Download - Ecologia CEDERJ
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Elementos de Ecologia e Conservao
1VolumeBenedita Aglai O. da SilvaDeia Maria FerreiraMargarete MacedoPaulo Pedrosa Andrade
Mdulo 12 edio
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Benedita Aglai O. da Silva
Deia Maria Ferreira
Margarete Macedo
Paulo Pedrosa Andrade
Volume 1 - Mdulos 1 2 edio
Elementos de Ecologia e Conservao
Apoio:
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Material Didtico
2008/2Referncias Bibliogrfi cas e catalogao na fonte, de acordo com as normas da ABNT.
Copyright 2007, Fundao Cecierj / Consrcio Cederj
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ELABORAO DE CONTEDOBenedita Aglai O. da SilvaDeia Maria FerreiraMargarete MacedoPaulo Pedrosa Andrade
COORDENAO DE DESENVOLVIMENTO INSTRUCIONALCristine Costa Barreto
DESENVOLVIMENTO INSTRUCIONAL E REVISOAlexandre Rodrigeus AlvesJane CastellaniMarcia PinheiroMrcio PaschoalMarta Abdala
COORDENAO DE LINGUAGEMMaria Anglica Alves
S586e Silva, Benedita Aglai O.da.
Elementos de ecologia e conservao. v. 1. / Benedita Aglai O. da Silva. 2 ed. Rio de Janeiro: Fundao CECIERJ, 2008.
238p.; 19 x 26,5 cm.
ISBN: 85-7648-342-4
1. Ecologia. 2. Ecossistemas. 3. Fatores abiticos. 4. Transfernciade energia 5. Ciclos biogeoqumicos. I. Ferreira, Deia. Maria, II. Macedo, Margarete, III. Andrade, Paulo PedrosaIV. Ttulo.
CDD: 519.5
Rua Visconde de Niteri, 1364 - Mangueira - Rio de Janeiro, RJ - CEP 20943-001Tel.: (21) 2299-4565 Fax: (21) 2568-0725
Fundao Cecierj / Consrcio Cederj
PresidenteMasako Oya Masuda
Vice-presidenteMirian Crapez
Coordenao do Curso de BiologiaUENF - Milton Kanashiro
UFRJ - Ricardo Iglesias RiosUERJ - Cibele Schwanke
EDITORATereza Queiroz
COORDENAO EDITORIALJane Castellani
REVISO TIPOGRFICAPatrcia Paula
COORDENAO DE PRODUOJorge Moura
PROGRAMAO VISUALAlexandre d'OliveiraAndr Freitas de OliveiraBruno GomesMarta StrauchReinaldo Lee
ILUSTRAO E CAPAAlexandre d'OliveiraBruno GomesDavid AmielEduardo BordoniReinaldo Lee
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Departamento de Produo
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Universidades Consorciadas
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UENF - UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIROReitor: Almy Junior Cordeiro de Carvalho
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UNIRIO - UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIROReitora: Malvina Tania Tuttman
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UFRJ - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIROReitor: Alosio Teixeira
UFF - UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSEReitor: Roberto de Souza Salles
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Elementos de Ecologia e Conservao
SUMRIO
Volume 1 Mdulo 1
Aula 1 Ecologia: histrico ___________________________________________7Deia Maria Ferreira
Aula 2 O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas ___________________ 23Deia Maria Ferreira
Aula 3 Nveis de organizao e o estudo ecolgico ______________________ 41Margarete Macedo
Aula 4 O meio ambiente: introduo aos fatores fsicos e aos fatores limitantes ____________________________________ 53
Benedita Aglai O. da Silva
Aula 5 Fatores abiticos: luz e temperatura ____________________________ 67Benedita Aglai O. da Silva
Aula 6 Fatores abiticos: umidade e salinidade _________________________ 83Benedita Aglai O. da Silva
Aula 7 Substratos slidos: solos e sedimentos __________________________ 99Paulo Pedrosa Andrade
Aula 8 Adaptaes _____________________________________________ 117Benedita Aglai O. da Silva
Aula 9 Transferncia de energia e biomassa I _________________________ 131Benedita Aglai O. da Silva
Aula 10 Transferncia de energia e biomassa II ________________________ 149Benedita Aglai O. da Silva
Aula 11 Ciclos biogeoqumicos I ___________________________________ 161Paulo Pedrosa Andrade
Aula 12 Ciclos biogeoqumicos II __________________________________ 181Paulo Pedrosa Andrade
Aula 13 Sucesso ecolgica ______________________________________ 201Benedita Aglai O. da Silva
Pesquisa de campo Ecossistemas do Estado do Rio de Janeiro: Mata Atlntica ______________________________ 213
Deia Maria Ferreira
Referncias __________________________________________________ 231Gabarito _____________________________________________________ 201
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Ecologia: histrico
Ao longo da aula, vamos discorrer sobre as origens da Ecologia. Ao fi nal da aula, voc dever ser capaz de:
Reconhecer os fatores que diferenciam o Homem do restante do conjunto de seres vivos na Terra,
Reconhecer os caminhos que tornaram possvel a existncia da Ecologia como cincia.
objet
ivos
1AULA
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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O QUE ECOLOGIA?
Esta uma pergunta para a qual a maioria das pessoas tem
uma resposta. Quase todos os dias, os jornais, a televiso, as revistas
trazem alguma matria sobre ecologia e meio ambiente. Os polticos, os
professores, as secretrias, os artistas, o seu vizinho e, certamente voc,
todos devem ter a sua defi nio sobre ecologia. Assim, vamos comear
tecendo um breve histrico do desenvolvimento dos conceitos em
ecologia. Vamos buscar algumas das razes da ecologia na Idade Antiga
e no desenvolvimento da Histria Natural, que to antiga quanto a
existncia dos humanos.
Para situar melhor nossa histria do desenvolvimento da ecologia,
vamos falar um pouco sobre o que diferencia o homem dos outros
animais, motivo pelo qual ele desenvolve conceitos, cultura, arte, cincia,
tecnologia e implementa grandes mudanas na superfcie da terra.
H cerca de 10 mil anos, o homem j havia se estabelecido em
quase todas as partes do mundo, tornando-se, assim, uma das espcies
mais disseminadas do mundo vivo. Isto, em parte, deveu-se a sua
capacidade de deslocamento, ao apoio de ferramentas, dos agasalhos e
do fogo, que tornaram o homem um animal diferenciado dos demais.
Sua capacidade de andar ereto e apoiado em apenas dois ps libertou as
mos (com polegar oponvel), permitindo aperfeioar a caa, a pesca e a
coleta. Essas caractersticas, associadas ao aumento do volume cerebral,
tornaram o homem uma espcie que desenvolveu capacidade criadora
e, ao mesmo tempo, a capacidade de modifi car o ambiente, tornando-se
um ser social e cultural.
Com essas caractersticas que o diferenciaram dos outros
animais, comeam a surgir, ento, os conhecimentos sobre a natureza
e, simultaneamente, a capacidade de alter-la. O homem adquire uma
srie de conhecimentos empricos sobre seu entorno.
Tribos primitivas, que dependiam da caa, pesca e coleta, sabiam
onde e quando podiam encontrar suas fontes de energia, que eram os
seus alimentos. Construam seus conhecimentos sobre o meio em que
viviam atravs da experincia de encontrar abrigo, local de acasalamento,
descobrir a poca dos frutos dos quais se alimentavam, as pocas de caa,
de reproduo de suas presas.
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Povos muito antigos, como os egpcios e os babilnios, por exemplo,
temiam as pragas de gafanhotos que eram sempre atribudas a causas
sobrenaturais. O xodus (7,14-12,30), livro que conta a sada dos
hebreus do Egito, descreve pragas que Deus invocava sobre os egpcios. O
problema das pragas, a luta contra os insetos parasitos das culturas atrai
a ateno dos primeiros escritores e surgem provavelmente associados
inveno da agricultura, que, j em 4.000 a.C, estava bem desenvolvida,
inclusive com o uso do arado. No entanto, nessa poca, as divindades
ainda recebiam a responsabilidade pelas mudanas no ambiente. No
havia, contudo, conhecimentos cientfi cos sobre os fenmenos naturais.
Voltaremos a falar mais detalhadamente das pragas e outras alteraes
nas populaes naturais nas prximas aulas.
CONHECIMENTOS SOBRE A NATUREZA NA IDADE ANTIGA
No sculo IV a.C., ARISTTELES, um filsofo grego da poca,
escreveu a Historia animalium, uma enciclopdia ilustrada da vida
animal. Pelas tcnicas de descrio e ordenao das noes utilizadas na
obra, considerado um dos primeiros autores a sistematizar e a organizar
conhecimentos sobre a natureza. Ele descreveu na obra muitas espcies
animais e deu uma explicao para as pragas de gafanhotos e dos ratos
do campo. Sobre os ratos do campo, escreveu que a taxa de reproduo
desses animais produzia mais indivduos do que seus predadores naturais
ou os esforos de controle pelo homem eram capazes de eliminar. Para o
fi lsofo, nada poderia deter a praga, somente fortes chuvas eram capazes
de fazer os ratos desaparecerem. Numa poca em que as divindades eram
responsabilizadas pelas alteraes na natureza, o fi lsofo atribui s fortes
chuvas o possvel controle das pragas de ratos do campo. Isso resultou de
observaes ao longo do tempo, e representa uma ruptura com o pensamento
da poca, que atribua a causas sobrenaturais as possveis alteraes nos
ecossistemas. Aristteles fazia uma distino entre os saberes desenvolvidos
pela necessidade de sobrevivncia e os saberes resultantes de investigao.
Ele dizia que os caadores e os pescadores no observavam os animais por
amor investigao, eles os observavam pela necessidade de sobrevivncia.
Completava seu pensamento dizendo que esses saberes, passados atravs
das geraes, permaneciam no nvel de manuteno das atividades bsicas
de sobrevivncia, ou seja, no eram saberes cientfi cos.
AR I S T T E L E S
Filsofo grego, nascido na Macednia no ano
384 a.C. Estudou fi losofi a em Atenas na
Academia de Plato durante vinte anos.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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Os trabalhos botnicos de Teofrasto se seguem obra de Aristteles,
de quem foi discpulo. Em seu livro Historia plantae, como numa rplica
dos livros de Aristteles, aborda os lugares mais favorveis para a existncia
de diversas plantas e sua distribuio em diferentes reas geogrfi cas.
Mais tarde, Plnio, o Velho, em Roma, extrai informaes das obras
anteriores para escrever a Historia naturalis, em 37 volumes (75 d.C.).
A obra, a primeira enciclopdia de histria natural, inclui observaes
zoolgicas de valor, assim como animais muito pouco provveis de terem
existido. um misto de reproduo da realidade e descrio de animais
que tm origem apenas no imaginrio.
Na Idade Antiga, ento, os conhecimentos sobre a natureza foram
compilados em livros de Histria Natural, que descreviam a fauna e a
fl ora e sugeriam algumas poucas indagaes sobre a ecologia de grupos
de seres vivos.
CONHECIMENTOS SOBRE A NATUREZA NA IDADE MDIA
At os sculos XV e XVI, os livros de Histria Natural que continham
conhecimentos mais prximos aos de ecologia se constituam principalmente
em BESTIRIOS ou HERBRIOS ilustrados, muitos dos quais refl etindo uma mistura
de mito, folclore e fato. Os herbrios e bestirios eram confeccionados a
partir de observaes em jardins e no entorno dos castelos.
A cincia pouco progrediu na Idade Mdia, um perodo prejudicado
pelas invases brbaras, no qual a igreja possua o monoplio da cultura e
controlava todo o acesso escrita, um mundo sem universidade, onde apenas
a Corte ou uma escola da igreja oferecia oportunidade de ensino. Apesar
da estagnao da produo do conhecimento em geral durante a Idade
Mdia, os avanos no conhecimento registrados durante a Idade Antiga
pelos gregos so recuperados atravs das atividades dos monges copistas,
que reproduziam as obras, em vrias rplicas. Estes feitos impediram que
obras importantes tivessem desaparecido por completo.
HE R B R I O
Coleo de plantas e partes de plantas conservadas para estudo.
BE S T I R I O
Coleo medieval de fbulas em que se descreviam animais fi ctcios ou reais e seus costumes.
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CONHECIMENTOS APSA IDADE MDIA
Os sculos XV e XVI caracterizam-se
pelo desejo de elaborar um amplo inventrio
da natureza. Isso se relaciona conquista de
novos mundos, os tropicais, inclusive o Brasil,
e caracteriza o projeto enciclopdico, para o qual
concorrem os gabinetes cientfi cos. Vocs esto
lembrados que nessa poca que se desenvolve
o mtodo cientfi co e que as atividades cientfi cas
eram promovidas em academias de cincia? Caso
no se lembre, volte ao Volume 1 da disciplina
de Grandes Temas em Biologia.
Nessa poca, os registros feitos por
escrives, cartgrafos e naturalistas, levam a
cultura ocidental a tomar conhecimento da
diversidade biolgica tropical.
Na Amrica, a contribuio dada
Histria Natural resulta de diferentes formas
de olhar a natureza. Ainda no sculo XVI,
Andr Thevet, acompanhando a expedio de
Villegagnon, chega a Cabo Frio, em 1555, onde
seria fundada a colnia Frana Antrtica. Sua obra
Les singularits de la france antarticque (1557)
traz observaes de animais existentes na Baa de
Guanabara, como a preguia, o quati, o moleiro
e a arara canind. Essa obra contm inmeras
informaes botnicas sobre o Brasil. Alm da
descrio, o livro traz ilustraes perfeitamente
reconhecveis, como, por exemplo, do caju e do
abacaxi. Os ecossistemas litorneos tropicais
brasileiros cedem suas primeiras contribuies
ao mundo cientfi co.
Figura 1.1: Herbrio: local onde so conservadas colees de plantas desidradatas que se destinam pesquisa cientfi ca e de onde, constantemente se uti-liza, extrai e adiciona informaes sobre cada espcie (data, local de coleta, coletor, observao sobre o habitat, etc.).
Figura 1.2: Bestirio: gnero literrio, bastante popular na Idade Mdia, em prosa ou verso, que combina recursos da fbula e descrio de animais reais ou lendrios.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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Ainda no sculo XVII, a experincia dos artistas holandeses,
por exemplo, fi xa um momento peculiar do conhecimento da natureza
americana. A obra da comitiva dos sbios e artistas que veio ao Brasil
durante o governo de Nassau destaca-se pelo carter pioneiro e pela
abrangncia das observaes dos astrnomos, naturalistas e cartgrafos.
Espcimes coletados, desenhos e registros originam no Brasil um museu
de Histria Natural, um jardim botnico e um jardim zoolgico,
mantidos junto ao palcio de Nassau. Trazidos por Maurcio de Nassau,
chegaram ao Brasil Marcgrave e Guilherme de Piso. O primeiro escreveu
a Historia naturalis brasiliae, publicada por Joo de Laet, em 1648. Esse
trabalho representa a primeira contribuio para os estudos fl orsticos
do Nordeste. As plantas herborizadas, suas descries e desenhos foram
usados no sculo XIX pelo naturalista von Martius, autor da Flora
brasiliensis.
Figura 1.3: Um retrato do Brasil Holands do sculo XVII. Prancha 1 Historia naturalis brasilie, folha de rosto. Fonte: Historia Naturalis Brasilie. Prancha 1. In: WHITEHEAD, Peter James Palmer; BOESEMAN, Martin. Um retrato do Brasil holands do sculo XVII: animais, plantas e gente, pelos artistas de Johan Maurits de Nassau. Rio de Janeiro: Kosmos, 1989. 358 p., il. color.
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SCULO XVIII
GEORGE LOUIS BUFFON, um naturalista francs, publica, em 1756,
Historia natural e contesta a idia de Aristteles sobre a diminuio das
densas populaes de ratos do campo pelas chuvas torrenciais. Buffon
pensava que as populaes eram controladas por agentes biolgicos,
como doenas ou aumento do nmero de predadores. Afirmava,
ainda, que os coelhos poderiam transformar um campo num deserto
pela ausncia de predadores e dessa forma tratou de problemas de
regulao de populaes, problemas que ainda hoje constituem objeto
de inmeros estudos em Ecologia. Vejam que at o momento algumas
poucas suposies surgiam como eventuais causas para alteraes nos
ambientes naturais, mas nenhuma delas se utilizava de uma metodologia
para comprovar tais suposies. Os estudos sobre os ambientes naturais
priorizavam, ainda, a descrio da fl ora e da fauna.
Esta descrio de fl ora e fauna uma forma de perceber, entender
o mundo vivo. Nomear, dar nome s coisas, aos animais e s plantas d
um passo decisivo, no mbito do conhecimento cientfi co, com a obra
de CARL VON LINN, que prope um sistema universal de catalogao de
plantas, animais e minrios o Systema Naturae. A obra um marco
nas cincias naturais, pois cria condies que viabilizam o intercmbio
cientfi co, dada a utilizao de uma linguagem universal para registro e
catalogao dos seres vivos e minerais. Essa obra rene
todas as espcies conhecidas poca e lhes confere um
sistema de classifi cao escrita em lngua latina ou em
forma alatinizada e com regras claras. A obra de Lineu,
como conhecido no mundo cientfi co brasileiro, inclui
informaes sobre o Brasil, originria de informaes
obtidas pelos holandeses.
Figura 1.4: A nomenclatura cientfi ca criada por Lineu aplicada na litografi a de Jean Thodore Descourtilz (naturalista e ilustrador de aves, Esprito Santo). Fonte: DESCOURTILZ, Jean Thodore. Ampelis fasciata, Ampelis cucculata, Ampelis arcuata, Ampeli carnifex 1852. In: MARTINS, Carlos. O Brasil redescoberto. Rio de Janeiro: Pao Imperial / Minc /IPHAN, 1999.
Ampelis fasciata Ampelis cucculata
Ampelis arcuata
Ampelis carnifex
GE O R G E LO U I S LE C L E RC BU FF O N
(1707-1778)
Naturalista francs nascido na Borgonha.
CA R L V O N L I N N (1707-1778)
Mdico e naturalista sueco. Professor
de botnica e organizador de uma
classifi cao universal de plantas, animais e minerais utilizada
ainda na atualidade.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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J na segunda metade do sculo XVIII, multiplicam-se as expedies
cientfi cas aos trpicos, sob o impulso dos soberanos europeus e das academias
cientfi cas. ALEXANDER VON HUMBOLDT viaja durante cinco anos nos trpicos
sul americanos e, mais tarde, em Paris, expe resultados cientfi cos
em Botnica, Zoologia, Geologia, Astronomia e inclui dois atlas. Ele
se distancia dos botnicos tradicionais, que se preocupavam apenas
com a descoberta e a classifi cao das plantas, e considera a vegetao
segundo as associaes locais em diferentes climas. Ao longo da obra de
Humboldt, denota-se a viso de totalidade quando relaciona plantas e
animais, temperatura, presso atmosfrica, assim como a diversidade em
cada localidade. Percebe-se uma forma ecolgica de descrever o mundo.
At o sculo XVIII, os estudos sobre a natureza limitavam-se a
descrever e compilar informaes sobre a fl ora e a fauna. Humboldt d
um passo a mais em direo moderna Ecologia. A nova concepo de
paisagem criada por Humboldt motiva grande nmero de viajantes,
incluindo KARL PHILIPPE VON MARTIUS, Alfred Wallace, Charles Darwin,
entre muitos outros. Com Humboldt, surgem os primeiros registros de
relao entre o mundo vivo e o mundo inanimado, os fatores biticos e
abiticos e a diversidade que resultava em diferentes paisagens.
Figura 1.5: Plantas prensadas Alexander von Humboldt. Fonte: HUMBOLDT, Alexander Von. Plantas prensadas. Revista Humboldt, ano 33, n.63, 1992.
AL E X A N D E R V O N HU M B O L D T(1769-1859)
Cientista e explorador alemo. Viaja Amrica espanhola ainda no explorada e traz importantes contribuies a todos os ramos das cincias naturais. Sua obra mais importante uma sntese secular das cincias naturais.
KA R L PH I L I P P E V O N MA R T I U S(1794-1868)
Naturalista alemo. Reuniu valiosos dados sobre a fl ora brasileira e publicou, entre outras obras, Flora brasiliensis, o maior monumento da fi tologia contempornea, em 40 volumes.
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SCULO XIX
Uma parte signifi cativa do que se conhece hoje em dia sobre os
distintos ecossistemas resultado das expedies cientfi cas do sculo XIX.
Cartgrafos e desenhistas acompanhavam cientistas, que procuravam retratar
com fi delidade as imagens encontradas em outros mundos, em especial, no
mundo tropical. As grandes viagens revelam, concretamente, a imensa
diversidade das fl oras e das faunas de mundos at ento desconhecidos.
Como forma de registro, essas viagens foram estimuladas pelo novo, pelo
desconhecido, principalmente pelos trpicos, por sua riqueza e por sua
beleza e porque representavam novas conquistas.
No Brasil, a partir de 1808, com a vinda da corte portuguesa e a
conseqente abertura dos portos s naes estrangeiras, iniciou-se o ciclo
das grandes viagens cientfi cas ao continente sul-americano, base de enorme
progresso no campo da Histria Natural.
Karl Frederich Phillip von Martius chegou ao Rio de Janeiro em 1817,
integrando uma comisso de sbios que acompanhava Dona Leopoldina.
Visitou as matas de Santa Teresa, Tijuca e Niteri e coletou material e
informaes em So Paulo, Minas Gerais, Bahia, Pernambuco, Piau,
Maranho, Par e Amazonas, em viagens cuja durao foi de trs anos.
Figura 1.6: MARTIUS, Karl F.P. von. Flora Brasiliensis. vol 1. In: Agenda UFRJ/1999. Rio de Janeiro: UFRJ, 1999.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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Von Martius publicou sua mais importante obra Flora Brasiliensis
entre meados do sculo XIX e incio do sculo XX. A obra contm 130
fascculos reunidos em quarenta volumes, com aproximadamente vinte mil
espcies catalogadas, das quais quase seis mil eram novas para a cincia.
Ilustrada com mais de trs mil estampas, a fl ora completa precisou de 66
anos para ser publicada e colaboraram 65 botnicos de diversos pases.
No Volume 1, Parte 1, Von Martius descreveu o conjunto das paisagens
brasileiras em 59 pranchas. O volume apresenta dois mapas, apontando as
rotas seguidas por vrios naturalistas. Essa obra , ainda hoje, considerada
pelos botnicos como a mais importante de nossa fl ora. As cinqenta e nove
pranchas que abrem a obra registram paisagens dos diferentes ecossistemas
brasileiros. Em todas elas possvel detectar a presena do homem.
CHARLES DARWIN, autor de A origem das espcies, viajando a bordo
do Beagle, desembarcou pela primeira vez na Amrica do Sul no Brasil
em 28 de fevereiro de 1832, no estado da Bahia. Com a teoria da
seleo natural, a Biologia, e, em particular a Ecologia, tem um grande
avano. Todas as atribuies em relao criao das espcies estavam
at Darwin e Wallace vinculados ao sobrenatural. A partir de ento os
cientistas admitem a evoluo dos seres vivos pela seleo natural.
Darwin, acompanhado de mais cinco pessoas, saiu para uma
marcha a cavalo de trs semanas de durao, perodo em que viajou pelo
atual Estado do Rio de Janeiro. Em uma ocasio de ida e volta a Maca,
teve a oportunidade de conhecer distintos ecossistemas no Rio de Janeiro.
Em sua rotina de trabalho, a cada dois dias dedicava um coleta de
objetos para sua coleo, enquanto passava os outros dias guardando e
etiquetando as amostras e lendo. Apesar de seu interesse pela Geologia,
fazia diariamente observaes de histria natural, com especial ateno
aos colepteros (besouros). O Beagle deixa o Rio de Janeiro em 5 de
julho de 1832, em direo ao sul da Amrica do Sul.
CH A R L E S RO B E R T DA R W I N(1809-1882)
Naturalista ingls. Formulou a Teoria da Seleo Natural aps viagem pela Amrica Tropical; desembarcou no Brasil em 1832.
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Iglesias (1999) considera Darwin como o fundador da moderna
Ecologia, pois, na primeira edio de A origem das espcies, o cientista
utiliza com freqncia a expresso economia da natureza, que pode ser
perfeitamente compreendida como ecossistema. Os lugares e as vagas
que as espcies ocupam na economia da natureza podem ser traduzidas
por nicho e nicho vago, conceitos que vamos abordar num futuro
prximo. O autor tambm identifi ca em diversas partes do livro de Darwin
referncias explcitas ao princpio de excluso competitiva, formulado
matematicamente e confi rmado (em laboratrio) pelo bilogo G. F. GAUSE.
Observou, alm disso, uma nfase na obra de Darwin importncia das
interaes entre os seres vivos (competio e mutualismo) e da infl uncia
dos fatores no biolgicos: As espcies interagem umas com as outras
e com o ambiente. Esta uma frase tpica de Darwin. De acordo ainda
com Iglesias, se juntarmos estes conceitos bsicos defi nidos por Darwin
aos modelos matemticos criados pelo austraco Alfred Lotka (1880-
1949) e pelo italiano Vito Volterra no incio do sculo passado, nos quais
se baseia a ecologia de populaes, teremos algo muito semelhante
Ecologia moderna.
ALFRED RUSSEL WALLACE permaneceu no Brasil por quatro anos e
no Arquiplago Malaio por oito anos. A infl uncia da natureza tropical
foi marcante para este naturalista por ter formulado independente e
simultaneamente a Darwin a hiptese da seleo natural para a origem
das espcies.
Referindo-se a Darwin, o zologo ERNEST HAECKEL, em 1869, introduziu
o termo ecologia, defi nindo-a como sendo a cincia das relaes entre o
organismo e o mundo externo circunvizinho. Haeckel escreveu:
Por ecologia, ns queremos dizer o corpo de conhecimentos relativo
economia da natureza a investigao de todas as relaes do animal, tanto com seu ambiente orgnico quanto com seu ambiente
inorgnico, incluindo acima de tudo suas relaes amigveis e no
amigveis com aqueles animais e plantas com os quais ele entra
em contato direto ou indireto ; em outras palavras, Ecologia o
estudo de todas as complexas relaes referidas por Darwin como
as condies da luta pela existncia (RICKLEFS, 1996 p. 1).
G. F. GA U S E
Eclogo que formulou
matematicamente o princpioda excluso
competitiva.
AL F RE D RU S S E L WA L L A C E
(1823-1913)
Naturalista ingls. Formulou,
independentemente de Darwin, a hiptese da seleo natural para a
origem das espcies.
ER N E S T HA E C K E L(1834-1919)
Naturalista alemo. Adotou a teoria da
evoluo de Charles Darwin de quem foi
o foi o mais ardoroso defensor. Introduz o
termo ecologia em sua obra Generelle
morphologie der organismen.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
CEDERJ18
A palavra ecologia deriva das razes gregas okos com o sentido
de casa, o nosso ambiente mais prximo) e logos (estudo, cincia).
O vocbulo ecologia signifi cava, para Haeckel, a cincia da casa, das
relaes do organismo com o meio ambiente.
No fi nal do sculo XIX, evoluem, paralelamente, em publicaes
cientfi cas, a ecologia americana, a europia e a russa. KARL MBIUS, em
1877, escreve em alemo sobre comunidades de organismos num recife
de coral como uma biocenose. At esse momento, a cincia no tinha
uma palavra que pudesse designar uma comunidade de seres vivos na
qual a soma das espcies e dos indivduos, sendo mutuamente limitada
e selecionada pelas condies mdias de vidas exteriores, continuou,
via reproduo, a ocupar um territrio dado. Assim, Mbius defi ne
biocenose. Em 1887, o americano S. A. FORBES escreveu seu ensaio clssico
The lake as a microcosm, sobre o lago como um microcosmo. Forbes
defi ne assim seu trabalho: um lago (...) constitui um pequeno universo
em si mesmo, um microcosmo no seio do qual intervm todas as foras
elementares e onde o jogo da vida se desenvolve na sua totalidade, mas
numa escala to pequena que o pensamento o apreende facilmente.
Forbes sugeriu que o conjunto de espcies em um lago constitua um
complexo orgnico, no qual, ao se afetar uma espcie, podia-se exercer
algum tipo de infl uncia sobre todo o conjunto.
A pesquisa mdica sobre doenas infecciosas, como a malria, em
1890, impulsiona o estudo da epidemiologia e da propagao da doena em
uma populao. Antes de poder controlar a malria, foi necessrio conhecer
a ecologia do mosquito transmissor. Em uma dada rea, a propagao
da malria determinada por dois processos contnuos e simultneos:
1) o nmero de novas infeces depende do nmero e da capacidade de
infeco dos mosquitos; 2) a capacidade de infeco dos mosquitos depende
do nmero de pessoas que existem em uma localidade. Esses trabalhos
desenvolveram modelos que permitiam analisar e predizer novas situaes
da doena, porque estudavam as populaes de mosquitos.
H. C. COWLES, em 1899, descreveu a sucesso de plantas sobre dunas
de areia no extremo sul do Lago Michigan.
KA R L M B I U S
Pesquisador alemo, que em 1877, escreve sobre comunidades de organismos num recife de coral e introduz o termo biocenose.
S. A. FO R B E S
Pesquisador americano que descreve em 1877 um lago como um microcosmo, um universo de trocas e relaes.
H. C. CO W L E S
Pesquisador americano que descreveu a sucesso ecolgica de plantas em dunas de areia no Lago Michigan.
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Dessa maneira, por volta de 1900, a Ecologia estava no caminho
de se converter numa cincia que permitisse compreender os inmeros
problemas das populaes e das comunidades. As razes da Ecologia, se
apiam, pois, na Histria Natural, na demografi a humana, na biometria
e nos problemas aplicados da agricultura e da Medicina.
O pioneiro russo V. V. Dockuchev e seu discpulo G. F. Morozov
enfatizaram o conceito de biocenose, conceito expandido por Sukatchev,
em 1944, para biogeocenose. O termo usado por Sukatchev no livro
On the principles of genetic classifi cation in biocenoly e corresponde a
um sinnimo de ecossistema, no que diz respeito s trocas de matria e
energia. Fosse qual fosse o ambiente estudado, os bilogos dessa poca
comeavam a considerar a idia de que a natureza realmente funciona
como um sistema.
medida que informaes diversas reunidas pelos naturalistas
durante o sculo XIX vo se consolidando, emergem vrios conceitos novos
que levam o estudo da Ecologia para novas direes, diferentes das dos
naturalistas. Um desses conceitos surgiu da percepo de que as relaes
de alimentao ligam organismos numa entidade funcional nica, a
comunidade biolgica. O primeiro entre os proponentes desse ponto de
vista foi o eclogo ingls CHARLES ELTON. Segundo esse pesquisador, cada
organismo encontra a forma de alimentar-se para fi car nutrido, de modo
que cada um pode ser o alimento do outro. O fato de que essas relaes
de alimentao defi niam uma unidade ecolgica era uma idia nova.
O segundo conceito, desenvolvido depois pelo eclogo A. G. TANSLEY,
levou a idia de Elton adiante. Tansley considerava os animais e as plantas
em grupos, juntamente com os fatores fsicos de seus arredores, como um
sistema ecolgico fundamental. Em 1935, Tansley denominou esse sistema
ecolgico fundamental de ecossistema. Ele visualizou as partes fsicas e
biolgicas da natureza unifi cadas pelas interdependncias dos animais e das
plantas de sua vizinhana fsica e da sua contribuio ao mundo fsico.
Mais tarde, em meados do sculo XX, uma teoria geral de sistemas
foi desenvolvida pelo fsico Bertanlaffy (1950 e 1968) e eclogos, como
Hutchinson, Margalef, Watt, Patten e H. T. Odum comearam a
desenvolver o campo quantitativo da ecologia de ecossistemas, o grau em
que os ecossistemas operam como sistemas fsicos bem compreendidos.
CH A R L E S EL T O N
Pesquisador ingls, que em
1927, estabeleceu relaes alimentares introduzindo a idia
de cadeias trfi cas.
A.G.TA N S L E Y
Pesquisador que em 1935 ampliou a idia de Elton sobre
cadeias trfi cas, introduzindo o termo
ecossistema.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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Um sistema consiste em componentes interdependentes que interagem
regularmente e formam um todo unifi cado (Odum, 1983). Segundo
Iglesias, quando algum desses elementos um ser vivo, podemos falar
de sistemas ecolgicos ou ecossistemas.
O grande desenvolvimento tecnolgico da dcada de 60 traz um novo
olhar sobre a Terra, um planeta que tem, reconhecidamente, como partes
integrantes os seres vivos e os componentes do meio ambiente em diversas
escalas, desde um microcosmo at a totalidade da Terra.
James Lovelock desenvolve a Hiptese Gaia, em 1972, considerando
que a vida evoluiu na Terra, que a atmosfera se modifi cou numa forma de
ao-reao com os seres vivos e admite que os limites entre as partes vivas
e no-vivas dos ecossistemas so muito sutis. Lovelock publica, em 1972,
sua idia num artigo intitulado Gaia as seen trough the atmosphere. Lynn
Margulis, uma microbiologista interessada em entender os gases atmosfricos
que provm da vida, como o oxignio e o dixido de carbono, entre outros, se
associa a Lovelock, que tenta responder s mesmas questes com concepes
da qumica, da termodinmica e da ciberntica, para fazer avanar seus
estudos. A auto-regulao do sistema planetrio, proposta por Lovelock e
Margulis, consiste na ligao de sistemas vivos e no-vivos, considerando
a Terra quase como um superorganismo.
Essa hiptese controversa e, durante muitos anos, grupos renomados
de pesquisadores em Ecologia sequer faziam referncia a ela. Recentemente,
a revista Nature, vol. 406 de 17/08/2000 publica uma resenha da 2a
Conferncia sobre a Hiptese Gaia, considerando que muitas pesquisas
cientfi cas sero necessrias, ainda, para sua comprovao total ou parcial,
ou mesmo rejeio.
A Teoria de Sistemas e a hiptese de Gaia se somam s
informaes sobre o desenvolvimento da Histria Natural, que juntas
apontam para um ser humano que vem h muitos milhares de anos
modifi cando os ecossistemas naturais para obteno de recursos para
sua sobrevivncia. As aes humanas provocam acentuada modifi cao
na paisagem. preciso, no entanto, conhecer mais do que a paisagem,
preciso compreender como esto distribudos os seres vivos nos diferentes
ecossistemas e se essa distribuio defi ne padres; preciso compreender
o comportamento das populaes e comunidades no tempo e no espao.
sobre isso que versa a Ecologia.
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Voc viu que o Homem tenta compreender a natureza e seus fenmenos naturais
desde a sua existncia. Desde os primeiros registros sobre a Histria Natural, na
Grcia Antiga, at a Teoria de Sistemas e a formulao da controvertida Hiptese
Gaia, muitas condies tiveram de ser cumpridas para a evoluo do conceito de
Ecologia e, em particular, o de ecossistema. Essas condies se originaram dos avanos
em paralelo da agricultura, biometria e histria natural. O desenvolvimento de
equipamentos, como o microscpio e o telescpio, fornecem ao cientista-naturalista
instrumentos que permitem avanos no campo da Medicina e da Histria Natural, que
contriburam para formar os conceitos em ecologia. A partir do sculo XVIII, surgem
observaes sobre predao, herbivoria, controle biolgico, assim como relaes de
plantas com o meio fsico, o que caracteriza avanos para a ecologia atual. Um marco
importante se refere Origem das espcies pela seleo natural, desvinculando
a criao das espcies ao sobrenatural. A idia de que a natureza funciona como
sistemas se consolida e, a partir dos anos 60 do sculo XX, o crescimento acelerado
das populaes humanas, a destruio do meio ambiente natural com a substituio
dos ecossistemas naturais pelos agrcolas; e o uso intensivo de defensivos de aditivos
qumicos nos solos despertaram a ateno para os problemas ambientais.
R E S U M O
Bibliografia sobre A Hiptese Gaia
Gaia A new look at life on Earth by J E Lovelock, publ. Oxford University Press 1979.
GAIA. Uma cincia para curar o planeta, 1992
http://www.marxists.org/reference/subject/philosophy/works/us/gaia.htm
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Elementos de Ecologia e Conservao | Ecologia: histrico
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EXERCCIOS
Tente responder s questes propostas e leve as respostas para discusso com o
seu tutor no plo.
1. Por que consideramos a contribuio de Lineu como um marco no desenvolvimento
da pesquisa nas cincias naturais e na Ecologia?
2. Que avanos para o conhecimento em Ecologia traz o pesquisador Alexander
von Humboldt, que escreveu a Geografi a das plantas?
3. Por que Charles Darwin contribui para o desenvolvimento da Ecologia?
4. Uma fl oresta signifi ca mais do que uma mera coleo de rvores est associado
a que momento da evoluo de conceitos em ecologia?
AUTO-AVALIAO
Se voc capaz de identifi car os avanos nas pesquisas em ecologia ao longo do
tempo que permitiram compreender a complexidade dos sistemas naturais ou
ecossistemas...
Parabns, voc pode passar para a aula seguinte.
No entanto...
Se voc encontrou difi culdades para compreender os diferentes momentos da
histria da Ecologia, procure seu tutor no plo para decidirem o que fazer.
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O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
Ao fi nal desta aula, voc dever ser capaz de:
Reconhecer a interdependncia entre o meio fsico e o meio biolgico.
Reconhecer que os seres vivos so sensveis a variaes no tempo e no espao.
Reconhecer que perturbaes no meio fsico, dependendo de intensidade e freqncia, atuam selecionando caractersticas nos organismos que geram diferentes distribuies na Terra.
objet
ivos
2AULA
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
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Nesta aula, estudaremos sobre o mbito da ecologia, a organizao da natureza
de acordo com processos fsicos e biolgicos, e o espectro de perturbaes aos
quais os organismos vivos so submetidos. Como resultantes desse espectro,
surgem as diferentes distribuies de organismos na terra, sobre o que trata a
ecologia. Pretende-se que esse captulo introdutrio proporcione um quadro
geral para o estudo da ecologia.
Voc est lembrado que a palavra ecologia comeou a ser usada na ltima
metade do sculo XIX? Ernest Haeckel foi quem primeiro a defi niu como o
estudo cientfi co das interaes entre organismos e seu ambiente. Essa defi nio
de ecologia foi sendo aperfeioada medida que novos conhecimentos eram
incorporados ao meio cientfi co. Krebs, em 1972, ao considerar que o ambiente
de um organismo consiste em todos os fatores e fenmenos externos a ele
que tm infl uncia sobre ele, avana nas discusses e defi ne a ecologia como:
estudo cientfi co das interaes que determinam a distribuio e abundncia
dos organismos. Essas interaes consistem em todos os fatores e fenmenos
externos aos organismos e que tm infl uncia sobre eles. Esses fatores e
fenmenos so fsicos e qumicos (abiticos) ou outros organismos (biticos).
Assim, os eclogos, na atualidade, esto interessados em saber:
Onde se encontram os organismos?
Quantos organismos existem?
Por que esto, onde esto e por que so tantos ou to poucos? (O que fazem?
Como se relacionam?)
Um exemplo desse tipo de abordagem pode ser observado na pesquisa de
Aguiaro, 1994, que estudou lagoas costeiras no Municpio de Maca, RJ.
INTRODUO
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O Municpio de Maca apresenta em sua rea costeira vrias
lagoas, de formato e tamanhos variados, cujo contato com o mar foi
interceptado pelo depsito de uma BARRA ARENOSA. A Lagoa Imboassica,
a maior delas (rea 2,15 km2), esporadicamente aberta para o mar pela
prefeitura, para escoar excesso de gua em perodos de chuva; as Lagoas
Cabinas (0,35 km2) e Comprida (0,11 km2) so menores e sua barra
algumas vezes ultrapassada pelo mar em perodos de mar muito alta.
Durante os anos de 1990 e 1992, foram feitas coletas padronizadas de
peixes nas trs lagoas e o resultado foi:
Lagoa/ Parmetros Nmero de espcies(Riqueza de spp)
Nmero de indivduos Biomassa
Imboassica 25 208 12. 689 gCabinas 13 200 11. 469 gComprida 4 32 2. 981 g
Aguiaro observou a distribuio de espcies de peixes, percebendo
que a abundncia variou em funo da salinidade. Aparentemente, essa
abundncia, representada pelo nmero de indivduos capturados,
no tem muita diferena quando observamos as Lagoas Imboassica
e Cabinas. No entanto, quando relacionamos o nmero de espcies
presentes, ou seja, a riqueza de espcies, Imboassica tem praticamente o
dobro de Cabinas. Segundo a pesquisadora, essa diferena se relaciona
diferena de salinidade, possvel pela abertura peridica da barra da
Lagoa Imboassica. Veja que no estamos aqui discutindo o melhor para
cada uma das lagoas, nem se a abertura de barra deva ou no ser feita.
Estamos apenas relacionando fatos: a distribuio de peixes, nesse caso,
se relaciona salinidade das lagoas.
Essa pesquisa concluiu que a diferena na composio de espcies
entre as trs lagoas refl ete a intensidade de contato com o mar. A Lagoa
Imboassica apresentou o maior contato com o mar e o maior nmero
de espcies presentes, sendo vrias delas de peixes marinhos. A Lagoa
Comprida foi considerada essencialmente de gua doce e apresentou o
menor nmero de espcies presentes.
BA R R A A RE N O S A
Cordo de sedimentos arenosos
que separa a lagoa do mar.
Quadro 2.1: Distribuio de espcies de peixes em 3 lagoas de Maca, RJ e entorno.
Aguiaro, 1994
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
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Os fatores que afetam a distribuio de organismos podem ser
analisados em nvel de populao de uma s espcie ou em nvel de
comunidade que contm muitas espcies, como o caso desse estudo. A
anlise se torna tanto mais complexa quanto mais espcies consideradas
estejam numa comunidade.
RELAES ENTRE O MEIO FSICO E O MEIO BIOLGICO
Todos os organismos so tanto dependentes da natureza para suas
necessidades fundamentais quanto agentes de mudana nos sistemas
naturais nos quais vivem. Podemos falar em interaes do meio fsico
com o meio biolgico, interaes que determinam a distribuio e a
abundncia de organismos nos diferentes ecossistemas. Para isso vamos
discutir alguns exemplos.
Se pensarmos em tempo geolgico, o ambiente no qual os
organismos evoluram sofreu muitas mudanas. A atmosfera, por
exemplo, antes da origem da vida no planeta era redutora, ou seja, no
tinha oxignio livre. A evoluo de organismos fotossintetizantes criou
h cerca de 3,2 bilhes de anos, uma atmosfera oxidante. Esse assunto
ser melhor tratado na Aula 12. Os solos orgnicos tambm so produto
de comunidades vegetais terrestres que, entrando em decomposio, so
misturados ao sedimento. Este um efeito biolgico no ambiente, cujos
organismos vivos e o ambiente fsico formam um todo integrado, que
se modifi ca no decorrer do tempo.
Vejamos nos ecossistemas tropicais alguns exemplos dessas relaes
entre o meio fsico e meio biolgico. Para isso, observe as fi guras a seguir:
Figura 2.1: Restinga no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.
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Figura 2.2: Trecho de Floresta Ombrfi la Densa, do bioma Mata Atlntica, RJ.
Tanto a fl oresta quanto a restinga so ecossistemas tropicais que
ocorrem no Estado do Rio de Janeiro, na regio litornea, e esto muitas
vezes sob o mesmo regime climtico. Os dois possuem uma organizao
espacial, uma estrutura que resultante de diferentes tipos de plantas,
formatos e tamanhos.
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
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Figura 2.3: Cordes arenosos no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.
A Figura 2.3 nos mostra que as restingas so ecossistemas que se
desenvolveram em substratos arenosos. Esses cordes arenosos foram
formados por variaes no nvel do mar. Essas variaes ocorreram, no
caso do litoral do Estado do Rio de Janeiro, h cerca de 10.000 anos,
resultante de avanos do mar para dentro do continente seguidos de
recuo. Essas transgresses marinhas, seguidas de regresses, deixaram
cordes de sedimentos arenosos, formando grandes plancies. O que h
10.000 anos era um grande areal, hoje forma as nossas restingas.
Vamos analisar algumas particularidades
do ecossistema restinga. A areia, como substrato
slido, fragmento de rocha, aquece muito durante
o horrio de insolao, e resfria, perdendo muito
calor noite. As restingas do litoral fl uminense
apresentam temperaturas mdias no vero, na
areia nua, por volta das 12 h, que esto entre
40 e 60C. No entanto, temperaturas tomadas
sob uma pequena palmeira o guriri chegam
a ser 5C mais baixas. Temperaturas tomadas no
solo dentro de uma moita grande podem reduzir
essa temperatura em at 15C.
Figura 2.4: Allagoptera arenaria, palmeirinha no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.
37C
42C
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A cobertura vegetal e a formao de solo orgnico so os
responsveis pela atenuao da temperatura do ar. medida que plantas
como a palmeirinha guriri se instalam, paralelamente evolui o solo,
que atenua a temperatura da areia e progressivamente outras plantas
se instalam, aumentando a complexidade dos habitats na restinga. As
condies estressantes iniciais (ampla variao de temperatura, perda
rpida de gua quando chove etc), da areia so modifi cadas gradualmente
pela ocorrncia da vegetao. Os extremos de temperatura entre dias e
noites so reduzidos onde h colonizao por organismos.
Continuando ainda nas restingas, podemos observar, numa
aproximao maior, que a faixa de vegetao que ocorre junto praia
formada por uma vegetao rasteira. Essa vegetao est localizada
em rea de infl uncia da MARESIA e dos ventos. As espcies que a
ocorrem geralmente so rasteiras, rentes ao solo, tm caules longos
e enterrados, que respondem s condies salinas e intensidade dos
ventos. Essas espcies funcionam como fi xadoras dos gros de areia nas
dunas. Os sedimentos de areia, facilmente movimentados pelo vento,
aps a entrada da vegetao fi cam fi xados pelo entrelaamento dos
caules da cobertura vegetal.
Figura 2.5: Vegetao rasteira de beira de praia no Parque Nacional de Restinga de Jurubatiba, Maca, RJ.
MA RE S I ABorrifo do mar,
colides carregados de sais, que fi cam
em suspenso no ar e se depositam na
restinga.
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
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Algumas bromlias, localizadas na parte interior das restingas,
tm suas folhas formando um copo. Esses copos armazenam gua,
o que possibilita a ocorrncia de vida de organismos aquticos em
meio ao areal. Elas representam para esses organismos aquticos
uma possibilidade de ocorrncia e distribuio num ambiente onde
aparentemente isso seria impossvel, e funcionam como microlagos em
vrios e numerosos pontos da restinga. Novamente um componente do
meio biolgico, a bromlia, proporciona a existncia de vida aqutica
em ambiente totalmente terrestre e adverso.
Figura 2.6: Aechmea nudicaulis, bromlias que formam tanque e acumulam gua no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba.
Figura 2.7: Neoregelia cruenta, bromlia-tanque com gua, onde so encontrados distintos grupos de seres vivos.
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Figura 2.8: Floresta Atlntica, RJ. Litografi a de Charles Ribeyrolles, 1861. Fonte: agenda UFRJ/1999.
Observe como as plantas se distribuem no espao ocupado pela
fl oresta. Existem rvores e arbustos de diversas alturas, sendo alguns
superpostos aos outros. Essa organizao espacial, entre outras coisas,
responsvel pela distribuio de gua, de luz e de nutrientes que entram
na mata. Tente imaginar, numa fl oresta, cada ser vivo (do microcosmo
invisvel s arvores mais altas), cada folha, cada inseto, cada animal
pequeno ou grande, visvel ou no, ingerindo e eliminando gua ao mesmo
tempo, o tempo todo. Os seres que voc imaginou esto respirando,
urinando, transpirando, eliminando ltex, bebendo gua, transportando
gua e nutrientes para a fotossntese, entre outros processos, ou seja,
esto participando ativamente do ciclo da gua na regio. No podemos
esquecer, tambm, que os corpos dos seres vivos so em maioria formados
por gua, o que signifi ca que uma imensa quantidade de gua est retida,
fazendo parte do corpo dos animais e plantas na fl oresta. Este ciclo passa
por uma distribuio e esta distribuio envolve, alm da passagem da
gua por dentro do corpo dos seres vivos, uma passagem atravs das
plantas e dos animais, por entre os mesmos.
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
CEDERJ32
Quando chove, muito ou pouco, o primeiro impacto da gua se
d junto ao conjunto de copas das rvores mais altas, o que chamamos
de dossel. O dossel atua como uma espcie de amortecedor inicial e
da em diante a gua vai descendo, ramo por ramo, folha por folha,
rugosidade por rugosidade, at chegar ao solo. Chegando ao solo, essa
mesma gua encontra uma camada de folhas mortas, a SERRAPILHEIRA OU
FOLHIO, que novamente a redistribui at que esta penetre no solo. Essa
distribuio lenta impede um grande impacto no solo, que poderia ser
responsvel por intensos processos de eroso. Ao penetrar no solo, uma
parte fi ca retida entre os gros e a outra escoa pelos sistemas de drenagem,
alimentando os rios e riachos. Gradualmente, a gua vai sendo distribuda
pela fl oresta, que, dessa forma, participa ativamente do ciclo da gua.
Em contrapartida, somente possvel a existncia de uma fl oresta com
tal estrutura e exuberncia em locais onde existe gua em abundncia e
onde o ndice pluviomtrico, determinado pelo clima, elevado.
As fl orestas pluviais, como a nossa Floresta Atlntica, so, ao
mesmo tempo, conseqncia do alto ndice pluviomtrico na regio
e mantenedoras do grau de umidade local, sendo responsveis pela
distribuio de gua para os rios e guas subterrneas, os lenis
freticos. Por isso, as fl orestas protetoras de mananciais de gua so
por lei preservadas.
Observe a Figura 2.9. A foto nos mostra uma ponta de costo
rochoso, onde podemos encontrar um habitat resultante de ao
totalmente biolgica. Os 2 ourios, as algas e as 2 ANMONAS DO MAR
Figura 2.9: Costo rochoso: ourios, anmonas do mar e algas crescendo sobre tubos de poliquetos construdos com areiae muco.
ANMONAS DO MARCnidrios, animais marinhos ssseis que vivem em regies permanentemente inundadas.
SERRAPILHEIRAOU FOLHIOConjunto de folhas e restos de animais que se acumulam acima do solo e constituem importantes fontes de nutrientes para os ecossistemas.
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esto abrigados, incrustrados numa formao, onde POLIQUETOS
construram com muco e areia um substrato duro, cuja funo a mesma
da rocha. No detalhe ampliado, aparecem os tubos desses animais de
corpo mole que se abrigam nessa construo rgida elaborada dentro
dgua. Um novo espao, uma nova rea, um novo habitat que resulta de
ao biolgica, utilizando sedimentos para edifi cao de um habitat.
Nesse pequeno conjunto de exemplos que registram interaes
do meio fsico e do meio biolgico, podemos perceber que cada um
deles agrega formas de vida distintas: as copas das rvores, as plantas
da beira da praia, os seres aquticos no interior das bromlias-tanque.
Cada um deles representa um ou mais tipos de habitats, de reas nas quais
os organismos vivem. A idia de habitat enfatiza as diversas condies
s quais os organismos esto expostos na superfcie da Terra, ao mesmo
tempo que os organismos contribuem para a formao daquele ou de novos
habitats. Uma bromlia se instala no habitat observado na Figura 2.6 ao
mesmo tempo que promove um tipo de habitat totalmente diverso, um
aqutico e outro terrestre, pois entre as folhas das bromlias vivem e se
alimentam pequenos animais, como aranhas e anfbios. A distribuio dos
anfbios no interior da restinga est diretamente relacionado s bromlias,
pois os girinos so de habitat aqutico. O conceito de habitat reala a
estrutura do ambiente como ele percebido por cada tipo de organismo.
POLIQUETOSAneldeos, animais marinhos de corpo
mole.
Os organismos so tanto infl uenciados pelo meio fsico, como
so capazes de modifi c-lo. medida que plantas e animais se
instalam, passam a integrar a paisagem, assim como a modifi c-la
esttica e fi sicamente.
Voltaremos a falar sobre a gua e outros fatores do meio fsico e
suas aes diretamente relacionadas aos seres vivos nas Aulas 4, 5 e 6.
carrefourHighlight
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
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PERTURBAES E DISTRIBUIO DE ORGANISMOS
A variao espacial e temporal das condies fsicas para a vida
freqentemente est associada direta ou indiretamente variabilidade
dos seres vivos. As estaes do ano so produzidas pela rbita anual da
Terra em torno do sol e, tambm, pela inclinao da Terra. Essa inclinao
determina a distribuio desigual de energia pelas diferentes latitudes.
Isso gera uma distribuio igualmente distinta de formaes vegetais
por toda a Terra. O fotoperodo apresenta variao pelas diferentes
latitudes. Nas altas latitudes, o excesso de luz no vero est equilibrado
pelo dfi cit no inverno. Ainda que as temperaturas venham modifi cadas
por ventos, pela topografi a, a altitude, a proximidade de massas dgua e
outros fatores, as variaes anuais da temperatura mdia diria refl etem
o movimento da Terra ao redor do sol. Assim, as temperaturas mdias
dirias do Equador variam muito pouco estacionalmente, enquanto as
temperaturas de altitudes mais altas fl utuam muito mais.
No Estado do Rio de Janeiro, sabemos que uma parte do ano
quente e chuvosa e a outra fria e seca. Conhecemos a freqncia com que
essas variaes ocorrem. Grandes chuvas de vero causam transtornos,
enchentes, mas no ocorrem todos os anos, portanto, acontecem com menor
freqncia. As mars variam diariamente, mas as ressacas so espordicas,
ocorrem em intervalos maiores e nem sempre conhecidos. Outros eventos
que envolvem maiores dispndios energticos, como por exemplo, os tufes
e os maremotos, so menos freqentes, e sua ocorrncia gera grandes
modifi caes no conjunto de seres vivos. Em geral, quanto mais extrema
a condio, quanto maior a energia envolvida no evento, mais raro ele
e menor a sua freqncia. A severidade e a freqncia dos eventos so
medidas relativas, dependendo de qual organismo a experimente.
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Os organismos so submetidos a perturbaes naturais, como
representado no grfi co a seguir. As distintas espcies de um ecossistema
no tm a mesma capacidade para suportar estas perturbaes. Margalef,
em 1993, elaborou o grfi co que resume os eventos que ocorrem na
Terra de acordo com a energia envolvida e as freqncias com que esses
eventos ocorrem.
As perturbaes mais intensas so menos freqentes e utilizam
muita energia. O autor cita como exemplo as colises de planetas e
as glaciaes que ocorrem em escala geolgica, promovendo grandes
modifi caes na superfcie terrestre, deixando um rastro de extino
de um grande conjunto de organismos. O degelo, aps as glaciaes,
tem como uma das conseqncias as transgresses marinhas que,
numa viso simplifi cada, transforma temporiamente num perodo
que pode durar milhares de anos, ambientes terrestres em ambientes
aquticos. No h como os organismos terrestres permanecerem, em
sua maioria, como aquticos durante tanto tempo. J as variaes
de mar, internalizadas pelos organismos dos costes rochosos,
deixam expostos ao ar organismos marinhos quatro vezes ao dia.
Figura 2.10: Relaes entre as perturbaes de diferentes nveis de energia e a freqncia com que cada perturbao ocorre.
Ada
ptad
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Mar
gale
f, 1
993.
Frequncia das Perturbaes
Pert
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es
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No entanto, esses organismos sobrevivem num habitat aparentemente
hostil e estressante, desenvolvendo numerosas populaes e comunidades.
Essa freqncia do vai-e-vem das ondas, selecionou caractersticas
anatmicas, fi siolgicas e comportamentais as adaptaes que foram
internalizadas pelos organismos, ou seja, o impacto das ondas, variando
de acordo com as horas do dia, no constitui obstculo ocupao
desse ambiente.
Figura 2.11: Zona de batimento de onda de alta freqncia em costo rochoso de Maca.
Foto
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o Lu
iz B
ozze
liMuitos organismos se antecipam, segundo Margalef, programando
o tempo que fi caro expostos ao ar, por exemplo, com fechamento
temporrio de concha, retendo gua que serve como refrigerao. Aves
migratrias que vivem em regies temperadas antecipam a ocorrncia
do inverno rigoroso, migrando para regies de clima mais ameno.
A severidade e a freqncia dos eventos so medidas relativas, dependendo
de qual organismo as experimente. A chuva e o vento afetam de maneira
muito diferente os habitantes de uma poa temporria e de um riacho.
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Uma tromba dgua, um evento que no ocorria h oito anos,
portanto, com mais energia do que o das chuvas de vero, no Rio da
Fazenda, Picinguaba, SP, entre 11/99 e 05/2000, redistribuiu sedimentos
grossos e alterou a paisagem. As trombas dgua, eventos menos freqentes
do que as chuvas esperadas de vero, no podem ser internalizadas pela
eventualidade de sua ocorrncia, logo no geram adaptaes. Atualmente,
a paisagem j no apresenta mais os sedimentos expostos como em 2000,
mas no exatamente igual a 1999, uma nova paisagem, resultante do
processo de SUCESSO ECOLGICA, uma nova distribuio dos organismos
no espao, num intervalo de tempo de apenas poucos anos.
Figura 2.12: Rio da Fazenda Picinguaba, SP, antes e depois de uma tromba d'gua: perturbao natural.
SUCESSOECOLGICA
Desenvolvimento dos ecossistemas no
tempo.
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Elementos de Ecologia e Conservao | O mbito da Ecologia: defi nies e perspectivas
CEDERJ38
Vimos at agora que segmentos de tempo que marcam as
mudanas podem ser classificados em duas categorias: 1) mudanas
rpidas, associadas com uma simplificao do sistema, iniciadas
por entradas violentas de energia no sistema, como a queda de
meteoritos; 2) mudanas lentas e graduais, que incrementam
pouco a pouco a organizao e conduzem a motivos de distribuio
relativamente persistentes, como os batimentos freqentes de ondas
nos costes rochosos.
A BIOSFERA est sujeita a um processo generalizado de sucesso,
interrompido ou pontuado por desastres e catstrofes, que so
relativamente benignos. Morte e mudana, pois, so constantes na
natureza e representam renovao na distribuio das espcies.
Pelo que acabamos de ver, a Ecologia no uma cincia com
estrutura linear simples: tudo afeta tudo, segundo Begon 1996. Para
estudar e compreender como funcionam os sistemas naturais, preciso
lanar mo de conhecimentos de outros campos, como a Evoluo, a
Fisiologia, a Matemtica, a Geologia, a Geomorfologia, assim como
estudos comportamentais. Os eclogos modernos querem compreender
e explicar, em termos gerais, a origem e os mecanismos de interaes
dos organismos entre si e com o mundo vivo. Os eclogos constroem
modelos da realidade que geram a possibilidade de fazer predies.
Os modelos e as teorias que no se ajustam de modo adequado realidade,
so substitudos por novos modelos que refl itam o mundo real.
Hoje, o crescimento populacional, a organizao social, poltica e
econmica representam grandes mudanas no mundo moderno. preciso
contextualizar a presena dos humanos na Terra como dependentes dos
processos naturais. Entre outras coisas, os conhecimentos ecolgicos
permitem fazer previses sobre os ecossistemas e seu funcionamento
e, para isso, preciso entender como o mundo natural funciona e este
entendimento faz parte dos princpios da Ecologia. A Ecologia est
dividida em trs nveis fundamentais de hierarquia: os organismos, as
populaes de organismos e as comunidades de populaes. sobre isso
que vamos tratar na prxima aula.
BIOSFERACamada da Terra onde so encontrados os organismos.
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LO 1
Nesta aula, aprendemos como o meio fsico e o meio biolgico interagem de
um modo geral e determinam a distribuio e abundncia dos organismos, o
que constitui o interesse dos eclogos em ambientes naturais e/ou artifi ciais.
Introduzimos a noo de perturbao no meio fsico como geradora de respostas
biolgicas para eventos com pouca energia e muito freqentes.
EXERCCIOS
1. Escolha um grupo de organismos no quintal de sua casa, no rio de seu bairro
ou na mata perto de casa e observe- o atentamente.
Descreva o local onde se encontram os organismos escolhidos. Tente descobrir por
que esses organismos conseguem viver nessa localidade.
Discuta com seu tutor o caminho que voc vai seguir para responder s questes.
2. Formule perguntas complementares sobre os organismos que voc escolheu
para descobrir mais a respeito deles.
3. Todos os organismos so tanto dependentes da natureza para suas necessidades
fundamentais quanto agentes de mudana nos sistemas naturais nos quais vivem.
Nesse mesmo grupo de organismos que voc vai observar, encontre uma relao
entre o meio fsico em que ele vive e o meio biolgico no qual est inserido.
4. Procure trs exemplos que se encaixem no grfi co proposta por Margalef e que
no estejam citados no texto da aula.
R E S U M O
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Nveis de organizao e o estudo ecolgico
Ao longo desta aula, vamos aprender sobre os nveis de organizao estudados pela Ecologia e como estes objetos de estudo podem ser pesquisados. Ao fi nal desta aula, voc dever ser capaz de:
Reconhecer os nveis de organizao estudados pela Ecologia, reconhecendo que cada um deles tem propriedades exclusivas.
Perceber que para chegarmos a uma teoria ecolgica partimos, freqentemente, de uma observao para o teste de hipteses, onde a experimentao tem papel crucial na Cincia.
objet
ivos
3AULA
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Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico
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O MUNDO NATURAL
A primeira coisa que deve ter chamado sua ateno a paisagem
de uma forma geral: uma mata cortada por um rio. Entrando nesta
mata podemos discriminar vrias espcies de plantas, algumas espcies
de animais, as formas e as cores de cada uma.
Se cuidadosamente analisarmos cada ESPCIE na Figura 3.2, anotando
suas caractersticas, como por exemplo, localizao, tamanho, espcies
de animais ou plantas associadas, podemos concluir, por exemplo, que
algumas ocupam preferencialmente locais prximos ao rio, outras s
ocorrem sobre outras plantas, alguns animais alimentam-se de fl ores,
outros de frutos.
ES P C I E
Para este momento vamos fi car com a defi nio biolgica de espcie, que o conjunto de populaes naturais intercruzantes, que so isolados reprodutivamente de outros grupos.
Figura 3.1: Foto do interior de uma fl oresta.
Observe a Figura 3.1:
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Veja que at aqui observamos os organismos apenas em uma escala
espacial. Se incluirmos o tempo em nossa anlise, que, evidentemente,
no poderia ser analisado exclusivamente com base numa figura,
poderamos fazer vrias outras observaes, como por exemplo, a estao
de reproduo de um inseto, o perodo de fl orao e frutifi cao de uma
planta, entre outros.
Este tipo de anlise detm-se na descrio do ambiente, saindo de
uma escala macro, onde observamos a paisagem de uma forma geral,
at uma escala menor, onde observamos indivduos.
Figura 3.2: Detalhes de animais e plantas que ocorrem na fl oresta.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico
CEDERJ44
OS NVEIS DE ORGANIZAO
A ecologia abrange o estudo destes diferentes nveis de organizao,
indo desde o estudo de organismos individuais, passando por populaes,
comunidades, at o estudo dos ecossistemas. De uma forma esquemtica
poderamos representar:
Com isso podemos chegar a defi nio de cada um dos nveis
de organizao estudados pela Ecologia. O indivduo uma entidade
representante de uma espcie localizada espacial e temporalmente, que
tem comeo e fi m no tempo. Populao o conjunto dos indivduos de
uma mesma espcie em um determinado local. A comunidade refere-se
ao conjunto de todas as populaes presentes no mesmo local e que
usualmente interagem. Para considerar um ecossistema, alm do conjunto
de organismos, ou seja, a comunidade, devemos considerar tambm os
FATORES ABITICOS que atuam sobre esta comunidade, como por exemplo,
a temperatura, a umidade, o solo etc.
FATORES ABITICOS
So componentes fsico-qumicos do ecossistema, isto , que no incluem os seres vivos, como por exemplo, as substncias minerais, os gases e os elementos climticos.
Figura 3.3: O conjunto unitrio A representa o indivduo; o conjunto B, de 6 elementos iguais, representa uma populao; e o conjunto C, de 36 elementos, est representando a comunidade, que, neste caso, tem 5 populaes diferentes. Considere cada smbolo uma espcie.
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DENSIDADE
Voc aprender com mais detalhes
sobre densidade na disciplina
de Populaes, Comunidades e
Conservao. Por agora, basta voc
saber que densidade o nmero de indivduos por
unidade de rea ou volume.
As fronteiras das cincias no so ntidas, assim, a ecologia se
sobrepe bastante a outras cincias. Dependendo do nvel de organizao
e do enfoque de estudo considerado, esta sobreposio ser maior ou
menor. Quando estudamos o indivduo, por exemplo, a interseo
com FISIOLOGIA considervel. No estudo do ecossistema, a abordagem
ecolgica se funde com a meteorologia, por exemplo. Assim, cada vez
mais, estudos multidisciplinares, que abrangem mais de uma rea do
conhecimento, devem ser implementados para que se tenha maior
compreenso do mundo natural.
Cada nvel de organizao apresenta diferentes caractersticas e
propriedades que s so observadas naquele nvel especfi co de organizao.
Por exemplo, um indivduo tem sexo, idade; uma populao tem DENSIDADE,
RAZO SEXUAL. Como propriedades de comunidades podemos citar a
riqueza de espcies, que o nmero de espcies de uma comunidade. Dos
ecossistemas, como voc ver em aulas posteriores, a produtividade uma
das propriedades exclusivas deste nvel de organizao.
Perceba bem que cada uma das propriedades citadas s tem
sentido naquele nvel especfi co. Por exemplo, no podemos falar de
riqueza de espcies para uma populao, que de apenas uma espcie.
Assim, no podemos tambm estimar a densidade e a razo sexual de
um indivduo, pois necessitamos considerar os vrios indivduos de uma
mesma populao para avaliar estes parmetros.
RAZO SEXUAL
Este tema tambm ser desenvolvido em detalhes quando voc
cursar Populaes, Comunidades e
Conservao. Por enquanto, bom
saber que a razo sexual pode ser expressa de
vrias maneiras. A mais comum refere-
se ao nmero de machos pelo nmero
de fmeas. Assim, dizer que a razo sexual de
uma populao 1:1 (l-se um para um), quer dizer que existe um macho para cada fmea. Ou, em outras palavras, h nmero
igual de fmeas e machos.
FISIOLOGIA
Cincia que estuda o funcionamento do
corpo.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico
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ATIVIDADE PROPOSTA 1
No exemplo acima, identifi que os nveis de organizao
estudados e as propriedades que foram caracterizadas em
cada nvel. Na sesso de tutoria referente a esta aula voc
discutir no plo esta questo com seu tutor presencial.
Figura 3.4: Em A voc pode observar um adulto do besouro Mecistomela marginata, que mede cerca de 3,0 cm de comprimento. Em B, vemos um indivduo da palmeirinha Allagoptera arenaria, com cerca de 1,0 m de altura, que a planta hospedeira de M. marginata, no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba.
O PARQUE NACIONAL DA RESTINGA DE JURUBATIBA
Abrange os municpios de Maca, Carapebus e Quissam, no Estado do Rio de Janeiro. Apresenta uma rea total de 14.451ha e objetiva assegurar a preservao de seus recursos naturais, proporcionando oportunidades controladas para uso pblico, educao e pesquisa cientfi ca. Apresenta enorme diversidade de habitats, como, por exemplo, restinga de moitas, restinga paludosa, mata, brejos, rios, lagoa, entre outros. A importncia ecolgica do trecho do litoral compreendido entre os municpios de Maca e Quissam j foi reconhecida pela Unesco, que em 1992 considerou esta rea como reserva da Biosfera.
a partir da descrio destas propriedades que caracterizamos
nosso objeto de estudo. Assim, posso dizer, por exemplo, que estudo
uma populao de insetos da espcie Mecistomela marginata, um
besouro, cujos indivduos apresentam colorao preta com os bordos
amarelos, medindo cerca de 3,0 cm. Minha populao de estudo, no
PARQUE NACIONAL DA RESTINGA DE JURUBATIBA, alimenta-se, principalmente,
de folhas de Allagoptera arenaria, uma palmeirinha com o nome vulgar
de guriri ou palmeirinha da praia. Nesta restinga, M. marginata tem
densidade de 1,3 besouros por palmeira e sua razo sexual de 3:1 (trs
para um), ou seja, 3 machos para cada fmea. Veja a fi gura do besouro
e de sua planta hospedeira.
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O ESTUDO ECOLGICO
Voltando a nossa FIGURA 3.2 que j descrevemos com algum nvel
de detalhamento, poderamos passar a uma nova fase de seu estudo:
perguntar sobre os fatores que determinam a estrutura e o funcionamento
dos sistemas ecolgicos. Algumas questes possveis seriam:
O que determina que a espcie vegetal X s ocorra prxima ao rio?
Que efeito tem a espcie A de animal sobre a espcie Y de planta?
O que determina quantas espcies existem naquele ambiente?
A espcie D camufl ada no substrato em que vive; como ocorre esta
camufl agem?
ATIVIDADE PROPOSTA 2
Seria muito interessante que voc tambm comeasse a pensar em algumas
questes deste tipo. Procure elaborar algumas perguntas e discuta-as com o
tutor no plo.
Nessa fase, partimos da descrio dos sistemas na busca de padres
para a compreenso dos processos, isto , os mecanismos que explicam
tais padres.
Para responder s perguntas propostas, estudamos a natureza pela
observao, HIPTESE e experimentao.
No desenvolvimento da cincia, freqentemente um padro observado
precede a descoberta das causas que produzem tal padro. Assim, em
geral, depois da observao, de uma constatao de padro ou fenmeno
na natureza, surge logo a questo de como ou por que do padro.
Vrias hipteses podem ser formuladas para responder s questes.
Tais hipteses podem ser testadas por meio de mais observaes ou
experimentos adequados. Se os resultados obtidos esto de acordo com
as hipteses, podemos generalizar as concluses chegando a uma teoria
ecolgica e passar a fazer previses baseadas nos novos conhecimentos.
Se, por outro lado, os resultados no so consistentes com a hiptese,
ela rejeitada. A observao dos resultados experimentais pode gerar
novas perguntas, ou a reformulao de questes antigas; desta forma o
fazer cientfi co vai sempre se retroalimentando.
HIPTESE
Proposio ou suposio no
comprovada, para explicar certos fatos ou para
oferecer de base a uma investigao ou argumentao
subseqente.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico
CEDERJ48
Poderamos, ento, voltar Figura 3.2 e constatar, por exemplo,
que uma das espcies de planta parece ocorrer preferencialmente perto do
rio. Como testar se esta hiptese, de ocorrncia preferencial de indivduos
da espcie vegetal X prxima ao rio, procedente?
Que tal, para estudarmos este nvel de organizao, populao,
marcarmos uma rea que se estenda desde a margem do rio at o interior
da mata e nela verifi carmos como os indivduos da espcie X esto
distribudos? Para melhor avaliarmos sua distribuio importante que
esta rea esteja quadriculada e as parcelas menores sejam numeradas
para avaliao posterior.
Vamos ver como poderia ser.
No campo, ento, contaremos o nmero de indivduos da espcie
X em cada parcela.
Veja que, para estudar as caractersticas da populao precisamos
estudar o nvel de organizao anterior, ou seja, os indivduos que
compem esta populao.
Os dados sero analisados estatisticamente e saberemos ento se
esta espcie ocorre em maior nmero mais prximo ao rio. Supondo
que sim, isto , que as parcelas mais prximas da margem do rio tm
signifi cativamente mais indivduos do que aquelas que esto mais
distantes, teremos detectado um padro da natureza.
Figura 3.5: Represen-tao esquemtica do parcelamento de uma rea de mata adjacente a um rio. A marcao destas parcelas pode ser feita, por exemplo, usando-se estacas de madeira nos vrtices dos pequenos quadra-dos delimitando-se cada quadrado, ou par-cela, com barbante.
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PLNTULA
Pequena planta recm-nascida.
Perceba que partimos de uma observao inicial, que gerou
uma hiptese a ser testada, para um trabalho que envolveu uma
metodologia adequada ao teste da hiptese formulada. Depois desta
fase de deteco de um padro, podemos ento nos perguntar sobre
o que determina que este padro ocorra. Em nosso trabalho com a
espcie X, podemos perguntar: o que determina que esta espcie ocorra
principalmente perto do rio? Quando j conhecemos um pouco sobre a
espcie ou sobre o grupo que estamos trabalhando, podemos ter algumas
hipteses, como por exemplo: a) as sementes precisam de muita gua
para germinar, morrendo em locais secos; b) suas sementes so dispersas
pela gua, assim, somente prximo s margens do rio que esta planta
se estabelecer; c) as PLNTULAS necessitam de muita umidade para
crescer rapidamente e atingir, num tempo mais curto, um determinado
tamanho onde estejam mais resistentes ao ataque de insetos que podem
mat-las quando ainda possuem poucas folhas; d) o animal que
dispersa suas sementes vive em locais prximos ao rio, o que determina
que a planta somente se estabelecer nestes locais.
Poderamos pensar em outras hipteses, na verdade em muitas
outras... Veja que h claramente hipteses que esto relacionadas a fatores
FATORES BITICOS
Infl uncias provocadas direta ou indiretamente por um
ser vivo, como, por exemplo, a predao
e o parasitismo.
fsicos do ambiente, como as duas primeiras hipteses, que tratam da
necessidade de caractersticas fsicas do ambiente para a sobrevivncia e
estabelecimento da planta num dado local. A terceira hiptese considera,
simultaneamente, a importncia de FATORES fsicos e BITICOS, ou seja,
de interao com outros organismos vivos, que no caso so os insetos
inimigos naturais da planta. A ltima hiptese considera somente um
fator bitico, a interao da planta com seu dispersor de sementes que
determina sua distribuio.
Ento, h duas das hipteses que consideram a importncia
da interao de nossa planta de estudo com outros organismos,
inimigos naturais na hiptese c e dispersores de sementes na hiptese
d. Evidentemente, existem ainda outras espcies de plantas e animais
no local, interagindo entre si em maior ou menor grau; tais espcies
caracterizam um outro nvel de organizao que estudamos, a comunidade.
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Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico
CEDERJ50
Por outro lado, as hipteses a, b e c evocam a importncia dos fatores
abiticos do ambiente sobre os organismos vivos. Quando considerados,
conjuntamente, a comunidade e os fatores abiticos, estamos lidando
com um nvel de organizao mais amplo, o ecossistema.
Se as observaes preliminares realizadas no campo, ou se as
informaes da literatura, indicam que alguma das hipteses mais
plausvel, esta, ento, ser testada em primeiro lugar. O tipo de teste,
experimentao ou prioritariamente observao, depender da natureza
da hiptese. Contudo, cada vez mais, vemos que a experimentao d
muito maior sustentao e confi abilidade aos resultados obtidos.
ATIVIDADE PROPOSTA 3
Que tal se voc pensasse em um experimento para testar uma das hipteses
apresentadas? H um frum chamado teste de hipteses em nossa disciplina,
onde voc deve fazer sugestes de testes das hipteses apresentadas e/ou discutir
as sugestes j presentes no frum.
Perceba que questes como as que foram formuladas so de
extrema importncia quando pensamos em conservar ou recuperar
uma rea com suas caractersticas originais. Como poderamos pensar
num refl orestamento com espcies nativas tentando plantar esta espcie
de planta em um local distante de um corpo dgua? Se detectada a
importncia de um organismo dispersor das sementes desta planta, como
querer que ela se reproduza no ambiente se, por exemplo, a rea que o
tal agente dispersor necessita para sobrevivncia for maiore do que a rea
mantida preservada?
Assim, buscar padres na natureza e compreender os mecanismos
que os explicam so de extrema importncia para que intervenes
no meio ambiente, quer sejam de manejo quer sejam de conservao,
sejam bem-sucedidas. O manejo correto exige primeiro o conhecimento
profundo, baseado em teorias ecolgicas slidas, do ecossistema para o
qual ele aplicado. Tambm para conservao, ou seja, a manuteno de
reas naturais preservadas, critrios cientfi cos, alm dos legais, so de
extrema importncia.
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R E S U M O
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Elementos de Ecologia e Conservao | Nveis de organizao e o estudo ecolgico
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EXERCCIOS
Tente responder s seguintes questes e leve as respostas para discusso com seu
tutor no plo. Se voc conseguir respond-las adequadamente voc certamente
teve um bom aproveitamento desta aula.
1. Pode haver mais de uma populao da mesma espcie na mesma comunidade?
Justifi que.
2. Uma mesma espcie pode apresentar duas populaes diferentes? Justifi que.
3. Voc acha que uma mesma pesquisa feita conjuntamente por pesquisadores de
diferentes reas do conhecimento pode trazer bons resultados? Justifi que.
4. O grande eclogo americano Robert H. MacArthur disse uma vez Fazer cincia
procurar padres que se repetem e no simplesmente acumular fatos. Discuta
esta afi rmao.
AUTO-AVALIAO
Se voc...
j capaz de enumerar os nveis de organizao estudados em ecologia, defi nindo-os
e compreendendo que cada um tem suas caractersticas exclusivas;
j compreende, em linhas gerais, como se desenvolve um estudo ecolgico, identifi cando
padres na natureza e investigando os processos responsveis por tais padres;
Ento...
Parabns, voc j pode passar para a prxima aula!
Entretanto...
Se voc encontrou difi culdades para compreenso dos conceitos tratados nesta
aula, procure seu tutor no plo para decidirem juntos o que fazer.
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O meio ambiente: introduo aos fatores fsicos
e aos fatores limitantes
No decorrer desta aula, voc aprender sobre a infl uncia do ambiente fsico na sobrevivncia e distribuio dos seres vivos. Ao fi nal dela, voc dever ser capaz de:
Identifi car os fatores fsicos mais importantes na distribuio dos animais e dos vegetais em seus ambientes.
Reconhecer alguns processos atravs dos quais os fatores fsicos atuam nos seres vivos.
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ivos
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Elementos de Ecologia e Conservao | O meio ambiente: introduo aos fatores fsicos e aos fatores limitantes
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INTRODUO Voc j deve ter percebido que freqentemente recorremos a conceitos
intuitivos, independentes do nosso aprendizado escolar ou formal, para explicar
determinadas questes que observamos no nosso dia-a-dia. Principalmente as
questes relacionadas com o ambiente que nos rodeia ou, melhor dizendo,
com o nosso ENTORNO. Nossa curiosidade nos conduz a verifi car se existem
interaes entre os diferentes componentes ambientais que vivenciamos, se
podemos estabelecer relaes que possam se repetir em ciclos; se possvel
quantifi car, medir, essas interaes, cclicas ou no.
Sabemos que todos os organismos que habitam terras e guas podem ser
considerados como parte de uma imensa comunidade mundial que, juntamente
com seu entorno, recebe o nome de BIOSFERA. Essa comunidade viva o resultado
da integrao de todos os ecossistemas terrestres e aquticos. Deste modo,
podemos entender a biosfera como o nvel maior de integrao da matria
viva. E o entorno da biosfera? De que composto? Essa justamente a parte
que vamos estudar nesta aula.
EN T O R N O
A totalidade de tudo o que nos rodeia. No caso, estamos tratando do ambiente em sua totalidade.
Por ora, podemos considerar o entorno dos seres vivos como o meio no qual eles
desempenham suas funes. Esse meio, ou ambiente, constitudo de todos
os fatores e fenmenos, externos aos seres vivos, que podem infl uenci-los.
Nosso estudo nos levar a entender a qualidade desses fatores e de que maneira
eles atuam na vida dos organismos em todos os ecossistemas.
Os fatores do meio, ou fatores ambientais, podem ser divididos em duas grandes
categorias: fatores biticos e fatores abiticos. O primeiro caso ocorre quando
os organismos so infl uenciados por outros seres vivos. Um exemplo dessa
infl uncia voc pode encontrar na atividade do mosquito da dengue, que
provoca vrios sintomas adversos ao ser humano, podendo lev-lo inclusive
morte. A outra categoria representada por fatores qumicos (SALINIDADE, por
exemplo) e fsicos (temperatura, umidade) que atuam fortemente na distribuio
e na quantidade dos organismos.
Neste ponto, podemos perguntar: de que maneira os fatores abiticos
infl uenciam a vida dos organismos?
BI O S F E R A
Parte do planeta que inclui todos os organismos e ambientes sobre a crosta da Terra.
SA L I N I D A D E
Quantidade de sais dissolvidos em gua. Unidade mais freqente: partes de sais por mil partes de gua (ppm).
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CEDERJ 55
Observe a Figura 4.1. Ela representa um urso polar em seu ambiente natural.
Mesmo que voc, neste momento, s disponha daquele conhecimento intuitivo
a que nos referimos anteriormente, resultante da observao diria do nosso
entorno, possvel apreender conceitos fundamentais dos fenmenos que
regulam a vida no nosso mundo. Mesmo simples, a Figura 4.1 nos mostra
algumas informaes interessantes. Por exemplo: verifi cando a paisagem geral
da fi gura, podemos dizer se ela variada ou uniforme? Qual a sensao mais
importante despertada em voc? Muito frio? Muito quente? E o urso, magro
ou muito gordo?
Recorrendo aos nossos conhecimentos anteriores, que tanto podem
resultar do senso comum ou de nossas diferentes leituras, podemos afi rmar
que os seres vivos so influenciados de