a imensidão da plataforma marinha
que possuímos.
Biodiversidade da Amazônia
Apesar de ser bastante conhecida, a biodiversidade na Amazônia ainda necessita de
informações mais precisas. Os pressupostos dessa riqueza são, no entanto, válidos, tendo
em vista o processo evolutivo das plantas e dos animais amazônicos. As árvores dominam a
paisagem e a estrutura física da floresta, mas não são os organismos com a maior contribuição
à biodiversidade da região. A biodiversidade não representa apenas os extremos exóticos
da diversificação evolucionária e da variedade excepcional de espécies aproveitadas pelo
ser humano.
A existência de um ecossistema depende da interação entre as plantas e animais que
polinizam as flores e propagam as sementes, por exemplo. Muitas dessas interações são
extremamente específicas e a perda de apenas uma espécie, que é um agente de polinização ou
uma condição obrigatória para a reprodução, pode afetar muitas outras espécies indiretamente.
Essa complexidade tem implicações para o desenvolvimento da região amazônica.
17
Como a biodiversidade é explorada pelo Brasil
Geralmente não paramos para refletir sobre a importância econômica dessa riqueza
biológica que possuímos enquanto nação. Para você ter uma ideia, o Brasil obtém cerca de
40% do seu PIB por meio do setor agroindustrial, 4% do PIB do setor florestal e 1% do PIB
vem do setor pesqueiro. Em relação ao total de produtos que exportamos, 31% é oriundo da
biodiversidade, especialmente de espécies vegetais como o café, a soja e a laranja. Além disso,
somente através das atividades de extrativismo florestal e pesqueiro, três milhões de pessoas
são empregadas.
De alguma forma em toda a sua vida você já deve ter se beneficiado com o imenso
potencial medicinal que nossa biodiversidade disponibiliza para grande parte da população
brasileira. Seja através do uso direto de espécies vegetais, de onde provém chás para vários
tipos de problemas de saúde, ou através de substâncias extraídas de espécies vegetais onde
se manipulam remédios. É muito grande a parte da população brasileira que utiliza de plantas
medicinais na solução de problemas corriqueiros de saúde.
Enquanto consumidor dos recursos naturais, todo cidadão deve ser instruído corretamente
sobre a utilização sustentável da Biodiversidade, de modo que não se deixe extinguir esses
recursos, vindo a comprometer a própria vida humana na Terra. Com o desenvolvimento de
pesquisas e avanço de tecnologias, e com a disponibilidade de matéria prima que temos em
nosso país, ou seja, as fontes de recursos naturais, podemos realizar grandes avanços nos
setores de desenvolvimento farmacológico oriundos da Biodiversidade brasileira. Porém, não
conseguimos ainda sair da fase inicial pois no modelo de desenvolvimento capitalista, o lucro
descaradamente acaba falando mais alto do que as alternativas mais inteligentes e eficazes
para a população.
Apesar de toda a riqueza de espécies nativas que possuímos no território brasileiro, as
nossas atividades econômicas estão baseadas principalmente nas espécies exóticas, ou seja,
aquelas trazidas de outros países – como exemplo é possível citar a agricultura, que está
baseada na cana-de-açúcar proveniente da Nova Guiné, no café da Etiópia, no arroz das
Filipinas, na soja e na laranja da China, no cacau do México, no trigo da Ásia Menor, e por aí
segue a lista. Além disso, a nossa silvicultura, que são as atividades provenientes de florestas de
uma única espécie de árvore artificialmente plantada pelo homem, depende de eucaliptos da
Austrália e de pinheiros vindos de países da América Central. A pecuária, uma das principais
atividades econômicas do país e a que mais provoca degradação ambiental e extinção de
espécies, depende principalmente de espécies de capins vindas da África, de bovinos da Índia,
de equinos da Ásia Central.
18
Unidade: AVida e o Ambiente
Material Complementar
Livro:
PRIMACK, R. B; RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina: editora
Planta, 2001.
Site:
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Ecologia
Vídeo:
Discovery na Escola - Elementos de Biologia, Ecossistemas
https://www.youtube.com/watch?v=5WVhItCdm-o
19
Referências
BEGON, M. TOWNSEND, C.R.; HARPER, J.L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed.
Porto Alegre: Artmed, 2007.
FERREIRA, W.J. Fotos e texto sobre erosão e intemperismo. Professor Wladimir –
Geografia [online]. 2012. Disponível em: http://profwladimir.blogspot.com.br/2012/02/
texto-sobre-erosao.html. Acesso em: 20 fev. 2015.
LEWINSOHN, T.M.; PRADO, P.I. Biodiversidade brasileira: síntese do estado atual do
conhecimento. São Paulo: Contexto, 2002.
MORA, C.; TITTENSOR, D.P.; ADL, S.; SIMPSON, A.G.B.; WORM, B. How Many Species
Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biology, v. 9, n. 8, p. 1-8, 2011.
RICKLEFS, R.E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
20
Unidade: AVida e o Ambiente
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Unidade i a vida e o ambiente

  • 2.
  • 3. Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Me. Marcos Filipe Pesquero Revisão Técnica: Prof.a Me. Camila Moreno de Lima Silva Revisão Textual: Prof. Me. Cláudio Brites A Vida e o Ambiente
  • 4.
  • 5. 5 • Ecologia: conceitos e definições; • Ecossistema e elementos do ambiente físico; • Diversidade biológica; • Biodiversidade do Brasil. · · Apresentar a Ecologia enquanto uma ciência interdisciplinar; · · Relacionar o conhecimento de Ecologia com as características do ambiente físico e da biodiversidade; · · Apresentar as características da biodiversidade, assim como a sua importância e os seus respectivos valores; · · Apresentar as características do ambiente físico assim como os seus principais componentes. Nesta Unidade, serão apresentadas as características gerais dos componentes da Terra, as relações desses componentes com os seres vivos, a biodiversidade e a sua importância para os ecossistemas. Recomendamos que você, além de fazer uma leitura tranquila do conteúdo aqui apresentado, consulte ainda, os materiais complementares e o vídeo sugerido. Recomenda-se também, que você utilize a internet e busque outras fontes que possam contribuir com o seu aprendizado. Conhecimento é a única riqueza que não pode ser roubada! Estude Sempre. Leia mais! “O homem não é nada além daquilo que a educação faz dele”. Immanuel Kant A Vida e o Ambiente
  • 6. 6 Unidade: AVida e o Ambiente Contextualização A vida está presente em todo o nosso planeta. Muitas são as questões que buscam compre- ender a sua origem aqui na Terra. Todos nós, em algum momento de nossas vidas, no depa- ramos com pensamentos questionadores sobre a nossa história e nossa origem, bem como a origem da natureza. Diversos são os questionamentos e encontrar e aprofundar as respostas tem sido cada vez mais um desafio para as ciências, como a Ecologia. Quais as condições necessárias para a existência de vida? Como os seres vivos interagem com o ambiente? Quais as características vitais deste meio para a nossa existência? Para responder essas perguntas, devemos conhecer melhor sobre os seres vivos que habitam o globo terrestre e compreender a relação que possuem com o ambiente em que vivem. Para isso, utilizaremos os conhecimentos da Ecologia e iremos descobrir que naturalmente trazemos ao longo da história natural do homem uma grande bagagem de conhecimento ecológico. Portanto, nesta Unidade, você conhecerá as principais características do ambiente onde ocorre a vida, como os seres vivos interagem com o ambiente a qual pertencem e qual o papel da biodiversidade na manutenção das relações ecológicas que estruturam todos os ecossistemas do nosso planeta.
  • 7. 7 Ecologia: conceitos e definições Todos nós, em diversos instantes de nossas vidas, paramos para olhar o mundo a nossa volta. Apreciamos um belo nascer ou pôr do Sol. Inspiramo-nos com as paisagens, com os morros e as florestas pulsantes de tanta vida. Buscamos estar em meio a natureza visitando lagos, rios e cachoeiras para descansar e respirar o ar puro. Encantamo-nos com a grandiosidade do universo olhando as estrelas e nos percebemos pequenos seres perante tamanha beleza do mundo o qual habitamos. Momentos como esse estão relacionados com a nossa história natural de vida, onde originalmente interagíamos harmoniosamente com o meio. Essa interação que existe entre nós e o ambiente em que vivemos ocorre também com cada ser vivo durante toda a sua vida. Quando respiramos, bebemos e comemos para nos manter hidratados e nutridos, estamos consumindo recursos que estão sendo ofertados pelo ambiente em que vivemos e pelas demais espécies que consumimos. No início da nossa história, vivíamos em grupos nômades nos alimentando basicamente da caça rudimentar e da coleta de frutos e vegetais disponíveis a nossa volta. Com o passar do tempo houve, a partir da observação do mundo e de experiências práticas do dia a dia, um acúmulo de conhecimento sobre a natureza. Uma das maiores descobertas que significou um momento de grande mudança para a humanidade foi a capacidade de produzir e manipular o fogo. A manipulação do fogo nos possibilitou aumentar a capacidade de modificar o nosso ambiente, conferindo melhores condições de sobrevivência e de domínio de território. O constante convívio com as forças da natureza, com o passar do tempo, possibilitou aos pequenos grupos de homens que viviam como nômades em busca de comida a se fixarem em determinados lugares por períodos prolongados. Esse fato foi possível quando obtivemos o conhecimento necessário para domesticar animais e cultivar plantas. A partir de então, a pecuária e a agricultura de subsistência passaram a ser praticadas, essas comunidades nômades começaram a se configurar como as primeiras sociedades primitivas. Além da agricultura e da pecuária, os homens foram descobrindo substâncias extraídas de plantas que trouxeram a cura para diversas doenças e enfermidades. Após uma longa trajetória histórica onde os humanos puderam experimentar e aprender na prática sobre os sistemas ecológicos que governam a natureza, surge na Grécia Antiga obras importantes, como as de Hipócrates e Aristóteles, com textos que continham certo aprofundamento do conhecimento na área da Ecologia. Mesmo que não houvesse ainda naquela época a existência desse termo, o conceito ecológico já estava presente na mente das pessoas. Importante! A palavra ecologia (Ökologie) foi mencionada, pela primeira vez, pelo zoólogo alemão Ernest Haeckel no ano de 1869. O prefixo “eco” seguido pelo sufixo “logia” originam-se respectivamente das palavras gregas “oikos”, que significa ambiente ou casa, e “logos”, ciência (BEGON et al., 2007) – compreende-se, portanto, a ecologia como a área do conhecimento que objetiva a estudar o ambiente.
  • 8. 8 Unidade: AVida e o Ambiente Sabemos que em nosso planeta há diversos tipos de ambientes e de elementos que os compõem – florestas, lagos, desertos, oceanos, solos, rios, rochas, cavernas, entre tantos outros –, que possuem peculiaridades em sua composição biológica, química e física. Cada um deles possui seu sistema ecológico próprio, estabelecido a partir da interação da variedade de elementos que o compõem, por exemplo: o clima, o relevo, o tipo de solo de uma região, e interagindo com as espécies de flora e fauna que ali convivem. Pode-se ainda citar outros pequenos sistemas ecológicos, como o intestino e a boca de insetos e animais onde respectivamente vivem vermes e se proliferam bactérias. Dessa forma, podemos visualizar a enorme variedade de fatores que compõem os ambientes, e a Ecologia se torna obrigatoriamente uma ciência interdisciplinar, a qual envolve conhecimentos de Biologia, Geografia, Meteorologia, Genética, Química, Física, entre outras disciplinas de interesse direto ou indireto no meio ambiente e nos seres vivos. Tendo por base o ponto de vista ecológico, o nosso planeta é estruturado por sistemas estabelecidos ao longo do tempo e do espaço entre os seres vivos e o meio ambiente em que convivem. O conjunto dessas interações ecológicas compõem os ecossistemas. Como esse conjunto de interações ocorre tanto entre os organismos vivos como entre os organismos e o ambiente, os ecossistemas são estruturados por dois tipos de componentes (Figura 1). • Componentes abióticos (não vivos): condições físicas e químicas do ambiente. Ex.: quantidade de luz, temperatura, água, nutrientes, potencial de hidrogênio, pressão atmosférica, etc.; • Componentes bióticos (seres vivos). Ex.: animais, plantas, vírus, bactérias, fungos; Figura 1 - Exemplo de componentes bióticos e abióticos integrantes de um ecossistema Fonte: Ricklefs (2012) Nos ecossistemas, ou seja, em todo o mundo a nossa volta, os componentes abióticos e bióticos interagem de forma interdependente ao longo do tempo e do espaço geográfico. Para melhor compreender cada componente do ecossistema e como ocorrem as interações ecológicas, é necessário aprendermos alguns conceitos. Primeiramente, devemos ter em mente que a Ecologia subdivide o seu objeto de estudo, que é a natureza, em cinco partes hierárquicas da organização biológica. O primeiro e menor sistema ecológico é o organismo que, sendo considerado como o sistema ecológico elementar, ao longo de sua vida adquire nutrientes provenientes do meio em que vive, transformando-os em energia e processando em matéria para continuar desenvolvendo suas atividades vitais. Ao fazer isso, o organismo acaba modificando as condições do ambiente e a disponibilidade de recursos para outros organismos (RICKLEFS, 2012). Dessa forma, ocorre por meio do processo de vida natural um fluxo de matéria e energia decorrentes dessa interação.
  • 9. 9 Certamente você já ouviu falar em espécie. Para os ecólogos, entende-se como espécie o conjunto desses organismos semelhantes (em sua forma, função ecossistêmica e bioquímica) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. Como exemplo de espécie temos os Homo sapiens, a espécie humana, que pode ser encontrada em todos os continentes do planeta, ou os Pyrhurra pfrimeri, uma espécie de periquito ameaçado de extinção que vive nas matas secas do Brasil Central (Figura 2). Figura 2 - Indivíduos de Pyrrhura pfrimeri em um pé de Amoreira-branca das matas secas do sudeste doTocantins Foto tirada por: Filipe Pesquero. Fazenda Asa-branca, Aurora doTocantins –TO O segundo nível hierárquico de organização biológica que a Ecologia estuda é a população. Qualquer conjunto de indivíduos de uma mesma espécie compartilhando recursos do mesmo ambiente ao longo do tempo pode ser considerado como população. No Brasil, temos milhares de populações, e podemos usar de exemplo a belíssima população de Boto-cor-de-rosa que habita as águas do rio Araguaia, no estado do Tocantins, ou uma população de ratos que habita as tubulações subterrâneas da cidade do Rio de Janeiro, ou ainda uma população de bactérias encontradas na boca de uma cobra Jiboia. O terceiro nível é o conjunto de populações das diferentes espécies que compartilham recursos de um mesmo ambiente. Por esse conjunto compreende-se a comunidade. Para exemplificar uma comunidade, podemos citar as populações de animais e vegetais que habitam algum ambiente, com as florestas ou as águas de um rio, de um lago, até mesmo de uma poça d’água em brejo, ou ainda os insetos e plantas de um jardim residencial são exemplos de comunidades biológicas. Dentro das comunidades, as diferentes populações (componentes bióticos) interagem entre si e com o ambiente físico-químico (componentes abióticos) formando uma grande e complexa teia de interações ecológicas. Essa complexa teia de interações ecológicas estabelecidas ao longo do tempo entre todos os componentes das comunidades é conhecida como ecossistema. Os sistemas ecológicos, ou ecossistemas, podem ser tão pequenos quanto um organismo ou tão grandes quanto o nosso planeta. O único fator que delimita a dimensão de um ecossistema é a escala de observação. Se formos considerar todas as interações existentes no globo terrestre com todos os ambientes do nosso planeta, estaremos lidando com a biosfera. Na biosfera, estão incluídas todas as porções terrestres e aquáticas do globo, como todos os continentes e todos os rios, lagos, mares e oceanos, além da atmosfera (Figura 3).
  • 10. 10 Unidade: AVida e o Ambiente Figura 3 - Natureza hierárquica dos sistemas ecológicos, do organismo à biosfera Fonte: Ricklefs (2012) Em nosso planeta há uma grande variedade de espécies, e muitas delas sequer foram observadas pelo homem. Isso ocorre, em grande parte, porque cada uma delas possui o seu próprio habitat e nicho dentro do ecossistema, ou seja, o lugar específico do globo terrestre onde essa espécie desempenha as suas funções ecológicas, como se fossem respectivamente o seu “endereço” e “profissão” na natureza. Devemos sempre levar em consideração que no habitat de uma espécie está representado, além da área geográfica em que vive, todos os demais fatores ambientais necessários para suprir as exigências ecológicas que possui. Como exemplo podemos citar os pinguins: em geral, seu habitat é localizado em ambientes litorâneos onde o clima é frio, ideal para desempenharem suas atividades metabólicas – além de áreas litorâneas com baixas temperaturas –, para que sobrevivam, contudo, eles necessitam de outras condições do ambiente. É indispensável que haja disponibilidade de pequenos peixes para compor a sua base alimentar e também locais protegidos que servirão tanto de refúgio contra predadores como para reprodução. Desse modo, podemos afirmar que o nicho fundamental para a sobrevivência dos pinguins é dado pelo conjunto dessas condições ambientais somado às demais espécies que de alguma forma interagem com eles.
  • 11. 11 Ecossistema e elementos do ambiente físico Em toda a biosfera ocorre deslocamento de energia e de matéria por meio dos processos ecossistêmicos desempenhados pelos seres vivos e pelos elementos físico-químicos do ambiente. Desse modo, diferentes tipos de organismos representam diferentes papéis no funcionamento dos ecossistemas. Como exemplo, a transformação da energia da luz do Sol em energia química armazenada é produto da fotossíntese realizada pelas plantas, algas e algumas bactérias. Essa energia armazenada em forma biológica é consumida pelos animais e protozoários. É quem desempenha a importante função de decompor todo esse material biológico e reciclá-lo em forma de nutrientes no ecossistema são os fungos. Outros processos bioquimicamente mais específicos, como a assimilação de nitrogênio e o uso de sulfeto de hidrogênio como fonte de energia, são realizados por algumas espécies de bactérias. Para que a integridade dos ecossistemas seja mantida, a energia tem de estar fluindo constantemente entre todos os organismos vivos. Com isso, todos os organismos devem arcar com esse gasto repondo a energia e a matéria perdida naturalmente através dos processos ecológicos. Bom, mas para isso tudo acontecer, é importante que você tenha em mente que há alguns elementos facilitadores no ambiente que são indispensáveis para a manutenção da vida na Terra. O principal elemento para tal, bastante abundante sobre a maior parte da superfície do planeta, é a água. A água A água é considerada um meio ideal para os sistemas vivos, sendo que no estado líquido possui enorme capacidade de atuar como solvente universal. Suas propriedades permitem rápida condução de calor e resistência a mudanças de temperatura e de estado físico. Em comparação com o ar, a água é mais densa e proporciona maior capacidade de flutuação, porém sua viscosidade é maior e, portanto, oferece mais resistência contra deslocamentos de corpos. Em todas as águas naturais encontradas no globo terrestre há substâncias dissolvidas que foram coletadas tanto da atmosfera como dos solos e das rochas através dos quais ela flui. Na água também ocorre diferentes concentrações de íons de hidrogênio (H+). A variação dessas concentrações é o fator determinante para indicar a acidez da água, sendo que essa acidez é expressada em termos de pH (potencial de Hidrogênio). Em geral, águas de rios, cachoeiras e lagos naturais possuem valores de pH entre 6 (ligeiramente ácida) e 9 (ligeiramente alcalina). Dentro das funções ecossistêmicas, os seres vivos constantemente interagem com a água. As plantas, por exemplo, extraem por osmose a água dos solos através das células de suas raízes. Como a água é um solvente, as plantas mantêm altas concentrações de soluto em suas células radiculares gerando potenciais osmóticos bem altos. Já os animais tendem a reduzir o uso de água, para isso eles eliminam o excesso de sais através da urina e de glândulas de sal.
  • 12. 12 Unidade: AVida e o Ambiente A radiação solar e os ventos são responsáveis pela evaporação e circulação de vapor de água na atmosfera e assim pelos padrões globais e sazonais de precipitação. Em escala marinha, as condições de precipitação são estabelecidas numa escala global através de correntes oceânicas conduzidas pela ação dos ventos. Essas correntes de ar se deslocam e distribuem o calor sobre a superfície da Terra, isso acaba exercendo grande força moduladora sobre climas em nosso planeta. As correntes de ressurgência, causadas pela soma das forças dos ventos, pela topografia da bacia oceânica e pelas diferenças de densidade da água, estão diretamente relacionadas com a temperatura e a salinidade das águas marinhas e são elas as responsáveis em trazer águas frias e ricas em nutrientes para a superfície do mar em determinadas áreas. A sazonalidade, ou seja, os períodos de chuva nos ambientes terrestres, é causada pela inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao Sol. Nos trópicos, ocorrem movimentos de massas de chuva para norte e sul do globo terrestre que, seguindo o movimento solar, acaba por resultar em estações definidamente chuvosas e secas. Já nas regiões de altas latitudes, as estações são principalmente expressadas com ciclos anuais de temperatura. Outros fatores relacionados ao clima e à precipitação levam em consideração as condições topográficas e geológicas, onde a sobreposição dessas condições provoca variação local nas condições ambientais. Por exemplo, em uma região montanhosa, onde há grandes elevações terrestres, as massas de chuva são interceptadas, provocando condensação da água seguida de precipitação. Há ainda outras variações climáticas que estão relacionadas com as diferentes quantidades de luz solar que incidem nas encostas. Além disso, a temperatura também sofre influência da elevação em relação ao nível do mar, diminuindo cerca de 6 °C para cada 1000 metros de elevação. O solo Você já se perguntou qual importância tem o solo para os sistemas ecológicos da Terra? Pois bem, os solos são o grande cofre de reserva de nutrientes do nosso planeta, embora suas características ao longo do espaço geográfico sejam variadas. A princípio você deve saber que as características do solo são influenciadas pela soma do material do qual se originou, com o clima e a vegetação que ocorre em sua área. A intemperização da rocha matriz através de processos naturais como chuvas e ventos resulta na decomposição de alguns de seus minerais. Esses minerais decompostos da rocha matriz são incorporados em partículas de argila, que serão misturadas aos detritos orgânicos. Em seguida, tais detritos penetram no solo a partir do contato direto com a sua superfície. Esses processos ocorrem em uma escala de tempo muito maior do que a de nossas vidas. Ao longo de milhares de anos, tais processos de decomposição de rochas e penetração de nutrientes no solo resultam em horizontes de solo distintos, formando camadas de solo com diferentes composições e colorações (Figura 4).
  • 13. 13 Figura 4 - Perfil de solo identificando a posição dos horizontes. Fonte: Ferreira (2012) Você já se perguntou o que faz os solos serem mais ou menos férteis? Essa é uma pergunta fundamental para compreendermos a relação da fertilidade do solo com a existência de vida vegetal e as suas respectivas interações ecológicas. O solo é composto por minúsculas partículas que possuem cargas magnéticas. Essas cargas são negativas nas regiões de superfície do solo. A carga negativa possui a capacidade de reter cátions que possivelmente entram em contato com as superfícies através da presença de seres vegetais. É justamente essa capacidade de troca catiônica de um solo que determina a sua fertilidade.
  • 14. 14 Unidade: AVida e o Ambiente Diversidade biológica A Diversidade Biológica, ou Biodiversidade, é compreendida como toda a variedade de vida existente no planeta Terra. Devemos ter em mente toda a variedade de espécies vegetais, animais, de microrganismos, como também as funções ecológicas que cada organismo desempenha naturalmente estruturando os ecossistemas. Dessa forma, entende-se como Biodiversidade tanto o número (riqueza) de espécies presentes em uma área, quanto a abundância dos seus indivíduos nessa mesma região. Sabe-se que nos ecossistemas há grande variedade de espécies. Portanto, os ecólogos classificam a diversidade biológica em três tipos, de acordo com o ponto de vista ecossistêmico: quando observamos um único ecossistema em nível local, temos a diversidade alfa; ao compararmos a diversidade entre dois ecossistemas, as espécies diferentes entre um e outro são consideradas como a diversidade beta; e, por último, quando se observa a variação da diversidade entre grandes paisagens, estamos focando a variabilidade biológica em termos de diversidade gama. Portanto, a Biodiversidade inclui a totalidade dos recursos vivos, ou biológicos, e dos recursos genéticos. Por isso, ela é uma das propriedades fundamentais para a existência da natureza, sendo responsável tanto pelo equilíbrio quanto pela estabilidade dos ecossistemas. Além disso, a biodiversidade subsidia imenso potencial de uso econômico através da exploração humana. Não é difícil notarmos que as atividades agrícolas, pecuárias, pesqueiras e florestais são todas embasadas na exploração da biodiversidade terrestre. Ainda, é na biodiversidade que se baseiam as estratégias industriais da biotecnologia. Mas não é apenas isso, a diversidade biológica possui, além de seu valor intrínseco, diversos outros valores relacionados à presença da humanidade no planeta Terra. São inúmeros exemplos, mas podemos citar os principais valores, sendo eles de importância ecológica, medicinal, genética, científica, social, educacional, cultural, religiosa, artística, recreativa, estética e principalmente econômica. Não deve ser segredo para você que preservar a biodiversidade é a condição básica para se manter um meio ambiente sadio no planeta. Todos os seres vivos que aqui estão são interdependentes, conectam-se ecologicamente participando de cadeias alimentares ou reprodutivas. Quanto maior for a diversidade de espécies numa região, mais cadeias alimentares e reprodutivas serão estabelecidas nos ecossistemas e mais complexos serão esses sistemas ecológicos. São justamente esses ecossistemas que contêm grande biodiversidade, e os mais duráveis e capazes de se adaptarem às possíveis mudanças ambientais. Em todo o planeta Terra, a humanidade já catalogou quase 1,2 milhão de espécies. Parece muito? Mas não é! Cientistas biólogos calculam que o número total de organismos vivos na Terra pode chegar até 8,7 milhões (MORA et al., 2011)! Mas nem tudo são flores para os seres vivos do globo terrestre. Lamentavelmente, a cada ano, milhares de espécies são exterminadas para sempre. É uma proporção de extinção tão elevada que pode atingir 30% das espécies totais do planeta em apenas três décadas. Isso ocorrerá em breve caso não seja tomada providência drástica alguma visando frear o ritmo absurdamente alto de queimadas e desmatamentos das florestas tropicais (as mais ricas em biodiversidade), assim como da poluição das águas e do ar.
  • 15. 15 Estamos à beira de uma catástrofe, pois essas espécies resultam de milhões de anos de evolução no planeta. Perdendo-as, a biosfera ficará drasticamente empobrecida em termos de diversidade biológica – o que é extremamente perigoso para o sistema de vida como um todo, pois acabará afetando as relações ecológicas que estruturam a organização da vida na Terra. Portanto, você não pode esquecer a importância que cada espécie exerce para o planeta. A nossa própria alimentação, por exemplo, no que diz respeito a espécies selvagens de frutos, grãos e hortaliças, poderá ser comprometida com a extinção. Você pode estar pensando que com o uso da tecnologia e da engenharia genética poderemos reverter essa situação. É aí que você se engana, pois o processo de criar novas variedades de espécies utilizando cruzamentos ou manipulação genética produz plantas híbridas que são mais frágeis que as nativas e, dessa forma, são mais suscetíveis a doenças ou ao ataque de predadores. Por isso, precisamos ter a maior diversidade possível, principalmente das plantas selvagens ou nativas, pois são elas que fornecerão esse material genético resistente e com características mais saudáveis para a população. Além disso, os organismos constituem a fonte original dos princípios ativos contidos em remédios, mesmo que esses posteriormente sejam produzidos artificialmente em laboratórios. Um exemplo clássico é o dos antibióticos: esses foram descobertos a partir de fungos que vivem em matéria orgânica em decomposição. Outro exemplo é a aspirina, que veio originalmente do chá de uma casca de árvore da Inglaterra. É por isso que atualmente há grande interesse na biodiversidade. Diversas pesquisas continuam sendo realizadas dentro das florestas tropicais que ainda existem, ou dos oceanos, dos quais são realizados mapeamentos genéticos de organismos presentes nesses ambientes. É nesse ponto que a comunidade científica que estuda o meio ambiente adquire a esperança de que haja um novo tipo de desenvolvimento. Ao invés de urbanizar, devastar as áreas florestais e poluir o meio ambiente, como ocorre em nosso modelo atual de desenvolvimento econômico, devemos preservar os recursos naturais que ainda não foram extintos. Com isso, poderemos utilizar a biotecnologia para produzir novas fontes limpas e renováveis de energia, como também poderemos produzir alimentos em massa a partir de algas marinhas e remédios eficazes contra doenças que matam milhões de pessoas em todo o mundo a cada ano. A biodiversidade, desse modo, é também uma fonte potencial de imensas riquezas. Porém, um grande problema que se coloca é o da conciliação entre os países com a biodiversidade totalmente devastada, mas que acumulam capital e tecnologia, com os países não totalmente devastados, mas desprovidos de estrutura tecnológica – como o Brasil, que apesar de todo o descaso da política ambiental do país, ainda detém grandes reservas de biodiversidade. A melhor forma de resolvermos essa situação, apesar de estarmos longe disso, seriam as parcerias entre esses dois tipos de países, onde compartilhando por igual as descobertas e os benefícios, todos obteriam ganho considerável. Reflita Os países desenvolvidos têm um trunfo na mão: a tecnologia. Por outro lado, alguns países subdesenvolvidos têm grandes reservas de biodiversidade, que representam matéria-prima para o processo de valorização no mundo todo. Imagine que as autoridades políticas do nosso país não tivessem competência para tomar as corretas decisões e consultasse você para administrar nossos recursos naturais reflita sobre quais seriam as principais medidas a tomar, visando a otimizar a exploração da biodiversidade brasileira sem extinguir essa nossa riqueza biológica.
  • 16. 16 Unidade: AVida e o Ambiente Biodiversidade do Brasil Você já deve ter ouvido falar que o Brasil é o maior dos países que possuem o que chamamos de megadiversidade. No território brasileiro, contamos com uma estimativa entre 10 e 20% do número total de espécies do planeta. Somos o país com a flora mais diversa do mundo, sendo mais de 55.000 espécies vegetais descritas no Brasil – o que representa 22% do total mundial de espécies vegetais. Além disso, no território brasileiro se concentra a maior riqueza de espécies de palmeiras (390 espécies) e de orquídeas (2.300 espécies). Outras diversas espécies de plantas que possuem relevância econômica mundialmente também são originárias do Brasil – entre elas destacam-se o abacaxi, o amendoim, a castanha - do - pará, a mandioca, o caju e a carnaúba. Mas não é apenas em relação a flora que possuímos elevada biodiversidade, os animais vertebrados são também amplamente diversificados na fauna brasileira. Foram registradas até hoje no país mais de 524 espécies de mamíferos, 1.677 espécies de aves, 468 espécies de répteis, 517 espécies de anfíbios e 2.807 espécies de peixes (LEWINSOHN; PRADO, 2002). Além de toda essa riqueza biológica, o Brasil ainda possui a maior diversidade de espécies de primatas do planeta: ao todo somam 55 espécies, sendo que dessas, 19 são endêmicas, ou seja, vivem exclusivamente aqui no Brasil. A biodiversidade brasileira não é totalmente conhecida e provavelmente nunca conheceremos com precisão toda a sua complexidade, entretanto, pesquisas realizadas por cientistas biólogos afirmam que existem mais de dois milhões de diferentes espécies de plantas, animais e microrganismos no território brasileiro. Além disso, os cientistas ainda são incapazes de calcular toda a diversidade genética e ecológica existentes no Brasil, devido ao nosso território possuir dimensões continentais, considerando ainda a imensidão da plataforma marinha que possuímos. Biodiversidade da Amazônia Apesar de ser bastante conhecida, a biodiversidade na Amazônia ainda necessita de informações mais precisas. Os pressupostos dessa riqueza são, no entanto, válidos, tendo em vista o processo evolutivo das plantas e dos animais amazônicos. As árvores dominam a paisagem e a estrutura física da floresta, mas não são os organismos com a maior contribuição à biodiversidade da região. A biodiversidade não representa apenas os extremos exóticos da diversificação evolucionária e da variedade excepcional de espécies aproveitadas pelo ser humano. A existência de um ecossistema depende da interação entre as plantas e animais que polinizam as flores e propagam as sementes, por exemplo. Muitas dessas interações são extremamente específicas e a perda de apenas uma espécie, que é um agente de polinização ou uma condição obrigatória para a reprodução, pode afetar muitas outras espécies indiretamente. Essa complexidade tem implicações para o desenvolvimento da região amazônica.
  • 17. 17 Como a biodiversidade é explorada pelo Brasil Geralmente não paramos para refletir sobre a importância econômica dessa riqueza biológica que possuímos enquanto nação. Para você ter uma ideia, o Brasil obtém cerca de 40% do seu PIB por meio do setor agroindustrial, 4% do PIB do setor florestal e 1% do PIB vem do setor pesqueiro. Em relação ao total de produtos que exportamos, 31% é oriundo da biodiversidade, especialmente de espécies vegetais como o café, a soja e a laranja. Além disso, somente através das atividades de extrativismo florestal e pesqueiro, três milhões de pessoas são empregadas. De alguma forma em toda a sua vida você já deve ter se beneficiado com o imenso potencial medicinal que nossa biodiversidade disponibiliza para grande parte da população brasileira. Seja através do uso direto de espécies vegetais, de onde provém chás para vários tipos de problemas de saúde, ou através de substâncias extraídas de espécies vegetais onde se manipulam remédios. É muito grande a parte da população brasileira que utiliza de plantas medicinais na solução de problemas corriqueiros de saúde. Enquanto consumidor dos recursos naturais, todo cidadão deve ser instruído corretamente sobre a utilização sustentável da Biodiversidade, de modo que não se deixe extinguir esses recursos, vindo a comprometer a própria vida humana na Terra. Com o desenvolvimento de pesquisas e avanço de tecnologias, e com a disponibilidade de matéria prima que temos em nosso país, ou seja, as fontes de recursos naturais, podemos realizar grandes avanços nos setores de desenvolvimento farmacológico oriundos da Biodiversidade brasileira. Porém, não conseguimos ainda sair da fase inicial pois no modelo de desenvolvimento capitalista, o lucro descaradamente acaba falando mais alto do que as alternativas mais inteligentes e eficazes para a população. Apesar de toda a riqueza de espécies nativas que possuímos no território brasileiro, as nossas atividades econômicas estão baseadas principalmente nas espécies exóticas, ou seja, aquelas trazidas de outros países – como exemplo é possível citar a agricultura, que está baseada na cana-de-açúcar proveniente da Nova Guiné, no café da Etiópia, no arroz das Filipinas, na soja e na laranja da China, no cacau do México, no trigo da Ásia Menor, e por aí segue a lista. Além disso, a nossa silvicultura, que são as atividades provenientes de florestas de uma única espécie de árvore artificialmente plantada pelo homem, depende de eucaliptos da Austrália e de pinheiros vindos de países da América Central. A pecuária, uma das principais atividades econômicas do país e a que mais provoca degradação ambiental e extinção de espécies, depende principalmente de espécies de capins vindas da África, de bovinos da Índia, de equinos da Ásia Central.
  • 18. 18 Unidade: AVida e o Ambiente Material Complementar Livro: PRIMACK, R. B; RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina: editora Planta, 2001. Site: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Ecologia Vídeo: Discovery na Escola - Elementos de Biologia, Ecossistemas https://www.youtube.com/watch?v=5WVhItCdm-o
  • 19. 19 Referências BEGON, M. TOWNSEND, C.R.; HARPER, J.L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. FERREIRA, W.J. Fotos e texto sobre erosão e intemperismo. Professor Wladimir – Geografia [online]. 2012. Disponível em: http://profwladimir.blogspot.com.br/2012/02/ texto-sobre-erosao.html. Acesso em: 20 fev. 2015. LEWINSOHN, T.M.; PRADO, P.I. Biodiversidade brasileira: síntese do estado atual do conhecimento. São Paulo: Contexto, 2002. MORA, C.; TITTENSOR, D.P.; ADL, S.; SIMPSON, A.G.B.; WORM, B. How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biology, v. 9, n. 8, p. 1-8, 2011. RICKLEFS, R.E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
  • 20. 20 Unidade: AVida e o Ambiente Anotações