Nutrição. ECOLOGIA: Níveis tróficos, energia e relações ecológicas

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1 ECOLOGIA: Níveis tróficos, energia e relações ecológicas Prof. Leonardo F. Stahnke Nutrição A principal relação entre as populações de um ecossistema envolve a nutrição. As espécies autotróficas servem de alimento a certas espécies e estas servem de alimento a outras... 1

2 Autótrofos São capazes de produzir as substâncias que lhes servem de alimento. Para isso utilizam energia de uma fonte não-orgânica, geralmente a luz solar. Através da clorofila, presente em suas folhas elas são capazes de captar energia luminosa do sol, utilizando-a para a fabricação de moléculas orgânicas. 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 O principal produto da fotossíntese é a glicose (açúcar), a partir do qual as plantas produzem todos os outros tipos de substâncias orgânicas que formam seu corpo. Além disso, quebrando moléculas orgânicas na respiração celular, as plantas obtém energia para o funcionamento de suas células. Trepadeira Epífita Árvore Parasita Macrófita Erva Arbusto 2

3 Heterótrofos São os que não conseguem fabricar seu próprio alimento e por isso precisam obtê-lo do meio em que vivem através da alimentação. Urubu CADEIA ALIMENTAR PRODUTORES São seres autótrofos, isto é, que produzem o seu próprio alimento a partir de água, sais minerais e gás carbônico, durante a fotossíntese. Ex: Plantas, algas, fitoplâncton. Coruja Serpente Roedor Capim Cogumelo CONSUMIDORES São seres heterótrofos, isto é, que não produzem o seu próprio alimento. Desse modo, devem se alimentar de outros seres vivos para sobreviver. Podem ser classificados em: Primários: consomem os produtores. Ex: Herbívoros. Secundários: consomem os consumidores primários. Ex: Carnívoros. Terciários: consomem os consumidores secundários. Ex: Carnívoros. Quaternários (ou de 4ª Ordem): que comem os consumidores terciários... * Seres Onívoros alimentam-se de produtores e consumidores. DECOMPOSITORES Também são seres heterótrofos, porém se alimentam de organismos mortos, transformando-os em nutrientes que podem ser utilizados pelos produtores. Agem sobre todos os níveis tróficos de uma cadeia alimentar. Ex: Fungos e bactérias. 3

4 Teia Alimentar A Teia Alimentar é o esquema que mostra múltiplas cadeias alimentares entrelaçadas em um ecossistema. Nesse caso um organismo pode ter mais de uma função, ou seja, pode ser predador de várias espécies em níveis tróficos diferentes, assim como ser presa. HÁBITAT E NICHO ECOLÓGICO 4

5 Hábitat e Nicho Ecológico Hábitat: é o local ocupado por uma espécie, onde ela vive, isto é, seu endereço dentro da comunidade. Nicho ecológico: é o conjunto de relações que as espécies mantém com outras espécies e com o ambiente físico-químico, ou seja, o modo de vida de uma espécie dentro do ecossistema (modos alimentares, reprodutivos, período do dia em que está mais ativa, temperatura ideal, comportamento defensivo, territorialismo ou migração). RELAÇÕES ECOLÓGICAS São aquelas que ocorrem entre os seres vivos e o meio ou entre os seres vivos entre si. Elas podem ser: Relações intraespecíficas ocorre dentro da mesma espécie. Relações Interespecíficas ocorre entre espécies diferentes. Relações Harmônicas ou Positivas não geram prejuízo entre os organismos participantes. Relações Desarmônicas ou Negativas onde ocorre o prejuízo de um organismo. 5

6 INTRAESPECÍFICAS: entre organismos da mesma espécie COMPETIÇÃO: Indivíduos competem por água, alimento, abrigo/espaço, parceiro sexual. COLÔNIA: Indivíduos unidos fisicamente. Pode ou não haver divisão de trabalho. Holotípicas ou Holomorfas: organismos são morfo-fisiologicamente iguais. Ex: Corais, Cracas, Bactérias. Heterotípicas ou Heteromorfas: organismos são morfo-fisiologicamente diferentes. Ex: Caravelas. SOCIEDADE: Indivíduos separados fisicamente e cooperando entre si. 6

7 INTERESPECÍFICAS: entre organismos de espécies diferentes COMPETIÇÃO: Indivíduos competem por água, alimento, abrigo/espaço. PREDAÇÃO: Relação em que uma espécie (a do predador) usa outra (a da presa) como fonte de alimento, provocando a sua morte. PARASITISMO: O parasita explora o seu hospedeiro durante o seu ciclo de vida. As lesões provocadas podem levar o hospedeiro à morte. Endoparasitas: vivem dentro do hospedeiro. Ex: Lombrigas e Cão. Ectoparasitas: Vivem fora do hospedeiro. Ex: Carrapato e Gado. INTERESPECÍFICAS: entre organismos de espécies diferentes COMENSALISMO: há benefício para uma das espécies. Para a outra não há benefício nem prejuízo. Ex: Anêmona e Peixe-palhaço, Rêmora e Tubarão. AMENSALISMO: as toxinas liberadas por uma espécie inibem o desenvolvimento de outra, que é chamada de AMENSAL. Ex: Penicilina (fungos) e Bactérias, Maré-vermelha (algas) e Peixes. 7

8 INTERESPECÍFICAS: entre organismos de espécies diferentes MUTUALISMO OBRIGATÓRIO (SIMBIOSE): relação com benefício para ambas as espécies, onde uma não pode sobreviver sem a outra. Ex: Líquens (algas e fungos). MUTUALISMO FACULTATIVO (PROTOCOOPERAÇÃO): ambas as espécies de beneficiam da interação, mas a associação não é obrigatória. Ex: Embaúba e formigas. Exemplos de Protocooperação Zoocoria: dispersão de sementes por animais. Polinização: transferência de pólen por animais para a reprodução de alguns tipos de plantas. 8

9 Competição Intraespecífica Predação Mutualismo Obrigatório Parasitismo Sociedade Herbivoria Comensalismo Sociedade Colônia Parasitismo Inquilinismo Mutualismo Facultativo Competição Interespecífica Parasitismo Mutualismo Facultativo Colônia DENSIDADE POPULACIONAL OU DEMOGRAFIA Densidade Populacional = número de indivíduos (IBGE,2014) área (espaço físico) ,049 km² DP ~ 23,8 hab/km² Natalidade + Imigração > Morte + Emigração POPULAÇÃO EM CRESCIMENTO Natalidade + Imigração < Morte + Emigração POPULAÇÃO EM DECLÍNIO Natalidade + Imigração = Morte + Emigração POPULAÇÃO EM EQUILÍBRIO 9

10 FATORES LIMITANTES COMPETIÇÃO Disputa por algo, como alimento, luz, espaço, água, etc. - A competição pode ser: a) Entre indivíduos da mesma espécie INTRAESPECÍFICA. (água, alimento, abrigo, parceiro sexual) a) Entre indivíduos de espécies diferentes INTERESPECÍFICA. (água, alimento, abrigo) - Ambas geram processos SELETIVOS, que levam a: a) PRESERVAÇÃO os mais aptos ao meio ambiente sobrevivem. b) EXTINÇÃO indivíduos com baixo grau de adaptabilidade. - A competição é FATOR REGULADOR da densidade populacional. PREDATISMO Predador x Presa = fator regulador de espécies. PARASITISMO Parasita x Hospedeiro = diminui a densidade populacional. DIFERENÇAS BÁSICAS ENTRE PARASITISMO E PREDATISMO Quanto Predadores Parasitas Ao porte grandes pequenos A especialização menor maior A taxa reprodutiva menor maior Hosp. X Presa fonte energética f. energ./hábitat Ao efeito matam não matam 10

11 DISPONIBILIDADE DE ALIMENTO/ESPAÇO 1) Restrição de alimento com restrição de espaço MENOR TAXA DE NATALIDADE. 2) Restrição de alimento sem restrição de espaço AUMENTA A EMIGRAÇÃO. 3) Restrição de espaço sem restrição de alimento GERA SUPERPOPULAÇÃO. POTENCIAL BIÓTICO E RESISTÊNCIA AMBIENTAL - Capacidade inata de uma população aumentar o número de componentes em condições ambientais ótimas. - Potencial biótico também é conhecido como potencial reprodutivo. 11

12 FLUXO DE MATÉRIA E ENERGIA A energia é assimilada e dissipada nos diferentes níveis tróficos, enquanto que a matéria é incorporada ao corpo dos seres vivos e decomposta pelos fungos e microrganismos. Produtividade Bruta: representa a taxa global de fotossíntese, incluindo a matéria orgânica usada na respiração durante o período de medição. Produtividade Líquida: é a taxa de armazenamento de matéria orgânica nos tecidos vegetais, desconsiderando a respiração pelas plantas durante o período de medição. Pirâmides Ecológicas Número: Representa a quantidade de indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar proporcionalmente à quantidade necessária para a dieta de cada um desses. Pode ser uma pirâmide invertida. Biomassa: Representa a quantidade de matéria orgânica presente no corpo dos indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar. Energia: Representa a quantidade acumulada por unidade de área ou volume por unidade de tempo. 12

13 Pirâmide de Números Pirâmide de Biomassa 13

14 Pirâmides de Energia SUCESSÃO ECOLÓGICA É o processo de transformação de um ecossistema no decorrer do tempo, tendo um acréscimo (e substituição) de espécies, em uma sequência ordenada e gradual. Tal processo de permanente desenvolvimento, aumenta os nichos ecológicos e produtividade local, até sua estabilização (homeostase) na comunidade clímax. Espécies Pioneiras (Ecese) Espécies Secundárias (Intermediárias) Espécies Tardias (Clímax) 14

15 Sucessão Ecológica Primária Quando a sucessão ocorre a partir de uma área nova, totalmente desabitada. Os líquens agem quimicamente sobre a rocha, desagregando seus minerais e o incrementando com matéria orgânica que, junto com a água e o ar, formam o solo. Pequenos musgos e herbáceas começam a colonizar esse solo, aumentando a retenção de umidade e de matéria orgânica (pelas folhas que caem). As raízes formam galerias no solo, propiciando a maior entrada de ar e água, além de também favorecer a degradação das rochas. Arbustos e árvores jovens começam a se estabelecer no local, reduzindo a insolação e aumentando a umidade. Árvores maiores se estabelecem e, com elas, trepadeiras e epífitas. Durante todo o processo, a biodiversidade animal também se adapta e aumenta. Sucessão Ecológica Secundária Quando a sucessão ocorre a partir de uma área já existente, mas que sofreu algum tipo de degradação (desmatamento, queimadas, agricultura, etc). 15

16 Sucessão Ecológica Secundária OUTROS CONCEITOS ECOLÓGICOS Biodiversidade: é a variedade de espécies da Terra ou de uma região. Biopirataria: é a exploração, manipulação, exportação ou comercialização internacional de espécies. Espécies nativas: são as espécies de ocorrência natural de um local. Ex: Araucária e a gralha-azul são espécies nativas do Brasil. Espécies exóticas: são as espécies de um ecossistema que são introduzidas em outro, diferente de seu local de origem. Ex: Pinus e rã-touro são espécies nativas da América do Norte, mas que foram introduzidas no Brasil. Espécies endêmicas: são as espécies que ocorrem em apenas um ecossistema restrito. Ex: Mico-leão-dourado na Mata Atlântica. Espécies cosmopolitas: são as espécies que ocorrem em vários ecossistemas do planeta. Ex: Rato e pardal. Espécies ameaçadas: são as espécies que correm o risco de desaparecer completamente, e para sempre, do planeta. Ex: Panda. Espécies abundantes: são espécies com muitos indivíduos no mundo. Ex: Garça. Espécies silvestres: são espécies que vivem em liberdade na natureza. Ex: Leão e serpente. Espécies domesticadas: são espécies que se tornaram dóceis por influência humana. Ex: Cão e gado. 16