SÉCULO XVIII

• Não podemos acreditar que os naturalistas no final do século XVIII dedicavam-se apenas a fazer um “inventário do mundo vivo”.

• A Economia da Natureza (Linné) transmitida ao século XIX, parte-se em três segmentos:

• Interdependência das espécies

• Circulação dos Elementos

• Localização das Espécies

• A Revolução Científica mais importante do final do século XVIII liga-se a Priestley, Cavendish e Lavoisier

CIRCULAÇÃO DOS ELEMENTOS

Joseph Priestley (1733-1804)

Henry Cavendish (1731-1810)

Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794)

PRIE

STLE

Y

A análise dos gases e a compreensão de como ocorrem as alterações gasosas nas reações químicas permitem a química colocar “de maneira inovadora a questão da nutrição das plantas e da respiração dos animais”.

Priestley (1771)Experimento com um rato e um pé de hortelã: “a vegetação terrestre consegue “regenerar” o “ar viciado” pela respiração dos animais ou pela putrfação da matéria vegetal e animal.

• “Os vegetais colhem no ar que os rodeia, na água e, em geral, no reino mineral os materiais necessários à sua organização. Os animais alimentam-se ou dos vegetais ou de outros animais que se alimentaram eles próprios de vegetais, de maneira que as matérias que os formam são sempre, em última análise, extraídas do ar e do reino mineral. Enfim, a fermentação, a putrefação e a combustão devolvem continuamente ao ar da atmosfera e ao reino mineral os elementos que os vegetais e os animais lhe tomaram” (Lavoisier).

Os misteriosos Círculos da VidaOs misteriosos Círculos da Vida

Na História da Ecologia se tem negligenciado o papel da química dos seres vivos.

No início do século XIX ainda há confusões quanto ao mecanismo de desenvolvimento das plantas.

Nicolas Théodore Saussure: Procura resolver o problema da assimilação dos minerais nas plantas.

A) o carbono se origina da atmosfera

B) a fixação do carbono pela planta é acompanhada por um aumento de peso.

C) O azoto (nitrogênio) é fornecido pelo solo

Julius Robert Mayer (1842): convertibilidade de diversas formas de energia umas nas outras.

Princípios do Equilíbrio Termodinâmico: fornecem os meios para avaliar o fluxo de energia nos sistemas vivos.

Por exemplo, ao se misturar café quente com leite frio, a temperatura do leite aumenta, e consequentemente a temperatura do café diminui. Após algum tempo, a temperatura desta mistura estabiliza num valor inferior à sua temperatura do café, e obviamente superior à temperatura do leite.

Assim, foi possível perceber que a energia química é retida nas plantas até ser transformada em energia mecânica pelos animais.

ácido carbônico + água + luz matéria orgânica + oxigênio

Separação das duas funções importantes das plantas: nutrição e respiração. A fotossíntese.

Justus Von Liebig: a) A importância nutritiva das plantas

não está no húmus, mas no fósforo, no cal, nos álcalis presentes no solo. (fórmula NPK)

b) Enunciou a regra ecológica dos fatores limitantes:

“O elemento que falta totalmente, ou que se encontra em quantidade insuficiente, impede as outras combinações nutritivas de produzirem efeito, ou, pelo menos, diminui-lhes a ação nutritiva”.

Ciclo do Azoto (Nitrogênio) Como o azoto é obtido pelas plantas?

A dificuldade de pesquisa: comportamento das plantas em relação ao azoto nem sempre é igual.

Pioneiros: Claude L. Berthollet (1775) e Antoine Fourcroy (1789).

Claude-Louis BertholletClaude-Louis Berthollet Antoine François de FourcroyAntoine François de Fourcroy

A partir de 1850:• Suas pesquisas revelaram que

o azoto presente em estado gasoso no ar não foi fixado pelas plantas durante o seu crescimento.

• Não percebeu a importâncias da bactérias no processo de fixação do azoto no solo.

Jean Babtiste Boussingault

“Assim, é no reino vegetal que reside o grande laboratório da vida orgânica, é lá que se formam as matérias animais e vegetais à custa do ar; das plantas, esta matérias passam, completamente formadas, aos animais herbívoros que delas destroem uma parte, acumulando outra nos tecidos; dos animais herbívoros elas passam, completamente formadas, aos animais carnívoros que as destroem ou conservam de acordo com as suas necessidades; enfim, ou durante a vida, ou após a morte, estas matérias orgânicas que são destruídas voltam à atmosfera donde são provenientes” (Jean-Babtiste Dumas).

Ciclo do AzotoCiclo do Azoto

Pierre-André Latreille (1762-1833)

INTERDEPENDÊNCIA DAS ESPÉCIES

• Em algumas obras da época é possível encontrar observações acerca da relação entre presa-predador.

• O trabalho de anatomia comparada pressupõe um conhecimento dos regimes alimentares

A presença de formigas de madeira em uma árvore frutífera protege a árvore contra as outras espécies de formiga.

• Publicou Estudos da Natureza: opondo-se a Newton e ao movimento da Terra.

• O exagero de seus argumentos em favor da providência – o colocaram à margem da comunidade científica.

Jacques-Henri Bernardin de Saint-Pierre (1737-1814)

“ A harmonia deste globo seria em parte destruída, talvez inteiramente, se se suprimisse nem que fosse só o mais pequeno gênero de plantas; porque a sua destruição deixaria sem verdura um certo espaço de terreno e sem comida a espécie de inseto que aí encontra a sua vida: a sua destruição arrastaria a perda da espécie de ave que com ele alimenta os seus filhotes, e assim até ao infinito”.

• Ao contrário de Linné, considera a existência do homem “supérflua” na ordem estabelecida pela Terra.

• Ao contrário de seus contemporâneos (Buffon) considera a natureza não tocada pelo homem encantadora.

François Antoine Rauch (1762-1837)

• Insiste na solidariedade que une todas as formas de vida.

• O homem fez mal ao destruir as florestas e deve reparar isto, pois, o seu bem estar depende da prosperidade dos vegetais e dos animais.

LOCALIZAÇÃO DA ESPÉCIESLOCALIZAÇÃO DA ESPÉCIES

A Geografia das plantas e dos animais recolhe a terceira parte da herança da Economia da Natureza.

O crescimento contínuo do número de espécies conhecidas pelos sábios europeus resultado da colonização, do comércio e das Grandes Navegações.

Aumentam-se os trabalhos em herbários, jardins botânicos, centros de criação e gabinetes de História Natural das capitais européias.

Surgem novas questões: As plantas e os animais não se distribuem ao acaso na superfície do globo. As viagens permitiram a comparação das flores e das faunas de diferentes países.

A CIÊNCIA DOS ECOSSISTEMASA CIÊNCIA DOS ECOSSISTEMAS

Haeckel (1866):

• Vulgarizador da ciência

• cria o vocábulo ecologia (Oikos = casa, Logos = estudo)

• Indiretamente contribuiu para o desenvolvimento da Ecologia

Contexto Histórico (Século XIX)Contexto Histórico (Século XIX)

• As sociedades vivem um período de As sociedades vivem um período de expansão industrial,expansão industrial,

• Intensa devastação promovida pela Intensa devastação promovida pela indústria,indústria,

• Completa-se a conquista colonial do globo,Completa-se a conquista colonial do globo,• Confiança na ciência (cientificismo) e no Confiança na ciência (cientificismo) e no

progresso,progresso,• Aumentam as inquietações e interrogações Aumentam as inquietações e interrogações

científicas em todos as áreas.científicas em todos as áreas.

• Controvérsias em torno Controvérsias em torno do vocábulo ecologia:do vocábulo ecologia:

Edward J. Kormondy: o Edward J. Kormondy: o termo teria surgido termo teria surgido pela primeira vez na pela primeira vez na carta de Henry carta de Henry Thoreau.Thoreau.

Um olhar atento a Um olhar atento a carta e percebe-se a carta e percebe-se a palavra ecologia na palavra ecologia na realidade era geologia.realidade era geologia. Henry David Thoreau (1817-1862Henry David Thoreau (1817-1862

ERNST HAECKEL (1834-1919)

• A paternidade do termo pertence inequivocamente a Haeckel.

• 1866: Aparece pela primeira vez em uma nota de rodapé de seu livro Morfologia Geral dos Organismos..

““Por ecologia, entendemos a ciência das Por ecologia, entendemos a ciência das relações dos organismos com o mundo relações dos organismos com o mundo exterior, onde podemos reconhecer de uma exterior, onde podemos reconhecer de uma maneira mais ampla, os fatores da ‘luta pela maneira mais ampla, os fatores da ‘luta pela existência’ [...] Entre as condições de existência’ [...] Entre as condições de existência de natureza inorgânica, a que existência de natureza inorgânica, a que qualquer organismo deve submeter-se, qualquer organismo deve submeter-se, pertencem em primeiro lugar as pertencem em primeiro lugar as características físicas e químicas do habitat características físicas e químicas do habitat [...] Sob a designação de condições de [...] Sob a designação de condições de existência, entendemos o conjunto das existência, entendemos o conjunto das relações dos organismos uns com os outros, relações dos organismos uns com os outros, quer favoráveis quer desfavoráveis”.quer favoráveis quer desfavoráveis”.

• Em escritos posteriores Haeckel retoma o Em escritos posteriores Haeckel retoma o conceito:conceito:

1869: “A bionomia ou ecologia à qual deram 1869: “A bionomia ou ecologia à qual deram recentemente o nome de etologia; é a ciência recentemente o nome de etologia; é a ciência dos hábitos dos organismos, das suas dos hábitos dos organismos, das suas necessidades vitais e das suas relações com necessidades vitais e das suas relações com os outros organismos”.os outros organismos”.

O conceito de etologia colocado por Haeckel O conceito de etologia colocado por Haeckel foi criado por Geoffroy Sait-Hilaire (1859) e foi criado por Geoffroy Sait-Hilaire (1859) e passou a significar apenas o “estudo do passou a significar apenas o “estudo do comportamento animal e suas causas.comportamento animal e suas causas.

Papel de Haeckel na História da Ecologia:Papel de Haeckel na História da Ecologia:

• Foi subestimado pelos historiadores: Foi subestimado pelos historiadores: importante mas ambíguo.importante mas ambíguo.

• Segundo Donald Worster: Haeckel é como Segundo Donald Worster: Haeckel é como Américo Vespúcio, “dando um nome a um Américo Vespúcio, “dando um nome a um continente que não descobrira”.continente que não descobrira”.

• Haeckel era titular de Zoologia na Haeckel era titular de Zoologia na Universidade de Iena (1862-1909): Universidade de Iena (1862-1909): especialista em organismos planctônicos, especialista em organismos planctônicos, mas é mais conhecido como um divulgador mas é mais conhecido como um divulgador das idéias de Darwin.das idéias de Darwin.

• Republicano e ateu convicto.Republicano e ateu convicto.

• Suas principais obras Os enigmas do Suas principais obras Os enigmas do Universo e As maravilhas da Vida tiveram Universo e As maravilhas da Vida tiveram uma enorme influência na Europa.uma enorme influência na Europa.

• Partidário da Filosofia Monista.Partidário da Filosofia Monista.

• Para os monistas:Para os monistas:a)a) o mundo físico e os seres vivos são feitos o mundo físico e os seres vivos são feitos

da mesma matéria; da mesma matéria; b)b) os homens e os animais têm o mesmo os homens e os animais têm o mesmo

estatuto no mundo,estatuto no mundo,

c)c) A natureza é fonte de verdade e deve A natureza é fonte de verdade e deve servir de modelo para a vida humanaservir de modelo para a vida humana

• Como monista, Haeckel restabeleceu Como monista, Haeckel restabeleceu a ligação fundamental entre o mundo a ligação fundamental entre o mundo da natureza e o mundo dos homens.da natureza e o mundo dos homens.

• Não apenas iniciador da ecologia, Não apenas iniciador da ecologia, mas forneceu os fundamentos mas forneceu os fundamentos teóricos para o ecologismo.teóricos para o ecologismo.

O século XIX é marcado por investigações que O século XIX é marcado por investigações que procuram esclarecer as relações existentes procuram esclarecer as relações existentes entre o homem e a naturezaentre o homem e a natureza

• Alexandre Surell: Alexandre Surell: agrônomo francês, agrônomo francês, analisou a relação entre desarborização das analisou a relação entre desarborização das vertentes nas bacias e as inundações.vertentes nas bacias e as inundações.

• Maurice Tribolet: Maurice Tribolet: contabiliza as espécies contabiliza as espécies que o homem levou ao desaparecimento.que o homem levou ao desaparecimento.

• Élisée Reclus: Élisée Reclus: Inquieta-se com as Inquieta-se com as modificações brutais no ambiente.modificações brutais no ambiente.

A ciência não é separada de uma concepção A ciência não é separada de uma concepção que a toma por suas possibilidades de que a toma por suas possibilidades de aplicação (Utilitarismo)aplicação (Utilitarismo)

Serge Podolinsky:Serge Podolinsky:• Questiona, a partir de Marx, por que o Questiona, a partir de Marx, por que o

trabalho humano acumula nos seus trabalho humano acumula nos seus resultados maior energia do que foi resultados maior energia do que foi dispensada para a produção da força dos dispensada para a produção da força dos trabalhadores?trabalhadores?

• O homem pode “aumentar a quantidade de O homem pode “aumentar a quantidade de energia solar acumulada sobre a Terra e energia solar acumulada sobre a Terra e diminuir a energia dispersa”.diminuir a energia dispersa”.

• Podolinsky acredita que isto é possível Podolinsky acredita que isto é possível através do desenvolvimento e do através do desenvolvimento e do melhoramento da agricultura.melhoramento da agricultura.

• Assim, efetua o primeiro balanço energético Assim, efetua o primeiro balanço energético da agricultura francesa.da agricultura francesa.

• No mundo vivo dois processos energéticos No mundo vivo dois processos energéticos entram em competição: o das plantas que entram em competição: o das plantas que acumulam energia e dos animais que a acumulam energia e dos animais que a dissipam.dissipam.

• Aproxima a Economia e a Biologia: Aproxima a Economia e a Biologia: Economia Ecológica.Economia Ecológica.

Patrick Geddes: Patrick Geddes: • Apresentou reflexões Apresentou reflexões

originais em Ecologia originais em Ecologia Humana.Humana.

• Propõe uma sociologia Propõe uma sociologia classificando os indivíduos classificando os indivíduos na sociedade de acordo com na sociedade de acordo com a sua posição no esquema a sua posição no esquema de produção,de produção,

• É o primeiro introduzir a É o primeiro introduzir a energia: o seu consumo energia: o seu consumo aumenta exponencialmente aumenta exponencialmente (dimensão essencial do (dimensão essencial do processo econômico)processo econômico)

• Elaborou críticas fundamentais às escolas Elaborou críticas fundamentais às escolas do pensamento econômico dominantes.do pensamento econômico dominantes.

• Estas críticas se assentavam no fato destas Estas críticas se assentavam no fato destas escolas esquecerem a importante escolas esquecerem a importante contribuição das ciências da natureza.contribuição das ciências da natureza.

• Estas escolas agem como se “a teoria da Estas escolas agem como se “a teoria da Evolução e as leis de conservação e da Evolução e as leis de conservação e da transformação não existissem”.transformação não existissem”.

• Estas críticas aos preconceitos anti-Estas críticas aos preconceitos anti-ecológicos e anti-termodinâmicos só foram ecológicos e anti-termodinâmicos só foram retomadas no final do século XX. retomadas no final do século XX.

COMUNIDADES E SISTEMAS

Karl August Möbius(1876-1953)

1877 – Publica em Berlim um livro no qual apresenta o resultado de suas pesquisas sobre ostreicultura (França).

Mostra que não se pode compreender a abundância ou a rarefação de uma espécie só por sua taxa de fecundidade, é necessário ter em conta o conjunto de outras espécies que vivem no mesmo meio, que delas se alimentam e lhe fazem concorrência.

• O capítulo X é bastante original:O capítulo X é bastante original:

““Um banco de ostras é uma biocenose ou Um banco de ostras é uma biocenose ou comunidade de vida”, ou seja, “uma comunidade de vida”, ou seja, “uma comunidade de seres vivos que encontram comunidade de seres vivos que encontram neste lugar preciso todas as condições para neste lugar preciso todas as condições para o seu nascimento e conservação” [...] Desta o seu nascimento e conservação” [...] Desta forma, em um lugar e em um instante dados, forma, em um lugar e em um instante dados, subsiste um determinado quantum de vida – subsiste um determinado quantum de vida – representada por um certo número de representada por um certo número de indivíduos e que perdura graças à indivíduos e que perdura graças à reprodução”. reprodução”.

““Uma tal comunidade, chamo biocenose (de Uma tal comunidade, chamo biocenose (de bios, a vida, e de koinoein, ter qualquer coisa bios, a vida, e de koinoein, ter qualquer coisa em comum) ou comunidade de vida”.em comum) ou comunidade de vida”.

• O termo biocenose aparece pela primeira O termo biocenose aparece pela primeira vez designando um nível de integração dos vez designando um nível de integração dos seres vivos com um modo próprio de seres vivos com um modo próprio de regulação.regulação.

BIOCENOSE: Grupo de espécies que vivem em conjunto, ou conjunto de espécies que vivem no mesmo meio.

• “ “Qualquer modificação em um dos fatores Qualquer modificação em um dos fatores determinantes de uma biocenose, tem como determinantes de uma biocenose, tem como conseqüência modificações de outros conseqüência modificações de outros fatores”.fatores”.

• As biocenoses entregues a si mesmas As biocenoses entregues a si mesmas mostram uma grande estabilidade.mostram uma grande estabilidade.

• Com as plantas cultivadas e os animais Com as plantas cultivadas e os animais domésticos, o homem multiplicou o número domésticos, o homem multiplicou o número de indivíduos a uma escala imensa, pois de indivíduos a uma escala imensa, pois “aumentou artificialmente as suas áreas “aumentou artificialmente as suas áreas biocenóticas”biocenóticas”

• este crescimento artificial de plantas e este crescimento artificial de plantas e animais permitiu o desenvolvimento da animais permitiu o desenvolvimento da espécie humana.espécie humana.

O Nascimento da LimnologiaO Nascimento da Limnologia

• François-Alphonse Forel (1841-François-Alphonse Forel (1841-1912) é considerado o “Pai” 1912) é considerado o “Pai” fundador da Limnologia.fundador da Limnologia.

• 1871 – Forel propõe à 1871 – Forel propõe à Sociedade Valdense de Ciências Sociedade Valdense de Ciências Naturais um projeto de Naturais um projeto de investigação completo: Um investigação completo: Um estudo que vise os aspectos estudo que vise os aspectos físico-químicos da água e a físico-químicos da água e a interações do meio vivo.interações do meio vivo.

• Publicou Le Léman: Monografia Publicou Le Léman: Monografia Limnológica, texto que apresenta uma Limnológica, texto que apresenta uma influência dos conceitos de comunidade de influência dos conceitos de comunidade de vida e de biocenose inventados por Möbius.vida e de biocenose inventados por Möbius.

• Inventou o termo Limnologia e a definiu Inventou o termo Limnologia e a definiu como a “oceanografia dos lagos”.como a “oceanografia dos lagos”.

Lago Léman - SuiçaLago Léman - Suiça

• Hoje a Limnologia é considerada um ramo da Hoje a Limnologia é considerada um ramo da Ecologia que estuda os ecossistemas Ecologia que estuda os ecossistemas aquáticos continentais.aquáticos continentais.

Victor Hensen (1835-1924)Victor Hensen (1835-1924)

• Pioneiro da OceanografiaPioneiro da Oceanografia

• Foi um dos primeiros a tentar Foi um dos primeiros a tentar avaliar quantitativamente a avaliar quantitativamente a massa orgânica aquática.massa orgânica aquática.

•Inventou o termo plâncton.Inventou o termo plâncton.

Stephen Forbes (1844-1930)Stephen Forbes (1844-1930)

• Professor da Universidade de Professor da Universidade de Illinois.Illinois.

• 1887 – propõe a análise da 1887 – propõe a análise da comunidade viva de um lago.comunidade viva de um lago.

• O Lago como um Microcosmo O Lago como um Microcosmo texto no qual coloca que o texto no qual coloca que o “lago é suficientemente “lago é suficientemente pequeno para estar ao alcance pequeno para estar ao alcance do espírito humano”. do espírito humano”.

• Para Forbes, em um lago, os animais que o Para Forbes, em um lago, os animais que o povoam e os que vivem nos territórios que povoam e os que vivem nos territórios que os cercam, estão todos ao mesmo tempo os cercam, estão todos ao mesmo tempo muito isolados e suficientemente ligados muito isolados e suficientemente ligados entre si para serem considerados uma entre si para serem considerados uma totalidade orgânica.totalidade orgânica.

• Totalidade Orgânica: como um “pequeno Totalidade Orgânica: como um “pequeno mundo em si mesmo, um microcosmo”.mundo em si mesmo, um microcosmo”.

• Estudo comparativo de fauna e da flora de Estudo comparativo de fauna e da flora de diferentes lagos norte-americanos. diferentes lagos norte-americanos.

• Na cadeia alimentar do achigã Na cadeia alimentar do achigã Forbes identifica uma grande Forbes identifica uma grande variedade de peixes, insetos, variedade de peixes, insetos, camarões de água doce, camarões de água doce, entomostráceos – a cadeia alimentar entomostráceos – a cadeia alimentar continua com os alimentos das continua com os alimentos das presas.presas.

O achigã depende O achigã depende de todos os animais de todos os animais do lago e com do lago e com algunas entra em algunas entra em competiçãocompetição

• Forbes percebe que o achigã entra em Forbes percebe que o achigã entra em competição com a utriculária: dentro da qual competição com a utriculária: dentro da qual enumera noventa e três animais pertencentes enumera noventa e três animais pertencentes a pelo menos vinte e oito espécies.a pelo menos vinte e oito espécies.

• A estrutura do microcosmo está estreitamente dependente dos hábitos alimentares dos seus habitantes.

• A seleção natural age através da relação de predação em que predador e presa têm interesses comuns.

• Forbes utiliza a expressão “agregação sensível” entre as espécies.

• O sistema em seu conjunto é atingido por todo o acontecimento que afete uma só espécie.

Ecossistema AquáticoEcossistema Aquático