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2ª série · Biologia
Ecologia e Ciências Ambientais · Ecossistemas e ciclos da matéria

Interações ecológicas e dinâmica de populações

Em um passeio de barco pelo Pantanal, você vê um jacaré tomando sol, garças pousadas nas costas de capivaras e carrapatos em um boi na margem. Nenhum desses seres vive sozinho: todos dependem dos outros e do lugar onde estão. Por que algumas dessas relações fazem bem aos dois lados e outras prejudicam um deles? E o que impede que uma população cresça sem parar?

Habitat, nicho, população e comunidade

Para estudar as interações, precisamos de palavras precisas. Em ecologia, elas descrevem quem vive em um lugar e o que cada um faz ali.

Níveis de organização: população dentro de comunidade, dentro de ecossistema Ecossistema (Pantanal) Comunidade: todas as populações População de jacarés População de capivaras População de garças

Um exemplo: o habitat do tamanduá-bandeira é o Cerrado (campos e savanas). Seu nicho é comer formigas e cupins, ser ativo principalmente à noite e ter poucos filhotes por vez.

Pratica★☆☆Por começar
Defina o que é uma população e o que é uma comunidade em ecologia, e dê um exemplo de cada uma em um ambiente brasileiro, como o Pantanal.

Defina o que é uma população e o que é uma comunidade em ecologia, e dê um exemplo de cada uma em um ambiente brasileiro, como o Pantanal.

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Pratica★☆☆Por começar
Explique a diferença entre hábitat e nicho ecológico, usando como exemplo uma espécie de sua escolha.

Explique a diferença entre hábitat e nicho ecológico, usando como exemplo uma espécie de sua escolha.

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Relações ecológicas

Os seres de uma comunidade se influenciam o tempo todo. Chamamos de relação harmônica aquela em que nenhum dos envolvidos sai prejudicado, e de desarmônica aquela em que pelo menos um é prejudicado. Também dividimos as relações em intraespecíficas (entre indivíduos da mesma espécie) e interespecíficas (entre espécies diferentes).

Nas tabelas, + significa benefício, − prejuízo e 0 nem benefício nem prejuízo.

Relações harmônicas

Relação Efeito Exemplo
Mutualismo + / + (obrigatório: um não vive sem o outro) Líquen (fungo + alga); protozoários no intestino do cupim
Protocooperação + / + (facultativo: podem viver separados) Garça-vaqueira e gado; anêmona e caranguejo-eremita
Comensalismo + / 0 Rêmora presa ao tubarão, comendo restos
Inquilinismo + / 0 (um usa o outro como abrigo) Bromélia crescendo no tronco de uma árvore
Sociedade e colônia indivíduos da mesma espécie cooperam Abelhas, formigas, corais

Relações desarmônicas

Relação Efeito Exemplo
Predação + / − (o predador mata a presa) Onça e capivara
Parasitismo + / − (o parasita vive no hospedeiro, sem matá-lo logo) Carrapato no boi; lombriga no intestino
Competição − / − (disputa pelo mesmo recurso) Duas plantas disputando luz; machos disputando fêmeas
Amensalismo 0 / − (um é prejudicado sem benefício ao outro) Fungo Penicillium liberando antibiótico que mata bactérias
Herbivoria + / − Gafanhoto comendo folhas
Esquema dos efeitos nas relações: mutualismo, comensalismo, predação e competição ++ Mutualismo +0 Comensalismo +− Predação Competição: − / − · Parasitismo: + / −
Pratica★☆☆Por começar
Classifique cada relação ecológica como harmônica ou desarmônica e dê o nome da relação: (a) uma onça caçando uma capivara; (b) um líquen formado por um fungo e uma…

Classifique cada relação ecológica como harmônica ou desarmônica e dê o nome da relação: (a) uma onça caçando uma capivara; (b) um líquen formado por um fungo e uma alga; (c) carrapatos sugando o sangue de um boi.

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Pratica★★☆Por começar
Os cupins abrigam em seu intestino protozoários que digerem a celulose da madeira. Os protozoários recebem alimento e abrigo, e os cupins conseguem aproveitar a madeira.…

Os cupins abrigam em seu intestino protozoários que digerem a celulose da madeira. Os protozoários recebem alimento e abrigo, e os cupins conseguem aproveitar a madeira. Classifique essa relação ecológica, justifique a classificação e diferencie-a do mutualismo facultativo, chamado de protocooperação.

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Competição e nicho ecológico

Quando duas espécies precisam do mesmo recurso, a competição pode ser forte. Em experimentos de laboratório, ao colocar duas espécies com nichos praticamente iguais no mesmo recipiente, uma costuma eliminar a outra. Isso é o princípio da exclusão competitiva: espécies com nichos idênticos não coexistem por muito tempo no mesmo habitat.

Como, então, várias espécies convivem na natureza? Porque seus nichos são diferentes. Pássaros que comem insetos podem forragear em alturas distintas da árvore, ou em horários diferentes. Isso reduz a competição e se chama divisão de nicho.

Pratica★★☆Por começar
Em um experimento, duas espécies de pequenos crustáceos que consomem o mesmo alimento foram colocadas no mesmo aquário. Depois de algumas semanas, uma delas desapareceu.…

Em um experimento, duas espécies de pequenos crustáceos que consomem o mesmo alimento foram colocadas no mesmo aquário. Depois de algumas semanas, uma delas desapareceu. Qual relação ecológica explica o resultado? Relacione sua resposta ao conceito de nicho ecológico.

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Crescimento das populações

Uma população muda de tamanho por quatro processos: nascimentos e imigração aumentam; mortes e emigração diminuem. Se as condições são ideais e os recursos parecem ilimitados, a população cresce em ritmo cada vez maior: é o potencial biótico, a capacidade máxima de reprodução da espécie.

Mas o ambiente impõe limites: falta de alimento, espaço, predadores, doenças. A soma dessas forças é a resistência do meio. O tamanho máximo que o ambiente consegue sustentar por tempo indeterminado é a capacidade de suporte (K).

Uma população de bactérias em laboratório mostra isso bem:

Curva de crescimento em S: fase lenta, fase rápida e estabilização na capacidade de suporte Tempo Nº de indivíduos K (capacidade de suporte) 1. fase lenta 2. crescimento rápido 3. estabilização
  1. Fase lenta (adaptação): poucos indivíduos, os que existem se ajustam ao meio.

  2. Fase rápida (exponencial): há muito alimento e espaço; a população dobra em intervalos regulares.

  3. Estabilização: nascimentos e mortes se equilibram; a população oscila em torno de K.

Pratica★★☆Por começar
Um gráfico mostra o crescimento de uma população de bactérias em laboratório: no início a curva sobe lentamente, depois sobe muito rápido e, por fim, se estabiliza em um…

Um gráfico mostra o crescimento de uma população de bactérias em laboratório: no início a curva sobe lentamente, depois sobe muito rápido e, por fim, se estabiliza em um valor máximo. Descreva o que acontece em cada fase e explique o que significa a capacidade de suporte do meio.

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Fatores limitantes e relação presa-predador

Os fatores que freiam o crescimento são de dois tipos:

  • Dependentes da densidade: atuam com mais força quando a população está grande. Exemplos: competição por alimento, predação, parasitismo, doenças contagiosas.

  • Independentes da densidade: afetam a população qualquer que seja o tamanho dela. Exemplos: queimadas, geadas, secas, enchentes.

A predação costuma produzir ciclos. Considere uma ave de rapina e o roedor de que ela se alimenta, no Cerrado:

Ciclos de presa e predador: o predador oscila com atraso em relação à presa Tempo Nº de indivíduos presa (roedor) predador (ave)

Leia o padrão como uma sequência de causas e efeitos:

  1. A presa se reproduz e aumenta.

  2. Com mais alimento, o predador se reproduz e aumenta (com atraso).

  3. Muitos predadores consomem muitas presas, que diminuem.

  4. Sem alimento, o predador diminui, e o ciclo recomeça.

Pratica★★★Por começar
Em uma área de Cerrado, a população de uma espécie de roedor cresce e depois diminui, enquanto a população de seu predador, uma ave de rapina, cresce e diminui com um…

Em uma área de Cerrado, a população de uma espécie de roedor cresce e depois diminui, enquanto a população de seu predador, uma ave de rapina, cresce e diminui com um pequeno atraso em relação à da presa. Interprete esse padrão cíclico, identificando os fatores limitantes dependentes e independentes da densidade que podem atuar. Discuta o que poderia acontecer se o predador fosse removido da área.

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Espécies exóticas e desequilíbrio

Uma espécie exótica é aquela levada para fora de sua área de origem. Se ela se adapta e se espalha, torna-se invasora. Em geral, no novo ambiente ela encontra poucos predadores, parasitas e competidores que a controlem: a resistência do meio é baixa, e a população se aproxima do seu potencial biótico.

Exemplo: o mexilhão-dourado, vindo da Ásia na água de lastro de navios, chegou a rios do Sul do Brasil. Sem predadores eficientes, formou colônias densas que entopem tubulações de usinas e competem com espécies nativas por alimento e espaço, alterando a fauna local.

Vamos fechar o gancho: no Pantanal, a garça pousada na capivara e o gado com carrapato mostram que uma mesma comunidade reúne relações harmônicas (protocooperação) e desarmônicas (parasitismo). E nenhuma população cresce sem parar: a resistência do meio, a competição e a predação a mantêm perto da capacidade de suporte.

Pratica★★★Por começar
A introdução do mexilhão-dourado, uma espécie exótica, em rios do Sul do Brasil causou entupimento de tubulações de usinas e alterações na fauna local. Analise esse…

A introdução do mexilhão-dourado, uma espécie exótica, em rios do Sul do Brasil causou entupimento de tubulações de usinas e alterações na fauna local. Analise esse caso: explique por que uma espécie exótica pode crescer de forma explosiva em um novo ambiente, quais relações ecológicas e fatores limitantes podem estar envolvidos e que medidas de controle poderiam ser propostas.

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Resumo

  • População = mesma espécie; comunidade = todas as populações de uma área. Habitat é onde a espécie vive; nicho é o seu modo de vida.

  • Relações harmônicas: mutualismo (obrigatório), protocooperação (facultativo), comensalismo, inquilinismo. Desarmônicas: predação, parasitismo, competição, amensalismo.

  • Espécies com nichos iguais não coexistem por muito tempo (exclusão competitiva); a divisão de nicho permite a convivência.

  • A população cresce em curva em S: fase lenta, fase rápida e estabilização na capacidade de suporte (K), imposta pela resistência do meio.

  • Fatores limitantes podem ser dependentes da densidade (alimento, predação, doenças) ou independentes (queimadas, geadas).

  • Presa e predador oscilam em ciclos defasados; espécies exóticas crescem muito por falta de controle natural.

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