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Ecologia de Populações


         Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
                  pecologia@hotmail.com
A Ciências da Biologia e
             Ecologia
A biologia e a ecologia
estudam a vida.
Os biólogos e ecólogos
tentem entender:
– A origem da
  diversidade da vida.
– Como os organismos
  realizam os processos
  básicos da vida.
– Como os organismos são
  capazes de habitar
  ambientes distintos.
A Biologia e Ecologia são
      multidimensionais
      Célula
     Tecido         Esse arranjo é um exemplo de qual
      Órgão                    dimensão?
Sistema de Órgãos        Níveis de Organização
    Organismo
                    Quais campos de biologia estão em
    População
   Comunidade                cada extremo?
   Ecossistema



                    Bioquímica e Biofísica
Complexidade e Organização
          Hierárquica
Novas características podem aparecer
em qualquer nível de organização –
propriedades emergentes.
As propriedades emergentes dependem
das características dos níveis
hierárquicos inferiores – em parte.
– O desenvolvimento da fala precisa da
  audição.
– Mas, várias idiomas diferentes evoluíram.
Os níveis da hierarquia da vida
  A vida ocorre em níveis:
  Do átomo até a
    molécula até a
      célula até os
        tecidos até aos
        –órgãos até o
            organismo…
Os níveis da hierarquia da vida
    … e do organismo

      até a população
       até a comunidade
        até o ecossistema
         até a biosfera.

    A ecologia lida com esses níveis, do
   organismo até a biosfera.
                                     Figure 5.7
Escalas da Organização Ecológica




Biosfera
           Ecossistema

                Comunidade

                    População


                     Organismo
Níveis de Organização
     sub-organismo
     organismo inteiro
     população
     comunidade
     ecossistema
     paisagem
Níveis ecológicos numa recife de corais




   Organismo   População   Comunidade   Ecossistema
HIERARQUIA DOS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO




          Níveis de organização
Níveis de Organização

   sub-organismo
   organismo inteiro
   população
   comunidade
   ecossistema
   paisagem
Sistema de órgãos: ramo com brotas, pecíolos, folhas




http://oregonstate.edu/dept/ldplants/images/acru6.jpg
Órgão: uma folha




         pecíolo




http://canada.culminis.com/canada/Silver%20Maple%20Leaf.JPG
Tecidos: epiderme, mesófilos, xilema, floema


    epiderme
                         janela, lente


    Mesófila paliçada




                                               http://gecko.gc.maricopa.edu/~lsola/Leaf/Leafxs.jpg
    fotossíntese


    xilema
    water and mineral intake

    floema
     Exportação de açúcares e ácidos
                             aminos

    mesófila esponjosa
 Esfriamento evaporativo (fotossínteses)



    epiderme
Regula perda de água e troca de gases
Célula: a mesófila protoplasma
Membrana
celular
importação/
exportação

cloroplasto
      fotossíntese
                                                                                     núcleo
                                     vacúolo                                         transcrição
                                     Processamento de                                replicação
                                     tóxicos
   citosol
 Fermentação




                     http://www.botany.wisc.edu/images/mesophyll-protoplast_lg.jpg
Organelles:
           reticulo
    endoplasmático
       transporte interno




                                   http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textbook/nucleus.gif
              núcleo
  transcrição, replicação




                             DNA

         granulo de
         zimogênio
rmazen enzimas e proteínas

                                                                                           mitocôndria
                                                                                           respiração
Macromolecular: DNA
   Açúcar ribosa
           (verde branco)

             fosfato
       (amarelo vermelho)




                                 http://sbchem.sunysb.edu/msl/dna.gif
Bases nitrogenadas
  (azul verde branco vermelho)
Níveis de organização

         Biosfera
                    Organismo
                     (peixe)




                                População
        Comunidade

Organismo – nível mais simples de
organização
Ecologia de Organismos
De que se trata essa área da
ecologia?
Lida com as maneiras morfológicas,
fisiológicas e de comportamento pelas
quais os organismos enfrentem os
desafios do ambiente.
A distribuição geográfica dos
organismos é freqüentemente limitada
pelas condições abióticas que podem
tolerar.
Ecologia de Organismos
– Trata das adaptações evolutivos que
  permitam organismos individuais enfrentar os
  desafios do ambiente abiótico
Ecologia de Organismos
– Estuda como a estrutura, fisiologia, e
  (para os animais) comportamento de um
  organismo enfrentam os desafios do
  ambiente
   Ecologia de organismos.
   Como as baleias selecionam
   as áreas de berçários?
Organismos (=Indivíduos)
Os organismos são classificados em espécies.
espécies: grupos de organismos que se assemelhem, e
nos casos dos organismos que reproduzem
sexualmente e podem potencialmente cruzar.
Estimativas de 5 a 100 milhões de espécies, a maior
parte são insetos e micro-organismos; mas somente
1.8 milhões tem nomes; cada espécie e o resultado de
uma historia evolutiva longa.
Espécies silvestres ou nativas: população que existe
no seu habitat natural.
Espécies domesticadas ou introduzidas: população
introduzida pela ação do Homem (= espécies não
nativas).
Organismo: uma árvore


Por que essa
     árvore é
        muito
diferente de
      aqueles




                        http://www.oplin.org/tree/fact%20pages/maple_sugar/tree.jpg
   indivíduos
      de uma
  população?
Indivíduos Vegetais
           “Individuo” – plantas
           distintivamente
           separadas (unitárias)
           ou interconectadas
           entre indivíduos
           relacionados
           geneticamente
           (modulares)
Indivíduos Vegetais
           Genets – indivíduos
           geneticamente
           distintos
           Ramets – indivíduos
           fisiologicamente
           independentes mas
           não formam
           indivíduos
           geneticamente
           distintas
Indivíduos e Ecologia
Ecologia ao Nível do Indivíduo

  “O estudo de sistemas ecológicas da
    perspectiva de que os sistemas originam de
    indivíduos únicos e independentes e as
    interações dos indivíduos com outros e com
    seu ambiente.”
  Grimm e Railsback 2005, Individual-based
    Modeling and Ecology.
  Enfoque no nível de aptidão
Escala e Ecologia a Nível do
           Indivíduo
Unidade é o ‘Individuo’
Como lidar com indivíduos com o
 sensoriamento remoto?
Ajuste da escala do sensor com a escala
 do indivíduo
   escala espacial
   escala temporal
   escala característica
Níveis de Organização

sub-organismo
organismo inteiro
população – indivíduos da mesma
espécie
comunidade
ecossistema
paisagem
Níveis de organização




População – uma espécie que vive num lugar em
um tempo definido
Ecologia de Populações
– Se preocupa com as populações, ou grupos de
  indivíduos da mesma espécie que vivem na
  mesma área
– Enfoca principalmente os fatores que afeita a
  densidade e crescimento populacional
Ecologia de Populações
O que é uma população?
Grupo de indivíduos da mesma espécie que
vivem na mesma área geográfica num tempo
específico.
Do que esse ramo de ecologia se preocupa?
Os fatores que afeita quantos indivíduos
(tamanho populacional) vivem numa área
num tempo específico.
Uma população de árvores--OK somente se há UMA espécie?
Níveis de Organização

sub-organismo
organismo inteiro
população
comunidade – espécies múltiplas
que se interagem (elementos
bióticos)
ecossistema
paisagem
Hierarquia das Interações


                    Ecologia de Comunidades


•    Foco nas interações entre as espécies que afeita a
     estrutura e organização de comunidades
    •   predação, competição, simbiose
Comunidade – Todas as populações de
espécies diferentes que vivem numa
localidade específica.
Muito complexo
Pode conter 100s a 1000s de espécies que
interagem.
Ecologia de Comunidades
– Se preocupa com comunidades, assembléias
  de populações de espécies diferentes
– Enfoca nas interações entre as espécies
  afeita a estrutura e organização da
  comunidade
Comunidade florestal?




http://www.sfrc.ufl.edu/4h/blabea2s.jpg
Vivemos num mundo espacialmente heterogêneo.
Precisamos conhecer melhor as inter-relações entre
os sistemas ecológicos que podem proporcionar uma
base de uma regulação mais eficiente das
externalidades ambientais no contínuo de
tempo e espaço
O que é a ecologia de paisagens?
O padrão espacial tem
ligação aos processos
ecológicos
– Turner, Forman e Godron
Uma paisagem tem
– Estrutura
     Mancha, corredor, mosaico
     Tamanho, forma, configuração
     espacial
– Função
     Dinâmica populacional, ciclagem
     de nutrientes, competição,
     sucessão, processos físicos
– mudança
     Mudança antropogenica
     Mudança natural
Níveis de Organização

sub-organismo
organismo inteiro
população
comunidade
ecossistema – atributos bióticos e
abióticos
paisagem
Ecossistema
Hierarquia das Interações



                   Ecologia de Ecossistemas



•   Todos os fatores abióticos e comunidade numa área
    •    Enfoque no fluxo de energia e o ciclagem de nutrientes
Ecologia dos Ecossistemas
– Se preocupa com os ecossistemas que incluem
  todos os fatores abióticos em adição das
  comunidades das espécies numa área
– Enfoca o fluxo de energia e o ciclagem dos
  químicos entre os vários fatores bióticos e
  abióticos
Ecossistema =

Biótopo (fatores abióticos)

           +
 Biocenose (seres vivos)
Ecossistemas




http://www.natureconservancy.ca/images/upload/ATLNB%20-
%20Saint%20John%20River%20Hardwood%20Forest%20-%20Aerial%20-
%20Communications%20NB%2072%20DPI%20RGB%20JPG.jpg
Ecossistema florestal: uma comunidade de árvores

          O que são os diferentes cores e formas?
          O que não vemos a essa distância?




                                                    http://www.usaid.gov/our_work/environment/forestry/images/panama_forest.jpg
Componentes do Ecossistema

 Substâncias Abióticas;

 Componentes Bióticos:

 Organismos Produtores (autótrofos);

 Organismos Consumidores (heterótrofos);

    - Grandes Consumidores

    - Decompositores
Jogadores Chaves nos
           Ecossistemas
    Autótrofos/ produtores: fabricam sua
    própria comida via fotossíntese (plantas) ou
    quimossintese (bactéria em trincheiras
    termais usam H2S e CO2)
    Heterótrofos/ consumidores: não podem
    fabricar sua própria comida e se alimentam
    de outros organismos ou seus restos.
–     Ex: herbívoros, carnívoros, decompositores, etc.
Fluxo de Energia e Ciclagem de
          Nutrientes
A vida na Terra
  depende do
  fluxo
  unidirecional
  de energia de
  alta qualidade
  do Sol e o
  ciclagem de
  elementos
  cruciais
Fluxo de Energia
A fonte principal de energia na maioria dos
ecossistemas é o Sol
Ecossistemas

         Ecossistemas
A energia é
transferida do SOL a
todos os organismos
Produtores Primários
Consumidores
Decompositores

A energia é PERDIDA
com cada transição
Fluxo de Energia nos Ecossistemas




A ENERGIA FLUI DE PRODUTORES PARA DECOMPOSITORES
                        Þ
                  UNIDIRECIONAL
Produtividade Primaria Bruta
Pirâmides Ecológicas
Representam o fluxo de energia num
ecossistema.
Tipicamente cada nível trófico tem uma
quantidade de Biomassa (peso seco de
matéria orgânica)
Eficiência ecológica- quantidade de
energia usável transferida como
biomassa. Usualmente 10% a cada
transferência.
As cadeias e redes tróficos contem
somente 4 a 5 níveis tróficos, porque
resta pouca energia para sustentar os
consumidores de topo
Pirâmide de Energia
Na natureza, a
eficiência
ecológica varia
de 5% a 20%
da energia
disponível entre
níveis tróficos
sucessivos (95%
a 80% de
perda). Uma
eficiência de
10% é uma
regra geral.
Outra Pirâmide de Energia
Pirâmide anual do fluxo de energia (quilocalorias por
metro quadrado por ano) para um ecossistema
aquático de Silver Springs, FL.




Note: Mais indivíduos podem ser sustentados
nos níveis tróficos inferiores porque menos
energia é perdida.
Pirâmides de Biomassa
Cadeias Tróficas
As cadeias tróficas são caminhos simples de alimentos
que envolvem uma seqüência de organismos, cada um
que serve de comida para ao próximo
Redes Tróficas

As redes tróficas
são cadeias tróficas
múltiplas que se
inter-ligam. Muito
mais complexas do
que as cadeias
tróficas.
Ecossistemas


     NÍVEIS
   TRÓFICOS
                    Redes Tróficas
  SUPERIORES


                           Um arranjo complexo
Arranjo complexo    CROW
  de carnívoros,
onívoros e outros
  consumidores.
    Muitos se              da filiação de
                           espécies num
 alimentam em
   mais de um
 nível trófico de
forma continua,
 sazonalmente,             ecossistema e suas
                           interações
 ou quando se
   apresenta a
  oportunidade




   SEGUNDO
     NÌVEL
   TRÒFICO
  Consumidores
    Primários
  (herbívoros)



  PRIMEIRO
NÍVEL TRÓFICO
  Produtores
   Primários
Fluxo de Energia nos Ecossistemas




     A ENERGIA DECRESCE A CADA NÍVEL TRÓFICO

                    POR ISSO:

AS CADEIAS ALIMENTARES SÃO NORMALMENTE COMPOSTA
            DE POUCOS NÍVEIS TRÓFICOS
Fluxo de Energia nos Ecossistemas
Pirâmide de Números
Pirâmide de números representa o numero de indivíduos
em cada nível trófico.

                   1 coruja



                  25 ratos

                         2000
                       gramíneas
As Redes Tróficas podem ser
       perturbadas
 Desastres naturais Entradas externas
 –                  Pesticidas, Poluição
Ecossistema

Equilíbrio            Desequilíbrio
Ecológico              Ecológico

             Comunidade
              População
O que é a ecologia da paisagem?


– Efeitos da geografia física sobre as
populações
– Efeitos das populações sobre os aspetos
geográficos
– Meta-populações
– Outras populações organizadas
espacialmente
– Outros processos ecológicos e evolutivos
organizados espacialmente
O que é a ecologia da paisagem:
                                                Uma pesquisa com membros de USIALE
                         biologia
geografia




                                                              A

                                                                       Ciência aplicada
                                           Ciência básica
                              Descritiva
            Experimental e
            Mecanista




                                                                        Ciência aplicada
                                             Ciência básica
Níveis de organização
Ecossistema
– Grande ou pequeno como definido
  arbitrariamente
Biosfera
– Superfície da Terra
– Composta de várias ecossistemas
Biosfera
Conjunto de todas as partes da terra onde
é possível, pelo menos algumas espécies de
   organismos, viver permanentemente,
       alimentar-se e reproduzir-se.
Hierarquia das Interações
•       Biosfera – ecossistema global
    •    Soma de todos os ecossistemas
    •    Nível mais complexo da ecologia
    •    Estenda vários quilômetros na atmosfera
         e ~1500 metros sob a superfície
    •    Relativamente independente com exceção
         do requisito da energia solar e perda de
         calor a atmosfera
Biosfera



Litosfera   Hidrosfera   Atmosfera
Bioma




http://www.theexplorationplace.com/eforest/satellitepic.jpg
Biomas
Água
– Marinha
– Doce
Escalas da Organização Ecológica




Biosfera
           Ecossistema

                Comunidade

                   População


                     Organismo
E. O. Wilson, 2002
A totalidade da vida, conhecida como a biosfera
  por cientistas e da criação por teólogos, é uma
  membrana de organismos envolta da Terra de
  forma tão fina que não pode ser vista do
  espaço, mas ainda tão complexa internamente
  que a maioria das espécies que compõem a
  biosfera ainda são desconhecidas.
Ecosfera
O que é a
massa branca
no topo?
Qual estação
ocorre
Amazônia?
O que são as
irregularidade




                 http://www.solstation.com/stars/earth.jpg
s brancas?
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Níveis de organização

  • 1. Ecologia de Populações Prof. Dr. Harold Gordon Fowler pecologia@hotmail.com
  • 2. A Ciências da Biologia e Ecologia A biologia e a ecologia estudam a vida. Os biólogos e ecólogos tentem entender: – A origem da diversidade da vida. – Como os organismos realizam os processos básicos da vida. – Como os organismos são capazes de habitar ambientes distintos.
  • 3. A Biologia e Ecologia são multidimensionais Célula Tecido Esse arranjo é um exemplo de qual Órgão dimensão? Sistema de Órgãos Níveis de Organização Organismo Quais campos de biologia estão em População Comunidade cada extremo? Ecossistema Bioquímica e Biofísica
  • 4. Complexidade e Organização Hierárquica Novas características podem aparecer em qualquer nível de organização – propriedades emergentes. As propriedades emergentes dependem das características dos níveis hierárquicos inferiores – em parte. – O desenvolvimento da fala precisa da audição. – Mas, várias idiomas diferentes evoluíram.
  • 5. Os níveis da hierarquia da vida A vida ocorre em níveis: Do átomo até a molécula até a célula até os tecidos até aos –órgãos até o organismo…
  • 6. Os níveis da hierarquia da vida … e do organismo até a população até a comunidade até o ecossistema até a biosfera. A ecologia lida com esses níveis, do organismo até a biosfera. Figure 5.7
  • 7. Escalas da Organização Ecológica Biosfera Ecossistema Comunidade População Organismo
  • 8. Níveis de Organização sub-organismo organismo inteiro população comunidade ecossistema paisagem
  • 9. Níveis ecológicos numa recife de corais Organismo População Comunidade Ecossistema
  • 10. HIERARQUIA DOS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO Níveis de organização
  • 11. Níveis de Organização sub-organismo organismo inteiro população comunidade ecossistema paisagem
  • 12. Sistema de órgãos: ramo com brotas, pecíolos, folhas http://oregonstate.edu/dept/ldplants/images/acru6.jpg
  • 13. Órgão: uma folha pecíolo http://canada.culminis.com/canada/Silver%20Maple%20Leaf.JPG
  • 14. Tecidos: epiderme, mesófilos, xilema, floema epiderme janela, lente Mesófila paliçada http://gecko.gc.maricopa.edu/~lsola/Leaf/Leafxs.jpg fotossíntese xilema water and mineral intake floema Exportação de açúcares e ácidos aminos mesófila esponjosa Esfriamento evaporativo (fotossínteses) epiderme Regula perda de água e troca de gases
  • 15. Célula: a mesófila protoplasma Membrana celular importação/ exportação cloroplasto fotossíntese núcleo vacúolo transcrição Processamento de replicação tóxicos citosol Fermentação http://www.botany.wisc.edu/images/mesophyll-protoplast_lg.jpg
  • 16. Organelles: reticulo endoplasmático transporte interno http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textbook/nucleus.gif núcleo transcrição, replicação DNA granulo de zimogênio rmazen enzimas e proteínas mitocôndria respiração
  • 17. Macromolecular: DNA Açúcar ribosa (verde branco) fosfato (amarelo vermelho) http://sbchem.sunysb.edu/msl/dna.gif Bases nitrogenadas (azul verde branco vermelho)
  • 18. Níveis de organização Biosfera Organismo (peixe) População Comunidade Organismo – nível mais simples de organização
  • 19. Ecologia de Organismos De que se trata essa área da ecologia? Lida com as maneiras morfológicas, fisiológicas e de comportamento pelas quais os organismos enfrentem os desafios do ambiente. A distribuição geográfica dos organismos é freqüentemente limitada pelas condições abióticas que podem tolerar.
  • 20. Ecologia de Organismos – Trata das adaptações evolutivos que permitam organismos individuais enfrentar os desafios do ambiente abiótico
  • 21. Ecologia de Organismos – Estuda como a estrutura, fisiologia, e (para os animais) comportamento de um organismo enfrentam os desafios do ambiente Ecologia de organismos. Como as baleias selecionam as áreas de berçários?
  • 22. Organismos (=Indivíduos) Os organismos são classificados em espécies. espécies: grupos de organismos que se assemelhem, e nos casos dos organismos que reproduzem sexualmente e podem potencialmente cruzar. Estimativas de 5 a 100 milhões de espécies, a maior parte são insetos e micro-organismos; mas somente 1.8 milhões tem nomes; cada espécie e o resultado de uma historia evolutiva longa. Espécies silvestres ou nativas: população que existe no seu habitat natural. Espécies domesticadas ou introduzidas: população introduzida pela ação do Homem (= espécies não nativas).
  • 23. Organismo: uma árvore Por que essa árvore é muito diferente de aqueles http://www.oplin.org/tree/fact%20pages/maple_sugar/tree.jpg indivíduos de uma população?
  • 24. Indivíduos Vegetais “Individuo” – plantas distintivamente separadas (unitárias) ou interconectadas entre indivíduos relacionados geneticamente (modulares)
  • 25. Indivíduos Vegetais Genets – indivíduos geneticamente distintos Ramets – indivíduos fisiologicamente independentes mas não formam indivíduos geneticamente distintas
  • 26. Indivíduos e Ecologia Ecologia ao Nível do Indivíduo “O estudo de sistemas ecológicas da perspectiva de que os sistemas originam de indivíduos únicos e independentes e as interações dos indivíduos com outros e com seu ambiente.” Grimm e Railsback 2005, Individual-based Modeling and Ecology. Enfoque no nível de aptidão
  • 27.
  • 28. Escala e Ecologia a Nível do Indivíduo Unidade é o ‘Individuo’ Como lidar com indivíduos com o sensoriamento remoto? Ajuste da escala do sensor com a escala do indivíduo escala espacial escala temporal escala característica
  • 29. Níveis de Organização sub-organismo organismo inteiro população – indivíduos da mesma espécie comunidade ecossistema paisagem
  • 30. Níveis de organização População – uma espécie que vive num lugar em um tempo definido
  • 31. Ecologia de Populações – Se preocupa com as populações, ou grupos de indivíduos da mesma espécie que vivem na mesma área – Enfoca principalmente os fatores que afeita a densidade e crescimento populacional
  • 32. Ecologia de Populações O que é uma população? Grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem na mesma área geográfica num tempo específico. Do que esse ramo de ecologia se preocupa? Os fatores que afeita quantos indivíduos (tamanho populacional) vivem numa área num tempo específico.
  • 33. Uma população de árvores--OK somente se há UMA espécie?
  • 34. Níveis de Organização sub-organismo organismo inteiro população comunidade – espécies múltiplas que se interagem (elementos bióticos) ecossistema paisagem
  • 35. Hierarquia das Interações Ecologia de Comunidades • Foco nas interações entre as espécies que afeita a estrutura e organização de comunidades • predação, competição, simbiose
  • 36. Comunidade – Todas as populações de espécies diferentes que vivem numa localidade específica. Muito complexo Pode conter 100s a 1000s de espécies que interagem.
  • 37. Ecologia de Comunidades – Se preocupa com comunidades, assembléias de populações de espécies diferentes – Enfoca nas interações entre as espécies afeita a estrutura e organização da comunidade
  • 39. Vivemos num mundo espacialmente heterogêneo. Precisamos conhecer melhor as inter-relações entre os sistemas ecológicos que podem proporcionar uma base de uma regulação mais eficiente das externalidades ambientais no contínuo de tempo e espaço
  • 40. O que é a ecologia de paisagens? O padrão espacial tem ligação aos processos ecológicos – Turner, Forman e Godron Uma paisagem tem – Estrutura Mancha, corredor, mosaico Tamanho, forma, configuração espacial – Função Dinâmica populacional, ciclagem de nutrientes, competição, sucessão, processos físicos – mudança Mudança antropogenica Mudança natural
  • 41. Níveis de Organização sub-organismo organismo inteiro população comunidade ecossistema – atributos bióticos e abióticos paisagem
  • 43. Hierarquia das Interações Ecologia de Ecossistemas • Todos os fatores abióticos e comunidade numa área • Enfoque no fluxo de energia e o ciclagem de nutrientes
  • 44. Ecologia dos Ecossistemas – Se preocupa com os ecossistemas que incluem todos os fatores abióticos em adição das comunidades das espécies numa área – Enfoca o fluxo de energia e o ciclagem dos químicos entre os vários fatores bióticos e abióticos
  • 45. Ecossistema = Biótopo (fatores abióticos) + Biocenose (seres vivos)
  • 47. Ecossistema florestal: uma comunidade de árvores O que são os diferentes cores e formas? O que não vemos a essa distância? http://www.usaid.gov/our_work/environment/forestry/images/panama_forest.jpg
  • 48. Componentes do Ecossistema  Substâncias Abióticas;  Componentes Bióticos:  Organismos Produtores (autótrofos);  Organismos Consumidores (heterótrofos); - Grandes Consumidores - Decompositores
  • 49. Jogadores Chaves nos Ecossistemas Autótrofos/ produtores: fabricam sua própria comida via fotossíntese (plantas) ou quimossintese (bactéria em trincheiras termais usam H2S e CO2) Heterótrofos/ consumidores: não podem fabricar sua própria comida e se alimentam de outros organismos ou seus restos. – Ex: herbívoros, carnívoros, decompositores, etc.
  • 50. Fluxo de Energia e Ciclagem de Nutrientes A vida na Terra depende do fluxo unidirecional de energia de alta qualidade do Sol e o ciclagem de elementos cruciais
  • 51. Fluxo de Energia A fonte principal de energia na maioria dos ecossistemas é o Sol
  • 52. Ecossistemas Ecossistemas A energia é transferida do SOL a todos os organismos Produtores Primários Consumidores Decompositores A energia é PERDIDA com cada transição
  • 53. Fluxo de Energia nos Ecossistemas A ENERGIA FLUI DE PRODUTORES PARA DECOMPOSITORES Þ UNIDIRECIONAL
  • 55. Pirâmides Ecológicas Representam o fluxo de energia num ecossistema. Tipicamente cada nível trófico tem uma quantidade de Biomassa (peso seco de matéria orgânica) Eficiência ecológica- quantidade de energia usável transferida como biomassa. Usualmente 10% a cada transferência. As cadeias e redes tróficos contem somente 4 a 5 níveis tróficos, porque resta pouca energia para sustentar os consumidores de topo
  • 56. Pirâmide de Energia Na natureza, a eficiência ecológica varia de 5% a 20% da energia disponível entre níveis tróficos sucessivos (95% a 80% de perda). Uma eficiência de 10% é uma regra geral.
  • 57. Outra Pirâmide de Energia Pirâmide anual do fluxo de energia (quilocalorias por metro quadrado por ano) para um ecossistema aquático de Silver Springs, FL. Note: Mais indivíduos podem ser sustentados nos níveis tróficos inferiores porque menos energia é perdida.
  • 59. Cadeias Tróficas As cadeias tróficas são caminhos simples de alimentos que envolvem uma seqüência de organismos, cada um que serve de comida para ao próximo
  • 60. Redes Tróficas As redes tróficas são cadeias tróficas múltiplas que se inter-ligam. Muito mais complexas do que as cadeias tróficas.
  • 61. Ecossistemas NÍVEIS TRÓFICOS Redes Tróficas SUPERIORES Um arranjo complexo Arranjo complexo CROW de carnívoros, onívoros e outros consumidores. Muitos se da filiação de espécies num alimentam em mais de um nível trófico de forma continua, sazonalmente, ecossistema e suas interações ou quando se apresenta a oportunidade SEGUNDO NÌVEL TRÒFICO Consumidores Primários (herbívoros) PRIMEIRO NÍVEL TRÓFICO Produtores Primários
  • 62. Fluxo de Energia nos Ecossistemas A ENERGIA DECRESCE A CADA NÍVEL TRÓFICO POR ISSO: AS CADEIAS ALIMENTARES SÃO NORMALMENTE COMPOSTA DE POUCOS NÍVEIS TRÓFICOS
  • 63. Fluxo de Energia nos Ecossistemas
  • 64. Pirâmide de Números Pirâmide de números representa o numero de indivíduos em cada nível trófico. 1 coruja 25 ratos 2000 gramíneas
  • 65. As Redes Tróficas podem ser perturbadas Desastres naturais Entradas externas – Pesticidas, Poluição
  • 66. Ecossistema Equilíbrio Desequilíbrio Ecológico Ecológico Comunidade População
  • 67. O que é a ecologia da paisagem? – Efeitos da geografia física sobre as populações – Efeitos das populações sobre os aspetos geográficos – Meta-populações – Outras populações organizadas espacialmente – Outros processos ecológicos e evolutivos organizados espacialmente
  • 68. O que é a ecologia da paisagem: Uma pesquisa com membros de USIALE biologia geografia A Ciência aplicada Ciência básica Descritiva Experimental e Mecanista Ciência aplicada Ciência básica
  • 69. Níveis de organização Ecossistema – Grande ou pequeno como definido arbitrariamente Biosfera – Superfície da Terra – Composta de várias ecossistemas
  • 70. Biosfera Conjunto de todas as partes da terra onde é possível, pelo menos algumas espécies de organismos, viver permanentemente, alimentar-se e reproduzir-se.
  • 71. Hierarquia das Interações • Biosfera – ecossistema global • Soma de todos os ecossistemas • Nível mais complexo da ecologia • Estenda vários quilômetros na atmosfera e ~1500 metros sob a superfície • Relativamente independente com exceção do requisito da energia solar e perda de calor a atmosfera
  • 72. Biosfera Litosfera Hidrosfera Atmosfera
  • 75. Escalas da Organização Ecológica Biosfera Ecossistema Comunidade População Organismo
  • 76.
  • 77. E. O. Wilson, 2002 A totalidade da vida, conhecida como a biosfera por cientistas e da criação por teólogos, é uma membrana de organismos envolta da Terra de forma tão fina que não pode ser vista do espaço, mas ainda tão complexa internamente que a maioria das espécies que compõem a biosfera ainda são desconhecidas.
  • 78. Ecosfera O que é a massa branca no topo? Qual estação ocorre Amazônia? O que são as irregularidade http://www.solstation.com/stars/earth.jpg s brancas? Onde fica o equador?