Conceitos básicos de ecologia

Ecologia é um dos assuntos que mais caem no Enem. Para entender todos os conteúdos relacionados a esse assunto, você precisa conhecer seus conceitos básicos e níveis de organização.

Existem diversos conceitos de ecologia, pois podemos encontrar os mais variados pontos de vista e posições políticas sobre o tema. No entanto, os seres humanos se interessam pelo ambiente desde que passaram a existir.

Nas sociedades primitivas, esse conhecimento foi fundamental para as necessidades básicas do ser humano, como a alimentação pela caça e a coleta de vegetais e, mais adiante, por meio da agricultura.

O que é ecologia

Ao pé da letra, ecologia significa “estudo da casa” (do grego oikos = “casa”, e logos = “estudo”). Sendo assim, uma definição bastante aceita é a ecologia como o estudo científico das interações que determinam a distribuição e a abundância dos organismos.

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Ou, ainda, “a área da Biologia que estuda as relações dos seres vivos entre si e com os componentes do ambiente”.

É importante, entretanto, termos consciência de que a ecologia é uma ciência que se integra a outras áreas. Veja na imagem abaixo:

Disciplinas ligadas à ecologiaPosicionamento esquemático da Ecologia e de quatro disciplinas relacionadas. Fonte: (HANAZAKI et al., 2013, p. 13)

A ecologia preocupa-se principalmente com a parte direita da imagem abaixo, sendo que cada nível de organização depende dos outros níveis. Além disso, todos os níveis de organização dependem também de energia e componentes abióticos (clima, temperatura e umidade).

Níveis de organização da vidaEsquema ilustrando os principais níveis de organização da vida. Fonte: (HANAZAKI et al., 2013, p. 17)

Níveis de organização em ecologia

Como vimos anteriormente, podemos separar diferentes níveis de organização da vida:

Níveis de organização em ecologiaExemplificação dos níveis de organização da vida numa escala que vai desde o átomo até a biosfera. Disponível em: http://emersonrsbio.blogspot.com/2019/02/1-introducao-biologia.html.

Indivíduo ou organismo

Um organismo individual é a unidade mais fundamental da ecologia. Existem características que permitem definir o que é um indivíduo, como por exemplo os aspectos morfológicos e ontogenéticos (transformações sofridas por um organismo desde sua origem e ao longo do seu desenvolvimento).

Para exemplificar, nos tamanduás há um número de membros que esperamos encontrar e, por mais longa que seja a sua vida, ele não desenvolverá um quinto membro. No entanto, para outros organismos é um pouco mais difícil individualizá-los, como é o caso dos fungos e plantas.

População

Uma população pode ser definida como um agrupamento de indivíduos da mesma espécie que compartilham uma região geográfica e podem reproduzir-se entre si.

População de borboletas - ecologiaPopulação de borboletas monarca nos eucaliptos no Bosque de Borboletas Monarca de Pismo State Beach. Fonte: (Fotografia por George Rose / Getty Images)

Comunidade

Uma comunidade apresenta estrutura trófica, fluxo de energia, biodiversidade, sucessão, dentre outros componentes e propriedades. Nesse sentido, pode-se dizer que o conceito de comunidade é uma abstração, uma vez que as comunidades raramente possuem limites bem definidos.

Para todos os efeitos, podemos pensar em uma comunidade como um conjunto de populações em determinada área geográfica que convivem ao mesmo tempo e interagem entre si.

Ecossistema

Pensando ecologicamente, não há muito sentido em separar os fatores bióticos dos fatores abióticos (termos que veremos mais à frente) das comunidades essencialmente bióticas. Por isso, o estudo de comunidades pode ser entendido como o estudo de ecossistemas e vice-versa.

Mas, em casos que necessitamos conceituar ecossistema, diferenciando-o de comunidade, podemos entendê-lo como a junção da comunidade com os fatores não biológicos do meio (luz, salinidade, temperatura, clima, dentre outros).

Um ecossistema é a unidade fundamental de uma organização ecológica, uma vez que nele há reciclagem de matéria e um fluxo de energia.

Ecossistema marítimoFotografia de diversas populações de diferentes espécies em seu ambiente de recifes de corais representando uma comunidade e ecossistema. Fonte: (Fotografia de Getty Images)

Biomas

Biomas podem ser conceituados como grandes comunidades de animais, plantas e fungos característicos de uma região geográfica específica, condicionados a condições climáticas.

A exemplo disso, temos as florestas tropicais, que estão diretamente associadas com o clima tropical. Ou então a tundra nas regiões polares, ou bosques de coníferas predominantes em climas temperados.

Biosfera

A biosfera é o conjunto de tudo que vimos anteriormente, isto é, o conjunto de organismos, populações, comunidades e ecossistemas.

Fatores limitantes

Diversos fatores influenciam na sobrevivência, distribuição, reprodução e crescimento dos organismos. Dentre eles observamos as condições e os recursos.

As condições são fatores ambientais abióticos, que não podem ser consumidos e esgotados, mas podem modificar e influenciar os organismos. Os recursos, por sua vez, são fatores necessários para os organismos, os quais tornam-se menos disponíveis para outros organismos sempre que utilizados.

Muitas vezes, os sucessos ecológicos (crescimento e reprodução, por exemplo) são regulados pela pouca disponibilidade de recursos, fenômeno conhecido como “Lei do mínimo de Liebig”. Além disso, existe também o “limite de tolerância de Stanford”, o qual demonstra que tanto a escassez como o excesso de um determinado fator podem ser prejudiciais.

Gráficos de sucesso ecológicoFonte: (HANAZAKI et al., 2013, p. 29)

Fatores bióticos

São os efeitos que os organismos podem ter sobre um ecossistema, afetando a sua ou as outras populações.

Por exemplo: um número baixo de flores de maracujá pode afetar o tamanho populacional de abelhas mamangavas, bem como a polinização da planta.

Interações interespecíficas

Duas ou mais populações podem ter efeitos mutuamente, podendo ser neutro, benéfico ou adverso. Existem diversos tipos de interações ecológicas.

Contudo, é importante pontuar que o neutralismo na natureza é raro ou até inexistente, tendo em vista que provavelmente existem interações indiretas entre todas as populações de uma dada comunidade.

Interações interespecíficas Tabela com resumo dos tipos principais de interações entre populações. Fonte: (HANAZAKI et al., 2013, p. 33)

Interações intraespecíficas

São as interações que ocorrem entre indivíduos da mesma espécie, como, por exemplo, a competição e canibalismo (desarmônicas), ou sociedade e colônia (harmônicas).

Colônia de formigasColônia de formigas-cortadeiras em seu ninho onde cultivam fungos (regiões brancas) para a própria alimentação. Fonte: (Fotografia de Alex Wild)

Fatores abióticos

São fatores não biológicos, sendo na maioria das vezes físico-químicos, como temperatura, pH, salinidade, umidade e luminosidade.

  • Temperatura: é possivelmente a condição mais importante para os seres vivos, implicando na reprodução, crescimento e até mesmo na determinação do sexo de indivíduos (com ocorre com alguns répteis).
  • pH: a acidez ou alcalinidade de um ambiente pode ter uma grande influência sobre a distribuição e a abundância dos organismos. Isso porque a maior parte dos organismos vivos, por exemplo, não tolera pH abaixo de 3 ou acima de 9.
  • Salinidade: as altas concentrações de sal, ou até mesmo o sal que é transportado pelo vento pode ser algo que, para algumas espécies, não é um problema. Entretanto, outras se desenvolvem melhor em áreas protegidas.
  • Umidade: pode limitar a distribuição de espécies conforme a altitude, por exemplo. Além disso, a disponibilidade de água tem efeito direto sobre as plantas e algas (organismos fotossintetizantes).
  • Luminosidade: a quantidade de luz em um determinado ambiente é crucial pra diversas espécies de plantas e algas, uma vez que dependem da luz para realizar fotossíntese.

Habitat x nicho ecológico

Um habitat é, essencialmente, o ambiente em que determinada espécie vive, juntamente de circunstâncias bióticas e abióticas.

Já o nicho ecológico é um conjunto de condições ambientais – como o habitat – junto de outros fatores, como seu nível trófico na comunidade e capacidade adaptativa a fatores limitantes, por exemplo.

Para exemplificar, podemos pensar na onça-pintada. Ela pode ser encontrada nos habitats da Floresta Amazônica, e até mesmo no Cerrado e Pantanal. Agora sobre seu nicho ecológico, sabemos que é uma predadora que se alimenta de outros animais, como tatus, porcos-espinhos e pequenos jacarés.

No entanto, uma onça adulta dificilmente será predada por algum animal. Isso porque ela está no topo da cadeia-alimentar – exceto por nós, animais humanos, que as caçam ilegalmente. Já seus filhotes podem ser predados por jacarés ou cobras.

Níveis tróficos na comunidade

Podemos separar os organismos de uma comunidade em 3 categorias básicas: produtores, consumidores e decompositores.

Produtores

Os produtores encontram-se no primeiro nível trófico dos ecossistemas e são os organismos autotróficos (capazes de produzir a própria fonte de energia). A exemplo disso, temos as plantas e algas.

Consumidores

São organismos heterotróficos (não produzem a própria fonte de energia) e dependem do alimento fabricado pelos produtores. Algumas bactérias, protozoários e animais são exemplos de consumidores.

Os consumidores podem, ainda, ser separados em:

  1. Primários: organismos que se nutrem das plantas ou algas (como os animais herbívoros);
  2. Secundários: organismos que se alimentam dos consumidores primários (por exemplo os carnívoros);
  3. Terciários: organismos que se alimentam dos consumidores secundários (aves que se alimentam de peixes que comem pequenos crustáceos, por exemplo).

Decompositores

São organismos que se alimentam do que restou dos organismos citados anteriormente. Os decompositores degradam animais, plantas e outros organismos mortos e devolvem nutrientes e minerais para o ambiente.

Sem esses organismos, moléculas como as de carbono e nitrogênio ficariam retidas em vez de retornarem para os ecossistemas, além, é claro, do acúmulo de matéria orgânica que teríamos.

Dentro desse grupo podemos encontrar os fungos, bactérias e até mesmo moscas e suas larvas que se alimentam de matéria em decomposição.

Duas espécies diferentes de fungos, sendo a espécie azul (Mycena interrupta) é encontrada em um tronco, que, aos poucos, será degradado. Fonte: (Fotografia de Daniel Proud, MyShot)

Videoaula sobre ecologia

Para complementar seus estudos sobre os conceitos básicos de ecologia, confira a videoaula da professora Ju:

Exercícios sobre ecologia

1- (Fatec SP/2020)

Assim como as bactérias, os fungos desempenham o papel de decompositores na natureza, possibilitando que outros seres vivos reaproveitem os elementos químicos da matéria decomposta. Além disso, alguns fungos, popularmente conhecidos como cogumelos, crescem perto de plantas. As hifas, filamentos microscópicos desses fungos, desenvolvem-se no solo, onde se enrolam e, às vezes, penetram nas raízes das árvores, formando as chamadas micorrizas.

Estudos recentes mostram que as plantas se beneficiam dessa associação, especialmente se o solo for pobre nos minerais de que elas necessitam, principalmente, porque esses fungos

a) Atuam como decompositores e estabelecem com as plantas relações de parasitismo na troca de nutrientes.

b) Realizam fotossíntese e liberam, para o meio ambiente, a matéria orgânica presente em suas hifas clorofiladas.

c) Estabelecem um tipo específico de associação ecológica, o comensalismo, em que ambos os organismos se prejudicam com a interação.

d) Liberam antibióticos, substâncias que matam as bactérias do solo e que impedem a absorção dos sais minerais pelas raízes das plantas.

e) Aumentam a capacidade de as raízes absorverem os minerais do solo e se beneficiam pela obtenção de substâncias produzidas pelos vegetais.

2- (UEM PR/2020)

A matéria e a energia de um ecossistema passam de um ser vivo para outro por meio da nutrição. Os alimentos fornecem energia para o ser vivo realizar suas atividades; também fornecem a matéria necessária à formação do corpo e ao seu crescimento. Sobre o assunto, assinale o que for correto.

01) O zooplâncton e o fitoplâncton representam os organismos produtores nas cadeias alimentares marinhas.

02) A energia necessária aos processos vitais em um lago é reintroduzida nesse ecossistema pelo armazenamento da energia nas cadeias tróficas.

04) Os decompositores são fungos e bactérias (que participam da cadeia alimentar) responsáveis por devolver à natureza os nutrientes que retiram da matéria orgânica.

08) Em uma cadeia alimentar, os consumidores primários se alimentam dos decompositores, pois eles são seres autótrofos, capazes de produzir o próprio alimento, e ocupam o segundo nível trófico.

16) Em uma cadeia alimentar, a quantidade de energia de um nível trófico é sempre maior que a energia que pode ser transferida ao nível seguinte, uma vez que todos os seres vivos consomem parte da energia do alimento na manutenção de sua própria vida.

3- (UEPG PR/2020)

Sobre algumas terminologias utilizadas em ecologia, assinale o que for correto.

(01) Os fatores físicos do ambiente (como temperatura e velocidade do vento, por exemplo) que interagem com os seres vivos são os fatores bióticos. Já os fatores abióticos são aqueles formados pelos animais e plantas. O conjunto desses fatores constitui o ecossistema.

(02) Dá-se o nome de sucessão ecológica primária quando o desenvolvimento de uma comunidade tem início em uma área anteriormente ocupada por outras comunidades bem estabelecidas, como as florestas recém derrubadas, por exemplo.

(04) O lugar onde um organismo vive é o seu habitat e o seu modo de vida, ou forma de interagir com os demais componentes do ecossistema, constitui o seu nicho ecológico. Por exemplo, o leão e a zebra vivem nas savanas africanas (mesmo habitat), mas o leão é carnívoro e a zebra é herbívora (nichos diferentes).

(08) As populações são formadas quando vários indivíduos da mesma espécie passam a viver em uma mesma área e mantêm relações entre si. Exemplo: população de sapos de uma lagoa.

(16) Os liquens são um exemplo clássico de parasitismo: uma relação interespecífica do tipo harmônica. Nesta associação entre fungos e algas, apenas os fungos se beneficiam da relação e são dependentes das algas.

4- (Unioeste PR/2020)

Um novo estudo realizado por biólogos brasileiros sugere que o efeito dos agrotóxicos sobre as abelhas pode ser maior do que se imagina. Mesmo quando usado em doses consideradas não letais, um inseticida encurtou o tempo de vida dos insetos em até 50%.

Além disso, os pesquisadores observaram que uma substância fungicida consi­derada inofensiva para abelhas alterou o comportamento das operárias, tornando-as letárgicas — fato que pode comprometer o funcionamento de toda a colônia. Resulta­dos desta pesquisa, realizada por pesquisadores brasileiros, da Universidade Federal de São Carlos foram publicados na revista Nature.

Sobre as abelhas e o seu papel em uma comunidade, é CORRETO afirmar que:

a) Em um ecossistema, um sapo se alimenta de uma abelha que, por sua vez, alimenta-se do néctar de plantas. O sapo, posteriormente, serve de alimento para uma cobra, que se torna presa de um gavião. Além da cobra, o gavião também se alimenta, nesse ecossistema, de pássaros herbívoros. O decréscimo da população de abelhas, que é um consumidor primário, pode promover o decréscimo da população de sapo que é um consumidor terciário.

b) Com a sua diminuição populacional, haverá o decréscimo do transporte de grão de pólen do estigma para a antera, nas flores das angiospermas, e do microsporângio para a mi­crópila, nos estróbilos das gimnospermas.

c) Com seu decréscimo populacional e redução do processo de polinização, o serviço ecossistêmico prestado pelas abelhas não interferirá nos sistemas agrícolas, pois estes dependem apenas do maquinário.

d) Quando as operárias chegam à colmeia, o néctar trazido na bolsa de mel é passado para as abelhas mais jovens, que irão processar o néctar. Durante esse processo, enzimas — que são proteínas — quebrarão os açúcares complexos do néctar e os transformarão em açúcares mais simples, como o amido.

e) Por meio da seleção natural, que atua modificando a distribuição das características na população ao longo das gerações, as abelhas apresentam adaptações comportamentais e morfológicas que possibilitam o serviço ecossistêmico de polinização.

GABARITO:
  1. Alternativa “E”
  2. Somatório = 20
  3. Somatório = 12
  4. Alternativa “E”
REFERÊNCIAS:

HANAZAKI, Natalia. Introdução à Ecologia. Ciências Biológicas na Modalidade a Distância do Centro de Ciências Biológicas da UFSC. 2ª ed., 2013. 86p.

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.

JUNIOR, C. S.; SASSON, S.; JUNIOR, N. C. Biologia 1. 11ª Edição – São Paulo, SARAIVA, 2013.

Sobre o(a) autor(a):

Eneli Gomes de Lima é graduanda na Universidade Federal de Santa Catarina desde 2018. Atualmente faz parte do laboratório de Biologia de Formigas e também do Programa de Educação Tutorial (PET) - Biologia, no qual atua na extensão Miolhe sobre gênero e sexualidade.

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