Ecologia: o que é, importância e principais conceitos | Biologia | EXPLICA DO ZERO

Antes de começar a falar sobre os níveis de organização dos seres vivos, você já se perguntou o que é Ecologia?

A Ecologia nada mais é do que o estudo das relações entre os organismos e seu ambiente físico e biológico. 

É uma área das Ciências Biológicas responsável por investigar como os seres vivos interagem entre si e com o ambiente em que vivem, incluindo fatores como clima, solo, recursos disponíveis e outras espécies. 

A ecologia também aborda questões como o ciclo de nutrientes, as cadeias alimentares, a distribuição geográfica das espécies e o impacto das atividades humanas nos ecossistemas. 

Agora que já sabemos o básico sobre a Ecologia, que tal conceituarmos  população, comunidade, ecossistema e bioma? Você sabe a diferença? Vem comigo que eu te explico!

Videoaula sobre conceitos básicos de Ecologia

Antes de entender os níveis de organização ecológica dos seres vivos, assista à videoaula a seguir, em que a professora Cláudia de Souza Aguiar explica de forma super didática os principais conceitos relacionados à Ecologia.

Níveis de organização na Ecologia

Agora que você assistiu à excelente explicação da profe Cláudia, leia o resumo a seguir para fixar melhor este conteúdo:

Indivíduo

Na natureza, cada ser vivo é único e singular, apresentando características próprias que o distinguem de outros indivíduos. Um exemplo marcante dessa unicidade é a borboleta monarca, com suas cores vibrantes e padrões distintivos, representando uma espécie singular no reino animal.

Fotografia de uma borboleta-monarca. (Fonte: Reserva Nacional de Guapiaçu)

População

Quando olhamos para o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie, o que podemos notar é a formação do que chamamos de população. No caso das borboletas-monarcas, esses belos insetos se agrupam em grandes números, formando uma população que compartilha características genéticas e comportamentais semelhantes. 

Aliás, você sabia que o coletivo de borboletas (assim como manada de elefantes) é chamado de “panapaná”? Bem diferente, né?!

Fotografia de um coletivo de borboletas-monarcas, também chamado de panapaná. (Fonte: Borboletário de São Paulo)

Comunidade

Ao ampliar nosso olhar, percebemos que a vida não se limita a uma única espécie, muito menos a uma população. Na comunidade, diversos seres vivos interagem entre si, de diferentes espécies, estabelecendo relações complexas e interdependentes.

Seguindo com nosso exemplo da borboleta, podemos pensar na população de borboletas-monarcas, mas também na variedade de organismos, como fungos, plantas e outras espécies animais no mesmo ambiente, criando um mosaico de biodiversidade.

Imagem de um jacaré repleto de borboletas em sua cabeça. Isso ocorre pois as borboletas e outros insetos coletam o sal presente na pele e lágrimas desses animais. (Fonte: The Weather Channel)

Ecossistema

Por fim, o ecossistema abrange a totalidade das interações entre os seres vivos e os fatores abióticos do ambiente. Além dos organismos vivos, como as borboletas-monarcas, o jacaré e as plantas, o ecossistema engloba elementos não vivos, tais como o ar, a luz solar, a temperatura e a umidade. Essa interação dinâmica entre o biótico e o abiótico define a complexidade e a beleza dos ecossistemas que sustentam a vida em nosso planeta.

Mas será que você já se perguntou como a energia flui dentro de um ecossistema, alimentando todos os seres vivos que nele habitam? Bem-vindo ao mundo das cadeias alimentares, uma ferramenta didática que nos ajuda a compreender esse processo fascinante.

Videoaula sobre cadeias alimentares

Agora que você já estudou os níveis de organização ecológica dos seres vivos, bora revisar também as cadeias alimentares! Para isso, veja a videoaula a seguir da profe Cláudia!

Curtiu a aula? Beleza! Agora, siga estudando o assunto com o resumo a seguir.

Cadeias alimentares ou cadeias ecológicas

Uma cadeia alimentar é chamada assim porque representa de forma simplificada o fluxo de energia que percorre um ecossistema, sempre seguindo uma direção unidirecional. Vamos desvendar como funciona esse mecanismo:

Tudo começa com os produtores, o primeiro nível de energia. Esses são os indivíduos autotróficos, como as plantas, capazes de produzir sua própria energia através da fotossíntese.

Em seguida, entram em cena os consumidores primários, o segundo nível de energia. Estes são os seres heterotróficos, como as lagartas das borboletas, que se alimentam dos produtores para obter energia.

Avançando na cadeia, encontramos os consumidores secundários, o terceiro nível de energia. São seres também heterotróficos, como os sapos e pererecas, seres onívoros se alimentando tanto de plantas como de animais.

O ciclo não para por aí. Surgem os consumidores terciários, o quarto nível de energia. Neste estágio hipotético, poderíamos imaginar uma ave se alimentando dos sapos.

E quando a vida chega ao seu fim, entra em cena o organismo decompositor, o quinto nível de energia. Estes organismos, majoritariamente compostos por fungos e bactérias, têm a importante função de decompor os restos orgânicos, como o corpo da cobra após sua morte, reciclando os nutrientes essenciais para o ecossistema.

Na imagem a seguir, cada seta nas cadeias alimentares indica quem se alimenta de quem, ou melhor, para onde a energia e a matéria orgânica fluem, seguindo uma sequência lógica. As plantas alimentam as borboletas, que alimentam os sapos e assim por diante.

Dentro dessas cadeias alimentares, encontramos uma variedade de dietas, incluindo herbívoros, onívoros, carnívoros e decompositores. E é importante notar que a cada etapa, os níveis tróficos perdem energia, revelando a complexa teia de relações que sustentam a vida em nosso planeta. Veja por exemplo a imagem a seguir, onde a quantidade de calorias ao decorrer do ano diminui a cada nível trófico, de baixo para cima.

Ao compreender as cadeias alimentares, mergulhamos em um mundo de interconexões vitais, onde cada organismo desempenha um papel essencial na manutenção do equilíbrio ecológico. Mas é claro que na natureza, as cadeias não são assim tão simples. Isso porque, por diversas vezes, um organismo vai ser alimento de mais de um consumidor e vice-e-versa. 

Quer ver só como funcionam as teias alimentares nesse caso? Segue na aula que eu te Explico do Zero!

Videoaula sobre teia alimentar

Para saber a diferença entre teias alimentares e cadeias alimentares, veja a explicação da professora Cláudia no vídeo a seguir:

Simples, não é mesmo? E olha que teias alimentares é um assunto recorrente em vestibulares e no Enem! Então, não dá para bobear! Segue aqui na trilha e estude também com o resumo sobre o tema!

O que são teias alimentares ou teias ecológicas?

Ao ouvir o termo “teias alimentares”, podemos imaginar um emaranhado complexo de conexões, onde a vida se entrelaça. Na verdade, as teias alimentares representam múltiplas cadeias alimentares interligadas em um mesmo ecossistema, revelando a dependência entre os seres vivos.

Essas teias funcionam de maneira semelhante às cadeias alimentares, com um ponto de partida nos produtores, os indivíduos autotróficos, que iniciam o fluxo de energia. Para isso, vamos nos debruçar sobre a teia alimentar hipotética abaixo:

Neste exemplo, consideremos o milho como nosso produtor primário. O milho, por sua vez, pode ser consumido pelos gafanhotos, que atuam como consumidores primários, herbívoros e heterotróficos. Mas aqui está a diferença: na teia alimentar, o milho não é exclusivo para os gafanhotos, visto que ele também pode servir de alimento para coelhos e ratos.

De forma semelhante, os coelhos e ratos podem ser predados tanto por cobras quanto por corujas. Além disso, eventualmente, o rato pode se alimentar do gafanhoto, que por sua vez pode ser uma fonte direta de energia para a coruja.

No caso desta teia, a coruja pode ser considerada uma consumidora secundária ou terciária dependendo de qual direção olharmos. Por exemplo, se acompanharmos o fluxo partindo do gafanhoto para a coruja, do coelho para coruja ou do rato para a coruja, ela será uma consumidora secundária. Mas se acompanharmos o fluxo partindo da cobra para a coruja, ela passa então a ser considerada uma consumidora terciária. 

Assim, muitos herbívoros podem se alimentar da mesma planta, enquanto muitos carnívoros podem se alimentar de vários herbívoros. No final, todos os seres vivos, ao morrer, serão degradados pelos organismos decompositores, como fungos e bactérias, fechando o ciclo de nutrientes.

A grande diferença entre cadeias e teias alimentares reside no fato de que, nas teias, um único indivíduo pode se alimentar de mais de uma espécie, e também pode servir de alimento para mais de um organismo. Dessa forma, os indivíduos podem ocupar diferentes posições na cadeia alimentar, dependendo das relações energéticas que isolamos dentro da teia.

Ao mergulharmos no estudo das teias alimentares e cadeias alimentares, é fundamental compreender os fatores que moldam e sustentam os ecossistemas. Mas afinal, o que constitui e faz parte de um ecossistema?

Videoaula sobre fatores do ecossistema

Podemos considerar uma árvore como um ecossistema em si, uma vez que, como discutimos anteriormente, um ecossistema é composto por diversas comunidades de seres vivos interagindo em conjunto com fatores abióticos. Já pensou quantas diferentes espécies uma árvore pode abrigar?

Vamos então explorar os dois principais tipos de fatores que compõem um ecossistema: os bióticos e os abióticos. Para isso, veja a explicação sobre o assunto na aula da profe Cláudia:

Fatores que constituem os ecossistemas

• FATORES BIÓTICOS: Como o próprio nome sugere, os fatores bióticos estão relacionados à vida. Animais, fungos, bactérias, algas e plantas são exemplos de seres vivos que influenciam diretamente o funcionamento dos ecossistemas. Porém, mesmo para que as plantas e algas possam realizar a fotossíntese e sustentar a vida, é essencial a presença de fatores não vivos, como a luminosidade fornecida pelo Sol – essencial para a fotossíntese.

• FATORES ABIÓTICOS: Os fatores abióticos englobam elementos não vivos do ambiente que também desempenham um papel crucial na formação e funcionamento dos ecossistemas. Como indicado pelo “A” em frente a “biótico”, estes fatores “não vivos”, são indispensáveis para a sustentação da vida nos ecossistemas. Luminosidade, ar, umidade, salinidade, solo e sua composição, temperatura e até mesmo os ventos são os principais exemplos neste caso. 

Fotografia de um recife de corais. Nele, diversos peixes, tubarões, corais e algas dependem da oxigenação, luminosidade, salinidade e temperatura do ambiente. (Fonte: Enric Sala, National Geographic)

A integração harmoniosa entre fatores bióticos e abióticos não apenas possibilita a existência dos seres vivos, mas também dá origem aos diversos ecossistemas e biomas que observamos em nosso planeta. Refletir sobre essa interconexão complexa é uma oportunidade única de compreender a beleza e o funcionamento intrincado da natureza.

Mas espera aí, o que são Biomas? Calma que eu te Explico do Zero!

Biomas

Para entendermos a formação de um bioma, precisamos pensar em um indivíduo. Comecemos pensando no lobo-guará, o maior canídeo da América do Sul. Um conjunto de lobos-guarás em uma determinada região do Brasil, forma uma população. 

Fotografia de um lobo-guará, espécie símbolo da atual nota de duzentos reais no Brasil. (Fonte: Adriano Gambarini, National Geographic)

Porém se olharmos para essa mesma região como um todo, há também outros seres vivos  como o tatu-canastra, o tamanduá-bandeira, as palmeiras, as flores, os pequis e as mais de 10.000 espécies de fungos do Cerrado),veremos uma comunidade. E claro que, todos eles em conjunto com os fatores abióticos, esta comunidade com toda a sua biodiversidade, formam um ecossistema. 

Imagem de pequis, um fruto típico da região de Goiás e Minas Gerais. (Fonte: Vinicius Schmidt, Metrópoles)

Este ecossistema abriga diferentes organismos e as condições necessárias para esses organismos existirem. Entretanto, é possível que exista diferentes ecossistemas em um mesmo lugar. Portanto, estes diferentes ecossistemas são chamados de biomas, um termo mais amplo utilizado para se referir aos diferentes ecossistemas encontrados em um determinado lugar. 

Para facilitar, podemos pensar nos biomas encontrados em nosso país, dentre eles os principais biomas: Amazônia, Pantanal, Cerrado, Caatinga e Mata Atlântica. Existem outros biomas um pouco menores, como por exemplo as Florestas de Araucárias mais encontradas pelos estados do Paraná e Santa Catarina. 

Vale ressaltar que alguns biomas têm características tão singulares, que são encontradas apenas nestas regiões. Por isso, a compreensão e preservação dos biomas é essencial, uma vez que eles abrigam espécies únicas e de extremo valor!

As espécies utilizadas para exemplificar ocorrem no Cerrado brasileiro. Nele, encontramos uma enorme diversidade de fauna, flora e funga (diversidade de fungos). Você já as conhecia? Sabia que o Cerrado é tão grande quanto mostra a imagem abaixo?

Mapa do Brasil mostrando a localização do bioma Cerrado. (Fonte: Instituto Sociedade, População e Natureza)

Videoaula sobre biomas

Conseguiu entender o que são os biomas? Para reforçar o que você aprendeu, veja o vídeo a seguir onde a profe Cláudia resume o tema:

Como a profe Cláudia assinalou, infelizmente toda essa biodiversidade, dos mais variados biomas em todo o planeta, vem sofrendo grandes impactos negativos devido às interferências humanas. Que tal finalizar a aula de hoje aprendendo um pouco mais sobre os impactos da interferência humana nos outros seres vivos?

Videoaula sobre impactos da ação humana no meio ambiente

Veja de que forma as ações humanas podem impactar nos ecossistemas na aula a seguir:

Impactos da interferência humana

Assim como a professora Cláudia fez no vídeo, para facilitar a explicação, podemos usar a mesma teia alimentar do início da aula, com o milho, coelhos, gafanhotos, ratos, cobra e coruja. Supondo que um agricultor esteja tendo problemas com os roedores em sua plantação e então decide passar um raticida para solucionar este problema. 

Com a morte dos ratos, o milho consegue se desenvolver plenamente e o agricultor tem uma ótima colheita. Porém, com a ausência dos ratos, sobra mais alimento para os outros herbívoros e ocorre um aumento na população de coelhos e gafanhotos, visto que a competição pelo alimento diminui. 

Com uma maior população de coelhos na região, mais cobras aparecem e acabam dizimando os coelhos. Assim, os gafanhotos acabam predominando ainda mais na região e devorando a plantação de milho. Conseguem entender como uma espécie depende da outra, incluindo a nossa? 

É claro que essa é uma situação extremamente hipotética e, não necessariamente aconteceria dessa forma. Esta foi apenas uma forma de elucidar o que acontece quando nós, humanos, interferimos na natureza (apesar de fazermos parte dela). Por isso é sempre bom estarmos informados e termos não somente respeito para com as outras espécies, como cuidado com o ambiente em que elas (e nós) vivem!

Exercícios

Questão 1 – (UnirG TO/2018):

Os níveis de organização dos seres vivos podem ser observados como o reflexo de um conjunto de elementos que são agrupados conforme a sua complexidade. Entre as alternativas apresentadas abaixo, qual das opções representa a sequência correta dos níveis de organização ecológica dos seres vivos.

1. População, ecossistema, bioma, comunidade, biosfera.
2. População, comunidade, ecossistema, bioma, biosfera.
3. Bioma, população, comunidade, ecossistema, biosfera.
4. Ecossistema, comunidade, bioma, população, biosfera.
   

Questão 02 – (Santa Casa SP/2022):

Neste exato momento, ao menos 41 espécies invasoras de peixes estão usando todos os recursos que a evolução lhes concedeu para invadir os rios da Amazônia. Detalhes sobre a situação, uma “ameaça silenciosa”, como a qualificam os cientistas, acabam de ser publicados no periódico especializado Frontiers in Ecology and Evolution. Entre as más notícias, além do número de espécies invasoras em si e do fato de que o Brasil é o segundo país mais afetado (estamos atrás apenas da Colômbia), está a velocidade aparentemente crescente do processo. Dos 1 314 registros de peixes “alienígenas”, 75% vêm dos últimos 20 anos.

(Reinaldo José Lopes. “Peixes-piratas da Amazônia”. Folha de S.Paulo, 27.06.2021. Adaptado.)

Com relação à situação descrita, a introdução de espécies invasoras prejudica a biodiversidade local porque elas podem:

1. atuar como presas ou predadores em potencial de várias espécies nativas e passarem a ocupar o primeiro nível trófico.
2. transportar microorganismos, que poderiam parasitar as espécies nativas, as quais seriam afetadas por não terem defesas naturais.
3. reduzir ou eliminar espécies nativas por exterminarem todos os produtores das teias alimentares.
4. ocupar o mesmo nível trófico das espécies nativas, reduzindo a reciclagem de energia nas cadeias alimentares.
5. encontrar condições abióticas ideais para sobrevivência e aumentar os nichos ecológicos das espécies nativas.

Questão 3 – (UECE/2019):

Fatores ecológicos podem ser divididos em bióticos e abióticos. Sobre esses fatores, é correto afirmar que:

1. a presença e a atividade dos seres vivos são fatores abióticos enquanto as condições físicoquímicas são fatores bióticos.
2. luminosidade, temperatura, umidade, salinidade e gases dissolvidos na água são exemplos de fatores bióticos.
3. os fatores abióticos necessários, mas insuficientes, para o crescimento pleno de uma população são denominados fatores limitantes.
4. fatores edáficos relacionados à estrutura física e composição química do solo são exemplos de fatores bióticos.
   

Questão 4 – (Fatec SP/2022):

Entre os objetivos propostos pela Agenda 2030, destaca-se o de proteger e restaurar ecossistemas relacionados com a água, incluindo montanhas, florestas, zonas úmidas, rios, aquíferos e lagos.

Como exemplos de áreas úmidas, destacam-se: charcos, várzeas, rios, estuários, toda a extensão de pântanos, manguezais, os recifes de coral e a maior planície alagável do planeta, partilhada por três países – Brasil, Paraguai e Bolívia – o Pantanal.

A fim de conservar melhor o Pantanal, devem-se compreender melhor as riquezas e potencialidades dessa área de planície alagável.

Sobre esse bioma, assinale a alternativa correta.

1. Apresenta vegetação constituída predominantemente por gramíneas e fauna de vertebrados formada principalmente por roedores, como hamsters e marmotas, além de carnívoros, como coiotes e alces.
2. Apesar de estarem em solo encharcado, as plantas desse bioma não absorvem água com eficiência devido às constantes temperaturas do solo abaixo de 5 ºC e sofrem com a desidratação, processo chamado de seca fisiológica.
3. Ocupa cerca de 10 % do território brasileiro, estendendo-se principalmente pelos estados de Sergipe, Alagoas, Bahia e pelo norte de Minas Gerais. Entre as espécies vegetais, apresenta o pau-brasil, orquídeas e samambaias. A fauna se destaca pela presença do mico-leão-dourado, onças, guepardos e raposas.
4. Localiza-se na faixa equatorial do planeta, com fauna rica e abundante. A vegetação apresenta árvores de grande porte, cujas copas mais altas formam um “teto” de vegetação, sob o qual existe um patamar interno, formado pelas copas de árvores mais baixas.
5. Apresenta elevada biodiversidade, em que a fauna de vertebrados abunda, no meio aquático, em peixes, e no meio terrestre, em aves, capivaras, antas, onças, jacarés e serpentes. A flora é principalmente constituída por ervas, arbustos e árvores diversas, como palmeiras, ipês e aroeiras.

Questão 5 – (ENEM MEC/2022):

Três inseticidas mortais para as abelhas serão proibidos na União Europeia (UE) durante dois anos, a partir de julho, anunciou a Comissão Europeia em 2013. A medida foi adotada por causa da morte de milhares de abelhas, insetos vitais para o nosso ecossistema, uma vez que desempenham um importante papel na agricultura e, portanto, na produção de alimentos para a humanidade.

Disponível em: http://noticias.r7.com. Acesso em: 24 maio 2013 (adaptado).

O impacto dos inseticidas mencionados na produção de alimentos agrícolas é causado pelo(a)

a) redução da produção de mel.

b) decréscimo da taxa de polinização.

c) contaminação do solo com abelhas mortas.

d) aumento de resíduos tóxicos nos alimentos.

e) alteração da cadeia alimentar no ecossistema.

Gabarito:

Questão 1: B

Questão 2: B

Questão 3: C

Questão 4: E

Questão 5: B

REFERÊNCIAS:

Cerrado, Museu do. Fungos do Cerrado. Disponível em: <https://museucerrado.com.br/sistemas-biogeograficos/fungos-do-cerrado/>. Acesso em 09 de mar de 2024.   

HANAZAKI, Natalia. Introdução à Ecologia. Ciências Biológicas na Modalidade a Distância do Centro de Ciências Biológicas da UFSC. 2ª ed., 2013. 86p. Disponível em: <https://biologia-ead.ufsc.br/livros-bioead/>. Acesso em 09 de mar de 2024. 

Natureza, Instituto Sociedade, População e. Fauna e Flora do Cerrado. Disponível em: <https://ispn.org.br/biomas/cerrado/fauna-e-flora-do-cerrado/#:~:text=Dentre%20os%20mam%C3%ADferos%20mais%20conhecidos,%2C%20paca%2C%20dentre%20muitos%20outros>. Acesso em 09 de mar de 2024. 

PERONI, Nivaldo. Ecologia de populações e comunidades. Licenciatura em Ciências Biológicas na Modalidade a Distância do Centro de Ciências Biológicas da UFSC, 2011. 123 p. Disponível em: <https://biologia-ead.ufsc.br/livros-bioead/>. Acesso em 09 de mar de 2024. 

JUNIOR, C. S.; SASSON, S.; JUNIOR, N. C. Biologia 1. 11ª Edição – São Paulo, SARAIVA, 2013. Acesso em 09 de mar de 2024. 

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