ECOLOGIA IBB-057. Objetivos da Disciplina ECOLOGIA IBB-057 ECOLOGIA IBB-057 ECOLOGIA IBB-057 ECOLOGIA IBB-057. Atividades e Avaliação

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1 Prof. Dra. Cintia Cornelius Laboratório de Ecologia - Dep. Biologia - ICB - UFAM Ecologia de Populacões e Biologia da Conservação de Aves ccornelius.ufam@gmail.com Sala: Projeto Sauim - Segundo andar Atendimento de Alunos: Terça - Quinta 14:30-15:30 Objetivos da Disciplina Compreensão dos principais conceitos da ecologia e o entendimento dos processos ecológicos associados aos diferente níveis de organização desde organismo até ecossistema e a biosfera. Ao mesmo tempo, tornar o aluno consciente de que os processos ecológicos devem ser entendidos em um contexto evolutivo. Estimular o pensamento crítico dos estudantes sobre a construção do conhecimento científico e propiciar ferramentas para o ensino da ecologia no ensino fundamental Conteúdo Programático I Unidade O ambiente e os organismos Agosto: Que é a ecologia? A hierarquia dos sistemas ecológicos e o conceito de escala. A história da ecologia e a evolução do pensamento ecológico. Historia da terra e da vida em um contexto biogeográfico. Setembro: O ambiente fisco e sua variação. Seleção natural, adaptação e ajustamento ecológico dos organismos. Historias de vida e demandas conflitantes, sistemas de acasalamento e seleção sexual. Conteúdo Programático II Unidade As Populações e as Comunidades Biológicas Outubro: O que são as populações? Crescimento e regulação do tamanho populacional. Conceito de estrutura das populações. Como variam as populações no tempo e no espaço. Interações entre populações de diferentes espécies incluindo competição, predação, herbivoria, e mutualismo. Novembro: Que é uma comunidade biológica? Estrutura, composição e desenvolvimento das comunidades. Conceitos gerais sobre biodiversidade. Os Ecossistemas e o fluxo de energia e ciclos de nutrientes em sistemas terrestres e aquáticos III Unidade Conservação e aplicação da teoria ecológica Dezembro: Conceitos gerais de conservação da biodiversidade, extinção e a relação homem-ambiente. O conceito de pegada ecológica. Atividades e Avaliação Aulas teóricas e discussão de artigos científicos Atividades práticas em grupo para o ensino da ecologia Atividades e Avaliação Avaliação das atividades praticas e de pesquisa Duas avaliações teóricas durante o período letivo e uma prova teórica final Primeira Prova: 6 de outubro Segunda Prova: 10 de novembro Prova Final: 13 de dezembro (obrigatória para todos os alunos)** **A participação na discussão de artigos e durante as aulas será considerada na nota da prova final podendo ganhar até um ponto na prova final.

2 Bibliografia Básica ECOLOGIA DE POPULAÇÕES IBB-250 AULA 1 e 2 II. Que é ecologia? Ecologia e suas diversas subdisciplinas Conceitos de hierarquia ecológica e escala Que estudam os ecólogos? II. História da Ecologia Origem da ecologia Primeiros ecólogos Consolidação da ecologia Economia da Natureza (2003 e 2010) R. E. Ricklefs Terceira, Quinta ou Sexta Edição Guia Metodológica Para o Ensino da Ecologia no Quintal da Escola (2002) Arango, Chaves & Feisinger Que é Ecología? Que é e como estudamos Ecologia? Ecologia Estudo do ambiente natural e da relação dos organismos entre si e com seus arredores A Ecologia contem disciplinas determinadas pelos diferentes níveis de organização que estudam A ecologia e suas diversas disciplinas constituem uma ciência Ecologia! Ecologismo Ciência: sistema de Teorías, Hipótesis e Leis que servem para explicar observações presentes e predizer eventos futuros McIntosh 1982 Que estudamos em Ecologia? Que é Ecologia de Populações? Cada sistema ecológico está associado a diferentes tipos de processos Processo: Conjunto de fases sucessivas de um fenômeno natural ou de uma operação artificial Cada sistema ecológico está associado a diferentes tipos de processos Biosfera Processos globais Ecossistema Fluxo de energia e ciclo de nutrientes Comunidade Interações entre as populações População Dinâmica de populações Organismo Reprodução e sobrevivência

3 Processos Ecológicos e Escala Que estudam os Ecológos? Alguns exemplos... Nível Indivíduo Qualidade do Território Sucesso reprodutivo Nível Populacional taxa de crescimento (r) movimento entre populações Nível de Comunidade Competidores Predadores Distribuição e abundância de organismos O movimento de organismos entre populações O fluxo de matéria e energia através das comunidades bióticas O desenvolvimento sucessivo das comunidades Relação entre o ambiente e a distribuição da biodiversidade Os ecólogos estudam o mundo natural através da Observação e da Experimentação Exemplo de uma pesquisa em ecologia: Aves em Florestas Fragmentadas Pesquisadores: Cintia Cornelius (UFAM), Marcelo Awade, Carlos Candia-Gallardo & Jean Paul Metzger (USP) 1. Observação e descrição de um padrão e elaboração de uma pergunta II. Desenvolvimento de hipótesis ou explicações III. Teste destas hipóteses, frequentemente com experimentos -> Previsões Movimento é um processo ecológico chave em paisagens fragmentadas Qual é a capacidade de movimentação de um ave de floresta em uma paisagem fragmentada? Historia Natural Matemáticas Muito problemas práticos envolvem ecologia - pragas / controle de pragas - controle biológico - exploração de recursos (e.g. pesca) O que limita as populações? História da Ecologia Historia Natural 1700 até inícios de 1800: Descrição dos fenômenos que ocorrem na natureza Historia natural é a descrição de qualquer produto natural da terra, água ou ar tais como as bestas, aves, peixes, metais, minerais, fóssil junto com aqueles fenômenos que também aparecem no mundo material como meteoros. Lexicon Technicum - John Harris 1704

4 História Natural A história natural se remonta a época dos Gregos Historia Plantarum tratado sobre plantas escrito por Theophrastus (discípulo de Aristóteles) nos anos AC. Edição de 1644 História Natural Grandes naturalistas do século XVIII e XIX Carl Linnaeus ( ) Botânico e Zoólogo da Suécia - Species Plantarum e Sistema Naturae ( ) - Estabeleceu a base para o sistema binomial de nomenclatura moderno - Sistema científico de classificação hierárquica: Reinos - Classes - Ordem - Gêneros - Espécies (com base em caracteres morfológicos compartilhados) História Natural Viagens dos naturalistas ( ) Alexander von Humboldt ( ) Naturalista e explorador alemão Geografia Botânica - primeiro olhar desde o ponto de vista da ciência moderna - gradientes de distribuição de espécies latitudinais e altitudinais - primeiro em formalizar o estudo da relação entre ambiente e os organismos Equilíbrio da natureza era a visão predominante desde a época dos Gregos Viagem do Beagle ( ) - conceito de extinção inexistente - os indivíduos atuam pelo bem da espécie - as interações entre as espécies mantêm o equilibro e harmonia para a persistência de cada espécie - origem das espécies de plantas e animais não era questionado Como e porque mudou essa visão por volta de 1850?

5 Teoria da Seleção Natural Viagem do Beagle ( ) FitzRoy - Capitão Charles Darwin - investigações geológicas e coleções de história natural Charles Darwin ( ) Indivíduos competem por recursos Muitas espécies foram extintas no curso da história da terra Os indivíduos lutam por passar seus gens a gerações futuras Primeira edição 1859 A raiz do pensamento ecológico pode ser atribuído a Darwin - com foco na competição e forças seletivas - não utilizou a palavra ecologia nas suas primeiras publicações O uso do termo Ecologia é atribuído a Ernst Haeckel (1866) Naturalista alemão( ) Descreveu muitas espécies, descreveu a relação entre as espécies, e definiu vários termos em biologia (ecologia, phylum, filogenia) Pioneiros na fundação da ecologia como uma ciência - Eugene Warming Plantesamfund - Ecologia de plantas F.A. Forel Le Léman - Limnologia Karl Mobius Die Fauna der Kieler Bucht - Zoologia S. A. Forbes - Biologia Aquática primeiras técnicas quantitativas - conhecimento ecológico e bem-estar humano - Charles Elton Animal Ecology 1927 Formas da Natureza 1904 Eugene Warming Expedição a Brasil, Lagoa Santa, Minas Gerais ( ) - descreveu as plantas da região e as adaptações ao ambiente de cerrado (efeitos da seca e fogo) Lagoa Santa (1892) texto pioneiro sobre o cerrado Eugene Warming ( ) Por que e como uma espécie ocorre em determinado ambiente baixo um conjunto determinado de condições ambientais?

6 A consolidação da Ecologia A consolidação da Ecologia A ecologia é reconhecida como uma sub-disciplina da biologia (equivalente a morfologia ou fisiologia) pela British Association for the Advancement of Science O inicio da ecologia esteve fortemente associado ao estudo das espécies de plantas e seu ambiente -> conceitos gerais não aplicáveis a todos os organismos Inicialmente uma disciplina de conceitos soltos, a consolidação venho com o desenvolvimento da Ecologia Animal (Elton 1927) Principalmente voltada a sistemas temperados Estudos nos trópicos foram freqüentes a partir de 1960 Henry C. Cowles ( ): sucessão ecológica / Dunas de Michigan Frederic Clements ( ): desenvolvimento da comunidade até um estado estável climax Charles Elton ( ): fundador da ecologia animal, pioneiro no conceito de cadeia trófica e nicho G. Hutchinson ( ): Limnólogo, consolidou o conceito de nicho A Década dos 60: Desenvolvimento da Teoria A Década dos 60: Desenvolvimento da Teoria Desenvolvimento de experimentos, por exeplo: R. Paine (1966) -> Espécie chave Algumas espécies tem um efeito muito maior sobre a estruturação de comunidades que outras Desenvolvimento de teorias e experimentos: R. McArthur e Wilson (1967) -> Teoria de Biogeografía de Ilhas D. Simberloff & Wilson (1969) - > teste experimental da TBI no mangues de Flórida Década dos 60: desenvolvimento da Teoria e da Problemática Ambiental A Década dos 60: Interesse em questões ambientais A mais recente duplicação da população humana levou apenas 40 anos!! 1,7 % por ano 2% por século A taxa de crescimento (r) vem aumentando com o tempo 35