ECOLOGIA: CONCEITOS FUNDAMENTAIS

1 Ecologia CONCEITOS FUNDAMENTAIS 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPIRITO SANTO - UFES. CENTRO TECNOL GICO - CT. PROGRAMA DE POS GRADUA O EM ENGENHARIA. AMBIENTAL PPGEA UFES. ECOLOGIA: CONCEITOS FUNDAMENTAIS . ATEN O. Texto Preliminar, sem revis o, apenas para consulta, preparado por Prof. S rvio T lio Cassini VITORIA, ES., 2005. Ecologia CONCEITOS FUNDAMENTAIS 2. Ecologia Introdu o ..A palavra ecologia foi empregada pela primeira vez pelo bi logo alem o E. Haeckel em 1866 em sua obra Generelle Morphologie der Organismen . Ecologia vem de duas palavras gregas : Oik s que quer dizer casa , e logos que significa estudo .Ecologia significa , literalmente a Ci ncia do Habitat . a ci ncia que estuda as condi es de exist ncia dos seres vivos e as intera es , de qualquer natureza , existentes entre esses seres vivos e seu meio.

2 Os componentes estruturais de um ecossistema Os ecossistemas s o constitu dos, essencialmente, por tr s componentes: Abi ticos - que em conjunto constituem o bi topo : ambiente f sico e fatores qu micos e f sicos . A radia o solar um dos principais fatores f sicos dos ecossistemas terrestres pois atrav s dela que as plantas realizam fotoss ntese , liberando oxig nio para a atmosfera e transformando a energia luminoso em qu mica . Bi ticos - representados pelos seres vivos que comp em a comunidade bi tica ou biocenoses . compreendendo os organismos heter trofos dependentes da mat ria org nica e os autotr ficos respons veis pela produ o prim ria, ou seja, a fixa o do CO2. Energia caracterizada pela for a motriz que aporta nos diversos ambientes e garante as condi es necess rias para a produ o prim ria em um ambiente, ou seja, a produ o de biomassa a partir de componentes inorg nicos.

3 Todos os animais s o consumidores . Os animais que se alimentam de produtores s o chamados consumidores prim rios . Os herb voros , animais que se alimentam de plantas , s o , portanto , consumidores prim rios . Os animais que se alimentam de herb voros s o consumidores secund rios , os que se alimentam dos consumidores secund rios s o consumidores terci rios e assim por diante ; Decompositores , Organismos heter trofos que degradam a mat ria org nica contida em produtores e em consumidores , utilizando alguns produtos da decomposi o como o alimento e liberando para o meio ambiente minerais e outras subst ncias , que podem ser novamente utilizados pelos produtores . Hist rico A ecologia n o tem um in cio muito bem delineado.

4 Encontra seus primeiros antecedentes na hist ria natural dos gregos, particularmente em um disc pulo de Arist teles, Teofrasto, que foi o primeiro a descrever as rela es dos organismos entre si e com o meio. As bases posteriores para a ecologia moderna foram lan adas nos primeiros trabalhos dos fisiologistas sobre plantas e animais. O aumento do interesse pela din mica das popula es recebeu impulso especial no in cio do s culo XIX e depois que Thomas Malthus chamou aten o para o conflito entre as popula es em expans o e a capacidade da Terra de fornecer alimento. Raymond Pearl (1920), A. J. Lotka (1925), e Vito Volterra (1926) desenvolveram as bases matem ticas para o estudo das popula es, o que levou a experi ncias sobre a intera o de predadores e presas, as rela es competitivas entre esp cies e o controle populacional.

5 O estudo da influ ncia do Ecologia CONCEITOS FUNDAMENTAIS 3. comportamento sobre as popula es foi incentivado pelo reconhecimento, em 1920, da territorialidade dos p ssaros. Os CONCEITOS de comportamento instintivo e agressivo foram lan ados por Konrad Lorenz e Nikolaas Tinbergen, enquanto V. C. Wynne-Edwards estudava o papel do comportamento social no controle das popula es. No in cio e em meados do s culo XX, dois grupos de bot nicos, um na Europa e outro nos Estados Unidos, estudaram comunidades vegetais de dois diferentes pontos de vista. Os bot nicos europeus se preocuparam em estudar a composi o, a estrutura e a distribui o das comunidades vegetais, enquanto os americanos estudaram o desenvolvimento dessas comunidades, ou sua sucess o.

6 As ecologias animal e vegetal se desenvolveram separadamente at que os bi logos americanos deram nfase inter-rela o de comunidades vegetais e animais como um todo bi tico. Alguns ecologistas se detiveram na din mica das comunidades e popula es, enquanto outros se preocuparam com as reservas de energia. Em 1920, o bi logo alem o August Thienemann introduziu o conceito de n veis tr ficos, ou de alimenta o, pelos quais a energia dos alimentos transferida, por uma s rie de organismos, das plantas verdes (produtoras) aos v rios n veis de animais (consumidores). Em 1927, C. S. Elton, ecologista ingl s especializado em animais, avan ou nessa abordagem com o conceito de nichos ecol gicos e pir mides de n meros.

7 Dois bi logos americanos, E. Birge e C. Juday, na d cada de 1930, ao medir a reserva energ tica de lagos, desenvolveram a id ia da produ o prim ria, isto , a propor o na qual a energia . gerada, ou fixada, pela fotoss ntese. A ecologia moderna atingiu a maioridade em 1942 com o desenvolvimento, pelo americano R. L. Lindeman, do conceito tr fico-din mico de ecologia, que detalha o fluxo da energia atrav s do ecossistema. Esses estudos quantitativos foram aprofundados pelos americanos Eugene e Howard Odum. Um trabalho semelhante sobre o ciclo dos nutrientes foi realizado pelo australiano J. D. Ovington. O estudo do fluxo de energia e do ciclo de nutrientes foi estimulado pelo desenvolvimento de novas t cnicas -- radiois topos, microcalorimetria, computa o e matem tica aplicada -- que permitiram aos ecologistas rotular, rastrear e medir o movimento de nutrientes e energias espec ficas atrav s dos ecossistemas.

8 Esses m todos modernos deram in cio a um novo est gio no desenvolvimento dessa ci ncia -- a ecologia dos sistemas, que estuda a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas. Conceito unificador At o fim do s culo XX, faltava ecologia uma base conceitual. A ecologia moderna, por m, passou a se concentrar no conceito de ecossistema, uma unidade funcional composta de organismos integrados, e em todos os aspectos do meio ambiente em qualquer rea espec fica. Envolve tanto os componentes sem vida (abi ticos) quanto os vivos (bi ticos) atrav s dos quais ocorrem o ciclo dos nutrientes e os fluxos de energia. Para realiz -los, os ecossistemas precisam conter algumas inter-rela es estruturadas entre solo , gua e nutrientes, de um lado, e entre produtores, consumidores e decomponentes, de outro.

9 Os ecossistemas funcionam gra as manuten o do fluxo de energia e do ciclo de materiais, desdobrado numa s rie de processos e rela es energ ticas, chamada cadeia alimentar, que agrupa os membros de uma comunidade natural. Existem cadeias alimentares em todos os habitats, por menores que sejam esses conjuntos espec ficos de condi es f sicas que cercam um grupo de esp cies. As cadeias alimentares costumam ser complexas, e v rias cadeias se entrecruzam de diversas maneiras, formando uma teia alimentar que reproduz o equil brio natural entre plantas, herb voros e carn voros. Os ecossistemas tendem maturidade, ou estabilidade, e ao atingi-la passam de um estado menos complexo para um mais complexo.

10 Essa mudan a direcional chamada sucess o. Sempre que um ecossistema utilizado, e que a explora o se mant m, sua maturidade . Ecologia CONCEITOS FUNDAMENTAIS 4. adiada. A principal unidade funcional de um ecossistema sua popula o. Ela ocupa um certo nicho funcional, relacionado a seu papel no fluxo de energia e ciclo de nutrientes. Tanto o meio ambiente quanto a quantidade de energia fixada em qualquer ecossistema s o limitados. Quando uma popula o atinge os limites impostos pelo ecossistema, seus n meros precisam estabilizar-se e, caso isso n o ocorra, devem declinar em conseq ncia de doen a, fome, competi o, baixa reprodu o e outras rea es comportamentais e psicol gicas. Mudan as e flutua es no meio ambiente representam uma press o seletiva sobre a popula o, que deve se ajustar.