A palavra "ecologia" deriva do grego oikos, como sentido de "casa",
e logos, que significa "estudo". Assim, o estudo do "ambiente
da casa" inclui todos os organismos contidos nela e todos os processos
funcionais que a tornam habitável. Literalmente, enfim, a ecologia é
o estudo do "lugar onde se vive", com ênfase sobre "a totalidade
ou padrão de relações entre os organismos e o seu ambiente",
citando uma das definições do Webter's Unabridged Dictionary.
A palavra "economia" também deriva da raiz grega oikos. Já
que nomia significa "manejo, gerenciamento", a economia traduz-se
como "o mando da casa"; conseqüentemente, a ecologia e a economia
deveriam ser disciplinas companheiras, infelizmente, o ponto de vista de muitas
pessoas é que os ecólogos e os economistas são adversários
com visões antitéticas. Na seqüência, este texto examinará
a confrontação que resulta do fato de cada disciplina interpretar
muito estreitamente o seu assunto e o esforço especial que está
sendo feito para eliminar as diferenças entre elas.
AS SUBDIVISÕES DA ECOLOGIA
Distinguimos em ecologia três grandes subdivisões: a auto-ecologia,
a dinâmica das populações e a sinecologia. Estas distinções
são um pouco arbitrárias mas têm a vantagem de ser cômodas
para uma exposição introdutória.
— A auto-ecologia (Schroter, 1896) estuda as relações de
uma única espécie com seu meio. Define essencialmente os limites
de tolerância e as preferências das espécies em face dos
diversos fatores ecológicos e examina a ação do meio sobre
a morfologia, a fisiologia e o comportamento. Desprezam-se as interações
dessa espécie com as outras, mas freqüentemente ganha-se na precisão
das informações. Assim definida, a auto-ecologia tem evidentemente
correlacionamentos com a fisiologia e a morfologia. Mas tem também seus
próprios problemas. Por exemplo, a determinação das preferências
térmicas de uma espécie permitirá explicar (ao menos em
parte) sua localização nos diversos meios, sua repartição
geográfica, abundância e atividade.
A dinâmica das populações (ou Demòkologie dos autores
alemães, Schwertfeger, 1963) descreve as variações da abundância
das diversas espécies e procura as causas dessas variações.
A sinecologia (Schroter, 1902) analisa as relações entre os indivíduos
pertencentes às diversas espécies de um grupo e seu meio. O termo
biocenótica (Gams, 1918) é praticamente um sinônimo. O estudo
sinecológico pode adotar dois pontos de vista:
1. O ponto de vista estático (sinecologia descritiva), que consiste em
descrever os grupos de organismos existentes em um meio determinado. Obtém-se
assim conhecimentos precisos sobre a composição especifica dos
grupos, a abundância, freqüência, constância e distribuição
espacial das espécies constitutivas.
2. O ponto de vista dinâmico (sinecologia funcional), com dois aspectos.
Porte-se descrever a evolução dos grupos e examinar as influências
que os fazem suceder-se em um lugar determinado. Pode-se também estudar
os transportes de matéria e de energia entre os diversos constituintes
de um ecossistema, o que conduz às noções de cadeia alimentar,
de pirâmides dos números, das biomassas e das energias, de produtividade
e de rendimento. Esta última parte constitui o que se chama a sinecologia
quantitativa.
Outras subdivisões da ecologia levam em consideração a
natureza do meio e correspondem aos três grandes conjuntos da biosfera:
a ecologia marítima, a ecologia terrestre e a ecologia límnica.
A natureza dos organismos e os métodos de estudo são geralmente
muito diferentes nesses três meios, embora em muitos casos os princípios
gerais sejam os mesmos. E' preciso abandonar a divisão antiga entre ecologia
animal e ecologia vegetal, que separava arbitrariamente organismos que guardam
entre si estreitas inter-relações. Se um pesquisador se limita
ao estudo dos vegetais ou ao dos animais é unicamente por motivo da impossibilidade
material que uma só pessoa tem de abordar os dois campos.
Termos Ecológicos
A partir do protoplasma (matéria viva), forma-se a célula, daí
os tecidos, que constituem os órgãos que se agrupam em sistemas
que formam os organismos, espécies, etc.
Podemos organizar os termos ecológicos, a partir de espécies,
nos seguintes níveis:
......
ESPÉCIE - é o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente,
funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando
descendentes férteis.
Ex.: Homo sapiens, ...
....
POPULAÇÃO - é o conjunto de indivíduos de mesma
espécie que vivem numa mesma área e num determinado período.
Ex.: população de ratos em um bueiro, em um determinado dia; população
de bactérias causando amigdalite por 10 dias, 10 mil pessoas vivendo
numa cidade em 1996, etc.
....
COMUNIDADE OU BIOCENOSE - é o conjunto de populações de
diversas espécies que habita uma mesma região num determinado
período.
Ex.: seres de uma floresta, de um rio, de um lago de um brejo, dos campos, dos
oceanos, etc.
........
ECOSSISTEMA OU SISTEMA ECOLÓGICO - é o conjunto formado pelo meio
ambiente físico ou seja, o BIÓTOPO (formado por fatores abióticos
- sem vida - como: solo, água, ar) mais a comunidade (formada por componentes
bióticos - seres vivos) que com o meio se relaciona. É a unidade
fundamental da Ecologia.
Ecossistema = Biótopo + Biocenose
Relacionam-se
..Ex: uma floresta, a faixa superficial ou profunda do mar, o fundo de uma lagoa,
um aquário, uma poça d'água formada. Em cada exemplo, formam
um ecossistema os seres vivos mais o ambiente dado.
BIOSFERA - é o conjunto de todos os ecossistemas, ou ainda, é
toda a área habitada por vida na Terra.
* A biosfera é dividida em biociclos . Estes são ambientes menores
dentro da biosfera. Há três biociclos:
1. Talassociclo - biociclo marinho.
2. Epinociclo - biociclo terrestre.
3. Limnociclo - biociclo da água doce.
Costuma-se dividir os biociclos em Biócoros. Exp.
O Biociclo terrestre se divide em quatro biócoros: floresta, savana,
campo e deserto. Por sua vez, os biócoros são divididos em zonas
diferentes denominadas Biomas. Se tomarmos como exemplo o bioma florestal teremos
diferentes tipos de floresta: F. Tropical, F. Temperada, etc. Cada tipo desses
representantes é um bioma.
Nos Talassociclos vale ressaltar que nele distinguem-se três componentes
bióticos: plâncton, bênton e nécton. O plâncton
é constituido por seres microscópicos que não possuem movimentos
próprios, sendo por isso arrastados pela correntezas. O plâncton
vegetal é denominado fitoplâncton e se constitui de algas. O animal
é denominado zooplâncton e se compõe de protozoários
e microcrustáceos principalmente. O plâncton serve como alimento
para seres que vivem no meio marinho . O bénton é constituído
por seres que vivem no fundo do mar, e o nécton, por seres que possuem
movimentos próprios, como peixes, mamíferos marinhos, tartarugas
etc.
A BIOSFERA compreende desde as profundezas subaquáticas (+ ou - 10 Km)
passando pela superfície terrestre até + ou - 8 Km de altura na
atmosfera.
CONCEITOS IMPORTANTES:
HABITAT - é o lugar específico onde uma espécie pode
ser encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro do ecossistema.
Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser
encontrado nas savanas africanas, etc.
NICHO ECOLÓGICO - é o papel que o organismo desempenha no ecossistema,
isto é, a "PROFISSÃO" do organismo no ecossistema. 0
nicho informa às custas de que se alimenta, a quem serve de alimento,
como se reproduz, etc.
Exemplo: a fêmea do Anopheles (transmite malária) é um inseto
hematófago ( se alimenta de sangue), o leão atua como predador
devorando grandes herbívoros, como zebras e antílopes.
ECÓTONO - é a região de transição entre duas
comunidades ou entre dois ecossistemas.
Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande
número de espécies e, por conseguinte, grande número de
nichos ecológicos.
No ecótono vivem espécies das comunidades limítrofes, além
de espécies peculiares da região.
A biosfera é a parte da Terra na qual existem organismos vivos. Ela
é uma fina película na superfície do planeta, irregular
em espessura e em densidade. A atmosfera terrestre é um manto de gás
e de pó, mantido perto da superfície pela gravidade. A atmosfera
filtra os danosos raios ultravioleta do Sol e impede a perda de calor da superfície
da Terra. A biosfera é afetada pela posição e pelos movimentos
da Terra em relação ao Sol e pelos movimentos do ar e da água.
Essas condições causam grandes diferenças de temperatura
e pluviosidade de lugar para lugar e de estação para estação.
Tais disparidades se refletem em diferenças nos tipos de vida animal
e vegetal.
As grandes formações de seres vivos em terra são chamadas
biomas. O bioma terrestre mais rico é a floresta úmida tropical,
em que o crescimento não é limitado por falta d'água ou
por temperaturas extremas. Na floresta tropical, as árvores são
sempre verdes e de folhas largas, caracteristicamente cobertas por trepadeiras
e epífitas. Não há quase acúmulo de material em
decomposição, ou húmus. Os solos tropicais são freqüentemente
argilas vermelhas (chamadas lateritas) que sofrem erosão ou se solidificam
quando desmatados.
A floresta decídúa temperada é um bioma importante da Euràsia
e do leste da América Setentrional, nas partes em que o inverno é
bem frio e o verão bem quente. Na floresta decídua, as árvores
perdem as folhas no outono, o que reduz a perda d'água durante os meses
de inverno, tempo em que a água fica imobilizada como gelo.
Ao norte da floresta decidúa está a taiga, floresta subártica
de coníferas, de larga ocorrência. As árvores dessa floresta,
as coníferas, têm diversas adaptações especiais para
a conservação de água e proteção contra frio
extremo. Outras florestas sempre verdes, de folhas aciculares, encontram-se
ao longo da costa do Pacifico, no sudeste dos Estados Unidos e também
no sudeste da Ásia.
Entre a taiga e a região polar norte está a tundra, na qual há
poucas árvores, e dominam as plantas perenes baixas.
As pradarias ficam entre as florestas decíduas e os desertos e têm
pluviosidade intermediária entre as destas formações. O
crescimento das árvores é impedido não somente pela falta
de chuva, mas também pelos animais pastadores (que comem as plantas novas)
e pelos incêndios recorrentes. As savanas são pradarias tropicais
intermediárias entre as florestas úmidas tropicais e os desertos.
As florestas decíduas tropicais ocorrem onde as chuvas são estritamente
ligadas às estações.
O chaparral, um bioma caracterizado por arbustos, encontrado no sul da Califómia
e no Mediterrâneo, tem verões secos, mas abundante chuva de inverno.
As regiões desérticas apresentam pluviosidade muito baixa e temperaturas
altas durante o dia. A vegetação principal é constituída
de plantas anuais, com estações de crescimento extremamente curtas;
os cactos e outras plantas perenes do deserto são altamente adaptadas
para conservar água.
Os biomas de água doce incluem lagos e lagoas (que são água
parada) e rios e correntezas (que são água em movimento).
Os lagos dividem-se em três zonas ecológicas: a zona litorânea,
ao longo da margem, caracterizada por vegetação com raízes;
a zona límnica, de água aberta, que se estende até onde
a luz penetra; e a zona profunda. A zona litorânea contém rica
variedade de vida vegetal e animal, representada por caramujos, muitos insetos
e outros invertebrados pequenos. Os organismos fotossintetizantes da zona límnica
são principalmente fitoplâncton; os peixes maiores encontram-se
sobretudo nessa zona. Não há plantas na zona profunda; os organismos
principais são decompositores, inclusive bactérias e fungos. Os
lagos das zona; temperaúas ficam, durante o verão e o inverno
caracteristicamente estratificados em camadas de temperatura; diferentes e suas
águas se misturam de novo na primavera e no outono, redistribuindo oxigênio
e nutrientes. A lagoa é um corpo de água relativamente rasa, tal
que pela maior parte de seu fundo podem crescer planta; com raízes.
A vida nos rios e correntezas é determinada em grande parte pela rapidez
da corrente. Em água de movimento rápido, o; organismos vivos
são encontrados principalmente nas cascatas, presas às rochas
e ajustados em reentrância;.
Os mares abertos têm duas divisões distinta, de vida: a pelágica
(planctônica) e a bentônica (de fundo). A vegetação
fotossintetizante do mar aberto é quase inteiramente plâncton -
algas unicelulares flutuantes. O plâncton vegetal (fitoplâncton),
misturado com plâncton animal (zooplâncton), fornece o alimento
básico para peixes e animais de águas profundas e também
para a vida esparsa, mas diversificada, de animais, fungos e bactérias
do fundo, propriamente dito, dos oceanos. O padrões, de circulação
aérea, juntamente com a rotação da Terra, produzem as grandes
correntes oceânicas. Essas correntes modificam a temperatura das águas
litorâneas e dos continentes.
A zona mais rica de vida oceânica ê o recife de coral, constituído
de corpos e de esqueletos de celenterados, aos quais se unem algas simbióticas.
Os litorais incluem as costas rochosas, as praias arenosas, as praias lamacentas
e os estuários, cada qual com sua variedade característica de
vida. Os alagados dos estuários são um local de criação
para muitas formas imaturas de vida marinha.
ECOSSISTEMA
Ecossistema, ou sistema ecológico, é uma unidade de organização
biológica constituída por todos os organismos de uma certa área
e pelo ambiente em que esses organismos vivem.
Caracteriza-se por interações entre os componentes vivos (bióticos)
e os não vivos (abióticos). Essas interações resultam
num fluxo de energia do Sol, através dos autótrofos, para os heterótrofos,
e numa ciclagem de minerais e de outros materiais inorgânicos.
Dentro de um ecossistema existem níveis tróficos (de tomada de
alimento). Todos os ecossistemas possuem pelo menos dois níveis tróficos:
os autótrofos, que são plantas ou algas fotossintetizantes, e
os herbívoros, que geralmente são animais. Os autótrofos,
produtores primários do ecossistema, convertem uma pequena proporção
(acima de 1 por cento) da energia do Sol recebida em energia química.
Os herbívoros, que comem os autótrofos, são os consumidores
primários. Um carnívoro que come um herbívoro é
um consumidor secundário, e assim por diante. Cerca de 10 por cento da
energia transferida a cada nível trófico são armazenados
nos tecidos corporais. Raramente há mais do que cinco elos em uma cadeia
alimentar.
Os movimentos de água, carbono, nitrogênio e minerais através
dos ecossistemas são chamados ciclos biogeoquímicos. Neles, materiais
inorgânicos do ar, da água ou do solo são tomados pelos
produtores primários, passados para consumidores, e finalmente transferidos
para decompositores, representados principalmente por bactérias e fungos.
Os decompositores quebram material orgânico morto e o devolvem ao solo
ou à água numa forma novamente utilizável pelos produtores
primários. A presença, retenção e reciclagem dos
minerais são influenciadas por algumas características do solo.
Essas características incluem a rocha que originou o solo, a presença
de húmus na superfície do solo, a composição deste
e seu pH. Íons com cargas positivas são retidos no solo por partículas
de argila negativamente carregadas. Os solos e a vida vegetal exercem influência
mútua. As plantas aumentam a disponibilidade de minerais no solo e afetam
sua textura; essas modificações, por sua vez, melhoram a capacidade
do solo para sustentar vida vegetal, o que leva a novo aumento no conteúdo
de húmus.
CICLO DO CARBONO
A ciclagem do nitrogênio a partir do solo, através dos corpos das
plantas e dos animais e de volta ao solo é chamada ciclo do nitrogênio,
implica várias fases. O nitrogênio chega ao solo na forma de material
orgânico de origem animal ou vegetal. Esse material é decomposto
pelos organismos do solo. A amonificação, que consiste na quebra
de moléculas nitrogenadas a amónia (NH3) ou a amónio (
NH4+), é realizada por certas bactérias e fungos do solo. A nitrificação
é a oxidação da amónia ou do amónio a nitritos
e nitratos; essas fases são realizadas por dois tipos diferentes de bactérias.
O nitrogênio é absorvido pelas plantas quase exclusivamente na
forma de nitrato. Dentro da planta os nitratos são reduzidos a amónio
por meio de um grupo carbonado. As substâncias orgânicas nitrogenadas
são, finalmente, devolvidas ao Solo, por morte e decomposição,
o que completa o ciclo do nitrogênio.
O solo perde nitrogênio pelas colheitas, pela erosão, pelo fogo,
por lavagem e por desnitrificação. A quantidade de nitrogênio
do solo é aumentada pela sua fixação, que consiste na incorporação
de nitrogênio provindo do ar em compostos orgânicos. A fixação
biológica do nitrogênio é realizada inteiramente por microrganismos,
inclusive algas azuis, ou por uma associação simbiótica
de bactérias (Rhizobium) com plantas leguminosas.
CICLO DO NITROGÊNIO
Se um dos nutrientes inorgânicos necessários ao organismo deixa
de ocorrer, cessa o crescimento e a reprodução. Além disso,
qualquer dessas substâncias, se presente em quantidades excessivas, pode
ser inibidora ou tóxica. Cada organismo tem um âmbito de tolerância
em que pode crescer. Esse âmbito difere para elementos nutricionais diferentes
e também para outros fatores ambientais. O elemento que determina se
um certo organismo pode crescer em certa área é chamado fator
limitante.
A sucessão ecológica é uma seqüência ordenada
de modificações no tipo de vegetação e de outros
organismos de uma determinada região. A sucessão primária
ocorre em áreas previamente não ocupadas por organismos vivos,
enquanto a sucessão secundária ocorre em áreas perturbadas,
das quais a vegetação foi removida. Os dois tipos de sucessão
resultam de modificações produzidas pelos próprios organismos
vivos e culminam no estabelecimento de uma comunidade clímax, que é
a comunidade característica para aquela região.O amadurecimento
dos ecossistemas é acompanhado por aumento em biomassa e em número
de espécies. O sistema maturo caracteriza-se por maior estabilidade em
comparação com o sistema imaturo.
COMUNIDADES E POPULAÇÕES
População é um grupo de organismos da mesma espécie
ocupantes de uma determinada área em um determinado tempo. Uma comunidade
consiste no conjunto de todas as populações de uma certa área.
A posição, ou função, de uma população
dentro de uma comunidade é chamada seu nicho ecológico. A hipótese
da exclusão competitiva prevê que somente uma espécie possa
ocupar o mesmo nicho ecológico em um dado momento e que, quando duas
espécies competem pelo mesmo nicho, uma é eliminada.
O tamanho de qualquer população é determinado pelas taxas
de natalidade e de mortalidade. A taxa de natalidade teórica de uma população
– seu potencial reprodutivo - é exponencial (isto é, 2,
4., 8, 16, 32); quanto maior for o número de indivíduos de uma
população, tanto mais rapidamente ela crescerá. A taxa
de crescimento de uma população que se expande pode geralmente
ser tabulada por uma curva sigmóide, que começa lentamente, aumenta
de modo exponencial durante um certo tempo, e depois se nivela, á medida
que a população atinge os limites de algum recurso disponível,
como alimento, espaço, ou, no caso de organismos aquáticos, oxigênio.
Na maioria das comunidades, a taxa de mortalidade de uma espécie é
aproximadamente igual à taxa de natalidade, e a população
permanece relativamente estável de uma geração para a seguinte.
Fatores bióticos e abióticos desempenham um papel na regulação
natural da abundância dos organismos. Esses fatores podem ser independentes
de densidade (temperatura ou duração do dia) ou dependentes de
densidade (fonte de alimento ou predação).
Os tipos e a abundância dos organismos em uma comunidade dependem não
somente dos fatores abióticos, como os descritos no capítulo anterior,
mas também de fatores bióticos, das interações entre
as várias populações.
Entre os tipos de interação está a competição,
que pode resultar na eliminação de uma espécie (caso das
angiospermas do gênero Lemna) ou sua conformidade a um quadro não
competitivo (cracas e icterídeos). As plantas- competem ás vezes
uma com a outra produzindo substâncias tóxicas que limitam o crescimento
de espécies próximas; esse fenômeno é chamado alelopatia.
A simbiose é a associação estreita entre organismos de
espécie> diferentes. A associação pode ser benéfica
a ambos os organismos (mutualismo), benéfica a um e inócua ao
outro (comensalismo), ou benéfica a um e prejudicial ao outro (parasitismo).
Em alguns casos de simbiose, como no dos líquens e das formigas cultivadoras
de fungos, as formas associadas não podem viver separadas.
A maioria das doenças nos organismos é causada por parasitas.
A maior parte dos parasitas não mata o hospedeiro e quase nunca extermina
populações inteiras. Os parasitas tendem a adaptar-se tão
completamente aos seus hospedeiros que passam a depender completamente desses.
Os níveis tróficos de um ecossistema estão ligados por
associações predador-presa. Essas associações exercem
papel regulador no tamanho das populações e profundos efeitos
evolutivos nas diversas espécies implicadas.
As plantas e os animais desenvolveram uma variedade de processos de defesa contra
a predação. Esses tipos de defesa incluem a "armadura"
e outras formas de proteção física, como as observada;
nos cactos, tatus, tartarugas e numerosos organismos, e armas químicas,
tais como venenos de plantas e secreções aversivas de insetos.
Muitos organismos se camuflam.
Alguns insetos vieram a assemelhar-se a organismos de outra espécie,
seja para exibir um dispositivo protetor eficaz que tenham em comum com essa
outra espécie (mimetismo mülleriano), seja para "dar a impressão"
de possuírem esse dispositivo embora na verdade não o possuam
(mimetismo batesiano).
Todas essas associações contribuem para determinar o caráter
da comunidade e dos organismos que nela vivem.