Ecologia

“Os seres vivos não dependem apenas de si mesmos para garantir sua sobrevivência. Dependem de fatores do ambiente com os quais se relacionam. Dessa relação entre seres vivos e ambiente surgiu a Ecologia.”

 
O que é Ecologia?

A palavra ecologia vem de oíkos, que em grego quer dizer ‘casa’ ou ‘ambiente’, e logos, que significa ‘estudo’.
A ecologia é a ciência que estuda as relações que se estabelecem entre os diferentes seres vivos (fatores bióticos) em conseqüência dos processos de nutrição, reprodução e outras funções biológicas de cada espécie, e as influências que sobre eles exercem as mudanças de temperatura, luz salinidade e diversos outros fatores ambientais. (fatores abióticos). Por outro lado, a ecologia estuda também a influencia dos seres vivos sobre o meio ambiente, na medida em que de uma maneira ou outra o alteram e lançam nele os produtos de excreção.
Os objetivos da Ecologia passam pelo estudo do meio ambiente (dos Oceanos às montanhas, passando pela atmosfera) e das problemáticas que o afetam, sobretudo a poluição, exploração excessiva de recursos naturais e o desmatamento, assim como a preservação de áreas naturais e espécies ameaçadas. A ecologia assume-se como uma ciência de caráter universalista, já que os fenômenos ambientais estão inter-relacionados, num todo complexo e nem sempre facilmente perceptível de forma imediata ou em curto prazo.
Em outras palavras, a ecologia estuda a relação entre os seres vivos e o ambiente em que vivem.

A importância da Ecologia

Como, de um temo pra cá, o homem vem agredindo e destruindo a natureza, a ecologia é uma ciência que se reveste de uma importância muito grande, pois é ela que trata do destino da natureza e do próprio homem.
Você deve ter tomado conhecimento através dos meios de comunicação sobre agressões do homem à natureza lembrando da devastação de florestas, a contaminação da água, a caça e a pesca predatórias, os vazamentos de petróleo nos mares dizimando os peixes, a liberação de gases venenosos e partículas radioativas para a atmosfera e outros fatos que estão colocando a natureza em desequilíbrio, pondo em risco a nossa própria vida.
Conhecendo a ecologia, o homem torna-se capaz de racionalizar os desmatamentos, explorar racionalmente os recursos naturais, de controlar a poluição urbana, ordenar melhor o crescimento das populações e controlar as doenças nutricionais.
É uma pena que grupos de indivíduos oportunistas servem-se da ecologia para incrementar interesses comerciais ou políticos, deturpando o verdadeiro objetivo dessa ciência.
Mas, felizmente, grande parte das populações está se conscientizando da necessidade de cuidar melhor do ambiente, para que os anos vindouros não sejam desastrosos para o nosso planeta e, por conseguinte, para nós.

Perspectiva Histórica

A ecologia, devido ao grande impacto do desenvolvimento humano no meio natural, passou, nos últimos anos, a levar em conta dados provenientes de áreas como a economia e a política. Nos últimos 30 anos, a tomada de consciência dos graves danos causados ao ambiente pela industrialização massiva, no século XX, pondo em perigo o futuro da vida, acarretou a idéia de que a ecologia passasse a ser também uma ciência de intervenção, criando-se o chamado Movimento Ecologista, uma corrente de pensamento e de intervenção ecológica, que ultrapassou os laboratórios, sendo assumida por grande parte da população mundial. A partir de então, a ecologia passa a ser não apenas uma área científica, mas, sobretudo um modo de pensar, uma atitude, e, até uma ideologia, que acaba por conduzir à criação de partidos políticos, denominados verdes.

Alguns termos em ecologia

Alguns termos (conceitos) são muito usados pelos ecologistas. Eles serão importantes para explicar o que acontece entre os seres vivos e entre eles e o ambiente.
Espécie: é o conjunto de indivíduos muito semelhantes, que, na natureza, são capazes de cruzar entre si e gerar filhos férteis. Por exemplo, gatos têm gatinhos e leões tem leõezinhos. Isso quer dizer que todos os gatos domésticos são da mesma espécie: eles podem cruzar entre si e gerar filhos férteis. O mesmo ocorre com os leões. Mas os leões e os gatos são de espécies diferentes, eles não podem cruzar entre si e gerar filhos férteis.
Hábitat: é o lugar em que uma espécie vive. Por exemplo, na mata Atlântica vivem muitos animais, como o mico-leão-de-cara-dourada, a suçuarana, a araponga e o gato-do-mato. A mata Atlântica é o hábitat desses animais.
Nicho: é o conjunto das condições em que uma espécie (ou uma população) vive e se reproduz. O nicho é, então, o “modo de vida” de uma espécie na natureza, as relações que ela mantém com o ambiente. E esse modo de vida inclui tanto os fatores físicos – como a umidade, a temperatura, etc.- quanto os fatores biológicos (vivos) – como o alimento que a espécie consome e os seres que se alimentam dela. Por exemplo, no caso da zebra e da girafa, duas espécies que vivem nas savanas da África. A zebra come as ervas rasteiras, enquanto a girafa come as folhas das árvores. Ficamos sabendo assim que as duas espécies vivem no mesmo hábitat, mas utilizam os recursos do ambiente de forma um pouco diferente – ou seja, estão em nichos diferentes.
População: são indivíduos de uma mesma espécie que vivem em uma determinada região. Por exemplo: todas as onças do pantanal formam uma população. As capivaras, que também vivem naquele ambiente, fazem parte de outra população, pois são de outra espécie.
Comunidade: são todos os seres vivos de determinado lugar e que mantêm relações entre si. Assim, todas as populações do jardim formam uma comunidade, a comunidade do jardim. Na lagoa também há uma comunidade, a comunidade da lagoa, que é formada pelas diversas populações de peixes e pelas populações das rãs, das tartarugas, das plantas, dos seres microscópicos, enfim, por todas as populações existentes naquele ambiente.
Ecossistema: São todos os seres vivos e a parte não-viva de um ambiente (água, minerais do solo, gases dissolvidos, luz, etc.), somados a todas as relações entre esses elementos. Um ecossistema, portanto, é formado pela comunidade e pelo meio ou ambiente físico, incluindo as relações que se estabelecem entre eles. Por exemplo: a floresta Amazônica e a caatinga.
Biosfera: Para facilitar os estudos de nosso planeta, costuma-se dividir a terra em grandes regiões:
• litosfera – parte sólida do planeta, formada pelas rochas;
• hidrosfera – conjunto de toda a água existência no planeta (rios, lagos, oceanos, etc.);
• atmosfera – camada de ar que envolve o planeta;
• biosfera – soma de todas as regiões do planeta em que é possível existir vida. A biosfera, portanto, compreende todos os ecossistemas da terra: florestas, campos, desertos, oceanos, rios, lagos, etc.
Na natureza existe uma relação constante entre todos os seus elementos (vivos ou não-vivos). Assim, essas grandes regiões da terra também mantêm relações entre si, uma influenciando a outra.
O ser humano faz parte da biosfera terrestre, mas suas atividades alteram a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera. Com isso o ser humano provoca mudanças em toda a biosfera.
A destruição das florestas e a emissão de gás carbônico pelos veículos e pelas chaminés das fábricas, por exemplo, vêm provocando mudanças climáticas em todo o planeta.
Também nesse caso a ecologia é importante: com os estudos ecológicos, obtemos conhecimentos que nos ajudam a compreender como tudo isso acontece e a tomar medidas para preservar as condições que garantem a vida na terra.

Os componentes dos ecossistemas

Nos ecossistemas há os fatores bióticos (representados pelos seres vivos) e os fatores abióticos (componentes do ambiente).
Os fatores bióticos
Os fatores bióticos, ou biocenose, podem ser de dois tipos: organismos autótrofos e organismos heterótrofos.
Organismos autótrofos são aqueles capazes de sintetizar seus alimentos orgânicos a partir de substâncias inorgânicas. Se a fonte de energia é a luz denomina-se autótrofos fotossintetizantes. É o caso dos vegetais e de um grupo de bactérias. Se a fonte de energia é proveniente da oxidação de compostos químicos, denomina-se autótrofos quimiossintetizantes. Tais organismos constituem os produtores dos ciclos alimentares.
Nos ecossistemas aquáticos os produtores constituem o fitoplâncton (algas microscópicas flutuantes). Nos ecossistemas terrestres os produtores são as briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas.
Os organismos heterótrofos não são capazes de produzir seus alimentos orgânicos. Para sua nutrição transformam ou decompõem os alimentos orgânicos já produzidos em outros que sejam semelhantes aos que possuem no organismo.
Os heterótrofos podem ser: consumidores e decompositores.
Os consumidores utilizam como alimentos os outros organismos. Podem ser herbívoros (quando se nutrem de vegetais) e carnívoros (quando se nutrem de animais).
Os herbívoros são denominados consumidores primários. Exemplos: peixes herbívoros, mamíferos roedores, etc. Nos ecossistemas aquáticos esses consumidores formam o zooplâncton.
Os carnívoros podem ser consumidores secundários, terciários, quartenários, etc., segundo o tipo de alimento.
Os decompositores são organismos heterótrofos que decompõem a matéria orgânica morta dos produtores e dos consumidores. Os mais importantes são as bactérias e os fungos. Tais organismos são conhecidos como saprófitas ou sapróvoros.
Cada um desses grupos constitui um nível trófico (conjunto de organismos que se utilizam do mesmo tipo de alimento).
Os fatores abióticos

Dos fatores abióticos citam-se: a água, os gases atmosféricos (oxigênio, gás carbônico, nitrogênio e ozônio), os sais minerais, a temperatura e a luz.
A água
De todas as substâncias componentes dos seres vivos a água é a que se encontra em maior proporção.
O principal papel da água é como dissolvente e transportador da maioria das substâncias encontradas nos seres vivos. Além disso, a água é um dos fatores do termo-regulação nos seres vivos.
Os gases atmosféricos
O nitrogênio atmosférico, depois de fixado pelos seres vivos, transforma-se em certos sais que os vegetais utilizam na síntese das proteínas e dos ácidos nucléicos.
O oxigênio é utilizado por todos os organismos aeróbicos no processo de extração de energia dos alimentos orgânicos (respiração).
O gás carbônico, juntamente com água, é utilizado pelos seres autótrofos na fotossíntese.
Os sais minerais
Nas águas doces os sais encontram-se a uma baixa concentração (cerca de 0,5 g por litro) enquanto que na água do mar a concentração salina chega a 35 g por litro. Já no solo, sua concentração é baixa variando conforme o tipo de solo.
Dos sais que apresentam maior importância citam-se os carbonatos, os sulfatos e os cloretos, combinados aos cátions cálcio, magnésio, sódio e potássio.
O cálcio é utilizado principalmente para a formação dos esqueletos, conchas, carapaças e cascas de ovos.
O sódio e o potássio são utilizados nos processos osmóticos em geral.
O magnésio é o componente básico da molécula de clorofila e atua como cofator enzimático.
Luz e temperatura
A luz é um dos principais fatores abióticos, pois constitui a energia que os seres autótrofos fotossintetizantes convertem em energia química utilizada nos demais níveis energéticos para a manutenção da vida.
A luz influi também na integração de certos animais (primatas, pássaros, abelhas) ao ambiente permitindo-lhes a exploração dos territórios e outras atividades, através da visão.
De modo geral, os seres vivos só podem subsistir em temperaturas entre 0º e 50º C, em média. Entretanto, há exceções:
• Algumas espécies de pinheiros suportam temperaturas bem a baixo de 0º.
• Em certas águas termais encontram-se bactérias e algas azuis que suportam temperaturas de até 80º C.
A temperatura age como fator limitante na distribuição geográfica dos seres vivos no globo terrestre.
Nos ecossistemas aquáticos existe uma correlação entre temperatura e teor de oxigênio. A medida que aumenta a temperatura diminui a solubilidade do oxigênio na água, comprometendo a respiração e a vida dos seres aí encontrados.

As Cadeias e as Teias Alimentares
Cadeia alimentar é o caminho que segue a matéria desde os produtores até os decompositores, passando pelos consumidores.
Teia alimentar é o fluxo de matéria que passa, num ecossistema, dos produtores aos consumidores por numerosos caminhos opcionais que se cruzam.
Para sobreviver os seres vivos devem nutrir-se. Alguns, os autótrofos, como os vegetais e alguns protistas, produzem os próprios alimentos por fotossíntese, e não nos esqueçamos de um pequeno grupo de bactérias que o fazem por quimiossíntese. Os heterótrofos, como os animais, os fungos, alguns protistas e as bactérias em geral, necessitam se alimentar de outros organismos.

Existe então, na natureza, uma cadeia nutricional onde alguns seres vivos utilizam-se de outros ou os decompõem para obter os alimentos.

Cadeias alimentares são seqüências lineares de seres vivos em que um se nutre de outro. Isso acontece nos mares, nos rios, nos lagos e no ambiente terrestre.

Nas cadeias alimentares há os produtores, os consumidores e os decompositores.


Os produtores: Nos ecossistemas terrestres os produtores são as plantas. Nos ecossistemas de água doce, por exemplo, uma lagoa, os produtores são representados por algas e certas plantas aquáticas.
 
Os consumidores: São todos os organismos que se alimentam de outros seres vivos. Para simplificar, chamamos os animais herbívoros, de consumidores primários ou consumidores de primeira ordem. Os animais que vêm logo em seguida são classificados como consumidores secundários. Os que vêm depois destes são consumidores terciários, quaternários, etc. Os consumidores primários são principalmente os insetos, os crustáceos (tatuzinhos de jardim), moluscos (caracóis), pássaros e mamíferos herbívoros (roedores, ungulados, etc). Os consumidores secundários estão representados pelos anfíbios (sapos e rãs), algumas espécies de aves e mamíferos. Muitas espécies de consumidores são ao mesmo tempo herbívoros e carnívoros. Um bom exemplo disso é o homem. Por isso são denominados onívoros (omnis = tudo; vorare = devorar).

Os decompositores: São chamados de decompositores as bactérias e fungos. A decomposição faz com que a matéria retirada do solo pelas plantas (e aproveitada em seu crescimento) volte ao solo. Dizemos então que há um ciclo da matéria na natureza: a matéria passa do solo para os seres vivos e dos seres vivos para o solo. Desse modo, as bactérias e fungos fazem a reciclagem da matéria, isto é, o reaproveitamento dos restos de seres vivos, impedindo o esgotamento destes na natureza.
Cada grupo de seres da cadeia alimentar que se utiliza de um mesmo nutriente (vegetal, animal, restos de vegetais e animais mortos) denomina-se nível trófico. Assim, os vegetais constituem o nível dos produtores, os animais herbívoros, o nível dos consumidores primários, os animais carnívoros constituem o nível dos consumidores secundários, e assim por diante. 
Na natureza as cadeias alimentares não se encontram isoladas, mas entrelaçadas e relacionadas entre si formando as teias alimentares.

Você sabe de onde vem a energia que abastece as cadeias alimentares? Do Sol. É o sol que fornece, sob a forma de luz, toda a energia utilizada pelos produtores. E quando um animal come uma planta ele utiliza essa energia que a planta armazenou. O sol é, portanto, a fonte de energia que mantém a fotossíntese na terra e, conseqüentemente, todas as formas de vida.



Relações entre os Seres Vivos

Os seres vivos de um ecossistema não são independentes entre si. Eles mantêm relações recíprocas que contribuem para a manutenção do equilíbrio da comunidade.
Algumas dessas relações são benéficas (harmônicas ou positivas) enquanto que outras são prejudiciais (desarmônicas ou negativas), podendo acarretar até a morte da espécie.
Essas relações podem ocorrer entre indivíduos da mesma espécie (intra-específicas) ou entre indivíduos de espécies diferentes (interespecífica).

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Colônias: São relações harmônicas entre indivíduos da mesma espécie, unidos fisicamente entre si ou por meio de formações especiais.
Chamamos de isoformas os indivíduos que são semelhantes tanto na forma quanto nas funções que executam. Exemplo: Colônia de bactérias.
Chamamos de heteromorfas os indivíduos que apresentam formas diferentes e funções diversificadas. Exemplo: celenterado Obelia no qual há indivíduos especializados para a nutrição e outros, para a reprodução.

Sociedades: são relações entre indivíduos da mesma espécie que vivem juntos de forma permanente, cooperando entre si. Em geral existe uma divisão  de trabalho, mas cada grupo de indivíduos, chamado casta, contribui de alguma maneira para o bem estar e o desenvolvimento de outro. Além da espécie humana, vivem em sociedade alguns insetos, como as abelhas, as formigas e os cupins.

Na sociedade das abelhas, por exemplo, há três castas: a da rainha, a das operárias e a dos zangões. As rainhas são fêmeas férteis, formadas por fecundação. São, portanto, diplóides e que na fase de larva tiveram um tratamento especial. Sua função é a reprodução e podem viver de quatro a cinco anos. Em cada colméia há geralmente uma rainha.
As operárias têm por função procurar e transportar alimentos (pólen e néctar das flores), produzir a cera, cuidar das larvas e proteger a colméia. São formadas por fecundação, mas são estéreis e têm um curto período de vida, geralmente não ultrapassando um mês.
Os zangões são machos haplóides, originados por partenogênese, isto é, do desenvolvimento do óvulo sem fecundação. São encarregados de fertilizar a rainha. Morrem após o vôo nupcial. Impedidos de entrar na colméia e não adaptados à coleta de alimentos, acabam por morrer de desnutrição.

A sociedade das formigas é um pouco mais complexa que as das abelhas, apresentando quatro castas: rainha, macho, operárias e soldados (ou guerreiros).
Os machos e as rainhas são especializados para a reprodução. Ambos possuem assas para realizar o vôo nupcial. Os machos morrem após a cópula.
As operárias são encarregadas da procura e transporte de alimentos, bem como cuidam das larvas e do formigueiro.
Os soldados protegem o formigueiro.

Mutualismo: é a associação entre dois seres vivos de espécies diferentes, na qual há um benefício recíproco entre os indivíduos associados, ou seja, é o tipo de relação entre duas espécies diferentes e que traz benefícios para ambas. Há tempos atrás a associação era conhecida como simbiose. As espécies associadas não podem viver separadamente, com o perigo de sérios distúrbios no metabolismo, podendo chegar à morte de ambas.
Por exemplo: entre os animais que se alimentam do néctar e a planta há, portanto, uma relação em que ambos ganham: os animais obtêm alimento e a planta se reproduz com mais facilidade.

Protocooperação: é um caso de mutualismo em que os indivíduos associados podem, eventualmente, viver separados sem que isso lhes cause qualquer prejuízo no metabolismo ou risco de vida.
Por exemplo: na pele dos gados é freqüente encontrar-se parasitas como os carrapatos e os bernes (larvas de certas moscas). Certas aves pousam nos bois e retiram esses parasitas que lhes servem de alimento, ao mesmo tempo aliviam o gado desse incômodo.

Inquilinismo: é a relação na qual um ser vivo se utiliza de outro, de espécie diferente, como moradia. É o caso, por exemplo, de algumas orquídeas e bromélias, que vivem sobre troncos de árvores e vão crescendo no sentido ascendente, a fim de obterem luz suficiente para sua sobrevivência. As epífitas só utilizam a hospedeira como suporte e abrigo.



Comensalismo: é a relação entre dois animais de espécies diferentes, na qual um deles se alimenta das sobras ou restos da alimentação do outro, sem que isso lhe cause prejuízo. Tal fenômeno é encontrado entre o tubarão e o peixe-piloto, que o acompanha nas longas voltas pelo mar.




Amensalismo ou Antibiose: é uma relação ecológica em que uma espécie libera substâncias tóxicas que inibem o crescimento ou bloqueia a reprodução de outra espécie, podendo mesmo matá-la.
Exemplo: Certos gêneros de fungos que eliminam substâncias capazes de inibir a reprodução de bactérias sensíveis a elas.
Outro caso de amensalismo é o da maré vermelha. Esse é um fenômeno natural que ocorre periodicamente em diversos mares. Algas unicelulares e planctônicas do grupo dos dinoflagelados, durante a reprodução, liberam substâncias tóxicas que provocam a morte de grande número de espécies marinhas. 

Parasitismo: é um tipo de associação entre seres vivos de espécies diferentes, na qual o parasita obtém progressivamente benefícios para si mesmo, à custa da matéria viva do hospedeiro, prejudicando-o.
O hospedeiro representa para o parasita uma fonte de energia e o hábitat. O parasita pode intoxicar, deformar e até matar o hospedeiro.
Exemplos de parasitas: pulga, piolho, carrapato, as lombrigas, os plasmódios, etc.

 
Predatismo: é a relação entre dois seres vivos de espécies diferentes em que um deles (o predador) captura e mata o outro (a presa) que lhe serve de alimento. A predação limita o crescimento excessivo das populações. Se a população de presas aumenta, tende a aumentar também a população de predadores que encontram maior quantidade de alimento disponível.
Por exemplo, os tamanduás alimentam-se de formigas, o homem abate o gado, etc.

 
Competição: é a luta por algum componente ambiental que é insuficiente para dois ou mais organismos vivos. A competição pode ocorrer entre indivíduos de mesma espécie, ou de espécies diferentes.
Os vegetais por exemplo, podem competir pela luz, pela água e pelos nutrientes minerais do solo. Os animais podem competir pelo território, pelo abrigo, pelos alimentos e pelos parceiros de reprodução.   

Mimetismo:  consiste na presença, por parte de determinados organismos denominados mímicos, de características que os confundem com um outro grupo de organismos, os modelos. Essa semelhança pode se dar principalmente no padrão de coloração, textura, forma do corpo, comportamento e características químicas, e deve conferir ao mímico uma vantagem adaptativa.



Pirâmide de biomassa

Todos os seres vivos precisam de energia, e as teias alimentares são uma decorrência dessa necessidade. A energia é transferida ao longo dessas teias à medida que consumidores se alimentam de produtores ou de outros consumidores, ou seja, quando substâncias são transferidas de um organismo para outro.
Quando um coelho se alimenta, ele obtém nutrientes do vegetal, que são fonte de energia e de substâncias para o crescimento e a manutenção de seu corpo. Não é possível que em um ecossistema haja mais coelhos do que a vegetação permite sustentar. A população de coelhos é controlada, entre outros fatores, pela quantidade de alimento vegetal disponível. Da mesma forma, a população de consumidores carnívoros, como o gavião, é controlada pela quantidade de animais que lhe servem de alimento.
Fatos como esse podem ser representados por uma pirâmide de biomassa. Uma pirâmide de biomassa permite ilustrar que, num ecossistema, a massa total dos produtores é maior que a massa de consumidores herbívoros e esta, por sua vez, é maior que a de carnívoros, como está representado abaixo.