Universidade Federal do Maranhão Campus III - Bacabal

Curso de Licenciatura em Ciências Naturais

Dinâmica de comunidades e ecossistemas

Profº Elidio A. E. Guarçoni

“Corpo de conhecimento que diz respeito à economia da

natureza – a investigação das relações totais do animal,

tanto com seu ambiente orgânico quanto com o

inorgânico, incluindo, acima de tudo, suas relações

amigáveis ou não com os animais e plantas com os

quais ele trava contato, direta ou indiretamente – em uma

palavra, a ecologia é o estudo de todas as complexas

interrelações às quais Darwin se referiu como as

condições para a luta da sobrevivência”.

Ecologia

• Explicar por que determinadas plantas e animais podem ser encontrados

vivendo juntos em uma área e não em outras;

• Por que existem tantos organismos de um certo tipo e tão poucos de

outros quais mudanças se poderia esperar que as interações entre eles

produziriam numa dada área;

• Como funcionam os ecossistemas, com particular referência ao fluxo de

energia, o uso de compostos orgânicos e a ciclagem dos elementos

químicos;

Preocupações da Ecologia

• Definições importantes

populações: grupo de indivíduos, geralmente de uma espécie, que

vivem juntos em um dado lugar;

comunidades: consistem em populações; incluem os grupos de plantas,

animais e outros organismos que vivem numa dada área;todos os

organismos que ocorrem juntos em um dado lugar.

ecossistema: designa o conjunto formado por todas as comunidades

que vivem e interagem em determinada região e pelos fatores abióticos

que atuam sobre essas comunidades.

• Nenhum organismo vivendo em uma comunidade existe isoladamente.

Cada organismo participa de um número de interações, tanto com outros

organismos como com os componentes não vivo do ambiente.

Interações Ecológicas

A) Mutualismo: interação biológica na qual o crescimento, sobrevivência

e/ou reprodução de ambas as espécies que interagem são

intensificados. nenhum dos participantes pode viver sem o outro

Ex: liquens, leguminosas e bactérias fixadoras de nitrogênio, polinizações,

micorrizas, formigas e acácias

Micorrizas (fungos + plantas): as raízes da maioria das plantas

vasculares estão associadas com fungos, formando estruturas

compostas conhecidas como micorrizas.

- Fungos (geralmente zigomicetos) absorvem fósforo e outros nutrientes

essenciais; sem os fungos, o crescimento normal da planta seria

impossível, a não ser que os nutrientes sejam abundantes;

- Algumas associações são altamente específicas

Competição: interação entre membros da mesma população ou de duas

ou mais populações a fim de obter um recurso mutuamente requerido e

disponível em quantidade limitada. Na competição uma espécie interfere

com outra espécie o suficiente para impedir à segunda o acesso ao

recurso.

- competição entre plantas é manifestada em termos de uma competição

pela luz (pode ser mais facilmente visualizada sob condições experimentais

do que na natureza)

herbívoros controlam o potencial reprodutivo das plantas, destruindo sua

superfície fotossintetisante, seus órgãos de reserva de nutrientes ou

suas estruturas reprodutivas (mariposa e cactus Opuntia sp. na austrália)

- plantas desenvolveram defesas químicas (produtos vegetais secundários)

- Ervilhas (Pisum sativum) são em grande parte protegidas de fungos

parasitas por uma substância chamada pisatina, que é produzida pela

planta.

Interações planta-herbívoro e planta-patógeno

Ciclagem de nutrientes

• É uma propriedade dos ecossistemas.

regula o fluxo de energia, originalmente derivada do sol;

regula o ciclo de nutrientes.

• Um ecossistema é mais ou menos auto suficiente. Uma da mais

importantes razões para esta autonomia é a contínua ciclagem de

elementos químicos entre os organismos e o ambiente.

Nada é perdido, de tal forma que o

conjunto de nutrientes é

continuamente renovado e

continuamente disponível para o

crescimento do organismo

• Fluxo de energia

A energia não flui em um ciclo no ecossistema: em vez disso ela flui

usualmente dos autotróficos para os consumidores e então para os

decompositores. em cada passo grande parte da energia é dissipada em

forma de calor, que eventualmente retorna ao espaço como radiação

infravermelha.

Autotrófico Heterotrófico

Energia

Classe de componentes bióticos (ou vivos)

Plantas verdes –

algas – bactérias

fotossintetizantes

Produtores

Primários

Consumidores

Primários

Herbívoros

Consumidores

Secundários

Carnívoros De com po si to res

cadeia alimentares são geralmente

limitadas a três ou quatro elos; a

quantidade de energia remanescente no

final de uma cadeia alimentar mais longa

é tão pequena que poucos organismos

podem ser sustentados por elas.

o tamanho do corpo também

desempenha um papel na estrutura das

cadeias alimentares (um animal que

constitui um elo geralmente tem que ser

suficientemente grande para capturar

sua presa do elo anterior).

Desenvolvimento de fontes renováveis de energia a partir das plantas.

plantações de árvores e outras plantas de crescimento rápido podem

prover a fonte renovável mais importante de energia no futuro, e elas

podem constituir um dos meios ambientalmente mais benignos de,

eficientemente, captar a energia solar.

• Conversão de energia biológica

DESENVOLVIMENTO DE COMUNIDADES E ECOSSISTEMAS

Progressão de mudanças na comunidades:

Ex.: Uma área de mata desmatada é rapidamente colonizada pelas árvores

remanescentes na sua vizinhança; da mesma forma uma pastagem

eventualmente da lugar a uma floresta.

o processo de sucessão é contínuo e é distribuído mundialmente.

EX.: Em lagoas; clareiras dentro das matas, queimadas, etc

• Sucessão

Espécies tolerantes a luz e com baixas necessidades

de nitrogênio

Espécies intolerantes a luz e com altas necessidades

de nitrogênio

Tendência geral

• O processo de sucessão não é unidirecional, em particular em seus

estágios finais. Geralmente é simples a observação dos estágios iniciais

de sucessão e muito difícil de interpretar os finais.

• O processo final da sucessão pode ser influenciado pelas comunidades

adjacentes

• Clareiras naturais desempenham importante papel no processo de

sucessão e na manutenção da biodiversidade em várias comunidades

vegetais: geram oportunidades para o crescimento de muitas espécies de

plantas com demandas de luz relativamente altas.

• Distúrbios que afetam a comunidade: fogo

Distúrbio é uma alteração transitória em um ecossistema, ou seja, tudo

aquilo que inicia, interrompe ou redireciona o processo de

sua sucessão ou regeneração. Fogo, ação de herbívoros, queda de

árvores, inundações, revolvimento de solo, deslizamentos de terra,

atividades vulcânicas, ataques de insetos, entre outros, constituem

distúrbios.

O estágio fina da sucessão é chamado de clímax.

Há geralmente um bom grau de mudanças na composição das espécies.

A natureza do clímax é influenciada pelos mesmos fatores que influenciam a

sucessão.