O documento discute os principais conceitos da ecologia, incluindo definições de espécie, população, comunidade, ecossistema, biótopo, biosfera, habitat, nicho ecológico. Também aborda cadeias alimentares, teias alimentares, dinâmica das populações, estratégias r e K, ciclos biogeoquímicos e sucessão ecológica.

1. Ecologia Professor Rodrigo Nogueira

2. O termo ECOLOGIA foi empregado pela 1ª vez por E. Haeckel, em 1866. gr. OIKOS ESTUDO CASA, AMBIENTE Ecologia é o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente .

3. Espécie Conceito: Indivíduos morfologicamente semelhantes que são capazes de se cruzar naturalmente e gerar descendentes férteis. + + + +

4. Indivíduo É considerado indivíduo qualquer exemplar de uma espécie , seja animal, vegetal, fungo, alga ou microrganismo. Espécie : é o conjunto de indivíduos muito semelhantes e que, na natureza, podem se intercruzar, originando descendentes férteis. É única em forma, função e em repertório de comportamento, e contém uma programação genética própria, fruto da resposta do organismo às pressões ambientais ao longo de sua evolução. Ex. Homo sapiens, Entamoeba coli, Pygoplites diacanthus... Ramphocelus bresilius (tiê-sangue)

5. População É um conjunto de indivíduos da mesma espécie , que habita uma mesma área , durante um determinado período de tempo . A área é delimitada pelo pesquisador em função da necessidade de suas pesquisas.

6. Comunidade ou Biocenose ou Biota É o conjunto de populações (seres vivos de várias espécies) que habitam uma mesma região. Os seres vivos que formam uma comunidade constituem os componentes ou fatores bióticos (vivos) de um ecossistema. Estão relacionadas de diversas maneiras, principalmente no aspecto alimentar.

7. Biótopo Corresponde à porção não-viva do ambiente, caracterizados pelas condições físicas, químicas, climáticas, geológicas, etc. da região onde vive a comunidade. Os componentes ambientais de natureza não-viva constituem os componentes ou fatores abióticos de um ecossistema.

8. Ecossistema É o conjunto de seres vivos (fatores bióticos) mais o biótopo (fatores abióticos), que se relacionam e funcionam com um todo. É um conjunto dinâmico e variável, no qual os seres vivos e os fatores ambientais estão sempre interagindo e se alterando. Não tem tamanho definido.

9. Biosfera É o conjunto de todos os ecossistemas existentes no planeta. É a porção da Terra onde existe vida.

10. A biosfera da Terra seria a soma de todas as áreas que contêm vida no planeta.

11. Habitat Compreende o lugar ou espaço físico onde vive uma determinada espécie. É a localização mais precisa de uma espécie em seu ambiente. Determina a sobrevivência e reprodução do grupo. Local de abrigo, alimentação e reprodução.

12. Nicho Ecológico Representa o papel desempenhado por uma espécie dentro de seu habitat . Devemos analisar também: tipo de alimentação, hábitos comportamentais, período de reprodução,...

14. Ecossistemas Níveis de Organização Fonte: (Odum, 1988) CONJUNTO DE POPULAÇÕES QUE CONVIEM EM UM DETERMINADO ESPAÇO FÍSICO ECOSSISTEMA = BIÓTOPO + BIOCENOSE

15. Ecossistemas Definindo o Ecossistema Componentes: Biótopo (fatores abióticos); Biocenose (comunidades) atuando reciprocamente com o meio físico; Fluxo de energia; Ciclagem de materiais.

16. Ecossistemas Estrutura Básica de um Ecossistema

17. Ecossistemas Sistema Terrestre

18. Ecossistemas Ambiente Aquático

19. Ecossistemas Os Limites do Ecossistema: Escalas Espaciais A delimitação do ecossistema depende do nível de detalhamento do estudo.

20. Ecossistemas Os Limites do Ecossistema: ECÓTONE OU ECÓTONO LINHA DE TRANSIÇÃO ENTRE DOIS ECOSSISTEMAS

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

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

24. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) PRODUTORES: capazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química . São chamados autótrofos. Dividem-se em: * Produtores fotossintetizantes; * Produtores químiossintetizantes.

25. PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * Equação geral da fotossíntese: 12 H 2 O + 6 CO 2 + energia -> C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2

26. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * São as plantas verdes, algas e cianobactérias (fitoplâncton.)

27. PRODUTORES QUIMIOSSINTÉTICOS: * A matéria orgânica é proveniente da oxidação de compostos orgânicos; * Ocorrem em certas bactérias. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) 2 NH 3 + 3 O 2 -> 2 NO 2 + 2 H + + 2 H 2 O + energia

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

29. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) * Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.

30. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) * Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de carnívoros.

31. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) *Decompositores : decompõe matéria orgânica morta em inorgânica, num processo natural de reciclagem de matéria.

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

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

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

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

39. EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL

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

42. DDT: acumulação nos consumidores de último nível Cadeias e teias alimentares

43. DINÂMICA DAS POPULAÇÕES BIOLÓGICAS Densidade Populacional : número de indivíduos de uma mesma espécie que vive em determinada área ou volume (no caso dos hábitats aquáticos)

44. Caracteriza o espaçamento dos indivíduos entre si, formando padrões. Agrupado Aleatório Homogêneo

45. Agrupamento ou agregação Resulta de tendências sociais, e da tendência dos filhotes em permanecer próximos aos pais. As salamandras preferem viver sob toras apresentam dispersão agrupada, correspondente aos padrões dos troncos mortos caídos. Pássaros viajam em grandes grupos pela segurança do grupo

46. Homogênea Surge comumente de interações diretas entre indivíduos. Manutenção de distância mínima Distância de ninhos de aves Plantas muito próximas à maiores sofrem com a sombra e competição de raízes

47. Aleatória Ausência de antagonismo social ou atração mútua

48. Movimento dentro da população  Dispersão Movimento entre populações  Emigração (saída) e Imigração (entrada)

49. Curva de Crescimento Populacional Potencial Biótico : Capacidade teórica de crescer apresenta pelas populações biológicas. Resistência ao meio : Conjunto de fatores que limitam o crescimento da população Curva de Crescimento Real :Resulta da interação entre o seu potencial biótico e a resistência imposta pelo meio

50. A CURVA S Por meio da análise de curvas de crescimento populacional pode-se ter uma noção da dinâmica do processo. A curva S é a de crescimento populacional padrão e esperada para a maioria das populações existentes na natureza.

51. A CURVA S

52. A CURVA S CRESCIMENTO LENTO: fase inicial. Ocorre o ajuste dos organismos ao meio de vida. CRESCIMENTO EXPONENCIAL: rápido crescimento. ESTABILIZAÇÃO: não apresenta mais crescimento.

53. FATORES QUE REGULAM O CRESCIMENTO POPULACIONAL Crescimento da população  POTENCIAL BIÓTICO (capacidade de reprodução) Para limitar esse crescimento sem fim, o meio ambiente impõe barreiras naturais ( resistência ambiental ). Resistência ambiental: espaço, alimento, clima, predatismo, parasitismo, competição resíduos.

55. A dinâmica populacional Características da população: Taxa de natalidade; Taxa de mortalidade; Taxa de crescimento; Tamanho calculado pela densidade populacional.

56. - Taxa de Natalidade: número de nascimentos durante certo tempo num determinado local - Taxa de Mortalidade: número de mortes durante certo tempo Influenciada por diversos fatores como disponibilidade de alimento e clima. T a = n° de nascimentos Tempo T m = n° de mortes Tempo

57. Espaço ocupado: área para populações terrestres e volume para populações aquáticas. Pode sofrer alterações. Mantendo-se fixa a área de distribuição: Aumento da população: nascimentos ou imigrações de indivíduos. diminuição da densidade: mortes ou emigrações.

58. Natalidade (N) + Imigração (I)  densidade demográfica  mortalidade (M) + emigração (E) N+I = M+E  ESTABILIDADE N+I > M+E  CRESCIMENTO N+I < M+E  DIMINUIÇÃO

61. Estratégias K e r Espécies r -estrategistas Populações aumentam rapidamente se aproximando da curva exponencial de crescimento. Suas populações aumentam em número após algum tipo de distúrbio ou são ditas oportunistas

62. Estratégias K e r Espécies K -estrategistas Sobrevivem onde há intensa competição pelos recursos Populações geralmente agregadas, e passam a maior parte do tempo numa fase K (capacidade suporte do ambiente) Geralmente crescem contra os limites de recursos ambientais

63. Estratégias K e r Espécies r -estrategistas Geralmente possuem prole numerosa e de pequeno porte Menor cuidado parental Espécies K -estrategistas Prole menos numerosa e de maior porte Maior cuidado parental

64. Estratégias K e r Plantas r -estrategistas Gramíneas, cereais, plantas anuais Plantas K -estrategistas Plantas perenes, incluindo árvores

65. Ciclos Biosfera / Biogeoquímicos Biosfera 1.Talassociclo - biociclo marinho. 2. Epinociclo - biociclo terrestre. 3. Limnociclo - biociclo da água doce. Biogeoquímicos 1.Oxigênio 2. Carbono 3. Nitrogênio 4.Fósforo 5.Água

66. Ciclo do Oxigênio

68. Ciclo do Nitrogênio VEGETAIS N 2 Fixação Amônia Nitrificação Nitrito Nitrato Desnitrificação Consumidores Acidos Nucleicos Proteínas Decomposição/Excreção Bactérias Bactérias Bactérias

73. Sucessão Ecológica

74. Sucessão Ecológica Definição Sucessão é o processo ordenado de mudanças no ecossistema, resultante da modificação do ambiente físico pela comunidade biológica, culminante em um tipo de ecossistema persistente – o clímax; Sucessão é parte natural da dinâmica da comunidade;

75. Sucessão Ecológica Processos Várias características podem ser abordadas no processo de sucessão ecológica como: • Biomassa total Diversidade em espécies • Teia alimentar • Nichos ecológicos Energia

76. Sucessão Ecológica SUCESSÃO ECOLÓGICA PRIMÁRIA A PARTIR DE ROCHA NUA ESPÉCIE PIONEIRA – LÍQUENS MUITO TEMPO Dois tipos SUCESSÃO ECOLÓGICA SECUNDÁRIA A PARTIR DE TERRENO ABANDONADO ESPÉCIE PIONEIRA - AUTÓTROFOS POUCO TEMPO

77. Sucessão Ecológica Fases Ecese Sere Clímax

79. Sucessão Ecológica Fases • Ecese: comunidade pioneira onde os primeiros organismos a se instalarem no ambiente são: liquens, musgos, gramíneas e insetos; • Sere: comunidade intermediária é representada por vegetação arbustiva e herbácea. Nessa etapa ocorrem profundas alterações no ambiente e na diversidade das espécies; • Clímax: comunidade estabilizadora. Nessa fase, a comunidade atinge a estabilidade, com elevado número de espécies e de nichos ecológicos e apresenta grande biomassa.

81. Ocorre ao longo de uma sucessão ecológica: • Aumento da produtividade bruta • Aumento do consumo • Diminuição da produtividade líquida • Aumento da biomassa • Aumento da diversidade de espécies • extinção de algumas espécies e surgimento de outras PRODUTIVIDADE • Produtividade Bruta (PB): total de matéria orgânica, produzida pela comunidade, através da fotossíntese • Produtividade Líquida (PL): representa o saldo obtido, da relação entre a produção (fotossíntese) e o consumo (respiração) de uma comunidade. PL = PB - R

82. Etapas PB PL Biomassa Biodiversidade Ecese Pequena Elevada Pequena Pequena Sere Aumenta gradativamente Diminui gradativamente Aumenta gradativamente Aumenta gradativamente Clímax Elevada Pequena Elevada Elevada

83. Sucessão Ecológica Facilitação Tolerância Inibição Espécies pioneiras da sucessão possam alterar as condições e/ou a disponibilidade de recursos em um habitat de maneira que favoreça a entrada e o desenvolvimento de novas espécies. Mecanismos Habilidade de diferentes espécies em tolerar as condições do ambiente conforme elas mudam ao longo da sucessão e em minimizar os efeitos de outras espécies. Espécies tolerantes excluem outras da sere por competição. As espécies tardias da sucessão são mais capazes de suportar baixos níveis de recursos que as espécies iniciais. Assim, elas podem invadir e crescer na presença das espécies que as precedem na colonização de um substrato.

84. Sucessão Ecológica Clímax e Disclímax • Comunidade Clímax: ponto final da sucessão; • Comunidade Disclímax: distúrbio; ( O efeito do distúrbio é remeter a comunidade a um estágio inicial de sucessão)

85. Sucessão e Evolução

86. Sucessão e Evolução Sucessão Sucessão é um fenômeno fundamental em ecologia, é uma ferramenta essencial para se entender como funciona o fenômeno da evolução.

87. Sucessão e Evolução Diferenças Sucessão, comportamento dinâmico dos ecossistemas . Evolução, resultado do funcionamento dos ecossistemas. -> A sucessão tem sido muito eficaz em estimular e dirigir a evolução das espécies.

88. Sucessão e Evolução Espécies que apresentam menor capacidade de dispersão e crescimento lento tornam-se dominantes nas fases finais da sucessão. (sp. de áreas já estabelecidas) Enquanto que as espécies que tem crescimento rápido e altas taxas de dispersão são aquelas que predominam nas fases iniciais da sucessão. (sp.Pioneiras)

89. Relações Ecológicas  Colônia x Sociedade Divisão de trabalho União Física

90. Colônia (+,+) Associações entre indivíduos da mesma espécie que formam um conjunto funcional integrado, onde todos os indivíduos estão unidos anatomicamente. Ex: algas, bactérias, caravelas.

91. Colônias

92. Sociedade (+,+) Grupos de organismos de mesma espécie onde pode-ser observar nítida divisão de trabalho. Os indivíduos são unidos anatomicamente e apresentam diferenças morfológicas nítidas. Ex.: formigas, abelhas, vespas, cupins

93. Sociedade

94. Sociedade

95. Relações Ecológicas Mutualismo x Protocooperação Obrigatoriedade

96. Protocooperação (+,+) Traz benefícios para ambas as espécies. É uma relação não obrigatória. Ex.: caranguejo e anêmona, gado e anu.

97. Mutualismo (+,+) Traz benefícios para ambas as espécies. É uma relação obrigatória, caso os indivíduos sejam separados, ambos morrem. Ex.: liquens, micorrizas, ruminantes e bactérias que degradam celulose.

98. Mutualismo Protocooperação

99. Comensalismo (+,0) Apenas um dos indivíduos se beneficia e o outro nem se prejudica, nem se beneficia. O comensalismo é dividido em: Comensalismo típico  quando uma espécie se alimenta dos restos alimentares deixados por um individuo de outra espécie. Ex.: leão e hiena

100. Comensalismo (+,0) Inquilinismo (epifitismo) : quando uma espécie usa outra como moradia. Ex.: bromélias, orquídeas e “ plantas suporte ” . Forésia : quando uma espécie usa outra como meio de transporte. Ex.: rêmora e tubarão.

101. Relações Ecológicas  Comensalismo

102. Relações Ecológicas Inquilinismo Epifitismo em plantas

103. Relações Ecológicas  Comensalismo

104. Competição intra-específica Indivíduos de mesma espécie precisam dos mesmos recursos (água, alimento, território, acasalamento) do meio. Isso gera uma competição intra-específica.

105. Competição Interespecífica Indivíduos de espécies diferentes precisam dos mesmos recursos (água, alimento, território) do meio. Isso gera uma competição interespecífica. Ex.: duas espécies de pássaros que usem o mesmo tipo de local para fazer seus ninhos competem no aspecto reprodutivo.

106. Relações Ecológicas Competição

107. Competição  Sobreposição de Nichos Ecológicos Relações Ecológicas

108. Competição Indireta Direta

109. PARASITA PARASITÓIDE Pastadores / Consumidores de partes Predador Proximidade entre os indivíduos em interação Grande Alta Baixa Pequena Probabilidade de morte da espécie

110. Predatismo (+,-) Quando um indivíduo de uma espécie mata e se alimenta de um individuo de outra espécie. Predador  quem mata para se alimentar Presa  que morre Ex.: leão e veado.

111. Predatismo

113. Canibalismo (+,-) Quando um indivíduo de uma espécie mata e se alimenta de um individuo da mesma espécie. Ex.: viúva negra.

115. Parasitismo (+,-) Quando um indivíduo de uma espécie se alimenta de um individuo de outra espécie sem mata-lo (pelo menos essa não é sua intenção, uma vez que se o hospedeiro morre o parasita geralmente morre também. Parasita  quem se alimenta Hospedeiro  quem serve de alimento

116. Parasitismo

117. Parasitismo (+,-) Ectoparasitas  vivem na superfície externa do corpo do hospedeiro. Ex.: piolhos, carrapatos. Endoparasitas  vivem no interior do hospedeiro. Ex.: lombriga, solitária

118. Amensalismo (+,-) Os indivíduos de uma espécie eliminam para o meio substancias que prejudicam o crescimento ou a reprodução de outras espécies do habitat. Ex.: alguns fungos eliminam substancias (antibióticos) que matam bactérias. O eucalipto libera pelas raízes substancias que impedem a germinação de sementes ao redor.

119. Amensalismo

120. Esclavagismo (Sinfilia)

121. Gregarismo

122. Gregarismo

123. Mimetismo

124. Mimetismo

125. Camuflagem

126. Camuflagem Homocromia e Homotipia

127. Camuflagem

128. Cão-muflagem : )

129. Biomas Terrestres Tundra Taiga Floresta Temperada (Descíduas) Florestas Pluviais Formações Herbáceas Desertos

131. Biomas Brasileiros Pampas Mata de Araucária Manguezais Cerrado Floresta Amazônica Mata Atlântica Caatinga Mata dos Cocais Pantanal

133. Biomas Brasileiros Floresta Amazônica (Hiléia)  Altos índices pluviométricos  Temperatura constante (latitude) Folhas com grande área foliar (latifoliadas) Pluriestratificada Solo pobre, mas M.O. elevada. Alta diversidade

135. Biomas Brasileiros Floresta Atlântica  Umidade alta(chuva orográfica)  Temperatura constante (maritimidade) Folhas com grande área foliar (latifoliadas) Maior densidade no andar arbustivo e presença de epífitas

137. Biomas Brasileiros Floresta de Araucária  “ Taiga brasileira”: Coníferas  3 andares vegetais Andar arbustivo: Samambaias

139. Biomas Brasileiros Cerrado Amplitude térmica alta Folhas coriáceas Troncos retorcidos, casca espessa Regime de queimadas Árvores espassadas

141. Biomas Brasileiros Caatinga Baixa pluviosidade Folhas coriáceas, ou modificadas em espinhos Caule armazena água Vegetação cactácea (xeromórfica)

143. Biomas Brasileiros Manguezais Latitude não interfere Fatores edáficos (solo) Salinidade e solo argiloso Pneumatóforos, árvores risóforas. Viviparidade (semente germina no fruto) “ Berço do mar”

145. Biomas Brasileiros Pantanal Alta pluviosidade na época de chuva Alta biodiversidade Cocais Babaçu, alta pluviosidade e lençóis freáticos rasos (umidade)

147. Ecossistemas Aquáticos Lênticos (Lagoas)  Litoral  Limnética  Profunda Lóticos (Rios, corredeiras) Água Doce

148. Harmônicas Interespecíficas Mutualismo Protocooperação Comensalismo Observações +/+ +/+ +/0 Ex: ruminantes/bactérias; líquens (algas+fungos/cianobactérias); Micorrizas (fungos +raízes); Cupins (térmitas) /protozoários; Não-obrigatória: caranguejo paguro (ermitão)/anêmonas; boi/anu; Jacaré/pássaros; Girafa/pássaros; Ex: Tubarão/rêmora (comensal); EPIFITISMO: Bromélias , orquídeas (epífitas)/árvores; INQUILISMO: Bactérias ( Escherichia coli ) / homem; Ave/árvore; Simbiose: sinônimo de mutualismo OU  qualquer interação entre seres vivos Beneficio apenas para o comensal

149. Desarmônicas Interespecíficas Predatismo Parasitismo Competição Amensalismo Esclavagismo +/- +/- -/- 0/- +/- Tipo predominante da teia alimentar, garante a transferência de M.O. para os níveis tróficos mais elevados; Zebra/leão; Peixe/gato; presa/predador; Exploração do hospedeiro pelo parasita; Parasita/hospedeiro; ENDOPARASITISMO: lombriga, tênia, plasmódios malária/homem; ECTOPARASITISMO: insetos hematófagos/homem; Disputa por alimento, espaço, luz, etc. Disputa pelo mesmo nível trófico. = antibiose; espécie inibe crescimento de outra através de de substâncias antibióticas; Penicilina: inibição de bactérias por compostos de fungos; Espécie se aproveita do trabalho de outra; Formigas (ovos); chopim-/tico-tico;

150. Desarmônicas intraespecíficas Competição -/- Demarcação de território; Canibalismo; Aranha-caranguejeira;