Especiação

Especiação é o processo evolutivo pelo qual as espécies se formam. Este processo pode ser gradual (anagênese) ou ocorrer pela divisão de uma espécie em duas por irradiação adaptativa (cladogênese). A especiação também pode ser induzida artificialmente, através de cruzamentos e experiências laboratoriais.

Existem quatro tipos de especiação:

Alopatria

Na especiação alopátrica, a população inicial divide-se em duas populações alopátricas por meio de isolamento geográfico provocado pelo ambiente. Essa populações diferenciam-se genotipicamente e fenotipicamente, devido aos diferentes fatores que ambientais que cada uma passará. Após um período, quando as espécies voltam a se relacionar, não são mais capazes de trocar genes.

Simpatria

Na especiação simpátrica, as populações divergem quando ainda ocupam a mesma área. Vários mecanismos genéticos como poliploidia e hibridização causam esse tipo de especiação.

Peripatria

Tipo especial de especiação alopátrica em que uma das populações isoladas é muito menor do que a outra. Neste caso, as populações pequenas sofrem do efeito de gargalo (impedimento de se reproduzir).

Parapatria

Na especiação parapátrica não há separação geográfica completa entre as duas populações isoladas, permitindo assim uma pequena troca de genes entre elas.

Irradiação Adaptativa

Irradiação Adaptativa é um processo de diferenciação progressiva que as espécies sofrem quando uma população é dividida, sendo as partes afastadas uma da outra. Uma vez isoladas, essas espécies sofrem mutações, mudando gradualmente suas características fenotípicas e genotípicas, se tornando espécies diferentes.

Adaptações são transformações induzidas pelo ambiente, e ocorrem ao acaso. As novas espécies que se formam tornam-se mais aptas ao meio.

Convergência Adaptativa

Convergência Adaptativa é um processo de diferenciação em que a espécie sofre mutações que a adaptam a um ambiente em que outras espécies passaram por adaptações semelhantes. É o caso de animais de um mesma hábitat, como o tubarão e o golfinho, ou como as diferentes zebras existentes na África.

Adaptações são transformações induzidas pelo ambiente, e ocorrem ao acaso. As novas espécies que se formam tornam-se mais aptas ao meio.

Relações Ecológicas

As relações podem ser harmônica (sem prejuízo) ou desarmônica (com prejuízo), intra-específica (entre mesma espécie) ou interespecífica (entre diferentes espécies). 

Relações Intra-específicas 

Estas relações ocorrem entre indivíduos da mesma espécie. Compreendem as colônias e as sociedades.

Os corais e as esponjas vivem sempre em colônias. Já nas sociedades, as formigas, os cupins e as abelhas vivem conjuntamente, e cada indivíduo excerce sua função.

Uma outra relação intra-específica, porém desarmônica, é o canibalismo.

Relações Interespecíficas 

Nessas as relações ocorrem em indivíduos de espécies diferentes. Compreendem essas relações a protocooperação, o mutualismo, o comensalismo e o inquilinismo.

Ciclo do Cálcio

Há um fluxo constante de minerais na natureza, como o cálcio, o fósforo, o enxofre, e o ferro. Alguns se reciclam isoladamente, outros associados a outros ciclos, como o enxofre no Ciclo do Nitrogênio. O Ciclo do Cálcio ocorre isoladamente.

O cálcio é encontrado na composição dos ossos nos animais vertebrados, na sustentação e na estrutura de esponjas e corais, nas conchas de moluscos, nos crustáceos e nos equinodermos.

Esses animais assimilam cálcio durante seu desenvolvimento, e após a morte, todas essas estruturas se decompõem retornando ao meio, dissolvidos na água ou em rochas, acabando se sedimentando.

Esse cálcio disponível é novamente aproveitado pelos animais, na composição dos ossos e das conchas, dando continuidade ao ciclo.

Ciclo do Oxigênio

O Ciclo do Oxigênio ocorre paralelamente ao Ciclo do Carbono, por estar associado a ele na forma de monóxido e dióxido de carbono (CO e CO2).

As plantas liberam o oxigênio por meio da quebra da molécula de água durante a fotossíntese, que lançados na forma de O2 na atmosfera, sendo aproveitada pelos animais.

No entando, todo o oxigênio existente na atmosfera é proveniente da atividade dos plânctons da camada oceânica há milhões de anos atrás.

Ciclo da Água

A água encontrada no estado líquido, está sujeita à evaporação. Em altas latitutes, a água se condensa, formando as nuvens, resultando em chuva, granizo ou neve. Essa precipitação forma os lençóis subterrâneos ou aquíferos, e nascentes. Os rios que se formam corre para os mares (com exceção do rio Tietê, que desagua no rio Paraná), lavando os solos, deixando a água com um teor salino, acumulando-se nos mares.

A água é largamente aproveitada pelos seres vivos. As plantas absorvem a água pelas raízes para realizar a fotossíntese, e lançam-a novamente através da respiração ou na decomposição de sua matéria. Os animais necessitam de água para hidratação dos seus tecidos, e eliminam pela transpiração, respiração e excreção, e também durante a sua decomposição. Ambos participam do Ciclo da Água durante toda a vida.

Ciclo do Nitrogênio

As plantas superiores não conseguem absorver o nitrogênio, assim, elas necessitam de bactérias nitrificantes para fixá-lo, caracterizando uma relação de mutualismo.

As plantas obtêm o nitrogênio em forma de nitratos. Os átomos de nitrogênio e oxigênio combinam-se na atmosfera com descargas elétricas, formando óxidos de nitrogênios (NO2 e NO3). Esses óxidos caem no solo onde reagem com outras substâncias, formando os nitratos.

As algas-azuis (cianobactérias ou cianofíceas) têm capacidade de assimilar o nitrogênio livre no ar atmosférico. Alguns fungos se associam às raízes das plantas superiores, formando as micorrizas, para fixar o nitrogênio.


Entretanto, as mais notáveis recicladores de nitrogênio são os decompositores e as bactérias nitrificantes. Os decompositores atuam na decomposiçãço de proteínas, lançando com produtos finais amônia, uréia, metano, ácido sulfídrico e álcoois. A bactérias nitrosas, como as Nitrossomas sp. e Nitrosococcus sp., oxidam a amônia em ácido nitroso, que reagem com substâncias do solo, originando nitritos. Esses nitritos são novamente oxidados, agora por bactérias nítricas do gênero Nitrobacter.

Ciclo do Carbono

Apesar de ser pequena a quantidade de carbono na atmosfera (0,04%), calcula-se que a quantidade lançada, não somente pelos seres vivos, mas principalmente pela queima de combustíveis, ultrapasse a capacidade que a natureza têm de armazená-la. Isso leva ao seu acúmulo, causando desequilíbrios, como o Aquecimento Global.

As plantas, principalmente as algas, são as responsáveis pela fixação do carbono atmosférico através da fotossíntese. O dióxido de carbono (CO2) combina-se com a água (H2O) formando carboidratos. Esse processo de reciclagem natural formam os compostos orgânicos, indispensáveis para a vida.

Além de seu papel estrutural,  os compostos orgânicos servem de alimentos para seres consumidores, que utilizam esta matéria e devolvem o carbono ao ambiente através da respiração celular.

Relações Desarmônicas ou Antagonismo

As relações desarmômicas implicam sempre em um ou mais prejudicados, acarretando até mesmo a extinção. 

Amensalismo, Antibiose ou Competição

A competição entre espécies por alimento disponível ou espaço provocam uma competição, que resulta em prejuízo para ambos. Também ocorre competição entre as plantas em busca de luz e água para fotossíntese. 

Parasitismo 

Esta relação caracteriza-se pela hospedagem de uma espécie em outra, beneficiando apenas o parasita. Assim ocorre entre protozoários que provocam doenças, como o Trypanossona cruzi, que hospeda-se dentro do instestino do barbeiro.

Predatismo 

O predatismo é uma das formas mais graves entre os seres vivos, levando à morte a vítima, que serve de alimento para o predador. Quando ocorre o ataque por questões territoriais não é caracterizada como predatismo, mas competição. 

Canibalismo 

Uma relação peculiar, pois caracteriza-se pela predação de um indivíduo da mesma espécie, ou seja, trata-se uma relação intra-específica. O canibalismo só ocorre quando existe a falta de alimento. 

Esclavagismo ou Sinfilia

É um tipo de relação onde um ser vivo se aproveita das atividades, do trabalho ou de alimento do outro, causando prejuízo para esse.

Relações Harmônicas ou Simbiose

Protocooperação

Na protocooperação a relação não é obrigatória, e ambos são beneficiados.

Exemplo:  bovinos e pássaros.

Os pássaros se alimentam de carrapatos e outros insetos que se instalam nos bovinos.

Mutualismo

No mutualismo também ambos são beneficiados, mas esta é obrigatória, tornando inviável a vida de ambos dissociados.

Exemplo: cupim e triconinfa.

O cupim ao se alimentar da madeira não consegue digerir a celulose, mas no seu estômago vivem protozoários como a triconinfa que fazem esse trabalho.

Comensalismo

No comensalismo apenas o comensal (aquele que se alimenta) é beneficiado, mas em contrapartida, não há prejudicados.

Exemplo: rêmora e tubarão.

A rêmora vive próxima à boca do tubarão, quando um tuubarão se alimenta sobra restos de alimentos, que a rêmora aproveita-os. 

Inquilinismo ou Epibiose

O inquilinismo é um tipo de relação onde só o inquilino se beneficia, e o hospedado não é prejudicado.

Exemplo: árvores e orquídeas.

As orquídeas encontram no topo das árvores condições ideias de luminosidade para a fotossíntese, que no solo, abaixo dessas árvores, não encontrariam.

Camuflagem e Mimetismo

Adaptações morfológicas proporcionam à espécie uma forma de sobrevivência contra seus predadores. Quando uma espécie se confunde com o seu meio, é chamado de camuflagem. Existem quatro formas de camuflagens:

Homocromia

Quando uma espécie apresenta a mesma cor do meio.

Exemplo: Gafanhoto-verde.

Homomorfia

Quando uma espécie apresenta a mesma forma do meio.

Exemplo: Bicho-pau.

Mimetismo

Quando uma espécie se assemelha à outra de seu meio.

Exemplo: Borboleta-coruja.

Mimecria

Quando uma espécie se assemelha à outra pelo sua cor, cheiro ou sabor repugnante. Alguns animais associam a cor forte com animais venenosos.

Exemplo: Borboleta-vermelha.

População, Comunidade e Sucessão Ecológica

Os seres de um ecossitema são chamados de biotas, e eles podem formar populações e comunidades.

A população é definida como um conjunto de organismos de uma mesma espécie que convivem num determinado local geográfico. A comunidade é entendida como seres de diferentes espécies convivendo da mesma forma que uma população. A fronteira entre comunidades diferentes é chamada de ecótono.

As populações normalmente tendem a crescer e atingir um nível de equilíbrio dentro de seu ecossistema. Esse equilíbrio é regulado por mecanismos homeostáticos intrínsecos (internos) ou extrínsecos (externos).

Reguladores ambientais

Reguladores ambientais são mecanismos que visam a manter um ecossitema estável. Os mecanismos intrínsecos compreendem as formas de competição intra-específica. Já os mecanismos extrínseco, também chamados de reguladores ambientais, compreendem as competições interespecíficas e as variações climáticas e inteperismo.

Dispersão das espécies

As espécies têm uma tendência de propagação para outros ambientes, como forma de conquistar outras áreas e continuação da espécie. Esse fenômeno é conhecido como dispersão das espécies, e pode ser passiva ou ativa.

A dispersão passiva ocorre quando a espécie é levada, ou seja, não participa propriamente. É o caso das plantas que, através das aves ou outros animais (zoofilia), têm suas sementes dispersas para outros lugares.

A dispersão ativa, mais comum entre os animais, pode ocorrer por migração ou nomadismo.

A migração ocorre quando uma espécie se sente ameaçada, assim, desloca-se para outra região buscando condições melhores para sua sobrevivência. Algumas espécies, como o salmão, migram para reproduzir.

O nomadismo é uma forma de sispersão em que as espécies não têm local fixo, sendo assim, migram constantemente, independente de condições ambientais, tornando apenas um hábito da espécie em questão.

Sucessão Ecológica

As comunidades não são permamentes, elas sempre estão sujeitas a alterações no decorrer do tempo, causando sua total extinção. Isso ocorre sempre que uma comunidade chega ao seu clímax.

Uma sucessão pode ser primária ou secundária. A sucessão primária ocorre quando tem início uma comunidade aonde antes era totalmente desabitado. A sucessão secundária ocorre quando uma comunidade que habitava o local extinguiu-se, dando oportunidade à outra que irá substituí-la.

Ecossistema

Ecossistema é um complexo de relações mútuas, com transferência de energia e matéria, entre o meio abiótico (não vivo) e o meio biótico (vivo) de uma determinada região.

Todo ecossistema compreende um relação entre os biotas, que se organizam em três categorias: produtores, consumidores e decompositores.

Produtores

Os produtores abrangem os seres autótrofos, na sua maioria clorofilados, que sintetizam seu próprio alimento. Por esta razão servem de alimentos para os outros níveis tróficos e ocupam exclusivamente o primeiro nível de uma cadeia alimentar.

Consumidores

Os consumidores são representados pelos seres heterótrofos, incapazes de produzir seu alimento, procurando obtê-la através dos seres autótrofos, ou de outros consumidores de nível trófico abaixo, sendo esta última caracterizada como predatismo. Os consumidores classificam-se ainda em primários, secundários e terciários.

Decompositores

Os decompositores são os microrganismos decompositores, como as bactérias e os fungos, que se alimentam da matéria orgânica, transformando-a em matéria inorgânica e devolvendo à natureza. Os decompositores sempre estarão no último nível trófico de qualquer ecossitema.

Cadeia e Teia Alimentar

Essas relações entre os biotas caractreriza uma cadeia alimentar, quando analisada em linha única (produtor - consumidor - decompositor) ou teia alimentar, quando analisada em diversas linhas associadas.

Hábitat e Nicho Ecológico

Hábitat é o local físico habitado pelos seres vivos de uma espécie. Organismos de espécies diferentes podem conviver num mesmo hábitat. Nicho ecológico é o local de função ocupado por esta espécie dentro de seu ecossistema.