Introdução e Conceitos
Podemos definir Ecologia como a ciência que estuda a relação dos seres vivos entre si e seu ambiente. Este ramo da ciência foi assim denominado pelo biólogo alemão Ernst H. Haeckel em 1869 (Margalef, 1986). Haeckel era um entusiasmado defensor e propagador das idéias de Charles Darwin e teve a percepção de notar que seria necessário uma nova ciência para abranger a amplitude o estudo das relações dos seres vivos e seu meio.
O termo Ecologia deriva do grego (Oikos: casa, logos: saber, estudo) e somente começou a ser mais utilizado em 1895, quando Warming utilizou-o no titulo de seu livro “Plantessamfunn grundtrak den okologiske plantengeograf, na tradução inglesa Oecology of plants (Pianka, 1988).
As raízes lógicas e metodológicas da ecologia são múltiplas e, Margalef (1989) extrapola seu campo de atuação para áreas onde se trabalham questões do tipo:
(1) Descrição e ordenação geográfica da paisagem;
(2) Questões práticas de agricultura e pecuária;
(3) Interação do meio com a fisiologia e a ecologia;
(4) Demografia, com introdução de pontos de vista matemáticos.
Como resultado de seu amplo espectro, a Ecologia possui diferentes divisões, dentro das quais poderíamos citar as principais: Ecologia de Sistemas; Ecologia Evolutiva; Ecologia de Populações; Ecologia Energética; Ecologia Química; Ecologia Genética; Ecologia Comparada; Ecologia Animal; Ecologia Vegetal; Ecologia Comportamental; Ecologia Humana; Ecologia Cultural; Ecologia Urbana; Ecologia da Paisagem (“landscape ecology”); Ecologia da Restauração; Ecologia Agrícola; Ecologia Aplicada, entre outras. Boa parte destas divisões, se não todas, compartilham os mesmos pressupostos teóricos básicos, podendo ser encaradas como variantes de escala da Autoecologia e/ou da Sinecologia. Podemos definir Autoecologia como o estudo do relacionamento de um individuo qualquer e seu ambiente, ou como a parte da ecologia que investiga os processos adaptativos dos organismos. Sinecologia é o estudo das relações de uma comunidade com o ambiente e o estudo das relações das populações das populações entre si. A ecologia se caraceriza como uma ciência que integra um conjunto bastante amplo de disciplinas, estando o ecólogo sempre defrontado com a interdisciplinaridade.
Os conceitos ecológicos
A palavra ecologia deriva do grego oikos = casa, ambiente + logos = estudo. Na verdade, a ecologia estuda os seres vivos sob o ponto de vista das relações que mantêm entre si e com o meio ambiente. Atualmente, a ecologia tem sido definida como a ciência que estuda os ecossistemas.
1. Conceito de ecossistema
Ecossistema é o conjunto formado por um ambiente físico ou abiótico, constituído pelos fatores físicos e químicos ambientais e pelos seres vivos (fatores bióticos).
Na caracterização de um ecossistema, é obrigatório considerar dois componentes: um físico (abiótico ou biótopo) e outro vivo ou biótico, ocupa o primeiro, designado por comunidade ou biocenose.
Ecossistema = biótopo + biocenose
São exemplos de ecossistemas: uma floresta, uma lagoa, uma campina, uma poça d’água, um aquário, a massa de água superficial do mar etc. os ecossistemas são sistemas equilibrados. Assim, por exemplo, um ecossistema consome certa quantidade de gás carbônico e água, enquanto produz um determinado volume de oxigênio e alimento. Qualquer mudança na entrada ou saída desses elementos desequilibra o sistema, alterando a produção de alimento e oxigênio.
Cada espécie viva tem seu papel no funcionamento do ecossistema a que pertence. Por exemplo, quase todo vegetal que se reproduz por meio de flores necessita de alguma espécie de inseto para a polinização. O extermínio de tal inseto também provocará extinção da espécie vegetal.
2. A importância da ecologia
A ecologia é assunto diário na imprensa, no rádio e televisão, constituindo um dos temas mais comentados na atualidade. Em virtude dos grandes desastres ecológicos que se sucedem, tal ciência passa a adquirir grande importância prática. O homem é o ser vivo que mais agride o ambiente. Até certo tempo atrás, o homem acreditava eu podia interferir à vontade. Aos poucos, porém, percebeu que os subprodutos de sua industria, ao destruírem vegetais, diminuíam a quantidade de alimento dos ecossistemas e baixavam a produção de oxigênio. E que, matando indiscriminadamente insetos através de pesticidas, impedia a polinização e reprodução de plantas, provocando a morte das aves que viviam daquelas plantas. A morte das aves trazia por sua vez, novas alterações ao ecossistema atacado.
O homem deve encontrar um modo de vida que lhe permita viver em equilíbrio com o ambiente do qual faz parte. É necessário conhecer as noções básicas da ecologia, ou seja, aprender como os seres interagem com o meio e verificar o papel deles no equilíbrio ecológico. É preciso avaliar as conseqüências que a ação indiscriminada do homem pode acarretar ao ecossistema. As pessoas, com esses conhecimentos, poderão atuar de maneira mais lúcida e consciente na comunidade em que vivem.
3. Os componentes do ecossistema
Todo ecossistema é auto-suficiente e envolve fatores bióticos e abióticos. Os fatores bióticos são divididos em : Produtores, consumidores e decompositores. Os produtores são os organismos autótrofos, que, através da fotossíntese e da quimiossíntese, transformam compostos inorgânicos simples em substancias orgânicas complexas e ricas em energia. A grande maioria dos produtores é representada pelos seres clorofilados que transformam a energia luminosa do sol em energia química, através da seguinte equação:
No meio terrestre, os produtores são representados principalmente, pelas plantas angiospermas. No meio aquático, os produtores são representados pelas algas microscópicas que compõem o fitoplancton.
Os consumidores são os organismos heterótrofos, isto é, incapazes de produzir o seu próprio alimento, e por isso se utilizam da matéria orgânica pré-fabricada para a sua nutrição. Os consumidores são chamados primários quando se alimentam dos produtores. Os secundários são os animais carnívoros que se nutrem dos consumidores primários (herbívoros). Os consumidores terciários alimentam-se dos secundários, e assim sucessivamente. Dentro de um ecossistema, os consumidores podem ter posição variada, como ocorre com os onívoros, que se alimentam de vegetais e de outros animais.
Os decompositores são formados por bactérias e fungos que permitem a reciclagem da matéria.
Os decompositores são formados por bactérias e fungos que permitem a reciclagem da matéria.
4. Os conceitos de hábitat e nicho ecológico
Os ecólogos usam o termo hábitat para designar onde o organismo vive, e a expressão nicho ecológico para significar o papel que o organismo exerce no ecossistema. Costuma-se dizer que: hábitat corresponde ao “endereço” de uma espécie, enquanto nicho ecológico representa sua “profissão”. Então, se pretendemos encontrar uma espécie, basta saber-lhe o hábitat: conhecendo o seu nicho, temos condições de dizer como, onde e à custa de quem se alimenta, para quem serve de alimento e como se reproduz.
Quando dizemos que um certo inseto pode ser encontrado em determinada planta, estamos nos referindo ao seu hábitat. Se, ao contrario, citamos seus hábitos, alimentação e reprodução, salientamos o seu nicho ecológico.
As condições naturais do hábitat podem ser reproduzidas; as do nicho nunca. Essa diferenciação tem sido muito útil, principalmente ma manutenção de animais em cativeiro. Assim, os jardins zoológicos devem oferecer aos animais uma simulação o mais fiel possível de seu hábitat, favorecendo atividades essenciais do seu nicho ecológico, como por exemplo a reprodução.
5. Os níveis de organização em ecologia
População: É o conjunto de indivíduos da mesma espécie, vivendo juntos no tempo e no espaço.
Comunidade ou Biocenose: É o conjunto de populações de espécies diferentes interdependentes no tempo e no espaço.
Ecossistema: É o conjunto formado pelo meio ambiente, pelos seres que ai vivem e pela dependência recíproca; é a unidade fundamental da ecologia (Tansley, 1935). No ecossistema, distinguem-se dois componentes: biocenose e biótopo. A biocenose ou comunidade biótica é o componente vivo ou biótico de um ecossistema. O biótopo refere-se ao meio físico ou abiótico de um ecossistema, sobre o qual se desdobram as vidas vegetal e animal.
Biosfera: É o conjunto de todos os ecossistemas existentes na terra.
As Cadeias Alimentares
1. Cadeia Alimentar
Cadeia alimentar, ou cadeia trófica é uma sequência de seres vivos a qual uns comem aqueles que os antecedem na cadeia, antes de serem comidos por aqueles que os seguem. A cadeia mostra a transferência de matéria e energia através de uma série de organismos.
2. Níveis Tróficos
Na cadeia alimentar, distinguem-se os seguintes níveis tróficos ou alimentares:
Produtores
São os vegetais autótrofos, clorofilados que. Através da fotossíntese, fixam a energia luminosa, utilizam substancias simples (água e gás carbônico) e edificam substancias orgânicas complexas (glicose, amido). No meio terrestre, os principais produtores são os fanerógamos (vegetais com flores); no meio aquático marinho, são principalmente as algas microscópicas; na água doce, são as algas e os fanerógamos.
Consumidores primários ou de primeira ordem
São os organismos que comem os produtores; são heterótrofos e geralmente herbívoros. Também são consumidores primários os parasitas de vegetais. No maio terrestre, os herbívoros são principalmente os insetos, os roedores e os ungulados.
Consumidores secundários ou de segunda ordem
Vivem as expensas dos herbívoros, sendo representados por carnívoros. Acham-se nos mais variados grupos.
Consumidores terciários ou de terceira ordem
São os carnívoros maiores que se alimentam de carnívoros menores, como é o caso de um gavião que come uma cobra. De maneira idêntica poderíamos definir consumidores de quarta ordem, quinta ordem etc. Normalmente, devido ao desperdício de energia, como veremos adiante, as cadeias alimentares não ultrapassam 5 ou 6 níveis.
Decompositores
Finalizando a cadeia trófica, aparecem os decompositores, biorredutores ou saprófitas, microorganismos representados por bactérias e fungos. Tais organismos atacam os cadáveres e os excrementos, decompondo-os, são muito importantes, visto que realizam a reciclagem da matéria, devolvendo os elementos químicos ao meio ambiente.
3. Teias Alimentares
Em um ecossistema, as cadeias alimentares interagem formando redes alimentares. Na teia, representamos o máximo de relações tróficas existentes entre os diversos seres vivos do ecossistema e observamos que um animal, por exemplo, pode pertencer a níveis tróficos diferentes. É o caso dos onívoros, que consomem simultaneamente animais e vegetais, e dos carnívoros, que atacam variadas presas.
Como observamos a seguir, a rede ou teia alimentar resulta do entrelaçamento das cadeias alimentares.
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