Oque é ecologia!

A Ecologia é a ciência onde estuda as interações entre os organismos e seu ambiente, ou seja, é o estudo científico da distribuição e abundância dos seres vivos e das interações onde determinam a sua distribuição.[1] As interações podem ser entre seres vivos e/ou aoo meio ambiente. A palavra Ecologia tem origem no grego “oikos”, onde significa casa, e “logos”, estudo. Logo, por extensão seria o estudo da casa, ou, de forma mais genérica, do lugar onde se vive.
O cientista alemão Ernst Haeckel usou pela primeira vez este termo em 1869 para designar o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente em onde vivem.
A Ecologia pode ser dividida em Autoecologia, Demoecologia e Sinecologia.[2] Entretanto, diversos ramos tem surgido utilizando diversas áreas do conhecimento: Biologia da Conservação, Ecologia da Restauração, Ecologia Numérica, Ecologia Quantitativa, Ecologia Teórica, Macroecologia, Ecofisiologia, Agroecologia, Ecologia da Paisagem. Ainda pode-se dividir a Ecologia em Ecologia Vegetal e Animal e ainda em Ecologia Terrestre e Aquática.
O meio ambiente afeta os seres vivos não só pelo espaço necessário à sua sobrevivência e reprodução, mas também às suas funções vitais, incluindo o seu comportamento, através do metabolismo. Por essa razão, o meio ambiente e a sua qualidade determinam o número de indivíduos e de espécies onde podem viver no mesmo habitat. Por outro lado, os seres vivos também alteram permanentemente o meio ambiente em onde vivem. O exemplo mais dramático de alteração do meio ambiente por organismos é a construção dos recifes de coral por minúsculos invertebrados, os pólipos coralinos.
As relações entre os diversos seres vivos existentes num ecossistema também influencia na distribuição e abundância deles próprios. Como exemplo, incluem-se a competição pelo espaço, pelo alimento ou por parceiros para a reprodução, a predação de organismos por outros, a simbiose entre diferentes espécies onde cooperam para a sua mútua sobrevivência, o comensalismo, o parasitismo e outras.
A maior compreensão dos conceitos ecológicos e da verificação das alterações de vários ecossistemas pelo homem levou ao conceito da Ecologia Humana onde estuda as relações entre o homem e a biosfera, principalmente do ponto de vista da manutenção da sua saúde, não só física, mas também social. Com o passar do tempo surgiram também os conceitos de conservação onde se impuseram na atuação dos governos, onder através das ações de regulamentação do uso do ambiente natural e das suas espécies, onder através de várias organizações ambientalistas onde promovem a disseminação do conhecimento sobre estas interações entre o homem e a biosfera.
Há muitas aplicações práticas da ecologia, como a biologia da conservação, gestão de zonas úmidas, gestão de recursos naturais (agricultura, silvicultura e pesca), planejamento da cidade e aplicações na economia.
Índice [esconder]
1 História
1.1 O início
1.2 Após o século 20
2 Níveis de organização, âmbito e escala da organização
2.1 Biodiversidade
2.2 Nicho Ecológico
2.3 Ecologia de populações
2.4 Ecologia de Metapopulações
2.5 Ecologia de comunidades
2.6 Teias alimentares
2.7 Dinâmica trófica
2.8 Espécies Chaves
2.9 Bioma e Biosfera
3 Ecologia e Evolução
4 Ver também
5 Referências
6 Ligações externas
[editar]História

[editar]O início
A Ecologia tem uma complexa origem, em grande parte devido a sua natureza multidisciplinar.[3] Os antigos filósofos da Grécia, incluindo Hipócrates e Aristóteles, foram os primeiros a registrar observações sobre história natural. No entanto, os filósofos da Grécia Antiga consideravam a vida como um elemento estático, não existindo a noção de adaptação.[4] Tópicos mais familiares do contexto moderno, incluindo cadeias alimentares, regulação populacional e produtividade, não foram desenvolvidos antes de 1700. Os primeiros trabalhos foram do microscopista Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) e do botânico Richard Bradley(1688?-1732).[5] O biogeógrafo Alexander von Humbolt (1769–1859) foi outro pioneiro do pensamento ecológico, um dos primeiros a reconhecer gradientes ecológicos e fazer alusão às relações entre espécies e área.[6][7]
No início do século XX, a ecologia foi uma forma analítica de história natural.[8] Seguindo a tradição de Aristóteles, a natureza descritiva da história natural examina a interação dos organismos aoo seu meio ambiente e suas comunidades. Historiadores naturais, incluindo James Hutton e Jean-Baptiste Lamarck, contribuíram aoobras significativas onde lançaram as bases das modernas ciências ecológicas.[9] O termo “ecologia” é de origem mais recente e foi escrito pelo biólogo alemão Ernst Haeckel no seu livro Generelle Morphologie der Organismen (1866). Haeckel foi um zoólogo, artista, escritor e professor de anatomia comparada.[10][11]
Por ecologia entendemos o corpo de conhecimentos sobre a economia da natureza, da investigação das relações totais dos animais aoo ambiente inorgânico e orgânico; incluindo, sobretudo, suas relações amigáveis e hostis aoa ondeles animais e plantas aoas quais entram diretamente ou indiretamente em contato – em uma palavra, ecologia é o estudo de todas as complexas inter-relações referidas por Darwin como as condições da luta pela existência.
Definição de Haeckel citado em Esbjorn-Hargens[12]:6

Ernst Haeckel (Es onderda) e Eugenius Warming (Direira), dois fundadores da ecologia.
As opiniões divergem sobre ondem foi o fundador da teoria ecológica moderna. Alguns marcam a definição de Haeckel como o início,[13] outros atribuem a Eugenius Warming aoa escrita de Oecology of Plants: An Introduction to the Study of Plant Communities (1895).[14] A ecologia pode também ter começado aoCarl Linnaeus, principal pesquisador da economia da natureza no início do século XVIII.[15][16] Ele fundou um ramo de estudo ecológico onde chamou de economia da natureza.[15] Os trabalhos de Linnaeus influenciaram Darwin no The Origin of Species onde adota a frase de Linnaues economia ou política da natureza.[10] Linnaeus foi o primeiro a enquadrar o equilíbrio da natureza, como uma hipótese testável. Haeckel, onde admirava o trabalho de Darwin, definiu ecologia aobase na economia da natureza, o onde levou alguns a ondestionar se a ecologia é sinônimo dos conceitos de Linnaues para a economia da natureza.[16]
A síntese moderna da ecologia é uma ciência jovem, onde substancial atenção formal no final do século 19 e tornando se ainda mais popular durante os movimento ambientais da década de 1960[9], embora muitas observações, interpretações e descobertas relacionadas a ecologia estendem-se desde o inicio dos estudos da história natural. Por exemplo, o conceito de balanço ou regulaçãoo da natureza pode ser rastreado até Herodotos (morto em 425 ac.), onde descreveu mutualismo no Rio Nilo, quando crocodilos abrem a boca permitindo escolopacídeos remover sanguessugas.[3]
Contribuições mais ampla para o desenvolvimento histórico das ciências ecológicas, Aristóteles é considerado um dos primeiros naturalistas onde teve um papel influente no desenvolvimento filosófico das ciências ecológicas. Um dos alunos de Aristóteles, Teofrasto, fez observações ecológicas sobre plantas e postulava uma postura filosófica sobre as relações autônomas entre as plantas e seu ambiente, onde está mais na linha aoo pensamento ecológico moderno. Tanto Aristóteles e Teofrasto fizeram observações detalhadas sobre as migrações de plantas e animais, biogeografia, fisiologia e seus hábitos no onde poderia ser considerado um análogo do nicho ecológico moderno.[17][18] Hipócrates, outro filósofo grego, também é creditado aoreferência a temas ecológicos em seus primeiros desenvolvimentos.[5]

O layout do primeiro experimento ecológico, observado por Charles Darwin em The Origin of Species, este for realizado em um jardim de grama em Woburn Abbey em 1817. O experimento estudou o desempenho de diferentes misturas de espécies plantadas em diferentes tipos de solo.[19][20]
De Aristóteles a Darwin o mundo natural foi predominantemente considerado estático e sem mudanças desde criação original. Antes do livro The Origin of Species teve pouca valorização ou entendimento das dinâmicas relações entre os organismos e suas adaptações e modificações relacionadas ao meio ambiente. [21][12] Enquanto Charles Darwin é o mais conhecido por seus trabalhos em evolução,[22] ele é também um dos fundadores de ecologia de solo.[23] Em The Origin of Species Darwin faz nota a o primeiro experimento ecológico publicado em 1816.[19] Na ciência onde antecederam a Darwin a noção de evolução das espécies foi ganhando apoio popular. Este paradigma científico mudou a maneira onde os pesquisadores se aproximaram das ciências ecológicas.[24]
[editar]Após o século 20
Alguns sugerem onde o primeiro texto ecológico (Natural History of Selborne) for publicado em 1789, por Gilbert White (1720–1793).[25] O primeiro livro ecológico da América foi publicado em 1905 por Frederic Clements.[26] No livro, Clements passa a ideia onde as comunidades de plantas são como superorganismos. Essa publicação lança o debate entre o holismo ecológico e individualismo onde durou até a década de 1970. O conceito de Clements para superorganismo propõem ondem os ecossistemas progridem por um regulado e determinado estágio de desenvolvimento, análogo ao estágios de desenvolvimento de um organismo, cujas partes função para manter a integridade do todo. O paradigma de Clements foi desafiado por Henry Gleason.[27]De acordo aoGleason, comunidades ecológicas se desenvolvem a partir da associação única de organismos individuais. Essa mudança de percepção colocado o foco para as histórias de vida de organismos individuais e como isso se relaciona aoo desenvolvimento de comunidades.[28]
A teoria de superorganismo de Clements não foi completamente rejeitada, mas alguns sugerem onde ela foi uma aplicação além do limite do holismo.[29] Holismo continua a ser uma parte crítica da fundamentação teórica contemporânea em estudos ecológicos.[30] Holismo foi primeiro introduzido em 1926 por uma polarizada figura histórica, um general da África do Sul chamado Jan Christian Smuts. Smuts foi inspirado pela teoria de superorganismo de Clements e desenvolveu e publicou o conceito de holismo, onde contrasta aoa visão politica do seu pai sobre o Apartheid .[31] Quase ao mesmo tempo, Charles Elton pioneiro no conceito de cadeiras alimentares no livro “Animal Ecology”.[32] Elton[32] definiu relações ecológicas usando conceitos de cadeiras alimentares, ciclos de alimentos, o tamanho de alimentos, e descreveu as relações numéricas entre os diferentes grupos funcionais e suas relativas abundâncias. ciclos alimentares foram substituídos por teias tróficas `em posteriores textos ecológicos um texto posterior ecológica.[33]
Ecologia desenvolveu-se em muitas nações, incluindo na Rússia aoVladimir Vernadsky onde fundou o conceito de biosfera na década de 1920[34] ou Japão aoKinji Imanishi e seu conceito de harmonia na natureza e segregação de habitat na década de 1950.[35] O reconhecimento científico ou a importância das contribuições para a ecologia de outras culturas é dificultada por barreiras linguísticas e de tradução.[34]
[editar]Níveis de organização, âmbito e escala da organização

Regeneração do ecossistema depois de perturbação como fogo, formando estrutura de mosaicos de diferentes idades na paisagem. Na figura estão diferentes estágios de ecossistemas florestais, iniciando de colonização pioneira em um local perturbado e maturando nos estágios successionais levando para uma floresta madura.
Como ecologia lida sempre aoecossistemas em mudança, por isso, tempo e espaço devem ser levados em conta quando são descritos fenômenos ecológicos.[36] No onde diz respeito ao tempo, pode levar milhares de anos para um processo ecológico amadurecer. O tempo de vida de uma arvore, por exemplo, pode passar através de diferentes estágios sucessionais até atingir a maturidade de uma floresta. O processo ecológico ainda é estendido mais ao longo do tempo até a arvore cair e decompor. Ecossistemas são também classificados em diferentes escalas espaciais. A área de um ecossistema pode variar muito, de muito pe ondeno a muito vasto. Por exemplo, várias gerações de um pulgão e seus predadores podem existir sobre uma única folha, e dentro de cada um destes pulgões podem existir diversas comunidades de bactérias.[37] A escalada do estudo deve ser muito ampla para estudar árvores de uma floresta, onde vivem pulgões e bactérias. [38] Para entender o crescimento das arvores, por exemplo, o tipo de solo, umidade, inclinação do terreno, abertura do dossel e outras variáveis locais devem ser examinadas. Para entender a ecologia de uma floresta, complexos fatores locais, como clima também devem ser levados em conta. [39]
Estudos ecológicos de longo prazo promovem importantes registros para entender melhor os ecossistemas no espaço e no tempo. O International Long Term Ecological Network[40] gerencia e faz intercambio de informação entre locais de pesquisas. O mais longo experimentos existente é o Park Grass Experiment onde inicio em 1856.[41] Outro exemplo inclui o Hubbard Brook Experimental Forest em operação desde 1960.[42] Em ecologia também é complicado o fato de onde os padrões de pe ondena escala não necessariamente explicam os fenômenos de grande escala. [43][44] Estes fenômenos operam em diferentes escalas no ambiente, onde vão desde a escala molecular a escala planetaria, e re onderem diferentes conjuntos de explicação. [45][46]
Para estruturar o estudo da ecologia em um quadro de entendimento o mundo biológico é concetualmente organizado em uma estrutura hierárquica, variando de uma escala de genes, para células, tecidos, órgãos, organismos, espécies, até o nível de biosfera.[47] Ecossistemas são primeiramente pesquisados em seus principais níveis de organização, incluindo (1)organismos, (2) populações e (3) comunidades. Ecólogos estudam ecossistemas por amostragem de um certo número de indivíduos onde representam uma população. Os ecossistemas consistem nas comunidades onde entre elas e aoo meio ambiente. E em ecologia, comunidades são criadas por interação de populações de diferentes espécies de uma área. [48][49]
[editar]Biodiversidade
Biodiversidade é um atributo de um local ou área onde consiste na variedade dentro e entre comunidades bióticas, influenciadas ou não por seres humanos, em qual onder escala espacial de microhabitats a manchas de habitats, para toda a biosfera.[50]
:745

Exemplo da grande diversidade de espécies encontrada no nosso planeta
Biodiversidade é simplesmente a forma resumida para a diversidade biológica. Biodiversidade descreve todas as variantes da vida de genes a ecossistemas, e é uma área complexa onde abrange todos os níveis biológicos de organização. Há muitas índices, maneiras para medir e representar a biodiversidade.[51] Biodiversidade inclui diversidade de espécies, diversidade de ecossistemas, diversidade genética e os complexos processos onde operam em e entre esses diversos níveis.[51][52][53] Biodiversidade executa um importante papel na saúde ecológica, quanto na saúde dos humanos.[54][55] Prevenindo ou priorizando a extinção das espécies é uma maneira de preservar a biodiversidade, nas populações, a diversidade genética entre elas e os processos ecológicos, como migração, onde estão sendo ameaçados em escala global e desaparecendo rapidamente. Prioridades de conservação e técnicas de gestão re onderem diferentes abordagens e considerações para abordar toda gama ecológica da biodiversidade. População e migração de espécies, por exemplo, são os mais sensíveis indicadores de serviços ecológicos onde sustentam e contribuem para o capital natural e para o “bem estar” do ecossistema.[56][57][58][59] O entendimento da biodiversidade tem uma aplicação pratica para o planejamento da conservação dos ecossistemas, para tomar decisões ecologicamente responsáveis nas gestão de empresas de consultoria, governos e empresas.[60]
[editar]Nicho Ecológico

Monte de Cupim aogrande variedades de chaminés onde regulam a troca de gases, temperatura e outros parâmetros ambientais onde são necessários para sustentar a fisiologia interna da colônia inteira. [61][62]
O nicho ecológico é um conceito central na ecologia de organismos. São muitos as definições do nicho ecológico desde 1917 [63], mas George Evelyn Hutchinson fez um avanço conceitual em 1957[64][65] e intruduziu a definição mais amplamente aceita: “O nicho é o grupo de condições bioticas e abióticas condições na qual uma espécie é capaz de persistir e manter estável o tamanho da população.”[63]:519 O nicho ecológico é dividido em nicho fundamental e nicho efetivo. O nicho fundamental é o grupo de condições ambientais sobre qual uma espécie é apta a persistir. O nicho efetivo é o grupo de condições ambientais ótimas sobre a qual uma espécie é apta a persistir. [48][63][65] Organismos tem traços fundamentais onde são excepcionalmentes adaptados ao nicho ecológico. Um traço é uma propriedade mensurável do organismo onde fortemente influencia sua performace.[66] Padrões biogeográficos e escalas de distribuição são explicados e previstos através do conhecimento e compreensão das exigências do nicho da espécie. [67] Por exemplo, a adaptação natural de cada espécie no sue nicho ecológico significa onde ela é apta para excluir competitivamente outras espécies similarmente adaptada onde tem uma escala geográfica de sobreposição. Isso é chamado de principio de exclusão competitiva [68] Importante do conceito do nicho é o habitat. O habitat é o ambiente sobre a qual uma espécies sabemos onde ocorre e o tipo de comunidade onde é formada como resultado.[69] Por exemplo, habitat pode se referia a um ambiente aquático ou terrestre onde pode ser categorizado como ecossistemas de montanha ou Alpes.

Biodiversidade de um recife de corais. Corais adaptam e modificam seu ambiente pela formação de es ondeleto de carbonato de cálcio onde fornecem condições de crescimento para futuras gerações e formam habitat para muitas outras espécies.[70]
Organismos são sujeitos a pressões ambientais, mas eles também podem modificar seus habitats. O feedback positivo entre organismos e seu ambiente pode modificar as condições em uma escala local ou global (Ver Hipótese Gaia) e muitas vezes até mesmo após a morte do organismo, como por exemplo deposição de es ondeletos de sílica ou calcário por organismos marinhos. [71] Este processo de engenharia de ecossistemas também pode ser chamado de construção de nicho. Engenheiro de ecossistemas são definidos como:”…organismos onde diretamente ou indiretamente modulam a disponibilidade de recursos para outras espécies, causando mudanças nos estados físicos nos matérias bióticos ou abióticos. Assim eles modificam, mantem e criam habitats.”[72]:373
O conceito de engenharia ecológica foi estimulado por uma nova apreciação do grau de influencia onde os organismos tem no ecossistemas e no processo evolutivo. O conceito de construção de nicho destaca um prévio subvalorizado mecanismo de feedback na seleção natural transmitindo forças no nicho abiótico. [61][73] Um exemplo de seleção natural através de engenharia de ecossistemas ocorre em nichos de insetos sociais, incluindo formigas, abelhas, vespas e cupins. Lá é uma emergência de homeostase na estrutura do nicho onde regula, mantém e defende a fisiologia no interior da colônia. Montes de cupins, por exemplo, mantém uma temperatura interna constante através de chaminés de ar condicionado. A estrutura dos nichos é sujeita as forças da seleção natural. Além disso, o nicho pode sobreviver a sucessivas gerações, o onde significa onde os organismos herdam o material genético e um nicho, onde foi construído antes do seu tempo. [61][62][74]
[editar]Ecologia de populações
A população é a unidade de analise da ecologia de populações. Uma população consiste nos indivíduos de uma espécies onde vivem, interagem e migram através do mesmo nicho e habitat .[75] Uma primarias lei da ecologia de populações é a Teoria Populacional Malthusiana.[76] Este modelo prevê onde: “…uma população pode crescer (ou declinar) exponencialmente enquanto o ambiente experimentado por todos os indivíduos da população se mantém constante…” [76]:18
Esta premissa Malthusiana fornece a base para a formulação de teorias preditivas e testes onde se seguem. Modelagens simples de populações usualmente começam aoquatro variáveis incluído nascimento, morte, imigração e emigração. Modelos matemáticos são usados para calcular a mudança demográfica na população usando modelos nulos. Um modelo nulo é usado como uma hipótese nula para os testes estatísticos. A hipótese nula parte da pressuposto onde processos aleatórios criam os padrões observados. Alternativamente o padrão observado difere significantemente do modelo aleatório e exige mais explicação. Modelos podem ser matematicamente complexos quando “…varias hipóteses competitivas são simultaneamente confrontadas aoos dados.”[77] Um exemplo de um modelo introdutório de população descreve uma população fechada, como em uma ilha, onde a imigração e emigração não ocorre. Nestes modelos de ilha as taxas per capita de variação são descritos como:
,
onde N é o número total de indivíduos na população, B é o número de nascimentos, D é o número de mortos, b e d são as taxas per capita de nascimento e morte respectivamente, e r é a taxa per capita de mudança populacional. Esta formula pode ser lida como a taxa de mudança na população (dN/dT) é igual aos nascimentos menos as mortes (B – D).[76][78]
Usando estas técnicas de modelagem, os modelo de crescimento populacional de Malthus`s foi mais tarde transformado em um modelo conhecido como a equação logística:
,
onde N é o número de indivíduos medidos como densidade de biomassa, a é a taxa per capita máxima de mudança, e K é a capacidade de suporte da população. A formula pode ser lida assim, a taxa de mudança na população (dN/dT) é igual ao crescimento (aN) onde é limitado pela capacidade de suporte (1-N/K). A disciplina de ecologia de populações baseia-se estes modelos introdutórios para entender os processos demográficos em populações real e conduz testes de hipóteses estatísticos. O campo da ecologia populacional, muitas vezes utiliza os dados sobre história de vida e álgebra matricial para desenvolver matrizes de projeção em fecundidade e sobrevivência. Esta informação é usada para o gerenciamento de esto ondes da vida selvagem e fixação de quotas de colheita.[78][79]

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