ECO

LOG

IA G

ERA

L

Universidade Federal de Campina Grande – UFCG

Disciplina: Ciências do Ambiente

Professora: Márcia

Estagiária - Docente: Nara Wanderley

Ecologia

O que é Ecologia?

Algumas definições:

1. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente (Haeckel, 1866).

2. Ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando que a humanidade é uma parte dela (Odum, 1972). 3. Ciência que estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vivem, bem como as suas recíprocas influências (Atlas do Meio Ambiente do Brasil, 1994).

O que é Meio Ambiente?

CARACTERÍSTICAS - MEIO AMBIENTE

Heterogêneo

O meio ambiente evolui.

O meio ambiente é seletivo.

ANTES DA SELEÇÃO APÓS A SELEÇÃO

NÍVEL DE RESISTÊNCIA

POPULAÇÃO FINAL

SELEÇÃO NATURAL

HABITAT E NICHO ECOLÓGICO

HABITAT área física/geográfica (endereço) onde se encontra o ser vivo. É o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas. No habitat, as condições ambientais atingem o ponto ótimo para o desenvolvimento de uma determinada espécie.

NICHO ECOLÓGICO conjunto de atividades desenvolvidas (profissão) pelos seres vivos para a satisfação das suas necessidades básicas.

Potencial biótico é a capacidade que possuem os organismos de reproduzir-se sob condições ótimas.

Resistência ambiental compreende todos os fatores que se opõem ao desenvolvimento do potencial biótico.

POTENCIAL BIÓTICO X RESISTÊNCIA AMBIENTAL

BIO

SFER

A

PLA

NET

A T

ERR

A

Universidade Federal de Campina Grande – UFCG

Disciplina: Ciências do Ambiente

Professora: Márcia

Estagiária - Docente: Nara Wanderley

BIOSFERA/ ECOSFERA

Estrutura complexa e uma composição continuamente variável.

Interações entre os seres vivos.

Agrupamento de todos os elementos naturais.

Região do planeta que contém o conjunto dos seres vivos na qual a vida é permanentemente possível.

Quais seriam essas esferas?

A Terra é constituída de camadas esféricas interligadas que contém ar, água, solo, minerais e vida

Sistemas de suporte da vida na Terra

BIOSFERA: COMPOSIÇÃO

ATMOSFERA

BIOSFERA/ECOSFERA

HIDROSFERA LITOSFERA

Litosfera, Hidrosfera, Atmosfera

• É formada pela água da Terra

• Envolve ¾ da superfície do planeta

• Encontra-se nas formas:

Água Líquida – na superfície (rios, mares e lagos) e no subsolo do planeta (aquíferos)

Gelo – neve, icebergs e o gelo encontrado nas camadas de solo

Vapor de água – na atmosfera

HIDROSFERA

LITOSFERA

• Consiste na crosta, nos mantos e no núcleo da Terra

• Possui condições climáticas variáveis

• A biodiversidade é enorme

• Abrange ¼ da superfície do planeta

Camada gasosa que envolve o planeta

ATMOSFERA

CAMADAS DA ATMOSFERA

BIOSFERA

Atmosfera Hidrosfera

Litosfera

Todas as partes da Biosfera estão interligadas

+ Organismos

CONDIÇÕES ESSENCIAIS À VIDA

• Presença de Água

Fonte de energia

Elementos químicos

Gravidade

• Ausência de Variações climáticas bruscas

Radiações ionizantes

O que acontece com a energia solar que chega à Terra?

ENTRADA DE ENERGIA = SAÍDA DE ENERGIA

A ENERGIA SOLAR

A FONTE DE ENERGIA PARA A BIOSFERA É O SOL.

A ENERGIA

• Radiação Ultravioleta (Ionizante)

• Radiação Visível (Luz)

• Radiação Infravermelha (Calor)

A Energia é o trabalho necessário para mover matéria e o calor que flui de corpos mais quentes para outros mais frios.

O QUE SUSTENTA A VIDA NA TERRA?

Biosfera

Ciclo do

carbono

Ciclo do

fósforo Ciclo do

nitrogênio Ciclo da

água Ciclo do

oxigênio

Calor do ambiente

Calor Calor Calor

LEIS DA ENERGIA

Primeira lei: “a energia do universo é constante”

Segunda lei: “a entropia no universo tende ao máximo”

APROVEITAMENTO DE ENERGIA

Energia Solar (Irradiada à Terra como luz solar)

Energia Luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (Fotossíntese)

Energia Química que se emprega para produzir trabalho nas células (Respiração)

Energia Degradada (Irradiada para o espaço na forma de calor)

Renováveis

Água, ar, energia solar, energia eólica,

vento, madeira, plantas produtoras de fibras.

Não-renováveis

Minerais não-energéticos (Fósforo, Cálcio)

Minerais energéticos (Combustíveis fósseis, Urânio)

RECURSOS NATURAIS

Dividem-se em dois grandes grupos.

RECURSOS NATURAIS

Quando aplicados ao meio humano, os recursos naturais serão renováveis ou não dependendo de sua exploração e/ou capacidade de renovação.

Assim, determinado recurso considerado

renovável poderá tornar-se não

renovável.

Universidade Federal de Campina Grande – UFCG

Disciplina: Ciências do Ambiente

Professora: Márcia

Estagiária - Docente: Nara Wanderley

• Composição química mais complexa (areia e

bactéria)

• Organização celular

• Capacidade de nutrição

• Reação a estímulos do ambiente (ex: tropismo)

• Homeostase

• Crescimento e reprodução

• Capacidade de modificar-se ao longo do

tempo, através do processo de evolução,

desenvolvendo adaptações adequadas à

sobrevivência

A biosfera e a vida mantêm-se de forma permanente quando os seres vivos satisfazem suas

necessidades básicas

NUTRIÇÃO PROTEÇÃO REPRODUÇÃO

Os seres vivos obtêm energia a partir dos alimentos

orgânicos, principalmente açúcares.

VIDA ENERGIA REALIZAR FUNÇÕES

Estes seres usam substâncias minerais, como o gás carbônico, água e sais minerais que estão disponíveis no ambiente para construírem todas as moléculas orgânicas do seu corpo (não

dependem de outro ser vivo para sua sobrevivência).

Síntese de alimento a partir de substâncias inorgânicas e de uma fonte de energia

FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE

• Os animais, os protozoários, os fungos e a maioria

das bactérias não são capazes de realizar

fotossíntese.

Como conseguem

alimento????

Desenvolvimento de substâncias urticantes.

Nos Vegetais

Crescimento de espinhos

Perda de folhas

• Mecanismo utilizado pelos seres

vivos para se protegerem dos

seus inimigos e das intempéries.

Fuga

Nos Animais

Construção de abrigos

aparência transitória e a camuflagem

Processo biológico que permite aos seres vivos a perpetuação da espécie;

A reprodução, diferentemente das demais características dos seres vivos, é indispensável para a conservação da espécie;

Uma das características que melhor distingue os seres vivos da matéria bruta é sua capacidade de se reproduzir.

É a forma mais simples de reprodução, envolvendo apenas um indivíduo;

Não há mistura de genes;

Individuas formados serão clones;

Esponjas

Vegetais

Bactérias

Ocorre mistura de genes entre indivíduos de uma mesma espécie;

Variabilidade genética;

Todos os seres vivos retiram do ambiente a energia e as substâncias necessárias ao seu metabolismo;

Síntese ou composição do alimento:

Fotossíntese;

Quimiossíntese.

Degradação ou decomposição do alimento:

Respiração Aeróbia;

Respiração Anaeróbia;

Fermentação

• Fotossíntese energia utilizada para a síntese do alimento;

provém da luz.

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 LUZ

Comp. Inorgânico + O2 Comp. Inorg. Oxidado

CO2 + H2O Alimento

Energia Química

Um processo autotrófico que não depende da

clorofila ou da luz solar, mas sintetiza alimento

através da oxidação de compostos inorgânicos.

• Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre na ausência de energia solar.

Ferrobactérias Nitrobactérias

• Respiração aeróbia receptor final dos hidrogênios é o oxigênio.

Alimento + O2 CO2 + H2O + Energia

• Respiração anaeróbia receptor final dos hidrogênios é uma

substância diferente do oxigênio.

Alimento + KNO3 CO2 + H2O + N2 + KOH + Energia

• Fermentação receptor dos hidrogênios é uma substância

orgânica subproduto da reação em questão.

Alimento C2H5OH + CO2 + Energia

FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

• Produtos Finais – etanol e CO2

• Realizada por leveduras.

FERMENTAÇÃO LÁTICA

• Realizada por lactobacilos

(bactérias

presentes no leite)

• Empregada na preparação de

iogurtes e queijos.

FERMENTAÇÃO

LÁTICA NO

HOMEM??

BIOSSÍNTESE BIODEGRADAÇÃO

• É o resultado da interação entre os processos de

biossíntese e biodegração da matéria:

(Biossíntese x Biodegradação = Reciclagem)

– Garantia do equilíbrio de materiais;

– Condição fundamental para a continuidade da

vida.

FATORES ECOLÓGICOS

Fatores Ecológicos

Fatores biológicos (bióticos)

Fatores físicos

(abióticos)

Fatores Ecológicos

Fatores Ecológicos

Resistência Ambiental

Fatores Ecológicos

Fatores ecológicos bióticos: relações entre os seres vivos;

Fatores ecológicos abióticos: condições físicas do ambiente;

Transporte

Proteção

Reprodução Alimentação

Associação

entre seres

vivos.

Fatores bióticos

Relações Ecológicas

• Indivíduos da mesma espécie. Intra-específica

• Indivíduos de espécies diferentes. Inter-específica

• Nenhum organismo prejudicado. harmônica

• Pelo menos um sai prejudicado. desarmônica

Quais seriam essas relações?

Canibalismo, Competição, Predatismo, Forésia, Mutualismo, Parasitismo, Inquilinismo, Comensalismo, Colônia, Sociedade, Amensalismo.

Relações Harmônicas

• Intra-específica:

Organismos de mesma espécie que se mantêm anatomicamente

unidos entre si formando um conjunto funcional.

Colônias

Curiosidades!!!

A caravela não é um animal isolado. É uma colônia de vários pólipos transparentes que, como um todo, ficam flutuando sobre a água do mar. Na colônia, grupos diferentes de pólipos desempenham funções diferentes. Uns são responsáveis pela digestão dos alimentos, outros pela reprodução, outros pela proteção de toda a colônia, e assim por diante.

Relações Harmônicas

Associação de indivíduos que não estão unidos, mas formam

uma organização social

Sociedade

• Intra-específica:

Relações Harmônicas

Transporte de um ser vivo, seus ovos ou sementes

por outro.

Forésia

• Inter-específica:

Relações Harmônicas

Associação íntimas com benefícios mútuos. É necessária à

sobrevivência das espécies. Mutualismo

• Inter-específica:

Mutualismo

Obrigatório Facultativo

Algumas espécies de formigas vivem dentro dos troncos de árvores,

que lhes fornecem abrigo e alimento em

troca de proteção contra insetos desfolhadores.

Curiosidades!!!

Uma espécie se beneficia enquanto a outra não leva

qualquer vantagem.

Comensalismo

Relações Harmônicas

• Inter-específica:

Uma espécie procura abrigo ou suporte no corpo de

outra espécie.

Inquilinismo

Relações Harmônicas

• Inter-específica:

Relações Desarmônicas

• Intra-específica

Um animal mata e devora o outro da mesma

espécie. Canibalismo

Raro. Ocorre em

superpopulações quando há falta de alimento.

Em algumas espécies é comum a fêmea devorar o

macho após a fecundação.

Recentemente, no Mar de Beaufort, no Alasca, pesquisadores americanos que há 24 anos estudam a região identificaram um caso inédito de canibalismo na espécie: duas fêmeas, um macho jovem e um filhote foram atacados e comidos por um grupo de machos. Estimativas apontam que os ursos-polares podem desaparecer em vinte anos.

Curiosidades!!!

O aquecimento global fez diminuir em 20% a calota polar ártica nas últimas três décadas, reduzindo o território de caça dos ursos-polares. Muitos deles ficaram sem alimento. A mudança radical de seu habitat provocada pelo homem está custando caro aos ursos.

Relações Desarmônicas

Um ser vive às custas de outro absorvendo

alimentos. Parasitismo

Relações Desarmônicas

Um animal ataca e devora outro de espécie

diferente. Predatismo

Curiosidades!!!

Controle Biológico: Predatismo Gambusia: Peixe larvófago utilizado no combate às larvas de

Anopheles (mosquito transmissor da malária). Calosoma: Besouro predador de lagartas desfolhadoras. Feito a partir de estudos, não causam desequilíbrio ambiental.

Relações Desarmônicas

Uma espécie tem seu crescimento e reprodução inibidos por substâncias

secretadas por outra espécie.

Amensalismo

O exemplo mais clássico de amensalismo são os

antibióticos produzidos por fungos que impedem a

proliferação das bactérias. Esses antibióticos são

largamente utilizados pela medicina, no combate às

infecções bacterianas

• Intra e inter-específica

Relações Desarmônicas

Indivíduos de mesma espécie ou espécies diferentes, que concorrem pelos mesmos fatores do ambiente, fatores existentes

em quantidades limitadas.

Competição

Luta pela Fêmea

Intra-específica

Corujas x cobras Disputa por alimento

Inter-específica

Fatores ecológicos Abióticos

Constituem todas as influências que os seres vivos possam receber em um ecossistema, derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico-químicos do meio ambiente.

A = ausência

Fatores ecológicos mais relevantes:

Temperatura

Luz

Água/umidade

Nutrientes

Pressão

Salinidade

Fatores ecológicos Abióticos

Temperatura

• Influência:

– Metabolismo

– Apetite

– Fotossíntese

– Desenvolvimento

– Atividade sexual

– Fecundação

As temperaturas mais favoráveis à vida estão na faixa de 10 a 30°C

Temperatura x Comportamento

É a diminuição da atividade vital de um indivíduo devido ao frio. Ex.: Ursos e morcegos

Hibernação

Temperatura X Comportamento

Flamingo Cegonha-negra

Deslocamentos anuais de aves e outros animais para lugares mais quentes.

Migrações

Temperatura X Adaptações

Permitem aos animais resistir às condições de temperatura:

Adaptações

Regiões frias: Quantidade de Gordura

Tamanho e densidade dos Pêlos

Tamanho das Orelhas e focinhos

Regiões quentes: Menos gordura.

Pêlos menos densos e mais curtos.

Maior superfície corporal em contato com o exterior

Temperatura X Adaptações

A corcovas é onde o camelo guarda as gorduras que lhe dão energia, alimentando-se delas até as corcovas "esvaziarem". Se as corcovas estiverem firmes e grandes, sabemos que o animal não gastou as suas reservas

Curiosidades!!!

Luz

Essencial Produção de alimentos

Pigmentação

Orienta o movimento dos vegetais

Regula Ritmo biológico diários e anuais

Atividades motora dos

animais

Fonte de energia essencial na produção de alimentos (fotossíntese)

Luz: Divisão dos ambientes aquáticos

A luz penetra bem na água, de forma que a

fotossíntese ocorra.

Eufótica

Pouca ou nenhuma penetração da luz.

Afótica

Água

Tem papel fundamental na temperatura corporal, na regulação do clima

Esta presente em todos os processo metabólicos

A água faz parte da composição

da célula

Indispensável a saúde humana e alimentação.

É solvente universal

VIDA

Água: Divisão em grupos

São adaptados a locais com pouca água, áridos. Ex.: Cactos,

mamíferos do deserto

Xerófitos

Vivem na água. Ex.: Vitória-régia, peixes

Hidrófitos

Nutrientes

Necessários para o crescimento e reprodução dos seres vivos.

Constituem, juntamente com

outras características do solo (pH, textura,

umidade), os fatores edáficos.

Principais nutrientes : elementos químicos e sais dissolvidos.

Nutrientes: Divisão em grupos

Necessário em quantidades relativamente pequenas. Ex.: manganês, cobre, zinco, magnésio

Micronutrientes

Entra em grande quantidade na composição dos tecidos vivos. Ex.: carbono, oxigênio, hidrogênio,

nitrogênio

Macronutrientes

Fatores Limitantes

Seres vivos apresentam faixas de tolerância para cada um dos fatores ecológicos.

Quando qualquer fator fica fora dessa faixa limite, tende a limitar a oportunidade de sobrevivência dos organismos .

Fatores limitantes bióticos competição, predatismo e

parasitismo.

Fatores limitantes abióticos temperatura, água, luz e

nutrientes

Através da tecnologia o homem tem ampliado a sua faixa de tolerância, de modo a sobreviver em várias regiões da biosfera.