4.1. Características
e Dinâmica das Populações
São organismos da mesma espécie que povoa um mesmo território.
As populações, assim como os indivíduos, têm atributos próprios. Entre eles,
destacam-se a estrutura etária, o modo como os indivíduos se distribuem no
espaço e no tempo, além da abundância
e da densidade populacional. A variabilidade genética de uma população
é também um fator muito importante, que vai influenciar no potencial de
adaptação dessa população a eventuais modificações do meio em que ela vive. A
estrutura etária nada mais é do que a maneira como as faixas de idade estão
representadas no total de indivíduos da população. Essa estrutura pode ser
descrita por pirâmides etárias.
Outro atributo populacional é o tipo de distribuição espacial ou dispersão. A distribuição espacial é decorrência direta de como se dá o “espalhamento” dos indivíduos dentro da área total ocupada pela população. O padrão de dispersão pode resultar de uma estratégia biológica, mas também pode decorrer do modo como estão dispersos os recursos do ambiente. Há três padrões principais de dispersão dos indivíduos no espaço: agregada, aleatória e uniforme. A dispersão agregada ocorre quando vários indivíduos são atraídos para porções específicas do ambiente, ou quando um indivíduo atrai outros indivíduos junto a si, formando grupos. A dispersão ao acaso se dá quando há uma probabilidade igual de um indivíduo ocorrer em qualquer ponto do espaço, independentemente da posição dos demais indivíduos. E a dispersão regular ou uniforme ocorre quando cada indivíduo tende a repelir ou eliminar outro indivíduo próximo, ficando então os indivíduos mais homogeneamente espaçados do que se esperaria por acaso.
O tamanho populacional refere-se ao número de indivíduos e a densidade associa esse número à área (ou volume, para os organismos aquáticos) por eles ocupada. Os aumentos e reduções na densidade de uma população, que determinam a dinâmica populacional, podem ser devidos a quatro fatores: natalidade, imigração, mortalidade e emigração. A interação desses fatores determina o crescimento populacional.
Outro atributo populacional é o tipo de distribuição espacial ou dispersão. A distribuição espacial é decorrência direta de como se dá o “espalhamento” dos indivíduos dentro da área total ocupada pela população. O padrão de dispersão pode resultar de uma estratégia biológica, mas também pode decorrer do modo como estão dispersos os recursos do ambiente. Há três padrões principais de dispersão dos indivíduos no espaço: agregada, aleatória e uniforme. A dispersão agregada ocorre quando vários indivíduos são atraídos para porções específicas do ambiente, ou quando um indivíduo atrai outros indivíduos junto a si, formando grupos. A dispersão ao acaso se dá quando há uma probabilidade igual de um indivíduo ocorrer em qualquer ponto do espaço, independentemente da posição dos demais indivíduos. E a dispersão regular ou uniforme ocorre quando cada indivíduo tende a repelir ou eliminar outro indivíduo próximo, ficando então os indivíduos mais homogeneamente espaçados do que se esperaria por acaso.
O tamanho populacional refere-se ao número de indivíduos e a densidade associa esse número à área (ou volume, para os organismos aquáticos) por eles ocupada. Os aumentos e reduções na densidade de uma população, que determinam a dinâmica populacional, podem ser devidos a quatro fatores: natalidade, imigração, mortalidade e emigração. A interação desses fatores determina o crescimento populacional.
4.1.1.
Natalidade
É um termo que descreve a produção de
novos indivíduos por unidade de tempo. Esta produção pode ser quantificada por
nascimentos, postura de ovos, germinação ou fissão celular (índices mitóticos).
Dois aspectos devem ser diferenciados em relação a produção: fertilidade e fecundidade.
4.1.1.1. Fertilidade
Refere-se a performance real de uma
população, e está baseada no número de nascimentos bem sucedidos.
4.1.1.2. Fecundidade
Refere-se ao
potencial fisiológico de reprodução atribuído a uma dada população. A população
humana apresenta uma fecundidade igual a 1 nascimento/11 meses. Fêmea em idade
reprodutiva e uma fertilidade média de 1 nascimento/8 anos. Naturalmente estas
estimativas irão depender do organismo a ser considerado. Uma ostra pode
produzir de 55 a 114 milhões de ovos, os peixes irão produzir milhares deles,
os anfíbios centenas e os pássaros de 1 a 20 ovos. Já os mamíferos poderão
produzir de 1 a 10 indivíduos/ciclo reprodutivo.
4.1.2.
Imigração
A dispersão (emigração é quando a população perde indivíduos e
imigração e quando novos indivíduos são acrescidos a população) muitas vezes
não e levada em conta em censos populacionais. Em estudos de marcação e
recaptura é comum trabalhar com a taxa de diminuição que seria a resultante de
mortalidade e emigração e taxa de incremento que seria a resultante de
nascimentos mais imigração.
4.1.3.
Mortalidade
Inicialmente deve ser distinguida a
longevidade fisiológica da ecológica. Isto deve levar em conta o fato de que,
em Ecologia, é muito raro encontrar uma população na qual a maioria dos
indivíduos esteja morrendo por senescência. A maioria dos indivíduos é predada,
sofre doenças ou não escapa de catástrofes naturais. Uma pequena enchente em um
córrego, por exemplo, pode ser o fim para milhares de pequenos insetos
habitantes da várzea.
A taxa de mortalidade pode ser estimada
diretamente no campo pela técnica de marcação e recaptura ou por tabelas de
vida do tipo horizontal e no laboratório.
4.1.4.
Emigração
A taxa de emigração pode ser distinguida da taxa de mortes ao se
estimar a taxa de diminuição em dois quadrados de diferentes tamanhos.
4.1.5. Densidade
Refere-se ao número de indivíduos por unidade de área ou volume. Existem várias maneiras de se expressar a densidade de uma população. Um grande número de metodologias foi proposto para se avaliar a densidade de uma população. Levou-se em consideração, por exemplo, se os organismos são grandes ou pequenos, se são sésseis ou móveis. Outro aspecto relevante refere-se ao fato de que, algumas vezes, é necessário inventariar toda a população, como no caso de grandes vertebrados em perigo de extinção. Na maioria dos casos, entretanto, apenas uma parte dela deve ser inventariada. Neste caso, técnicas de amostragem com base estatística são empregadas para se garantir uma representatividade adequada das amostras.
Em alguns casos, não é possível determinar
a densidade absoluta de uma população, como é o caso de se contar somente
amostras não quantitativas (ex: plancton coletado por uma rede, onde não foi possível
a correta determinação do volume filtrado). Ainda assim, é possível a determinação
da densidade relativa da população. Conta-se um número arbitrário de indivíduos
e determina-se o percentual de cada espécie em relação ao total.
As variações do tamanho
ou da densidade populacional ao longo do tempo podem ser representadas
graficamente, através das curvas de crescimento populacional, e é comum o
crescimento de uma população seguir certo padrão. Iniciemos pensando numa
espécie que só se reproduz por bipartição, que ocorre a cada hora. Consideremos
que não haja mortes nem movimentos migratórios. Nesse caso, partindo de cem
indivíduos e acompanhando o tamanho da população nas dez horas seguintes. Esse
é um tipo de crescimento em progressão geométrica. Nele é fácil prever o
crescimento explosivo da população após seis a oito horas. Esse tipo de
crescimento sem limite algum, além da capacidade proliferativa da espécie, não é
comum na natureza. Pelo menos não dessa forma. Ele é apenas o que deveríamos
esperar em condições ótimas e, por isso, o chamamos de potencial biótico.
Diariamente os indivíduos de todas as
espécies “procuram” resolver do modo mais eficiente possível os problemas
relacionados à aquisição de recursos. Em muitos casos, o estabelecimento de
relações mais ou menos estritas entre indivíduos de uma ou mais espécies leva a
um aumento na eficiência da captação de recursos por, pelo menos, uma das
partes envolvidas. Há tipos bem diferentes de relações entre os seres vivos,
que podem ser classificadas em duas categorias: harmônicas ou desarmônicas. Nas
relações harmônicas nenhuma das partes é prejudicada, enquanto nas relações
desarmônicas pelo menos uma delas é prejudicada. A habilidade em diferenciar os
diversos tipos de relações biológicas dependerá da percepção sobre o custo e o
benefício para cada uma das partes envolvidas. Uma dica é pensar em termos da
dinâmica das populações envolvidas. Sempre que, como resultado da relação, uma
das populações crescer mais rapidamente, então ela é dita beneficiada. Isso
pode ocorrer seja pelo aumento da taxa de natalidade ou da taxa de imigração,
seja pela redução da taxa de mortalidade ou da taxa de emigração.
4.2. Características e Dinâmica das Comunidades
É um conjunto formado por populações de espécies distintas que compartilham o mesmo território. Nem os organismos nem as populações existem isoladamente na natureza; na realidade, são sempre integrantes de associações de espécies que interagem com o meio abiótico e também entre si, através das várias modalidades de relações bióticas que já vimos. Segundo Krebs (1972), muitos dos termos relativos à comunidades vêm da Ecologia Vegetal.
A comunidade é
qualquer conjunto de populações de organismos vivos numa determinada área e que
interagem entre si. Essa definição é abrangente no que se refere à área,
permitindo chamar de comunidade desde o conjunto de organismos vivendo no
cadáver de um rato morto até todas as plantas, animais ou organismos em geral
presentes numa floresta tropical. Na natureza, podem ser identificadas
hierarquias de ambientes e também de comunidades, freqüentemente incluídos uns
nos outros. Na biota de um bosque se encontram as árvores, cada qual povoada
por uma infinidade de organismos, por sua vez distribuídos em blocos: nas copas
ficam os mamíferos arborícolas, aves e insetos comedores de folhas; sobre as
cascas dos troncos vivem muitas espécies de insetos; nas reentrâncias onde se
acumula água são comuns as larvas de mosquitos, pequenos crustáceos, muitos
protozoários e outros organismos; o intestino de um mamífero como o veado é ele
próprio o ambiente de toda uma fauna e flora de microorganismos associados.
4.2.1.
Outras
definições de Comunidades
·
É
uma associação entre populações interativas (Ricklefs, 1980)
·
É
uma reunião de populações numa determinada área ou habitat físico definidos. É
uma unidade ecológica pouco definida. (Odum, 1977)
·
É
um conjunto de espécies (populações) que ocorrem conjuntamente no tempo e no
espaço (Begon et al., 1990). Segundo este autor, o estudo da comunidade
pressupõe o estudo de ecossistemas.
Alguns conceitos
acessórios são muito usados por ecólogos vegetais e são úteis para o melhor
entendimento de comunidades:
1)
Associação: É uma comunidade florística de composição definida (mas abstrata).
Ela é composta de "stands" que são unidades concretas de vegetação
observáveis no campo.
2)
Taxocenose: A caracterização de comunidade varia segundo os objetivos
pretendidos e pode obedecer critérios taxonômicos, funcionais e
morfo-fisionômicos. A taxocenose é um grupo com identidade taxonômica que pode
ou não possuir similaridade em suas distribuições geográficas ou papéis
ecológicos. Exemplos: ácaros no solo do cerrado, orquidáceas na Serra da
Piedade, hemípteros da Serra do Cipó que incluem tanto sugadores de seiva
vegetal como alguns predadores vorazes.
3)
Guilda: organismos com maneiras semelhantes para sobreviver. Segundo Root
(1967), guildas são organismos que exploram exclusivamente a mesma classe de
recursos de maneira similar. Não há pressuposição de identidade taxonômica
entre seus componentes. Ex: pássaros insetívoros, insetos fitófagos e formigas
granívoros.
A comunidade opera
de maneira semelhante aos indivíduos e populações, exibindo ao longo do tempo
uma tendência à auto-regulação. Essa capacidade de autoregulação chama-se
homeostase. As comunidades se apresentam com uma série de atributos que não se
referem às espécies isoladamente, definindo-se apenas no nível de comunidade.
Destacam-se, entre outros atributos descritivos da comunidade: diversidade
específica, abundância relativa das espécies, dominância e estrutura trófica.
4.2.2.
Características
de Comunidades
Numa comunidade
que apresenta certa diversidade específica, ou seja, um certo número de
espécies, podemos notar que algumas de suas populações se apresentam com maior
quantidade de indivíduos, enquanto outras são mais rarefeitas. Em alguns casos,
uma ou duas espécies representam a maior parte dos indivíduos da comunidade,
enquanto todas as demais espécies estão representadas apenas por poucos
indivíduos. O atributo da comunidade que descreve esse contraste é a
dominância. Comunidades de alta dominância mostram grandes diferenças entre as
abundâncias relativas das espécies. Cada espécie tem suas características
próprias: algumas são herbívoras, outras carnívoras, e outras ainda produzem
sua própria matéria orgânica. Um dos atributos mais importantes da comunidade é
a sua estrutura trófica porque envolve a transferência de energia e de matéria.
Quando uma área é desmatada,
transformando-se numa clareira, diversas espécies de plantas e animais vão
colonizando a área e a comunidade vai se modificando até que não seja possível
distinguí-la da comunidade ao redor. Com o passar do tempo, as espécies vão
sendo substituídas por outras, simultaneamente com a chegada de espécies
adicionais. No final, a estrutura da comunidade já não se altera
substancialmente. Fala-se, então, em equilíbrio – o clímax ecológico. Quando
novos ambientes são colonizados pela primeira vez, como uma ilha vulcânica
recém formada, fala-se em sucessão primária.
4.2.3.
Comunidades e meio abiótico: ciclagem
de matéria nos ecossistemas
As interações entre os seres vivos e o meio abiótico, são
importantes inclusive para a reciclagem da matéria. Os principais elementos que
reciclam na natureza passam alternadamente da forma química inorgânica para a
forma orgânica, voltando depois à condição inorgânica. Os principais elementos
que sofrem reciclagem na natureza são o carbono, o oxigênio, o nitrogênio, o
fósforo e o enxofre. Aqui, vamos analisar somente os ciclos do carbono e do
nitrogênio.
O ciclo do carbono é intimamente ligado aos processos de respiração e de
fotossíntese e, por isso mesmo, está relacionado com o ciclo do oxigênio. A
forma inorgânica de carbono mais disponível na natureza é o gás carbônico da
atmosfera, que se dissolve na água.
O CO2 é utilizado pelos vegetais e o carbono é incorporado na
matéria orgânica que eles fabricam. Essa matéria orgânica é transferida ao
longo de todas as cadeias alimentares da comunidade. Em todos os níveis
tróficos, podemos encontrar, na matéria que constitui os organismos, os
carbonos que já estiveram em algum momento na atmosfera. Considerando que uma
parte da matéria orgânica é sempre destruída para a obtenção de energia a cada
nível trófico e que esses processos de liberação de energia também liberam gás
carbônico, então há, em todos os níveis tróficos, um retorno de carbono da
forma química orgânica para a inorgânica novamente. Uma vez mortos os
organismos, seus restos orgânicos serão usados pelos decompositores e em
seguida a matéria com carbono vai ser degradada, liberando gás carbônico.
Existe ainda uma condição geológica muito importante, que faz com que a
matéria morta não se decomponha. Quando o ambiente é redutor, ou seja, não
propício para reações de oxidação, os decompositores não conseguem se manter. O
resultado dessa transformação é a formação de fósseis.
Além do carbono e do oxigênio, também o nitrogênio é de suma
importância. O metabolismo dos carboidratos é mais relacionado com energia. O
nitrogênio é constituinte das proteínas, compondo o grupo amina das moléculas
de aminoácidos que formam todas as proteínas. Quando uma planta faz fotossíntese,
a matéria orgânica formada é a glicose. A planta precisa transformar uma parte
da glicose que sintetiza em outros compostos, entre eles as proteínas.
4.2.4.
Atributos das Comunidades
Assim como a população, a comunidade pode ter vários de
seus atributos mensuráveis, esses atributos tentam conferir um aspecto mais
concreto ao conceito de comunidade sendo, portanto usados para a sua própria
caracterização. A seguir, vamos nos ater em alguns desses atributos:
4.2.4.1.
Composição
específica:
Trata-se do catálogo de espécies que compõem a
comunidade. Embora seja algo aparentemente simples, tal atributo é um dos que
mais dificuldades impõe ao ecólogo. Em primeiro lugar, ele exige uma detalhada
investigação com a finalidade de se levantar e identificar todas as espécies
presentes na comunidade. Tal comunidade é formada de formas imaturas cuja
identificação é muitas vezes impossível de ser efetivada sem o auxílio de
entomologistas especializados. Outro ponto de conflito refere-se à presença de
espécies exóticas, introduzidas, ocasionais ou transitórias.
4.2.4.2.
Forma de
Crescimento e Estrutura:
Tais
formas incluem tanto categorias maiores de crescimento: árvores, arbustos,
ervas, epífitas lianas e musgos bem como categorias detalhadas: folhas largas
(latifolidas), folhas aciculiformes, perenifólia, decídua, etc. A estrutura
pode enfocar tanto a dimensão vertical, ou seja, a estratificação ou disposição
fisionômica vertical bem como a zonação ou arranjo horizontal dos elementos
componentes da comunidade ('patch').
4.2.4.3.
Diversidade,
riqueza e dominância:
A diversidade de espécie refere-se à variedade de
espécies de organismos vivos de uma determinada comunidade, habitat ou região; diversidade
de espécies é considerada como um aspecto favorável de comunidades naturais. A
riqueza de espécies refere-se a abundância numérica de uma determinada área
geográfica, região ou comunidade; A equidade, equitabilidade, igualdade
refere-se ao padrão de distribuição de indivíduos entre as espécies, sendo
proporcional a diversidade, exceto se houver co-dominância de espécie. A
dominância como o próprio nome já diz, refere-se a dominância de uma ou mais
espécies numa determinada comunidade, habitat ou região.
4.2.4.4.
Estrutura
espacial:
As
comunidades igualmente apresentam padrões muito nítidos e recorrentes em termos
da disposição e arranjo espacial de suas espécies.
4.2.4.5.
Estrutura
Trófica:
Relações
alimentares dentro da comunidade que determinam o fluxo de energia e a dinâmica
dos ciclos de materiais entre produtores, herbívoros e carnívoros. A conectividade,
por exemplo, é uma característica muito útil, sendo definida como o número real
de ligações tróficas existente numa dada comunidade divididas pelo número
teoricamente possível de ligações tróficas para um determinado número de
espécies presentes. Todos
os atributos podem ser estudados em comunidades em equilíbrio ou em mudança
(temporais: sucessão, espaciais: zonação).
4.3. Características do Ecossistema
Termo proposto por Tansley (1935) para designar a reunião
entre todos os organismos e o meio físico onde vivem. Outra definição de
ecossistema: qualquer unidade que inclua a totalidade
dos organismos (comunidades) de uma área determinada, que atuam em
reciprocidade com o meio físico de modo que uma corrente de energia conduza a
uma estrutura trófica, a uma diversidade biótica e a ciclos biogeoquímicos
(Odum, 1977).
O
ecossistema é constituído por organismos e pelo meio ambiente em que vivem, é
onde ocorre a relação dos seres entre si e com o meio. Como já vimos, podemos
encontrar dois componentes dentro do ecossistema: biocenose e biótopo. A
biocenose, também conhecida como comunidade biótica é o fator vivo do
ecossistema. O biotópo ou abiótico é o fator físico do ecossistema, ou seja,
que caracteriza o meio, onde os organismos vivos se desenvolvem. Conjunto de
todos os fatores ambientais que atuam diretamente no mundo vivo.
4.3.1.
Aspectos
estruturais do Ecossistema
) Ponto de vista trófico
- estrato autotrófico
- estrato heterotrófico
b Ponto de vista biológico
- substancias inorgânicas (particuladas, dissolvidas),
- substancias orgânicas (particuladas e dissolvidas),
- ambientes atmosférico/hidrológico/substrato
- produtores
- macroconsumidores ou fagótrofos
- microconsumidores ou decompositores
4.3.2.
Aspectos
funcionais do Ecossistema
- fluxo
de energia,
- cadeias
e teias alimentares,
- diversidade (tempo
e espaço),
- ciclos
de nutrientes,
- sucessão e evolução,
- controle
(estabilidade)
4.3.3. Os
ecossistemas podem ser classificados ou agrupados segundo alguns de seus
atributos:
a) primitividade (presenca no tempo
geologico)
b) padroes definidos sejam eles
fisiograficos, climaticos, biologicos e/ou geoquimicos.
4.4. Referências
https://sites.google.com/site/amigodomagrao/5/57
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