Ecologia - Aula 01 - Introdução à ecologia
Summary
TLDRIn this introductory ecology lecture, Professor Wellington discusses the connection between ecology and sustainability, emphasizing the importance of liquid water for life. He explains Earth's position in the solar system and its movements, which affect climate and seasons. The lecture delves into ecosystems, communities, populations, and the energy flow in nature, highlighting the role of chlorophyll in energy capture. It also touches on human activities' impact on nutrient cycles, climate change, and species extinction, urging the application of scientific knowledge for ecological decisions.
Takeaways
- 🌍 The script discusses the connection between Ecology and other disciplines, especially Sustainability, highlighting the importance of understanding ecological concepts for forming an ecologist or an Ecology professor.
- 🔭 It mentions the significant scientific discovery of an exoplanet with characteristics similar to Earth, suggesting the possibility of life due to its rocky composition, orbit around a star, and distance that allows for liquid water.
- 🌞 The importance of Earth's position in the solar system, its structure, and movements, such as rotation and revolution, which determine the possibility of life, especially the presence of liquid water and the resulting seasons.
- 🌡 The explanation of how Earth's axial tilt causes the seasons, not due to varying distances from the sun, but because of the inclination that exposes different hemispheres to more solar radiation at different times of the year.
- 🌳 The script describes ecosystems as communities of living organisms and abiotic elements, such as solar radiation, atmospheric gases, and soils, emphasizing the interconnectedness of life within these systems.
- 🐾 It explains the biological community dynamics within ecosystems, including populations of a species that interact through reproduction and other means, and the organization of life from individual organisms to the biosphere.
- 🌱 The fundamental role of energy in biological processes, with the sun being the primary energy source for Earth, fixed by plants through photosynthesis, and then transferred through the food chain.
- 🔄 The script touches on the flow of energy and its maintenance of nutrient cycles, such as the carbon cycle, which is crucial for the functioning of ecosystems and is being significantly affected by human activities.
- 🌿 It points out the impact of human activities on nutrient cycles, particularly the carbon cycle, with activities like deforestation and the burning of fossil fuels increasing CO2 levels in the atmosphere and contributing to global warming.
- 🐾 The script discusses the threats to various species, including examples from Brazil, and the importance of ecological studies in cataloging endangered species and understanding the factors affecting their survival.
- 🌱 It concludes by defining Ecology as a science that investigates the environment of living beings, their distribution, abundance, and the interactions that determine these, emphasizing its relevance in decision-making and societal activities.
Q & A
What is the main topic of the lecture?
-The main topic of the lecture is Ecology, focusing on concepts important for the formation of an ecologist or a professor of Ecology.
What significant scientific discovery was mentioned in the script related to the possibility of extraterrestrial life?
-The significant scientific discovery mentioned is the identification of the first exoplanet where life could potentially exist due to its rocky nature, its orbit around a star, and its distance from the star that allows for liquid water.
Why is the presence of liquid water on a planet considered a key factor for life as we know it?
-Liquid water is considered a key factor for life because all known forms of life depend on it. It is a fundamental component for biochemical processes and is necessary for the sustenance of life on Earth.
What are the two main movements of the Earth that affect the possibility of life on the planet?
-The two main movements are rotation on its own axis, which generates day and night, and translation around the Sun, which gives rise to the seasons.
How do the Earth's movements contribute to the formation of seasons?
-The formation of seasons is due to the Earth's axial tilt. As the Earth orbits the Sun, the Northern and Southern Hemispheres are exposed to different amounts of solar radiation, leading to seasonal changes.
What is an ecosystem, and what components does it consist of?
-An ecosystem is a community of animals, plants, and the abiotic elements of the environment, such as solar radiation, atmospheric gases, and soils. It includes the interactions between these biotic and abiotic components.
What is the role of chlorophyll in the context of the energy flow in an ecosystem?
-Chlorophyll plays a crucial role in capturing solar energy and fixing it into organic molecules, such as sugars, through the process of photosynthesis. This energy is then transferred to other living organisms in the ecosystem.
What is the principle behind the 10% rule in energy transfer between trophic levels?
-The 10% rule suggests that only about 10% of the energy available at one trophic level can be passed on to the next level. This is why there are typically few super-predators in an ecosystem, as it would require a large amount of primary production to support higher trophic levels.
How do human activities affect the cycles of nutrients in the environment?
-Human activities, such as deforestation and the burning of fossil fuels, significantly alter nutrient cycles by releasing large amounts of carbon into the atmosphere and affecting the balance of elements like CO2.
What is the significance of the biodiversity found in different climate zones on Earth?
-The biodiversity in different climate zones is significant because it reflects the availability of resources like sunlight and water, which are more abundant in the equatorial zone, leading to a greater variety and abundance of life.
What are the implications of the extinction of various species mentioned in the script?
-The extinction of various species has profound implications for the ecosystems they inhabit, as it can disrupt the balance of biodiversity and the ecological functions these species perform, such as pollination or maintaining food chains.
What is the definition of Ecology as a science, and what are its objectives?
-Ecology is the scientific study of the environment of living organisms, their distribution, and abundance, and the interactions that determine this distribution. Its objectives are to generate knowledge, test hypotheses, make predictions, and inform decisions for the benefit of society and the environment.
Outlines
🌏 Introduction to Ecology and Earth's Life Conditions
The script begins with an introduction to the field of Ecology, emphasizing its connection to sustainability and the importance of understanding Earth's position in the solar system for life to exist. It highlights the discovery of an exoplanet with characteristics similar to Earth, suggesting the possibility of life due to its rocky nature, orbit around a star, and the presence of liquid water. The summary also touches on Earth's movements, including rotation and revolution, which lead to the formation of seasons. The focus is on the significance of Earth's position and structure in supporting life as we know it.
🌱 The Concept of Ecosystems and Energy Flow
This paragraph delves into the concept of ecosystems, which are composed of biological communities and abiotic elements like solar radiation, atmospheric gases, and soils. It explains the hierarchical organization of life, from cells to ecosystems and the biosphere. The script discusses the flow of energy, which is essential for maintaining the complexity of life on Earth. Photosynthesis is identified as the primary way plants capture solar energy, which is then transferred through the food chain. The energy flow is described as being limited by the 10% rule, where only 10% of energy is passed to the next trophic level, explaining the scarcity of apex predators.
🔄 The Impact of Human Activities on Nutrient Cycles
The script addresses the significant impact of human activities on nutrient cycles, particularly the carbon cycle, which has been heavily altered due to deforestation and the burning of fossil fuels. These activities release large amounts of carbon into the atmosphere, leading to global warming as carbon dioxide traps solar energy. The summary also mentions the loss of biodiversity and the endangerment of species such as the maned wolf, blue macaw, and sea turtles in Brazil, emphasizing the importance of ecological studies in cataloging and understanding these issues.
🌡️ Climate as a Factor Influencing Life Distribution
This paragraph discusses how climate is a limiting factor for the distribution and abundance of life, with a focus on how different climatic zones, from the poles to the equator, influence the types of ecosystems and the diversity of life. It explains that the equatorial region supports more life due to abundant water and solar radiation, leading to greater biodiversity. The script also touches on the historical and evolutionary aspects of life distribution, noting that the biological history of a location influences which species can exist there.
🏞️ Brazil's Biomes and the Importance of Ecology
The final paragraph outlines the various biomes found in Brazil, from the Amazon rainforest to the Atlantic forests, Pampas, and semi-arid regions, highlighting the country's rich and diverse ecosystems. It also mentions the importance of aquatic ecosystems and the need for further studies on Brazil's extensive marine life. The script concludes by defining Ecology as a science that investigates the environment of living beings, their distribution, and the interactions that determine this distribution, emphasizing its role in informing societal decisions and addressing ecological challenges.
📚 The Role of Scientific Knowledge in Ecology
The closing paragraph emphasizes the importance of scientific knowledge in Ecology, stating that the field is relatively recent but well-established, with a significant database that should be considered in societal decision-making. It mentions the derivation of the term 'Ecology' from the Greek words 'oikos' and 'logos' and the role of scientific knowledge in understanding life's conditions on Earth and potentially elsewhere in the universe. The script calls for a dedication to scientific studies and the teaching of Ecology, ending with a hopeful note on the resolution of ecological issues based on scientific understanding.
Mindmap
Keywords
💡Ecology
💡Exoplanet
💡Hydrosphere
💡Atmosphere
💡Tropism
💡Photosynthesis
💡Ecosystem
💡Biodiversity
💡Climate
💡Carbon Cycle
💡Endangered Species
💡Biosphere
💡Global Warming
Highlights
Introduction to the course on Ecology and its connection to other disciplines, particularly sustainability.
Emphasis on the importance of the discovery of the first exoplanet with potential for life due to its rocky nature and habitable distance from its star.
Explanation of the fundamental role of liquid water for life as we know it, drawing parallels between Earth and the newly discovered exoplanet.
Discussion on the significance of Earth's position in the solar system and its structure for supporting life.
Description of Earth's movements, rotation and translation, and their impact on the creation of seasons.
Clarification that seasons are not due to distance from the sun but due to Earth's axial tilt.
Current situation of winter in the southern hemisphere and summer in the northern hemisphere as a result of Earth's axial tilt.
Introduction to the concept of ecosystems, composed of biological communities and abiotic elements.
Explanation of the hierarchical organization of life, from individuals to ecosystems and the biosphere.
Importance of energy flow in maintaining complex structures and highly organized life forms within the biosphere.
The role of chlorophyll in capturing solar energy and converting it into organic molecules.
Trophic levels in ecological energy flow, with plants as primary producers and the 10% energy transfer rule.
Impact of human activities on nutrient cycles, particularly the carbon cycle, through deforestation and fossil fuel burning.
Consequences of increased CO2 levels in the atmosphere, leading to global warming.
Discussion on the loss of species worldwide and the role of ecological studies in cataloging endangered species.
Distribution of life on Earth according to climatic zones, with the equatorial region supporting the most life.
Differentiation of ecosystems based on climatic differentiation and availability of energy and water.
Importance of biological history and evolutionary history in the distribution and abundance of life.
Introduction to the concept of limiting factors and their effect on population growth curves.
Diversity of Brazilian biomes and the significance of each in supporting life and resources.
Definition and objectives of Ecology as a science, focusing on the study of distribution, abundance, and interactions of living organisms.
The role of ecological knowledge in making informed decisions and addressing global ecological issues, such as the Paris Agreement.
Transcripts
[Música]
Olá sou o Wellington novamente com vocês
Eh vamos começar hoje a nossa primeira
aula aqui da disciplina Ecologia e
eh gostaria de lembrar que existe uma
conexão
dessa disciplina com as demais que vocês
já tiveram E especialmente com aquela
que eu também fui responsável que era
sobre sustentabilidade
eh no primeiro
módulo hoje nós vamos aprofundar vários
conceitos importantes para a formação de
um ecólogo de um professor de
Ecologia eu gostaria de lembrar para
vocês uma coisa muito importante muito
interessante né que é sobre assim a
situação da vida no universo acho que
vocês devem ter acompanhado
eh que ultimamente no ano passado foi
feito uma grande descoberta científica
né uma coisa que se anava muito que foi
descoberto o primeiro planeta fora do
sistema solar onde é possível existir a
vida então por quê né Por causa das
características que que esse planeta tem
quais ser ele é um planeta rochoso
orbita uma estrela e está a uma
distância daquela estrela daquele sol
onde as temperaturas permitem que exista
água na forma
líquida Então você já vem um retratinho
um parente da terra né então nosso
planeta né o terceiro planeta do sistema
solar ele tem essa característica muito
importante ela orbita este sol e aqui
então as temperaturas permitem que
exista água na forma líquida então a
vida toda a vida da forma como nós a
concebemos depende disso Depende de
existir água na forma líquida de outras
características também mas essa é
fundamental então a vida no planeta
Terra Ela depende da posição do planeta
no sistema Solar da sua estrutura da
estrutura da terra né e também dos
movimentos que o nosso planeta faz né
então são dois movimentos principais a
rotação sobre seu próprio eixo que gira
gera dias e noites né e a translação ao
redor do sol e
disso surgem as estações do ano então é
bom lembrar depois nós vamos ver melhor
que as estações no ano não se dão pela
distância maior ou menor em relação ao
sol mas sim devido à inclinação que o
planeta tem né então como nós sabemos
que o o planeta terra tem um eixo
inclinado em
23º quando ele gira ao redor do sol o
que acontece numa éa época do ano o
hemisfério sul está mais voltado para o
sol né e depois quando ele faz a meia
volta é o hemisfério norte que está mais
exposto à radiação solar então nós
estamos vivendo essa situação agora né É
inverno no hemisfério sul Onde nós
estamos e é verão no hemisfério norte
então todo mundo gosta de ir para Europa
Estados Unidos né tá calor tá bom tá
então isso é muito importante os
movimentos do planeta determinam a
possibilidade de existir a vida da forma
como ela é como ela é no planeta Terra
bem quando nós então analisamos o nosso
planeta e a vida como ela se distribui
nele então nós temos aqui o planeta
terra né Nós vemos que ela é formado por
muitos tipos de
ecossistemas de desde os polos até o
Equador em todos os continentes nos
mares nos rios etc né e um ecossistema é
formado por uma comunidade né de animais
plantas e também os elementos do Meio
abiótico quais sejam né radiação solar a
os gases da atmosfera e os solos todos
os outros componentes então isso seria
um ecossistema
analisando um ecossistema nós vemos
então que ele é formado por comunidades
biológicas né de diversos tipos né como
animais plantas microrganismos e
eh essa então quando nós falamos em
comunidade Nós não estamos mais tratando
do meio
abiótico então cada comunidade tem
diversas populações no caso o lobo guará
nós estamos aqui e essa população de
guará e todas as populações biológicas
têm uma dinâmica elas crescem tem
mortalidade natalidade etc né e as
populações são formadas por indivíduos
de uma mesma espécie né que vivem num
local específico e que mantém relações
entre si principalmente reprodução
né A vida tem outros níveis de
organização também né Ela é formada cada
cada organismo é formado por sistemas
que são formados por órgãos tecidos
todos eles por células né dentro da
célula organelas
celulares todas as as estruturas
formadas por moléculas orgânicas
etc mas a Ecologia se preocupa
principalmente do nível dos
organismos para os níveis mais elevados
até a biosfera né então nessa disciplina
nós vamos eh enfatizar o estudo de todos
esses componentes até à grandes
alterações que ocorrem no planeta eh
devido à atividade eh biológica e
principalmente também a humana que o
modifica profundamente Como já estava
dizendo a vocês todos os processos
biológicos dependem de
energia Então por quê Porque uma
tendência Geral do universo é aquela de
desorganização e a tendência para
energia mínima o universo está se
expandindo se esfriando se transformando
em coisas cada vez mais simples isso é
geral mas os seres vivos T uma
característica diferente os seres vivos
têm alta
complexidade e grande quantidade de
energia
acumulada isso é possível por quê Porque
na biosfera todas as estruturas
complexas E altamente organizadas são
mantidas por um fluxo de energia a
principal forma de energia do planeta
terra é a energia que vem do sol e que é
depois fixada pelas plantas né Então
essa é uma noção muito importante de se
ter
então talvez a gente pudesse até falar
assim Bendita é a Clorofila entre as
moléculas né porque através da Clorofila
a energia solar é fixada em moléculas
orgânicas que são os açúcares né cadeias
de carbono e essa energia é passada para
os demais seres
vivos Então como tem essa figura
bastante conhecida né de uma pâ
ecológica de
energia então o que vemos aqui é o
seguinte o primeiro nível trófico né que
são as plantas Aqui é onde energia solar
é captada os herbívoros se alimentam das
plantas essa barra aqui representa a
quantidade de energia das plantas né que
ficou disponível aqui para os Heros o
herbívoro no caso é o coelhinho e o
carnívoro que vai se alimentar do
herbívoro né ele tem menos energia
disponível Então existe uma regra que
muitas vezes funciono né na maioria das
vezes que é que apenas
10% da energia
disponível em um nível trófico pode ser
passada para o seguinte nível trófico
então decorre disso que existem poucos
níveis tróficos por exemplo super
predadores né os animais que comem
carnívoros né como os aves de rapina por
exemplo são poucos que existem em
qualquer ambiente por quê Porque
demandaria uma quantidade de energia
enorme na produção primária para poder
manter níveis tróficos
superiores isso nós vamos estudar mais
profundamente numa aula
seguinte bem queria também lembrar a
todos que o fluxo de energia mantém uma
grande parte dos ciclos dos nutrientes
né porque uma parte dos ciclos dos
nutrientes isso é a sua entrada para os
seres vivos o uso dentro dos seres vivos
até a morte desses organismos e volta
para forma
inorgânica toda a parte que é dentro dos
seres vivos é mantido pelo fluxo de
energia então como podemos ver por
exemplo nessa figura né que é o ciclo do
carbono nós temos aqui então a principal
a entrada a fotossíntese né com a
entrada da energia que absorve o gás
carbônico da
atmosfera é fixado a planta cresce ela
mesmo respira né volta o gás carbônico
pra atmosfera então enquanto o carbono
tá dentro dos seres é a parte biótica né
a parte biológica do do
ciclo e lógico esse carbono como vocês
sabem ele pode
e ir passar para os herbívoros né se
alimentar os herbívoros depois eles vão
todos os seres vivos morrem né
Finalmente um dia e vai se decompor e o
carbono volta pra atmosfera Então nós
vamos depois e detidamente numa aula
estudar os diversos ciclos de nutrientes
e como ele ocorre
ehem nos ambientes eh do
planeta agora já adianto com vocês uma
coisa muito importante né que as
atividades humanas elas estão afetando
muito diversos ciclos de nutrientes
Então aqui tem como um exemplo que é se
diz muito né o ciclo do carbono ele está
sendo muito alterado no nosso planeta
por quê Porque existe
e atividades como
desmatamento que por si só já é ruim
porque destrói florestas mas também
porque libera uma grande quantidade de
carbono para a atmosfera também muitos
poluentes são lançados na atmosfera né e
uma das coisas mais importantes é a
queima de combustíveis fósseis que
estavam estocados há milhões e milhões
de anos e que agora são jogados pra
atmosfera então isso leva a uma aumento
da concentração de CO2 né na
atmosfera e isso gera o
aquecimento global né porque o gás
carbônico ele reflete a energia solar de
volta para a terra ela não vai para o
espaço exterior Então já está comprovado
que existe um aquecimento do nosso
planeta isso pode ter consequências
gravíssimas eh no futuro nós vamos
estudar Isso também numa aula específica
sobre alterações de
ecossistemas
bem outra coisa que todos vê falar todos
os dias é que várias espécies estão
sendo perdidas né no mundo inteiro e
aqui eu trago exemplos de espécies que
estão ameaçadas de extinção aqui no
Brasil né todos conhecem o lobo guará
ficou famosa famosíssima né a ararinha
Azul as tartarugas o tamanduá no Brasil
inteiro Essas são algumas das espécies
que estão ameaçadas de extinção no nosso
país mas existem livros que catalogam
todas as espécies que já estão ameaçadas
isso é fruto de estudos ecológicos Então
isso que nós vamos estudar também
futuramente no planeta como um todo nós
vemos que a vida é distribuída de acordo
com faixas climáticas em sua grande
parte né Então por quê Porque a água em
abundância e a radiação solar que são
mais disponíveis na faixa Equatorial né
permitem
a maior quantidade de vida e também
maior diversificação
eh nessa nessa faixa do planeta mas
então com essa diferenciação climática
para o sul e para o norte nós temos
diversos climas diversas eh quantidades
né de disponibilidade de energia e de e
de água e com isso a diferenciação de
tipos de de ecossistemas né isso em
todos os
planetas depois nós vamos estudar também
detidamente Esse aspecto que eu acabo de
lhes
dizer bem então o que ocorre o clima é
um dos fatores
limitantes depois vocês terão aula sobre
fatores limitantes mas vários outros
eh componentes de cada local
permitem o maior ou menor
desenvolvimento dos seres vivos né então
são os chamados fatores limitantes e
também que é importante lembrar é
que influi em tudo isso a história
biológica daquele local né então se um
local não houve especiação se não se
formou uma espécie ela não poderá
existir evidentemente né mas é fácil por
exemplo
eh pensarmos assim que alguns antílopes
da África poderiam viver nos cerrados do
Brasil né mas eles não evoluíram aqui
Aqui nós temos outras espécies e que não
existem lá então a história biológica a
história evolutiva a história do planeta
é um dos componentes
importantes para a distribuição e
abundância dos seres
vivos mas a ação desses fatores
e
limitantes resultam numa curva né
chamada curva de crescimento da
população que ela tem uma característica
interessante se todo aqui número de
indivíduos né ao longo do tempo um
conjunto de
indivíduos se tivessem todos os fatores
disponíveis todas as condições ótimas
ela cresceria conforme essa curva aqui
que está subindo exponencialmente né mas
os fatores que limitam chamamos
resistência do meio não permitem o
crescimento eh ilimitado das populações
então nós temos essa curva em vermelho
aqui que vai ser limitada pela
resistência do meio isso é um dos
aspectos da dinâmica de populações que
será estudado
eh numa numa próxima aula
bem com tudo isso nosso país que é muito
grande né Tem diversos tipos de biomas
né tipos conjuntos de ecossistemas então
o maior deles é a Amazônia o serrado
extremamente importante muito diverso
aqui na região do estado de São Paulo as
florestas atlânticas né ou o que tinha
anteriormente que já em grande parte foi
devastado né os campos eh sulinos nos
Pampas a catinga na região do semiárido
etc e também muitos ecossistemas
aquáticos né a faixa eh de mares do
Brasil é muito grande e também ainda
carece de estudos e Mas é uma fonte
importante de recursos para a vida no
nosso
país lembrando também novamente além da
faixa marítima os vários sistemas
hidrográficos né as bacias hidrográficas
o Brasil é o país que tem mais água doce
entre todos né e com uma fauna e uma
Flora muito diferenciada tudo isso vai
ser estudado eh próximamente aqui na
disciplina de
Ecologia bom então para finalizar
gostaria de definir um pouco com vocês
né O que é a Ecologia né primeiro que a
ecologia é uma ciência né Ela é uma
ciência Ela não é uma modinha uma nada
ela é uma ciência que através de estudos
detalhados procura investigar o ambiente
dos seres vivos como eles vivem e
principalmente isso né o estudo
científico da
distribuição né e da abundância dos
seres
vivos e das interações que determinam
essa distribuição Então essa é uma
definição bastante atual mas também é
válido dizer que é o estudo das relações
entre os seres vivos entre si e com o
seu meio ambiente e os processos que
resultam disso Ambas estão dizendo mais
ou menos a mesma coisa
né Então esse é o objetivo que nós
queremos que vocês aprendam e eh
finalmente lembrar a todos que é uma um
fato bastante já conhecido que a palavra
Ecologia né deriva de
oicos do grego e Logos que é estudo ou
conhecimento né ela foi cunhada no
século XIX ainda por
Heckel então
tem menos eh menos de 200 anos a
Ecologia né é recente mas já está muito
consolidada e tem uma base de dados já
bastante grande e que tem que ser levado
em consideração nas tomadas de decisões
nas atividades da sociedade
humana bem então os objetivos da
ecologia né da ciência é essa né gerar
conhecimentos que permita o teste de
hipóteses e que com isso nós possamos
fazer previsões né tomar decisões e
generalizar então voltando um pouco ao
que eu falei no início
né com esses conhecimentos biológicos é
que tem a base de procurar vida até fora
do
sistema solar né porque nós sabemos
Quais são as condições que sempre
existem aqui sempre são necessárias
paraa vida na Terra e essas condições
têm que ser encontradas em possíveis
mundos onde a vida possa ter surgido no
universo e aqui mesmo no nosso quintal
no nosso planeta né Nós conhecimento dos
ciclos dos nutrientes dos fluxos de
energia permitiriam né se os governos
quiserem os grandes tomadores de decisão
eh assim concordarem eh e decidir por
exemplo limitar a emissão de gás
carbônico né então vocês sabem do acordo
de Paris tal mas o presidente do país
mais desenvolvido do mundo recentemente
disse que o seu país não vai fazer isso
felizmente o Brasil é signatário do
acordo de Paris e Esperamos que este
problema e vários outros problemas
ecológicos sejam eh resolvidos com base
em conhecimentos científicos
então eu desejo a todos um bom início de
disciplina que tem um aprendizado
eh importante que se dediquem a estudos
científicos e ao ensino da ecologia Até
logo
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k Y
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