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Biodiversidad
◦ ecologia é a ciência que estuda como os organismos interagem entre si e com o meio → organismo (menor) → população →comunidade →ecossistema →biosfera (maior) ◦ sistemas ecológicos são estáveis, sendo resistentes e resilientes ↳ resistentes: resistem a mudanças causadas por influências externas ↳ resilientes: retornam ao estado original após uma perturbação ↳ exemplo: cerrado pega fogo mais rápido que a amazônia, então é menos resistente, mas se reconstitui mais fácil, então é mais resiliente ◦ ao longo do tempo, o movimento de placas tectônicas alterou a geografia mundial ◦ esse movimento altera o clima e o nível do mar ◦ esfriamento do planeta pelo movimento das placas → mais gelo nos polos → menos água nos oceanos ◦ as calotas poderiam derreter por ciclos naturais? sim, mas derretem por ação humana, isso é comprovado devido ao tempo de derretimento dessas calotas (que foi muito rápido) ◦ água é o meio para movimentação dos processos bioquímicos, essencial porque muitos processos só ocorrem em meio físico ◦ a celulose está na parede celular da planta, e é formada por várias glicoses em uma molécula enorme ◦ plantas adquirem nutrientes dissolvido na água do solo por osmose ◦ pelos radiculares são responsáveis pela absorção da água e dos nutrientes ↳ estrutura de argila é melhor para os pelos radiculares ◦ os estômatos das folhas ajudam a transpiração e isso faz com que as células lá em cima puxem a água das outras células ◦ carnívoros precisam colocar o nitrogênio pra fora ↳ animais aquáticos excretam o nitrogênio na forma de amônia ↳ animais terrestres excretam o nitrogênio na forma de uréia e ácido úrico ◦ Organismos - evolução: ◦ os processos evolutivos são:
- seleção natural
- mutação
- deriva genética
- migração ◦ os processos evolutivos são diferentes dos resultados desses processos; por exemplo: o resultado da seleção natural é a adaptação, o resultado da mutação é a aquisição de caracteres ◦ todos os processos evolutivos acontecem ao mesmo tempo, mas o principal foco da aula vai ser a seleção natural ◦ evolução é a mudança da distribuição genética ao longo das gerações, ao longo do tempo - evolução não é necessariamente o melhor, algo para o bem, mas sim uma mudança ◦ pode ser qualquer tipo de mudança: um pedregulho caiu e matou toda a população, você inseriu indivíduos diferentes em uma comunidade e eles cruzam e produzem descendentes com genótipo diferente, etc ◦ todas as células têm o mesmo genoma, o mesmo DNA, independente delas realizarem funções diferentes; um organismo celular precisa produzir células idênticas para funcionar bem, porque senão uma célula vai começar a se reproduzir aceleradamente, de forma desordenada, causando um câncer, por exemplo. ◦ na biologia, se há erro nesse processo, chamamos de “mutação” ◦ a mutação é um processo estocástico (não dá pra prever quando vai acontecer),
e quando ela ocorre, a chance de gerar uma célula funcional é muito baixa ◦ uma população muda por mutação se um indivíduo acaba tendo alteração genética e isso é passado para as próximas gerações ◦ deriva genética é o exemplo de cair uma pedra numa população ◦ a mutação e a recombinação (crossing-over) são os únicos processos capazes de gerar variabilidade genética ◦ seleção natural: ◦ genótipo é tudo que está no seu DNA e que pode formar as características internas e externas do seu corpo ◦ o fenótipo é a expressão do genótipo; o fenótipo é determinado tanto pelo genótipo quanto pelo ambiente em que o indivíduo vive (exemplo: uma criança desnutrida que tem um genótipo normal vai ter vários problemas, mas não causados pelo genótipo, e sim pelo ambiente) - o fenótipo também é a parte química do seu corpo, hormônios, hemoglobina, não só o que você pode ver ◦ em uma população de joaninhas, 50% pintadinhas e 50% sem pintas, há um mesmo predador: o louva deus; o louva deus identifica melhor as joaninhas com pintinhas, então predam mais elas, o que faz com que no decorrer do tempo só existam joaninhas sem pintinha porque as com pintinhas foram todas predadas. Isso demonstra que o fenótipo pode dar vantagem para uma população. Ocorreu a seleção natural dos indivíduos (sobrevivência diferencial determinada por uma condição fenotípica outro nome para a seleção natural) ◦ quando ocorre a seleção natural, não necessariamente a população fica “melhor”: o processo de mudança não vai nem pro bem e nem pro mal ◦ adaptação é uma característica que confere maior possibilidade de sobrevivência e maiores taxas reprodutivas aos indivíduos ↳ obs: é errado falar que uma espécie está adaptado, por isso dá a ideia de melhora. se você vai falar de adaptação, precisa falar de uma característica ◦ aptidão é o sucesso reprodutivo relativo (olhando o geral da reprodução) do indivíduo na população ◦ seleção natural é a sobrevivência e reprodução diferencial dos indivíduos com caracteres diferentes na população ◦ a seleção natural é imprevisível, porque muitos fatores podem ocorrer que mudem a trajetória do que esperamos que aconteça ◦ há três tipos de SN
- seleção estabilizadora
- seleção direcional
- seleção disruptiva 1- seleção estabilizadora: ◦ indivíduos de fenótipos intermediários ou médios têm mais sucesso reprodutivo do que os que têm fenótipo extremo (exemplo: flores médias sobrevivem mais que as minis e as grandonas) ◦ tende a puxar a distribuição de fenótipos para um ponto intermediário ótimo ◦ quando o ambiente varia pouco, a seleção estabilizadora é dominante e pouca mudança evolutiva acontece ◦ exemplo: população de orquídeas: flores pequenas são menos perceptíveis para beija flores, e flores grandes são muito custosas para a planta, a manutenção é grande demais. dessa forma, as orquídeas médias sobrevivem melhor ◦ outro exemplo: bebês muito magrinhos ou muito gordinhos têm menos chance de sobreviverem do que os bebês com peso “ok” 2- seleção direcional: ◦ indivíduos com fenótipo mais extremo têm mais sucesso reprodutivo que a média da população ◦ a produção de fenótipos nas gerações seguintes desloca-se para um ponto diferente da média ◦ quando o novo ótimo é atingido e a maioria da população está nele, se o
◦ experimentos de transplantes recíprocos: ◦ os fenótipos de indivíduos em cada população são adaptados para seus ambientes nativo: fatores genéticos (idênticos ao que já eram) ◦ caso a mudança de determinadas plantas nativas respondem produzindo determinado tipo de flor diferente (tipo 1 - antes pequena, agora grande) → fatores ambientais é a plasticidade recíproca ◦ resposta diferenciada do ambiente: plasticidade + genética, plasticidade desigual, um pode se desenvolver e o outro não. existe diferença genotípica que faz com que a plasticidade seja desigual. ◦ experimentos de Niewiarowski e Roosenberg com lagartos, transplante entre as áreas de pinheiros pobres em nutrientes de nova jersey e áreas de pradarias ricas em nutrientes de nebraska, verificaram a taxa de crescimento dos lagartos em ambos os lugares. ◦ ambiente c mais nutrientes (N - Nebraska), mais produtivo, interfere diretamente nos lagartos ◦ lagartos de N cresceram em NJ (menos recursos), aprox metade dos que cresceram em N = plasticidade fenotípica ◦ lagartos de NJ não cresceram mais em N: taxa de crescimento geneticamente determinada; não consegue usar os recursos locais ◦ História de vida: ◦ entendimento de como as espécies manejam energia e garantem a sobrevivência ◦ cronologia da vida de um indivíduo ◦ problemas de alocação: determinada pela solução de problemas da alocação (tempo e recursos) que influenciam a sobrevivência e a reprodução = atingir o sucesso reprodutivo máximo ◦ o que define as decisões sobre a vantagem de muitos ou poucos filhos, gestação curta ou longa ou cuidado máximo ou mínimo? → o ambiente ◦ a reprodução, em um ambiente com predator, é mais viável reproduzir cedo, diferente dos elefantes, que se reproduzem tardiamente por não se correlacionarem com a incidência de predadores no habitat ◦ recursos limitados: divisão dos recursos em várias funções ◦ componentes da história de vida ↳ maturidade: idade da primeira reprodução; parição: número de episódios ao longo da vida; fecundidade: número de filhotes produzidos por episódio reprodutivo; longevidade: expectativa de vida ↳ ex.: abacate x jabuticaba →reserva de nutrientes do abacate é maior (maior caroço), maior investimento parental (**** prova?) ◦ as histórias de vida equilibram demandas conflitantes = reprodução atual vs futura: a reprodução consome tempo e recursos consideráveis e embute riscos. organismos mais longevos retardam mais a reprodução → a idade ótima da maturidade, que maximiza a reprodução ao longo da vida, varia na proporção direta da duração da vida. ex.: albatroz: atingem a maturidade sexual com 10 anos
- maior taxa de sobrevivẽncia; gaivota - atingem com 5 - menor taxa de sobrevivência. investir com reprodução cedo aumenta o risco de morte. → ◦ quando a reprodução tardia é favorecida? quando a experiência de vida reduz os riscos e aumenta a eficiência da reprodução ◦ quando a reprodução precoce é favorecida? quando os organismo estão expostos a fatores que reduzem a expectativa de vida e de reprodução futura
◦ reprodução tardia ou precoce? → guppys, paulistinha americana (peixe de aquário), ciclo de vida curto (1 mês) → termos do componente de história de vida: o fator preponderante que interfere é o predador, apesar de todas as características de um espaço interferem na evolução e desenvolvimento de determinada espécie → muitos filhos, pouco cuidado, vida curta → ambiente com predador → peixe com poucos filhotes significa uma reprodução tardia pela baixa predação da mesma espécie de guppys, mudando entre ambientes c predação e sem → mudança dos peixes de ambiente: mesmas características - genótipo não correspondeu ao ambiente, não há plasticidade fenotípica ◦ Organismos - História de vida - parte 2: ◦ dependendo das condições do ambiente, a evolução molda a história de vida dos indivíduos de formas distintas ◦ se o ambiente for distinto, a solução da história de vida é diferente ◦ exemplo: embora a domesticação dos cachorros não fosse pensada para isso, ela altera a história de vida dos cachorros, fazendo com que uns sejam diferentes de outros em tamanho, por exemplo ◦ mais predador ou menos predador faz com que fenótipos diferentes sejam mais privilegiados que outros ◦ pouco predador - reprodução mais demorada e indivíduos maiores (menos filhos por indivíduo, mas são maiores) ◦ muito predador - reprodução mais precoce e indivíduos menores (mais filhos por indivíduo, mas são menores) ◦ ok, mas pq no caso dos poucos predadores temos menos filhos? - porque há mais cuidado parental para fazer o bebe vingar, e além disso, pelos pais terem a vida mais longa, eles podem ter mais filhos depois ◦ aumentar o número de filhotes produzidos hoje vai reduzir a sobrevivência e o número de filhotes produzidos amanhã ↳ quanto mais curto seu ciclo de vida, mais filhos você tem; o contrário também é válido ◦ exemplo: abacateiro - poucos frutos, mas muito investimento parental ; jabuticabeira - muitos frutos e pouco investimento parental ◦ investimento parental é qualquer investimento dos pais em um filhote que aumente a sobrevivência deste ao custo da habilidade dos pais em investir em outros filhotes ◦ Reprodução: ◦ processo em que um ou mais organismos produzem descendentes, passando a eles uma cópia de todos ou de alguns de seus genes. Assim, a reprodução é imprescindível para a manutenção das espécies. ◦ é o objetivo último da história de vida de um indivíduo ◦ pode ser assexuda ou sexuada: ◦ assexuada:
- filhotes idênticos ao seu progenitor (ou seja, clones)
- exemplos de reprodução assexuada: reprodução vegetativa/brotamento (cortar um pedacinho da planta e plantar de novo), partenogênese (fêmeas produzem gametas diplóides - 2n)
- vantagens da reprodução assexuada: sem custo para encontrar um parceiro, persistindo no ambiente, ganhando tempo e aumentando a chance de sobrevivência ◦ sexuada:
- maioria dos organismos multicelulares têm reprodução sexuada
- vantagens da reprodução sexuada: aumento da variabilidade genética ↳ esse aumento da variabilidade genética ocorre porque a meiose
aplicar a quantidade que vemos para cada área similar a que analisamos ↳ para organismos móveis, devemos aplicar o método de marcação e recaptura, e para isso temos a fórmula de diluição - N = (n*M)/x N = tamanho da população n = amostra inicial em t1 (marcação) M = segunda amostra em t x = Número de indivíduos recapturados em t2 (com marcação) ↳ provavelmente n e M vão ser iguais ◦ nicho fundamental são as condições ótimas para a espécie, se não existissem competidores e predadores - expectativa, utópico ◦ nicho realizado são as condições nas quais o organismo vive, com a presença de competidores e predadores - realidade ◦ a distribuição geográfica de uma espécie é uma colcha de retalhos de áreas ocupadas e desocupadas = nicho realizado ◦ para os mutualistas, o nicho fundamental é ainda melhor quando se torna o nicho realizado (pq no fundamental é um bicho/planta sozinho e no realizado é o bicho/planta em contato com a natureza) ◦ se há um padrão agrupado de distribuição, há três justificativas: tentar se defender de predadores, ou recursos necessários para os indivíduos estão concentrados em um só ponto ou, por fim, reprodução ◦ se há um padrão uniforme de distribuição, geralmente o recurso mais escasso é o espaço, então como ninguém quer entrar em conflito, eles ficam mais distantes e uniformes no espaço ◦ se há um padrão randômico de distribuição, os recursos também são randomicamente distribuídos ◦ a paisagem é uma grande área com muitos tipos diversos de habitat = mosaico; a diversidade de habitats inclui: tipos de habitats, terrestres e aquáticos; forma pela qual esses habitats estão arranjados. ◦ competição: ◦ para competição acontecer, precisa de recurso limitado e necessidade do mesmo recurso para duas espécies ◦ os efeitos da competição são assimétricos entre as espécies que estão competindo ◦ a competição agrava a segregação de espécies ◦ a presença ou ausência de uma espécie pode ser determinada pela competição com outra espécie; ◦ as condições do ambiente afetam o resultado da competição; gregação ecológica atual das espécies pode ser resultado de uma competição no passado ("Fantasma" da competição no passado) ◦ só que uma espécie, mesmo que seja a melhor competidora, não possui o mesmo requerimento dos recursos que todas as outras que estão competindo. exemplo: uma planta e outra competem por água, mas às vezes uma precisa de mais água que a outra ◦ é mais forte, em geral, a competição intraespecífica (entre a mesma espécie), justamente porque elas têm o mesmo requerimento dos recursos ◦ mutualismo - duas espécies diferentes, juntas, vão melhores do que separadas; porém, a interação entre esses dois organismos não é necessariamente um querendo ajudar intencionalmente o outro ◦ mutualismo é uma ideia de interação de exploração recíproca que gera saldo positivo para ambas espécies ◦ mutualismo pode virar facilmente um antagonismo ◦ nos trópicos, especialmente na amazônia, é comum encontrar fungos e algas que formam liquens separados, individualmente como fungos e algas, porque o ambiente é favorável a ambos
◦ as condições de mutualismo mudam dependendo das condições do ambiente ◦ consumidores podem receber o nome de: predadores, parasitas, parastoide, herbívoros, detritívoros, polinizadores ◦ simbiose: independente do resultado da interação (pode ser antagonista ou mutualista), mas exigem uma interação e junção física entre os organismos envolvidos; ela é fisicamente íntima ◦ cooperação: mesma coisa que mutualismo, mas intraespecífica, ou seja, entre a mesma espécie ◦
