Aula 02 - Parte 1

A vida e o ambiente físico

UFABC 2009 Adaptado e traduzido de : Ricklefs, R.E. 2003. A Economia da Natureza 5ª ed. Guanabara, Rio de Janeiro. E do site www.whfreeman/ricklefs [On line], 2009

Variação no Ambiente Físico

Introdução





Variação no ambiente físico e na composição biológica restringe e promove condições para a vida. A biosfera é constituída de três biociclos :  Água doce Ambiente aquático  Água salgada e e Ambiente Terrestre  Meio terrestre 2

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Introdução 

As estruturas, fisiologia e comportamento dos seres vivos buscam energia e recursos para sua sobrevivência  Dependem

:

da Energia da luz solar, e  de Nutrientes da água e do solo 

 Afetam

e alteram o meio físico  Tem seu limite determinado por leis físicas 3

Introdução à Ecologia

Biofera: Processos globais

Ecossistema: Fluxo de energia e ciclo de nutrientes Comunidade: Interação entre populações

População: Dinâmica populacional ; unidade da evolução

Organismo : Sobrevivência e reprodução; unidade da seleção natural

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Biosfera  

A chamada biosfera é a região na interface entre Atmosfera, Hidrosfera, Geosfera, em que a vida ocorre Estas complexas interações condicionam : • •



a Distribuição espacial das espécies e a Adaptação

Podem ser descritas em seus vários aspectos : • • • •

• • •

Climatologia Meteorologia Geologia, Geomorfologia Topografia Solo etc.

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Para entender a vida e o ambiente físico 

Considerar Escalas Temporal e Espacial Aspectos do meio físico essenciais para a vida

Aspectos dos organismos que possibilitam a adaptação

Fenômenos físicos e químicos que propiciam esta interação

Transformações nos organismos e ambiente resultantes

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Ambiente físico 

É uma denominação para um conjunto de estruturas e processos , sua forma e função, que descrevem a dinâmica da superfície terrestre, como: 

o clima e seus efeitos na superfície  a composição da superfície terrestre e sua dinâmica  interação entre o clima, a superfície terrestre, e organismos formando os solos  o intemperismo químico e físico e seu efeito na superfície  entre outros... 7

A água e suas propriedades

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A Água e suas propriedades 1/2  



As propriedades da água restringem e viabilizam oportunidades de vida. A energia das transformações biológicas dependem das propriedades químicas do carbono e do oxigênio A fotossíntese e a respiração apresentando um papel fundamental na transformação destes ambientes

Propriedades da água favoráveis à manutenção da vida    

Ser abundante na maior parte da superfície terrestre Ser bom solvente e meio para processos químicos Ter alta concentração de moléculas necessárias para reações químicas Ter fluidez que viabiliza a movimentação dos organismos 10

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Propriedades da água 

Propriedades térmicas sob temperaturas de 0 a100oC  Bom condutor de calor  Resistente a mudanças de estado  Densidade – Atinge máximo de densidade aos 4oC e se expande com esfriamento e:  Líquida

Impede congelamento de lagos e oceanos  Camadas de gelo e neve isolam superfícies 



Viscosidade 11

Água doce e Água Salgada Quanto a

Água doce

Água Salina

Solutos

É rica em Ca2+, HCO3-, e SO42-

É rica em Na+, Cl-, Mg2+, SO42-

N (Sódio) e P (Fósforo)

N é 0.40 mg/L e P é aproximadamente 0.01 mg/L (N>P)

N é menos que 0.01 mg/L, e P é aproximadamente 0.01-0.1 mg/L (P>N). 12

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Tolerância dos organismos ao calor e ao congelamento   

Muitos processos dependem da água em estado líquido (0-100oC) A temperatura superior típica para animais e plantas é 45oC (com exceções) Altas temperaturas:  Desestrutura

proteínas  Acelera processos químicos  Afeta propriedades dos lipídeos (inclusive membranas) 

O congelamento interrompe processos vitais e cristais de gelo podem danificar estruturas celulares

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pH concentração de íons de hidrogênio 



 

A concentração de íons hidrogênio afeta profundamente os sistemas ecológicos O pH da água varia de 6 a 9 normalmente A chuva ácida pode baixar o pH até 4 A acidez dissolve minerais 14

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O Carbono e o Oxigênio estão envolvidos nas transformações biológicas de energia     

Fotossíntese e respiração são complementares A disponibilidade de carbono inorgânico O dióxido de carbono se difunde lentamente através da água O oxigênio é escasso na água devido a baixa solubilidade; difusão limitada Transformações energéticas com oxidação e redução envolvem carbono 15

Fotossíntese e Respiração

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Radiação eletromagnética, origem de energia UFABC 2009

A radiação eletromagnética solar – principal fonte de energia

O ozônio e a radiação ultravioleta  A radiação infra-vermelha e o efeito estufa 

 Substâncias

como dióxido de carbono e metano aumentam a capacidade de absorção de radiação infra-vermelha da atmosfera, resultando em aquecimento da atmosfera

O comportamento espectral das plantas  Intensidade de radiação 

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Características da Radiação Solar

Interação da Radiação com a superfície

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Há diversas formas de transformação de propriedades térmicas 

Estado da temperatura de um organismo  = Metabolismo  – Evaporação  ± Radiação  ± Condução  ± Convecção

Saldo de calor, água, energia e sal dos organismos 22

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Os organismos utilizam muitos estímulos físicos para perceber o ambiente



Para funcionar em um ambiente complexo em transformação, os organismos precisam  Identificar mudanças

ambientais  Detectar e localizar objetos  Movimentar-se

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

Identificam  

  

A radiação eletromagnética O som Os odores Os campos elétricos O contato físico

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Fatores climáticos

UFABC 2009

Glossário 

Biosfera – Parte do globo terrestre em que é possível a existência de seres vivos. É constituída pela parte inferior da atmosfera e pela superior da litosfera e hidrosfera (Fonte: Romariz, 2008).

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Água doce – Água com concentração de sal menor que 0,5%, no sensu strictu (Fonte: Brown e Lomolino, 2006) Sobre o efeito estufa – é essencial para a vida (senão congelaríamos), mas o seu acréscimo (decorrente da queima de combustíveis fósseis) pode levar a um aquecimento indesejado de sérias conseqüências! 26

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