Contente
- Definição de Ecossistemas em Biologia
- Origens da Ecologia
- Tipos de sistemas ecológicos
- Principais biomas do ecossistema
- Estrutura dos Ecossistemas
- Funções do ciclo de nutrientes
- Estabilidade no funcionamento do ecossistema
- Interrupções no funcionamento do ecossistema
- Exemplo de ecossistema marinho
- Exemplo de Ecossistema Aquático
- Exemplo de Ecossistema Terrestre
- Ecossistema vs. Ecologia Comunitária
- Proteção de estruturas ecossistêmicas
- Destruição catastrófica do ecossistema
O mundo natural é composto de tipos muito diferentes de ambientes físicos e organismos adaptados exclusivamente para viver lá. Outra palavra para esse conceito em biologia é uma ecossistema.
Este artigo fornecerá explicações claras sobre os ecossistemas e oferecerá exemplos interessantes.
Definição de Ecossistemas em Biologia
Os biólogos definem um ecossistema como uma comunidade de organismos vivos e seu ambiente físico, que inclui tanto biótico e abiótico fatores.
Fatores bióticos são seres vivos em um sistema ecológico interdependente como plantas, animais, micróbios e fungos.
Fatores abióticos são coisas não-vivas, como água, luz solar, abrigo, rochas, minerais, solo e clima.
Origens da Ecologia
O estudo científico e a classificação de plantas e animais remontam a Aristóteles na Grécia antiga. No início de 1800, Darwin descreveu a competição entre espécies e evolução através da seleção natural. Ernst Haeckel cunhou a palavra ecologia nessa mesma hora.
No final de 1800, Eugenius Warming sugeriu que fatores abióticos, como seca, fogo e tempo frio, também influenciavam o comportamento das espécies e estratégias de adaptação. O aquecimento viajou muito em seu trabalho e desenvolveu um curso universitário em ecologia de plantas. Suas idéias surgiram quando cientistas britânicos e norte-americanos leram seu livro clássico, Oecologia de Plantas.
O termo ecossistema foi cunhado por Arthur Tansley em 1936.
Tipos de sistemas ecológicos
Existem três grandes categorias de ecossistemas biológicos. Cada um tem uma composição e estrutura de espécies distintas. O maior ecossistema é o ecossistema marinho. Todos os ecossistemas são afetados pelo clima global e pela atividade humana, como poluição, irrigação, urbanização, mineração e desmatamento.
Ecossistema marinho cobre sobre 70% da superfície da Terra. Junto com os oceanos, os ecossistemas marinhos incluem praias arenosas, estuários, planos de barro, águas da Antártica, pântanos salgados e recifes de coral vibrantes, todos repletos de vida. O clima dos ecossistemas marinhos em todo o mundo varia de calor tropical a vórtices polares.
Ecossistemas aquáticos incluem lagos, rios, lagoas e pântanos. As espécies de água doce estão sendo extintas a uma taxa muito mais rápida do que as espécies marinhas ou terrestres, de acordo com Geografia nacional. As mudanças climáticas e a poluição são grandes ameaças aos ecossistemas aquáticos.
Ecossistemas terrestres são comunidades ecológicas terrestres em lugares como a tundra do Ártico, deserto, florestas e pastagens. Animais em climas polares co-evoluíram características adaptativas semelhantes, como pêlos espessos e uma camada isolante de gordura.
Principais biomas do ecossistema
Os biomas são um termo um pouco mais amplo que os ecossistemas, embora sejam bastante semelhantes. Os biomas são comunidades ecológicas distintas que, por si só, podem conter muitos ecossistemas. Eles são úteis para categorizar as características de certas áreas que podem afetar diretamente o tipo ou tipos de ecossistemas que surgem lá.
As características distintivas desses biomas / sistemas ecológicos incluem seu clima, zona, altitude, tipo de solo, quantidade de precipitação e composição de espécies.
Biomas aquáticos incluem recifes de coral, estuários, marinhos, zonas úmidas e água doce.
Biomas do deserto incluem o deserto de Mojave, os desertos costeiros do Chile, o Vale da Morte e os desertos gelados da Groenlândia.
Biomas florestais incluem floresta tropical tropical, floresta temperada, chaparral (arbustos) e taiga (floresta boreal).
Biomas de pastagens incluem savanas, estepes, pradarias e pampas sul-americanos.
Estrutura dos Ecossistemas
Os organismos vivos devem ter energia e nutrientes para crescer, reagir e se reproduzir. Os organismos são interdependentes e conectados entre si no círculo da vida. A energia é transferida de um nível da pirâmide alimentar para o próximo. Por exemplo, os peixes comem algas e as lulas comem peixes.
Algas, peixes, lulas e tubarões predadores são um exemplo de cadeia alimentar. o teia alimentar é constituído por muitas cadeias alimentares sobrepostas. A pirâmide de energia começa com os produtores na base da pirâmide, seguidos pelos consumidores e predadores nos níveis superiores. A energia é perdida a cada transferência entre organismos; portanto, a pirâmide fica na vertical e não é invertida.
Plantas e fitoplâncton são produtores que contêm pigmentos fotossintéticos que usam energia solar e dióxido de carbono para produzir açúcar. Consumidores primários comem plantas e consumidores secundários comem consumidores primários. Um predador de ápice sem inimigos naturais ocupa o primeiro lugar na pirâmide alimentar.
Funções do ciclo de nutrientes
Biomassa é conservado e reciclado em um ecossistema. Quando os organismos morrem, decompositores decompõe a matéria orgânica em energia e nutrientes que retornam ao ecossistema. Os animais em decomposição liberam carboidratos, gorduras, proteínas e gases quando acionados por micróbios, moscas e vermes.
Bactérias e micróbios decompõem a matéria vegetal em decomposição em nutrientes como cálcio, nitrogênio, potássio e fósforo que enriquecem o solo.
Energia e nutrientes também fluxo entre ecossistemas. Por exemplo, as rochas de um rio corroem e colocam minerais na água que flui rio abaixo em lagos e campos. O efeito também pode ser prejudicial. O escoamento de nitrogênio e fósforo das terras agrícolas pode poluir as vias navegáveis.
Ao contrário da matéria que é reciclada, a energia flui em uma direção. As plantas produzem moléculas de glicose ricas em energia a partir da luz solar capturada, água e dióxido de carbono. A energia química é transferida aos consumidores para o metabolismo celular e a energia extra é liberada como calor.
Estabilidade no funcionamento do ecossistema
Os ecossistemas são dinâmicos com um fluxo e refluxo constante de energia e matéria. Níveis de nutrientes, populações de espécies, padrões climáticos, temperatura, estações do ano flutuam e mudam. A diversidade em um ecossistema contribui para a estabilidade.
Apesar do fluxo e da natureza dinâmica da ecologia do ecossistema, um estado de equilíbrio permanece estável. Os ecossistemas mantêm um estado estacionário com uma composição bastante consistente. Normalmente, características bióticas e abióticas flutuantes não ameaçam um sistema estável. Em outras palavras, uma floresta tropical ainda é uma floresta tropical, mesmo que a população de macacos diminua.
Interrupções no funcionamento do ecossistema
Perturbações naturais podem atrapalhar o funcionamento do ecossistema. Por exemplo, furacões, incêndios, inundações e vulcões perturbam os serviços ecossistêmicos. Inundações podem contaminar fontes de água. O habitat é perdido e as espécies podem ser deslocadas. O equilíbrio entre predador e presa pode estar desativado, causando um efeito dominó em outras espécies.
Espécies invasivas pode potencialmente ameaçar o bem-estar e a própria existência de outras espécies. As espécies invasoras incluem plantas e animais introduzidos em uma área intencionalmente ou acidentalmente. Às vezes, espécies invasoras são deliberadamente trazidas para impedir um predador que está assumindo o controle. Por exemplo, conservacionistas lançaram salmão nos Grandes Lagos para controlar uma espécie invasora menos desejável.
A atividade humana é outra das principais causas de mudanças perigosas no ecossistema. Caça, pesca excessiva, exploração de recursos não renováveis, resíduos tóxicos e poluição ameaçam os ecossistemas e seus biomas. Em casos extremos, como um vazamento da usina nuclear, os ecossistemas afetados podem ser radioativos e cancerígenos nos próximos anos.
Exemplo de ecossistema marinho
o Grande Barreira de Coral ao largo da costa da Austrália é uma incrivelmente grande e diversificada ecossistema marinho que existe há milhões de anos. As algas fornecem alimento para os corais em crescimento que se ligam aos corais mortos nos recifes.
Corais jovens flutuando na água são comidos por peixes e animais nadando no oceano. Corais esqueletizados ainda podem ser consumidos por vermes, caracóis e estrelas do mar vorazes.
Alguns corais têm relações mutuamente benéficas com camarões e caranguejos que vivem em colônias de corais e combatem inimigos em comum usando suas pinças. Fatores abióticos que afetam significativamente os corais são o aumento da temperatura da água, a acidificação dos oceanos e os níveis de dióxido de carbono.
Segundo o Museu Smithsonian de História Natural, a água do mar ácida já está começando a dissolver a estrutura esquelética dos recifes de coral em lugares como o Havaí.
Exemplo de Ecossistema Aquático
O ecossistema aquático Lake of the Woods está localizado na fronteira do Canadá e dos Estados Unidos. Esse corpo de água doce é o que resta do outrora enorme lago glacial Agassiz.
Nesse ecossistema aquático de água doce, o fitoplâncton, o zooplâncton, as algas e as bactérias fornecem níveis ótimos de alimento, habitat e oxigênio para peixes saborosos. Lake of the Woods é freqüentemente chamada de Capital Mundial dos Walleye.
Invertebrados como efemérides e mosquitos também desempenham um papel importante em lagos de água doce. Eles comem microorganismos que se alimentam de plantas e animais em decomposição. Os invertebrados fornecem uma excelente fonte de alimento para pequenos peixes que podem ser comidos por peixes grandes, que podem ser capturados por pelicanos, garças, ursos e seres humanos.
Fatores abióticos que afetam o estado de um ecossistema aquático como o Lake of the Woods incluem temperatura do ar e da água, níveis de dióxido de carbono e escoamento tóxico.
Exemplo de Ecossistema Terrestre
O ecossistema da floresta amazônica é um ambiente terrestre rico em espécies na América do Sul. A luz do sol é absorvida por plantas luxuriantes de folhas largas e árvores altas que fornecem alimento e abrigo a um número impressionante de pássaros, mamíferos, insetos, lagartos e cobras nos trópicos. Muitas dessas criaturas são comidas por predadores como a onça-pintada.
Quando os organismos morrem na floresta tropical, sua energia e nutrientes são decompostos rapidamente por decompositores como larvas e micróbios. Os nutrientes voltam ao solo e ajudam as plantas a crescer. Os fatores abióticos da floresta tropical incluem grandes quantidades de chuva, calor e um clima tropical que nutre a biodiversidade das espécies desde o chão da floresta até as copas grossas.
Ecossistema vs. Ecologia Comunitária
Dependendo de seus interesses de pesquisa, os ecologistas podem se concentrar no campo da ecologia da comunidade, ecologia do ecossistema ou ambos. A ecologia comunitária examina especificamente as interações entre espécies diferentes e o resultado dessa interação. A ecologia do ecossistema analisa de maneira muito mais ampla os fatores vivos e não vivos que afetam uma comunidade ecológica e desencadeiam mudanças no ecossistema.
Por exemplo, um ecologista que queira descobrir por que a carpa gigante está dominando um lago que já estava cheio de trutas pode realizar um estudo de ecologia da comunidade da população de peixes junto com um estudo do ecossistema da diminuição da qualidade da água que afeta todas as espécies da vida aquática . Ecologistas realizam estudos que ajudam economizar recursos naturais para as gerações futuras.
Proteção de estruturas ecossistêmicas
O gerenciamento de ecossistemas emprega práticas de conservação para manter a integridade do funcionamento e das estruturas do ecossistema. Diz-se que as estruturas dos ecossistemas têm integridade quando são equilibradas, estáveis e características das comunidades ecológicas naquela região natural.
Os fatores abióticos e bióticos são geralmente previsíveis. A dinâmica populacional também deve ser auto-sustentável, sem a necessidade de intervenção humana para restaurar o equilíbrio.
O bom gerenciamento de ecossistemas desempenha um papel importante na preservação de parques estaduais, parques nacionais e outras áreas de vida selvagem. Compreender a história do ecossistema e as taxas normais de mudança ou sucessão ajuda a detectar precocemente problemas estruturais. O objetivo é manter a biodiversidade e garantir a viabilidade de espécies nativas. De Nova York à Califórnia, os ambientalistas estão monitorando de perto os padrões climáticos.
Destruição catastrófica do ecossistema
Desastres naturais, como um furacão, são seguidos por sucessão ordenada e reconstrução natural da área ao seu estado anterior. No entanto, a atividade humana pode destruir temporária ou permanentemente uma ecologia do ecossistema. Desastres ecossistêmicos aconteceram nos Estados Unidos e em todo o mundo.
O ecossistema do Golfo do México foi severamente perturbado por poluentes transportados para o Golfo do rio Mississippi. Nitrogênio e fósforo dos campos, confinamentos e esgoto drenam o rio de muitos estados.
Níveis excessivos de nutrientes estimulam a proliferação de algas tóxicas, alteram a mudança de alimentos e esgotam o oxigênio da água, resultando em uma zona morta e em grande número de mortes de peixes. A área também é impactada por fatores abióticos, como furacões e inundações.
Em 1986, um acidente na usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, lançou material radioativo mortal na atmosfera. Milhões de pessoas foram expostas à radiação. Milhares de crianças que bebiam leite de vacas pastando na área contaminada desenvolveram câncer de tireóide. Hoje, a área radioativa em torno de Chernobyl está fora dos limites das pessoas, mas lobos, cavalos selvagens e outros animais estão presentes em números significativos.