Fundamentos de Ecologia: Da Biosfera às Populações

Biosfera

A Biosfera é o conjunto de todas as coisas vivas na Terra. Elas formam um sistema com uma dinâmica de sua própria composição e interagem com a atmosfera, a hidrosfera e a superfície da Terra sólida. Organismos vivos são sistemas abertos que fazem uso de energia e matéria tiradas de seu ambiente e as devolvem como matéria e energia inútil ou degradada, principalmente na forma de calor e trabalho.

Biomassa e Necromassa

Biomassa: É a massa de vida que fica acumulada em um determinado espaço em um determinado tempo. Como um fator muito variável que consiste em teores de água, a biomassa geralmente é medida em matéria seca ou massa de carbono. Para estimar a massa de um ser vivo, pode-se considerar um valor de aproximadamente 10% de sua massa total.

Necromassa: É a massa de matéria morta na forma de lixo. É a fonte de energia para os organismos necrófagos (ghouls, que se alimentam de cadáveres e restos), coprófagos (que se alimentam de excrementos), detritívoros e decompositores.

Para medir a biomassa das coisas vivas, utiliza-se um parâmetro chamado produção. Como parte da produção total ou bruta é consumida pelos seres vivos durante a respiração, o que realmente importa é a produção líquida, que é o aumento real da biomassa que pode ser medida em um organismo, em um nível trófico ou em um ecossistema.

População

O conjunto de organismos da mesma espécie que vivem em uma área e que podem se reproduzir entre si, gerando descendência fértil, constitui uma população. Do ponto de vista genético, todos os indivíduos em uma parcela da população compartilham um conjunto de genes, que é o material genético da população (incluindo várias opções de alelos). Entre diferentes populações de uma espécie, ocorre geralmente um intercâmbio genético devido aos cruzamentos entre indivíduos que migram, aumentando a variabilidade genética sobre a qual a seleção natural atua.

Biocenose, Biótipo e Ecossistema

Biocenose: É um grupo de seres que compartilham uma área geográfica e interagem uns com os outros.

Biótipo: É o lugar físico ocupado pela biocenose e com o qual ela está interagindo.

Ecossistema: É formado pela biocenose, pelo biótipo e pelas relações que são estabelecidas entre os dois. Um ecossistema é a unidade básica de estudo. Seus limites são definidos pela vegetação, litologia, etc., e esses limites são chamados de ecótonos.

Biodiversidade

A Biodiversidade é um parâmetro que indica a variedade de espécies e sua abundância relativa. Refere-se à variabilidade de organismos vivos de todas as origens, incluindo, inter alia, os ecossistemas terrestres, marinhos e outros ecossistemas aquáticos, além dos complexos ecológicos dos quais fazem parte; inclui a diversidade dentro das espécies, entre espécies e de ecossistemas.

Habitat e Fatores de Tolerância

Habitat: É o lugar físico que uma espécie ocupa no ecossistema, o qual qualifica onde ela pode viver. Cada habitat tem um conjunto de fatores bióticos e ambientais que caracterizam sua influência sobre as populações. Para cada fator ambiental, a espécie apresenta uma zona de tolerância; dentro desta área, definem-se limites de tolerância a partir dos quais um indivíduo morre, e uma área onde o crescimento é o ideal máximo.

Dependendo da faixa de tolerância a um fator ambiental, os organismos podem ser:

• Estenóicos: Admitem pouca variação nos valores de determinados fatores ambientais (ex: a abelha).
• Eurioicos: Toleram uma ampla gama de valores em alguns parâmetros ambientais (ex: o salmão, que pode viver tanto em rios quanto no mar).
• Fatores Limitantes: São as restrições ao crescimento ou à distribuição de uma população.

Nicho Ecológico

O Nicho Ecológico é a função que uma espécie desempenha em um ecossistema e possui diferentes dimensões, como recursos de espaço ou comida. Para compreender o papel de uma espécie, é necessário encontrar seu modo de vida: alimentação, ciclo reprodutivo, hábitos, etc. Várias espécies podem compartilhar o mesmo habitat, mas duas espécies não podem coexistir no mesmo nicho.

• Nicho Potencial: É o tipo que não consideraria as interações com outras espécies em uma comunidade.
• Nicho Real: É o que a espécie realmente possui, resultante da interação com outras áreas de sobreposição de nicho, o que faz diminuir o potencial dos organismos.

O grau de sobreposição que ocorre em algumas dimensões do nicho de uma espécie dentro da comunidade nos informa o grau de concorrência entre duas espécies por um recurso.

• Espécies Generalistas: São capazes de se alimentar de formas muito diferentes e resistir a condições ambientais variadas, ou seja, têm um nicho ecológico mais flexível.
• Espécies Especialistas: São aquelas cujo nicho ecológico é restrito e limitado a um habitat muito específico.

Dinâmica Populacional

O tamanho das populações na natureza não se mantém constante, mas varia com o tempo. A taxa de crescimento depende de nascimentos e mortes, além da imigração (que a aumenta) e da emigração (que a diminui). A dinâmica populacional estuda, através de modelos numéricos, as mudanças que ocorrem ao longo do tempo.

Estratégias de Sobrevivência

Estratégias R: Organismos como protozoários, bactérias e peixes possuem uma alta taxa de reprodução.

• A taxa de reprodução é alta, mas a sobrevivência da prole é baixa.
• Têm uma vida útil curta.
• O crescimento populacional mostra fortes oscilações e mantém-se abaixo da capacidade de carga.
• Crescem rapidamente em condições ideais, mas o número diminui drasticamente em condições hostis.
• Geralmente são espécies generalistas que habitam ecossistemas instáveis ou em estágios iniciais.

Estratégias K: São espécies que têm uma taxa de reprodução menor e mantêm uma população estável, próxima à capacidade de carga. A este grupo pertencem a maioria dos animais.

• A taxa de reprodução é baixa, mas a sobrevivência da descendência é alta.
• A maioria dos indivíduos atinge a idade adulta.
• O tamanho da população se estabiliza em torno da capacidade de carga.
• Se o tamanho diminuir, podem tornar-se espécies ameaçadas; são especialistas adaptados a ambientes estáveis.

Relações Intraespecíficas

Estabelecem-se entre indivíduos da mesma espécie. Podem ser perenes (se duram a vida inteira) ou temporais (se mantidas apenas por um período). As relações podem ser:

• Associações Familiares: Estabelecidas entre pais e filhos. É uma associação positiva.
• Associações Gregárias: Associações permanentes ou grupos de indivíduos que se reúnem para obter proteção, migrar ou encontrar comida.
• Associação Colonial: Associações permanentes que resultam da reprodução assexuada de um progenitor.
• Associações Estatais: Sociedades de indivíduos em que há hierarquia e divisão do trabalho.
• Territorialidade: Relação em que um indivíduo ou grupo ocupa uma área e impede que outros da mesma espécie se estabeleçam.
• Competição: Quando ocorre um conflito entre indivíduos da mesma espécie que buscam o mesmo recurso.