Click here to load reader

Aula 1 Introdução à Ecologia

  • View
    43

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Aula 1 Introdução à Ecologia. Percepções comuns sobre a Natureza. A Natureza tende em direção a um equilíbrio autorregulador quando deixada por si mesma. Na ausência da presença humana a Natureza existe num estado prístino (idéia de paraíso). Diretrizes da Ecologia. História natural, - PowerPoint PPT Presentation

Text of Aula 1 Introdução à Ecologia

  • Aula 1 Introduo Ecologia

  • Percepes comuns sobre a NaturezaA Natureza tende em direo a um equilbrio autorregulador quando deixada por si mesma.Na ausncia da presena humana a Natureza existe num estado prstino (idia de paraso).

  • Diretrizes da EcologiaHistria natural,Organismo como unidade fundamental,Pensamento evolutivo como centro no estudo da Ecologia.

  • Principais conceitos Aula 1

  • Introduo: O mbito da Ecologia

    Ecologia do grego oikos (casa) e logos (estudo);

    Economia - nomia (manejo, gerenciamento);

    Logo Economia e Ecologia seriam disciplinas companheiras !

    Definies:Estuda as relaes entre os seres vivos e o meio ou ambiente em que vivem, bem como suas recprocas influncias Dicionrio Novo Aurlio o estudo cientfico das interaes que determinam a distribuio e a abundncia dos organismos Charles Krebs (no fala de ambiente !) 1972

  • 1. Introduo: O mbito da Ecologia o estudo dos padres na natureza, como eles so formados, como eles se alteram no espao e no tempo e porque alguns so mais frgeis que outros Sharon KingslandPrefiro no defini-la. Qualquer definio seria restritiva demais ao escopo deste ramo da cincia Ramon MargalefEcologia o estudo do meio ambiente natural e da relao dos organismos entre si e com o meio que os cerca.Ecologia a cincia que estuda as condies de existncia dos seres vivos e as interaes, de qualquer natureza, existentes entre esses seres vivos e seu meio.

    Uma maneira diferente de ver o mundo natural, baseada na interdependncia entre os organismos e o ambiente.

  • 1. Introduo: O mbito da Ecologia Palavra ecologia

    1a. vez empregada por E. Haeckel (1866) Reconheceu que a inter-relao entre as espcies poderia ser objeto de uma cincia especializada criando o termo ecologia.

  • 1. Introduo: O mbito da Ecologia Relaes com outras Cincias: Biologia Geral, Sistemtica, Fisiologia, Morfologia Comparada, Bioqumica, Biofsica, Bioestatstica, etc. Alm: Fsica, Qumica, Matemtica, Informtica, Geocincias, etc.

  • Histrico da Ecologia: Um fato banal verifica que muitas vezes se pratica a ecologia sem saber. Homem pr-histrico: Adquiriu vrios conhecimentos empricos em relao s exigncias ecolgicas dos seres vivos durante a procura da caa, e das plantas comestveis, assim como de abrigos onde existisse um microclima favorvel. Darwin foi um dos pioneiros da ecologia. Trabalhos: The formation of vegetable mould, 1881 - sobre minhocas. E On the Origin of Species (1859). Quem enunciou a idia bsica sobre as interrelaes entre os organismos.

  • Histrico da Ecologia: Malthus (em Essay on the principle of population, 1798) Os indivduos multiplicam-se em progresso geomtrica ao passo que as quantidades de alimentos disponveis crescem somente em progresso aritmtica. A partir de 1850 multiplicam-se os trabalhos de inspirao ecolgica, sobretudo no campo da botnica.Humboldt, de Candolle, Engler, Gray Estuda a ligao funcional entre plantas e animais.

  • Histrico:Forbes estudou a distribuio dos animais no mar Egeu (1843), observa que as diversas zonas de profundidades contm espcies caractersticas, o que pe em evidncia o aspecto dinmico das inter-relaes organismos-meio. Haeckel introduz o termo ecologia em 1866.

  • Histrico:Mbius introduz o termo biocenose em 1877. Estudou o relacionamento entre fatores externos e uma comunidade observado atravs do cultivo de Ostraea edulis fornecendo um novo aspecto na rea de estudo de comunidades marinhas. Ecologia Marinha. Na metade do sculo XIX desenvolveram-se, separadamente, a Ecologia Animal e Vegetal, perdendo-se dessa forma, a idia sinttica inicial. Ao mesmo tempo, surgiu a Ecologia das bactrias, tambm influenciadas pelas idias de Darwin.

  • Histrico:No incio do sculo XX, os progressos metodolgicos e as informaes at ento acumuladas permitiram a intensificao da idia de Darwin e o incio da Ecologia Geral. Com o desenvolvimento da Ciberntica, Termodinmica e Estatstica, a Ecologia recebeu subsdios para estudar a estrutura e a funo dos ecossistemas.

  • Sistemas ecolgicosVariam em escala desde um micrbio at a biosfera mas obedecem a princpios semelhantes:Atributos fsicos e qumicos;Regulao de sua estrutura e funo;Mudana evolutiva.

  • Duas coisas importantes:Cincia # aplicao, logo Ecologia (enquanto cincia) # Cincia Ambiental, Biologia da Conservao, etc.Cincia o processo, no o conhecimento que gera.

  • Subdivises da ecologia:Auto-ecologia (Schroter, 1896): Estuda as relaes, indivduos e seu ambiente. Define essencialmente os limites de tolerncia e as preferncias das espcies em face dos diversos fatores ecolgicos e examina ao do meio sobre a morfologia, a fisiologia e o comportamento.

  • Subdivises da ecologia:A dinmica das populaes (Schwertefeger, 1963) Estuda a populao e seu ambiente. Democologia. Estuda a comunidade e o seu ambiente. Sinnimo: Biocentica (Gams, 1918).

  • Subdivises da ecologia:Sinecologia (Schroter, 1902): Estuda a comunidade e o seu ambiente. Sinnimo: Biocentica (Gams, 1918). Pode adotar dois pontos de vistas:1 - Ponto de vista esttico (Sinecologia descritiva) descreve os grupos de seres vivos existentes em um meio determinado (abundncia, freqncia, constncia e distribuio espacial das espcies constitudas).

  • 2- Ponto de vista dinmico (Sinecologia funcional): dois aspectos: Descreve a evoluo dos grupos e examina as influncias que os fazem suceder-se em um lugar determinado. Estudar os transportes de matria e energia entre os diversos constituintes de um ecossistemas (Cadeia Alimentar, pirmides dos nmeros, das biomassas e da energia, de produtividade e de rendimentos - Sinecologia quantitativa). Outras: divide-se em trs reas principais: Sistemas terrestres (espao de vida da terra e do ar). Sistemas lmnicos (espao de vida das guas continentais). Sistemas marinhos (espao de vida dos oceanos.

  • Concluindo....

  • Os eclogos estudam a Natureza de vrias perspectivas diferentes A maioria dos mtodos reflete trs facetas da investigao cientfica: a observao e a descrio; o desenvolvimento de hipteses ou explicaes; o testes destas hipteses, freqentemente com experimentos. Exemplos: As medidas de precipitao e crescimento vegetal ao longo de vrios anos poderiam revelar uma correlao entre a precipitao e a produo vegetal. Quando um ecossistema, situao ecolgica ou problema tenha sido devidamente definido e delimitado, desenvolve-se hipteses, ou srie de hipteses, testvel que pode ser rejeitada ou aceita, pelo menos tentativamente, enquanto se espera experimentao ou anlise adicional.

  • 1.2. Hierarquia de Nveis de Organizao Hierarquia significa um arranjo numa srie graduada. Sistema consiste em componentes interdependentes que interagem regularmente e formam um todo unificado. Organismos, populaes, comunidades e ecossistemas representam nveis de organizao da estrutura e funcionamento ecolgicos. Eles formam uma hierarquia de entidades progressivamente mais complexas.

  • 1.2. Hierarquia de Nveis de Organizao Cada nvel d origem a uma abordagem diferente ao estudo da Ecologia. Naturalmente todas as abordagens tm conexes. Dentro destas reas de sobreposio os eclogos podem apresentar diversas perspectivas ao estudo de problemas ecolgicos particulares. So cinco as abordagens para o estudo da ecologia: abordagem de organismos; abordagem de populao; abordagem de comunidade; abordagem de ecossistemas; e finalmente, abordagem biosfera.

  • Nveis de organizao

  • BiosferaPartes distantes da Biosfera so interligadas por trocas de energia e nutrientes atravs dos movimentos de guas, ventos e dos organismos.

  • 1.2. Hierarquia de Nveis de OrganizaoOs eclogos usam diversas abordagens diferentes para estudar a Natureza, focalizando nas interaes dos organismos com seus ambientes, as conseqncias transformaes de energia e elementos qumicos em ecossistemas e a biosfera, a dinmica de populaes individuais e as interaes de populao dentro de comunidades ecolgicas.

  • Habitat e NichoHabitatNichoLocal explorado ao desenvolver seu nicho.O intervalo de condies que um ser vivo pode tolerar e as formas de vida que possui.

  • Sistemas e Processos EcolgicosVariao temporalVariao espacialDia e noiteProgresso sazonal de temperatura e precipitaoA forma como um organismo ou populaes respondem a uma variao temporal depende da frequncia do evento.ClimaTopografiaTipo de solo

  • Princpios fsicos e biolgicos bsicosSistemas ecolgicos obedecem s leis da Fsica.Os sistemas ecolgicos existem em estados dinmicosEstados estacionrios = homeostase.Sistemas ecolgicos evoluem com o tempo.Sistemas vivos devem gastar energia para se manter.

  • O Princpio das Propriedades EmergentesDefinem o porqu do estudo dos nveis hierrquicos. O todo maior que a soma das partes. Propriedades, caractersticas que surgem apenas quanto todas as partes de um todo so colocadas juntas;

  • O Princpio das Propriedades Emergentes. Propriedades emergentes de ecossistemas: fluxo de energia, ciclagem de nutrientes, produo primria lquida.Recifes de CoralPropriedades emergentes

  • O Princpio das Propriedades EmergentesDefinem o porqu do estudo dos nveis hierrquicos. O todo maior que a soma das partes.

    Viso Holstica x Viso Reducionista

  • 1.3. Modelos: Por definio, um modelo uma formulao que imita uma fenmeno real e pela qual se podem fazer predies. Podem ser: estatstico ou matemtico (formais) para permitir predies quantitativas com um certo grau de confiabilidade. Os modelos simulados por computadores permitem predizer os provveis resultados medida que se mudamos parmetros ou que se retiram alguns. Os modelos resumem o que se conhece sobre a situao modelada e assim delimitam os aspectos que necessitam de novos ou melhores dados ou novos princpios.

  • 1.3. Modelos: Quando um modelo no funciona - quando imita mal o mundo real - as operaes computacionais amide fornecem indicaes sobre os refinamentos ou mudanas necessrias. Quando um modelo prova ser uma imitao til, so ilimitadas as oportunidades para experimentao, uma vez que podem ser introduzidos novos fatores ou pertubaes para se determinar o seu efeito sobre o sistema. A modelagem comea, geralmente, com a construo de um diagrama, ou modelo grfico, o qual muitas vezes um diagrama de compartimentos.

  • Tipos de diagramas: Diagrama de compartimento que mostra quatro componentes bsicos de interesse principal na modelagem de sistemas ecolgicos: uma fonte de energia ou outra fonte motriz externa. Propriedades, chamadas variveis de estado pelos analistas dos sistemas.Vias de fluxo, que mostram onde os fluxos de energia ou transferncias de matrias ligam as propriedades umas s outras e com as foras. Interaes ou funes interativas, onde as foras e as propriedades interagem para modificar, ampliar ou controlar os fluxos ou criar novas propriedades emergentes.

  • Modelo de compartimentos com um circuito de retroalimentao ou controle que transforma um sistema linear em um parcialmente circular: O circuito de retroalimentao poderia representar a predao por organismos corrente abaixo. Que reduzem e, portanto, tendem a controlar o crescimento de herbvoros ou plantas corrente acimana cadeia alimentar.

  • Modelo sistmico geral com um circuito interno de retroalimentao O estado do sistema e o seu comportamento ao longo do tempo dependem da interao da entrada externa com a entrada do circuito interno de retroalimentao. A definio de um bom modelo deveria incluir trs dimenses: o espao a ser considerado (como so os limites do sistema). os sub-sistemas (componentes) considerados importantes na funo total.o intervalo de tempo a ser considerado.

  • A variedade e complexidade dos sistemas ecolgicos so compreensveis em termos de um pequeno nmero de princpios ecolgicos bsicos. Entre estes est a idia de que os sistemas ecolgicos so entidades fsicas e funcionam dentro de restries fsicas e qumicas que governam as transformaes de energia. Alm disso, todos os sistemas ecolgicos trocam matria e energia com sua vizinhana. Quando as entradas e sadas esto equilibradas, diz-se que o sistema est num estado estacionrio dinmico.

  • BibliografiaBegon, Michael; Townsend, Colin R.; Harper, John. Ecologia de Indivduos a Ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007, 752p. Odum, Eugene P. Ecologia. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A, 1988, 434p.Pinto-Coelho, Ricardo Motta. Fundamentos de Ecologia. Porto Alegre: Artes Mdicas Sul, 2000, 252p.Ricklefs, Robert E. A Economia da Natureza. 5 ed. Rio de Janeiro: Ed. Guanabara Koogan, 1996, 470p.Townsend, Colin R.; Bergon, Michael; Harper, John L. Fundamentos em Ecologia. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2006, 592p.