Conceitos Fundamentais de Ecologia e Biogeoquímica

Sucessão Ecológica

Divisão da Sucessão

• Sucessão Primária: A sucessão ecológica que se inicia numa área anteriormente estéril (Ex: ilhas vulcânicas, areia das dunas, rochas nuas ou um lago recém-formado).
• Sucessão Secundária: Quando a sucessão se faz a partir de uma comunidade antiga, que já existiu anteriormente.

Relações Ecológicas

A maioria dos seres vivos depende de outras espécies para sobreviver. Uma espécie geralmente explora a outra, mas duas espécies podem, algumas vezes, juntar forças na luta pela sobrevivência.

Classificação das Relações

• Intraespecíficas: Interação entre seres da mesma espécie.
• Interespecíficas: Interação entre seres de espécies diferentes.

Tipos de Relações

Harmônicas

Não há prejuízo para nenhuma das partes associadas. Podem ser (+/+) ou (+/0).

Desarmônicas

Pelo menos um indivíduo sai prejudicado. Podem ser (+/-) ou (0/-).

Relações Intraespecíficas

Harmônicas

• Colônias: Agrupamento de indivíduos da mesma espécie que são estruturalmente ligados uns aos outros, formando uma unidade estrutural e funcional. Ex: bactérias e corais.
• Sociedade: Grupos de indivíduos da mesma espécie com divisão de trabalho, não restrita a períodos reprodutivos.

Desarmônicas

• Competição Intraespecífica: Disputa entre indivíduos por recursos do ambiente (alimento, fêmeas na reprodução, luz e nutrientes do solo).
• Canibalismo: Ocorre predação entre indivíduos da mesma espécie.

Relações Interespecíficas

Harmônicas

• Mutualismo: Relação entre espécies diferentes onde ambas são beneficiadas e não podem viver separadamente (associação obrigatória).
• Protocooperação: Relação na qual ambas as espécies se beneficiam; contudo, tal associação não é obrigatória, podendo cada espécie viver independentemente.
• Inquilinismo: Associação onde um ser vivo utiliza o outro como moradia, suporte ou abrigo. Ex: As epífitas (bromélias e orquídeas).
• Comensalismo: Relação na qual uma espécie se alimenta das sobras ou restos da alimentação de outra, sem qualquer prejuízo para esta.

Desarmônicas

• Competição Interespecífica: Ocorre quando duas populações de espécies diferentes, em uma mesma comunidade, apresentam nichos ecológicos semelhantes.
• Amensalismo: Relação em que indivíduos de uma população secretam substâncias tóxicas que inibem ou impedem o desenvolvimento de indivíduos de outras espécies.
• Predação: Relação em que o indivíduo predador captura e mata um indivíduo de outra espécie, a presa, que lhe servirá de alimento.
• Parasitismo: Relação em que um indivíduo (parasita) retira alimentos do outro (hospedeiro), prejudicando-o, sem matá-lo imediatamente.

Estratégias de Sobrevivência

• Mimetismo: Algumas espécies não venenosas apresentam certas características que lhes conferem semelhanças com espécies venenosas ou não palatáveis.
• Camuflagem: Um organismo se assemelha a um aspecto do meio ambiente, de modo que fique imperceptível (pelo menos quando não está em movimento).

Estrutura e Dinâmica do Ecossistema

Classificação Estrutural de um Ecossistema

Fatores Abióticos (Sem vida)

• Físicos: Radiação solar, temperatura.
• Químicos: Nutrientes do solo e água.
• Geológicos: Água.

Fatores Bióticos (Seres vivos)

• Autótrofos: Capazes de sintetizar compostos orgânicos (Produtores). Ex: Fotossíntese.
• Heterótrofos: Dependem dos autótrofos para adquirir compostos orgânicos (Consumidores e Decompositores). Ex: Herbívoros, Carnívoros, Onívoros.

Fluxo de Energia

Transferência de energia em cada nível trófico em uma cadeia alimentar. O fluxo é unidirecional. A energia é utilizada em cada nível trófico e jamais é reaproveitada.

Pirâmides Ecológicas

• De Números: Representa o número de indivíduos numa cadeia alimentar.
• De Biomassa: Representa a biomassa de cada organismo em unidade ecológica (níveis tróficos, população, ecossistema). Só pode ser invertida nos ecossistemas aquáticos.
• De Energia: Representa o fluxo de energia numa cadeia alimentar. Jamais será invertida.

Ciclos Biogeoquímicos

Os ciclos biogeoquímicos envolvem a interação de elementos entre os organismos vivos (Bio), o solo, a água e o ar (Geo) e os processos químicos de síntese e decomposição (Químico). (Ciclos da Água, Oxigênio, Nitrogênio e Carbono).

Componentes do Ciclo

• Bio: Os organismos interagem no processo de síntese orgânica e na decomposição dos elementos.
• Geo: Solo, água e ar são os reservatórios dos elementos.
• Químico: Elementos e processos químicos de síntese e decomposição.

Ciclo da Água

• Pequeno Ciclo: Sem participação dos seres vivos (Evaporação da água dos oceanos, lagos, geleiras e do solo).
• Grande Ciclo: Ocorre a participação dos seres vivos (Respiração, transpiração e excreção).

A água presente nos reservatórios evapora para a atmosfera, condensa e forma as nuvens, e volta à superfície na forma de chuva, indo para os rios e mares. Todos os seres vivos participam do ciclo da água (respiração, transpiração e fotossíntese).

Evapotranspiração: Perda de água do solo por evaporação e perda de água da planta por transpiração. Os dois processos são simultâneos e precisam ser igualmente mensurados.

Ciclo do Carbono

• Função: Formar os componentes orgânicos.
• Reservatórios: Atmosfera.
• Forma de Absorção: Organismos fotossintetizantes e quimiossintetizantes.
• Forma de Devolução: Respiração, queima de combustível fóssil, decomposição e fermentação.

Ciclo do Oxigênio

• Função: Respiração aeróbica.
• Reservatórios: Atmosfera.
• Forma de Absorção: Respiração, combustão, degradação do O₂.

Ciclo do Nitrogênio

• Função: Formação de proteínas e nucleotídeos.
• Reservatórios: Atmosfera.
• Etapas: Fixação biológica, Nitrificação, Desnitrificação.

Detalhes da Sucessão Ecológica

A sucessão ecológica é a evolução gradual que ocorre num ecossistema, desde uma comunidade inicial simples até outras comunidades mais complexas, duradouras e estáveis.

Substituição Sequencial: Compreende todas as etapas desde a colonização das espécies pioneiras até atingirem a comunidade clímax.

Etapas da Sucessão

Ecese (Comunidade Pioneira)

Primeiros organismos a se instalarem no ambiente: líquens, musgos, gramíneas. Sobre as rochas nuas, os líquens liberam substâncias que auxiliam na abertura de fendas, permitindo que as raízes das plantas penetrem.

Sere (Comunidade Intermediária)

Representada por vegetação arbustiva e herbácea. Nessa etapa ocorrem profundas alterações no ambiente e na diversidade das espécies.

Clímax (Comunidade Estabilizada)

A comunidade atinge a estabilidade, com elevado número de espécies e de nichos ecológicos, apresentando grande biomassa.