UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS Instituto de Biologia Departamento de Biologia Animal BE180 / BT 181 Introdução à Ecologia

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS Instituto de Biologia Departamento de Biologia Animal BE180 / BT 181 Introdução à Ecologia ROTEIRO PRÁTICO PRAIA ARENOSA Praias arenosas correspondem à faixa de areia, que pode ser extensa ou não, resultante da ação das ondas que erodem as rochas e da consequente deposição do sedimento pelas mesmas. Sua classificação se dá basicamente pelo tipo de onda associado: - PRAIAS DISSIPATIVAS inclinação muito suave de forma que as ondas se derramam sobre a praia, dissipando a energia de forma muito lenta e fraca. O sedimento é fino, compactado e se acumula muita umidade e matéria orgânica; - PRAIAS REFLETIVAS considerável inclinação, o que faz com que as ondas não quebrem e venham como uma parede até a praia, dissipando muita energia de uma só vez. O sedimento é grosseiro e a água lava a areia, deixando-a menos úmida e sem nutrientes acumulados; - PRAIAS INTERMEDIÁRIAS inclinação média, de uma forma que se formem ondas típicas, que quebram formando uma crista, sendo as típicas praias de tombo e de surfistas; 1) Repare que na praia arenosa não se veem muitos organismos. As praias são pobres em organismos? Você consegue ver vestígios na areia? De que tipos? Isso pode indicar o tipo dos organismos? 2) Se os organismos são associados à areia e o tamanho do grão muda entre as praias, enumere adaptações de organismos típicos de praias dissipativas e típicos de praias refletivas. 3) Pensando em uma mesma população, você imagina que jovens e adultos se distribuam de uma forma homogênea pela praia ou existe alguma estruturação? Se existir, como seria essa distribuição estruturada? 4) Se na praia deságua um rio, como você espera que seja a distribuição dos organismos típicos da praia em relação ao curso do rio? Eles estarão mais próximos ou mais distantes? O que pode modular essa distribuição? 5) Andando pela praia sempre vemos muitos detritos trazidos pelo mar. Você acha que esses detritos são importantes? Se sim em que instância? Como eles poderiam regular a diversidade de organismos em uma praia?

2 ROTEIRO PRÁTICO COSTÕES ROCHOSOS Costões rochosos são os ambientes de substrato consolidado onde as formações montanhosas atingem as praias adentrando ao mar. É uma região de extrema influência da maré e por isso acaba sendo dividido e classificado em função da mesma: - SUPRALITORAL região do costão rochoso que fica acima da linha da maré alta e, portanto, nunca será recoberta pelo mar, recebendo apenas respingos provenientes das ondas; - MESOLITORAL ou ENTRE-MARÉS região do costão rochoso entre a linha da maré alta e da maré baixa e ficando, portanto, parte do tempo coberta por água e parte do tempo descoberta; - INFRALITORAL ou SUBLITORAL região do costão que fica abaixo da linha da maré baixa e sempre fica coberta por água; Essa influência da maré leva a um padrão característico de distribuição dos organismos sésseis (Figura 1) em faixas horizontais que se modificam no sentido vertical (ZONAÇÃO) e, associados a esses organismos sésseis, há uma série de organismos móveis (Figura 2), muitos deles predadores dos sésseis e outros herbívoros das algas. Figura 1 Alguns dos organismos sésseis encontrados nos costões rochosos. (A) Crustáceos da ordem Cirripedia, conhecidos como cracas (Tetraclita stalactifera e Chthamalus bisinuatus); (B) Mexilhões, moluscos bivalves da ordem Mytiloida (Brachidontes solisianus e Perna perna); (C) Tubos de Polychaetas, anelídeos com muitas cerdas (Phragmatopoma

3 lapidosa); (D) Diferentes tipos de algas, como faeófitas (algas pardas do gênero Sargassum) e clorófitas (algas verdes dos gêneros Ulva e Enteromorpha). Figura 2 Alguns dos organismos móveis que podem ser encontrados nos costões rochosos. (A) Gastrópodes predadores de bivalves (Stramonita haemastoma); (B) Fissurela Clenchi, outro gastrópode; (C) Isópodos da espécie Ligia exótica, conhecidos como Baratinhada-praia; (D) Caranguejo Pachygrapsus transversus; (E) Siri (Crustacea, Portunidae); (F) Ouriço-do-mar (Echinometra lucunter). 1) Em que região do costão a zonação ocorre? Por quê? 2) Em que regiões do costão fatores abióticos são determinantes? Que fatores são esses? E fatores bióticos, onde são mais importantes? Que fatores são esses? 3) Acima da linha d água as condições podem ser estressantes. Pensando nos fatores que identificaram como determinantes nessa região, que adaptações foram desenvolvidas ao longo da evolução e que permitem aos organismos lidar com esses fatores? 4) Dentro de uma mesma faixa geralmente vemos organismos de uma população. Por que é uma população? O fato de serem sésseis e muito próximos pode trazer algum problema em termos reprodutivos? Imaginam como lidam com isso? 5) As comunidades de organismos sésseis abaixo d água apresentam zonação? Como é o padrão de distribuição? Que interações são importantes para esse padrão? Conseguem pensar no recurso mais importante neste local e que está por trás dessas interações? 6) Os costões estão em íntimo contato com o mar e grande parte do recurso alimentar para seus organismos é retirada dele. Como você imagina que seja a comunidade de organismos de costão de uma região em que o mar é muito produtivo e uma região que o mar não é muito produtivo?

4 ROTEIRO PRÁTICO MANGUEZAIS Figura 3 Mangue em Ubatuba. Manguezais (Figura 3) são definidos como ecossistemas costeiros alagados, de transição entre ambientes terrestre e marinho. Os manguezais estão distribuídos em regiões tropicais e subtropicais, geralmente, onde existe o encontro de águas dulcícola com a marinha. Manguezais são ecossistemas muito produtivos e fornecessem vários serviços ecossistêmicos. Ajudam na estabilidade do litoral e atuam como berçário para espécies marinhas. Apesar da reconhecida importância ecológica dos manguezais, estes ecossistemas têm sofrido uma série de impactos, devido à poluição de rios e mares e remoção da cobertura vegetal (pressão imobiliária nas regiões litorâneas). Estima-se que, entre 1980 a 2000, a área total de manguezais tenha se reduzido a menos de 35% de sua cobertura original. Solos de manguezais são geralmente bastante úmidos e apresentam grande flutuação de salinidade. Esta flutuação ocorre devido à periodicidade da maré e à influência de chuvas e de desembocadura de rios. Reparem na coloração escura e o forte cheiro de enxofre. 1) Quais fatores determinam a alta concentração de matéria orgânica no solo do mangue? 2) Quais processos/compostos determinam o cheiro de enxofre? 3) A alta umidade do solo significa que água sempre está disponível para vegetação? Por quê? 4) A produtividade primária líquida nesses ambientes é alta? Por quê? Você consideraria manguezais como sumidouros ou fontes de carbono numa escala global? As espécies de plantas de mangues apresentam uma grande diversidade de adaptações, como estruturas e/ou mecanismos dessalinizadores, que possibilitam a sobrevivência nas condições de alta salinidade. Algumas espécies armazenam sal nos ramos, folhas e raízes e outras secretam sal por glândulas foliares. Algumas ainda concentram o sal nas cascas ou folhas velhas, eliminando-o quando ocorre abscisão destas partes.

5 Algumas plantas apresentam rizóforos, como o Mangue Vermelho (Rhizophora mangle) e pneumatóforos (raízes aéreas), como o Mangue Preto (Avicennia schaueriana) e o Mangue Branco (Laguncularia racemosa) (Figuras 4 e 5). 5) Qual o papel funcional das raízes aéreas? 6) Descreva a morfologia dos frutos de R. mangle. Qual seria o significado ecológico dessa morfologia peculiar? Figura 4 Representação esquemática dos sistemas radiculares de plantas de mangue dos gêneros Rhizophora, Avicennia e Laguncularia. Figura 5 À esquerda o Mangue Vermelho e à direita o Mangue Preto. A fauna de vertebrados e invertebrados em manguezais é bastante diversa. Muitas das espécies de caranguejos, peixes, moluscos e crustáceos usam manguezais para reprodução e alimentação. Em troncos e raízes submersas podem ser encontrados o bivalve Teredo spp. (Figura 6). Apesar da aparência de verme, estes moluscos apresentam duas conchas pequenas na extremidade anterior, utilizadas para escavação. Os teredos podem gerar um grande prejuízo para a indústria naval e portuária.

6 Figura 6 Teredos no interior de tronco de mangue. Caranguejos apresentam grande diversidade em áreas de mangue e são facilmente observados (Figura 7). Dentre eles os que, provavelmente, mais chamam a atenção são os do gênero Uca, comumente chamados de chama-maré. Os machos desta espécie apresentam um dos quelípodos modificado, sendo maior que o outro. Com este quelípodo eles fazem um movimento periódico que aparenta estar chamando algo, daí o nome popular.

7 Figura 7 Alguns caranguejos encontrados no mangue. (A) Aratu-vermelho (Goniopsis cruentata); (B) Aratu-marinheiro (Aratus pisonii); (C) Macho de Uca spp. 8) Qual seria o significado ecológico deste comportamento peculiar? ROTEIRO PRÁTICO - MATA DE ENCOSTA A Mata Atlântica é uma formação contínua ao longo da costa brasileira e é um dos principais hotspots de biodiversidade mundiais, com elevado índice de endemismos e altíssima riqueza de espécies vegetais e animais. A Mata Atlântica não é uma formação homogênea, apresentando diversas formações, como: matas de encosta, mata de terra firme, florestas de altitude, entre outras. A Mata Atlântica de Encosta é uma formação vegetal encontrada nas encostas da Serra do Mar. O solo nesse tipo de vegetação forma-se a partir da decomposição da rocha-mãe e possui grande quantidade de matéria orgânica (serapilheira) sobre sua superfície. O solo, em geral, é bastante raso e inclinado, com ph ácido, pouco ventilado, sempre úmido e extremamente pobre, recebendo pouca luz, devido à absorção dos raios solares pelo estrato arbóreo. 1) Quais são as principais formas de vida vegetais encontradas nessa mata? 2) A inclinação do terreno e a pouca profundidade do solo tornam bastante difícil a fixação das árvores. Quais mecanismos possibilitam a fixação e permanência de arvores em solos inclinados? E quais adaptações possibilitam a absorção de nutrientes em solos pobres? 3) Observem as espécies epífitas. Quais estratégias adaptativas possibilitam a sobrevivência no ambiente atmosférico? 4) Quais fatores abióticos limitam a produtividade primária nesses ambientes? 5) Folhas de árvores sobre rochas e bem próximas ao mar diferem de folhas do interior da floresta? Se você observou diferenças, quais seriam as mais evidentes e por que seriam diferentes? 6) A mata de encosta apresenta uma grande abundância e riqueza de espécies de artrópodes. A distribuição da comunidade de artrópodes é uniforme nesse ambiente?

8 Por exemplo, vocês esperariam diferenças na comunidade de artrópodes do dossel e do solo? Por que? ROTEIRO PRÁTICO - FLORESTA OMBRÓFILA DENSA (MATA DE TERRA FIRME) A mata de terra firme é um ecossistema que apresenta uma diversidade florística muito elevada e grande estratificação estrutural. A mata é sempre verde, com dossel variando de 25 a 45 metros, e com árvores emergentes de até 50 metros de altura. No sub-bosque apresenta uma vegetação densa arbustiva, composta por samambaias, bromélias, trepadeiras, palmeiras, entre outras. Espécies de plantas dessa área apresentam adaptações para um ambiente de pouca luz (e.g. folhas grandes e delgadas), pois muitas estão no sub-bosque. Esse ambiente é sempre úmido, apresentando alta precipitação ao longo de todo o ano, e com estação seca pouco pronunciada. A temperatura média é 22 C e a precipitação média anual de 2200 mm. 1) Formigas interagem com várias plantas (com diversas partes das plantas). Algumas utilizam frutos e sementes que estão no chão como recurso alimentar. Há vantagens para a planta nesse tipo de interação? 2) Os solos dessas florestas são muito pobres em nutrientes e acumulam-se na biomassa vegetal, animal e na serapilheira. As taxas de decomposição da serapilheira e a liberação dos nutrientes são consideradas altas na mata de terra firme, em consequência das elevadas taxas de precipitação e temperatura. Qual o papel da decomposição da serapilheira para esse ecossistema? 3) Qual seria fonte de nitrogênio para plantas nessa floresta? E do fósforo? Vocês esperam que o crescimento das plantas nessa mata seja mais limitado por nitrogênio ou fósforo? Por que? 4) Observem frutos de diferentes espécies. Tendo como base suas características morfológicas, quais seriam possíveis dispersores?

9 5) Observem bromélias que formam tanque e bromélias atmosféricas. Quais os possíveis mecanismos de aquisição de água e nutrientes dessas duas formas de vida?