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Conteúdo principal

O que é ecologia?

Visão geral de ecologia. Fatores bióticos e abióticos. Os diferentes níveis de ecologia.

Principais pontos

  • Ecologia é o estudo de como os organismos interagem entre si e com seu ambiente físico.
  • A distribuição e abundância de organismos na Terra é determinada por fatores bióticos, relativos aos seres vivos, e abióticos, não vivos ou físicos.
  • A Ecologia é estudada em muitos níveis, incluindo organismo, população, comunidade, ecossistema e biosfera.

Bem-vindo à ecologia!

Alguma vez você já fez trilha em uma floresta e percebeu a incrível diversidade de organismos vivendo juntos, de samambaias a árvores, cogumelos do tamanho de pratos? Ou fez uma viagem e assistiu à mudança da paisagem pela janela do carro, indo de uma floresta de carvalhos a altos pinherais, ou campinas cheias de gramíneas? Se a resposta é positiva, você experimentou o clássico sabor da ecologia, o ramo da biologia que investiga como os organismos interagem entre si e com seu ambiente físico.
Ecologia não é apenas uma questão de florestas ricas em espécies, natureza intocada, ou paisagens cênicas, no entanto. Alguma vez você, por exemplo, encontrou baratas sob sua cama, bolor crescendo em seu chuveiro, ou até mesmo fungos horríveis entre seus dedos do ṕé? Se novamente a resposta é positiva, então você viu exemplos igualmente válidos da ecologia em ação.
Créditos das imagens: esquerda superior, Forest by Jens Hellermann, domínio público; direita superior, Konza Prairie Preserve by Kgwo1972, domínio público; esquerda inferior, San Raphael Grasslands by Dominic Sherony, CC BY-SA 2.0; direita inferior, Cockroach closeup by 邰秉宥, CC BY-SA 2.0

Fatores bióticos e abióticos

Um objetivo central da ecologia é entender a distribuição e abundância de seres vivos no ambiente físico. Por exemplo, seu quintal ou o parque da vizinhança provavelmente tem um conjunto muito diferente de plantas, animais e fungos que o quintal de um companheiro aprendiz da Khan Academy do outro lado do globo. Estes padrões na natureza são determinados por interações entre organismos e também entre os organismos e seu ambiente físico.
Como exemplo, vamos voltar a nosso bolor de chuveiro. É mais provável aparecer bolor em seu chuveiro do que, digamos, na sua gaveta de meias. Qual seria a razão disto?
  • Talvez o fungo precise de uma certa quantidade de água para crescer, e esta quantidade de água é encontrada somento no chuveiro. Disponibilidade de água é um exemplo de um fator abiótico, ou não vivo, que pode afetar a distribuição dos organismos.
  • Talvez o fungo se alimente das células mortas da pele encontradas no chuveiro, mas não na gaveta. A disponibilidade de nutrientes fornecidos por outros organismos é um exemplo de fator biótico, relacionado a organismos vivos, que pode influenciar a distribuição.

Estudo de caso: o panda vermelho

Vamos aplicar a ideia de fatores bióticos e abióticos a um outro organismo, um que um ecólogo de campo poderia provavelmente estudar. Pandas vermelhos são parentes distantes de guaxinins e são encontrados somente no Himalaia Oriental. Eles gastam a maior parte de seu tempo em árvores e têm uma dieta principalmente vegetariana. Em anos recentes, a população de pandas vermelhos diminuiu significativamente, levando grupos conservacionistas a classificá-lo com uma espécie vulnerável ou ameaçada de extinção1,2
Crédito da imagem: Red panda almost falling off by Sander van der Wel, CC BY-SA 2.0
Quais são os principais fatores por trás desta mudança em abundância? Ecólogos verificaram que fatores bióticos, tais como o abate de árvores e a introdução de doenças de cães domésticos, tiveram um papel central no declínio das populações do panda vermelho2. Fatores abióticos têm sido menos importantes até o momento, mas a mudança de temperaturas poderia agravar a perda de habitat no futuro3.
Entender os principais fatores responsáveis pelo declínio na quantidade de pandas vermelhos auxilia os ecólogos a fazer planos de conservação para proteger a espécie.

Como os ecólogos levantam questões?

Para levantar questões sobre o mundo natural - tais como, "Por que o panda vermelho está em declínio?" - os ecólogos recorrem a muitas áreas da biologia e disciplinas relacionadas. Estas incluem bioquímica, fisiologia, evolução, biologia comportamental e biologia molecular, assim como geologia, química, e física.
Historiadores naturais foram, sem dúvida, os primeiros ecólogos - remontando aos filósofo grego Aristóteles! Contudo, os ecólogos de hoje são cientistas quantitativos rigorosos. Eles executam experimentos controlados, usam estatística para encontrar padrões em grandes conjuntos de dados, e constroem modelos matemáticos de interações ecológicas.

Ecologia em muitas escalas

Na disciplina de Ecologia, os pesquisadores trabalham em cinco níveis amplos, algumas vezes de forma isolada e outras vezes com sobreposição: organismo, população, comunidade, ecossistema e biosfera.
Vamos dar uma olhada em cada nível.
  • Organismo: Ecólogos que trabalham com organismos estudam adaptações, características benéficas decorrentes da seleção natural, que permitem que os organismos vivam em determinados habitat. Estas adaptações podem ser morfológicas, fisiológicas ou comportamentais.
  • População: Uma população é um grupo de organismos da mesma espécie que vive na mesma área ao mesmo tempo. Ecólogos populacionais estudam o tamanho, densidade e estrutura de populações e como elas mudam ao longo do tempo.
  • Comunidade: Uma comunidade biológica consiste de todas as populações de diferentes espécies que vivem em uma determinada área. Ecólogos de comunidade focam em interações entre populações e como estas interações moldam a comunidade.
  • Ecossistema: Um ecossistema consiste de todos organismos em uma área, a comunidade, e os fatores abióticos que influenciam estas comunidades. Os ecólogos de ecossistema muitas vezes focam no fluxo de energia e reciclagem de nutrientes.
  • Biosfera: A biosfera é o planeta Terra, visto como um sistema ecológico. Os ecólogos que trabalham com a biosfera podem estudar padrões globais—por exemplo, clima ou distribuição de espécies—interações entre ecossistemas e fenômenos que afetam todo o planeta, como as mudanças climáticas.
Crédito da imagem: modificado de The scope of ecology: Figure 1 por OpenStax College, Biology, CC BY 3.0
Os cinco níveis da ecologia estão listados acima do menos para o mais abrangente. Eles são organizados progressivamente—as populações são compostas de indivíduos; as comunidades são compostas de populações; os ecossistemas são compostos de uma comunidade e seu ambiente; e assim por diante. Cada nível de organização tem propriedades emergentes, novas propriedades que não estão presentes nas partes componentes dos níveis mas surgem destas interações e relações entre as partes.
Os níveis de estudo da ecologia oferecem diferentes visões sobre como os organismos interagem com os outros e o ambiente. Gosto de pensar nestes níveis como lupas de diferentes aumentos. Se você realmente quer saber o que está acontecendo em um determinado sistema ecológico, você provavelmente vai querer usar mais de uma!

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