Introdução à Ecologia
Ecologia (do grego oikos, casa, e logos, estudo) é a ciência através da qual estudamos como os organismos interagem dentro do e no mundo natural. Nestas últimas décadas, o termo “ecologia” popularizou-se, associando-se à preservação do ambiente natural, que já mostra sinais de degradação em decorrência da superexploração humana.
Apesar de os estudos sobre as relações entre seres vivos e ambiente serem antigos, a Ecologia só passou a ser considerada um ramo da ciência a partir de 1930. Desde então, desenvolveu-se rapidamente, sobretudo nas últimas décadas, em resposta ao agravamento dos danos ambientais. Os problemas decorrentes do vertiginoso crescimento da população humana, da progressiva escassez de recursos naturais e do aumento da poluição ambiental fizeram da Ecologia um dos mais importantes ramos científicos da atualidade.
Hoje, os estudos ecológicos não se restringem apenas à área da Biologia, mas envolvem diversos outros ramos do conhecimento, como a Física, a Química, a Economia, a Sociologia, o Direito etc. Isso requer dizer que a Ecologia se tornou um campo eminentemente multidisciplinar, em que os conhecimentos de diversas áreas têm de ser integrados para que se possa entender a complexidade das relações entre nossa espécie, os demais seres vivos e o planeta.
POR QUE A COMPREENSÃO ECOLÓGICA É ATUALMENTE RELEVANTE?
Para aprendermos as melhores políticas de manejar as bacias hidrográficas, as terras cultivadas, os alagados e outras áreas – geralmente chamadas de sistemas de suporte ambiental – dos quais a humanidade depende para a alimentação, suprimento de água, proteção contra catástrofes naturais e saúde pública.
COMO OS ECÓLOGOS PROPORCIONAM ESTA COMPREENSÃO?
Através de estudos de controle ambiental por predadores, da influência da fertilidade do solo no crescimento das plantas, das respostas evolutivas dos micróbios aos contaminantes ambientais etc. O manejo de recursos bióticos numa forma que sustente uma razoável qualidade de vida humana depende do uso inteligente dos princípios ecológicos para prevenir ou resolver problemas ambientais e para suprir o nosso pensamento e práticas econômicas, políticas e sociais.
Embora a extensão e complexidade dos sistemas ecológicos variem de um único micróbio à cobertura da biosfera da superfície terrestre, todos os sistemas ecológicos obedecem a princípios semelhantes.
DEFINIÇÕES MODERNAS DE ECOLOGIA
Apesar de seu desenvolvimento rápido, a ecologia ainda pode ser considerada uma soft science, assim como a economia, na qual ainda não existe uma fundamentação teórica rígida. Não é de estranhar, portanto, que a ecologia seja definida de diferentes formas segundo diferentes autores. Abaixo são apresentadas algumas dessas definições:
1. História natural científica (Elton, 1927).
2. Estudo científico da distribuição e da abundância de organismo (Andrewartha, 1961).
3. Biologia de grupos de organismos. Estudo da estrutura e da função da natureza (Odum, 1963).
É uma definição muito importante, uma vez que ressalta a relevância dos processos ecofisiológicos na determinação da estrutura dos ecossistemas.
4. Estudo científico das interações que determinam a distribuição e abundância dos organismos (Krebs, 1972). Trata-se de uma visão que busca ressaltar a importância das interações bióticas (competição, predação) na estruturação das comunidades.
5. Estudo do meio ambiente enfocando as inter-relações entre o organismo e seu meio circundante (Ricklefs, 1980). Observe que esta definição invoca noções físico-biológicas.
A ecologia procura responder a três tipos de perguntas muito simples:
a) Onde estão os organismos?
b) Em quantos indivíduos ocorrem?
c) Por que eles lá estão (ou não estão)?
Há, ainda, na ecologia moderna, limitações teóricas e metodológicas imensas para responder satisfatoriamente a essas perguntas (principalmente a terceira). A ecologia baseia-se em interações multi, poli e, principalmente, transdisciplinares. Tais interações podem ser de três tipos básicos:
1. Interações com outras ciências biológicas cuja doutrina é essencial para o desenvolvimento teórico da ecologia moderna. Nesse âmbito incluem-se a microbiologia e a zoologia, por exemplo.
2. Ciências que fornecem ferramentas de trabalho ou novas abordagens metodológicas. Nessa categoria incluem-se a informática, a estatística e a demografia.
3. Ciências aplicadas nas quais o conhecimento ecológico pode vir a ser aplicado: a medicina, o direito ou as engenharias.
ENFOQUES ATUAIS DA ECOLOGIA
Podemos dividir seus enfoques na ecologia moderna em duas categorias:
1. Enfoque descritivo (história natural): este enfoque consiste em levantamentos da fauna e da flora. Dado o seu caráter essencialmente descritivo, há riscos de que a pesquisa se feche em si mesma, tornando-se redundante, sem atingir resultados objetivos.
2. Enfoque experimental: baseia-se em testes de hipóteses por meio de uma abordagem experimental que pode tanto conter experimentos de laboratório quanto conduzidos no campo. Embora rígido sob o ponto de vista científico, tal enfoque pode, muitas vezes, levar a um excessivo distanciamento da realidade.
A questão central em ecologia é a determinação das causas da distribuição e da abundância de organismos. Isso pode ser avaliado tanto em nível da comunidade quanto em nível das populações. Assim, a ecologia pode também ser dividida segundo o objeto central de estudo:
1. Auto-ecologia: ecologia de populações.
2. Sinecologia: ecologia de comunidades.
Por razões históricas e metodológicas, bem como por limitação de conhecimentos, o estudo ecológico esteve inicialmente restrito ao estudo de associações de plantas ou de animais:
1. Ecologia vegetal: apresenta o problema da restrição a apenas um nível trófico.
2. Ecologia animal: neste caso, os produtores autótrofos não são considerados.
Em ecologia, a divisão de comunidades e de populações é ainda hoje muito empregada, sobretudo pela grande diferença entre os métodos de estudos aplicados em cada uma dessas áreas. Entretanto, a divisão entre ecologia animal e ecologia vegetal está superada, considerando, sobretudo, o crescente desenvolvimento dos aspectos integrados dessa ciência em que, cada vez mais, torna-se necessário o estudo simultâneo de diferentes níveis tróficos e das interações entre as plantas e os animais a elas associados.
Dado o pouco conhecimento acumulado nos maiores níveis de integração biológicos (populações, comunidades e ecossistemas) não é de se estranhar que as leis ou princípios universais já existentes em outras ciências (física, química) inexistam ainda em ecologia. Isto é típico das chamadas soft sciences, como já assinalamos no caput deste item, quando contrapostas às chamadas hard sciences (ecologia versus física, economia versus matemática). O estágio atual da ecologia pode talvez ser comparável ao da química do século XVIII.
PRINCÍPIOS GERAIS DA ECOLOGIA
Todos os sistemas ecológicos são governados por um pequeno conjunto de princípios gerais. Entre os mais importantes estão:
1. Sistemas ecológicos funcionam de acordo com as leis da termodinâmica.
2. O meio ambiente físico exerce uma influência controladora na produtividade dos sistemas ecológicos.
3. A estrutura e a dinâmica das comunidades ecológicas são reguladas pelos processos populacionais.
4. Através das gerações, os organismos respondem às mudanças no meio ambiente através da evolução dentro das populações.
As leis da termodinâmica, que se aplicam à energia na natureza, governam as transformações físicas e químicas nos sistemas biológicos, tais como a difusão de oxigênio através das superfícies dos corpos e as taxas de reações bioquímicas. Contudo, dentro dos generosos limites impostos pelas restrições físicas, a vida pode perseguir muitos caminhos alternativos.
Que os indivíduos se reproduzem e morrem são fatos básicos da vida. Indivíduos jovens substituem indivíduos velhos nas populações. Quando os nascimentos excedem as mortes, as populações aumentam; quando mais morrem do que nascem, as populações declinam. Assim, cada população de indivíduos tem prioridades subjacentes que controlam o seu crescimento e que são sensíveis a condições físicas, recursos alimentares e inimigos no meio ambiente. Estas relações ligam a dinâmica de qualquer população à das outras espécies, criando um sistema dinâmico único: a comunidade biológica. Quando muitas espécies interagem, as suas dinâmicas podem tornar-se bastante complexas, mesmo que elas sejam governadas por um conjunto pequeno de princípios. Os princípios da biologia da população também governam as abundâncias relativas das espécies – quais são raras e quais são comuns – e mesmo quantas espécies podem viver juntas no mesmo lugar: a biodiversidade de um hábitat. Num lado mais prático, estes princípios podem guiar nossos esforços para entender o crescimento e eventual controle da população humana; determinar práticas de gerenciamento para populações administrativas, tais como gado, peixe e árvores; e para prevenir o declínio e extinção de outras populações.
GERAÇÃO DA DIVERSIDADE ECOLÓGICA
Os princípios fundamentais da termodinâmica, da dinâmica de população e da evolução aplicam-se igualmente a todos os tipos de organismos e sistemas. Sendo assim, a mais distinta qualidade de um sistema biológico é a sua diversidade. A Terra é habitada por milhões de diferentes tipos, ou espécies, de organismos. Presumivelmente, todos eles descendem de um número muito menor (talvez um único) que existiu em algum tempo remoto no passado.
O processo pelo qual as espécies proliferam, a especiação, envolve o isolamento de “subpopulações” a partir de uma única e a sua mudança evolutiva independente. Eventualmente, as diferenças evoluem a tal ponto que impedem que os indivíduos isolados procriem com sucesso com a espécie original em caso de reencontro. Esta seqüência, repetida sempre e sempre, produziu um número estonteante de coisas vivas.
Dois fatos levam as subpopulações isoladas a divergirem ecologicamente. Primeiro, hábitats diferentes ou outros fatores ambientais conduzem a mudança evolutiva ao longo de diferentes caminhos. Assim, uma parte da diversidade biológica resulta da variedade de ambientes sobre a superfície da Terra. Este processo é auto-acelerador, porque estruturas biológicas geram heterogeneidade ambiental e estabelecem oportunidades para diversificações e evolutivas adicionais. Segundo, as interações dentro dos hábitats promovem diversificação. Competidores e vários inimigos (predadores, herbívoros e organismos patológicos) constantemente exercem pressão seletiva e, assim, provocam, por sua vez, mudanças evolutivas em outras espécies. Dessa forma, um pequeno número de processos gerais, operando em diferentes regiões, deu surgimento a toda a maravilhosa variedade de vida na Terra.
OUTROS CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Hábitat: É o lugar ou o posicionamento físico, no qual uma espécie (ou mais de uma) vive.
Exemplo: hábitat de floresta, de deserto, de recifes de coral, de campo.
O hábitat pode ter uma conotação desvinculada do senso geográfico (por exemplo, tronco caído como hábitat de certos insetos coleópteros, tubo intestinal de vertebrados como hábitat de vermes parasitas).
Classificação dos habitats:
Terrestres e aquáticos.
Marinhos e de água doce.
Oceânicos e de estuários.
Bentônicos e pelágicos.
Os tipos de habitats se sobrepõem amplamente e as distinções absolutas entre eles raramente existem. A idéia de habitat é importante para realçar a variedade de condições às quais os organismos estão expostos, tal como os habitantes das profundezas abissais e do dossel das florestas tropicais.
A variedade de habitats contém a chave para muito da diversidade dos organismos.
Micro-habitat: Local onde determinada espécie poderá ser encontrada ou espaço físico ocupado por determinada espécie. Exemplo: Pele humana como micro-hábitat de certos ácaros.
Nicho: É um espaço de “n” dimensões no qual a população é capaz de manter-se estacionária ou aumentar seu número de indivíduos (êxito reprodutivo).
Os ecólogos usam o termo nicho para expressar a relação do indivíduo ou da população com todos os aspectos de seu ambiente – e dessa forma o papel ecológico das espécies dentro da comunidade. O nicho descreve a variedade de condições e qualidade de recursos dentro das quais o indivíduo ou a espécie funcionam. Deste modo, os limites de um nicho de uma espécie particular poderiam estender-se entre as temperaturas de 10°C a 30ºC, tamanhos de presa de 4 a 12 mm, e o período entre o amanhecer e o anoitecer. Naturalmente, o nicho da espécie inclui muito mais variáveis do que estas três citadas, e os ecólogos falam muito da natureza multidimensional do nicho para o conhecimento da complexidade das relações espécie-ambiente.
Classificação de nichos
Nicho espacial: espaço físico ocupado por determinada espécie.
Nicho trófico: posição do organismo na cadeia alimentar.
Nicho hipervolumétrico: posição no gradiente ambiental (temperatura, pH, umidade, luz, chuvas...). Nicho hipervolumétrico fundamental: conjunto de todas as faixas ambientais exploráveis pela espécie. Nicho hipervolumétrico realizado: conjunto de condições ambientais e topográficas onde de fato pode estar a espécie considerando competidores e predadores.
Bioma: Grande biossistema regional ou subcontinental caracterizado por um tipo principal de vegetação ou outro aspecto identificador da paisagem. Exemplos:
a) Biomas de terra firme: floresta tropical, campo, deserto;
b) Biomas brasileiros: pantanal, floresta de araucária;
c) Biomas aquáticos: de água doce e marinhas.
Biodiversidade: Diversidade de espécies de um ecossistema. Quanto maior a quantidade de nichos, maior a diversidade de espécies do ambiente, ou seja, maior sua biodiversidade.
BIBLIOGRAFIA
ODUM, Eugene Pleasants. Fundamentos de ecologia. 6. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2001.
PINTO-COELHO, Ricardo Motta. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre, RS: Artmed, 2000.
RICKLEFS, Robert E. A Economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003.
TOWSEND, Colin R.; BEGON, Michael; HARPER, John L. Fundamentos em ecologia. 2.ed Porto Alegre, RS: Artmed, 2006.
www.megatimes.com.br
www.klimanaturali.org
