Book supimpa mod vi by Aparecida Araújo

Mecanismos de Ajustamento Ambiental e ColonizaĂ§ĂŁo

Presidente da República Federativa do Brasil Luis Inácio Lula da Silva

Ministério da Educação Fernando Haddas

Secretário de Educação à Distância Ronaldo Mota

Universidades Consorciadas UEG - Universidade Estadual de Goiás Reitor: Luiz Antonio Arantes Site: www.ueg.br

UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Reitor: Célia Maria da Silva Oliveira Site: www.ufmss.br

UEMS - Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul Reitor: Gilberto José de Arruda Site: www.uems.br

UFPA - Universidade Federal do PaPará Reitor: Carlos Edilson de Almeida Maneschy Site: www.ufpa.br

UESC - Universidade Estadual de Santa Cruz Reitor: Antônio Joaquim Bastos da Silva Site: www.uesc.br

UFT - Universidade Federal do Tocantins Reitor: Alan Kardec Martins Barbiero Site: www.uft.edu.br

UFAM - Universidade Federal do Amazonas Reitor: Márcia Perales Mendes Silva Site: www.ufam.edu.br

UnB - Universidade de Brasília Reitor: José Geraldo de Sousa Junior Site: www.unb.br

UFG - Universidade Federal de Goiás Reitor; Edward Madureira Brasil Site: www.ufg.br

UNIR - Fundação Universidade Federal de Rondônia Reitor: José Januário de Oliveira Amaral Site: www.unb.br

Mecanismos de Ajustamento Ambiental e Colonização Módulo VI

Consórcio Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Vedada a Criação de Obras Derivativas 2.5 Brasil Direitos reservados ao Consórcio Setentrional de educação a Distância Na internet: www.unirede.br/conset

Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) (GPT/BC/UFG) C761 Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização: módulo VI / organizador, Rossineide M. da Rocha - Palmas: Universidade Federal do Tocantins, 2010. 406.:il. Bibliografia. ISBN:

1. Ecologia 2. Educação Ambiental 3. Prática de ensino em Biologia 4. Educação à Distância. CDU: 573.316.776

1º edição: 2010

Setentrional Créditos Editoriais Consórcio Setentrional UEG José Leonardo Oliveira UEMS Wanda Faleiros UESC Ligia Vieira Lages dos Santos UFAM Maria Linda Flora de Novaes Benetton UFG Carlos Eduardo Anunciação UFMS Yvelise Maria Possiede UFPA Esther Iris Christine Freifraun von Ledebur

Comitê Editorial UFT UnB UnB UFT UFPA UNIR

Carolina Bernardo Lenise Aparecida Martins Garcia Wagner Fontes Jeane Alves de Almeida Rossineide M. da Rocha Elizabeth Antonia Leonel de M. Martines

Equipe de Produção

UFT Jeane Alves Almeida UnB Wagner Fontes UNIR Tiago Luiz Kunz

Autores

Equipe de Tecnologia Coordenador de Dóris Santos de Faria (UnB) Tecnologia Projeto Gráfico Igor Avelar (UFG) Juniezer Barros de Souza (UFT) Augusto Coelho (UFT)

UnB UESC UESC UNIR UFG UNIR UNIR UFG UFG UESC UNIR UEG UFG UEG UnB

Maria Fernanda Nince Ferreiraa Sofia Campiolo Eliana Cazetta Renita Betero Corrêa Frigeri Walter Dias Júnior Angelo Gilberto Manzatto Susamar Pansini Maria Nazare Stevaux Paulo De Marco Júnior Ronan Xavier Corrêa Elizabeth Antonia Leonel de M. Martines Adda Daniela Lima Figueiredo Gislene Lisboa de Oliveira Hélida Ferreira da Cunha Fernando Honorato Nascimento

Coordenadora de Módulo

Revisão Editoração Eletrônica Thayo Luiz Vianna da Silva (UFPA) Juniezer Barros de Souza (UFT) Paulo Falcão de Almeida e Silva Ilustração (UFPA) Sávio Almeida Fernandes (UFPA) Capa Thayo Luiz Vianna da Silva (UFPA) Equipe de Revisão Gestão de Unidade de Produção

Rossineide M. da Rocha

Coordenação do Design Educacional

Rossineide M. da Rocha

Designer Educacional

Cristiane Florinda Oliveira (UFPA) Waldiza Santos (UFPA)

UFPA Rossineide M. da Rocha

Diagramação

Juniezer B. de Souza (UFT) Carolina Bernardo (UFT)

Apresentação Este volume corresponde ao sexto módulo do curso de Licenciatura em Biologia Modalidade a Distância ofertado pelo Consórcio Setentrional de Biologia. No eixo biológico do módulo anterior foram revisados os processos reprodutivos dos organismos que culminam com a formação dos gametas, e finalmente na formação de novos indivíduos que irão constituir as populações. Então, a partir do conceito de população, será iniciado no módulo VI o estudo dos mecanismos de ajustamento ambiental e colonização. Os assuntos aqui presentes objetivam promover a compreensão das principais interações ecológicas entre organismos e destes com o meio, bem como sua repercussão nos diversos níveis de equilíbrio e desequilíbrio sócio-ambiental. Partindo desses propósitos serão estudados no Eixo Biológico temáticas como seleção de habitat, movimentos populacionais, biologia da dispersão, clima, grandes padrões fitofisionômicos globais, biogeografia, nicho ecológico e ecossistema. Todos esses temas enfatizam o estudo sobre a distribuição e interrelações das populações que vivem no planeta. Os Eixos BSC e Pedagógico acompanham a ênfase no debate ecológico promovendo reflexões sobre a Educação Ambiental como tema transversal em espaços formais e não formais de ensino. No Eixo Pedagógico, o Estágio Supervisionado e a Prática de Ensino mantém as discussões sobre os elementos formativos adequados à formação de professores de ciências e biologia mais preparados para enfrentar os desafios do momento presente. Outro debate importante está situado no estudo sobre o currículo escolar como materialização da cultura, da ideologia, das relações de poder e de controle sócio-ambiental. No eixo BSC serão tratados temas como Ética e Biossegurança que consideramos indispensáveis na formação do profissional das Ciências Biológicas. Desejamos aos leitores que aproveitem os conhecimentos e debates deste módulo, tendo bons estudos que possibilitem o desenvolvimento de uma leitura crítica e reflexiva do mundo em que vivemos. Sucesso a todos.

Professora Rossineide Martins da Rocha

Coordenadora de Pródução de Módulo VI

Sumário P

Eixo Pedagógico

Unidade 1 - O currículo escolar

Autora: Elizabeth Antônia Leonel de Moraes Martines

I. Introdução 20

II. O currículo como materialização da cultura e da ideologia 21 III. O currículo como materialização das relações de poder e do controle social IV. Os Parâmetros Curriculares Nacionais V. O currículo de sua escola VI. Conclusão 31

VII. Referências 32

Unidade 2 - Educação Ambiental como tema transversal na sala de aula Autora: Profª M. Sc. Adda Daniela Lima Figueiredo I. Introdução 38

II. O meio ambiente e a educação ambiental 40 III. A transversalidade em questão 43

IV. A escola e a educação ambiental: vários olhares 45 V. Interpretação, Percepção e Fotografia: possibilidades para a educação ambiental na sala de aula 47

VI. Leia mais 51

VII. Referências 53

Unidade 3 - Unidade Prática de Ensino: o currículo de sua escola Autora: Elizabeth Antônia Leonel de Moraes Martines I. Introdução 56

II. Investigando o currículo de sua escola 57 III. Conclusão 61

IV. Referências 62

Unidade 4 - O ESTÁGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO: perspectivas e diretrizes na formação do biólogo docente Autora: Gislene Lisboa de Oliveira I. Introdução 66

II. O Ensino de Ciências e a formação do professor 66

III. A importância do estágio supervisionado na formação do biólogo docente 68

IV. O estágio supervisionado e a relação entre alunos e professor (aprendizagem do processo) 69 V. O estágio supervisionado no curso de educação a distância – EAD 70

VI. Responsabilidades para acompanhamento e execução do estágio curricular supervisionado 71 VII. Competências e habilidades do estágio curricular supervisionado a serem adquiridas 73 VIII. Cumprimento das horas atividades no estágio curricular supervisionado 74 IX. O estágio supervisionado e o projeto de intervenção 76 X. Objetivos do ensino de Biologia 77 XI. Sugestões de sites educativos 79 XII. Referências 80

BSC Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento Unidade 1 - Ética e legislação profissional.Deontologia Autora: Hélida Ferreira da Cunha I. Introdução 84

II. Profissão Biólogo 85 III. Bioética 95

IV. Referências 100

V. Sites consultados 101

Unidade 2 - Biossegurança – Legislação – Transgênicos Autora: Prof. M.Sc. Fernando Honorato I. Introdução 104

II. Dados históricos do Brasil relacionados a riscos biológicos 106 III. A Biossegurança nos laboratórios de saúde pública 108 IV. A origem da lei de Biossegurança brasileira 111

V. O papel da CTNBIO no processo de avaliação de risco de OGMs 113 VI. Capacitação de recursos humanos em Biossegurança no Brasil 114

VII. Percepção pública da Biotecnologia e perspectivas da Biossegurança no cenário brasileiro VIII. A Lei da Biossegurança brasileira – Lei Federal N. 11.105 DE 24.03.2005 118 IX. Referências 119

116

Unidade 3 - Educação ambiental: Legislação, agenda 21 (global, nacional, local) e conservação de recursos hídricos. Autora: Adda Daniela Lima Figueiredo I. Introdução 124

II. Historicidade da educação ambiental 125

III. Agenda 21 (Global, Nacional e Local) 128 IV. Legislação ambiental 130

V. Conservação de recursos hídricos VI. Referências 141

137

Eixo Biológico

Texto Base Autora: Maria Fernanda Nince Ferreira I. Introdução 144

II. Seleção de Habitat e sistemas de locomoção 144

III. Movimentos Populacionais – Migração e Dispersão 146 IV. Clima 149

V. Grandes padrões fitoficionômicos globais 150 VI. Biogeografia 160

VII. Nicho Ecológico e competição 162

VIII. O conceito de comunidade e ecossistemas 163 IX. Colonização por espécies invasoras 164

X. Histórico da domesticação de plantas e animais 165 XI. Referências 167

Unidade 1 - Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat. Autora: Sofia Campiolo I. Introdução 172 II. Habitat 172

III. Seleção de habitat e escala espacial 174

IV. Abordagens do estudo de seleção de habitat 176 V. Mecanismos comportamentais 177

VI. Evolução das preferências por habitat 178 VII. Uma teoria para a seleção de habitat 179 VIII. Referências 182

Unidade 2 - Movimentos populacionais: dispersão e migração Autora: Eliana Cazetta I. Introdução 186 II. Dispersão 186

III. Migração 192

IV. Migração no tempo 196 V. Referências 199

Unidade 3 - Biologia da dispersão (plantas e fungos) Autora: Renita Betero Correa Frigeri I. Introdução 202

II. Conceito de dispersão 202 III. Causas da dispersão 203

IV. Características da dispersão 205 V. Síndrome de dispersão 206 VI. Dispersão dos fungos 211 VII. Referências 214

Unidade 4 - Padrões globais de clima Autores: Walter Dias Junior e Moemy Gomes de Moraes I. Introdução 218

II. Distribuição da radiação solar 219 III. Inclinação do eixo da Terra 223

IV. Movimentos de massa de ar e água 225

V. Movimento do zênite solar e os ciclos sazonais 234 VI. Topografia 237

VII. Posição dos continentes 240 VIII. Referências 248

Unidade 5 - Grandes padrões fitofisionômicos globais Autores: Angelo Gilberto Manzatto e Suzamar Pansini I. Introdução 252

II. Conceito de Bioma 252

III. Classificação de Whittaker 255 IV. Biomas Globais 257

V. Diagramas Climáticos 262 VI. Biomas Brasileiros 264 VII. Referências 271

Unidade 6 - Biogeografia Autora: Anamaria Achtschin Ferreira I. Introdução 274

II. Distribuição dos seres vivos nas regiões biogeográficas 275 III. Biogeografia de Ilhas 277

IV. Planejamento de reservas ecológicas ou unidades de conservação 287 V. Referências

289

Unidade 7 - Nicho ecológico e competição

Autores: Lara Gomes Côrtes Eduardo Pacífico Flávia Pereira Lima Paulo De Marco Júnior

I. Introdução 294

II. Nicho ecológico: do indivíduo à comunidade 295 III. Limites de tolerância 300

IV. O uso do conceito de nicho: comunidade de lagartos estudadas por Pianka 304

V. O conceito de nicho ecológico e algumas aplicações na ecologia da conservação 305 VI. Interações biológicas 308 VII. Referências 317

Unidade 8 - O conceito de comunidades e ecossistemas

I. Apresentação

Autores: Lara Gomes Côrtes Eduardo Pacífico Flávia Pereira Lima Paulo De Marco Júnior

322

II. O que é comunidade? 323

III. O que estuda a ecologia de comunidades? 325 IV. Como os estudos são realizados? 326

V. O que pode determinar quais espécies irão formar uma comunidade? 329 VI. Como as comunidades se organizam no espaço? 331

VII. O “agrupamento” de espécies para facilitar os estudos 334 VIII. Elos móveis 336

IX. A hipótese do distúrbio intermediário 337

X. Mudanças climáticas, alterações nos regimes de distúrbio e consequências para as comunidades 338 XI. Fluxo de energia e cadeias tróficas nos ecossistemas 340 XII. Referências 343

Unidade 9 - Domesticação de plantas e animais Autores: Angelo Gilberto Manzatto e Suzamar Pansini I. Introdução

350

II. Espécies nativas e exóticas 351

III. Situação do Brasil em relação às invações biológicas 353 IV. Estratégias adaptativas das espécies exóticas 355

V. Relação entre invasões biológicas e ecologia de comunidades 357 VI. Estratégias para controle de invasão 361 VII. Referências 362

Unidade 10 - Invasões biológicas

Autores: Ronan Xavier Corrêa Paulo dos Santos Terra Antonio Carlos de Oliveira

I. Introdução

366

II. Histórico da domesticação de plantas e animais 367

III. Principais processos de domesticação em plantas e características de plantas domesticadas 372

IV. Principais processos de domesticação de animais e características dos animais domesticados 378 V. Extinção de espécies ou variedades domesticadas 384

VI. Principais processos recentes de domesticação e alteração de organismos 385

VII. Consequências da previsibilidade de recursos e crescimento populacional 388 VIII. Referências 390

EIXO PEDAGÓGICO

Unidade 1

O currículo escolar Autora: Elizabeth Antônia Leonel de Moraes Martines

I. Introdução II. O currículo como materialização da cultura e da ideologia III. O currículo como materialização das relações de poder e do controle social IV. Os Parâmetros Curriculares Nacionais V. O currículo de sua escola VI. Conclusão VII. Referências

# M6U1

I. Introdução Caro(a) aluno(a), Nesta unidade você estará ressignificando os conhecimentos estudados em outras unidades sobre o conceito de Currículo: as concepções de currículo tradicional, currículo por objetivos, currículo renovado e uma concepção emergente chamada currículo como processo. Cada um destes conceitos está relacionado com a concepção de ciência que predomina em determinados momentos históricos e seus paradigmas, nos quais, além de influências científicas, sofreram influências sociais, econômicas, políticas, em contextos culturais específicos. Agora, vamos continuar nosso olhar sobre o conceito de currículo a partir dos diferentes ângulos citados para aprofundar seu significado. Também vamos conferir o que os referenciais para elaboração de currículos de Ciências Naturais e Biologia no Brasil recomendam. Além disso, queremos desafiá-lo(a), com base na Unidade de Prática de Ensino desse Módulo, a fazer uma pesquisa-ação sobre o currículo de uma escola e a refletir sobre o que a equipe pedagógica tem feito ou pode fazer para torná-lo mais adequado à realidade em que a escola está inserida. Desta forma, ao final desta unidade você deverá ser capaz de:

vo.

• Definir currículo. • Compreender as diferentes concepções de currículo. • Discutir a importância do currículo. • Identificar relações de poder do currículo na prática do processo educati-

•Analisar questões que precisam ser discutidas no currículo de modo a transformar situações opressoras e excludentes. Então, para começarmos a aquecer nosso estudo, faça a seguir a Atividade Complementar 1. Bom trabalho!

Atividade Complementar Com base na Unidade 5 do Eixo Pedagógico - Módulo 4 e em outras fontes que você preferir, construa um texto de uma página a respeito do que você entende por currículo tradicional, currículo inovador (ou currículo renovado) e currículo como processo. Discuta também esses conceitos na ferramenta fórum com seus colegas e tutores.

Você revisou as definições de currículo? Conseguiu perceber quais questões – comuns e específicas – as diferentes teorias sobre currículo abordam? Ótimo! Então, vamos ampliar essa discussão.

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

P BSC B

Eixo Pedagógico

II. O currículo como materialização da cultura e da ideologia

A partir da atividade anterior acreditamos que você refletiu sobre diferentes concepções de currículo. Agora, com base em seus conhecimentos, tente definir o que é currículo. Segundo os especialistas, o termo currículo relacionado à escolarização surgiu no início do século XVI e significa, etimologicamente: “[...] um curso a ser seguido, ou, mais especificamente, [...] o conteúdo apresentado para estudo [...]” (GOODSON, 1995, p. 31). Entretanto, se consultarmos diferentes textos sobre este tema, vamos encontrar inúmeras definições, cada qual apontando um aspecto diferente deste complexo conceito. Neste primeiro momento, discutiremos a definição de currículo que o concebe como materialização da cultura de determinada sociedade. Seres humanos vão à escola com vários objetivos. Mas a existência da escola cumpre um objetivo antropológico muito importante: garantir a continuidade da espécie, socializando para as novas gerações as aquisições e invenções resultantes do desenvolvimento cultural da humanidade. (LIMA, 2008, p. 17).

Cada sociedade, ao criar sistemas de educação para suas crianças e jovens, costuma destacar aspectos da cultura que quer transmitir para as novas gerações, e essa seleção de conteúdos a serem ensinados e aprendidos corresponde ao currículo escolar adotado. Assim, o currículo escolar representa uma materialização da cultura daquela sociedade, enquanto conhecimento considerado importante de ser transmitido de geração a geração. A instituição escolar, como vimos, foi constituída na história da humanidade como espaço de socialização do conhecimento formal historicamente construído. O processo de educação formal possibilita novas formas de pensamento e de comportamento: por meio das artes e das ciências o ser humano transforma sua vida e de seus descendentes. A escola é um espaço de ampliação da experiência humana, devendo, para tanto, não se limitar às experiências cotidianas da criança e trazendo, necessariamente, conhecimentos novos, metodologias e as áreas de conhecimento contemporâneas. O currículo se torna, assim, um instrumento de formação humana. (LIMA, 2008, p. 19).

No que chamamos de currículo tradicional esses elementos da cultura que foram selecionados são organizados em um plano sequenciado ao longo da escolarização, graduado em nível de profundidade crescente, sendo que cada etapa tem que ser rigorosamente cumprida antes de se passar para a seguinte. Esses planos passaram a ser elaborados para turmas diferentes, reunidas em salas de aula que comportavam mais crianças e adolescentes que os grupos atendidos por preceptores particulares e tornaram a pedagogia mais grupal e menos individualizada; assim os alunos podiam ser mais adequadamente supervisionados e controlados. Outra característica do “currículo tradicional” é considerar o conhecimento selecionado para o currículo como indiscutível, pronto e acabado, e o material de ensino quase sempre é o mesmo em qualquer país ou parte do país, devendo ser repassado e memorizado para ser avaliado (em arguições orais, de preferência). Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U1 O currículo escolar A ação docente nesse tipo de currículo restringe-se a preparar certo conteúdo para apresentá-lo a uma classe ou dirigir o seu estudo, tomar conta de uma turma de alunos, controlando seu comportamento naquele tempo que estiver em classe, propor exercícios para serem trabalhados num processo de repetição e exercitação do preestabelecido e, por fim, avaliar a aprendizagem do conteúdo condicionado a um currículo fixo, determinado e organizado por justaposição de disciplinas. Cabe ao professor transmitir esse conteúdo indiscutível por exposição (aula expositiva, quase palestra) e, em seguida, aplicar exercícios a serem resolvidos pelos alunos com o objetivo de prepará-los para a avaliação. O resultado desse modelo geralmente é um aluno passivo e obediente (MARTINES, 2005), ou então turmas muito indisciplinadas, como temos visto durante nossas visitas a várias escolas da rede pública. Um dos motivos que podemos supor para explicar essa indisciplina é o fato de os professores não conseguirem canalizar a grande energia das crianças e jovens diante de aulas monótonas, repetitivas, chatas, não mobilizando sua atenção e interesse. Nesse modelo de currículo, o conhecimento está sequenciado de forma linear e graduado em um nível de profundidade considerado adequado para a idade das crianças ou jovens em cada etapa do processo de escolarização. Além disso, os aspectos da cultura presentes nos currículos podem se diferenciar de acordo com o grupo de alunos a que se destinam (alunos de zona rural, urbana, classe trabalhadora ou classe média) e acentuar as diferenças sociais existentes na sociedade. Em meados (décadas de 1920 a 1940) e final do século XX (a partir de 1970), os educadores começaram a perceber que a seleção dos elementos da cultura para o currículo tradicionalmente imposto aos sistemas escolares é feita por um grupo dominante. Consequentemente, estão impregnados de práticas e valores considerados importantes para esse grupo, favorecendo os seus membros em detrimento de outros grupos com menor poder de representação. Sobretudo a década de 1960 foi um período de grandes agitações e transformações. Nessa época surgiu um movimento de renovação curricular em vários locais, no qual se questionava sobre os fins da educação: por que estamos ensinando estes conteúdos dessa forma? A quem interessa que a educação seja feita assim? Esses questionamentos levaram os pesquisadores e educadores a buscar referenciais teóricos que permitissem olhar o currículo escolar com outros olhos. Pensadores da educação franceses como Althusser, Bourdieu e Passeron se utilizaram de concepções teóricas abstratas extraídas do marxismo, como ideologia, capitalismo, controle, dominação de classe. Denunciaram a escola como uma das agências de reprodução social, colocando em evidência o comprometimento da educação com os interesses dominantes e responsabilizando o currículo desenvolvido nas escolas pelas desigualdades e injustiças sociais. Um desses referenciais forneceu o termo ideologia, que era inicialmente empregado como sinônimo de ideias falsas usadas pelas classes dominantes para inculcar valores e atitudes que facilitam a dominação das outras classes (APPLE, 1982). Mais tarde esse conceito foi revisto e ampliado, que incorporou o conceito de hegemonia às suas análises críticas. (APPLE, 1982; MOREIRA; SILVA, 1999). Com base no que você estudou até aqui, reflita novamente sobre a definição de currículo realizando a Atividade Complementar 2.

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Leia o livro: PATTO, M. H. S. A produção do fracasso escolar. São Paulo: T.A. Queiroz, 1996

P BSC B

Eixo Pedagógico

Atividade Complementar

Faça uma busca na Internet ou em livros sobre currículo e apresente três definições diferentes para o verbete currículo. Leia também o texto “Currículo: Conhecimento e cultura”, do Documento “Indagações curriculares”, do MEC (disponível no portal do MEC www.mec.gov.br ). Compare cada uma delas com o texto em estudo e discuta com seus colegas e tutores na ferramenta fórum. Com a Atividade Complementar 2, você utilizou conceitos relacionados ao currículo tradicional, da ideologia referente a classes dominantes e hegemonia? Ou utilizou outros conceitos relativos a um currículo emancipador? Independentemente da concepção que você priorizou, o importante é que está aprofundando a discussão sobre currículo. No próximo tópico vamos discutir um pouco mais sobre a evolução das teorias de currículo e o reflexo na prática educacional.

III. O currículo como materialização das relações de poder e do controle social

Para conhecer melhor esse tema faça uma revisão sobre “currículo por objetivo” no Módulo 4, Unidade 5 ou em outras fontes de informações.

Acreditamos que você compreendeu a definição de currículo como materialização da cultura e da ideologia. Neste momento é importante ampliar a percepção do currículo com as relações de poder e controle social. Nos EUA se destacam os nomes de Michel Apple (1982; 1994a; 1994b; 1995; 2003) e Henry Giroux (1981a; 1981b) como representantes dos que utilizam categorias abstratas do materialismo dialético (marxismo e neo-marxismo) para denunciar o que os sistemas escolares fazem com seus currículos na reprodução e manutenção de injustiças e desigualdades sociais. Em sociedades nas quais predomina a organização por classes com grande desigualdade entre umas e outras, geralmente é a elite econômica ou classe dominante quem faz a seleção dos aspectos da cultura que quer ver prevalecendo. Michael Apple (1982; 1994a; 1994b; 1995; 2003) utilizou os conceitos de ideologia e de hegemonia para tecer suas críticas ao currículo praticado nos EUA e copiado por muitos países, inclusive pelo Brasil. A predominância de um grupo ou país sobre outros grupos caracteriza a hegemonia e essa geralmente é uma dominação econômica. Mas, para se manter esta dominação, ela se transforma em dominação cultural por um esforço de convencimento, atingindo sua máxima eficácia quando se transforma em senso comum e se naturaliza. O currículo escolar, que segundo a tradição acadêmica e tecnicista é visto como natural, e que só precisa ser seguido à risca (ou mais ou menos...), começa a ser questionado. Perguntas importantes passam a ser formuladas: “o que o currículo faz?” ou ainda ”o que o currículo quer?” (CORAZZA, 2001). Enquanto o currículo acadêmico e o currículo por objetivos se restringem ao como fazer o currículo, as teorias críticas questionam os pressupostos dos presentes arranjos sociais e educacionais, desconfiando do status quo: “Como nossos currículos contribuem para que as desigualdades sociais sejam mantidas? O apaConsórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U1 O currículo escolar rentemente ingênuo CURRÍCULO ESCOLAR começa a ser responsabilizado pelas desigualdades e injustiças sociais.“ (SILVA, 2000, p. 27). As abordagens do currículo que surgiram após estes trabalhos insistem que se torna necessário desnaturalizar conceitos e relações sociais historicamente construídas e naturalizadas por diversos interesses, uma vez que: Todas as relações sociais são influenciadas por relações de poder que devem ser entendidas mediante a análise das interpretações que os sujeitos fazem de suas próprias situações. (BOGDAN; BIKLEN, 1994, p. 61).

Uma das críticas de Apple e Giroux aos currículos diz respeito à área de ciências e matemática, já que estas disciplinas costumam reproduzir mais fielmente a ideologia da sociedade capitalista, pois o “conhecimento técnico” é relevante para a economia e para a produção. Estas disciplinas costumam ter mais prestígio nos currículos do Ocidente do que o conhecimento artístico ou cultural e, assim, se ligam ao processo de reprodução cultural e social. (SILVA, 2000). A produção deste conhecimento se dá nos níveis mais elevados da educação, na universidade. Como o processo de seleção para ingresso no ensino superior pressiona o conteúdo do ensino fundamental e médio, esse currículo dá maior ênfase ao “conhecimento técnico”, que acaba tendo mais prestígio. (SILVA, 2000). Assim, as diversas formas de conhecimento produzidas pela humanidade passam a ser valorizadas nas abordagens alternativas de currículo propostas pelos educadores preocupados com a reconstrução social, econômica e política. Nestas propostas não há uma separação estrita entre Ciências Naturais, de um lado, e Ciências Sociais e Artes, de outro. Também não há uma separação rígida entre o conhecimento tradicionalmente considerado como escolar e o conhecimento quotidiano das pessoas envolvidas no currículo. (SILVA, 2000). Em obras mais recentes, Apple estendeu sua análise política às relações de gênero e raça, destacando também o papel das contradições e resistências no processo de reprodução cultural e social, o que faz com que este processo não seja tranquilo. Entende que o conflito é característico de um campo cultural como o campo do currículo. Toda a produção crítica em torno do currículo revelou o chamado currículo oculto: que envolve aprendizagens de atitudes e valores transmitidos de forma subliminar, isto é, tudo aquilo que fazemos em nossa prática pedagógica e a forma como a escola se organiza, planeja e executa suas atividades, a forma como se realizam as relações sociais e as rotinas na escola transmitem valores e atitudes, constituem identidades, comportamentos, percepções de si mesmo. Fazem parte do currículo oculto, assim, rituais e práticas, relações hierárquicas, regras e procedimentos, modos de organizar o espaço e o tempo na escola, modos de distribuir os alunos em grupamentos e turmas, mensagens implícitas nas falas dos(as) professores(as) e nos livros didáticos. São exemplos de currículo oculto: a forma como a escola incentiva a criança a chamar a professora (tia, Fulana, Professora etc.); a maneira como arrumamos as carteiras na sala de aula (em círculo ou alinhadas); as visões de família que ainda se encontram em certos livros didáticos (restritas ou não à família tradicional de classe média). (MOREIRA; CANDAU, 2008, p. 18-19).

Vamos exercitar? Faça a Atividade Complementar 3.

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

P BSC B

Eixo Pedagógico

Atividade Complementar

Você já encontrou algum livro no qual as figuras ilustrativas trazem implícitas ideias de discriminação de mulheres, negros, índios, favelados? Faça um exercício mais rigoroso agora e olhe para as figuras de um livro didático usado em uma escola de sua comunidade e observe: como as mulheres estão representadas? Que função elas desempenham nestas figuras? Apenas como mães e donas de casa ou aparecem como trabalhadoras? E os grupos étnicos, como são representados? E as famílias apresentadas são tipicamente de classe média? Populações rurais são vistas como atrasadas, ignorantes, doentes (como no caso do famoso Jeca Tatu de Monteiro Lobato)? Populações de periferia ou favelas são vistas como marginais? Escreva um texto sobre suas reflexões e descobertas e compartilhe com sua comunidade de aprendizagem em um fórum.

Após ter realizado a Atividade Complementar 3, você conseguiu perceber como o currículo vem se desenvolvendo de modo alienador? Talvez você esteja se questionando como criar uma nova cultura curricular que transforme a prática educacional e a realidade social... Então, vamos continuar essa reflexão prosseguindo nos estudos! A partir das críticas que há mais de três décadas são dirigidas ao currículo tradicional e técnico, muitas propostas de currículos alternativos, que visam à transformação da sociedade e não mais à manutenção de seu presente arranjo social, passaram a ser planejadas, inclusive por alguns sistemas escolares, e muitas bandeiras levantadas por educadores engajados nestes trabalhos vêm sendo incorporadas por programas de governo. Temos defendido a teoria pós-colonialista para a análise dos currículos de nossas escolas (MARTINES, 2005). Essa corrente tem como objetivo analisar o complexo das relações de poder entre as diferentes nações que compõem a herança econômica, política e cultural da conquista colonial europeia tal como se configura no presente momento (SILVA, 2000). Uma posição pós-colonialista sobre o currículo implica analisar aquilo que está presente na vida escolar de forma explícita ou implícita, ou ainda que está ausente, mesmo que isto seja um conhecimento vital para as crianças e jovens sob nossos cuidados, como os temas de orientação sexual. Para a teoria pós-colonial, o Ocidente construiu ao longo da sua história de expansão colonialista uma representação do “outro” (árabe, africano, indígena, indiano, entre outros) como irracional, inferior e como possuidor de uma sexualidade selvagem e irrefreada. Considerando que é fundamentalmente por meio da representação social que construímos a identidade do outro e, ao mesmo tempo, a nossa própria identidade (SILVA, 2000), a afirmação cultural do colonizador sobre a cultura dos povos colonizados ocorreu concomitantemente ao processo de dominação pela exterminação e subjugação física, ao lado de uma importante dimensão pedagógica e cultural, na qual o conhecimento se ligava ao complexo das relações coloniais de poder. Os primeiros trabalhos pós-colonialistas, como o de Paulo Freire, se assen-

Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U1 O currículo escolar tavam na concepção de sujeito moderno, porém trabalhos mais recentes discutem a formação de identidades adotando uma concepção construtivista ou construcionista para esse conceito. (BHABHA, 2001; CANCLINI, 1997; HALL, 2003). Esses autores desenvolvem conceitos como hibridismo, tradução, mestiçagem que permitem conceber as culturas dos espaços coloniais ou pós-coloniais como resultado de uma complexa relação de poder em que tanto a cultura dominante como a cultura dominada se transformam, constituindo identidades enquanto lugares que se assumem, relacionando posição e contexto e não como essência ou substância. Estes conceitos permitem a análise tanto de processos de dominação cultural como de resistência, bem como de sua interação. (SILVA, 2000). O conceito de hibridismo vem sendo utilizado atualmente nas pesquisas sobre currículo, e alguns autores defendem que a própria noção de currículo pode ser considerada um híbrido, já que é resultado de uma alquimia que seleciona a cultura e a traduz a um ambiente e a uma audiência particulares (DUSSEL, 2002). Dussel analisou os documentos da reforma educacional argentina da década de 1990 como resultado da hibridação de discursos tradicionais argentinos com outros de influência espanhola, portuguesa, chilena etc. Assim como Dussel (2002), Corazza (2001) considera os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCNs, produzidos no Brasil no mesmo período, como híbridos entre os currículos oficiais e os chamados currículos alternativos, construídos por educadores progressistas explicitamente em oposição aos currículos oficiais, considerados hegemônicos e representando interesses das classes dominantes. Neste momento, dê uma pausa e aproveite para testar os conhecimentos adquiridos. Faça a Atividade Complementar 4.

Atividade Complementar Faça a leitura do texto de Antônio Flávio Moreira e Vera Candau “Currículo: Conhecimento e cultura”, do Documento “Indagações curriculares”, do MEC (Acesse o texto no sítio http://portal.mec.gov.br/). Identifique no texto os conceitos de relevância e qualidade da educação, conhecimento escolar e cultura. Leia também a reportagem “Será que elas são...” na revista Nova Escola de maio de 2009. Discuta em um fórum específico, com seus colegas e tutores, como podemos construir em nossas escolas currículos que permitam aos nossos alunos irem além das experiências cotidianas de suas culturas, com relevância e qualidade, respeitando o princípio do multiculturalismo. Esse é um grande desafio para todos os educadores brasileiros comprometidos com a transformação de nossa sociedade, rumo à consolidação da democracia. As “Indagações Curriculares” trazem um texto que busca provocar nas escolas um debate entre os professores sobre estas preocupações com conhecimento e cultura que estão presentes nos círculos acadêmicos há alguns anos.

Conseguiu realizar a atividade? Caso seja necessário, entre em contato com o seu professor tutor. A seguir estudaremos os PCNs.

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IV. Os Parâmetros Curriculares Nacionais Como estudamos anteriormente, o conceito de currículo vem mudando à medida que se ampliam os referenciais teóricos utilizados no campo do currículo. Agora vamos aprender um pouco sobre os últimos referenciais curriculares editados pelo MEC, órgão norteador da política educacional no país, e que são conhecidos como Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs. Os Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs - fazem parte do compromisso assumido pelo governo brasileiro em Jomtiem, na Tailândia, em 1990, durante a Conferência Mundial de Educação para Todos convocada pela UNESCO, UNICEF, PNUD e Banco Mundial. Junto com os outros oito países em desenvolvimento de maior contingente populacional do mundo, foi assinada a Declaração de Nova Delhi, na qual estes países assumiram o compromisso de lutar pela satisfação das necessidades básicas de aprendizagem para todos, tornando universal a educação fundamental. (OLIVEIRA; SOUSA, 1996). Como proposta preliminar de regulamentação do Art. 210 da Constituição Federal, promulgada em 1988, que dispõe sobre a fixação de conteúdos mínimos para o ensino fundamental, de maneira a assegurar a formação básica comum e o respeito aos valores culturais e artísticos, nacionais e regionais, em novembro de 1995, o MEC divulgou versão preliminar dos PCNs. Essa versão preliminar foi discutida em âmbito nacional sob a coordenação das secretarias estaduais de educação, envolvendo professores, técnicos, especialistas e foi tema de análise e debate em diversos encontros nacionais como a XVIII e a XIX Reunião Anual da ANPEd – Associação Nacional de Pós-Graduação em Educação; I CONED – Congresso Nacional de Educação (GALLO, 1995; GERALDI, 1998; MOREIRA, 1997; OLIVEIRA; SOUSA, 1996). Isto gerou um amplo debate, com severas críticas ao estabelecimento de currículos nacionais por vinculação aos interesses econômicos de grandes organismos internacionais que, “[...] orientados pela lógica neoliberal, propõem ajustes estruturais, com o objetivo de facilitar o domínio do mercado internacional nas economias latino-americanas.” (OLIVEIRA; SOUSA, 1996, p. 150). Muitos autores se posicionaram contra a elaboração dos PCNs, entendidos como “currículos mínimos” vinculados a sistemas de avaliação nacional. (GERALDI, 1998; MOREIRA; SILVA, 1999). Em 1998 foram distribuídos para todos os professores em exercício, para várias instituições e todas as unidades escolares, os exemplares da versão final referentes aos dois primeiros ciclos (1º a 5º anos) e no final de 98 os referentes aos dois últimos ciclos do ensino fundamental (6º a 9º anos). Os conteúdos dos primeiros estão organizados em eixos temáticos, cuja escolha foi orientada pela análise dos currículos estaduais atualizados, realizada pela Fundação Carlos Chagas, e na preparação dos parâmetros para os terceiro e quarto ciclos somou-se o aprofundamento das discussões da área e de temas transversais por especialistas e professores. (BRASIL, 1998). Estes PCNs estão estruturados em dez volumes que correspondem: um à Introdução, oito às áreas de Língua Portuguesa, Língua Estrangeira, Matemática, Ciências Naturais, História, Geografia, Arte e Educação Física e um aos Temas Transversais (este contemplando Ética, Saúde, Meio Ambiente, Orientação Sexual, Pluralidade Cultural e Trabalho/Consumo). Cada volume traz uma caracterização da área correspondente, os objetivos gerais da área para o Ensino Fundamental e comentários sobre os eixos temáticos, bem como orientações didáticas para o ensino da área. São apresentados também Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U1 O currículo escolar os objetivos esperados para cada ciclo e os respectivos critérios de avaliação da área para o ciclo. Os conteúdos de Ciências Naturais estão agrupados por eixos temáticos, a saber: Terra e Universo, Vida e Ambiente, Ser Humano e Saúde, Tecnologia e Sociedade. (MARTINES, 2000). Ao fazer uma retrospectiva do ensino de Ciências Naturais no Brasil, os PCNs destacam que, até a promulgação da LDB de 1961, o ensino desta disciplina era feito somente nas duas últimas séries do ginasial, equivalentes às 7ª e 8ª Séries (ou 6º ao 9º anos) do ensino fundamental. Nesse período predominava o ensino tradicional e aos professores cabia a transmissão de conhecimentos acumulados pela humanidade, por meio de aulas expositivas, e aos alunos a reprodução das informações. A LDB estendeu a obrigatoriedade do ensino da disciplina a todas as séries ginasiais, mas apenas a partir de 1971, com a Lei nº. 5.692, é que a disciplina de Ciências passou a ter caráter obrigatório nas oito séries do primeiro grau. (BRASIL, 1998). Quando foi promulgada a Lei de Diretrizes e Bases da Educação de 1961, o cenário era dominado pelo ensino tradicional, ainda que esforços de renovação estivessem em processo. [...] No ambiente escolar, o conhecimento científico era considerado um saber neutro, isento, e a verdade científica, tida como inquestionável. A qualidade do curso era definida pela quantidade de conteúdos trabalhados. O principal recurso de estudo e avaliação era o questionário, ao qual os estudantes deveriam responder detendo-se nas idéias apresentadas em aula ou no livro didático escolhido pelo professor. (BRASIL, 1998, p. 19).

As décadas de 60 e 70 representam uma fase em que houve um grande esforço, principalmente nos EUA, de reformulação do ensino de ciências, o qual teve reflexo no Brasil. Piaget e outros psicólogos, como Bruner, tiveram grande influência no movimento de reformulação do ensino de ciências nessa fase, no qual a ênfase era o método da (re)descoberta e o principal objetivo do ensino da disciplina passou a ser a oferta de condições para o aluno vivenciar o que se denominava método científico, ou seja, a partir de observações, levantar hipóteses, testá-las, refutá-las e abandoná-las quando fosse o caso (BRASIL, 1998). A posição desses pesquisadores ficou bem conhecida ao dar grande ênfase para o papel da pesquisa espontânea da criança ou do adolescente, exigindo-se que toda verdade a ser adquirida fosse reinventada pelo aluno, ou, pelo menos, reconstruída e não simplesmente transmitida. A ênfase na redescoberta levou muitos professores a um reducionismo. Inadvertidamente, muitos identificaram metodologia científica com metodologia de ensino de Ciências, perdendo-se a oportunidade de trabalhar com os estudantes com maior amplitude e variedade de processos de investigação adequados às condições de aprendizado e abertos a questões de natureza distinta daqueles de interesse estritamente científico. (BRASIL, 1998, p. 20).

Apesar de as propostas de renovação do ensino de Ciências terem alcançado alguns avanços, como maior preocupação com os aspectos psicológicos e não apenas lógicos, maior preocupação com atividades práticas, preocupação com objetivos formativos mais que com informativos, produção de material didático de boa qualidade, organização de material didático de acordo com as características das faixas etárias, introdução de orientações didáticas para o professor, organização de trabalhos escolares em equipe etc., estas propostas não chegaram a atingir a maioria das escolas de nosso país. (BRASIL, 1998). 28

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Pesquise sobre Piaget e Bruner e o método da (re)descoberta!

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Eixo Pedagógico Posteriormente, o MEC publicou outros documentos oficiais referentes à reforma curricular pretendida, como os Referenciais Curriculares para o Ensino Médio, para a Educação de Jovens e Adultos e Educação Indígena; os PCN+ (PCN Mais), entre outros. Os PCN+ trazem sugestões práticas de implementação de currículos de ensino médio dentro das diretrizes mais gerais dos PCNs. Podemos dizer que esses documentos se inserem em um novo paradigma, conhecido como pensamento complexo, e na teoria da complexidade, que entende a realidade social na qual se encontram as escolas e a prática docente como historicamente construída, situada, complexa e em processo permanente de transformação. A prática docente vem deixando de ser vista como sacerdócio ou apostolado (uma vocação) e o professor vai conquistando o status de profissional, que necessita cada vez mais de alta qualificação para exercer com responsabilidade e autonomia sua prática de formação de novas gerações, numa sociedade complexa, mutante, contraditória. (DEMO, 2002; NÓVOA, 1995; PAQUAY; PERRENOUD, 2001). Outro documento produzido pelo MEC mais recentemente é conhecido como “Indagações sobre Currículo” e tem por objetivo promover a discussão, a reflexão e o questionamento no interior das escolas e dos sistemas educacionais sobre a concepção de currículos e seus desdobramentos na prática escolar. Este documento está organizado em torno de cinco eixos organizadores: “Currículo e Desenvolvimento Humano”, “Educandos e Educadores: seus direitos e o currículo”; “Currículo, Conhecimento e Cultura”; “Diversidade e Currículo” e “Currículo e Avaliação”. Sua divulgação se insere no contexto de mudanças no ensino fundamental, que passa a ser de 9 anos, [...] com a perspectiva de atender aos desafios postos pelas orientações e normas vigentes [...], no qual, [...] é preciso olhar de perto a escola, seus sujeitos, suas complexidades e rotinas e fazer indagações sobre suas condições concretas, sua história, seu retorno [entorno] e sua organização interna. (LIMA, 2008, p. 6).

Estes documentos propõem uma reflexão em torno de questões básicas, como “para quem” nosso currículo se dirige, “[...] o que, por que e como ensinar e aprender, reconhecendo interesses, diversidades, diferenças sociais e, ainda, a história cultural e pedagógica de nossas escolas.” (LIMA, 2008, p. 7). Incorporam, assim, as críticas e tendências apontadas pelos teóricos mais progressistas no campo do currículo, dentro do paradigma da complexidade que emergiu com a ciência contemporânea, especialmente da área das ciências humanas e sociais. Chegou o momento de você refletir sobre os desafios que se apresentam para todos os educadores brasileiros comprometidos com a transformação de nossa sociedade, rumo à consolidação da democracia. Para isso faça a Atividade Complementar 5.

Atividade Complementar

Pense que é possível organizar a escola de modo diferente do que conhecemos. Para auxiliar sua reflexão, faça a leitura de um belo livro de Rubem Alves chamado “A escola com que sempre sonhei sem imaginar que pudesse existir”. Trata-se de um relato da Escola da Ponte que o autor visitou há algum tempo em Portugal.Após sua leitura, apresente uma resenha do livro para seu tutor. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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V. O currículo de sua escola Na seção anterior vimos um pouco da história dos PCNs e toda a polêmica que acompanhou sua elaboração e edição pelo MEC. Agora, nesta seção, iremos considerar a possibilidade de mudanças curriculares que podem ser pensadas para as escolas de nossas comunidades, nas quais atuamos e podemos intervir. Diante da grande produção de conhecimento nas diversas áreas e da expansão da tecnologia, cada vez mais o professor é desafiado a uma formação continuada para o desenvolvimento profissional, relacionando teoria com a prática, através da reflexão e/ou da pesquisa-ação (professor-pesquisador) em torno do currículo escolar. O professor que adotar essa postura deve encarar o estudo do currículo como processo social e como práxis usando como referências concretas as várias fases do processo de construção e implementação do currículo: a fase da regulamentação e de decisões políticas, a do planejamento nos materiais instrucionais ou do planejamento na escola, o currículo em ação e o currículo avaliado. Os pontos de apoio na investigação/construção/reformulação curricular passam a ser o currículo prescrito e regulamentado no âmbito de decisões políticas e administrativas (por exemplo: os PCNs); o currículo planejado no contexto da escola (Projeto Pedagógico, planos ou projetos de curso); o currículo em ação que o professor produz no planejamento, na condução das aulas e nas tarefas de aprendizagem que os alunos realizam; mas é também o currículo avaliado por práticas de controle tanto internas como externas. Nessa perspectiva, a relação escola-sociedade é percebida de forma diferente da proporcionada por teorias deterministas que veem a escola apenas como aparelho ideológico do Estado e reprodutora da desigualdade social existente em nossas sociedades. Essa visão processual sobre o currículo evidencia as escolas como lugares de produção cultural, para além de simples veículo de reprodução. No processo de desenvolvimento do currículo escolar por meio de práticas em condições materiais, históricas e culturais diversas, existe a possibilidade de se implementar alternativas sociais através da educação, graças às resistências diante das tentativas de imposição cultural e transformações produzidas pelos grupos de professores(as) e alunos(as). (SACRISTAN, 1998). A figura do professor-pesquisador e a reflexão sobre a prática são fundamentais nesta abordagem. Nessa linha, Elliott (2000) propõe três tipos de reflexão: pesquisa-ação (reflexão relacionada com o diagnóstico), deliberação (reflexão relacionada com a escolha ou tomada de decisões), pesquisa avaliativa (reflexão relacionada com a implantação da resposta escolhida e com as consequências esperadas e inesperadas que vão se fazendo dignas de consideração). Esta Unidade de estudo, juntamente com a Unidade de Prática de Ensino, pretende auxiliar você a se tornar um(a) professor(a) pesquisador(a) da prática docente em sua área de atuação (Ensino de Ciências e Biologia), ao mesmo tempo em que assume uma postura de educador progressista, preocupado com a transformação do currículo escolar visando à construção de uma sociedade mais democrática.

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VI. Conclusão

Como vimos, os currículos existentes em nossas escolas são fruto de concepções teóricas diversas e de práticas instituídas pelos sistemas escolares ao longo do tempo. Hoje está claro que por trás de todo currículo existe, de forma mais ou menos explícita, uma filosofia curricular ou uma corrente teórica. E estas são oriundas de posições filosóficas, epistemológicas, científicas, pedagógicas e de valores sociais. Esse condicionamento cultural das formas de conceber e implementar o currículo tem uma importância determinante nas concepções que temos sobre este objeto social e nas formas de organizá-lo em nossas instituições escolares. (SACRISTÁN, 1998). Explicitar essas concepções, compreender como foram se instituindo nossas práticas, estabelecer novas relações sociais se faz necessário para que os professores não desenvolvam uma prática alienada, como meros instrumentos mediadores de intenções dominadoras, mas que possam se tornar conscientes de seu papel social, enquanto educadores de crianças e jovens de nosso país, como formadores das novas gerações de cidadãos. É preciso compreender o currículo para transformar não só nossa prática individual em um processo de desenvolvimento profissional, mas também para transformar situações opressoras. Muitas pesquisas mostram professores oprimidos pelo sistema escolar, adoecendo sob o peso de tanta responsabilidade em condições de trabalho alienante, como meros reprodutores de currículos produzidos com pouca ou nenhuma participação pessoal, abarrotados de rotinas burocráticas. Tornar-se agente deliberado do currículo, participante de um processo coletivo de transformação curricular pode, ainda, melhorar a autoestima e trazer de volta a esperança a muitos professores que estejam desanimados, com pouca energia para o trabalho docente, adoecidos pelo sistema escolar em que atuam. Entretanto, é preciso ir transformando as condições institucionais para que os professores possam realmente ter tempo para estudar, planejar, refletir coletivamente sobre suas práticas, conhecer alternativas curriculares e formas diversificadas de se organizar uma instituição escolar, buscar novas parcerias. Diante da necessidade de se melhorar a qualidade da escola pública nos países periféricos, fica um desafio para os governos, os gestores de escolas e a Universidade, especialmente a pública: desenvolver ações com os(as) professores(as) dos vários níveis de ensino (formadores das licenciaturas, professores(as) da educação básica), visando ao desenvolvimento profissional dos professores e à construção de currículos que atendam às necessidades de escolarização de nossas comunidades.

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VII. Referências ALVES, R. A escola com que sempre sonhei sem imaginar que pudesse existir. Campinas: Papirus, 2003. APPLE, M. W. Ideologia e currículo. 2. ed. São Paulo: Ed. Brasiliense, 1982. ______. Repensando ideologia e currículo. In: MOREIRA, A. F. M.; SILVA, T. T. (Org.). Currículo, cultura e sociedade. São Paulo: Cortez, 1994a. ______. Faz sentido um currículo nacional? In: MOREIRA, A .F. M.; SILVA, T. T. (Org.). Currículo, cultura e sociedade. São Paulo: Cortez, 1994b. ______. Consumindo o “outro”: branquidade, educação e batatas fritas baratas. In: COSTA, M. V. (Org.). A escola básica na virada do século: cultura, política e currículo. Porto Alegre: FACED/ UFRGS, 1995. ______. Educando à direita: mercados, padrões, Deus e desigualdade. São Paulo: Cortez/Instituto Paulo Freire, 2003. BHABHA, H. O local da cultura. Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2001. BOGDAN, R.; BIKLEN, S. Investigação qualitativa em educação: uma introdução à teoria e ao método. Porto-Portugal: Porto Ed., 1994. BRASIL. Ministério da Educação e do Desporto. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Terceiro e Quarto Ciclos do Ensino Fundamental : Ciências Naturais. Brasília: MEC/SEF, 1998. ______. Ministério da Educação e do Desporto. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Diretrizes Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: MEC/ SEF, 1999. CANCLINI, N. Culturas híbridas – estratégias para entrar e sair da modernidade. São Paulo: EDUSP, 1997. CORAZZA, S. O que quer um currículo? Pesquisas pós-críticas em educação. Petrópolis, RJ: Vozes, 2001. DEMO, P. Complexidade e aprendizagem - a dinâmica não linear do conhecimento. São Paulo: Atlas, 2002. DUSSEL, I. O currículo híbrido: domesticação ou pluralização das diferenças? In: LOPES, A. C.; MACEDO, E. (Org.). Currículo: debates contemporâneos. São Paulo: Cortez, 2002. p. 55-77. ELLIOTT, J. El cambio educativo desde la investigación-acción. 3. ed. Madrid: Morata, 2000.

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Eixo Pedagógico GALLO, S. Conhecimento, transversalidade e currículo. Trabalho apresentado na XVIII Reunião Anual da ANPED, Caxambu, 1995. GERALDI, C. M. G.; FIORENTINI, D.; PEREIRA, E. M. A. (Org.). Cartografias do trabalho docente – Professor(a)-pesquisador(a). Campinas, São Paulo: Mercado de Letras, 1998. GIROUX, H. Ideology, culture and process of schooling. Londres: The Falmer Press, 1981a. ______, PENNA, A. y PINAR, W. Curriculum & instruction. Berkeley: MacCutchan, 1981b. GOODSON, I. F. Currículo: teoria e história. 2. ed. Petrópolis, RJ: Vozes, 1995. HALL, S. Da diáspora: identidades e mediações culturais. Belo Horizonte: Ed. UFMG; Brasília: Repr. da UNESCO no Brasil, 2003. 434 p. LIMA, E. S. Indagações sobre currículo: currículo e desenvolvimento humano. Brasília: MEC/ SEF, 2008. MARTINES, E. A. L. M. Análise dos PCNs na perspectiva da avaliação de currículos e da formação de professores de Ciências Naturais. São Paulo: Instituto de Psicologia da USP, 2000. Dissertação Mestrado. MARTINES, E. A. L. M. O currículo possível: estudo sobre um curso de biologia na região amazônica. São Paulo: Instituto de Psicologia da USP, 2005. Tese Doutorado. MOREIRA, A. F. M. A psicologia ... e o resto: o currículo segundo César Coll. Cadernos de Pesquisa, nº. 100, p. 93-107, mar. 1997. MOREIRA, A. F. M. A crise da teoria curricular crítica. In: COSTA, M. V. O currículo nos limiares do contemporâneo. Rio de Janeiro: DP&A Ed., 2001. MOREIRA, A. F. M.; SILVA, T. T. (Org.). Currículo, cultura e sociedade. 3. ed. São Paulo: Cortez, 1999. MOREIRA, A. F. M.; CANDAU, V. Indagações sobre currículo: currículo, conhecimento e cultura. Brasília: MEC/ SEF, 2008. NAVES, M. L. P. Piaget e a educação: um estudo dos escritos educacionais de Jean Piaget. São Paulo: PUC, 1999. Tese Doutorado. NÓVOA, A. Formação de professores e profissão docente. In: NÓVOA, A. (Org.). Os professores e a sua formação. Lisboa, Portugal: Publicações Dom Quixote, 1995. OLIVEIRA, D. A.; SOUZA, S. M. Z. L. Currículo Nacional e avaliação: elementos para uma discussão. Revista de Educação AEC., nº. 100, p. 148-66, jul/set de 1996. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U1 O currículo escolar PAQUAY, L; PERRENOUD, P. et al. Formando professores profissionais: Quais estratégias? Quais competências? 2. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2001. PATTO, M. H. S. A produção do fracasso escolar. São Paulo: T. A. Queiroz, 1996. PÉREZ GÓMEZ, A. I. Compreender o ensino na escola: modelos metodológicos de investigação educativa. In: SACRISTÁN, J.; PÉREZ GÓMEZ, A. I. Compreender e transformar o ensino. Porto Alegre: ArtMed, 1998a. Cap. 5, p. 99-117. SACRISTÁN, J.; PÉREZ GÓMEZ, A. I. Compreender e transformar o ensino. Porto Alegre: ArtMed, 1998. SILVA, T. T. Teorias do currículo – uma introdução crítica. Porto: Porto Editora, 2000.

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Unidade 2 Educação Ambiental como tema transversal na sala de aula Autora: Profª M. Sc. Adda Daniela Lima Figueiredo

I. Introdução II. O meio ambiente e a educação ambiental III. A transversalidade em questão IV. A escola e a educação ambiental: vários olhares V. Interpretação, Percepção e Fotografia: possibilidades para a educação ambiental na sala de aula VI. Leia mais VII. Referências

# M6U2

I. Introdução Caro (a) aluno(a). A formação de professores é um dos temas mais relevantes dentro das produções acadêmicas em educação nos últimos tempos, revelando uma grande complexidade. Se você imaginar como era ser professor há 50 ou 60 anos, perceberá muitas diferenças em relação a hoje (figura 1), em que os professores têm que lidar não só com alguns saberes, mas também com a tecnologia e com a complexidade social. Nas últimas décadas, assistimos a inúmeras mudanças, tanto no campo socioeconômico quanto no da cultura, da ciência e da tecnologia. A globalização e as transformações tecnológicas tornaFig. 1 - Diferenças em educação ao longo dos anos. ram possível o surgimento de uma era denominada era da informação (figura 2). Na atualidade, a docência se justifica porque seu fazer se relaciona à mediação de conhecimento cultural, ou seja, seu fazer se liga ao cuidado das pessoas, das coisas e do mundo. Para que você entenda melhor esse contexto da Era da Informação e a Globalização, estamos sugerindo que desenvolva duas pesquisas rápidas. Siga as instruções a seguir: Fig. 2 - Era da informação

Leia o artigo Entrando na era da informação de Blagovest Sendov, no site http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40141994000100008

e conheça mais sobre a era da informação.

Atividade Complementar Pesquise os diversos usos que se dá ao termo GLOBALIZAÇÃO. Busque em dicionários de geografia e em artigos científicos suas diversas aplicabilidades. Nessa perspectiva, os educadores têm a responsabilidade de formar o cidadão do futuro de forma integral, seus valores sociais, conhecimentos científicos, reconhecimento da diversidade cultural e todas as vertentes que compõem um indivíduo. E a escola? Qual o seu papel nesse contexto? 38

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Eixo Pedagógico

Parâmetros curriculares Nacionais (PCNs): Conjunto de diretrizes capaz de nortear os currículos e seus conteúdos mínimos.

Você sabia que os PCNs de Meio Ambiente e Saúde abordam a questão ambiental como um problema internacional?

A escola forma não só o núcleo básico do desenvolvimento cognitivo, mas também o núcleo básico da personalidade, formando um cidadão participativo, onde a mediação do conhecimento é a base para o desenvolvimento do espírito crítico. Desta forma, a elaboração de referenciais que organizassem o sistema educacional do país e que garantissem e respeitassem as diversidades culturais, regionais, étnicas, religiosas e políticas e buscassem uma igualdade de direitos entre os cidadãos, tornou-se uma necessidade. Para direcionar essas novas competências da escola e propiciar a todos a formação básica comum, reforçada pela Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional n. 9394/96, foram criados os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs). A proposta inicial dos PCNs foi discutida nos anos de 1995 e 1996 por educadores de diversas áreas que elaboraram, aproximadamente, setecentos pareceres que serviram de referência para a sua preparação, constituindo desde 1997 um referencial de qualidade para a educação no ensino fundamental em todo o país. Eles não se configuram como um modelo curricular homogêneo e impositivo, mas flexível, podendo ser adaptado à competência político-executiva das instituições de ensino e à pluralidade cultural das diferentes regiões do país ou à autonomia docente e equipes pedagógicas (BRASIL, 1997). Os PCNs foram organizados em dez volumes, abordando os seguintes temas: Introdução aos Parâmetros Curriculares Nacionais, Língua Portuguesa, Matemática, Ciências Naturais, História e Geografia, Arte e Educação Física. Além de apresentar os temas transversais: Ética, Meio Ambiente, Saúde, Pluralidade Cultural, Orientação Sexual e Trabalho e Consumo. O contexto da proposta dos PCNs se concebe a educação como uma prática capaz de criar condições iguais a todos os alunos para que eles desenvolvam suas capacidades e aprendam os conteúdos necessários para conhecerem a realidade e participarem das relações sociais, políticas e culturais diversificadas que são fundamentais para o exercício da cidadania na construção de uma sociedade democrática e não excludente. Os PCNs destacam ainda que as ações de uma nação podem trazer conse-quências para outras. E além dos problemas relacionados à globalização econômica destacamos também os problemas ambientais, onde a vida se encontra ameaçada pelas guerras, pelos crimes, pela maneira que se gera a riqueza, como ela é distribuída e como é utilizada, além do modo como a natureza é tratada. Neste módulo, iniciamos os estudos sobre Educação Ambiental como tema transversal na sala de aula a fim de estimular a sua visão crítica, prática, contextualizada e educacional, com o objetivo de torná-los aptos a discutir e trabalhar as práticas e vivências ambientais no ambiente escolar. Ao final deste estudo, esperamos que você seja capaz de: • Compreender a relação entre o meio ambiente e a educação ambiental. • Conceituar transversalidade. • Ampliar o seu olhar sobre opções metodológicas para o trabalho com educação ambiental no ambiente escolar.

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# M6U2 Educação Ambiental como tema transversal na sala de aula

II. O meio ambiente e a educação ambiental Para introduzirmos o conceito de meio ambiente e educação ambiental, ou simplesmente EA, será necessário elencar seus princípios, objetivos e mecanismos de ação e percorrer a historicidade do mundo. Este envolvimento nos solicitará reflexões pessoais sobre a temática. Iniciamos nossa reflexão pela Lei Federal n. 6.938, de 31/08/1981, que dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, conferindo-lhe a devida amplitude em seu art.3º, inciso I, que define por “meio ambiente o conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas.” Por estarmos nele inseridos, o ambiente singulariza-se e passa a ser meio, ou seja, aquilo que nos envolve, nos abriga e do qual fazemos parte. Vejamos a seguir o que o Dicionário Escolar da Língua Portuguesa (2008, p.803 e 132), indica como significado de meio e ambiente: Meio – [...] adj. 1. Ponto situado ao centro de um espaço, equidistante de suas extremidades; metade. 2. Ponto mais ou menos distante de outros em seu entorno; centro. [...] 6. Ambiente físico natural de um ser vivo; habitat: Certos animais não sobrevivem fora de seu meio. 7. fig. Ambiente social onde se vive ou se atua; esfera, círculo. [...] // Meio ambiente: conjunto de condições naturais, em determinada região, ou na esfera global, e das influências sobre os organismos vivos e os seres humanos, de que decorrem sua preservação, saúde e bem-estar. [...]. Ambiente - adj. 1. Relativo ao meio que nos envolve: temperatura ambiente; música ambiente. - s.m. 2. Circunstância ou conjunto de circunstâncias em que estão imersas pessoas ou coisas: No hotel, havia um ambiente tranquilo e familiar. 3. Meio ambiente.

Com alguma variação, encontramos a mesma definição segundo o FEEMA/ Intering Mekong Committee, em seu vocabulário básico do Meio Ambiente, editado em 1992, como sendo o “[...] meio ambiente o conjunto de fatores físicos, químicos, biológicos e socioeconômicos que atuam sobre um indivíduo, população ou uma comunidade”. Nesse sentido, a concepção de ambiente varia de acordo com as expectativas e visão de mundo de cada indivíduo, contudo, podemos verificar a existência de três vertentes para as análises do ambiente, que são: • ambiente natural: constituído pela biosfera, ou seja, o solo, a água, o ar atmosférico, a flora e a fauna. É onde se dá a correlação recíproca entre as espécies e as relações destas com o meio físico que ocupam. • ambiente cultural: integrado pelo patrimônio artístico, histórico, turístico, paisagístico, arqueológico e espeleológico (cavernas, grutas, abismos). • ambiente artificial: formado pelo espaço urbano construído, consubstanciado no conjunto de edificações e pelos equipamentos públicos: ruas, praças, áreas verdes e todos os demais assentamentos de reflexos urbanísticos. Ao se conceituar, de forma ampla, o meio ambiente, verificamos uma evolução no sentido de compreender o atual estágio da humanidade, pois isso possibilita o enfrentamento de possíveis problemas, deixando de ser uma busca por soluções puramente técnicas. Além disso, soma-se à ideia da participação social 40

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Práxis: Uma filosofia da práxis só pode apresentar-se, inicialmente, em uma atitude polêmica e crítica, como superação da maneira de pensar precedente e do pensamento concreto existente (ou mundo cultural existente). E, portanto antes de tudo, como crítica do “senso comum” (e isto após basear-se sobre o senso comum para demonstrar que “todos” são filósofos e que não se trata de introduzir ex-novo uma ciência na vida individual de “todos”, mas de inovar e tornar “crítica” uma atividade já existente) GRAMSCI, 1981, p. 18). GRAMSCI, Antonio. A Concepção Dialética de História. Rio de Janeiro, Civilização Brasileira, 4ª. Edição, 1981.

Paradigma (do grego Parádeigma) literalmente modelo, é a representação de um padrão a ser seguido. É um pressuposto filosófico, matriz, ou seja, uma teoria, um conhecimento que origina o estudo de um campo científico; uma realização científica com métodos e valores que são concebidos como modelo; uma referência inicial como base de modelo para estudos e pesquisas. Fonte: http://pt.wikipedia. org/wiki/Paradigma

– a cidadania – em prol da qualidade ambiental, atribuindo à educação parte da responsabilidade por preparar os indivíduos para essa atuação. A Educação Ambiental (EA) surge, então, como uma práxis educativa e social que tem por finalidade a construção de valores, conceitos, habilidades e atitudes que possibilitem o entendimento da realidade de vida e a atuação lúcida e responsável de atores sociais, individuais e coletivos no ambiente. E o que demanda essa práxis? Contribui para construção e implementação de um novo paradigma, sendo estratégica na formação e contemplação da sensibilização às relações sociais e de produção que situam a inserção humana na natureza de maneira harmoniosa e saudável. Vejamos o que diz a Lei n. 9.795/99, que institui a Política Nacional de Educação Ambiental, no seu Artigo Primeiro: Entende-se por Educação Ambiental os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade. Durante certo tempo, a educação ambiental restringiu-se a cumprir seu papel na perspectiva preservacionista, ou seja, transitava apenas no reducionismo das práticas esporádicas, relacionadas a datas comemorativas, denúncia e anúncios de catástrofes, ao desenvolvimento de mini-projetos específicos, a cuidados com hortas e jardins, ao cultivo de plantas medicinais e à reciclagem de lixo e materiais. Esse caráter preservacionista limitava-se simplesmente às modificações ambientais e suas implicações de forma imediatista e pontual. Contudo, na atualidade a EA possui um caráter social e político, uma vez que o ambiente é um todo complexo. Observe a seguir o que nos diz Leff (2005, p.108) sobre essa alteração de concepção na Educação Ambiental: A educação ambiental deveria tentar articular, subjetivamente, ao educando o conhecimento, bem como suas formas de produção, a descobrir os sentidos e sabores do saber, a desenvolver mais que o pensamento crítico, um pensamento reflexivo e prospectivo capaz de combater condutas automatizadas, o pragmatismo e o utilitarismo tão presentes na sociedade globalizada moderna. A educação ambiental assumiu um caráter realista, visto que busca o equilíbrio entre o homem e o meio ambiente, visando, assim, à construção de uma lógica de progresso e desenvolvimento, proporcionada por uma mudança no comportamento do ser humano em relação ao meio ambiente. Assim, podemos refletir sobre qual o papel do professor na Educação Ambiental. Os educadores ambientais devem privilegiar o ensino e aprendizagem de habilidades e procedimentos que busquem reflexão crítica constante de atitudes, visando a formação de valores. Por isso, é urgente que a formação de professores para que a educação

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ambiental não se centralize na concepção de ambiente reducionista, centralizada somente na preservação e conservação da natureza, visto que, considerada como prática de ações transformadoras do homem e de seus grupos sociais, nela se inclui os aspectos afetivos, cognitivos, dinamizadores, além dos culturais, econômicos, políticos e sociais. Assim, por meio da leitura de mundo as potencialidades dos indivíduos serão desenvolvidas pelo aprendizado da importância e do papel de cada elemento da natureza e de suas próprias ações. Com base no que você já leu até aqui, realize a atividade descrita a seguir:

Atividade Complementar Discutindo conceitos: conscientizar ou sensibilizar? Pesquise em dicionários, internet, sites do MEC, entre outros, qual o termo mais adequado para o processo educativo. Discuta com seu tutor e proponha um chat para as ações do educador ambiental.

Continuando nossas reflexões, observe a segunda recomendação da Conferência de Tbilisi, ocorrida em 1977 na Geórgia, que trata das finalidades, objetivos e princípios da Educação Ambiental, ressaltando a amplitude de ação da EA em cada ambiente social. A educação ambiental, segundo a referida recomendação, deve promover: 1. Conscientização: propiciar meios aos indivíduos e aos grupos associados a construírem consciência do meio ambiente global, dos problemas conexos e de se mostrarem sensíveis aos mesmos. 2. Conhecimento: fornecer aos indivíduos e aos grupos, conhecimentos necessários a uma compreensão essencial do meio global, dos problemas que estão a ele interligados e o papel e lugar da responsabilidade crítica do ser humano. O conhecimento proporcionado pela ciência e pelas culturas milenares sobre o meio ambiente deve ser democratizado e as pessoas devem ter acesso a ele, não só por meio da transmissão de conhecimento científico, mas de todo tipo de conhecimento que permita uma melhor atuação frente aos problemas ambientais. 3. Comportamento: fornecer aos indivíduos e aos grupos o sentido dos valores sociais, um sentimento profundo de interesse pelo meio ambiente e a vontade de contribuir para sua proteção e qualidade. 4. Competência: propiciar aos indivíduos e aos grupos adquirir o necessário à solução dos problemas, nem sempre com excelência técnica, mas com busca constante pela superação, buscando elaborar meios técnicos com ajudas de especialistas e conhecedores autodidatas do problema. 5. Capacidade de avaliação: a educação ambiental deve procurar traduzir a linguagem técnico-científica para compreensão de todos, ao possibilitar que os indivíduos e os grupos possam avaliar medidas e programas relacionados ao meio ambiente, em função de fatores de ordem ecológica, política, econômica, social, estética e educativa. 6. Participação: procurar nas pessoas o desejo de participar da construção de sua cidadania, ao possibilitar que entendam a responsabilidade, os direitos e os deveres que todos têm com uma melhor qualidade de vida.

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III. A transversalidade em questão

Sobre PCNs: definidos pelo MEC a partir dos seguintes critérios: 1. Urgência social. 2. Abrangência nacional. 3. Possibilidade de ensino e aprendizagem no Ensino Fundamental. 4. Favorecer a compreensão da realidade e a participação social.

“A transversalidade promove uma compreensão abrangente dos diferentes objetos de conhecimento, bem como a percepção da implicação do sujeito de conhecimento na sua produção, superando a dicotomia entre ambos [...] A transversalidade abre espaço para a inclusão de saberes extraescolares, possibilitando a referência a sistemas de significado construídos na realidade dos alunos” (BRASIL, 1997, p. 40).

Desde a Constituição Federal de 1988, os direitos civis, políticos e sociais dos cidadãos brasileiros sofreram transformações nas relações sociais na dimensão econômica, política e cultural, garantindo a todos a efetivação do direito individual. Nessa discussão, a escola tornou-se fundamental, por direcionar a formação de sujeitos para a democracia, com conhecimento da realidade, a fim de transformá-la. No entanto, somente a vontade não é suficiente, há necessidade de se desenvolver nos educandos os valores e os conhecimentos necessários para uma participação social efetiva, objetivos nos quais as áreas de conhecimento convencionais como Língua Portuguesa, Matemática, Ciências, História e Geografia têmse mostrado insuficientes em alcançar. Vejamos o que indicam os PCNs: Por esse documento, os princípios que devem orientar a educação escolar são: dignidade da pessoa humana, igualdade de direitos, participação e co-responsabilidade pela vida social. A ideia central é a de que o ensino, nessa perspectiva, pode oferecer elementos essenciais aos cidadãos para se reapropriarem do mundo e dar-lhe outro significado, conscientizando-se de sua responsabilidade. Há, portanto, uma exigência na mudança de conceituação quanto ao entendimento de ensino e aprendizagem, além do papel dos alunos, professores, da escola e da comunidade. No Brasil, desde a década de 60, tem-se uma preocupação em relacionar a vida do aluno com o contexto em que vive, para que, conhecendo os problemas circundantes, possa ser capaz de transformar a realidade. A partir da década de 70, com o crescimento de movimentos ambientalistas, foram chamadas de “Educação Ambiental” as iniciativas de sensibilização da sociedade para as questões ambientais, tornando-se exigência constitucional. Você concorda que são necessárias diversas e profundas mudanças sociais e culturais para que a Educação Ambiental seja tranquilamente aceita e desenvolvida, apesar das determinações legais? Nessa perspectiva, foi lançado como um dos volumes dos PCNs os Temas Transversais. Eles englobam questões sobre o meio ambiente, ética, pluralidade cultural, saúde, orientação sexual, trabalho e consumo, conteúdos presentes em nossa vida cotidiana e que, portanto, devem ser tratadas na escola não como uma única disciplina, mas em todas as disciplinas e por todos os professores, percorrendo todo o currículo. Os temas transversais devem ser abordados, visando a formação do cidadão completo, com acesso à diferentes culturas, sem preconceitos, que seja crítico diante da realidade em que vive e seja participativo na construção de uma sociedade mais justa e democrática. Democrática, não só no sentido político, mas em todas as esferas de sua vida cotidiana. A transdisciplinaridade consiste em uma relação entre disciplinas, contrapondo-se à segmentação entre os diferentes campos do conhecimento e à visão compartimentada da realidade escolar. Realizar a transdisciplinaridade na sala de aula não consiste em simplesmente desenvolver atividades com matérias afins, mas trabalhar em todos os momentos do cotidiano escolar, visando à construção da cidadania. As propostas apresentadas pelos PCNs de Meio Ambiente e Saúde buscam a formação do cidadão consciente, que compreenda a realidade socioambiental para Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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que possa agir sobre ela, comprometido com a vida e com o bem-estar individual e coletivo, local e global. Você concorda que para que essa consciência ambiental se instale é necessário que a escola trabalhe informações, conceitos, valores e procedimentos, em conjunto com os conhecimentos adquiridos, mediante o seu contexto social e da mídia que exerce grande influência acerca das questões ambientais? A introdução da EA no currículo do Ensino Básico representa uma situação ímpar para a renovação educativa escolar, visando uma educação de qualidade, que responda as necessidades cognitivas, afetivas e éticas, capaz de contribuir com o desenvolvimento integral das potencialidades dos sujeitos. A EA surge como possibilidade de uma proposta inter e transdisciplinar, visando congregar os diferentes atores da escola e da sociedade em torno de objetivos comuns de transformação, tanto de conceitos como da prática ambiental, assegurando a presença da dimensão ambiental de forma interdisciplinar nos currículos das diversas disciplinas e das atividades escolares. Seu papel é o de sensibilizar a sociedade para compreender que a relação homem-natureza deve ocorrer de forma respeitosa, evitando o desperdício e a poluição dos recursos naturais e incentivando o uso racional, a reciclagem e a preservação do meio ambiente. Você já deve ter percebido que não é fácil desenvolver a EA, visto a permanência de certos atos que se encontram arraigados nos indivíduos (figura 3). Mas sabe-se que a sensibilização deve ser feita desde cedo para se reverter ou pelo menos amenizar esse quadro atual. Bons hábitos, aprendidos desde a infância, acompanham a pessoa por toda a vida, porém mudar atitudes em um adulto é mais difícil, pois ele vem agindo da mesma forma durante boa parte da sua vida.

Fig. 3 - Hábitos comuns e prejudiciais ao meio ambiente.

Formar professores que sejam também educadores ambientais, requer que estes desenvolvam uma dupla dimensão de sua profissão: facilitar a aprendizagem de seus alunos e investigar a sua própria atividade profissional. Há nessa percepção a exigência de um novo modelo de professor, cuja formação é a chave da mudança para desempenhar o papel de agente transformadore de sua própria prática.

IV. A escola e a educação ambiental: vários olhares A educação ambiental emerge com o desafio de propor uma visão global e de respeito ao meio ambiente, não apenas da comunidade escolar, mas também da comunidade na qual está inserida. Valorizar o meio ambiente em todas as suas esferas e reconhecer que somos parte integrante deste sistema, nos levará a adotar uma postura diferenciada em relação a este. 44

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“Transversalidade e interdisciplinaridade fundamentam-se na crítica de uma concepção de conhecimento que toma a realidade como um conjunto de dados estáveis, sujeito a um ato de conhecer isento e distanciado. Ambas apontam à complexidade do real e a necessidade de se considerar a teia de relações entre os seus diferentes e contraditórios aspectos. Entretanto, diferem uma da outra, uma vez que a interdisciplinaridade refere-se a uma abordagem epistemológica dos objetos de conhecimento, enquanto a transversalidade diz respeito principalmente à dimensão da didática” (BRASIL, 1997, p. 31).

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Eixo Pedagógico Preservar o meio ambiente significa preservar a vida; uma vida saudável, digna e produtiva, preocupação que precisa ser repassada, por meio da educação em todas as faixas etárias. A escola, portanto, deverá ampliar os conhecimentos dos discentes, trabalhando criticamente a transformação social, pois os alunos conscientes são cidadãos que se relacionam com a natureza de forma harmoniosa. A mudança para uma relação mais harmônica e menos predatória e poluidora para com o planeta e outras espécies requer duas mudanças primordiais: 1. A mudança que começa em nós mesmos e na nossa família, com a adoção de novos hábitos, comportamentos, atitudes e valores. 2. A mudança na sociedade em torno de nós, buscando a união entre todos os cidadãos com o intuito de intervir nas políticas públicas e empresariais, visando assim à qualidade de vida e a justiça social. Um dos grandes desafios da EA, no âmbito escolar, é a constituição de equipe multidisciplinar para discussão e implementação de projetos ambientais em espaço formal e não-formal, além das mudanças de conceitos, concepções, valores e atitudes. Ao professor, cabe adquirir competências e habilidades específicas, para conduzir esse processo, além de promover situações de ensino que provoquem nos alunos, uma revisão cognitiva, tanto de seus valores culturais quanto de sua maneira de ser e estar no mundo físico e social. Essa mudança de atitudes requer uma diversificação metodológica, além da reestruturação educacional em suas concepções, para efetivação da proposta transversal e contextualizada da EA, entendendo que métodos de ensino são diferentes modos de proporcionar uma dada aprendizagem, ou seja, são procedimentos didáticos caracterizados por certas fases e operações para alcançar um objetivo previsto. Ainda hoje visualizamos métodos de ensino que enfatizam o modelo tecnicista, não tendo como produto final uma educação crítica perante os acontecimentos da sociedade, fator esse desencadeado pelas necessidades de nosso sistema econômico imediatista. Percebemos assim, que a educação e consequentemente os métodos de ensino, servem como forma de manter as ideologias dominantes (economia, política, ética, cultural), não assumindo seu papel de instrumento libertador do ser humano. Contudo, sabemos que os métodos de ensino não são neutros, por terem base em um modelo conceitual, isto é, fundamentam-se em uma concepção de homem e de educação. Além da escolha de métodos de ensino pertinentes a realidade local, não se pode esquecer que programas de educação ambiental efetivos devem promover, simultaneamente, o desenvolvimento de conhecimentos, de atitudes e de habilidades necessárias à preservação e melhoria da qualidade ambiental, a partir da sensibilização a respeito dos seus problemas ambientais. Podemos seguir então, cinco tendências básicas para os trabalhos com educação ambiental no Brasil, sendo elas: • Educação ambiental conservacionista: excursões, lutas conservacionistas, preservação da fauna e flora para a conservação da biodiversidade.

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• Educação ambiental biológica: ênfase na biologia e ciências nos livros didáticos, cadeia alimentar e aspectos da biosfera. • Educação ambiental comemorativa: destaca as campanhas temporárias como a comemoração da Semana do Meio Ambiente etc. • Educação ambiental política: vinculada às questões de natureza política, em detrimento dos aspectos naturais. • Educação ambiental crítica para as sociedades sustentáveis: entendimento das origens, causas e consequências da degradação ambiental por meio de uma metodologia interdisciplinar, visando uma nova forma de vida coletiva. Todas as vertentes devem seguir as principais características da educação ambiental, na ótica da Conferência de Tbilisi. Vejamos, na íntegra, as características destacadas neste evento de fundamental importância para EA e que devem ser comuns aos trabalhos de EA: • Processo dinâmico interativo: processo permanente nos quais os indivíduos e a comunidade tomam consciência do seu meio ambiente e adquirem o conhecimento, os valores, as atividades, as experiências e a determinação que os torna aptos a agir individualmente e coletivamente, resolvendo os problemas ambientais. • Transformadora: possibilita a aquisição de conhecimentos e habilidades capazes de induzir mudanças de atitude. • Participativa: atua na sensibilização do cidadão, estimulando a participação individual nos processos coletivos. • Abrangente: a educação ambiental deve ser oferecida em todas as esferas do ensino formal, envolvendo a família e a coletividade. • Globalizadora: deve considerar o ambiente em seus múltiplos aspectos e atuar com visão ampla de alcance local, regional e global. • Permanente: como o senso crítico e a compreensão da complexidade dos aspectos que envolvem as questões ambientais ocorrem de modo crescente e continuado, não se justifica a sua interrupção. • Contextualizadora: deve atuar diretamente na realidade da comunidade, sem perder de vista a sua dimensão planetária. Existem três esferas que devem ser consideradas nos trabalhos ambientais: • Esfera cognitiva: é o campo do conhecimento onde a pessoa recebe informações básicas e científicas sobre os temas que estão sendo trabalhados. • Esfera afetiva: simbolizada pelo amor à natureza. • Domínio técnico: para exercer a temática ambiental devem-se conhecer as formas para transformar a teoria em prática. Ao pensarmos em propostas pedagógicas, devemos estar atentos às várias vertentes para estudo e aplicação educacional, sejam elas ações pedagógicas e/ou metodológicas. Os métodos de ensino, nessa perspectiva, podem ser: • Métodos individualizantes de ensino: valorizam o atendimento às diferenças individuais e fazem a adequação do conteúdo ao nível de maturidade, a capacidade intelectual e ao ritmo de aprendizagem de cada aluno, considerado individualmente.

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Eixo Pedagógico • Métodos de ensino socializados de ensino: valorizam a interação social, fazendo a aprendizagem efetivar-se em grupo. • Métodos sócio-individualizantes: combinam as duas atividades: a individualizada e a socializada, alternando em suas fases os aspectos individuais e sociais. Brainstorming é o trabalho em grupo na identificação de um problema, e encontrar, através de uma intervenção participativa, a melhor decisão para um plano de ação que o solucione tal problema. Fonte:

http://www.scn.org/ mpfc/modu-les/brnstop.htm

Role Playing é um modelo de ensino que pertence à família das Interações Sociais. Este ajuda os alunos a compreenderem o comportamento social, o seu papel nas interacções sociais e as formas eficazes de resolver problemas. Fonte: http://pt.wikipedia. org/wiki/Role_playing

Todas as estratégias de ensino para a prática ambiental podem ser permeadas por ações diversificadas e continuadas como: discussão em grupo, discussão em classe, brainstorming (mutirão de idéias), trabalho em grupo, debate, questionários, reflexão, imitação da mídia, projetos, solução de problemas, jogos de simulação (role playing), exploração do meio ambiente local, etc. Há a necessidade de todos os envolvidos compreenderem a educação ambiental como um processo amplo e permanente, sem ser vista como uma atividade redentora e nem tampouco em forma de ascensão social. Nesse sentido, a escola deve voltar seu olhar para a investigação e reflexão da temática ambiental, desenvolvendo o senso crítico e as habilidades necessárias para resolver problemas, construindo conhecimentos e associando as atividades práticas e as experiências vivenciadas pelos alunos. No âmbito escolar da educação ambiental, devemos ter como referência os seguintes pressupostos (BRASIL, 1997): • Considerar o meio ambiente em sua totalidade: aspectos naturais, tecnológicos, sociais, políticos, históricos, culturais, técnicos, morais, éticos e estéticos. • Construir um processo contínuo, durante todas as formas de ensino formal, desde o início da Educação Infantil. • Aplicar um enfoque interdisciplinar, aproveitando o conteúdo específico de cada área, de modo a conseguir uma perspectiva global da questão ambiental. • Examinar as principais questões ambientais do ponto de vista local, regional, nacional e internacional. • Concentrar-se nas questões ambientais atuais e naquelas que podem surgir, levando-se em conta a perspectiva histórica. • Inserir-se no valor e na necessidade da cooperação local, nacional, internacional, para prevenir os problemas ambientais. • Considerar explicitamente os problemas ambientais no plano do desenvolvimento e crescimento. • Promover a participação dos alunos na organização de todas as experiências de aprendizagem, dando-lhes oportunidade de tomar decisões e aceitar consequências. • Estabelecer para os alunos de todas as idades uma relação de sensibilidade ao meio ambiente e a aquisição de conhecimentos, habilidades e atitudes, para resolver problemas ambientais. • Ajudar os alunos a descobrirem os sintomas e as causas reais dos problemas ambientais. • Ressaltar a complexidade dos problemas ambientais e a necessidade de se desenvolver o sentido crítico e as atitudes necessárias para resolvê-las. • Utilizar diversos ambientes com a finalidade educativa e uma ampla gama de métodos para transmitir e adquirir conhecimentos sobre o meio ambiente, ressaltando principalmente as atividades práticas e as experiências pessoais. • Assegurar a relação de atividade de ensino e aprendizagem com a vida real, analisando os problemas do meio.

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• Facilitar a aprendizagem mediante atividades que façam conexão com conhecimentos prévios, que partam da experiência vivenciada pelo educando. • Organizar os conhecimentos por meio de eixos que permitam abordar problemas, situações e acontecimentos dentro do contexto em sua globalidade. • Impulsionar relações de trabalho em equipe, tanto dos alunos quanto dos professores. • Ter presente a concepção de meio como um conjunto complexo, vivo e dinâmico no tempo e no espaço. • Partir da necessidade de um contato direto com o meio, sempre que seja possível, com o fim de potencializar sua investigação e estimular uma relação efetiva. • Adotar métodos que, a partir de proposições de problemas no meio ambiente, tenham o envolvimento do educando na busca de soluções e experimentações de formas de aprendizagem em processo de reflexão-ação-reflexão e que levem a construção de conceitos de desenvolvimento de valores pessoais. • Propor atividades que garantam tanto a aprendizagem de conceitos da problemática ambiental como dos procedimentos e atitudes. O professor em EA atua como mediador do processo de aprendizagem e o método por ele selecionado, depende dos objetivos propostos de educação ambiental, seu interesse e sua formação continuada. Observe que não há uma técnica especial para a disseminação da educação ambiental, mas são recomendáveis: • A coerência e a boa seleção dos materiais didáticos, particularmente dos livros didáticos. • A promoção da discussão nas salas de aulas, debatendo os problemas conflitantes em vez de ignorá-los. • O respeito às diversas formas de opiniões dos alunos, centralizando o tema e não a figura do professor. • A não neutralidade da educação, uma vez que não existem pessoas neutras. • A promoção de alternativas aos problemas ambientais, discutindo um gerenciamento adequado. • Desenvolvimento da comunidade e experiências pessoais dos alunos, construindo os conhecimentos no processo ensino-aprendizagem. • A utilização de jogos, simulações, teatros e outras novas metodologias que auxiliem na familiarização dos estudantes com os problemas ambientais. • A promoção de trabalhos de campo, sempre na perspectiva interdisciplinar. A seguir sugerimos algumas atividades didáticas que podem ser desenvolvidas em EA: • Trabalho de campo: possibilita o sucesso do entendimento das questões ambientais. • Aclimatização: gera oportunidades para os alunos observarem e obterem mais informações sobre o meio ambiente, associando emoções e pensamentos críticos a atividades interdisciplinares. • Temas geradores: promovem a interdisciplinaridade e a desmistificação de que o meio ambiente só pode ser trabalhado nas áreas das ciências, biologia ou geografia. 48

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Eixo Pedagógico Importante destacar que as atividades didático-pedagógicas podem e, preferencialmente, devem ser planejadas em conjunto com os alunos, para que estes se responsabilizem progressivamente pela realização de tarefas concretas relativas ao tema e atuem em equipe exercitando, na prática, a importância da cooperação e do trabalho em conjunto.

V. Interpretação, Percepção e Fotografia: possibilidades para a EA na sala de aula

A palavra “ecologia” vem do grego oikos (casa). Ecologia é o estudo de como a Casa Terra funciona. Mais precisamente, é o estudo das relações que interligam todos os moradores da Casa Terra (CAPRA, 2005)

O novo entendimento do processo de aprendizagem sugere a necessidade de estratégias de ensino adequadas, a um currículo integrado que valorize o conhecimento contextual, no qual as várias disciplinas são vistas como recursos a serviço de um objetivo central. Uma boa forma de conseguir esse tipo de integração, conhecida como “aprendizagem baseada em projetos”, consiste em fomentar experiências de aprendizagem que engajem os estudantes em projetos complexos do mundo real, por meio dos quais possam desenvolver e aplicar suas habilidades e conhecimentos. Estes projetos nascem a partir dos deslocamentos do ser humano por diversos ambientes, seja através de seus sentidos, com a percepção de inúmeras sensações como cores, formas, sons, bem ou mal-estar, seja pelo convívio com outras pessoas ou ainda pela solidão, trajetórias existenciais, entre outras situações, que permitem a formação de uma matriz sensorial. A matriz sensorial está relacionada à nossa percepção, e está intimamente ligada às experiências vividas, tanto passadas quanto cotidianas, visto que a emoção e a cognição interagem de forma contínua, alimentando-se e moldando-se mutuamente, criando um universo referencial, baseado nas emoções percebidas pelas experiências. Essas emoções podem ser utilizadas a favor ou contra o meio ambiente. Um exemplo positivo é a possibilidade que o educador tem de ensinar o bom convívio com o ambiente. Por outro lado, a influência do sistema capitalista ao consumo sem necessidade e a criação de uma falsa necessidade para que as empresas aumentem a sua receita é um exemplo negativo do poder das emoções sobre o meio ambiente. Ao perceber todas estas sensações, o homem se dá conta que faz parte do ambiente, o que é fundamental para preservá-lo e conservá-lo, prolongando, assim, a vida e o bom convívio com o meio ambiente. Percebê-lo profundamente, é entender que todos os seres vivos e não vivos fazem parte da Terra, um sistema vivo, nossa oikos, onde todos se relacionam de forma sistêmica e que se um faltar haverá um desequilíbrio, o que já vem acontecendo. Cada pessoa percebe o meio ambiente ao seu redor, de forma muito particular, pois a compreensão da experiência perceptiva é diferente de indivíduo para indivíduo no tempo e no espaço. Emoções empíricas, sentimentos individuais, a questão da motivação pessoal, os valores, os objetivos que movem o indivíduo, seus interesses, expectativas e outros estados mentais são fatores que decisivamente influenciam na forma de percepção de mundo. Após essa reflexão sobre percepção, desenvolva a atividade a seguir:

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Atividade Complementar Pesquise: 1.O que é percepção ambiental? 2.Procure similaridades e diferenças entre percepção e interpretação ambiental. Ao validarmos a PERCEPÇÃO AMBIENTAL para as vertentes ambientais, em seu conceito mais amplo, poderemos avaliar a degradação ambiental de uma determinada região e elencar possíveis lacunas na formação sócio-cultural do cidadão. Esse entendimento é fundamental para o professor e desponta como forte instrumento na defesa do meio natural, tendendo a reaproximar o homem da natureza e garantindo um futuro com mais qualidade de vida para todos, visto que desperta uma maior responsabilidade e respeito dos indivíduos em relação ao ambiente em que vivem. Nesse sentido, podemos refletir sobre a percepção ambiental nos questionando sobre quais os diversos mecanismos que podem ser utilizados para aliar emoção e aprendizagem. Os estudos de percepção ambiental permitem compreender melhor a interrelação homem/meio ambiente. Refletir sobre anseios, critérios de julgamentos e condutas, possibilita conhecer o perfil da consciência ambiental e cidadania participativa, frente aos vários aspectos da problemática ambiental. Conheça mais sobre percepção ambiental. Realize a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar Pesquise sobre a Teoria do Universo Circundante e descubra como observar efetivamente o seu meio.

Nessa perspectiva, poucos métodos são mais eficazes que as artes visuais e a música, para desenvolver e refinar a capacidade natural de uma criança reconhecer e expressar padrões, podendo assim, ser um poderoso instrumento para ensinar o pensamento sistêmico, além de reforçarem a dimensão emocional que tem sido cada vez mais reconhecida como um componente essencial do processo de aprendizagem. A fotografia, por exemplo, é um excelente recurso de interação entre o indivíduo e seus espaços ou universos referenciais vivenciados e a Educação Ambiental é um elemento integrador que permite ao ser humano desenvolver habilidades e atitudes para atuar efetivamente no processo de manutenção do equilíbrio ambiental, além de ser um agente ativo de sua busca por qualidade de vida. A fotografia nos faz perceber o meio ambiente por meio de imagens virtuais da realidade e transmite sentimentos que são essenciais para o processo de aprendizagem. O recurso fotográfico, além de ser uma forma de expressão artística, é também uma ferramenta de trabalho, que “congela” uma imagem em seu tempo e espaço que a torna um objeto de estudo e uma representação iconográfica daquele momento ou de uma realidade percebida.

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04 Desde a sua invenção, a fotografia tem sido utilizada como um eficiente meio de expressão artística e contemporaneamente como instrumento de planejamento e gestão por uma gama de profissionais heterogêneos (geógrafos, antropólogos, arquitetos, botânicos etc.), dispostos a melhorar o desempenho de suas atividades científicas e profissionais.

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Essas imagens são formas de conhecer o passado, questionar o presente e vislumbrar o futuro. ICONOGRAFIA: Vocábulo usado para designar o significado simbólico de imagens ou formas representadas em obras de arte. Também nomeia uma disciplina da História da Arte, dedicada a identificar, descrever, classificar e interpretar a temática das artes figurativas. Até fins do século XVI, a iconografia referia-se especialmente ao significado simbólico de imagens inseridas num contexto religioso. Atualmente o termo refere-se ao estudo da história e da significação de qualquer grupo temático. Fonte: http://www.itaucultural.org.br/aplicexeternas/enciclopedia_ic/ index.cfm?fuseaction =termos_texto&cd_ verbete=101

Ao estar vinculada a projetos educacionais a fotografia deve ser não apenas um meio de informações e documentações visuais, mas sim, um caminho para oportunizar a aplicação destas imagens como forma de mudança de comportamentos e atitudes em relação aos problemas ambientais e ecológicos, um dos princípios da educação ambiental. Os educadores ambientais devem acreditar que é possível promover nas escolas “comunidades de aprendizes”, onde experiências e desafios intelectuais sejam realmente vivenciados e não apenas verbalizados. A formação de comunidades é essencial para promover a alfabetização ecológica.

VI. Leia mais

A seguir, disponibilizamos alguns endereços de sites que podem ser acessados como pesquisa sobre os assuntos abordados nesta unidade. • Ambiente Brasil - www.ambientebrasil.com.br • Centro Clima - www.centroclima.org.br • Climatempo - Portal Brasileiro de Meteorologia - www.climatempo.com.br • Eco Ambiental - www.ecoambiental.com.br • Eco-Guia – Informações diversas sobre ecologia e meio ambiente, com links para mais de cinco mil sites relacionados à causa ecológica - www.ecoguia. com.br • Eco Legal - www.ecolegal.com.br • Environmental Education on the Internet - Portal de Recursos para Educação Ambiental (em inglês) - www.nceet.snre.umich.edu • Fórum Clima - www.forumclimabr.org.br • Guia de Ecologia - www.sobresites.com/ecologia • Guia Verde - www.guiaverde.com.br • IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - www.ibge.gov.br • Manual do Ecologista Amador - www.geocities.com/RainForest/Andes/1185/Manual.html • Memória do Meio Ambiente – O site Memória do Meio Ambiente reúne o acervo mais completo da Internet sobre os últimos 30 anos de ambientalismo do Brasil - www.memoriadomeioambiente.org.br • NeoAmbiental - Atende aos usuários da Internet Banda Larga. Links e seções mostrando empresas brasileiras comprometidas com o meio ambiente. Disponibiliza uma área exclusiva para crianças. Possui a TV Neo que traz vídeos com temas ambientais, mostra as belezas naturais brasileiras, imagens dos principais ecossistemas e tradições e belezas naturais de diversas partes do mundo - www. neoambiental.com.br • Portal do Bem – Possui como colaboradores especialistas e técnicos de áreas como agricultura sustentável e reciclagem. Discute a gestão ambiental, fornece dicas de áreas com oportunidades de negócios e ainda disponibiliza calendário de eventos e cursos - www.bem.com.br • Água Online - Revista digital com as novidades sobre Água, Saneamento e Meio Ambiente - www.aguaonline.com.br Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U2 Educação Ambiental como tema transversal na sala de aula

• Amazônia Online - www.amazoniaonline.com.br • Ecol News - www.ecolnews.com.br • ECOPRESS - ONG sem fins lucrativos fundada em 1992 com o objetivo de divulgar informações sobre questões ambientais através das mais variadas formas jornalísticas - www.ecopress.org.br • ENN - Rede de Informações Ambientais (em inglês) - www.enn.com • Folha do Meio Ambiente - Jornal com notícias sobre o meio ambiente e leis ambientais - www.folhadomeioambiente.com.br • Jornal do Meio Ambiente - Jornal virtual gratuito que tem como objetivo democratizar a informação ambiental por meio da divulgação de notícias e projetos relativos ao meio ambiente - www.jornaldomeioambiente.com.br • Jornalismo Ambiental - www.jornalismoambiental.jor.br • Pangea/AgirAzul - www.agirazul.com.br • Radiobrás - Portal da Cidadania - www.radiobras.gov.br • Web Água - Portal das Águas - Portal dedicado a notícias sobre as condições da água no Brasil e no mundo - www.webagua.com.br • Portal do professor – Apresenta inúmeras opções para busca de vídeos, animações, planejamentos, dentre outros recursos para o ambiente escolar www.portaldoprofesor.mec.gov.br • Refloresta – Ecodicas, alterações climáticas, alimentação e curso de jardinagem online - www.refloresta.com.br • Sustainable Earth Electronic Library - Biblioteca de links ambientais (em inglês) - www.envirolink.netforchange.com

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Eixo Pedagógico

VII. Referências BRASIL. (Constituição) Constituição da República Federativa do Brasil. Brasília: Câmara dos Deputados. Coordenação de Publicações, 1998. ________. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais: temas transversais. Brasília: MEC/SEF, 1997. ________. Lei n. 9.795 de 27 de abril de 1999: institui a Política Nacional de Educação Ambiental. Dicionário escolar da língua portuguesa / Academia Brasileira de Letras. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2008. LEFF, E. Saber ambiental: sustentabilidade, racionalidade, complexidade, poder. 4 ed. Petrópolis: Vozes, 2005. SAVIANI, Dermeval. A nova lei da educação: trajetória, limites e perspectivas. 4.ed. Campinas: Autores Associados, 1998.

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EIXO PEDAGÓGICO

Unidade 3 Unidade Prática de Ensino: o currículo de sua escola Autora: Elizabeth Antônia Leonel de Moraes Martines

I. Introdução II. Investigando o currículo de sua escola III. Conclusão IV. Referências

# M6U3

I. Introdução Caro(a) aluno(a), é um prazer tê-lo(a) conosco neste módulo de estudos. Você já deve ter constatado que as Unidades de Prática de Ensino – UPE vêm sendo inseridas em cada Módulo deste curso, a partir do Módulo 3. A finalidade é cumprir uma obrigação legal que é a da Prática de Ensino como componente curricular com carga horária de 400 horas ao longo do curso. Temos, com isso, o objetivo de uma formação teórica-prática do professor e da professora na área de Ciências da Natureza, especialmente em Biologia. Nesta unidade, pretendemos ajudá-lo a analisar o currículo que está em ação em uma escola pública de sua comunidade, principalmente o da escola em que você atua como professor(a), estagiário(a) ou como colaborador(a), adotando um referencial teórico que irá ajudá-lo(a) na análise. Para desenvolvimento dessa análise, é importante buscar o apoio de outros colegas e refletir junto com a equipe pedagógica e tomar decisões com vistas à manutenção ou transformação curricular. Qual seria a finalidade da análise que estamos propondo? Tornar a proposta curricular mais adequada à realidade da comunidade na qual a escola está inserida, voltada para formação de cidadãos comprometidos com os valores democráticos.

Com isso, esperamos contribuir para a reflexão e a tomada de decisões mais conscientes e racionais na sua prática docente e da equipe técnica da escola estudada. Ao final, o grupo poderá encontrar aspectos positivos na prática escolar, pois as situações que o grupo acredita que estejam contribuindo para formar melhores cidadãos em uma democracia deve ser mantidas e até melhoradas. Mas, podemos também, com a contribuição do referencial teórico, do diálogo ocorrido nos encontros e desencontros, do conflito aflorado, concluir que a nossa prática docente tem, geralmente, aspectos negativos, presentes no currículo oculto ou no currículo ausente de nossa escola. Assim, as atitudes que não queremos conservar devem ser enfrentadas com firmeza e serem transformadas. A tradição não é ruim por natureza, e nem toda inovação é redentora das mazelas de nossa sociedade, especialmente no campo educacional. Por isso, temos que fazer uso de nossa capacidade de julgar e tomar decisões, comprometidas com a construção de um país mais justo, mais participativo, menos corruptível e melhor para todos os seus cidadãos. Bom trabalho!

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II. Conhecendo o currículo de sua escola

Iniciamos esse tópico, considerando que você e seu tutor já escolheram a escola onde será desenvolvida a atividade prática desta unidade; e , além disso, que você já tenha estudado a Unidade sobre Currículo deste módulo. Caso não tenha, ainda, desenvolvido o estudo, solicitamos que volte ao conteúdo citado e faça as leituras sugeridas. Como você pode constatar na unidade citada, cada vez mais o professor é desafiado (figura 1) a uma formação continuada para o seu desenvolvimento profissional, relacionando teoria com a prática, por meio da reflexão e/ou da pesquisa-ação (professor-pesquisador) em torno do currículo escolar. Mas o que é pesquisa-ação? O conceito de pesquisa-ação, adotado aqui, se refere à reflexão relacionada com o diagnóstico de uma realidade escolar para auxiliar nas deliberações sobre escolhas e tomada de decisões.

Fig. 1 - Reflexão sobre atuação profissional do professor.

O objetivo deste tipo de pesquisa é a COMPREENSÃO dos fenômenos e a formação dos que participam destes, para que a sua atuação seja mais reflexiva, rica e eficaz, atribuindo-se ao conhecimento um valor instrumental, de apoio intelectual na análise da realidade e na deliberação, para adotar decisões práticas, cada vez mais coerentes e racionais.

Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN’s: con-

junto de diretrizes capaz de nortear os currículos e seus conteúdos mínimos.

Como desenvolver este processo? Como referências concretas para a coleta de dados se consideram as várias fases do processo de construção e implementação do currículo: a fase da regulamentação e de decisões políticas; a do planejamento nos materiais instrucionais ou do planejamento na escola, o currículo em ação; e o currículo avaliado. Os pontos de apoio na investigação/construção/reformulação curricular passam a ser o currículo prescrito e regulamentado no âmbito de decisões políticas e administrativas (PCNs, p. ex.); o currículo planejado no contexto da escola (Projeto Pedagógico, planos ou projetos de curso); o currículo em ação que o professor produz no planejamento, na condução das aulas e nas tarefas de aprendizagem que os alunos realizam; mas é também o currículo avaliado, por práticas de controle tanto internas quanto externas e que podem revelar um currículo oculto (invisível para quem está vivenciando a prática) ou um currículo ausente (temas relevantes que não aparecem no currículo planejado ou em ação). Mas atenção! É preciso considerar a estrutura das tarefas acadêmicas do currículo em ação, isto é, a relação entre o currículo oficial, o oculto e ausente, analisando-se a estrutura da participação social – modos de agir, normas e princípios, Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U3 Unidade de prática de ensino: o currículo de sua escola. clima social de relações verticais e horizontais; canais de participação na vida escolar e da aula (explícitos ou tácitos; autoritários ou democráticos; formais ou reais). (PÉREZ GOMEZ, 1998, p.111). Assim, Esta Unidade de estudo pretende auxiliar você a se tornar um(a) professor(a) pesquisador(a) da prática docente em sua área de atuação (Ensino de Ciências e Biologia), ao mesmo tempo em que assume uma postura de educador, preocupado com a transformação do currículo escolar, visando à construção de uma sociedade mais democrática, de cidadãos participantes e, sobretudo, de alunos e professores mais felizes. Vamos então iniciar com uma reflexão diagnóstica (pesquisa-ação) do ensino de nossa área em uma escola Essas perguntas servem como questões norteadoras de sua investigação e reflexão, sendo que somente algumas podem ser escolhidas; sofrer modificações ou serem acrescentadas outras questões que você(s) achar(em) pertinentes. As questões a seguir se dividem em três momentos que fechariam um ciclo completo de estudo sobre o currículo e a realidade escolar num certo período, mas dificilmente podem ser realizados completamente em curto espaço de tempo. Dessa forma, tenha em mente que este representa um projeto completo de investigação educativa (aquela que não se restringe a pesquisar sobre educação, mas também educa os que dela participam), segundo Elliot(2000). Observe que, diferentemente da corrente tecnicista, que prioriza a definição dos objetivos, para esta tendência de estudos curriculares, o mais importante nos currículos são os valores que achamos importante desenvolver com os alunos. Assim, pensando na construção de uma sociedade mais democrática, lembramos que os PCNs do Ensino Fundamental oferecem como referencial um ‘rol’ de valores considerados universais e que seriam importantes no aprendizado escolar. São eles: JUSTIÇA, RESPEITO MÚTUO, DIÁLOGO E SOLIDARIEDADE (BRASIL, 1998, TEMAS TRANSVERSAIS). Vamos, então, iniciar a primeira etapa ou momento que se refere ao diagnóstico (pesquisa ação) de uma realidade escolar ou sala de aula. Observe, a seguir, os passos a serem tomados: 1. Comece investigando nos documentos escritos da escola (Projeto PolíticoPedagógico - PPP e outros) sobre a história desta escola na comunidade, o perfil dos alunos e suas famílias, o contexto social da comunidade em que a escola se insere. Você concorda com o que está escrito nestes documentos? 2. Qual o ‘papel’ que esta escola pretende desempenhar neste contexto (qual sua missão, metas e estratégias escolhidas)? Qual o perfil dos alunos que ela pretende formar? Quais os valores que a equipe escolar relacionou como valores importantes a serem ensinados/aprendidos/ vividos? 3. Como o conhecimento escolar da área de Ciências da Natureza é selecionado nesta escola? Os professores seguem a sequência de capítulos de um livro didático no planejamento escolar? Usam mais de um livro? Consultam os alunos sobre seus temas de interesse? Consultam os pais sobre o que eles consideram relevante para ser estudado? Consultam os PCNs ou outros documentos de referência? Os professores da área discutem sobre o que acham mais relevante trabalhar? 4. O planejamento da área é feito anualmente, semestralmente ou bimestralmente? Quem participa desse planejamento? Ele é feito por disciplina ou por área de conhecimento? Nesse caso, busca-se a interdisciplinaridade? É centrado nos objetivos, nos conteúdos conceituais, nos valores democráticos e/ou no interesse dos alunos? 58

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Orientação: se você já leciona, aproveite a prática de sua escola.

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*1 - Uma sugestão de leitura para subsidiar a reflexão sobre este tema é o livro de Rubem Alves sobre a Escola da Ponte / Portugal, citado nas referências.

*2 - Para maiores informações veja as Orientações Didáticas do PCN de Ciências Naturais de 5ª a 8ª Séries do Ensino Fundamental (BRASIL, 1998, v.2, p. 119-125).

Um bom ponto de partida de referencial teórico é o texto de Moreira e Candau: Currículo: conhecimento e cultura. A partir da página 36, eles fazem alguns questionamentos que se relacionam diretamente com o ensino de ciências naturais. Outros referenciais importantes para nossa prática pedagógica na área são: o livro de Miriam Krasilchick, intitulado Prática de Ensino de Biologia, a obra de Luckesi A avaliação da aprendizagem escolar e os livros de Delizoicov e Angotti, especialmente Metodologia do ensino de Ciências e Ensino de ciências: fundamentos e métodos.

5. Existem momentos para replanejamento ao longo do ano? O que é levado em consideração nesses momentos? Como você tem se posicionado nessas ocasisiões? 6. Quais os turnos em que a escola funciona? Como estão formadas as turmas nessa escola? A secretaria (ou outro setor) usa algum critério para formação dessas turmas? Que reflexo esse critério tem na prática da sala de aula? 7. Como está organizado o espaço físico da escola? E as salas de aula? Como se distribuem no tempo as atividades didáticas que os alunos e professores realizam? *1 8. O conteúdo é trabalhado por unidades temáticas ou por projetos? *2 9. Que conteúdos (conceituais, procedimentais e atitudinais/valores) são sugeridos nos PCNs que não aparecem nos planos dos professores de nossa área (currículo oculto)? Você considera algum desses temas importantes para a formação da cidadania em sua escola? 10. O que você tem estudado neste curso tem sido aplicado na prática docente dessa escola? Como você vê a aplicabilidade dos conteúdos estudados por você neste curso nas disciplinas ou área pesquisada? 11. Quais são os indicadores de aprendizagem dos alunos disponíveis na área de Ciências da Natureza em cada nível de ensino ou da sala estudada? 12. Qual é o clima social das relações verticais nessa escola (isto é, entre gestores/administradores e professores; entre estes e os pais; entre professores e técnicos com os alunos)? São autoritárias ou democráticas? 13. Qual é o clima social das relações horizontais nessa escola (isto é, entre os professores; entre os alunos)? São amistosas e de colaboração ou competitivas e cheias de conflitos? 14. Como são as normas e princípios que regem o comportamento social: explícitos (estão escritos e são divulgados permanentemente) ou são tácitos (implícitos subentendidos)? E os canais de participação na vida escolar e da aula existem de fato ou são meramente formais (só existem no papel)? Respondidos os questionamentos sugeridos, entraremos no segundo momento de reflexão que se refere à deliberação ou tomada de decisões sobre a prática. De posse das informações e reflexões realizadas na pesquisa-ação, o professor ou a equipe de professores da área e gestores devem refletir sobre as decisões que devem tomar para que a escola cumpra seu papel social nesse contexto, de forma consciente e comprometida com os valores democráticos. Nessa etapa, é muito importante estabelecer relações com um (ou mais) referencial teórico, buscar parcerias com pesquisadores mais experientes nas universidades ou centros de pesquisas educacionais para auxiliar no levantamento e na compreensão dos dados, no levantamento das concepções existentes e suas relações com referenciais teóricos. Com base no referencial teórico sugerido ou em outro de sua preferência, reflita com a equipe de trabalho e se for possível, busque ajuda, nessa etapa, de profissionais mais experientes em planejamento curricular: 1. O que você(s) acha(m) que poderia mudar no currículo da área nessa escola? Pense(m) sobre: 1.1. a organização do espaço físico; 1.2. a organização do tempo; 1.3. a organização das turmas; 1.4. a distribuição de pessoal para a realização de atividades;

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# M6U3 Unidade de prática de ensino: o currículo de sua escola. 1.5. os objetivos e os conteúdos relacionados (valores e atitudes, procedimentos e conceitos/fatos); 1.6. as estratégias de ensino-aprendizagem; 1.7. a avaliação; 1.8. as relações sociais. 2. Tome(m) decisões sobre esses pontos e registre(m) estas deliberações, bem como se houve consenso ou não sobre estes. 3. Coloque(m) em prática suas decisões, implementando, em sala de aula ou com grupos de alunos e professores, as decisões tomadas pelo grupo ou somente por você. 4. Registre(m) os processos (por exemplo, gravando em vídeo ou fotos os vários momentos das atividades desenvolvidas; registrando em textos as intenções e os problemas ocorridos e não previstos; as colaborações obtidas; a evolução ou não da aprendizagem dos alunos etc.) 5. Registre(m) também os resultados obtidos (por exemplo, as produções dos alunos; o desempenho acadêmico; as mudanças observadas no interesse dos alunos pelos conteúdos do conhecimento; as mudanças de concepções, atitudes e valores etc.), de modo a favorecer a última etapa, referente à avaliação das mudanças adotadas. Chegamos, então, ao terceiro momento que pode vir simultaneamente com os dois primeiros ou com o segundo ou somente ser realizado, após as etapas anteriores. Consiste na avaliação (interna e/ou externa) dos processos e resultados obtidos com as mudanças adotadas. A reflexão sobre esses processos e resultados devem dar origem a replanejamentos para serem implementados, refazendo-se o ciclo: reflexão diagnóstica, planejamento e ação, reflexão sobre a ação, replanejamento, numa espiral crescente, na qual o currículo se desenvolve ao mesmo tempo em que os educadores se aperfeiçoam profissionalmente, como duas margens de um mesmo rio (PEREIRA E ZEICHNER, 2002). A perspectiva aqui adotada propõe que se visualize os planos de ensino da escola, a prática desenvolvida em sala de aula e as condições concretas dessa prática como ponto de partida para a elaboração de currículos mais comprometidos com a consolidação de uma sociedade democrática. Para isso, é preciso que que se veja os livros didáticos, os PCNs e outros documentos oficiais como referenciais, produzidos por professores experientes e/ou especialistas da área e que, a partir destes possamos criar um currículo adequado para a sua escola, inserida em determinado contexto cultural, com alunos oriundos desse contexto e, a partir de uma reflexão pessoal ou coletiva, adotemos decisões para aperfeiçoá-lo. Essa perspectiva propõe que pensemos o currículo como configurador da prática, estabelecendo uma ponte entre a teoria e a ação, centrada na dialética teoria-prática. É uma perspectiva resultante “[...] das contribuições críticas sobre educação, da análise do currículo como objeto social e da prática criada em torno do mesmo” (SACRISTÁN, 1998, p. 47). Muitas mudanças podem ser percebidas quando se adota essa perspectiva e no processo em que se estabelece, visto que tanto os participantes quanto a realidade se transformam. Os participantes desenvolvem sua capacidade de distinguir e julgar em situações humanas complexas, conflitantes, incertas e singulares, mudando concepções ao se verem induzidos a recompor seus esquemas padronizados de pensamento, pressionados pelas evidências construídas pelo processo criativo de interações que são estimuladas na aula e na escola. Com isso, transformam a realidade porque esse processo de interações inovadoras requer novas condições sociais, nova distribuição do poder e novos espaços para situar o que 60

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Eixo Pedagógico emerge na nova cultura institucional que se instala. Também, porque afeta profundamente relações e papéis hierarquicamente organizados, como as existentes entre professores da Educação Básica e pesquisadores da Universidade, visto que “os pesquisadores participam em processos de colaboração abertos e negociados com os professores(as)” (PÉREZ GÓMEZ, 1998, p. 377-8).

III. Conclusão É possível que ao final deste estudo minucioso, você se pergunte: O que fazer com os resultados alcançados? O resultado de suas pesquisas pode ser sistematizado em forma de artigo, monografia (TCC), relatório de estágio, avaliação de disciplina, conforme o acordo feito com seus tutores/professores. Isso pode ser feito em grupo ou individualmente. Esses textos devem explicitar a filosofia curricular que está subjacente ao currículo da escola, ou seja, qual a relação que a prática curricular tem com as teorias sobre currículo e/ou educação, estudadas por você no curso de Biologia? A corrente teórica, adotada como referencial para as reflexões, também precisa ficar explicitada em seu relatório. Isto é necessário para que possamos compreender como elas foram se instituindo e também para estabelecer novas relações sociais, de modo que não se desenvolva uma prática alienada, como reprodutores de relações sociais injustas e de intenções dominadoras. Que possamos nos tornar mais conscientes de nosso papel social, enquanto educadores de crianças e jovens de nosso país, como formadores das novas gerações de cidadãos.

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# M6U3 Unidade de prática de ensino: o currículo de sua escola.

IV. Referências ALVES, R. A escola com que sempre sonhei sem imaginar que pudesse existir. Campinas: Papirus, 2003. BRASIL. MEC/ Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais. Terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental. v. 2 - Ciências Naturais. Brasília, 1998. ______. MEC/ Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais. Terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/ Temas Transversais. Brasília, 1998. DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. Metodologia do ensino de ciências. São Paulo: Cortez, 1990. ______. PERNAMBUCO, M. Ensino de ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez Editora, 2002. ELLIOTT, J. El cambio educativo desde la investigación-acción. 3. ed. Madrid: Morata, 2000. KRASILCHIK, M. Prática de ensino de biologia. São Paulo: EDUSP, 2004. LUCKESI, Cipriano. A avaliação da aprendizagem escolar. São Paulo, Cortez, 1995. MOREIRA, A. F. M.; CANDAU, V. Indagações sobre currículo: currículo, conhecimento e cultura. Brasília: MEC/ SEF, 2008. PEREIRA, J. E. D.; ZEICHNER, K. M. (Org.). A pesquisa na formação e no trabalho docente. Belo Horizonte: Autêntica, 2002. PÉREZ GÓMEZ, A. I. Compreender o ensino na escola: modelos metodológicos de investigação educativa. In:______. SACRISTÁN, J. Compreender e transformar o ensino. Porto Alegre: ArtMed., 1998. p. 99-117. ______.SACRISTÁN, J. Compreender e transformar o ensino. Porto Alegre: ArtMed, 1998.

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Unidade 4

O ESTÁGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO: perspectivas

e diretrizes na formação do biólogo docente Autora: Gislene Lisboa de Oliveira

I. Introdução II. O Ensino de Ciências e a formação do professor III. A importância do estágio supervisionado na formação do biólogo docente IV. O estágio supervisionado e a relação entre alunos e professor (aprendizagem do processo) V. O estágio supervisionado no curso de educação a distância – EAD VI. Responsabilidades para acompanhamento e execução do estágio curricular supervisionado VII. Competências e habilidades do estágio curricular supervisionado a serem adquiridas VIII. Cumprimento das horas atividades no estágio curricular supervisionado IX. O estágio supervisionado e o projeto de intervenção X. Objetivos do ensino de Biologia XI. Sugestões de sites educativos XII. Referências

# M6U4

I. Introdução do?

Caro (a) cursista, para você qual é a importância do estágio supervisiona-

Nesta unidade, você será convidado a refletir sobre a atividade do estágio supervisionado na perspectiva de consolidar sua formação docente, isto ultrapassa uma simples prática pedagógica, compreende repensar a prática, articulando a teoria. Assim, esperamos que ao final, desta unidade, você seja capaz de: • Refletir sobre a importância do ensino de Ciências e Biologia. • Refletir sobre a importância do estágio supervisionado na formação do professor. • Compreender elementos norteadores da atividade de estágio supervisionado: objetivos, horas de cumprimento, etapas que podem ser desenvolvidas, responsabilidade dos envolvidos, projeto de intervenção. Então, vamos iniciar os nossos estudos?

II. O ensino de Ciências e a formação do professor [...] aprender a ensinar é uma tarefa para a vida toda do professor. E aprender a ensinar pode ser perfeitamente um sinônimo de ajustes, ou checagem radical, no sistema de crenças educacionais dos futuros professores. Professores novatos ao observarem a realidade de seu trabalho apoiando-se em suas crenças podem desenvolver conflitos ou preocupações educacionais, especialmente em contextos que afrontem essas crenças. Ao usar estratégias pessoais de resolução desses conflitos e/ou preocupações numa perspectiva de longo prazo, também podemos dizer que estamos diante de um genuíno desenvolvimento profissional desses professores (BEJARANO; CARVALHO, 2003, p. 58).

O estudo das Ciências Naturais é cada vez mais necessário, devido a sensibilização e a conscientização da sociedade, em relação aos recursos disponíveis que, entretanto, apresentam uma disponibilidade limitada. Não podemos pensar no ensino de Ciências como um ensino propedêutico, voltado para uma aprendizagem efetiva em um momento futuro. Por exemplo, a criança não é cidadã do futuro, ela já é cidadã hoje, e, nesse sentido, conhecer ciência é ampliar a sua possibilidade presente de participação social e viabilizar sua capacidade plena de participação social no futuro (SERAFIM, 2008). 66

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Propedêutico Conjunto de princípios da ciência.

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Eixo Pedagógico É por meio das práticas de ensino e aprendizagem adequadas que as crianças têm a oportunidade de adquirir conhecimentos para auxiliar na compreensão do mundo em que vivem, assim como conseguir compreender melhor as alterações existentes nele. Logo, com o estudo das Ciências Naturais, as crianças conseguem enxergar o homem como agente de transformações, como parte do Universo e como indivíduo. Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências Naturais, o ensino de Ciências Naturais é um espaço privilegiado, onde as diferentes explicações sobre o mundo, os fenômenos da natureza e as transformações produzidas pelo homem podem ser expostas e comparadas. Os alunos podem compreender a natureza como um todo dinâmico, sendo o ser humano parte integrante e agente de transformações do mundo em que vive. O corpo humano, também pode ser estudado e visto não como uma máquina, pois cada ser humano é único como único é seu corpo. Acesse os Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências Naturais http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencias.pdf Nessa perspectiva, a área das Ciências Biológicas pode contribuir para a formação da integridade pessoal e da auto-estima, da postura de respeito ao próprio corpo e ao dos outros, para o entendimento da saúde como um valor pessoal e social, e para a compreensão da sexualidade humana sem preconceitos (BRASIL, 1998). Para Tolentino e Rosso (1993), ao se estruturar a área de Ciências Naturais deve ser disponibilizada a oportunidade de encontro entre aluno e professor, professor e professor, e professor com o mundo, reunindo experiências de vida, oferecendo novos conhecimentos, novos significados e a perspectiva de ultrapassar o conhecimento intuitivo e o senso comum. A partir dessa leitura inicial, você constatou a importância do ensino de Ciências? Também verificou que o professor de Ciências e Biologia é privilegiado, por poder utilizar as experiências pessoais de cada aluno, inserindo-as como parte do seu conteúdo? A Biologia está em todo lugar e no cotidiano de todas as pessoas e, assim, o ensino de Ciências também deve se fazer presente e altamente participativo, desde as séries inicias. Agora, faça a Atividade Complementar 1.

Atividade Complementar

Os PCNs abordam que o ensino de Ciências tem se orientado por diferentes tendências que ainda hoje se expressam em sala de aula. Sabe-se que para se ter uma aprendizagem significativa nas disciplinas de Ciências e Biologia é importante que o professor conheça as idéias de seus alunos, escutem o que eles têm a dizer e ajude-os a fazer relações e atribuir significados às situações que os levem ao ensino e a aprendizagem. Apresente sugestões em sala de aula durante o estágio curricular supervisionado que leve o aluno a aprender Ciências. No próximo tópico, vamos refletir na importância do estágio supervisionado para a formação do professor. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

# M6U4 O estágio curricular supervisionado: perspectivas e diretrizes na formação do biólogo docente

III. A importância do estágio supervisionado na formação do biólogo docente O estágio é um processo de aprendizagem indispensável a um profissional que deseja estar preparado para enfrentar os desafios de uma carreira na docência. Está no estágio, a oportunidade de assimilar a teoria e a prática, aprender as peculiaridades da profissão, conhecer a realidade do dia a dia, que o acadêmico escolheu para exercer (PINHEIRO, 2008). Pinheiro (2008) relata que à medida que o acadêmico tem contato com as tarefas que o estágio lhe proporciona, começa então a assimilar tudo o que tem aprendido e até mesmo o que ainda vai aprender teoricamente. Sabemos que, pedagogicamente, o aprendizado é muito mais eficaz quando adquirido por meio da experiência. Temos mais retenção ao que aprendemos na prática do que ao que aprendemos lendo ou ouvindo. O que fazemos diariamente e com frequência é absorvido com mais eficiência. Para Krasilchik (2004), o estágio só pode contribuir na formação docente e para a escola, caso o estagiário possa se sentir parte integrante do contexto escolar. Caso contrário, a tendência em considerar o estágio como forma de interferência no trabalho dos professores se mantém. Nesse sentido, estabelecer uma estreita relação entre o professor-regente, o professor- orientador e o estagiário é um mecanismo para se fortalecer o processo de formação docente e de colaborar efetivamente junto às necessidades da comunidade escolar. O estágio curricular supervisionado é uma disciplina na qual o estagiário deve vivenciar várias práticas de ser e sentir-se professor. A burocratização da disciplina, com preenchimento de fichas e valorização de atividades desconectadas da realidade escolar, reforça a perspectiva do ensino como imitação de modelos, sem dar privilégios ao contexto escolar, da formação de professores e dos processos constitutivos da aula (BARREIRO; GEBRAN, 2006). Para Barreiro e Gebran (2006), essas atitudes reforçam práticas institucionais não reflexivas e levam o estágio a um momento de prática e de aprendizagem de técnicas do bem fazer, o que evidenciam problemas existentes na formação do profissional docente pela dissociação entre a teoria e a prática efetiva. Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCNs, o ensino de qualidade que a sociedade demanda, atualmente expressa-se como a possibilidade de o sistema educacional vir a propor uma prática educativa adequada às necessidades sociais, políticas, econômicas e culturais da realidade brasileira, que considere os interesses e as motivações dos alunos e garanta as aprendizagens essenciais para a formação de cidadãos autônomos, críticos e participativos, capazes de atuar com competência, dignidade e responsabilidade na sociedade em que vivem (BRASIL,1998). A inserção do acadêmico-estagiário na realidade que pretende atuar como profissional, só se torna possível mediante a intencionalidade do curso, do formador e a do próprio estagiário, pois a formação docente e sua prática envolvem a capacidade de analisar, decidir, confrontar práticas e teorias, produzindo novos conhecimentos a partir do contexto histórico, escolar e educacional (SACRISTÁN,1999). “Os novos tempos requerem nova qualidade educativa, implicando mudanças no currículo, na gestão educacional, na avaliação dos sistemas e na profissionalização dos professores” (LIBÂNEO, 2002, p.60). E é nesse contexto que as investigações referentes às práticas de formação de professores devem ganhar 68

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Eixo Pedagógico relevância, dando prioridade ao ensino como atividade que envolve a reflexão e o saber fazer. As relações humanas, embora complexas, são peças fundamentais na realização comportamental e profissional de um indivíduo. Desta forma, a análise dos relacionamentos entre professor/aluno envolve interesses e intenções, sendo esta interação o expoente das consequências, pois a educação é uma das fontes mais importantes do desenvolvimento comportamental e agregação de valores nos membros da espécie humana. (SILVA, 2005, p. 196). Com base no que você estudou, realize a Atividade Complementar 2.

Atividade Complementar

Diante das controvérsias históricas no ensino de Ciências e Biologia, as tendências atuais apontam para a flexibilização dos conteúdos curriculares, a interdisciplinaridade, a visão da ciência como construção humana e a visão sistêmica do ambiente como eixo norteador para o ensino de Ciências. Discuta as influências dessas tendências para a formação do Biólogo docente.

IV. O estágio supervisionado e a relação entre alunos e professor (aprendizagem do processo) A formação inicial nas licenciaturas não pode ser entendida apenas em sua dimensão técnica e centrada na perspectiva da agência formadora, mas deve considerar também as necessidades da educação. Trata-se de um processo em que o licenciando necessita integrar a sua participação os elementos de natureza teórica e prática que farão parte do repertório de saberes necessários à docência (TOLENTINO; ROSSO, 1993). Para Tolentino e Rosso (1993), quando o aluno chega ao momento de iniciar seu estágio supervisionado aparecem às dificuldades provenientes da sua falta de interesse nas disciplinas ligadas à licenciatura, a falta de prática e a baixa perspectiva de ser efetivamente professor de Biologia. O acadêmico pode entender o estágio como parte integrante do reconhecimento do papel do professor, no seu processo de aprendizado na formação docente (BARREIRO; GEBRAN, 2006), lembrando que este mesmo acadêmico utilizará sua experiência como aluno na sua vida de professor, assim também é relevante e necessário que o professor responsável ou supervisor de estágio dê exemplos de conduta (SILVA, 2005). Nesse momento, reflita a partir das experiências que você já vivenciou como aluno, quais foram os “bons professores” de sua memória? Você acha que já possui as habilidades e competências de um professor exemplar? O que você ainda precisa desenvolver? Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Após estas reflexões, faça a Atividade Complementar 3.

Atividade Complementar

Em uma sociedade em que se convive com a supervalorização do conhecimento científico e com a intervenção das novas tecnologias é possível pensarmos na formação de um cidadão crítico? Reflita e aponte argumentos sobre esse questionamento relacionando a formação docente ao aspecto abordado. Vamos aprofundar nosso estudo, agora, esclarecendo o estágio supervisionado em nosso curso.

V. O estágio supervisionado no curso de educação a distância – EAD De acordo com a Lei de Diretrizes e Bases – LDB, a atividade de estágio, além de fortalecer a articulação entre a teoria e prática, tem como um dos elementos para a formação do profissional, um papel social, ou seja, o estágio curricular supervisionado deve ser encarado como um elemento formador de cidadania. Assim, o estágio é a prática profissionalizante direta e específica, devendo ser devidamente supervisionada, orientada e qualificada para a formação de profissionais estruturados para cumprirem com os objetivos da profissão (SAVIANI, 2000). Acesse Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional ftp://ftp.fnde.gov.br/web/siope_web/lei_n9394_20121996.pdf O estágio curricular supervisionado do curso de licenciatura em Biologia a distância, deve caracterizar-se por apresentar um conjunto de atividades teóricopráticas, voltadas para a formação profissional, por meio da vivência de situações reais do processo de ensino-aprendizagem. Essa vivência deverá propiciar a você, caro (a) aluno (a), ao longo da realização do estágio, experimentar o exercício da profissão, possibilitando a participação na dinâmica das escolas, conforme propõe o projeto do curso (norteado em três eixos temáticos: biológico, sociológico e pedagógico), sendo que, para isso, você será orientado e acompanhado. É preciso que, pelo contrário, desde os começos do processo, vá ficando cada vez mais claro que, embora diferentes entre si, quem forma se forma e re-forma ao formar e quem é formado forma-se e forma ao ser formado. É neste sentido que ensinar não é transferir conhecimentos, conteúdos, nem formar é ação pela qual um sujeito criador dá forma, estilo ou alma a um corpo indeciso e acomodado. Não há docência sem discência, as duas se explicam e seus sujeitos, apesar das diferenças que os conotam, não se reduzem à condição de objeto, um do outro. (FREIRE, 1996, p. 12). Para você aluno de EAD, o seu estágio estará sob a supervisão de um profissional experiente, nesse caso, o tutor orientador. Ao final do estágio, você deverá 70

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Eixo Pedagógico saber a real situação de trabalho, criando um campo de experiência, metodologias e conhecimentos que deverão se configurar como articulador teórico-prático e um importante estimulador de sua inquietação intelectual. Deve saber aplicar as competências e conhecimentos exigidos na prática profissional, especialmente quanto à regência, garantindo, assim, a transição entre a vida estudantil e a vida profissional (CUNHA et al, 2004). Além disso, você como estagiário compreenderá a organização e o funcionamento da escola e a sua relação com a comunidade, acompanhando alguns aspectos da vida escolar, que não acontecem de forma igual nos semestres, tais como: a elaboração do projeto político pedagógico, a organização das classes, do horário, do espaço físico, a realização de matrícula, dentre outros. Os desafios são muitos! Entre eles, a necessidade de enfrentar uma cultura de desvalorização do estágio por parte de alunos e de professores – isso ocorre, algumas vezes, fruto de situações em que o estágio era apenas uma formalidade burocrática; outro exemplo, porque alguns estagiários não aceitam cumprir horas de atividades propostas – bem como as dificuldades próprias do estagiário enquanto futuro profissional da educação – como a de trabalhar os conteúdos de forma contextualizada e a de propor intervenção, diante das dificuldades verificadas na comunidade escolar. Dessa forma, valorizar o aprendizado e admitir o estágio curricular obrigatório como uma etapa imprescindível na formação docente é, sobretudo, criar oportunidades profissionais. Para auxiliar você nessa etapa de formação docente, além do professor orientador, outras pessoas estão envolvidas, cada uma com responsabilidades especificas. Vamos conhecer na seção a seguir.

VI. Responsabilidades para acompanhamento e execução do estágio curricular supervisionado É importante ressaltar que as responsabilidades do estágio supervisionado são compartilhadas. O estagiário deve cumprir com seus deveres para exigir seus direitos, assim como a instituição de ensino a qual está vinculado deve cumprir com as leis para poder sempre amparar seu aluno. No caso de uma das partes falhar, todas as partes envolvidas no processo falharão. E a vitória de uma é a vitória de todas! Veja a seguir o que compete a quem está envolvido com a atividade de estágio. Da Concedente de Estágio: A concedente de estágio deve indicar um funcionário do quadro de pessoal, com formação ou experiência profissional na área de conhecimento desenvolvida no curso do estagiário, preferencialmente Biólogo e/ ou áreas afins, para supervisionar o estagiário. O supervisor deverá: • Participar da elaboração do plano de estágio junto ao estagiário e tutor orientador.

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• Assistir e orientar o estagiário, visando o efetivo desenvolvimento das atividades propostas no plano de estágio. • Enviar à instituição de ensino, com periodicidade mínima de seis meses, relatório de atividades e avaliação do estagiário. Da Instituição: O coordenador de estágio (sugestão: que seja vinculado ao programa de EAD) é o responsável pelo estágio curricular supervisionado nos pólos em que haja o curso de licenciatura em Biologia/EAD, desempenhando as seguintes atribuições: • Coordenar e acompanhar todas as atividades e documentações pertinentes ao estágio curricular supervisionado. • Solicitar a assinatura de convênios e cadastrar os locais de estágio. • Assessorar o acompanhamento, o planejamento e a avaliação das atividades de estágio. • Promover a solução de possíveis problemas e dúvidas que possam surgir ao longo do desenvolvimento do estágio junto ao tutor formador, tutor orientador e estagiários. • Atualizar os registros de estágio no curso. O tutor orientador será responsável por: • Aprovar ou propor alterações no plano de estágio, elaborado pelo estagiário e supervisor. • Orientar as atividades de estágio, de acordo com o plano de trabalho. • Avaliar o estagiário, atribuindo uma nota de 0 (zero) a 10 (dez), com base nos relatórios apresentados trimestralmente pelo estagiário e avaliação do supervisor de estágio. A aprovação será concedida ao aluno que obtiver nota final igual ou superior a 05 (cinco). • Interromper o estágio em decorrência do baixo desempenho acadêmico do aluno ou má recomendação do supervisor do estágio. Nesse caso, o tutor orientador, deve encaminhar um relatório de baixo rendimento redigido pelo supervisor da escola-campo, anexar junto a um parecer redigido pelo próprio tutor orientador e encaminhar ao coordenador de estágio do curso que verificará se é pertinente a interrupção do estágio curricular supervisionado do aluno. Além do tutor orientador haverá o tutor formador com as seguintes responsabilidades: • Fazer um levantamento das escolas da rede oficial de ensino existentes nos pólos e cidades circunvizinhas que hajam alunos do curso de Licenciatura em Biologia/EAD. • Contactar as respectivas escolas e comunicar à direção/coordenação/supervisão de cada escola, a presença de acadêmicos do referido curso para a realização do estágio curricular. • Solicitar do supervisor da escola a sua participação na elaboração do plano de estágio junto ao estagiário e do tutor orientador. • Acompanhar e avaliar junto ao tutor orientador e ao estagiário as atividades de estágio desenvolvidas na escola-campo. 72

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Eixo Pedagógico Será atribuído ao professor regente na escola-campo: • Acompanhar o acadêmico estagiário nas salas de aulas durante as etapas do estágio curricular supervisionado. • Verificar o preparo de atividades que fazem parte da proposta do estágio supervisionado. • Permitir que os alunos desenvolvam as etapas do estágio, dando os subsídios necessários para o bom desempenho do aluno-estagiário. • Contribuir na formação docente do estagiário por meio de seu conhecimento e trocas de experiências. Do estagiário: Será de responsabilidade do estagiário: • Conhecer e cumprir a norma e a lei de estágio n. 11.788/2008. • Elaborar com o supervisor e orientador o plano de estágio. • Cumprir integralmente o plano de estágio e respeitar as normativas de funcionamento do campo de estágio. • Elaborar e entregar os relatórios bimestrais de estágio ao professor orientador. • Zelar pelo bom desenvolvimento do estágio, mantendo um elevado padrão de comportamento e de relações humanas. • Não comprometer o seu desempenho acadêmico nas disciplinas do curso, em termos de frequência às aulas e aprovação nas disciplinas. Acesse Lei n. 11.788, que dispõe sobre o estágio de estudantes

http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2008/Lei/L11788.htm

Agora que você já conhece as responsabilidades dos envolvidos com as atividades de estágio, vamos refletir, no próximo tópico, sobre as competências e habilidades que o estagiário é capaz de adquirir.

VII. Competências e habilidades do estágio curricular supervisionado a serem adquiridas De acordo com as diretrizes curriculares para o curso de licenciatura em Biologia a distância, o campo de atuação profissional do biólogo educador é contextualizador, amplo, emergente e em transformação contínua, o que exige um profissional capacitado a: • Desenvolver atitudes que propiciem a geração, a aplicação, a transferência e a divulgação de conhecimentos relativos à Biologia. • Atuar em equipes multiprofissionais, no ambiente escolar, integrando as diferentes áreas do conhecimento na resolução de problemas da comunidade, demonstrando em suas ações iniciativa, clareza, senso crítico e ética. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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• Integrar os conhecimentos científicos aos tecnológicos, visando a aplicação na solução e/ ou acompanhamento de questões de relevância social, local e global. • Identificar, definir e formular questões de investigação científica no campo da Biologia, vinculando-as a decisões metodológicas quanto à escolha, a coleta e a análise de dados em projetos pedagógicos de intervenção ou de pesquisa básica ou aplicadas. • Atender às necessidades de melhoria socioeconômica e cultural das diferentes comunidades escolares em que os educadores atuam. • Traçar estratégias junto à comunidade, tanto em termos de educação ambiental quanto da saúde, promovendo ações conjuntas sobre essas realidades que resultem numa melhoria da qualidade da vida humana. • Buscar e utilizar o conhecimento científico necessário à atuação profissional, assim como gerar conhecimento a partir de sua prática profissional. • Atuar como profissional de Biologia com uma visão holística das Ciências Biológicas, se familiarizando a metodologia científica em seus múltiplos aspectos teórico-práticos. • Acompanhar a evolução do pensamento científico na sua área de atuação – a de educador, desenvolvendo estratégias e ideias inovadoras. • Aperfeiçoar constantemente sua atuação, garantindo assim, sua inserção e manutenção no mercado de trabalho em contínua transformação. • Compreender e exercer permanentemente, a ética e as responsabilidades profissionais de um Biólogo da educação. Como você estudou, o mais importante no começo da sua jornada de estagiário é estabelecer objetivos, somá-los com suas experiências vividas, com atitudes de ensino e aprendizagem, fazendo uma realimentação e modificando seu estado atual. Lembramos que esta modificação será para melhor, muito melhor! Bem, vamos prosseguir nossos estudos esclarecendo a carga horária necessária para o estágio, como cumpri-la e quais as etapas/atividades podem ser desenvolvidas.

VIII. Cumprimento das horas atividades no estágio curricular supervisionado A carga horária total do Estágio Supervisionado do Curso de Licenciatura em Biologia a Distância, será de 400 horas, conforme propõe a Lei n. 11.788/2008 para os acadêmicos que não possuem nenhuma experiência profissional nas salas de aula ou que atuem em outras disciplinas que não as de Ciências e/ ou Biologia. Para os professores leigos, a carga horária do estágio será de 200 horas. A carga horária total do estágio pode ser distribuída em quatro módulos, de forma que cada módulo contemple 100 ou 50 horas, respectivamente.

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Professores leigos: profissionais que atuam na sala de aula nas disciplinas de Ciências e/ ou Biologia, mas que não tinham formação técnica na área.

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SUGESTÃO !!! Em cada módulo semestral, das 100/ 50 horas, 80/ 40 horas podem ser desenvolvidas em instituições de ensino da rede oficial; e 20/ 10 horas cumpridas em encontros semanais com o tutor presencial/ supervisor de estágio na cidade ou pólo que o aluno participa. Das horas propostas para se desenvolver o estágio supervisionado nas instituições de ensino propõese que sejam cumpridas 4 horas diárias e, no máximo, 20 horas semanais.

Para o cumprimento das etapas propostas para o estágio pela instituição de ensino ao qual o acadêmico-estagiário está vinculado, o discente deve utilizar horários livres em seu turno de trabalho (para acadêmicos que exercem uma atividade remunerada) ou em turnos em que não esteja em seus horários de trabalho regular. No caso de alunos que não possuem nenhuma experiência na sala de aula com o exercício do magistério, o estágio poderá contemplar as seguintes fases (cada etapa apresentada, pode se adequar à proposta de estágio a que a instituição formadora sugere), conforme propõe LIBÂNEO (2001). a) Etapa I – Fase de identificação: atividades referentes à observação sistematizada (espaço físico, projeto pedagógico, conhecer o corpo docente e discente da escola e constatar as principais dificuldades/necessidades e ou problemas que a comunidade escolar enfrenta). b) Etapa II – Fase de representação: atividades propostas que possam contribuir na melhoria do ensino nas disciplinas de Ciências e Biologia a partir das necessidades da comunidade escolar analisadas pelo Projeto Político Pedagógico (PPP) da escola-campo. c) Etapa III – Fase da reflexão: aplicabilidade das atividades propostas diante das necessidades comprovadas na observação sistematizada e da análise do PPP da escola-campo que podem ser minimizadas por meio de palestras, práticas que envolvam o cotidiano dos discentes – oficinas, atividades lúdicas, jogos didáticos com os temas escolhidos pelo estagiário. d) Etapa IV – Fase da reflexão-ação: elaboração de um relatório, onde constem dados sobre as atividades desenvolvidas e as principais mudanças verificadas pelo estagiário, diante das dificuldades previamente observadas e de outras propostas que envolvam o mesmo problema observado ou outros de igual importância ou necessidade de melhoria. Nos módulos do estágio supervisionado, sugerimos que o acadêmico-estagiário desenvolva as quatro etapas propostas e finalize com a entrega de um relatório das atividades desenvolvidas ao final de cada semestre letivo e/ ou no final do cumprimento da metade da carga horária proposta, conforme exigência da instituição de ensino ao qual o acadêmico está vinculado. Em cada um dos módulos, o acadêmico-estagiário pode problematizar o mesmo tema com abordagens diferenciadas ou buscar novos temas a serem trabalhados, desde que parte dessas etapas seja cumprida dentro da regência da sala de

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aula e/ ou que envolva atividades de intervenção. Estas podem ser substituídas por outras propostas que sejam mais adequadas às necessidades da comunidade escolar ao qual o estagiário está inserido. É pertinente ressaltar que em cada uma dessas fases há uma estreita correlação entre elas, fundamentadas na formação de um profissional que reflita no antes, durante e depois da ação de ensinar. Além disso, na realização do estágio supervisionado, você, caro (a) aluno (a), deve cumprir a carga horária estabelecida pela instituição de ensino a qual está vinculado, nas escolas-campo, com o objetivo de vivenciar a dinâmica interna da instituição, estabelecendo relação entre o que foi observado e os conteúdos trabalhados nos módulos e/ ou disciplinas e eixos temáticos do seu curso de Graduação a distância. O estágio curricular supervisionado precisa ser compreendido como uma atividade teórico-prática, em constante processo de ação-reflexão e fonte inspiradora da seleção dos conteúdos das disciplinas de formação do professor. Potencialmente, pode gerar estudos multidisciplinares e problemas significativos de pesquisa. É preciso observar como afirmou Saviani (2000, p.23) que “[...] poderíamos detectar questões que precisam ser resolvidas no âmbito da prática social e, em consequência, que conhecimentos é necessário dominar”. A seguir saiba mais sobre Projeto de Intervenção. Esse tópico é uma sugestão de proposta para o estágio supervisionado curricular.

IX. O estágio supervisionado e o projeto de intervenção Antes de falarmos sobre o projeto de intervenção é válido ressaltar que cabe a cada instituição de ensino escolher a proposta mais adequada às necessidades das comunidades escolares as quais o estagiário estiver inserido. A proposta de um projeto de intervenção é uma sugestão de ação didática de acordo com a realidade das escolas-campo. Um projeto de intervenção é um documento escrito, a ser elaborado individualmente pelo aluno sob a orientação do professor da instituição, onde o discente estagiário está matriculado. Esse documento deve contemplar as estratégias pedagógicas utilizadas para atender uma dificuldade encontrada na escola. Nada mais é do que um roteiro detalhado de ações, devidamente fundamentadas, a serem desenvolvidas, para que se consiga atingir um objetivo proposto, decorrente do diagnóstico da realidade escolar. Acesse um passo a passo de um Projeto de Intervenção http://www.ronaldomartins.pro.br/materiais/projetodeintervencao.htm O projeto poderá ser estruturado com base nos problemas diagnosticados pelo estagiário na escola em que atua, delimitados de forma clara. Nesse processo de diagnóstico e definição do projeto é fundamental que a direção e a equipe pedagógica da escola sejam envolvidas, para que as intenções do estagiário sejam legitimadas desde o seu início. As atividades de aprofundamento teórico-prático devem iniciar com o esta76

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O EDUCADORBIÓLOGO Lima (2003) discute que o educador-biólogo é aquele que une a biologia in natura com a sutilidade de ser educador. Desse modo, é necessário observar, sentir, analisar e intervir de modo crítico na vida de seus alunos, dando-lhe exemplos de melhoria de vida. O educador-biólogo viabiliza transformações no modo de se ver, sentir e pensar as relações do homem para com ele mesmo, do homem para com o outro e do homem para com o meio em que vive.

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Eixo Pedagógico belecimento de uma temática, e ter como principal objetivo à melhoria do ensino na escola. Para isso, o estagiário precisará conhecer a turma a ser observada, conversar com o professor-regente sobre o tema escolhido, identificar a problemática e levantar hipóteses sobre esta, como por exemplo, “por que esse problema existe?” Por fim, o estagiário deverá apresentar uma proposta de melhoria para esse problema e, com isso, vai adquirir experiência e vivência no tema abordado. Exercite seus conhecimentos. Resolva a Atividade Complementar 4.

Atividade Complementar

Aprender Ciências passa por um processo mental básico: a observação. A partir dela o aluno é estimulado à curiosidade que o leva a explorar o meio em que vive, na tentativa de conhecê-lo e compreendê-lo melhor. Elabore atividades que explorem os sentidos dos alunos na escola campo do estágio supervisionado e aponte em quais conteúdos e de que forma você pode trabalhar. Para finalizarmos nossa discussão, vamos refletir nos objetivos do ensino de Biologia.

X. Objetivos do ensino de Biologia Vivemos neste país uma situação paradoxal quanto ao ensino de Ciências e Biologia. Enquanto nos discursos pedagógicos e políticos ninguém seja capaz de negar a importância social de abordar, em todos os níveis pedagógicos, o conhecimento científico e biotecnológico, na prática cotidiana das escolas, este tem sido o maior ausente. É um fato público e notório que o conhecimento científico e tecnológico, em nossas escolas, ocupa um lugar secundário, por uma série de razões (VASCONCELOS et al, 2002, p.92).

Um dos vários objetivos que o estudo da Biologia tem é que ao final do curso o aluno seja capaz de reconhecer que as espécies estão ligadas por meio de sua estrutura molecular, partilhando os mesmo códigos genéticos e, inclusive, mesmos genes. Essa ligação tem continuidade na forma como os genes se expressam no desenvolvimento de cada ser, na sua fisiologia e também na interdependência com o meio ambiente. A percepção dessa comunhão em todos os níveis deve levar o aluno a um maior respeito pela vida e todas as suas expressões. Assim como é importante reconhecer o valor da ciência na busca do conhecimento da realidade objetiva e utilizar-se dele no seu cotidiano (BRASIL, 1998). As Ciências Biológicas ocupam-se em observar, descrever, explicar e relacionar os diversos aspectos da vida no planeta. Isso tem permitido ampliar e modificar a visão do homem sobre si próprio e sobre seu papel no mundo. O educador-biólogo deve querer formar um indivíduo que tenha consciência da realidade e de seu papel como agente transformador desta, principalmente do meio e saiba analisar, questionar, refletir, racionar e buscar soluções; buscar conhecimentos. O aluno deve desenvolver habilidades, atitudes, valores e relações sociais, e ter, acima de tudo, respeito pela vida e pela natureza (LIMA, 2008). Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Pratique o que você aprendeu realizando a Atividade Complementar 5.

Atividade Complementar Procure observar na escola-campo as principais carências em materiais didáticos e proponha a elaboração desses materiais de modo que possam contribuir na sua formação docente e na prática pedagógica em exercício.

DECÁLOGO DO ESTAGIÁRIO Para transformar a atividade do estágio numa oportunidade de crescimento profissional, siga algumas orientações importantes: 1. Conheça o Projeto Político Pedagógico da escola colaboradora. 2. Saiba a importância de seu trabalho em todo o processo educativo. 3. Não faça comparações com outras escolas. 4. Observe e anote fatos e dados significativos. 5. Conheça os seus superiores imediatos e colegas. 6. Cultive um bom relacionamento. 7. Não destoe do ambiente de trabalho: observe hábitos e roupas consideradas “adequadas” pela escola. 8. Seja assíduo, pontual e organizado. 9. Não se omita: tire dúvidas e observe problemas que atrapalham seu desempenho. 10. Tenha respeito, seja participativo, receptivo e bem humorado(a). Lembre-se: seu sucesso depende muito de você!

Após nossas colocações, esperamos que você tenha sucesso e sua atividade de estágio! Ah! A seguir apresentamos algumas sugestões de sites educativos.

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XI. Sugestões de sites educativos Para você aprimorar as suas aulas, ampliar seu conhecimento e ter ideias interessantes, sugerimos a visita a alguns sites. Lembre que você já foi e ainda é aluno, e que aulas `maçantes´ somente com teoria não fazem com que você assimile completamente o conteúdo. Devemos sempre motivar o interesse e a curiosidade do aluno! http://www.on.br/site_brincando/ – Site do Ministério da Ciência e Tecnologia, Brincando com Ciências, disponibiliza jogos. http://www.discoverykidsbrasil.com/jogos/ciencias/nivel_avancado/seesaw/ – Site Discovery Kids, disponibiliza jogos. http://www2.uol.com.br/ecokids/ – Site Ecokids, disponibiliza jogos. http://www.furnas.com.br/animacoes.asp – Site Furnas com curiosidades sobre energia. http://cienciahoje.uol.com.br/235 – Site Ciência Hoje discute diversas áreas de conhecimento. http://www.dominiopublico.gov.br/pesquisa/ – Site Domínio Público disponibiliza textos, livros e outras publicações em diversas áreas. http://portaldoprofessor.mec.gov.br/espacoDaAula.html – No Portal do Professor você pode utilizar materiais, recursos educacionais, sugestões e orientações de aulas. http://www.universitario.com.br/celo/index2.html – Neste site, você encontra um banco de imagens, vídeos e animações na área de Ciências/Biologia. http://www.todabiologia.com/ – Neste site, você encontra informações sobre os diversos temas da ciência da vida. http://www.mundosites.net/biologia/ – Site com informações, imagens e curiosidades de Biologia. http://www.sobiologia.com.br/jogos.php – Site com jogos de Biologia. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2008/Lei/L11788.htm – Para entender melhor a lei de estágio. http://br.video.yahoo.com/watch/1166243/4182994 – Site com exemplo de projeto de intervenção pedagógica.

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XII. Referências ARNONI, Maria Eliza Brefere. O estágio supervisionado na vida profissional dos professores de Ciências e de Biologia: um repensar da formação do educador. In: V Simpósio em Filosofia e Ciência – Trabalho e Conhecimento: desafios e responsabilidades da Ciência, 2003, Marília - SP. Anais ... Marília - SP: Unesp Marília Publicações, 2003. (CD-ROM). Disponível em: < http://www.ibilce.unesp.br/departamentos/edu/docentes/arnoni/Artigos_Congressos/3_estagiosupervisionado_2003_marilia.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2009. ARROYO, M.G. Ciclos de desenvolvimento humano e formação de educadores. Educação & Sociedade, v. 20, n. 68, Campinas, 1999. BARREIRO, I.M.; GEBRAN, R. A. Prática de Ensino e Estágio Supervisionado na Formação de Professores. São Paulo: Avercamp, 2006. BEJARANO, N.R.R.; CARVALHO, A.M.P. Tornando-se professor de ciências: crenças e conflitos. Ciência & Educação, v. 9, n. 1, p. 1–15, 2003. BRASIL. Ministério da Educação e do Desporto. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Terceiro e Quarto Ciclos do Ensino Fundamental : Ciências Naturais. Brasília: MEC/SEF, 1998. CUNHA, A. M. O.; BRITO, T. T. R.; CICILLINI, G. A. Dormi aluno(a)... Acordei professor(a): interfaces da formação para o exercício do ensino superior. Políticas de Educação Superior, [S. l.], n. 11, p. 1-15, 2004. FREIRE, Paulo. Pedagogia da Autonomia. Saberes necessários à prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1996. CARVALHO, E. M. G. O estágio supervisionado na formação docente: percursos e desafios. Revista da FACED, 2009. KRASILCHIK, M. Prática de Ensino de Biologia. 4. ed. São Paulo: Edusp, 2004. LIBÂNEO, José C. Organização e gestão da escola. 4. ed. São Paulo: Cortez Editora, 2002. LIBÂNEO, José C. Adeus professor, adeus professora? Novas exigências educacionais e profissão docente. 5. ed. São Paulo: Cortez Editora, 2001. LIMA, C.S.S. O papel do Estágio Supervisionado na formação dos Licenciados em Ciências Naturais na modalidade EAD. 2008. Disponível em: < http://proead.wordpress.com/2008/04/30/o-papel-do-estagio-supervisionado-na-formacao-dos-licenciados-em-ciencias-naturais-na-modalidade-ead/ >. Acesso em: 20 jul. 2009. MAGALHÃES, M.D. A Importância da Ciência para a Nação. Concurso de Monografias Milton Ferreira de Souza – Semóptica. 1999. Disponível em: < http:// www.cdcc.sc.usp.br/julianoneto/importancia_da_ciencia.html >. Acesso em: 20 jul. 2009. 80

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Eixo Pedagógico MELO, M.T.L. Programas oficiais para formação dos professores de educação básica. Educação & Sociedade, v. 20, n. 68, Campinas, 1999. PINHEIRO, A.M. A importância do estágio. 2008. Disponível em: < http://www. artigonal.com/recursos-humanos-artigos/a-importancia-do-estagio-403435. html>. Acesso em: 20 jul. 2009. SACRISTÁN, J.G. Poderes instáveis em educação. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 1999. Trad. Beatriz Afonso Neves. SAVIANI, D. Escola e Democracia: teorias da educação, curvatura da vara, onze teses sobre educação e política. 33. ed. revisada. Campinas: Autores Associados, 2000. Secretaria de Estado da Educação. Programa de Desenvolvimento Educacional Orientação n. 02/2008 – PDE/SEED. Orientações sobre o Projeto de Intervenção Pedagógica na Escola – 2008. Disponível em: < http://www.pde.pr.gov.br/arquivos/File/pdf/pde2008/orientacoes/Orientacao2_.pdf >. Acesso em: 20 jul. 2009. SERAFIM, T.S. A Importância do Ensino de Ciência nas Séries Iniciais. Faculdade de Educação. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2008. SILVA, A. V. Estágio curricular supervisionado no curso de licenciatura: momentos de vivência da profissão professor nas escolas de educação básica. Revista Espaço Acadêmico, n. 73, junho 2007. Disponível em: < http://www.espacoacademico. com.br/073/73silva.htm >. Acesso em: 20 jul. 2009. SILVA, J.P.S. A relação professor/aluno no processo de ensino e aprendizagem. Revista Espaço acadêmico, n. 52, 2005. Disponível em: < http://www.espacoacademico.com.br/052/52pc_silva.htm >. Acesso em: 20 jul. 2009. TOLENTINO, P.C.; ROSSO, A.J. Percepção dos licenciandos de biologia sobre construção da identidade profissional. Paraná: Universidade Estadual de Ponta Grossa, 1993. VASCONCELOS, A. L. S.; COSTA, C. H. C.; SANTANA, J.R.; CECCATTO, V. M. Importância da abordagem prática no ensino de biologia para a formação de professores (licenciatura plena em ciências / habilitação em biologia/química - UECE) em Limoeiro do Norte – CE. 2002. Disponível em: < http://www.multimeios.ufc.br/arquivos/pc/congressos/congressos-importancia-da-abordagempratica-no-ensino-de-biologia.pdf >. Acesso em: 20 jul. 2009.

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EIXO BIOLOGIA, SOCIEDADE E CONHECIMENTO

Unidade 1 Ética e legislação profissional. Deontologia Autora: Hélida Ferreira da Cunha

I. Introdução II. Profissão Biólogo III. Bioética IV. Referências V. Sites consultados

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I. Introdução Esta unidade aborda áreas da Filosofia e do Direito (ética, deontologia e legislação profissional) que perpassam uma sobre a outra. Em Filosofia, Ética (Grego, ethos, modo de ser, caráter; Latim, mos, costumes) significa o que é bom para o indivíduo e para a sociedade, e seu estudo contribui para estabelecer a natureza de deveres no relacionamento do indivíduo - sociedade. Apesar de moral e ética serem etimologicamente expressões ‘sinônimas’, não devem ser confundidas. Enquanto a pergunta básica da moral é “o que devemos fazer?”; a pergunta básica da ética é “por que devemos fazer?” Um dos típicos dilemas éticos é ter que escolher entre o bem e o mal. O termo Deontologia (Grego, deon, obrigação + logos, ciência) foi introduzido por Jeremy Bentham em 1834 como um ramo da ética que estuda os fundamentos do dever e as normas da moral. Estamos interessados aqui em uma Deontologia Profissional, como um conjunto de regras de conduta – deveres – inerentes a uma profissão. Portanto, cada profissional está sujeito a um Código de Ética de sua categoria, determinado a regular o exercício da profissão, que é frequentemente incorporado às leis públicas, quando passa a ter força de lei. Assim ao terminar a leitura desta unidade, esperamos que você esteja apto a: relacionar os princípios da ética em sua atuação profissional como Biólogo; conhecer processos de regulação do profissional Biólogo; identificar as normas que regulamentam a profissão; analisar o Código de Ética do profissional Biólogo; conhecer um breve histórico da Bioética. Antes de iniciarmos os nossos estudos procure responder qual o significado das palavras amor, felicidade, justiça, liberdade, Deus, ética? Sua definição se assimila com a de seus colegas? Essas palavras são carregadas de pré-conceitos conflituosos, por isso, quando refletimos sobre seus significados, fica fácil compreender a razão da discordância entre diferentes análises. Agora, faça uma reflexão sobre a imagem a seguir e tente relacioná-la a questões éticas profissionais. Você conseguiu refletir acerca de questões, como: honestidade, segurança, bem comum, qualidade de seus atos, responsabilidade, harmonia etc., no exercício profissional? Especialmente no caso de professores, o uso da palavra deve ter uma boa dosagem de conduta ética. Essas e muitas outras questões são princípios que devem alicerçar a conduta pessoal e Fig. 01 – O mau uso da palavra pode ser uma ameaça a profissional de todo ser humano. sociedade!

Fonte: <http://www.irancartoon.com/110/invention/oguz400.jpg>

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Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento É importante destacar que ética é um modo de vida, devemos ter ética em todas as nossas atitudes; é também uma questão de educação. Em 2005, a cantora de MPB Ana Carolina inseriu na gravação de um de seus DVDs, a leitura do poema Só de Sacanagem, de Elisa Lucinda, como um desabafo contra a falta de ética nesse país. Meu coração está aos pulos! Quantas vezes minha esperança será posta à prova? Por quantas provas terá ela que passar? Tudo isso que está aí no ar, malas, cuecas que voam entupidas de dinheiro, do meu dinheiro, que reservo duramente para educar os meninos mais pobres que eu, para cuidar gratuitamente da saúde deles e dos seus pais, esse dinheiro viaja na bagagem da impunidade e eu não posso mais. Quantas vezes, meu amigo, meu rapaz, minha confiança vai ser posta à prova? Quantas vezes minha esperança vai esperar no cais? É certo que tempos difíceis existem para aperfeiçoar o aprendiz, mas não é certo que a mentira dos maus brasileiros venha quebrar no nosso nariz. Meu coração está no escuro, a luz é simples, regada ao conselho simples de meu pai, minha mãe, minha avó e dos justos que os precederam: “Não roubarás”, “Devolva o lápis do coleguinha”, “ Esse apontador não é seu, minha filhinha”. Ao invés disso, tanta coisa nojenta e torpe tenho tido que escutar. Até habeas corpus preventivo, coisa da qual nunca tinha visto falar e sobre a qual minha pobre lógica ainda insiste: esse é o tipo de benefício que só ao culpado interessará. Pois bem, se mexeram comigo, com a velha e fiel fé do meu povo sofrido, então agora eu vou sacanear: mais honesta ainda vou ficar. Só de sacanagem! Dirão: “Deixa de ser boba, desde Cabral que aqui todo o mundo rouba” e eu vou dizer: Não importa, será esse o meu carnaval, vou confiar mais e outra vez. Eu, meu irmão, meu filho e meus amigos, vamos pagar limpo a quem a gente deve e receber limpo do nosso freguês. Com o tempo a gente consegue ser livre, ético e o escambau. Dirão: “É inútil, todo o mundo aqui é corrupto, desde o primeiro homem que veio de Portugal”. Eu direi: Não admito, minha esperança é imortal. Eu repito, ouviram? IMORTAL! Sei que não dá para mudar o começo mas, se a gente quiser, vai dá para mudar o final!

II. Profissão Biólogo Após a reflexão inicial sobre Ética, agora vamos conhecer seus aspectos na profissão do Biólogo, relacionados à regulamentação da profissão, ao exercício profissional e ao código de Ética. A profissão do Biólogo é regulamentada pelo Conselho Federal de Biologia (<www.cfbio.org.br>) e cada estado está sob a jurisdição de um Conselho Regional de Biologia (Sistema CFBio/ CRBios). Visite o site de cada um dos Conselhos Regionais de Biologia a partir do <www.cfbio.org.br> e compare sua forma de atuação nas diferentes regiões e estados brasileiros!

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gia.

Confira no mapa a seguir a jurisdição de cada Conselho Regional de Biolo-

Fig. 02 – Jurisdição do Conselho Regional de Biologia. Fonte: <http://www.crbio4.org.br/>.

Os Conselhos de Biologia têm como missão defender, disciplinar e fiscalizar o exercício profissional do Biólogo, representando, em juízo e fora dele, os interesses gerais dos profissionais a fim de assegurar a qualidade dos serviços prestados à sociedade. Deve, ainda, juntamente com os Biólogos zelar pela vida, em todas as suas formas e pelos interesses sociais, tendo como referência o desenvolvimento científico e tecnológico necessário à constante melhoria da qualidade de vida das populações, à conservação e à sustentabilidade da biodiversidade e dos ecossistemas. O Sistema CFBio/ CRBios fiscaliza também se os cursos de Graduação em Biologia no país e atende as Diretrizes Curriculares Nacionais (Resolução CES n. 7/2002; Resolução CNE/CES n. 1301/2001 e Lei n. 9131), afim de conferir o registro do diploma junto ao CRBio. Cor e Símbolo do Biólogo Por sugestão do Conselho Federal de Biologia, o azul é a cor da profissão e a pedra é a águamarinha. Em comemoração aos 30 anos da regulamentação da profissão de Biólogo, o símbolo da profissão foi revitalizado. O CRBio-4 explica que essa simbologia traduz conceitos que envolvem o cotidiano dos Biólogos, pois ao agregar valores de união e evolução à marca CFBio, mostra-se o bom relacionamento do Sistema CFBio/ CR-Bios com o Biólogo e a sociedade.

Fig. 03 – A água-marinha é a joia da Biologia.

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O dia 3 de setembro convencionouse ser o Dia Nacional do Biólogo. Em 03/09/2009 comemoramos 30 anos de regulamentação da profissão do biólogo!

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Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento Começando pela forma que foi utilizada como base para os elementos: o círculo. Na simbologia das formas, representa a união e perfeição, daquilo que começa e acaba em si mesmo. [...] O azul, usado de forma mais clara no círculo, é uma cor profunda e calma, que a princípio, representa a água, mas que Fig. 04 – Revitalização do Símbolo também passa a ideia de maturidade. [...] A base de do Biólogo. sua estrutura forma um espermatozoide, que fecunFonte: <http://www.crbio4.org.br/>. dando o óvulo (círculo azul) dá origem a uma nova vida, com toda sua complexidade – a essência da profissão do biólogo. [...] a natureza é representada pelas folhas da base do círculo. Sua cor, não poderia ser outra, senão o verde, pois é a cor universal para a representação da natureza, passando a ideia de frescor, harmonia e equilíbrio. A espiral, que se encontra dentro das folhas, é o símbolo da evolução e do progresso. [...] Esse elemento também possui uma interpretação mais subjetiva, podendo ser traduzido de diferentes formas, como por exemplo, a representação de um caracol ou da asa de uma borboleta, mostrando a interação do biólogo com a biodiversidade e o Planeta, na busca de sua conservação, manejo e sustentabilidade. Fonte: <http://www.crbio4.org.br/>. Histórico da profissão No site do CFBio consulte o histórico detalhado sobre o processo de regulamentação da profissão, desde a formação das primeira associação de Biólogos em São Paulo até a criação dos Conselhos Federal e Regionais. (<http://www.cfbio.org.br/instituicao/historico.asp>)

“Autarquia. [Do gr. autarchía] S.f. 1. Poder absoluto. 2. Governo de um Estado pelos seus concidadãos. (...) 5. Jur. Entidade autônoma, auxiliar e descentralizada da administração pública, sujeita à fiscalização e à tutela o Estado, com patrimônio constituído de recursos próprios, e cujo fim é executar serviços de caráter estatal ou interessantes à coletividade, como, entre outros, caixas econômicas e institutos de previdência.” (FERREIRA, 1996, p. 201).

O Conselho Federal de Biologia - CFBio e os Conselhos Regionais de Biologia - CRBios constituem uma autarquia federal de fiscalização e de orientação do exercício profissional ético do Biólogo, desde que a Lei n. 6.684 foi sancionada em 1979. A partir de 1982, as profissões de Biólogo e de Biomédico se tornaram independentes, com a lei n. 7.017 que dispõe sobre o desmembramento dos Conselhos Federal e Regionais de Biomedicina e de Biologia. Exercício Profissional O exercício da profissão de Biólogo é privativo dos portadores de diploma de Bacharel ou Licenciatura em História Natural, Ciências Biológicas ou Ciências com habilitação em Biologia, devidamente registrados nos Conselhos Regionais de Biologia, que estejam em dia com suas obrigações perante o Conselho. A área de estudo em Ciências Biológicas foi regulamentada no Brasil em 1962 quando o Conselho Federal de Educação (CFE) fixou o currículo mínimo e a duração dos cursos de História Natural (Parecer n. 325/ 62). Esse parecer contribuiu para a formação de profissionais que atendiam às demandas de pesquisa e ensino no 3º grau, ao ensino da Biologia no 2º grau e ao ensino de Ciências no 1º grau. Em 1964, o CFE fixou o currículo mínimo para o curso de Ciências Biológicas (Licenciatura) adequando o antigo curso de História Natural às exigências da especialização e da demanda referente à separação das áreas biológica e geológica. A partir dessa época surgem os Institutos de Geociências no país. Desde então, os egressos do curso de Ciências Biológicas vêm atendendo ao ensino de Biologia no 2º grau e ao ensino de Ciências no 1º grau, além da produção de conhecimento básico e aplicado nas diversas subáreas da biologia por meio da pesquisa.

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O diploma de Graduação deve ser expedido por instituições brasileiras, devidamente registrado no MEC ou por delegação de competência a estabelecimento de ensino ou diploma expedido por instituição estrangeira de Ensino Superior, regularizado e cujo curso for considerado equivalente a qualquer daqueles mencionados anteriormente (Lei CFBio n. 6.684/1979). Em 2008, uma denúncia do CFBio levou o MEC a decidir fazer uma supervisão em todos os cursos de Biologia a Distância. Esse fato causou muito desconforto entre as pessoas envolvidas com EAD, pois a denúncia referia-se ao caso de um curso de Biologia oferecido no Estado do Rio Grande do Sul. A partir de uma análise desse curso, o CFBio identificou o não-cumprimento de requisitos básicos legais para cursos a distância, como a falta de laboratório, por exemplo. Diante desse fato, o CFBio publicou a Resolução CFBio n. 151/2008 que veta o registro dos portadores de diplomas dos cursos de Biologia na modalidade a Distância, bem como o Programa Especial de Formação Pedagógica de Docentes (Lei n. 9.424, de 24/12/1996), porque considera desnecessário o registro nos CRBios para o exercício exclusivamente do magistério. O secretário de Educação a Distância do MEC afirmou que os cursos de Biologia a distância, denunciados pelo CFBio, serão supervisionados, mas afirmou que não se deve generalizar sobre a qualidade dos cursos a distância com base em um caso específico e que cada curso deve ser avaliado separadamente. O curso de Biologia compreende uma área de ciências básicas, da qual derivou uma série de outras profissões, por isso, é inevitável a sobreposição de algumas das áreas de atuação com outros profissionais. Em 2002, todos os cursos de Graduação das áreas biológicas ‘sofreram’ o risco de perder algumas de suas áreas de atuação por causa de um Projeto de Lei no Senado (PLS n. 25/ 2002), que condiciona à autorização do médico o acesso aos serviços de saúde e estabelece uma hierarquia entre a medicina e as demais profissões da área. Em campanha contra essa proposta e com base no princípio da multidisciplinaridade na promoção da saúde, adotado pelo Sistema Único de Saúde - SUS, profissionais de diferentes categorias da área de saúde defendem que o Conselho Federal de Medicina se volte para o campo democrático do debate e trate o assunto com uma visão menos corporativista, na tentativa de ampliar a discussão para melhorar o atendimento aos cidadãos. O PLS 25/2002 foi aprovado pela Comissão de Justiça e Cidadania (30/06/2004) e rejeitado pela Comissão de Assuntos Sociais (29/11/2006), sendo substituído pelo PLS 268/2002 que dispõe sobre o exercício da Medicina. No caso dos biólogos, o PLS 268/2002 impede de: exercer cargos de chefia, coordenação e direção em unidades de saúde, hospitais e centros de saúde; exercer docências de disciplinas básicas nos cursos de Medicina; trabalhar no aconselhamento genético e genética médica.

O Biólogo segundo o art. 2º da Lei 6.684 (<http://www.cfbio.org.br/instituicao/legislacao/lei_6684.html>) pode exercer as seguintes atividades sem prejuízo do exercício das mesmas atividades por outros profissionais igualmente habilitados na forma da legislação específica: I. Formular e elaborar estudo, projeto ou pesquisa científica básica e aplicada, no vários setores da Biologia ou a ela ligados, bem como os que se relacionem à preservação, saneamento e melhoramento do meio ambiente, executando direta ou indiretamente as atividades resultantes desses trabalhos. II. Orientar, dirigir, assessorar e prestar consultoria a empresas, fundações, sociedades e associações de classe, entidades autárquicas, privadas ou do Poder Público, no âmbito de sua especialidade. III. Realizar perícia e emitir e assinar laudos técnicos e pareceres de acordo com o currículo efetivamente realizados. 88

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Empresas Privadas cujas finalidades estejam ligadas às Ciências Biológicas, também devem se registrar nos CRBios, na forma estabelecida em regulamento.

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Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento Dessa forma, o Biólogo pode atuar em quaisquer das áreas listadas a seguir dentro de seu exercício profissional, de acordo com a Resolução n. 10/ 2003 (<http://www.cfbio.org.br/instituicao/legislacao/resolucao_10.html>), que dispõe sobre as atividades, áreas e subáreas de conhecimento do Biólogo. Atividades Profissionais do Biólogo: 1. Proposição de estudos, projetos de pesquisa e/ou serviços. 2. Execução de análises laboratoriais e para fins de diagnósticos, estudos e projetos de pesquisa, de docência de análise de projetos/processos e de fiscalização. 3. Consultorias/assessorias técnicas. 4. Coordenação/orientação de estudos/projetos de pesquisa e/ou serviços; 5. Supervisão de estudos/projetos de pesquisa e/ou serviços. 6. Emissão de laudos e pareceres. 7. Realização de perícias. 8. Ocupação de cargos técnico-administrativos em diferentes níveis. 9. Atuação como responsável técnico (TRT). As áreas de atuação do Biólogo se dividem em quatro pilares: • Meio Ambiente - Conservação, manejo e sustentabilidade da biodiversidade e dos ecossistemas; - Gestão ambiental; - Ecoturismo; - Estudos ambientais (EIA, RIMA, PRAD, RAD, PTRF etc.); - Estudos e inventários das espécies animais, vegetais e microbianas. - Gestão de bacias hidrográficas. - Gestão de efluentes e resíduos. - Gestão de museus, jardins botânicos e zoológicos. - Gestão de parques, reservas e outras Unidades de Conservação. - Jardinagem e Paisagismo. - Licenciamento e controle ambiental. - Recuperação / restauração de ambientes degradados. - Tratamento, controle e monitoramento biológico da qualidade do ar, água e solo. • Biotecnologia e Produção - Bioensaios. - Bioinformática. - Bioprospecção. - Biorremediação. - Bioterismo. - Desenvolvimento, controle e comercialização de equipamentos e materiais de laboratórios. - Engenharia genética. - Floricultura. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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- Genômica. - Processos fermentativos. - Produção, cultivo, criação e comercialização de espécies animais e vegetais nativas, exóticas e domesticadas. - Produção de células, tecidos, órgãos e organismos. - Produção de kits biológicos. - Tecnologia ambiental. - Tecnologia de produtos e processos de interesse para as áreas de meio ambiente, saúde e agroindústria. • Saúde - Análise e aconselhamento genético. - Análises Clínicas. - Controle biológico de vetores e pragas. - Controle de qualidade em alimentos. - Controle de zoonoses. - Epidemiologia e saúde pública; - Vigilância sanitária. • Educação - Educação ambiental. - Ensino de nível Fundamental e Médio. - Produção científica e extensão. - Universidades e Instituições de Ensino Superior. Você conhece cada uma dessas possibilidades de atuações? Aprofunde seus conhecimentos pesquisando as que você tem mais interesse ou curiosidade! Para atuar em quaisquer dessas áreas, o Biólogo deve ser registrado no CRBio de sua jurisdição e estar em dia com suas obrigações profissionais. Conforme Resolução n. 13/2003, o Biólogo deverá fazer constar conjuntamente com a sua assinatura em seus trabalhos, laudos, pareceres e demais atividades que exijam a sua identificação profissional, o número de sua inscrição perante o Conselho Regional de Biologia ao qual esteja vinculado. O descumprimento desse preceito implicará em sujeição do Biólogo a processo ético-disciplinar por violação do dever profissional, preceituado no inciso VI, do art. 6º, do Código de Ética do Profissional Biólogo, instituído pela Resolução n. 2, de 5 de março de 2002. Em 28/06/2008 foram lançados o Carimbo comemorativo e o Selo Personalizado, pelos 25 anos de Regulamentação do Exercício da Profissão de Biólogo! A data é comemorada em relação ao Decreto 88.438/1983.

Dançador Cód. 85200689-6 Fig. 05 – Carimbo e Selo comemorativo. Fonte: <http://www.crbio4.org.br/>.

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A inscrição no Quadro de Especialistas nos CRBios implicará na expedição de Certificados e anotação da Especialidade na Carteira Profissional do Biólogo.

A Resolução n. 2/97 dispõe sobre a instituição da Cédula de Identidade Profissional do Biólogo, que deve ser emitida pelos Conselhos Regionais de Biologia e de acordo com o art. 2º “passa a ter fé-pública, nos termos do disposto no artigo 1º da Lei 6.206 de 07 de maio de 1975, e servirá de identidade pessoal do Biólogo, para fins de direito”. Normalmente, os Biólogos exploram o exercício da profissão como docente, profissional autônomo, funcionário público e empresário. Em quaisquer dessas categorias, o exercício da profissão de Biólogo é privativo dos portadores de registro nos CRBios. Professores de Ensino Superior também estão incluídos, desde que exerçam atividades de pesquisa, consultoria ou perícia (Resolução CFBio n.12/1991; Da Paz, 2003). Toda prestação de serviço – proposição, execução, coordenação, supervisão e orientação de estudos, projetos, pesquisas, serviços, assessorias, consultorias, perícias, pareceres e laudos técnicos, fiscalização, bem como quaisquer outras atividades nas - Modelo da Cédula de Identidade Profissional. diversas áreas do conhecimento das Ciên- Fig.06 Fonte: Hélida Ferreira da Cunha. cias Biológicas ou a elas ligadas – realizada por pessoa física fica sujeita à Anotação de Responsabilidade Técnica – ART, conforme Resolução CFBio n. 11/2003 (<http://www. cfbio.org.br/instituicao/legislacao/resolucao_11.html>). A A.R.T é individual e por atividade. No caso de atividades em 07 - Modelo da Carteira de Identidade Profissional. equipe, cada Biólogo fará a sua Fig. Fonte: Hélida Ferreira da Cunha. A.R.T. O Biólogo deverá estar em dia com suas obrigações junto ao CRBio e ter currículo efetivamente realizado. Toda empresa/ instituição que pretende contratar um Biólogo como responsável técnico de seus serviços deve possuir o Registro de Pessoa Jurídica, conforme Resolução CFBio n. 17/1993 (<http://www.cfbio.org.br/arquivos/RES17_ 93.pdf>). Para que um Biólogo seja responsável técnico é preciso que seja solicitado o Termo de Responsabilidade Técnica – TRT. Por isso, o TRT e o Registro de Pessoa Jurídica devem ser solicitados simultaneamente ao CRBio. Para que o TRT seja concedido ao Biólogo, ele deve atender a uma das exigências a seguir: • Possuir titulação acadêmica de Especialização, Mestrado ou Doutorado na área solicitada, conferida por instituição de ensino devidamente reconhecida e credenciada pelo MEC. • Possuir titulação de Especialista na área solicitada, conferida por Sociedade Científica, devidamente reconhecida pelo CFBio. • Ter currículo acadêmico com disciplinas correlatas à área solicitada, aliado à experiência profissional comprovada de no mínimo 800 horas.

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• Na área de Análises Clínicas, deve ter estágio supervisionado em Análises Clínicas, com duração mínima de 6 meses ou 360 horas e ter em seu histórico escolar as seguintes disciplinas: Anatomia Humana; Biofísica; Bioquímica; Citologia; Fisiologia Humana; Histologia; Imunologia; Microbiologia; Parasitologia. Agora chegou a sua vez de exercitar. Resolva a Atividade Complementar 1.

Atividade Complementar Faça um exercício de simulação com a sua turma: divida a turma em grupos, alguns serão representantes do CRBio de sua jurisdição, outros serão biólogos que atuam como pessoa física e outros como responsáveis técnicos de determinada empresa/ instituição. No site do CRBio, consulte os procedimentos para solicitar ART e TRT, preencha os formulários e demais documentos solicitados e entregue a “equipe do CRBio” para análise.

Código de Ética do Profissional Biólogo O Biólogo tem seus direitos, deveres e responsabilidades legais e éticas consolidados no Código de Ética do Profissional Biólogo, reproduzido a seguir na íntegra (<http://www.cfbio.org.br/instituicao/legislacao/resolucao_2.html>). CONSELHO FEDERAL DE BIOLOGIA RESOLUÇÃO Nº 2, DE 5 DE MARÇO DE 2002 “Aprova o Código de Ética do Profissional Biólogo”. O CONSELHO FEDERAL DE BIOLOGIA - CFBio, Autarquia Federal criada pela Lei n. 6.684, de 03 de setembro de 1979 e regulamentada pelo Decreto n. 88.438, de 28 de junho de 1983, no uso de suas atribuições legais e regimentais, considerando o decidido na 166ª Sessão Plenária, realizada dia 1º de dezembro de 2001, RESOLVE: Art. 1º - Aprova o Código de Ética do Profissional Biólogo, anexo a esta Resolução. Art. 2º - O presente Código entra em vigor na data de sua publicação. Art. 3º - Revogam-se as disposições em contrário. CÓDIGO DE ÉTICA DO PROFISSIONAL BIÓLOGO PREÂMBULO Art. 1º - O presente Código contém as normas éticas e princípios que devem ser seguidos pelos Biólogos no exercício da profissão. Parágrafo único – As disposições deste Código também se aplicam às pessoas jurídicas e firmas individuais devidamente registradas nos Conselhos de Biologia, bem como aos ocupantes de cargos eletivos e comissionados. CAPÍTULO I - Dos Princípios Fundamentais Art. 2º - Toda atividade do Biólogo deverá sempre consagrar respeito à vida, em todas as suas formas e manifestações e à qualidade do meio ambiente. Art. 3º - O Biólogo exercerá sua profissão cumprindo o disposto na legislação em vigor e na específica de sua profissão e de acordo com o “Princípio da Precaução” (definido no Decreto Legislativo n. 1, de 03/02/1994, nos Artigos 1º, 2º, 3º e 4º), observando os preceitos da Declaração Universal dos Direitos Humanos. Art. 4º - O Biólogo terá como princípio orientador no desempenho das suas atividades o compromisso permanente com a geração, a aplicação, a transferência, a divulgação e o aprimoramento de seus conhecimentos e experiência profissional sobre Ciências Biológicas, visando o desenvolvimento da Ciência, a defesa do bem comum, a proteção do meio ambiente e a melhoria da qualidade de vida em todas suas formas e manifestações. CAPÍTULO II: Dos Direitos Profissionais do Biólogo Art. 5º - São direitos profissionais do Biólogo: I - Exercer suas atividades profissionais sem sofrer qualquer tipo de discriminação, restrição ou coerção, por questões de religião, raça, cor, opção sexual, condição social, opinião ou de qualquer outra natureza; II - Suspender suas atividades, individual ou coletivamente, quando o empregador ou tomador de serviços para o qual trabalha não oferecer condições mínimas para o exercício profissional;

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Capítulo I Art. 3º Princípio da precaução: O Princípio da Precaução é a garantia contra os riscos potenciais que, de acordo com o estado atual do conhecimento, não podem ser ainda identificados. Esse Princípio afirma que a ausência da certeza científica formal, a existência de um risco de um dano sério ou irreversível requer a implementação de medidas que possam prever este dano (Conferência RIO 92, 1992).

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Capítulo II Art.5º,V Justa remuneração: O CFBio sugere uma tabela de referência de honorários (hora/ trabalho) (Instrução CFBio no 4/2007), conforme a titulação e experiência profissional .

Capítulo III Art. 6º, VI Resolução nº 13/2003.

III - Requerer ao Conselho Regional de sua Região desagravo público, quando atingido no exercício de sua profissão; IV - Exercer a profissão com ampla autonomia, sem renunciar à liberdade profissional, obedecendo aos princípios e normas éticas, rejeitando restrições ou imposições prejudiciais à eficácia e correção ao trabalho e recusar a realização de atos que, embora permitidos por lei, sejam contrários aos ditames da sua consciência; V - Exigir justa remuneração pela prestação de serviços profissionais, segundo padrões usualmente praticados no mercado e aceitos pela entidade competente da categoria. CAPITULO III: Dos Deveres Profissionais do Biólogo Art. 6º - São deveres profissionais do Biólogo: I - Cumprir e fazer cumprir este Código, bem como os atos e normas emanadas dos Conselhos Federal e Regionais de Biologia; II - Manter-se em permanente aprimoramento técnico e científico, de forma a assegurar a eficácia e qualidade do seu trabalho, visando uma efetiva contribuição para o desenvolvimento da Ciência, preservação e conservação de todas as formas de vida; III - Exercer sua atividade profissional com dedicação, responsabilidade, diligência, austeridade e seriedade, somente assumindo responsabilidades para as quais esteja capacitado, não se associando a empreendimento ou atividade que não se coadune com os princípios de ética deste Código e não praticando nem permitindo a prática de atos que comprometam a dignidade profissional; IV - Contribuir para a melhoria das condições gerais de vida, intercambiando os conhecimentos adquiridos através de suas pesquisas e atividades profissionais; V - Contribuir para a educação da comunidade através da divulgação de informações cientificamente corretas sobre assuntos de sua especialidade, notadamente aqueles que envolvam riscos à saúde, à vida e ao meio ambiente; VI - Responder pelos conceitos ou opiniões que emitir e pelos atos que praticar, identificando-se com o respectivo número de registro no CRBio na assinatura de documentos elaborados no exercício profissional, quando pertinente; VII - Não ser conivente com os empreendimentos ou atividades que possam levar a riscos, efetivos ou potenciais, de prejuízos sociais, de danos à saúde ou ao meio ambiente, denunciando o fato, formalmente, mediante representação ao CRBio de sua região e/ou aos órgãos competentes, com discrição e fundamentação; VIII - Os Biólogos, no exercício de suas atividades profissionais, inclusive em cargos eletivos e comissionados, devem se pautar pelos princípios da legalidade, impessoalidade, moralidade, probidade, eficiência e ética no desempenho de suas funções; IX - Apoiar as associações profissionais e científicas que tenham por finalidade: a) defender a dignidade e os direitos profissionais dos Biólogos; b) difundir a Biologia como ciência e como profissão; c) congregar a comunidade científica e atuar na política científica; d) a preservação e a conservação da biodiversidade e dos ecossistemas; e) apoiar a pesquisa e o desenvolvimento da ciência; X - Representar ao Conselho de sua Região nos casos de exercício ilegal da profissão e de infração a este Código, observando os procedimentos próprios; XI - Não se prevalecer de cargo de direção ou chefia ou da condição de empregador para desrespeitar a dignidade de subordinado(s) ou induzir ao descumprimento deste Código de Ética; XII - Colaborar com os CRBios e o CFBio, atendendo suas convocações e normas; XIII - Fornecer, quando solicitado, informações fidedignas sobre o exercício de suas atividades profissionais; XIV - Manter atualizado seus dados cadastrais, informando imediatamente quaisquer alterações tais como titulação, alteração do endereço residencial e comercial, entre outras. CAPÍTULO IV: Das Relações Profissionais Art. 7º - O Biólogo, como pessoa física ou como representante legal de pessoa jurídica prestadora de serviços em Biologia recusará emprego ou tarefa em substituição a Biólogo exonerado, demitido ou afastado por ter-se negado à prática de ato lesivo à integridade dos padrões técnicos e científicos da Biologia ou por defender a dignidade do exercício da profissão ou os princípios e normas deste Código. Art. 8º - O Biólogo não deverá prejudicar, direta ou indiretamente, a reputação ou atividade de outro Biólogo, de outros profissionais, de instituições de direito público ou privado. Art. 9º - O Biólogo não será conivente com qualquer profissional em erros, omissões, faltas éticas ou delitos cometidos por estes nas suas atividades profissionais. Art. 10º - O Biólogo empenhar-se-á, perante outros profissionais e em relacionamento com eles, em respeitar os princípios técnicos, científicos, éticos e de precaução. CAPÍTULO V: Das Atividades Profissionais Art. 11º - O Biólogo deve atuar com absoluta isenção, diligência e presteza, quando emitir laudos, pareceres, realizar perícias, pesquisas, consultorias, prestação de serviços e outras atividades profissionais, não ultrapassando os limites de suas atribuições e de sua competência. Art. 12º - O Biólogo não pode alterar, falsear, deturpar a interpretação, ser conivente ou permitir que sejam alterados os resultados de suas atividades profissionais ou de outro profissional que esteja no exercício legal da profissão. Art. 13º - Caberá aos Biólogos, principalmente docentes e orientadores esclarecer, informar e orientar os estudantes de Biologia incentivando-os a observarem a legislação vigente e específica da profissão e os princípios e normas deste Código de Ética.

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# M6U1 Ética e legislação profissional. Deontologia Art. 14º - O Biólogo procurará contribuir para o aperfeiçoamento dos cursos de formação de profissionais das Ciências Biológicas e áreas afins. Art. 15º - É vedado ao Biólogo qualquer ato que tenha como fim precípuo a prática de tortura ou outras formas de procedimentos degradantes, desumanos ou cruéis dirigidos à quaisquer formas de vida sem objetivos claros e justificáveis de melhorar os conhecimentos biológicos, contribuindo de forma responsável para o desenvolvimento das Ciências Biológicas. Art. 16º - O Biólogo deve cumprir a legislação competente que regula coleta, utilização, manejo, introdução, reprodução, intercâmbio ou remessa de organismos, em sua totalidade ou em partes, ou quaisquer materiais biológicos. Art. 17º - O Biólogo deverá efetuar a avaliação e denunciar situações danosas ou potencialmente danosas decorrentes da introdução ou retirada de espécies em ambientes naturais ou manejados. Art. 18º - O Biólogo deve se embasar no “Princípio da Precaução” nos experimentos que envolvam a manipulação com técnicas de DNA recombinante em seres humanos, plantas, animais e microrganismos ou produtos oriundos destes. Art. 19º - O Biólogo deve ter pleno conhecimento da amplitude dos riscos potenciais que suas atividades poderão exercer sobre os seres vivos e meio ambiente, procurando e implementando formas de reduzi-los e eliminá-los, bem como propiciar procedimentos profiláticos eficientes a serem utilizados nos danos imprevistos. Art. 20º - O Biólogo deve manter a privacidade e confidencialidade de resultados de testes genéticos de paternidade, de doenças e de outros procedimentos (testes/experimentação/pesquisas) que possam implicar em prejuízos morais e sociais ao solicitante, independentemente da técnica utilizada. Parágrafo único: Não será observado o sigilo profissional previsto no caput deste artigo, quando os resultados indicarem riscos ou prejuízos à saúde humana, à biodiversidade e ao meio ambiente, devendo o profissional comunicar os resultados às autoridades competentes. Art. 21º - As pesquisas que envolvam microrganismos patogênicos ou não ou organismos geneticamente modificados (OGMs) devem seguir normas técnicas de biossegurança que garantam a integridade dos pesquisadores, das demais pessoas envolvidas e do meio ambiente, tendo em vista o “Princípio da Precaução”. Art. 22º - É vedado ao Biólogo colaborar e realizar qualquer tipo de experimento, envolvendo seres humanos com fins bélicos, políticos, raciais ou eugênicos, assim como utilizar seu conhecimento para desenvolver armas biológicas. Art. 23º - Nas pesquisas que envolvam seres humanos, o Biólogo deverá incluir, quando pertinente, o Termo de Consentimento Informado, ou a apresentação de justificativa com considerações éticas sobre o experimento. Art. 24º - É vedado ao Biólogo o envio e recebimento de material biológico para o exterior sem a prévia autorização dos órgãos competentes. CAPÍTULO VI: Das Publicações Técnicas e Científicas Art. 25º - O Biólogo não deve publicar em seu nome trabalho científico do qual não tenha participado ou atribuir-se autoria exclusiva de trabalho realizado em cooperação com outros profissionais ou sob sua orientação. Art. 26º - O Biólogo não deve apropriar-se indevidamente, no todo ou em parte, de projetos, idéias, dados ou conclusões, elaborados ou produzidos por grupos de pesquisa, por Biólogos ou outros profissionais, por orientandos e alunos, publicados ou ainda não publicados e divulgados. Art. 27º - O Biólogo não deve utilizar, na divulgação e publicação de seus próprios trabalhos, quaisquer informações, ilustrações ou dados, já publicados ou não, obtidos de outros autores, sem creditar ou fornecer a devida referência à sua autoria ou sem a expressa autorização desta. CAPÍTULO VII: Das Disposições Gerais Art. 28º - É vedado ao Biólogo valer-se de título acadêmico ou especialidade que não possa comprovar. Art. 29º - As dúvidas na interpretação e os casos omissos deste Código serão resolvidos pelo Conselho Federal de Biologia, ouvidos os Conselhos Regionais de Biologia. Parágrafo único: Compete ao Conselho Federal de Biologia incorporar a este Código as decisões referidas no caput deste artigo. Art. 30º - O presente Código poderá ser alterado pelo Conselho Federal de Biologia por iniciativa própria ou mediante provocação da categoria, dos Conselhos Regionais, ou de Biólogos, à luz dos novos avanços científicos ou sociais, ouvidos os Conselhos Regionais. Art. 31º - Os infratores das disposições deste Código estão sujeitos às penalidades previstas no Art. 25 da Lei 6.684, de 03 de setembro de 1979 e demais normas sem prejuízo de outras combinações legais aplicáveis. § 1º - As faltas e infrações serão apuradas levando-se em consideração a natureza do ato e as circunstâncias de cada caso. § 2º - As penalidades previstas são as seguintes: I - advertência; II - repreensão; III - multa equivalente a até 10(dez) vezes o valor da anuidade; IV - suspensão do exercício profissional pelo prazo de até três anos, ressalvada a hipótese prevista no § 7º do Art. 25 da Lei nº 6.684/79;

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Capítulo V Art. 15º Constituição Federal de 1988 proíbe a prática que submeta animais a atos em que possa estar presente a crueldade e aplica sanções penais e administrativas ao infrator, independentemente da obrigação de reparar os danos causados. Lei de Procedimentos para Uso Científico de Animais (n. 11.794/2008) regulamenta a atividade científica com uso de animais e revoga a Lei n. 6.638/79 que estabelecia normas para a prática didático-científica da vivissecção de animais.

Capítulo V Art. 16º O Sistema de Autorização e Informação em Biodiversidade (Sisbio) concede autorizações de coleta para pesquisadores com finalidade científica ou didática (no âmbito do ensino superior), conforme Instrução Normativa do IBAMA nº 154/2007.

Capítulo V Art. 18º Diretrizes para Análise Ética e Tramitação dos Projetos de Pesquisa da Área Temática Especial de Genética Humana (Resolução n. 340/2004.)

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Capítulo V Art. 21º Lei de Biossegurança n. 11105/2005 estabelece normas de segurança e mecanismos de fiscalização de atividades que envolvam organismos geneticamente modificados – OGM e seus derivados, cria o Conselho Nacional de Biossegurança – CNBS, reestrutura a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio, dispõe sobre a Política Nacional de Biossegurança – PNB.

Capítulo V Art. 23º Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) é responsável pela avaliação e acompanhamento dos aspectos éticos de todas as pesquisas envolvendo seres humanos, conforme Resolução CNS n. 370/2007, que dispões sobe registro e credenciamento de Comitês de Ética em Pesquisa.

Capítulo V Art. 24º Instrução Normativa do IBAMA n.154/2007.

Capítulo VI Lei dos Direitos Autorais n. 9.610/1998.

V - cancelamento do registro profissional. § 3º - Salvo os casos de gravidade manifesta ou reincidência, a imposição das penalidades obedecerá à gradação deste artigo, observadas as normas estabelecidas pelo Conselho Federal para disciplina do processo de julgamento das infrações ético - disciplinares. § 4º - Na fixação da pena serão considerados os antecedentes profissionais do infrator, o seu grau de culpa, as circunstâncias atenuantes e agravantes e as conseqüências da infração. § 5º - As penas de advertência, repreensão e multa serão comunicadas pela instância própria, em ofício reservado, não se fazendo constar dos assentamentos do profissional punido, a não ser em caso de reincidência. Art. 32º – Este Código entra em vigor na data de sua publicação. NOEMY YAMAGUISHI TOMITA Presidente do Conselho (Publicado no DOU, Seção 1, de 21.3.2002)

III. Bioética Na seção anterior estudamos sobre os aspectos legais da profissão, e o código de ética discorre sobre direitos e deveres que implicam em áreas de trabalho e pesquisa do Biólogo, que atualmente tem sido discutida no âmbito da sociedade. Agora, nesta seção vamos explorar como surgiu a Bioética. O neologismo Bioética (Grego, bios, vida + ethos, relativo à ética) foi descrito pela primeira vez em 1970 por Van Ressenlaer Potter (MINARÉ, 2002) como um estudo transdisciplinar entre biologia, medicina, filosofia (ética) e direito. Investiga as condições necessárias para uma administração responsável da vida humana, animal e responsabilidade ambiental, bem como a responsabilidade moral de cientistas em suas pesquisas e suas aplicações. Boccatto (2007) listou alguns fatos que causaram impactos e, de certa forma, estimularam a gênese da Bioética: • Caso Tuskegee (Alabama-EUA) negou tratamento a 400 negros sifilíticos entre 1940 a 1972 para estudar a história natural da sífilis, que podia ser curada desde 1945 quando a penicilina foi descoberta. • Para descobrir a vacina para Hepatite A, entre 1950 a 1970, crianças deficientes mentais foram infectadas com o vírus no Hospital Willowbrook (Nova York-EUA). • Em 1963, para obter informações sobre o processo de rejeição de transplantes em seres humanos, pesquisadores do Hospital Israelense (Nova York-EUA) injetaram células cancegírenas em 22 idosos. • O primeiro transplante de coração foi realizado em 1967, havia dúvidas sobre o consentimento do doador e se ele já estava morto. • Harvard Medical School estabeleceu, em 1967, a morte cerebral como determinação da morte. • O Movimento Feminista foi fundamental para a compreensão e o respeito em relação às diferenças de gênero, de etnias e de preferência sexual. • Talvez o fato de maior impacto na área da Bioética foi o desenvolvimento da tecnologia do DNA recombinante (1953), com a utilização de testes de identidade e produção de alimentos transgênicos. • O relatório de Belmont (1978) incluiu na ética médica os princípios de autonomia, beneficência e justiça, e em 1979, o da não-maleficência, denominados como corrente principalista da Bioética. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Historicamente há alguns documentos que foram relevantes ao desenvolvimento e consolidação da Bioética: • Código de Nuremberg (1947): discussão da ética na pesquisa em seres humanos, por causa das práticas abusivas de médicos dos campos de concentração nazista e da explosão da bomba atômica no Japão. • Declaração de Genebra (1948): atualização da ética hipocrática no juramento do médico. • Declaração de Helsink (1964): revisão do Código de Nuremberg, que sofreu mais cinco revisões e estabeleceu normas para pesquisas médicas sem fins terapêuticos. • Declaração Universal sobre Bioética e Direitos Humanos (UNESCO 2005): consolida os princípios fundamentais da bioética e visa definir e promover um quadro ético normativo comum que possa ser utilizado para a formulação e implementação de legislações nacionais. No Brasil, o Conselho Nacional de Saúde (CNS) criou a Resolução n. 196/1996, que regulamenta as diretrizes e normas da pesquisa com seres humanos. Para complementar essa resolução, o CNS criou as resoluções: n. 340/2004 que regulamenta a pesquisa em genética humana; e a Resolução n. 347/2005 que descreve sobre o armazenamento e utilização de material biológico humano no âmbito de projetos de pesquisa. Muitos pesquisadores enfocam como o alvo da Bioética, os temas biomédicos relacionados aos dilemas dos profissionais da saúde e seus pacientes. Boccatto (2007) chama a atenção de que na reflexão potteriana, a Bioética engloba o problema da sobrevivência humana de forma integral, levando em consideração a interrelação de todos os seres vivos e destes com o ambiente. De acordo com Garrafa (2005), há dois dilemas centrais na Bioética: • Bioética das situações persistentes (cotidianas): exclusão social, racismo, alocação de recursos (priorização, distribuição e controle), discriminação da mulher, abandono de crianças e idosos, poluição ambiental, fome, aborto, eutanásia, educação. • Bioética das situações emergentes (de limites ou fronteiras): doação e transplantes de órgãos e tecidos, manipulação genética, fecundação assistida, clonagem, células-tronco, organismos geneticamente modificados, controle da biodiversidade. Esses dilemas bioéticos têm suscitado ampla discussão no campo científico, cultural, político, religioso e social. Como já foi dito, o maior dilema ético está na concepção sobre o bem/mal. Na maioria das vezes, a discussão sobre esses dilemas requer decisões que perpassam sobre a definição do limiar entre a vida e a morte. O conceito de vida e de morte possui definições diferentes para determinadas áreas e autores. Para Gomes e Menezes (2008, p.77) “[...] no século XX, o desenvolvimento de tecnologias aplicadas tanto à concepção quanto ao prolongamento da vida indicou a necessidade de elaboração de leis sobre os limites da vida”. Alguns temas bioéticos já possuem legislação própria, mas a maioria fica sujeito a um juízo de valor entre diferentes níveis e categorias. A sociedade contemporânea aceita de bom grado e utiliza amplamente as vantagens de técnicas que possibilitam o prolongamento da vida, como por exemplo, a estrutura de uma UTI

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O filósofo francês Michel Serres propôs ao Diretor Geral da UNESCO, para apreciação da comunidade científica, que todo cientista deveria fazer um Juramento, com base na proposta de Hipócrates, como feito pelos médicos. (http://www.ufrgs. br/bioetica/jurame. htm)

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Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento hospitalar, modernos equipamentos para exame médico (ultrassonografia, ressonância magnética). Para os autores supracitados, o tema dos direitos humanos e individuais passa a integrar uma pauta de debates, que se referem aos usos do próprio corpo e de substâncias corporais humanas, como posse e uso de óvulos, esperma, embriões congelados, células-tronco embrionárias, prolongamento ou não da vida de doentes graves e terminais, interrupção de gestação e doação de órgãos, entre outros. Então, talvez seja preciso refletir porque há tanta discussão sobre a validade da pesquisa científica em relação ao desenvolvimento de métodos para salvar vidas humanas. Atualmente tem se cogitado em realizar um plebiscito no Brasil para decidir sobre a legalidade do aborto, mas a prática da eutanásia ainda é crime. Há enorme investimento nas técnicas de reprodução assistida – tratamento que já foi oferecido pelo SUS e que pode ser obtido gratuitamente em hospitais universitários – mas o Governo Federal ostenta o Programa Fome Zero, pois uma grande parcela da população é desempregada e incapaz de se autosustentar, por causa do analfabetismo funcional. Recentemente se declarava na carteira de identidade/ motorista como doador de órgãos e tecidos, mas foi preciso uma série de discussões acadêmicas, judiciais e até religiosas para obter o consentimento para pesquisas sobre células-tronco embrionárias, cujos embriões seriam naturalmente descartados. Não há legislação que regule a produção de organismos geneticamente modificados, a maioria dos países rejeita esses produtos, mas nenhum chefe de Estado se compromete a resolver os problemas da poluição ambiental, apesar dos tratados internacionais destinados a reduzir o aquecimento global. Por essas e outras razões, o profissional Biólogo deve estar sempre atento a validade e legalidade de seu exercício profissional, fazendo cumprir todos os seus direitos e deveres. Assim como fazem outros profissionais, cujos conselhos federais e regionais são bastante fortalecidos, por causa da participação ativa de seus associados, denunciando o exercício ilegal da profissão, seja por colegas não habilitados seja por profissionais de outras áreas, que porventura possam sobrepor algumas atividades e/ou áreas de atuação. Cabe a nós, biólogos e professores de biologia, exercer nossa profissão com seriedade para que a sociedade possa compreender que os produtos das pesquisas científicas são resultados confiáveis que visam a melhoria da qualidade de vida de todo mundo. Para finalizamos nossos estudos, exercite seus conhecimentos, resolvendo as Atividades 2 a 5.

Atividade Complementar

Em 2007, o ministro da Saúde, apoiado pelo presidente da República do Brasil, defendeu a realização de um plebiscito para decidir se o aborto deve ser legalizado no Brasil. Além de discussões na mídia, ‘rolou’ até um abaixo-assinado. Hoje, o assunto está adormecido. Organize um debate na sua turma, onde parte do grupo defenderá a legalização do aborto e a outra parte deverá argumentar contra. Uma boa sugestão para ‘apimentar’ a discussão é levar para o debate a apresentação de resultados de pesquisa com pacientes e médicos envolvidos com aborto. Muitos destes artigos são obtidos na íntegra no:< http://www.scielo.br>. Não se esqueçam de apoiar suas argumentações na legislação vigente no Brasil sobre o aborto!

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A seleção de perguntas a seguir envolvem questões éticas e profissionais, arguidas no ENADE (<www.inep.gov.br/superior/ENADE/>) dos últimos anos!

Atividade Complementar A Reprodução Clonal do Ser Humano A reprodução clonal do ser humano acha-se no rol das coisas preocupantes da ciência juntamente com o controle do comportamento, a engenharia genética, o transplante de cabeças, a poesia de computador e o crescimento irrestrito das flores plásticas. A reprodução clonal é a mais espantosa das perspectivas, pois acarreta a eliminação do sexo, trazendo como compensação a eliminação metafórica da morte. Quase não é consolo saber que a nossa reprodução clonal, idêntica a nós, continua a viver, principalmente quando essa vida incluirá, mais cedo ou mais tarde, o afastamento provável do eu real, então idoso. É difícil imaginar algo parecido à afeição ou ao respeito filial por um único e solteiro núcleo; mais difícil ainda é considerar o nosso novo eu autogerado como algo que não seja senão um total e desolado órfão. E isso para não mencionar o complexo relacionamento interpessoal inerente à auto-educação desde a infância, ao ensino da linguagem, ao estabelecimento da disciplina e das maneiras etc. Como se sentiria você caso se tornasse, por procuração, um incorrigível delinquente juvenil na idade de 55 anos? As questões públicas são óbvias. Quem será selecionado e de acordo com que qualificações? Como enfrentar os riscos da tecnologia erroneamente usada, tais como uma reprodução clonal autodeterminada pelos ricos e poderosos, mas socialmente indesejáveis, ou a reprodução feita pelo Governo de massas dóceis e idiotas para realizarem o trabalho do mundo? Qual será, sobre os não-reproduzidos clonalmente, o efeito de toda essa mesmice humana? Afinal, nós nos habituamos, no decorrer de milênios, ao permanente estímulo da singularidade; cada um de nós é totalmente diverso, em sentido fundamental, de todos os bilhões. A individualidade é um fato essencial da vida. A idéia da ausência de um eu humano, a mesmice, é aterrorizante quando a gente se põe a pensar no assunto. [...] Para fazer tudo bem direitinho, com esperanças de terminar com genuína duplicata de uma só pessoa, não há outra escolha. É preciso clonar o mundo inteiro, nada menos. THOMAS, Lewis. A medusa e a lesma. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1980. p.59.

3. (ENADE 2004) Em no máximo dez linhas, expresse a sua opinião em relação a uma – e somente uma – das questões propostas no terceiro parágrafo do texto.

Atividade Complementar A Lei n. 6.684/1979 regulamenta as profissões de Biólogo e Biomédico e, em seu capítulo I, estabelece o seguinte. Art. 1º O exercício da profissão de Biólogo é privativo dos portadores de diploma: I – devidamente registrado, de bacharel ou licenciado em curso de História Natural, ou de Ciências Biológicas, em todas as suas especialidades, ou licenciado em Ciências, com habilitação em Biologia, expedido por instituição brasileira oficialmente reconhecida; II – expedido por instituições estrangeiras de ensino superior, regularizado na forma da lei, cujos cursos forem considerados equivalentes aos mencionados no inciso I. Art. 2.o Sem prejuízo do exercício das mesmas atividades por outros profissionais igualmente habilitados na forma da legislação específica, o Biólogo poderá: I – formular e elaborar estudo, projeto ou pesquisa científica básica e aplicada, nos vários setores da Biologia ou a ela ligados, bem como os que se relacionem à preservação, saneamento e melhoria do meio ambiente, executando direta ou indiretamente as atividades resultantes desses trabalhos; II – orientar, dirigir, assessorar e prestar consultoria a empresas, fundações, sociedades e associações de classe, entidades autárquicas, privadas ou do poder público, no âmbito de sua especialidade; III – realizar perícias, emitir e assinar laudos técnicos e pareceres de acordo com o currículo efetivamente realizado.

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Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento 4. (ENADE 2008) Antônio foi morar no exterior e, aproveitando uma oportunidade, matriculou-se em uma universidade estrangeira. Depois de 5 anos, voltou ao Brasil na condição de portador de diploma de licenciatura em História Natural, emitido por essa universidade. Recebeu, então, oferta de trabalho em empresa que desenvolve projeto, cujos objetivos são implantar infraestrutura de saneamento básico em área urbana, recuperar áreas degradadas e definir áreas adequadas para conservação e preservação da biodiversidade, e que conta com equipe multidisciplinar que inclui engenheiros agrônomos, engenheiros florestais e profissionais da saúde. Acerca da situação hipotética descrita, e com base no disposto na Lei n. 6.684/1979, é correto afirmar que Antônio: a) deve validar o diploma que trouxe da universidade estrangeira, comprovando que os cursos que fez são equivalentes aos de universidades brasileiras, antes de atuar na empresa. b) não poderia atuar nas atividades da empresa, pois, por ser licenciado, deve restringir suas atividades como biólogo a ministrar aulas de ciências físicas e biológicas para alunos do ensino fundamental. c) estaria impedido de elaborar projeto dirigido à criação de área de preservação da biodiversidade, pois a equipe da empresa conta com engenheiros florestais. d) poderia atuar como consultor, mas estaria impedido de assumir cargos de direção da empresa, pois sua formação inicial foi História Natural. e) poderia exercer, no projeto, atividades específicas de profissionais da saúde, como as de médico, desde que tivesse em seu currículo disciplinas próprias da Medicina.

Atividade Complementar

A Medida Provisória (MP) n.o 2186-16/2001 criou, no âmbito do Ministério do Meio Ambiente, o Conselho de Gestão do Patrimônio Genético (CGEN), de caráter deliberativo e normativo, composto de representantes de órgãos e entidades da administração pública federal. A seguir, são apresentados trechos desse instrumento legal. Art. 8.º Fica protegido por esta Medida Provisória o conhecimento tradicional das comunidades indígenas e das comunidades locais, associado ao patrimônio genético, contra a utilização e exploração ilícita e outras ações lesivas ou não autorizadas pelo Conselho de Gestão de que trata o art. 10, ou por instituição credenciada. Art. 9.º À comunidade indígena e à comunidade local que criam, desenvolvem, detêm ou conservam conhecimento tradicional associado ao patrimônio genético, é garantido o direito de: I ter indicada a origem do acesso ao conhecimento tradicional em todas as publicações, utilizações, explorações e divulgações; [...] Art. 10 [...] § 5.º Caso seja identificado potencial de uso econômico, de produto ou processo, passível ou não de proteção intelectual, originado de amostra de componente do patrimônio genético e de informação oriunda de conhecimento tradicional associado, acessado com base em autorização que não estabeleceu esta hipótese, a instituição beneficiária obriga-se a comunicar ao Conselho de Gestão ou à instituição onde se originou o processo de acesso e de remessa, para a formalização de Contrato de Utilização do Patrimônio Genético e de Repartição de Benefícios. Uma conceituada empresa farmacêutica desenvolveu um potente antibiótico a partir de princípio ativo presente em uma planta medicinal conhecida e utilizada por um grupo indígena amazônico. O material foi obtido em uma visita feita por técnicos da empresa a uma das aldeias desse grupo indígena, na busca autorizada por outro produto, porém a descoberta foi acidental. A empresa não reconheceu o direito à participação nos benefícios comerciais, oriundos dessa descoberta inesperada.

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# M6U1 Ética e legislação profissional. Deontologia

5. (ENADE 2008) A partir da situação hipotética descrita e à luz do texto legal, é correto concluir que: a) a empresa, assim que identificou o potencial econômico do princípio ativo, deveria reconhecer os direitos da comunidade indígena e formalizar junto ao CGEN um contrato de utilização do patrimônio genético e de repartição de benefícios. b) a MP não se aplica ao caso, pois a empresa desenvolveu um novo produto a partir das moléculas de uma planta, e a lei regulamenta apenas o acesso e uso de conhecimento tradicional associado ao patrimônio genético. c) não há necessidade de contrato de utilização e repartição de benefícios, uma vez que a pesquisa sobre o princípio ativo não foi intencional, mas a empresa deve citar a comunidade indígena em todas as publicações decorrentes desse conhecimento. d) a necessidade de um contrato de utilização e repartição de benefícios aplica-se apenas a casos de apropriação da fauna e flora brasileiras ou de processos conhecidos por comunidades tradicionais por empresas estrangeiras. e) o conhecimento sobre a planta utilizado pela empresa torna-se domínio público assim que gera produtos de utilidade pública, apesar de terse originado em uma comunidade indígena.

IV. Referências BOCCATTO, M. A importância da Bioética. Genética na Escola, v. 2, n. 2, p. 11-14. 2007. Da PAZ, R. J. (Org.). Legislação federal aplicada ao biólogo. Ribeirão Preto: Holos, 2000. FERREIRA, Aurélio Buarque de Hollanda. Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. Rio de Janeiro: Editora Nova Fronteira, 1996. P. 201. GARRAFA, V. Introdução à Bioética - An Introduction to bioethics. Revista do Hospital Universitário UFMA, v. 6, n. 2, p. 9-13, 2005. GOMES, E.C., MENEZES, R.A. Aborto e Eutanásia: Dilemas Contemporâneos sobre os Limites da Vida. Physis Revista de Saúde Coletiva, v. 18, n. 1, p. 77-103, 2008. MINARÉ, R.L. A preocupação de Van Rensselaer Potter. Parcerias Estratégicas, n. 16, p. 87-99, 2002.

Respostas das questões objetivas: A e A.

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V. Sites consultados Conselho Federal de Biologia: http://www.cfbio.org.br/ Conselho Regional de Biologia-1: http://www.crbio-01.org.br/ Conselho Regional de Biologia-2: http://www.crbio-02.gov.br/ Conselho Regional de Biologia-3: http://www.crbio-03. gov.br/ Conselho Regional de Biologia-4: http://www.crbio-04. org.br/ Conselho Regional de Biologia-5: http://www.crbio-05. org.br/ Conselho Regional de Biologia-6: http://www.crbio6. org.br/ Conselho Regional de Biologia-7: http://www.crbio7pr. org.br/

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EIXO BIOLOGIA, SOCIEDADE E CONHECIMENTO

Unidade 2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos Autor: Prof. M.Sc. Fernando Honorato

I. Introdução II. Dados históricos do Brasil relacionados a riscos biológicos III. A Biossegurança nos laboratórios de saúde pública IV. A origem da lei de Biossegurança brasileira V. O papel da CTNBIO no processo de avaliação de risco de OGMs VI. Capacitação de recursos humanos em Biossegurança no Brasil VII. Percepção pública da Biotecnologia e perspectivas da Biossegurança no cenário brasileiro VIII. A Lei da Biossegurança brasileira – Lei Federal N. 11.105 DE 24.03.2005 IX. Referências

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I. Introdução Caro (a) aluno (a). Nesta unidade, iniciaremos os estudos sobre a Biossegurança. Para isso, apresentaremos a história da Biossegurança; iremos conceituá-la; e conheceremos o surgimento da preocupação sobre o “risco” e a criação da legislação pertinente. Vamos refletir... Você já tem algum entendimento a respeito dos objetos em estudo? Ótimo, então antes de continuar, descreva em um texto escrito a sua compreensão. Faremos essa atividade de reflexão sempre que iniciarmos uma seção, assim, ao final do estudo é possível analisar as diferentes perspectivas. O termo Biossegurança começou a ser utilizado no Brasil, a partir da década de 1980, quando os pesquisadores da Fundação Oswaldo Cruz – FIOCRUZ iniciaram um movimento de levantamento de riscos nos laboratórios de pesquisa biomédica daquela instituição. Paralelamente, os avanços das biotecnologias ganharam um enorme alcance na mídia e as discussões sobre seus riscos ganharam abrangência nacional. Em 1995 foi sancionada a Lei n. 8.974 que passou a ser conhecida, como “Lei de Biossegurança”. Essa lei estabelecia regras para o trabalho com DNA recombinante no Brasil, incluindo pesquisa, produção e comercialização de Organismos Geneticamente Modificados – OGMs, de modo a proteger a saúde do homem, de animais e o meio ambiente. A Biossegurança pode ser entendida como um campo de conhecimento ou como nova “ciência”, que visa ordenar o controle e a minimização de riscos que surgem da prática de diferentes tecnologias em laboratório ou aplicadas ao ambiente. Outro papel da Biossegurança é assegurar o avanço dos processos tecnológicos, com a preocupação de proteger os seres vivos e o ambiente. Saiba que os pesquisadores ou profissionais, que atuam em laboratórios ou em ambientes onde se encontram microorganismos, estão sempre suscetíveis e expostos ao risco biológico. Nesse sentido, a Biossegurança atua com a avaliação de riscos. Podemos afirmar que os estudos sobre biotecnologia tiveram seu início com os trabalhos de Meyer e Eddie (1941) e, posteriormente, com estudos de Sulkin e Pike em 1949. Esses pesquisadores colocaram em foco o risco das atividades com agentes biológicos. Como consequências foram elaborados os primeiros procedimentos de contenção e de controle que teriam importante papel no contexto da Biotecnologia. Outro marco importante foi a criação do Centro de Controle de Doenças – CDC dos Estados Unidos da América em 1974. O CDC propôs a classificação dos agentes etiológicos. baseada no risco que estes ofereciam para o meio ambiente e para os profissionais que os manipulavam. Assim como também apresentou, pela 104

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Você sabe o que são agentes etiológicos? Faça uma busca na Internet e amplie o seu vocabulário de termos técnicos na área.

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Os níveis de Biossegurança são quatro: NB1, NB2, NB3 e NB4 (consulte o site: <http://www.fiocruz. br/biosseguranca/Bis/ lab_virtual/niveis_de_ bioseguranca.html>. Os níveis de Biossegurança são preconizados por diversos órgãos internacionais, a classificação se dá de acordo com o agente e o risco que envolva o pessoal do laboratório.

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primeira vez, critérios de como dimensionar o risco biológico e quais os procedimentos realizar para minimizar esse risco. Os critérios utilizados para a classificação esquemática são referências até hoje, quando se fala da classificação de risco de novos agentes, como, por exemplo, para o caso de Organismos Geneticamente Modificados – OGMs. Assim, entendese que as descrições para os níveis de Biossegurança, que vão de 1 a 4, são utilizados como uma forma de manejo desses riscos para pesquisas tanto em pequena quanto em grande escala com DNA recombinante, por exemplo. Portanto, essas descrições são consistentes com os critérios originais de classificação de risco para agentes etiológicos que são considerados como convencionais (WHO, 2003). A partir dos primeiros experimentos de Cohen e colaboradores (1972), surgiram inquietudes no seio da comunidade científica da época, quanto ao dimensionamento e o controle dos riscos, advindos da chamada tecnologia do DNA recombinante. Nesse sentido, a Conferência de Asilomar, na Califórnia, teve como objetivo estabelecer regras claras quanto ao controle desses riscos. Nela foram apontados os critérios éticos e os procedimentos operacionais que garantiriam o desenvolvimento seguro de novos ensaios no campo da engenharia genética. Essa conferência marcou também o início de uma série de discussões entre pesquisadores e a sociedade acerca do binômio risco-benefício das aplicações biotecnológicas. Agora reflita, quando falamos em risco é importante referir que este conceito está ligado a um processo probabilístico e que inexiste o risco zero para qualquer atividade no campo das Ciências da Vida. É nesse contexto que atua a Biossegurança, que busca aproximar o risco de valores próximos ao zero. Como princípios basilares da Biossegurança, a contenção e o manejo do risco representam o caminho seguro de proceder como forma de se alcançar a minimização do risco (WHO, 2003). A evolução histórica do conceito de risco e de sua percepção, ao longo do tempo, representa a evolução da Biossegurança como ciência. Das práticas menos complexas às práticas mais avançadas, utilizadas no estudo das doenças ao longo da historia da humanidade, especialmente no que concerne às noções de contágio, o aspecto prevenção do risco de exposição permaneceu até bem pouco tempo como um aspecto pouco relevante. Mesmo diante dessa realidade, a história da medicina registrou algumas tentativas de prevenção de risco, que hoje identificamos como a origem dessa ciência. Em 1656, por exemplo, durante o grande flagelo da peste, ocorrido na Europa, alguns médicos usavam um “equipamento” para sua proteção, composto de chapéu e luvas de couro, máscara com bico longo e afunilado onde eram colocadas ervas aromáticas e de efeito anti-séptico. Assim, desde essa época até a atualidade, aprendemos que os procedimentos de prevenção destinados à segurança do pesquisador, do objeto pesquisado e das condições ambientais do entorno, onde a pesquisa se realiza, são elementos fundamentais para a minimização do risco e constituem o campo de ação da Biossegurança como ciência. A Lei de Biossegurança como ciência só é oficializada por intermédio da Política Nacional de Biodiversidade, publicada no ano 2000 (BRASIL, 2000). No referido texto, Biossegurança é definida como “[...] a ciência voltada para o controle e minimização de riscos advindos da prática de diferentes tecnologias, seja em laboratório seja aplicadas ao ambiente”, seu fundamento básico é assegurar o avanço dos processos tecnológicos e proteger a saúde humana, animal e o meio ambiente (BRASIL, 2000). Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos Os manuais de Biossegurança surgem a partir de 1984 como códigos norteadores de condutas e práticas que possibilitem o controle e a minimização do risco (CDC, 1984; WHO, 2003). O símbolo do Biorrisco (Figura 01), atualmente de domínio público, foi criado por Emmett Barkley, diretor da divisão de segurança do Instituto Nacional de saúde dos Estados Unidos (NIH), no início da década de 1980, com o objetivo de identificar e alertar sobre a presença do risco de origem biológica. Ele foi apresentado pela primeira vez na capa da primeira edição do Manual de Biossegurança do CDC (CDC, 1984) e representa as três objetivas de um microscópio quando olhadas em perspectiva, alertando o pesquisador para a origem invisível e miFig. 01 - Símbolo universal de risco biológico. Fonte: CDC, 1984. croscópica do risco biológico. Agora, sugerimos que você, leia o livro digital: Biossegurança e Transgenia da Coleção Ambiental, Volume V produzido pela gráfica do senado federal, disponível em arquivo no sítio: < http://www.dominiopublico.gov.br/pesquisa/ DetalheObraForm.do?select_action=&co_obra=18433 >, ou que poderá ser solicitado pelo e-mail: livros@senado.gov.br. Com base no documento, faça uma analogia sobre a Lei 8.974 de 05/01/1995, a Lei 11.105 de 25/03/2005 e a lei atual na íntegra. Você pode acrescentar outras informações relevantes. Chegou o momento de você exercitar. Com base no que você estudou faça a Atividade Complementar 1.

II. Dados históricos do Brasil relacionados a riscos biológicos Neste tópico, vamos conhecer fatos históricos e seus personagens: cientistas brasileiros que contribuíram de forma sine qua nom para o desenvolvimento da Biossegurança. Conforme vimos no item anterior, essa é uma área da ciência que

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é peremptória para que os pesquisadores possam realizar seus experimentos com precisão e exatidão. Pronto para iniciar? Lembre-se de escrever o que você conhece a respeito dessa temática. Existem diversos registros históricos do desenvolvimento de pesquisas no campo da microbiologia no Brasil. Temos exemplos memoráveis do transcurso das pesquisas em laboratórios, onde o método científico, os níveis de consciência para o risco e os critérios de segurança construíram o tripé basilar para a instituição da Biossegurança como nova ciência no país. Vejamos alguns pesquisadores: Adolpho Lutz foi um dos cientistas que mais se empenhou na busca de respostas para desvendar a etiologia das doenças, sem medir esforços e até expôs seu próprio corpo a picadas de mosquitos originários de regiões infestadas para descrever o ciclo de transmissão da febre amarela. No campo da helmintologia, Jose Gomes de Faria, pesquisador que afirmava que o Ancylostoma braziliense era o agente causador da chamada dermatose linear submeteu-se a auto-inoculação com o parasita. Agora que você já conhece um pouco a respeito de algumas dessas pesquisas, você sabe se naquela época, tais experimentos em humanos eram ou não tolerados sob o ponto de vista ético? Se necessário, recorra a outros livros e a Internet para descobrir. Como referência histórica, de infecção adquirida durante o trabalho de pesquisa, podemos citar Gaspar Viana, brilhante cientista que, entre 1908 e 1914, publicou 23 trabalhos científicos no campo das leishmanioses e doenças de chagas. A brilhante carreira de Viana foi, entretanto, bruscamente interrompida, quando o cientista foi vítima de uma contaminação ao realizar necrópsia em um cadáver vitima de tuberculose. Podemos refletir que o conhecimento e experiência de Viana, não foram suficientes para garantir sua segurança, pois, alheio, ou subestimando o risco não utilizou qualquer dispositivo de segurança para realizar seu trabalho e poupar sua vida. A partir do conhecimento apreendido até aqui, para você o que é Risco? O conceito de risco está intimamente relacionado à existência de componente de natureza física, química, biológica ou radioativa, que possa comprometer a saúde do homem, dos animais, do meio ambiente ou a qualidade dos trabalhos desenvolvidos. Também é importante compreendermos que existe o risco percebido e o mensurado ou avaliado, quase sempre divergentes. Enquanto o risco percebido é temporal, dependente de variáveis na maioria das vezes não controladas e de natureza subjetiva, o risco mensurado (ou risco real) é função do somatório de possibilidades dentro do cenário de resultados científicos obtidos. Enquanto o risco percebido pode ser distinto até mesmo entre pessoas diferentes e ou momentos temporais diferentes, o valor do risco avaliado só é modificado quando da introdução de novos parâmetros científicos que alteram situações e padrões descritos previamente pela metodologia científica aplicada. As experiências vividas por Lutz, Viana, Faria e tantos outros cientistas, em

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos nosso país, demonstram bem a distinção entre esses dois enfoques da questão relativa ao risco (avaliação do risco e percepção do risco). Vamos exercitar? Faça a Atividade Complementar 2

Atividade Complementar 1. Faça uma releitura do texto. Volte a sua perspectiva inicial e contraponha com os conhecimentos apreendidos após essa leitura. 2. Em seguida elabore uma árvore de conceitos, destaque os mais importantes no objeto em estudo e construa relações entre estes. 3. Participe do Fórum de Discussão. Apresente e discuta com seus colegas a temática estudada. 4. Pesquise o significado dos termos em negrito para ampliar o cabedal de informações que são importantes para você como futuro graduado na área de Ciências Biológicas.

III. A Biossegurança nos laboratórios de saúde pública Caro(a) aluno(a), vamos, a partir um estudo piloto de Biossegurança em ambiente hospitalar, entender que a manipulação de perfuro cortante e seringas é um risco potencial, conhecer quais os motivos para a ocorrência de acidentes em ambientes laboratoriais. Também vamos refletir situações que o nosso país tem enfrentado a respeito de saúde pública e biossegurança. As estatísticas do Sistema Único de Saúde - SUS identificam um número considerável de acidentes ocupacionais no Brasil. No período entre 1988 e 1998 foi reportado pelo SUS um total de 181.172 acidentes de trabalho, sendo 73% dos casos na região Sudeste, onde São Paulo ocupa o primeiro lugar seguido de Minas Gerais e Rio de Janeiro (ODA, 2002). Infelizmente não existe um registro sistêmico de acidentes ocupacionais ocorridos em laboratórios no país. Nesse sentido, outro registro de importância é o de informações relacionadas a acidentes em hospitais, envolvendo material biológico. Um estudo realizado em 27 laboratórios de saúde pública no Brasil demonstrou que apenas 41% dos laboratórios possuíam um sistema de informação e registro de acidentes em laboratório. Esse mesmo estudo mostrou que, por exemplo, na Fundação Osvaldo Cruz apenas 28% dos laboratórios possuía um sistema de registro de acidentes (ODA, 2002). Um estudo piloto realizado no Hospital dos Servidores do estado do Rio de Janeiro constatou um total de 53 acidentes ocupacionais em 1997 e 161 acidentes identificados em 1998. Identificou que a predominância dos acidentes ocorria com o sexo feminino e com os profissionais de enfermagem. A maioria desses acidentes ocorreu quando da manipulação de material pérfuro-cortante (80% dos casos); sendo 36% por meio do contato com fluidos corpó108

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reos (sangue ou secreções). Somente 36% dos acidentados usavam equipamentos de proteção e 57% não usavam qualquer tipo de proteção. A manipulação de seringas e agulhas tem sido a maior causa de acidentes em laboratório e, em geral, os de maior gravidade. Esses acidentes ocorrem principalmente pela falta de atenção, imprudência, fadiga e principalmente a falta de informação sobre as condições e procedimentos de segurança (ODA, 2002). O Brasil ainda não dispõe de um sistema de vigilância para acidentes em laboratórios e doenças ocupacionais, provocadas pela manipulação do risco biológico. A falta de dados ou a notificação de acidentes ou agravos sempre aquém dos valores reais em pesquisas deve-se a inúmeros fatores, dentre eles, destacamos a falta de consciência para as questões de Biossegurança e a falta de uma política institucional clara sobre o tema. Em laboratórios, o grande número de acidentes com material biológico devese principalmente a fatores, como: a extensão de atividades repetitivas e a subestimação das atividades físicas; a mentalidade cultural de que o pesquisador mantém o controle total da pesquisa; o uso inadequado ou a não utilização de dispositivos de prevenção individual ou coletiva; a não correlação da atividade laboratorial com o risco identificado; a falta de recursos, devido à ausência de definição de prioridades para a Biossegurança; e a deficiência generalizada no sistema de saúde brasileiro. Você sabia que um estudo realizado pela Secretaria de Saúde do município do Rio de Janeiro em hospitais e unidades de atendimento identificou cerca de 1.310 acidentes ocupacionais entre janeiro de 1997 e agosto de 1998, envolvendo riscos de contaminação com o vírus HIV, hepatite B e C em profissionais de 49 unidades de saúde (SAÚDE-RIO, 2009). Outro estudo que tentou identificar acidentes ocupacionais foi realizado pela Universidade Federal de Pelotas, onde 264 casos de acidentes ocupacionais foram identificados no período de janeiro a julho de 1996. Os principais tipos de acidentes identificados foram cortes e contusões (29%), fraturas (18%) e torções (11%). Os trabalhadores expostos a atividades estressantes e que envolvem grande barulho apresentaram um índice duas vezes maior de exposição ao risco de acidentes. O trabalho em posições desconfortáveis e com intenso esforço físico elevou o índice de acidentes em ate 50% (CORRÊA, 2005). Questões que vão desde os interesses internacionais relativos à biodiversidade até a proibição de armas biológicas têm demonstrado a total inadequação dos tradicionais laboratórios de saúde pública do país aos novos padrões exigidos pelo mundo globalizado (ODA, 2002). Nos últimos anos, o Brasil tem enfrentado situações críticas no campo da saúde pública, tais como: a reintrodução da cólera, do dengue, a síndrome respiratória aguda que afeta militares na Amazônia, a contaminação com césio em Goiânia e o episódio de mortes ocorridas com pacientes de hemodiálises em Caruaru. Esses fatos têm servido como alerta para o Ministério da Saúde sobre a necessidade de implementação de medidas de Biossegurança nas instituições de saúde pública (ODA, 2002). No ano 2000, o Ministério da Saúde com a colaboração da Fiocruz iniciou um programa de capacitação em Biossegurança para profissionais dos laboratórios de saúde pública no Brasil. Como etapa inicial do programa foram treinados 200 agentes multiplicadores que se incumbiriam de repassar o aprendizado para os demais trabalhadores da sua região. Como marco zero do programa foi realizado um estudo das condições de Biossegurança de 27 instituições. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos Com relação ao tipo de risco, manipulado por esses laboratórios, foram identificados cinco tipos de agentes de risco: químicos, físicos, biológicos, ergonômicos e de acidentes, todos esses em acordo com a Portaria do Ministério do Trabalho n. 3214, de 08/06/78 (SOARES, 2008). No que diz respeito à manipulação tanto de agentes etiológicos humanos quanto de animais foram identificados agentes de classe de risco 2 e 3 como sendo os prevalentes (42% e 40%, respectivamente). Grande parte desses laboratórios (48%) realizava trabalho de campo, onde o pesquisador encontrava-se exposto a riscos desconhecidos. A Figura 02 mostra o perfil dos microorganismos manipulados nos laboratórios de saúde pública no Brasil.

Fig. 02 – Perfil dos microorganismos manipulados no Brasil.

Ainda, nesse mesmo estudo foi demonstrado que, embora 88% dos profissionais dos laboratórios tivessem recebido algum tipo de imunização como prevenção à exposição aos riscos relacionados aos processos de trabalho, apenas 24% dessas instituições realizavam exames médicos periódicos. Esses dados permitem concluir que os acidentes não ocorrem ao acaso, e sim devido a fatores específicos que devem ser bem identificados no processo de análise de risco caso a caso. Diante desse cenário, fica clara a necessidade de que sejam implementados programas de Biossegurança que envolvam a informação, a capacitação de recursos humanos em laboratórios, os hospitais, as instituições de pesquisa e em ambientes onde seja identificada a presença do risco biológico, de modo a minimizar as situações de exposição ao risco e de se criar uma mentalidade favorável para a incorporação das boas práticas em Biossegurança pelos trabalhadores. De modo a auxiliar sua aprendizagem sobre a temática em estudo, realize a Atividade Complementar 3.

Atividade Complementar 1. Faça uma releitura do texto. Volte a sua perspectiva inicial e contraponha com os conhecimentos apreendidos após essa releitura 2. Em seguida elabore uma árvore de conceitos, destaque os mais importantes no objeto em estudo e construa relações entre estes. 3. Participe do Fórum de Discussão. Apresente e discuta com seus colegas a temática estudada.

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IV. A origem da lei de Biossegurança brasileira

Existem dois modelos legais para a avaliação de riscos de produtos produzidos pela tecnologia do DNA recombinante: um baseado no produto final sem levar em conta o método e produção, que é adotado pelos Estados Unidos e Canadá, dentre outros países. E o outro que leva em conta o processo de produção e estabelece para isto uma estrutura legal específica, que prevê uma análise caso a caso de cada produto advindo da tecnologia do DNA recombinante. Esse último modelo é adotado pelos países europeus, Austrália, Japão, China e Brasil.

Caro(a) aluno(a), nesta seção vamos aprender sobre a análise do risco em Organismos Geneticamente Modificados – OGM. Saberemos o porquê de diversos países, a partir de 1992, realizarem acordos sobre a biotecnologia. Bem como, estudaremos a Lei de Biossegurança e a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança do Brasil. Antes de prosseguir escreva o que você sabe sobre a temática em questão. Os novos conhecimentos gerados por pesquisas biotecnológicas, a partir da década de 1970, levaram a opinião pública a uma reflexão profunda sobre os impactos desta ciência na sociedade, sobretudo nos setores econômicos e junto ao poder público com relação à promoção, gerenciamento e controle do resultado dessas pesquisas. A estrutura organizacional do Estado brasileiro permite hoje que a sociedade estabeleça um controle efetivo mais rigoroso dos possíveis riscos, advindos da tecnologia do DNA recombinante ou da biotecnologia moderna. A Biossegurança é entendida, nesse caso, dentro do dispositivo legal brasileiro, como o conjunto de medidas que permitem o uso seguro da engenharia genética e dos diversos experimentos oriundos dessa área de conhecimento (ensaios laboratoriais, testes de campo que possam implicar em danos ambientais e protocolos para terapia com seres humanos). É, portanto, a Lei de Biossegurança brasileira uma lei específica para um segmento de área de pesquisa, como o tecnológico, e não abrange todas as outras atividades do homem que envolvam risco per se. No campo da análise de risco de OGMs, na esfera de ação da Lei de Biossegurança brasileira, o país vem empreendendo esforços para alcançar um patamar de qualidade internacional de desenvolvimento. Por exemplo, uma aprovação comercial para plantio de uma variedade transgênica resulta de diversas pesquisas laboratoriais e ensaios de campo que envolvem anos de pesquisa e que requerem etapas importantes para a avaliação de risco e aplicação de preceitos de Biossegurança até que se obtenha a conclusão final sobre a segurança do produto. O sistema legal de Biossegurança é peculiar a cada país, mas três fatores são comuns a todos eles: a necessidade de formação de recursos humanos, a exigência de marcos legal e a necessidade de infraestrutura de pesquisa e desenvolvimento tecnológico. O acelerado desenvolvimento da biotecnologia nas décadas de 1970 e 1980 levou diversos países no ano de 1992 a firmar acordo multilateral para a promoção e desenvolvimento seguro da moderna biotecnologia durante a Convenção da Diversidade Biológica, sendo que o Programa das Nações Unidas para o meio Ambiente publicou, logo em seguida, as primeiras diretrizes internacionais para os procedimentos seguros no campo da biotecnologia moderna. Diante do cenário internacional que apontava para a necessidade de adoção de medidas precatórias para o uso da tecnologia do DNA recombinante, o Brasil optou pelo modelo regulatório específico desta tecnologia, aprovando no Congresso Nacional, em 1994, o projeto de Lei de autoria do Senador Marco Maciel, que regulava apenas as atividades de engenharia genética no país, à semelhança do modelo regulatório dos países Europeus. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos A Lei n. 8.974, de 1995, a chamada Lei de Biossegurança, foi então promulgada pelo Poder Executivo, sofrendo dois vetos nos artigos 5º e 6º que criavam a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio no âmbito da Presidência da República e que lhe atribuía as competências respectivamente. A Lei de Biossegurança vem regulamentar o artigo n. 225, da Constituição Federal, que objetiva a proteção do meio ambiente e a preservação da diversidade biológica e da saúde da população. Os vetos do poder executivo aos artigos 5º e 6º da Lei aprovada pelo Congresso Nacional levaram aos conflitos jurídicos posteriores entre a Lei de Biossegurança e a Lei Ambiental, no que diz respeito à competência da CTNBio em estabelecer o critério decisório sobre a exigência ou não de estudo prévio de Impacto Ambiental – EIA para Organismos Geneticamente Modificados. A Medida Provisória n. 2.191-9, de 2001 veio incorporar os vetos da Lei n. 8.974 na tentativa de resgatar o papel deliberativo da CTNBio, no que diz respeito a análise de risco dos produtos advindos da biotecnologia moderna e atuar de forma resolutiva nos conflitos jurídicos impostos. Notadamente, essa medida introduziu inovações no modelo regulatório de OGMs, esclarecendo os procedimentos administrativos e a missão ética da CTNBio, tais como: reafirmou o compromisso ético dos componentes da comissão; destacou a atuação e o papel das subcomissões setoriais dentro do modelo regulatório proposto; introduziu a natureza vinculativa do parecer técnico conclusivo relativo à Biossegurança, que deveria ser obedecido pelos Ministérios, representados na Comissão; clarificou a competência da Comissão em identificar atividades que sejam potencialmente degradadoras do meio ambiente, dirimindo desta forma o conflito com a Legislação Ambiental e definiu a responsabilidade dos órgãos de autorização e registro dos Ministérios para cada caso de OGM. O modelo regulatório da Biossegurança de OGMs, no Brasil, reconhece a Biossegurança como uma atividade multidisciplinar, prevê a participação da sociedade civil organizada e fundamenta o processo de avaliação de risco em base científica, prevendo sua realização caso a caso. Conforme já apresentamos no início desta unidade, você pode obter informações sobre uma analogia entre a Lei 8.974 de 05/01/1995 e a Lei 11.105 de 25/03/2005, além da Lei atual na íntegra e outras informações relevantes em um documento publicado em 2005, que estão disponíveis no site <www. domíniopublico.gov.br>, que possui um sistema de pesquisa muito simples no qual é suficiente que se escreva os termos de interesse na pesquisa e o texto será encontrado para ser “baixado” (DOMÍNIO PÚBLICO, 2009). Após estas reflexões, faça a Atividade Complementar 4.

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V. O papel da CTNBIO no processo de avaliação de risco de OGMs Nesta seção, continuaremos nosso estudo. Para isso, agora conheceremos como funcionam as reuniões da CTNBio, os documentos, os pareceres e as decisões dessa comissão. Também entenderemos qual o papel da tecnologia para as diversas áreas da biotecnologia e ampliaremos o conhecimento a respeito do conceito da Biossegurança. Você já conhece a respeito desta temática? Então escreva um pouco sobre o seu entendimento antes de continuar a leitura. A Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio é um órgão colegiado, vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia, tendo iniciado suas atividades no ano de 1996. É constituída por 18 membros titulares e seus suplentes, dentre os quais especialistas de notório saber científico indicados pelas sociedades científicas e comunidades acadêmicas, nas áreas de saúde humana e animal, vegetal e ambiental; além de representantes dos Ministérios da Ciência e Tecnologia, Saúde, Agricultura Pecuária e Abastecimento, Meio Ambiente, Educação e Relações Exteriores. Também possuem assento na Comissão, representantes dos órgãos de saúde do trabalhador, de defesa do consumidor e representantes do setor empresarial da biotecnologia. O trabalho desses membros é honorífico e não enseja remuneração, sendo considerado como de grande relevância para a sociedade brasileira. O mandado dos membros é de três anos, com permissão de uma única recondução. As reuniões da CTNBio são mensais e desde a sua criação tem certificado a idoneidade técnico-científica de instituições públicas e privadas e experimentos a campo quanto à Biossegurança, além de analisar diversos pedidos de protocolos de uso de moléculas farmacêuticas recombinantes e plantios comerciais de culturas transgênicas (CTNBio, 2009). A CTNBio já elaborou 20 (vinte) Instruções Normativas que regulamentam as diversas peculiaridades da rotina de pesquisas biotecnológicas brasileiras e também já emitiu Certificado de Qualidade em Biossegurança (requisito primordial para o desenvolvimento de atividades com OGMs) para 181 instituições. A CTNBio já se pronunciou e vem acompanhando cerca de 1.000 experimentações a campo e emitiu parecer favorável para um processo de plantio em escala comercial para a soja resistente ao herbicida glifosato (CTNBio, 2009). A metodologia de análise da CTNBio é caso a caso e seu parecer técnico não é genérico, e sim específico. Pois, para cada evento de transformação genética, cabe ao solicitante o ônus de demonstrar a Biossegurança do OGM em análise, fornecendo dados necessários para subsidiar a avaliação técnica e cabe a CTNBio exigir informações e testes adicionais, quando considerar necessário. Os pareceres técnicos conclusivos da CTNBio para cada evento analisado consideram necessariamente os seguintes aspectos de Biossegurança: • riscos ao meio ambiente; • risco do ponto de vista agrícola; • risco à saúde humana e animal.

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos A CTNBio não possui missão legal de analisar aspectos socioeconômicos, pois tais requisitos são de responsabilidade dos Ministérios responsáveis para autorização final da atividade proposta. Nesse contexto, toda ação de gestão da Biossegurança deve considerar que a sociedade brasileira não pode prescindir do desenvolvimento sustentado da biotecnologia moderna para a geração de bens sociais. A Biossegurança torna-se um mecanismo imprescindível para a resolução de problemas relacionados à saúde, a alimentação e ao meio ambiente. Não deve servir, entretanto, como barreira tarifária ou protecionista para o comércio internacional. As competências de cada agente no processo decisório da Biossegurança (Ministérios competentes e CTNBio) no conjunto de ações necessárias a operacionalização do modelo de Biossegurança de OGMs, no Brasil, estão claramente estabelecidas na legislação nacional, embora essa situação não pareça estar bem esclarecida nas discussões da temática. É fundamental que posicionamentos políticos e ideológicos não obscureçam os aspectos científicos que devem prevalecer nestas discussões. É imprescindível o papel da tecnologia para o melhoramento agrícola e para aplicações médicas. O fortalecimento das pesquisas, nesse campo, é necessário para a elucidação de incertezas, levantadas por diversos segmentos da sociedade civil e para a segurança do uso desses produtos. Nesse contexto, a Biossegurança é a ciência que permitirá o avanço e o uso sustentado da Biotecnologia moderna pela sociedade brasileira e que possibilitará maior competitividade do país no mercado mundial. 5.

De modo a auxiliar sua aprendizagem, realize a Atividade Complementar

VI. Capacitação de recursos humanos em Biossegurança no Brasil Se já entendemos a origem da Lei de Biossegurança, o início da preocupação dos países em relação ao risco, poderemos então estudar a fundação da Associação Americana de Biossegurança e a institucionalização da Biossegurança. Trataremos também da formação de Profissionais na área da Biossegurança. A partir das iniciativas de várias instituições acadêmicas brasileiras, foi fundada a Associação Nacional de Biossegurança do Brasil, que com congressos e simpósios tem buscado incentivar o acesso rápido a informação científica no nosso País. Antes de prosseguirmos, escreva o que você entende sobre a temática em estudo. 114

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A Biossegurança representa um campo do conhecimento científico relativamente novo e desafiante. Antes de 1976, pouco se sabia sobre os procedimentos de avaliação e controle de riscos e a Biossegurança se restringia a informação sobre os riscos inerentes ao campo das pesquisas científicas (KRISHNA, 2007). Em 1980 foi fundada a Associação Americana de Biossegurança – ABSA, a primeira sociedade científica no mundo constituída para o desenvolvimento profissional da Biossegurança como disciplina científica. Essa entidade propicia o intercambio científico no campo dos procedimentos de avaliação e manejo de risco, capacitação de recursos humanos e divulgação científica por meio de publicações nos vários segmentos da Biossegurança (KRISHNA, 2007). No Brasil, a Biossegurança começa a ser institucionalizada a partir da década de 80, quando o Brasil toma parte de um programa de treinamento internacional em Biossegurança, ministrado pela organização mundial de saúde que visa estabelecer pontos focais na América Latina para o desenvolvimento do tema. Como resultado, desse treinamento, é realizado o primeiro curso de Biossegurança para o setor de saúde na Fundação Oswaldo Cruz em 1985. Na mesma época, a instituição deu início ao processo de implementação de medidas em Biossegurança como parte do processo de Boas Práticas em laboratório. Esse trabalho motivou na sequência a uma série de cursos e atividades em Biossegurança no país. Em 1991, a escola Nacional de Saúde Pública da Fiocruz deu início ao curso de aperfeiçoamento em Biossegurança e, em 1972, esta passou a constar como disciplina dos cursos de Pós-Graduação no Instituto Oswaldo Cruz. A partir de meados da década de 90, a Biossegurança passou a ser ministrada como disciplina científica em várias universidades brasileiras (ODA, 2002). Finalmente a partir de 2002, foi estabelecido o primeiro curso de Pós-Graduação em Biossegurança na Universidade Federal de Santa Catarina com o apoio do Conselho Nacional de Pesquisa – CNPq (UFSC, 2009). Em 1995, o Ministério da Saúde incluiu como meta prioritária a capacitação em Biossegurança das instituições de saúde no projeto de capacitação científica e tecnológica para doenças emergentes e reemergentes. O programa de capacitação no campo da Biossegurança, desenvolvido a partir de 1996 pelo Ministério da Saúde e pelo núcleo de Biossegurança da Fiocruz teve dois enfoques: o desenvolvimento de um plano de identificação de riscos e o treinamento de profissionais em áreas estratégicas identificadas. O principal resultado deste trabalho foi a conscientização para a Biossegurança nos laboratórios de saúde pública de todos os estados da Federação, treinando cerca de 800 profissionais e a formalização de comitês de Biossegurança nessas instituições (ODA, 2001). O estabelecimento da Lei de Biossegurança no país em 1995 e a necessidade de consolidar no país uma instância científica que permitisse a disseminação da informação em Biossegurança, à semelhança do papel da Associação Americana de Biossegurança – ABSA e da Associação Europeia de Biossegurança – EBSA levou à fundação no Brasil da Associação Nacional de Biossegurança – ANBio (KRISHNA, 2007). A ANBio é uma organização não governamental, multidisciplinar, com o propósito de promover a Biossegurança como disciplina científica no país. A ANBio é filiada tanto a ABSA quanto a EBSA e participa dos encontros internacionais e das publicações científicas de ambas as entidades, propiciando, com isto, o permanente intercâmbio de informações em Biossegurança entre os países.

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos Nos seus quatro anos e meio de existência, a ANBio já realizou três Congressos Nacionais, três Simpósios Latino-americanos de mais diversos temas, treinando mais de 3.000 (três mil) profissionais no país e apoiando a consolidação da disciplina científica nos cursos de Pós-Graduação das universidades brasileiras (ANBio, 2009; UFSC, 2009). O fortalecimento de recursos humanos no campo da Biossegurança e o desenvolvimento de pesquisas nas temáticas de avaliação e manejo de risco são fundamentais para a consolidação da Biossegurança como ciência em nosso país. Para isto, deve-se constituir como política de governo, o apoio às ações e as iniciativas que possibilitem o intercâmbio científico entre o Brasil e outros países, a fim de viabilizar a difusão do conhecimento científico para a sociedade brasileira. Somente dispondo de uma estratégia que permita o acesso rápido à informação científica, o aperfeiçoamento da qualidade do trabalho, a disponibilização dos novos conhecimentos científicos para a sociedade e a maximização das potencialidades do setor, o país poderá incorporar de forma rápida e benéfica os novos avanços tecnológicos e competir em igual condição com os demais países nos diversos segmentos do comércio internacional. Agora continue refletindo e participando das discussões, faça a Atividade Complementar 6.

VII. Percepção pública da Biotecnologia e perspectivas da Biossegurança no cenário brasileiro Após as informações da seção anterior, podemos enfim saber que a biotecnologia é um ramo promissor da ciência e que poderá auxiliar a economia dos países. Contudo, você percebeu que essa concepção ainda é tênue em nosso país? Você entendeu que a Lei de Biossegurança deve ser efetivada no Brasil, sob uma postura ética que irá ser peremptória para o nosso desenvolvimento? Se a resposta for positiva então você está no caminho certo! Agora, não se esqueça de realizar suas anotações referentes à temática desta seção. A biotecnologia cresceu de forma assustadora nos últimos dez anos com a incorporação das técnicas do DNA recombinante e toma parte na maioria das atividades humanas, gerando impactos na medicina, agricultura, meio ambiente e para a ciência de alimentos. 116

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento

P BSC B

A biotecnologia tem sido considerada como um dos ramos da ciência mais promissor para a economia dos países. Mesmo diante dessas possibilidades e benefícios, esses avanços têm gerado apreensões para diferentes sociedades que, diante de um novo paradigma tecnológico, evocam preceitos éticos e riscos percebidos. O dilema da sociedade em optar pela melhor alternativa torna-se ainda mais difícil quando existe carência de informação científica ou mesmo quando informações desprovidas de base científica frequentemente são disseminadas pela mídia. Embora exista grande apoio e aceitação pública para as aplicações médicas da biotecnologia, existe uma baixa aceitação no Brasil para o uso de animais transgênicos e para culturas agrícolas modificadas geneticamente. Como a biotecnologia ao avançar afeta a vida dos cidadãos, as sociedades tendem a considerar mais aceitáveis os avanços cujas aplicações são mais imediatas e importantes no seu dia a dia. As diferenças entre risco percebido e risco avaliado levam a um maior ou menor grau de aceitação pública de um processo tecnológico entre diferentes sociedades. A percepção pública e a aceitação de uma dada tecnologia se sustentam na demonstração do real benefício que ele traz para aquela sociedade. A aceitação de uma nova tecnologia depende de vários fatores, na maioria social, cultural, econômica, religiosa e educacional, onde a capacidade de entendimento da sociedade em perceber a importância daquela tecnologia para resolver seus problemas diários é componente fundamental no processo. A distância entre os avanços científicos, a capacidade de entendimento e a percepção desses avanços pela sociedade têm levado à imposição de barreiras para a adoção de alguns avanços científicos, ao longo da história da humanidade. A partir dos anos 1970, a introdução da tecnologia dos transgênicos deu início a um novo paradigma científico, onde genes podem ser transferidos de uma espécie para a outra, originando novos campos do conhecimento, as chamadas ciências da vida. Semelhantemente ao que aconteceu no passado com a descoberta das vacinas, as sociedades começaram a questionar sobre a segurança e a ética de tais experimentos. Hoje, a implementação efetiva da lei de Biossegurança brasileira depende fundamentalmente de um entendimento público e jurídico sobre o papel da CTNBio e da aceitação por parte da sociedade brasileira e do Governo, desse modelo regulatório instituído pelo congresso nacional para o Brasil. O atraso evidenciado, nos últimos quatro anos na implementação de uma política nacional de Biossegurança, se verifica, sobretudo pela falta de um consenso político por parte do governo e por dificuldades interpretativas no âmbito do judiciário quanto à análise dos diferentes instrumentos legais existentes no país que se aplicam ao tema (ANBio, 2009). Urge uma tomada de posição política ética, uniforme e coesa, seja qual for o modelo regulatório que o país venha adotar daqui para frente, para que esse cenário de incertezas não leve o Brasil ao obscurantismo e a retratação das pesquisas no campo da biotecnologia moderna. A Biossegurança já é, sem dúvida, reconhecida como um novo campo do conhecimento científico, tanto no Brasil quanto na Europa, Estados Unidos, Canadá, América Latina e Ásia. A consolidação dessa ciência, no Brasil, depende da priorização dos investimentos nacionais tanto na formação de recursos humanos, na pesquisa cientifica no campo da análise de riscos, quanto na socialização da informação científica. O papel das sociedades científicas em Biossegurança como alavanca no processo de consolidação dessa ciência deverá ser fundamental, na medida em que Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos propiciam o rápido intercâmbio entre entidades análogas no mundo, acelerando o processo de desenvolvimento científico e tecnológico. O modelo escolhido pelo país para regulamentar os procedimentos em Biossegurança deve ser entendido e cumprido por toda sociedade brasileira, na medida em que se constitui no único caminho seguro para a incorporação do novo processo tecnológico e que coloca o país dentro dos padrões exigidos internacionalmente. Chegou o momento de finalizarmos o estudo desta unidade. Para isso, faça a Atividade Complementar 7.

VIII. A Lei da Biossegurança brasileira – Lei Federal N. 11.105 de 24.03.2005

Prezado (a) Aluno (a). Essa Lei é de grande importância para todos os brasileiros em uma época que a biotecnologia avança em uma velocidade quase análoga ao desenvolvimento da informática e seus produtos, devemos conhecê-la como profissionais de nível superior e formadores de opinião. A partir de sua publicação, diversos pesquisadores, estudiosos, intelectuais, membros de organizações não governamentais, entre outros tem tecido seus comentários e críticas a respeito de seu conteúdo. É necessário que saibamos entender que qualquer legislação necessita de atualizações e melhora e tudo a seu devido tempo. Por isso, a Lei pode e deve ser sempre objeto de análise por uma vasta gama de profissionais e por todos os membros da comunidade que serão afetados pela legislação vigente. Qual o seu conhecimento a respeito dessa Lei? tar 8.

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Agora, amplie este conhecimento. Para isso, faça a Atividade Complemen-

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Atividade Complementar

1. Acesse www.google.com.br, uma ferramenta de pesquisa na atualidade que deve ser utilizada com critério. 2. No espaço destinado a pesquisa escreva: Lei federal n. 11.105 de 24.03.2005. 3. Abaixo desse espaço selecione: páginas do Brasil. 4. Escolha somente sites oficiais e/ou sites de Universidades e você terá a oportunidade de encontrar mais de 100 possibilidades de leituras sobre a Lei da Biodiversidade. 5. Em seguida elabore uma árvore de conceitos, destaque os mais importantes no objeto em estudo e construa relações entre estes. 6. Participe do fórum de Discussão. Apresente e discuta com seus colegas a temática estudada. 7. Pesquise o significado dos termos que não lhe são conhecidos, para ampliar o seu cabedal de informações.

IX. Referências ARENCIBIA, A. D. Plant genetic engineering towards the third millennium. First Edition. Netherlands: ELSEVIER, 2000. ASSOCIAÇÃO NACIONAL DE BIOSSEGURANÇA (ANBIO). Disponível em: <http://www.anbio.org.br>. Acesso em: 20 abr. 2009. BAUM, C. Genetic modification of hematopoietic stem cells. German: Humana Press, 2009. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente (MMA). Política Nacional de Biodiversidade. Brasília, MMA, p. 48, 2008. _____. Presidência da República. Lei 11.105 de 24/03/2005 que revoga a Lei 8.974 de 05/01/1994. Disponível em : /www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l8974.htm, 2000. CALDENTEY, K. M. O.; BARZ, W. H.; Plant biotechnology and transbenic plants. United States of America: Marcel Dekker, Inc., 2002. CENTERS FOR DISEASE CONTROL (CDC) & NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH (NIH). Biosafety in microbiological and biomedical laboratories. Washington, D. C., p. 100, 1984. CORRÊA, L.B. A educação ambiental e os resíduos de serviços de saúde: a formação acadêmica. 2005. 122f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação – Mestrado em Educação Ambiental) – Fundação Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande (RS), 2005.

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# M6U2 Biossegurança – Legislação – Transgênicos EL-GEWELY, M. R. Biotechnology annual review. Seattle: Elsevier, 2004. FRANCIONI, F. Environment, human rights and international trade. North America: Hart Publishing, 2001. GALUN, E.; BREIMAN, A. Transgenic plants. First Edition. Singapore: Imperial College Press, 1998. GROSS, D. R. Animal models in cardiovascular research. Third Edition. New York: Springer, 2009. HILBECK, A.; ANDOW, D.A. (eds). Environmental Risk Assessment of Transgenic Organisms. Challenges and opportunities with bt cotton in Vietnam. Wallingford [UK]: CAB International, 2004. vol. 4. HIRATA, M.; MANCINI FILHO. Manual de biossegurança. São Paulo: Manole, 2002. HOFKER, M. H.; DEURSEN, J. V. Transgenic mouse: methods and protocols. United States of America: Humana Press, 2002. HOUDEBINE, L. M. Animal transgenesis and cloning. John Wiley & Sons Ltd London: Great Britain, 2003. JONES, H. D.; SHEWRY, Peter R. Transgenic wheat, barley and oats: production and characterization protocols. Hertfordshire [UK]: Humana Press, 2009. KOLE, C.; HALL, T. C. Compendium of transgenic croup plants: transgenic cereals and forage grasses. Singapure: Wiley-Blackwell Publishing Ltd., 2008. KRISHNA, V. S. Bioetics and biosafety in biotechnology. New Delhi: New Age International (P) Limited., 2007. LEITE, José Rubens Morato; AYALA, Patryck de Araújo. Direito ambiental na sociedade de risco. 2. ed. rev. at. amp. Rio de Janeiro: Forense Universitária, 2004. LEITE, José Rubens Morato. Dano ambiental: do individual ao coletivo extrapatrimonial. 2. ed. at. São Paulo: RT, 2003. LYDIC, R.; BAGHDOYAN, H. A. Transgenic and knockout models of neuropsychiatric disorders. United States of America: Humana Press Inc., 2006. ODA, L. M. Biossegurança no Brasil segue padrões científicos internacionais. Biotecnologia. Bento Gonçalves - Rio Grande do Sul, Ciência & Desenvolvimento, n. 18, p.4-8, 2001. PEÑA, L. Transgenic plants: methods and protocol. United States of America: Humana Press, 2004.

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Eixo Biologia, Sociedade e Conhecimento

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EIXO BIOLOGIA, SOCIEDADE E CONHECIMENTO

Unidade 3 Educação ambiental:

Legislação,

agenda 21 (global, nacional, local) e conservação de recursos hídricos. Autora: Adda Daniela Lima Figueiredo

I. Introdução II. Historicidade da educação ambiental III. Agenda 21 (Global, Nacional e Local) IV. Legislação ambiental V. Conservação de recursos hídricos VI. Referências

# M6U3

I. Introdução Caro (a) aluno (a). Não são poucos os estudos científicos que investigam o grau de degradação ambiental atingido até o presente momento. Certamente você já atentou para as situações com as quais nos encontramos diariamente, ao ligarmos a televisão, nos noticiários, por exemplo, ou ao abrirmos uma revista ou jornal. Nesses meios de comunicação, não é raro nos depararmos com notícias sobre desastres ambientais e alertas sobre a crise de abastecimento de água potável e de energia. No entanto, ao analisarmos as causas de muitos desses eventos, é inevitável o sentimento de co-responsabilidade, pois estes, em sua maioria, são o resultado exclusivo do desrespeito à natureza por parte das comunidades humanas. A questão ambiental é uma preocupação diretamente relacionada com a preservação da vida no planeta e não apenas com a conservação de recursos, como aconteceu no início do movimento ambientalista mundial. Atualmente, a maioria dos estudos, independente dos interesses que os mobilizam, aponta para um caminho convergente: a educação. A Educação Ambiental (EA) tem sido objeto de estudo, análise e reflexão entre educadores, pesquisadores e estudiosos, comprometidos e preocupados com a vida no planeta. Nesse sentido, deve estar pautada na perspectiva da cidadania, com objetivo educacional de formar pessoas críticas, criadoras e autônomas quanto aos processos de construção de conhecimento. Esse compromisso educacional deve valorizar a curiosidade nas investigações sobre os fenômenos da natureza, sobre os processos sociais e sobre a interação entre eles, além de desenvolver a apropriação de linguagens com o mundo contemporâneo, instrumentos de socialização do conhecimento e ferramentas do pensamento, voltado ao equilíbrio ambiental. A sociedade atual já conta com educadores ambientais comprometidos com o direcionamento dos alunos rumo a uma relação harmoniosa com a Terra, com estímulo ao repensar sobre nossas atitudes e a eliminação do falso conceito utilitarista sobre ela. É esse compromisso que ajuda a suplantar os interesses escusos do sistema hegemônico, para o qual a ética humana universal, responsável por equilibrar nossas relações com o meio em que vivemos, quer seja natural ou social, é desconsiderada, dando lugar à satisfação de necessidades que, nem sempre, são vitais. No intuito de fomentar uma visão crítica, prática e embasada sobre EA, iremos neste capítulo fornecer a você, não somente como futuro biólogo, ético e atuante, mas como cidadão, subsídios teóricos que o auxiliem em sua atuação profissional e pessoal. Ao final deste estudo, esperamos que você seja capaz de:

país.

124

• Perceber a historicidade da Educação Ambiental no mundo e no Brasil. • Reconhecer o papel e ação da Agenda 21 no mundo e em nosso país. • Entender os princípios básicos da nossa legislação ambiental. • Compreender a dinâmica de conservação de recursos hídricos em nosso

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O movimento ambientalista remonta ao século XIV com a ampliação das fronteiras industriais. Contudo, só após as primeiras explosões nucleares e o uso intensivo de pesticidas, surgiram, efetivamente, os movimentos alternativos ou ambientalistas, com visões de mundo bem distintas da perspectiva capitalista.

O inglês Bentham (1748 e 1832) foi o criador do utilitarismo como filosofia moral. Ele a define como uma ética denominada de consequencialista, à medida que se avaliam os efeitos das ações e se reflete se tal conduta é eticamente reprovável a partir dos critérios sociais de utilidade.

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II. Historicidade da Educação Ambiental O processo de destruição dos ambientes naturais teve um aumento considerável no período da Revolução Industrial, em razão da necessidade de sustentar o modelo econômico que se instalava, mas somente na década de 1960 a comunidade científica internacional inicia um movimento em direção a necessidade de preservação ambiental que teve como consequência a criação da Educação Ambiental (EA). A EA é um processo educacional criado ao longo de anos por especialistas que, ao reconheceram as necessidades do homem e da natureza, se uniram na preservação da qualidade de vida dos seres vivos no planeta. O primeiro evento internacional nessa direção ocorreu em 1968, quando cientistas de vários países se reuniram em Roma com intuito de discutir o consumo e as reservas de recursos naturais não renováveis e o crescimento da população mundial até meados do século XXI. Esse foi o passo inicial para a organização de outros eventos mundiais com foco na questão ambiental. Para aprofundar seus conhecimentos neste assunto, sugerimos que realize a atividade descrita a seguir:

Atividade Complementar

Pesquise em livros, revistas ou na Internet, sobre os principais eventos que norteiam a educação ambiental no Brasil e no mundo.

Se você realizou a atividade sugerida, percebeu que cada um desses eventos têm importância indiscutível no desenvolvimento da EA. A Conferência da ONU realizada em Estocolmo – Suécia em 1972, por exemplo, conhecida como Conferência de Estocolmo, discutiu o ambiente humano (The United Nations Conference on the Human Environment) e estabeleceu o Plano de Ação Mundial. Seu objetivo principal foi inspirar e orientar a humanidade para a preservação e melhoria do ambiente humano. Dois importantes marcos para o desenvolvimento de uma política nacional de proteção ambiental resultaram deste evento: • Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente – PNUMA. • Programa Internacional de Educação Ambiental – PIEA, conhecida também como “Recomendação 96”. Para entender um pouco melhor esses dois programas, sugerimos que você realize a Atividade descrita a seguir:

Atividade Complementar

Pesquise em livros, revistas ou na Internet, sobre o PNUMA e PIEA.

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# M6U3 Educação Ambiental: Legislação, Agenda 21 (global, nacional, local) e Conservação de Recursos Hídricos

No Brasil, apesar das recomendações internacionais, somente a partir de 1973, a Secretaria Especial do Meio Ambiente (SEMA) juntamente com o Ministério da Educação e Cultura (MEC), definiram que a Educação Ambiental deveria constar nos currículos escolares, não como disciplina independente, e sim como um complemento a outras disciplinas, desenvolvida de forma contextualizada ao cotidiano escolar ou informalmente por meio de campanhas educativas. Os princípios e orientações para um programa internacional de Educação Ambiental foram formulados com o lançamento da Carta de Belgrado em 1975. Esse evento preconizou a necessidade de uma nova ética global, capaz de promover a erradicação da pobreza, da fome, do analfabetismo, da poluição, da exploração e dominação humanas e censurou o desenvolvimento de uma nação à custa de outra, acentuando a premência de formas de desenvolvimento que beneficiassem toda a humanidade. Outro evento importante, considerado um marco em favor da Educação Ambiental, ocorreu em 1977, na cidade de Tbilisi, antiga União das Repúblicas Socialistas Soviéticas -URSS. Intitulado “Primeira Conferência Intergovernamental sobre Educação Ambiental”, originou a Declaração de Tbilisi, fortemente inspirada pela Carta de Belgrado, apresentando as finalidades, objetivos, princípios orientadores a pesquisa de novos métodos e a disseminação de informações como o mais urgente dentro das estratégias de desenvolvimento. Amplie seus conhecimentos, realizando a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar

É inquestionável a importância da Declaração de Tbilisi para a EA. Para que você compreenda melhor sua relevância, sugerimos que pesquise sobre sua finalidade, objetivos e princípios.

Vamos refletir um pouco: o desenvolvimento acelerado e a urbanização são notórios na sociedade vigente. Você acha que esses aspectos influenciam no ambiente e nas necessidades da sociedade? A realização desses eventos internacionais demonstra a organização da sociedade em busca de novas perspectivas. Observe que a partir das novas orientações internacionais, desencadeadas pela Declaração de Tbilisi, o Brasil, com o apoio do MEC, publicou no ano de 1988, o documento intitulado “Ecologia – uma proposta para o ensino de 1º e 2º grau”. No entanto, essa proposta educacional estabelecia que a Educação Ambiental ficasse condicionada aos pacotes das ciências biológicas, sem considerar os demais aspectos da questão ambiental (sociais, culturais, econômicos, éticos, políticos etc.), enfraquecendo a contextualização e as discussões a respeito do tema. As discussões aumentam o número de pessoas engajadas na questão ambiental e diversifica os resultados. Por isso, conduzir de forma ampla essas discussões garante intervenções em pequena e grande escala, motivando ações em prol da EA. Prosseguindo nessa contextualização histórica, observamos que somente em 1990, com a Conferência Mundial sobre Educação para Todos, desenvolvida sob o tema: “Satisfação das Necessidades Básicas de Aprendizagem”, nasce a “Declaração Mundial sobre Educação Ambiental para Todos”. Seu texto destaca as con126

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tribuições da educação por um mundo mais seguro, mais sadio, mais próspero e ambientalmente mais puro. Além disso, propõe ações que favoreçam o progresso social, econômico, cultural, a tolerância e a cooperação internacional. Posteriormente, em 1992, o Brasil foi sede da “Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e Desenvolvimento – CNUMAD”, também conhecida como ECO - 92 ou Rio – 92. Seu objetivo principal foi buscar meios de conciliar o desenvolvimento socioeconômico com a conservação e proteção dos ecossistemas da Terra. Vários documentos de extrema relevância para a EA foram resultantes dessa conferência, entre eles, a Carta da Terra, três convenções (Biodiversidade, Desertificação e Mudanças Climáticas)¸ uma declaração de princípios sobre as florestas e a Agenda 21 (base para que todos os países elaborem seu plano de preservação do meio ambiente). Em 1997, o tema meio ambiente foi abordado pelo MEC na elaboração dos Parâmetros Curriculares Nacionais. A dimensão ambiental foi destacada no documento como um tema transversal a ser desenvolvido nos currículos do Ensino Fundamental, devendo ser trabalhado por todas as disciplinas, ao longo do ano letivo. Ainda em 1997, a UNESCO e o Governo da Grécia organizaram a “Conferência Internacional sobre Meio Ambiente e Sociedade: Educação e Conscientização Pública para a Sustentabilidade”, em Thessaloniki, que recomendou que após 10 anos, ou seja, até 2007, fosse realizada outra conferência internacional para a verificação do progresso dos processos educativos. Na cidade Kyoto – Japão, em dezembro de 1997, a “Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima” propiciou o surgimento do Protocolo de Kyoto, cujo objetivo foi incentivar mudanças culturais, sensibilizando empresas e governos na busca por mecanismos de mercado e novos paradigmas científicos capazes de mudar o padrão de emissões de gases na atmosfera. Em 1999, a partir da Política Nacional de Educação Ambiental (PNEA) do Brasil, a Lei n. 9.795 de 27 de abril de 1999, instituída pelo, então, presidente da República Fernando Henrique Cardoso, conceituou Educação Ambiental, estabelecendo seus princípios básicos, disposições gerais, linhas de atuação, estimulando sua prática nos ambientes de ensino formais e não-formais e definindo como executá-la. Dentre os eventos mais recentes destacamos a “Quarta Conferência Internacional sobre Educação Ambiental”, realizada entre os dias 24 a 28 de novembro de 2007, em Ahmedabad, na Índia. Este evento ficou conhecido como Tbilisi + 30 e sua temática foi a educação ambiental para um futuro sustentável – parceiros para a década da educação e para o desenvolvimento sustentável. guir:

Com base em suas leituras até aqui, desenvolva a atividade sugerida a se-

Atividade Complementar

Após o breve histórico da Educação Ambiental no Brasil e no mundo, busque como ela ocorreu e vem ocorrendo em seu município. Visite sites da prefeitura, secretaria municipal e museus... PESQUISE!!!

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# M6U3 Educação Ambiental: Legislação, Agenda 21 (global, nacional, local) e Conservação de Recursos Hídricos

Após esse breve histórico dos principais eventos que antecederam e nortearam o desenvolvimento da EA, vamos direcionar nosso estudo a um forte instrumento de gestão ambiental chamado Agenda 21.

III. Agenda 21 (Global, Nacional e Local) Durante a Conferência Rio – 92, a comunidade internacional concebeu mudanças na matriz do desenvolvimento no século XXI, originando a Agenda 21. O termo “Agenda” representa o desejo de mudança para um protótipo de civilizações em que o equilíbrio ambiental e a justiça social fossem o foco dessas nações. A Agenda 21 é um plano de ação que envolve três dimensões: global, nacional e local. Planejada por organizações do sistema das Nações Unidas, pela sociedade civil e governos, esse instrumento abriu um leque de opções que visam um novo padrão de desenvolvimento para o século XXI. Suas bases convergem para a sustentabilidade ambiental, social e econômica, possibilitando a elaboração de novos planos e propostas de ações. Vale ressaltar que a Rio 92 indicou um norte para as ações voltadas ao desenvolvimento sustentável, e que a Agenda 21 viabilizou discussões sobre o meio ambiente como uma questão de primeira ordem. Seu foco inicial não era apenas as questões ligadas à preservação e a conservação da natureza, mas propunha também um avanço econômico, preocupado com a sustentabilidade do meio, unindo assim, a Agenda Ambiental com a Agenda Social. Sua implementação efetiva se deu durante a Cúpula de Johanesburgo (Rio + 10), em 2002. De fato, a Agenda 21 é um processo que visa o planejamento participativo e que culmina na análise da situação de um país, estado, município, região, setor e desenvolve uma tentativa de futuro sustentável, envolvendo toda a sociedade. Em resumo, gera inserção social e oportunidades para que as sociedades e os governos possam definir prioridades nas políticas públicas. Logo, a Agenda 21 elucida entre outras questões a indissociabilidade de fatores sociais e ambientais, propondo estratégias ligadas a geração de emprego, a disparidade regionais e interpessoais de renda, a mudança de padrão de consumo e produção, a construção de cidades sustentáveis e a adoção de novos modelos de gestão. Agenda 21 Brasileira Assim como a Agenda 21 global, todo país deve ter a sua Agenda 21. O Brasil tem sua Agenda 21 nacional e é esse instrumento que permite o processamento de um planejamento cooperativo, visando o desenvolvimento sustentável de nosso País, com foco na sustentabilidade, na conservação ambiental, na justiça social e no crescimento econômico, ou seja, é uma ferramenta construída com base nas diretrizes da Agenda 21 global e que teve como participante atuante a população brasileira. Seu objetivo principal é planejar e implementar uma democracia participativa e cidadania funcional do país. A Agenda 21 brasileira teve sua primeira fase desenvolvida entre os anos de 1996 e 2002, coordenada pela Comissão de Políticas de Desenvolvimento Sustentável (CPDS), e contou nesse processo, com a participação de aproximadamente 40.000 pessoas no país. Em 2003, a Agenda 21 além de ter tido sua fase implementada e acompanhada pela CPDS, foi também eleita parte do Programa do Plano Plurianual – PPA 2004-2007 pelo governo atual. Por ser considerada um Programa, a Agenda 21 brasileira angariou forças 128

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A Declaração do Rio, a Declaração de Princípios sobre o uso das florestas, a Convenção sobre a Diversidade Biológica e a Convenção sobre mudanças climáticas surgiram com o mesmo intuito da agenda 21.

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institucionais e na política. Com esse fortalecimento, pôde-se observar um Brasil com propostas sustentáveis, concatenadas com as diretrizes da política ambiental no governo, transversalidade, fortalecimento do Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA) e participação social com referências importantes como a Carta da Terra. Desse modo, a Agenda 21 tem mostrado ser um norteamento eficaz para processos de junção da sociedade, abarcando conceitos de cidadania em sua aplicação, constituindo-se um valioso instrumento na formação de políticas públicas em nosso País. No fechamento de seu texto foi instituído e reconhecido que os maiores causadores da degradação ambiental eram as diferenças entre os padrões de consumo, o contato diferenciado às tecnologias de ponta e as condições de vida das populações. Com esse reconhecimento, o documento foi fragmentado em seções que tratam dos seguintes temas: • dimensões sociais e econômicas do desenvolvimento – relações entre meio ambiente, pobreza, saúde, comércio, dívida externa, padrões de consumo e população. • conservação e gerenciamento dos recursos para o desenvolvimento - diversas maneiras de gerenciar os recursos, visando assegurar a biodiversidade e o desenvolvimento sustentável. • fortalecimento dos grupos sociais – apoio a mecanismos de participação de setores organizados da sociedade e de grupos minoritários que contribuem para o desenvolvimento sustentável. • meio de implementação das propostas – modo de financiamento e alocação de recursos financeiros para a implementação da Agenda 21. Em sua opinião, qual o papel das ONGs na efetivação da Agenda 21 local? Implementação da Agenda 21 Brasileira O início do mandato do Presidente Luiz Inácio Lula da Silva, em 2003, coincidiu com o início da fase de incorporação da Agenda 21 brasileira. O valor da Agenda como objeto ascendente da democracia, com a participação e ação integrada da sociedade foi destacado em seu Programa de governo. Suas diretrizes constam tanto no plano de governo quanto em suas orientações estratégicas. Outro importante passo foi a utilização dos princípios e estratégias da Agenda 21 brasileira como contribuição para a Conferência Nacional de Meio Ambiente, Conferência das Cidades e Conferência da Saúde, estimulando de fato a elaboração e implementação de políticas públicas em cada município e em cada região brasileira. Por isso, surgiu a necessidade de transformá-la em Plano Plurianual do Governo – PPA 2004/2007, propiciando maior respaldo, capilaridade e importância como política pública. O Programa Agenda 21 é alicerçado em três pontos estratégicos unidos com a sociedade civil: implementar a Agenda 21 brasileira; elaborar e implementar as Agendas 21 locais e a formação continuada em Agenda 21. Até hoje, encontram-se mais de 544 processos de Agenda 21 locais, em andamento no Brasil. Observe, a seguir, os principais desafios do Programa Agenda 21: • Implementar a Agenda 21 brasileira.Todas as diretrizes e ações prioritárias deverão ser conhecidas, entendidas e transmitidas por meio da Agenda 21 brasi-

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leira com a atuação da Comissão de Políticas de Desenvolvimentos Sustentável – CPDS. • Orientar para elaboração e implementação das Agendas 21 locais. Para conduzir o processo de mobilização, a Agenda 21 se tornou um instrumento intrínseco para troca de informações, alcance de consensos em torno dos problemas e soluções locais, de acordo com as prioridades de cada estado, município, bacia hidrográfica, unidades de conservação, até um bairro ou uma escola, existindo a necessidade de uma simbiose com outros projetos, programas e atividades do governo e sociedade dentre outros, a partir do engajamento de agentes regionais e locais. • Implementar a formação continuada em Agenda 21. Cursos, seminários, workshops e materiais didáticos promovem a disseminação e intercâmbio de informações, resultando em uma educação para a sustentabilidade. A qualidade será garantida por meio de bases técnicas e políticas constituintes do processo de formação da Agenda 21 Local.

IV. Legislação Ambiental Você já percebeu que a Agenda 21 visa mobilizar todos os segmentos da sociedade, chamando-os de “atores relevantes” e “parceiros do desenvolvimento sustentável”. Essa concepção processual e gradativa da validação do conceito implica assumir que, os princípios e as premissas que devem orientar a implementação da Agenda 21, não constituem um rol completo e acabado. Torná-la realidade é, antes de tudo, um processo social, no qual todos os envolvidos pactuam, paulatinamente, novos consensos e montam um cronograma de ações possíveis, rumo à plena qualidade de vida. Pautar o meio ambiente e o desenvolvimento sustentável dentro da legislação vigente no país, estados e municípios é parte preponderante desse processo e, nesse sentido, a legislação ambiental é, antes de tudo, uma ferramenta para se alcançar os objetivos traçados na Agenda 21 global, e consequentemente, na Agenda 21 brasileira. O Direito Ambiental no Brasil É sabido que o Brasil é um país com leis bem redigidas, todavia são pouco estudadas, cobradas e efetivadas em atitudes. Conheça mais a respeito das aplicações das leis e reflita sobre o papel do educador quanto ao tema. Sugestão: http://leisambientais.ning.com A exemplo de outras Cartas Magnas de diferentes países, a Constituição Federal (CF) brasileira também insere o ambiente em suas previsões dispositivas, alçando assim, à escala máxima a proteção ambiental. Nesse sentido, a CF/88 trouxe imensa novidade em relação àquelas que a antecederam, pois, pela primeira vez, o tema é visto em sua concepção unitária, o que significa dizer a “reserva” de um capítulo especial dedicado ao meio ambiente. O capitulo VI do título VIII - da Ordem Social, composto unicamente pelo artigo 225, assim dispõe em seu caput:

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Art. 225. Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações. A CF/88, sob a ótica da EA, inova em duas questões: – Ao dispor em um capítulo próprio da matéria, sustenta uma nova concepção de ambiente: que é “bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida”. O bem de uso comum rompe com o conceito de bem público e permite serem fixadas obrigações no domínio privado. – Ergue o ambiente sadio à condição de direito fundamental do homem (ver CF/88, Art. 5°, XXVII, LXXI E LXXIII), impondo uma obrigação ao Poder Público, em consonância com os mais modernos parâmetros sobre os Direitos Humanos, reiterados em Conferências Internacionais.

Definindo “infraconstitucional” 1. Que está hierarquicamente abaixo da constituição. 2. Diz-se de norma jurídica que abrange todo o ordenamento “inferior” positivo do Estado, indo das leis complementares aos expedientes ordinativos de feição mais burocrática. Ex.: Portarias, circulares etc, passando pelos convênios, pelas convenções coletivas de trabalho, etc. 2. http://www.dicionarioinformal.com. br/definicao.php?pa lavra=infraconstituci onal&id=1702

A Constituição Federal e Estadual direcionam de forma modificativa a compreensão das normas ambientais impingindo-lhes conteúdo humano e social e estabelecendo a responsabilidade ambiental do Estado e de toda a sociedade. Nesse sentido, o Estado cria uma obrigação administrativa de defender o ambiente e agrega à sociedade a possibilidade de proceder a intervenção política, visando garantir a todos o acesso aos bens ambientais, além de permitir serem fixadas obrigações no domínio privado. É necessário destacar que a Constituição Federal do Brasil também elencou princípios ambientais em seu artigo 225. Sua finalidade é despertar a cidadania na população brasileira com relação às questões ambientais, fixando a ideia de que cada cidadão tem sua interferência ativa, além de despertar a importância na mudança de atitudes para garantir atitudes éticas em relação ao meio ambiente. A Educação Ambiental mostra claramente a relação entre as pessoas e o ambiente, além disso, ao inserir o ser humano como uma espécie na natureza, o indivíduo percebe a importância do respeito ao meio ao verificar que atitudes que ele considera simples estão altamente ligadas com os impactos ambientais. A seguir trataremos de alguns dos princípios mais relevantes contidos no documento: a) Princípio da Prevenção: constitui um dos princípios basilares que orientam o Direito Ambiental. Está expressamente previsto na Constituição Federal de 1988, em seu artigo 225, caput e §1° V, ao estabelecer o dever do poder público e da coletividade de proteger e preservar o meio ambiente para as gerações presentes e futuras gerações. Art. 225 - § 1º - Para assegurar a efetividade desse direito, incumbe ao Poder Público: V - controlar a produção, a comercialização e o emprego de técnicas, métodos e substâncias que comportem risco para a vida, a qualidade de vida e o meio ambiente;

Dessa forma, é possível afirmar que o princípio da prevenção constitui, ao mesmo tempo, direito e dever imposto a todos (poder público, coletividade e cidadãos) na proteção e defesa do meio ambiente para a manutenção da sadia qualidade de vida das presentes e futuras gerações. Direito aos recursos e a qualidade de vida propiciada por boas condições do ambiente e dever de cuidar e monitorar o ambiente, seja com movimentos sociais ou com atitudes individuais. Além disso, na legislação infraconstitucional está previsto, no artigo 54 §3° da Lei 9605/98, penalidade criminal a quem deixa de adotar medidas de prevenção exigidas pelo Poder Público. b) Princípio do Usuário Pagador e do Poluidor Pagador: consubstanciados no Art. 4º, VII da Lei 6.938/81 da Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA), esse princípio leva em consideração que os recursos ambientais são escassos, portanto, sua produção e consumo geram reflexos, ora resultando sua degradação, ora resultando sua escassez. Além do mais, ao utilizar gratuitamente um recurso Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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ambiental está se gerando um enriquecimento ilícito, pois como o meio ambiente é um bem que pertence a todos, boa parte da comunidade nem utiliza um determinado recurso ou se utiliza, o faz em menor escala. De acordo com Liberato (2007), o princípio do usuário pagador estabelece que quem utiliza o recurso ambiental deve suportar seus custos, sem que essa cobrança resulte na imposição de taxas abusivas. Então, não há que se falar em Poder Público ou terceiros, suportando esses custos, mas somente aqueles que dele se beneficiaram. Também obriga quem poluiu a pagar pela poluição causada ou que pode ser causada. A Constituição Federal, no art. 225 § 3°, prevê que os infratores estarão sujeitos a sanções penais, administrativas, independentes de repararem os danos por eles causados. Logo, o princípio do poluidor pagador não significa poluir e pagar, ou como justificativa para poluir, mediante pagamento, haja vista que, na ocorrência de dano ambiental, o princípio de reparação determinará a responsabilidade de restaurar o meio ambiente danificado. c) Princípio da Participação / Colaboração: o princípio da cooperação vem contemplado de forma genérica no artigo 225 da CF/88, quando estabelece a imposição ao Poder Público e à coletividade o dever de defender o meio ambiente e preservá-lo para as presentes e futuras gerações. O Princípio n. 10 da Declaração Rio-92, além de estabelecer a obrigatoriedade de informação, estatui que: O melhor modo de tratar as questões do meio ambiente é assegurando a participação de todos os cidadãos interessados no nível pertinente. No nível nacional, cada pessoa deve ter a possibilidade de participar no processo de tomada de decisões.

Esse princípio, da cooperação, expressa a ideia de que para a resolução dos problemas ambientais deve ser dada especial ênfase à cooperação entre o Estado e sociedade, por meio da participação dos diferentes grupos sociais na formulação e execução da política do meio ambiente. Normas federais em destaque A seguir, elencamos as principais Leis, Resoluções e Decretos que consideramos relevantes e que compõem nossa Legislação Ambiental. • Decreto-Lei nº 25, de 30/11/34 – Proteção do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional. • Lei nº 3.924, de 26/07/61 – Monumentos Arqueológicos e Pré-Históricos. • Lei nº 4.771, de 15/09/65 – Código Florestal. • Lei nº 5.197, de 03/01/67 – Proteção da Fauna. • Lei nº 6.938, de 31/08/81 – Política Nacional do Meio Ambiental. • Lei nº 7.347, de 24/07/85 – Ação Civil Pública. • Resolução CONMA nº 001, de 23/01/86 – Estudo de Impacto Ambiental / Relatório de Impacto Ambiental EIA/RIMA. • Lei nº 7.802, de 11/07/89 – Agrotóxicos. • Lei nº 7.805, de 18/07/89 – Regime de Permissão de Lavra Garimpeira. • Lei nº 8.429, de 02/06/92 – Improbidade Administrativa. • Lei nº 8.974, de 05/01/95 – Engenharia Genética e Biossegurança. • Lei nº 9.433, de 08/01/97 – Política Nacional de Recursos Hídricos. • Resolução CONAMA nº237, de 19/12/97 – Licenciamento e EIA/RIMA. 132

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• Lei nº 9.605, de 12/02/98 – Crimes Ambientais e Infrações Administrati• Decreto nº 3.179, de 21/09/98 – Regulamento da Lei dos Crimes Ambien• Lei nº 9.984, de 17/07/2000 – Agência Nacional de Águas. • MP nº 1.885 – 41 – Alteração do Código Florestal (já alterado).

Com base no que você já estudou até aqui, sugerimos que desenvolva a atividade descrita a seguir:

Atividade Complementar

Pesquise sobre o objetivo principal de cada uma das Leis, Decretos e Resoluções listadas.

Política Nacional de Meio Ambiente - PNMA e Sistema Nacional de Meio Ambiente - SISNAMA A busca e a conquista de um ponto de equilíbrio entre desenvolvimento social, o crescimento econômico e a utilização dos recursos naturais exigem um adequado planejamento do uso do solo, seja urbano ou rural, que tenha em conta os limites da sustentabilidade. Essa questão tem sido a base da criação de sistemas de proteção nacional ao meio ambiente em todo o mundo, vez que se considera como primordial o princípio do desenvolvimento sustentável. No Brasil, a Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA) foi instituída pela Lei n. 6.938, de 31/08/1981, que não trouxe apenas os fins de uma política social, e sim os mecanismos de sua formulação e aplicação dos instrumentos ali elencados pelo legislador. Ao dispor sobre a PNMA, seus fins e mecanismos de formulação, a Lei n. 6.938/81 cria, em seu Art. 6°, o Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA) com a finalidade de estabelecer uma rede de agências governamentais nos diversos níveis da Federação, para implantar a Política do Meio Ambiente no Brasil e definir atribuições para o exercício do poder de polícia na tutela do meio ambiente. As condições para o estabelecimento da PNMA têm por objetivo uma abrangência que vai desde a preservação até a melhoria e recuperação da qualidade ambiental, nos termos do Art. 2º da Lei n. 6.938/81 descrito a seguir: Art. 2º - A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no País, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana...

São os seguintes os princípios estabelecidos pela Lei n. 6.938/81: I - ação governamental na manutenção do equilíbrio ecológico, considerando o meio ambiente como um patrimônio público a ser necessariamente assegurado e protegido, tendo em vista o uso coletivo; II - racionalização do uso do solo, do subsolo, da água e do ar; (Princípio do Limite) III - planejamento e fiscalização do uso dos recursos ambientais; (Princípio do Limite) Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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IV - proteção dos ecossistemas, com a preservação de áreas representativas; V - controle e zoneamento das atividades potenciais ou efetivamente poluidoras; (Princípio do Limite) VI - incentivos ao estudo e à pesquisa de tecnologias orientadas para o uso racional e a proteção dos recursos ambientais; VII - acompanhamento do estado da qualidade ambiental; VIII - recuperação de áreas degradadas; IX - proteção de áreas ameaçadas de degradação; X - educação ambiental a todos os níveis de ensino, inclusive a educação da comunidade, objetivando capacitá-la para participação ativa na defesa do meio ambiente. (Princípio Democrático) Mas, não basta apenas estabelecer princípios e definir objetivos, há de se criar instrumentos que viabilizem a implementação dessa Política. Observe a seguir, ainda na Lei 6.938/81, em seu Art. 9°, que podemos visualizar tais instrumentos: Art. 9º - São instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente: I - o estabelecimento de padrões de qualidade ambiental; II - o zoneamento ambiental; III - a avaliação de impactos ambientais; IV - o licenciamento e a revisão de atividades efetiva ou potencialmente poluidoras; V - os incentivos à produção e instalação de equipamentos e a criação ou absorção de tecnologia, voltados para a melhoria da qualidade ambiental; VI - a criação de reservas e estações ecológicas, áreas de proteção ambiental e as de relevante interesse ecológico, pelo Poder Público Federal, Estadual e Municipal; VII - o sistema nacional de informações sobre o meio ambiente; VIII - o Cadastro Técnico Federal de Atividades e Instrumentos de Defesa Ambiental; IX - as penalidades disciplinares ou compensatórias ao não cumprimento das medidas necessárias à preservação ou correção da degradação ambiental. Para que você entenda melhor a estrutura do SISNAMA é importante observar sua constituição que se faz pelo trabalho em conjunto entre os órgãos e entidades da União, dos Estados, do Distrito Federal, dos Municípios e pelas instituições acolhidas pelo Poder Público, responsáveis pela proteção e melhoria da qualidade ambiental. Sua estruturação está constituída da seguinte forma: • O Conselho do Governo Órgão integrante da Presidência da República, sendo o órgão superior do SISNAMA. É encarregado pelo assessoramento imediato ao Presidente, sendo constituído por todos os Ministros de Estado, pelos titulares dos órgãos essenciais e pelo Advogado Geral da União. • Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) - É o órgão consultivo e deliberativo do Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA. - O CONAMA é composto de Plenário, Câmaras Técnicas e Grupos de Trabalho. É presidido pelo Ministro do Meio Ambiente. A Secretaria Executiva do CONAMA é exercida pelo Secretário Executivo do MMA. 134

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Reflita sobre o cotidiano da sua cidade, região, no que diz respeito a ações ambientais, fiscalização ou programas governamentais relacionando com o contingente de leis ambientais existentes. Leitura sugerida: http://www.mma.gov. br/port/conama/estr1. cfm http://br.geocities. com/ambientche/as_ 17.htm http://www.lead.org. br/article/view/105 h t t p : / / w w w. s e i a . ba.gov.br/novo_card/ fiscalizacao.htm

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Chegou o momento de darmos mais uma parada para desenvolver outra atividade. Veja a sugestão a seguir:

Atividade Complementar

06 O SISNAMA é um conjunto articulado de órgãos, entidades, regras e práticas responsáveis pela proteção e pela melhoria da qualidade ambiental, estruturando-se por meio de alguns níveis político-administrativos. Já ao IBAMA cabe executar e fazer executar as políticas e diretrizes governamentais definidas para o meio ambiente.

Pesquise as competências designadas ao CONAMA.

• Órgão Central - Ministério do Meio Ambiente Recursos Hídricos e da Amazônia Legal - O Ministério do Meio Ambiente (MMA) resultou da transformação da Secretaria de Meio Ambiente (SEMA) em Ministério, por força de Lei. - Entre suas atribuições, destacamos sua responsabilidade no planejamento, coordenação, supervisão e controle das ações relativas ao meio ambiente. • Órgão Executor Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis – IBAMA Certamente você já ouviu falar ou já leu algo relacionado ao IBAMA, mas você sabe quais são as atribuições, competências e sua relação com o SISNAMA? - O IBAMA é resultado da fusão de quatro entidades brasileiras que desempenhavam atividades na área ambiental, são elas, a Secretaria do Meio Ambiente (SEMA); a Superintendência da Borracha (SUDHEVEA); a Superintendência da Pesca (SUDEPE) e o Instituto Brasileiro de Desenvolvimento Florestal (IBDF). - O IBAMA é uma Autarquia Federal com poder de polícia ambiental que tem como competências: o licenciamento ambiental em caráter supletivo ou no caso de atividades e obras com significativo impacto ambiental, de âmbito nacional ou regional (art. 10); a proposição de normas e padrões para implantação, acompanhamento e fiscalização do licenciamento ambiental (art. 11). - É um órgão vinculado ao MMA, tendo como finalidades: I - executar as políticas nacionais de meio ambiente referentes às atribuições federais permanentes, relativas à preservação, à conservação e ao uso sustentável dos recursos ambientais e sua fiscalização e controle; II - executar as ações supletivas da União, de conformidade com a legislação em vigor e as diretrizes daquele Ministério. - Cabe ao IBAMA, de acordo com as diretrizes fixadas pelo Ministério do Meio Ambiente, desenvolver as ações federais, como: I - proposição de normas e padrões de qualidade ambiental; II - zoneamento ambiental; III - avaliação de impactos ambientais; IV - licenciamento ambiental de atividades, empreendimentos, produtos e processos considerados efetiva ou potencialmente poluidores, bem como daqueles capazes de causar degradação ambiental, nos termos da legislação em vigor; V - proposição da criação e gestão das Unidades de Conservação Federais, bem como o apoio à implementação do Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza (SNUC); VI - implementação dos Cadastros Técnicos Federais de Atividades e Instrumentos de Defesa Ambiental e de Atividades Potencialmente Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Poluidoras e/ou Utilizadoras dos Recursos Ambientais; VII - fiscalização e aplicação de penalidades disciplinares ou compensatórias ao não cumprimento das medidas necessárias à preservação ou correção da degradação ambiental, nos termos da legislação em vigor. • Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (I.C.M.) - Órgão ambiental brasileiro criado em 28 de agosto de 2007, pela lei federal 11.516, é uma autarquia vinculada ao SISNAMA para administrar as unidades de conservação (UC´s). - O I.C.M tem por objetivo executar as políticas de uso sustentável dos recursos naturais renováveis e de apoio ao extrativismo e às populações tradicionais nas unidades de conservação federais de uso sustentável. - As suas outras missões institucionais são fomentar e executar programas de pesquisa, proteção, preservação e conservação da biodiversidade e exercer o poder de polícia ambiental para a proteção das unidades de conservação federais. Conheça o site sugerido e descubra tudo sobre o I.C.M. Acesse http://www.icmbio.gov.br/index.php

• Órgãos Seccionais - Órgãos ou entidades integrantes da Administração Pública Federal, bem como órgãos da Administração Pública dos Estados, todos ligados ao meio ambiente; - Competência dos órgãos estaduais de meio ambiente: poder de polícia ambiental, licenciamento ambiental; • Órgãos Locais - São os órgãos ou entidades municipais de meio ambiente. - Competência dos Municípios: licenciamento local e alvarás. PARA SABER: 1. Navegue pelos seguintes sites: - www.mma.gov.br - www.ibama.gov.br 2. Leia: - Órgãos gestores e suas Normas Administrativas. 2002. In: CARVALHO, Carlos Gomes. Legislação ambiental brasileira: contribuição para um Código Nacional do ambiente. V. III. Campinas: Milleniunn, p. 389-517. - Sistema Nacional de Meio Ambiente. 2003. In: MACHADO, Paulo Affonso. Direito ambiental brasileira. São Paulo: Malheiros, p. 136-162.

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V. Conservação de Recursos Hídricos A hidrografia, o quadro climático e o quadro geológico brasileiro fazem com que o país possua um dos maiores conjuntos de bacias hidrográficas do mundo: a bacia do rio Amazonas, a bacia do rio São Francisco e a do rio Paraná. Assim, para conservar e proteger o recursos hídricos do Brasil foram criadas leis que regulamentam a sua exploração. A Lei Federal n.º 9.433, de 08 de janeiro de 1997, conhecida como Lei dos Recursos Hídricos, institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos e regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal. A Política Nacional de Recursos Hídricos baseia-se em alguns fundamentos, sendo eles: • a água é um bem de domínio público; • a água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico; • em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é para o consumo humano e de animais; • a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas; • a bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos; • a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades. A lei dos recursos hídricos estabelece nos seus fundamentos, artigo 1º, inciso VI, que “a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades”. A gestão descentralizada deve respeitar os critérios de representatividade, legitimidade e respeito aos direitos individuais ou de grupos, organizados ou não. A referida lei prevê a criação do Conselho Nacional de Recursos Hídricos, dos Conselhos Estaduais e dos Comitês de Bacia e respectivas Agências de Água como parte do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, sem que se perca a descentralização nas tomadas de decisões ou ainda da democratização proporcionada pela participação da sociedade civil de suas entidades representativas nas estruturas colegiadas. Contudo, a composição do Conselho Nacional é composta por mais de noventa por cento de representação governamental. Você concorda que esse fato espelha o desacordo com a intenção inicial, caracterizando a tendência à centralização no poder público, nas decisões referentes às questões relacionadas à água? O quadro a seguir mostra de que maneira é organizada a distribuição de competências no que diz respeito à gestão de diferentes recursos naturais, dentre eles, a água, em nosso país.

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Quadro Demonstrativo da Apropriação de Recursos Naturais e da Competência de seus Entes Gestores RECURSO NATURAL

COMPETÊNCIA

DOMÍNIO

Biodiversidade e Recursos Genéticos

Comum e concorrente da União, Estados, Distrito Federal e Municípios (arts.23, VII e 24, VI da CF)

Público e Privado

Cavidades Naturais Subterrâneas

Comum e concorrente da União, Estados, Distrito Federal e Municípios (arts. 23,III e 24, VI da CF)

Público (União)

Energia

Exclusiva da União (art.22, IV da CF)

Público e Privado

Fauna

Comum e concorrente da União, Estados, Distrito Federal e Municípios (arts. 23, VII e 24, VI da CF)

Público, mas pode ser apropriado privadamente

Floresta de Vegetação Nativa

Comum e concorrente da União, dos Estados, do Distrito Federal e Municípios (arts. 23, VII e 24, VI da CF)

Público e Privado

Ilhas

Exclusiva da União (art. 22,I da CF)

Público, mas pode ser apropriado privadamente

Paisagem

Comum e concorrente da União, Estados, Distrito Federal e Municípios (arts. 23,III e 24, VII da CF)

Público e Privado

Mar Territorial

Exclusiva da União (art.22, I da CF)

Público (União)

Praias Fluviais e Marítimas

Exclusiva da União (art.22, I da CF)

Público (União e Estado)

Recursos Hídricos

Exclusiva da União (art.22, IV da CF), quando se tratar de um bem público federal.

Público (União e Estado)

Sítios Arqueológicos e

Concorrente da União, Estados e Municípios (art. 24, VII da CF)

Público (União)

Solo Urbano e Rural

Concorrente da União, Estados e Municípios (art. 24, VI da CF)

Público e Privado

Subsolo

Exclusiva da União (art. 22, XII)

Público (União)

Terreno de Marinha

Exclusiva da União (art. 22, I da CF)

Público (União e Estado)

Terrenos Marginais

Concorrente da União, Estados e Municípios (art. 24, VI da CF)

Público e Privado

Unidade de Conservação

Comum e concorrente da União, Estados, Distrito Federal e Municípios (art. 225, § 1º, III da C.F.)

Público e Privado

Pré-históricos

Você observou como a gestão dos recursos hídricos é regulamentada. Resolva agora a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar

Com base na Lei de Recursos Hídricos, liste algumas situações cotidianas que violam o que está previsto na legislação e indique qual seria a atitude correta.

Instrumentos de Gerenciamento de Recursos Hídricos Para auxiliar o gerenciamento de recursos hídricos existem alguns instrumentos legais. Observe a seguir, os principais:

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• Planos de Recursos Hídricos; • enquadramento dos corpos de água em classes, segundo os usos preponderantes da água; • outorga dos direitos de uso de recursos hídricos; • cobrança pelo uso de recursos hídricos; • a compensação a Municípios; • o Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos.

Lei n. 7.990 de 28/12/1989 https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/ Leis/L7990.htm

Reflita sobre o uso consciente da água e organize, junto ao seu tutor, um fórum de discussão com sua turma no ambiente virtual de aprendizagem. De acordo com a Lei 9.433, art.6º e 7º, os Planos de Recursos Hídricos visam fundamentar e orientar a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos. O gerenciamento, a longo prazo desses recursos, deve estar previsto em planejamento, com determinação do tempo, compatível com o período de implantação de seus programas e projetos. O conteúdo dos planos deve incluir o diagnóstico da situação atual dos recursos hídricos, análises e estudos prospectivos da dinâmica socioeconômica, identificação de conflitos potenciais, metas de racionalização de uso, projetos a serem implantados, diretrizes e critérios para a cobrança pelo uso dos recursos hídricos, além de medidas que visem à proteção dos recursos hídricos. A elaboração dos planos deverá estar delimitada por bacia hidrográfica e por Estado, visando a sustentabilidade do País, constituindo-se, assim, em elemento do Plano Nacional de Recursos Hídricos a ser regulamentado. O enquadramento dos cursos d’água visa assegurar às águas qualidade compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas; diminuir os custos de combate à poluição das águas, mediante ações preventivas permanentes. As classes de corpos de água estão definidas pela legislação ambiental. Já os objetivos da outorga visam assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água. A outorga para fins hidrelétricos estará subordinada ao Plano Nacional de Recursos Hídricos e deverá respeitar a classe em que o corpo de água estiver enquadrado e a manutenção de condições adequadas ao transporte aquaviário, quando for o caso. A cobrança sobre o uso dos recursos hídricos é regulamentada pela Lei n. 7.990, de 28 de Dezembro de 1989. Essa lei institui, para estados, Distrito Federal e municípios, a compensação financeira pelo resultado da exploração dos recursos hídricos, petróleo ou gás natural para fins de geração de energia elétrica, de recursos minerais em seus respectivos territórios, plataformas continental, mar territorial ou zona econômica exclusiva e dá outras providências. O Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos é um sistema de coleta, tratamento, armazenamento e recuperação de informações sobre recursos hídricos, bem como sobre fatores intervenientes em sua gestão, com dados gerados pelos órgãos integrantes do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos - SINGREH. São princípios básicos para a sua organização: descentralização da obtenção e produção de dados e informações; coordenação unificada do sistema; acesso garantido a toda a sociedade aos dados e informações. Seus objetivos estão assim definidos: reunir, dar consistência e divulgar os dados e informações sobre a situação qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos no Brasil; atualizar permanentemente as informações sobre disponibilidade e demanda de recursos hídricos em todo território nacional e fornecer subsídios para a elaboração dos Planos de Recursos Hídricos. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Uso Múltiplo da Água Dentre os inúmeros setores que utilizam os recursos hídricos como insumo básico em suas atividades, destacam-se os seguintes (figura 1): • Saneamento básico. • Agricultura e irrigação. • Energia hidrelétrica. • Transporte hidroviário. • Uso industrial. • Pesca e aquicultura. • Turismo e lazer.

Fig. 1 - Múltiplos usos da água.

LEIA MAIS: • Governo Federal - Agência Nacional de Águas - www.ana.gov.br - CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente - www.mma.gov. br/port/conama - FNMA - Fundo Nacional do Meio Ambiente - www.mma.gov.br/ port/fnma - IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis - www.ibama.gov.br - INPA - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. - www.inpa. gov.br - MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia. - www.mct.gov.br - MMA - Ministério do Meio Ambiente - www.mma.gov.br - SUDENE - Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste www.sudene.gov.br

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• Legislação Ambiental - Ambiente Global - O portal disponibiliza informações sobre desenvolvimento sustentável e os meandros da legislação Ambiental www.ambienteglobal.com - Direito Ambiental - Leis e decretos federais e específicos para o Estado do Rio de Janeiro. Resoluções do Conama, a carta do Chefe Seattle, links e notícias - www.lei.adv.br - Ordem dos Advogados do Brasil - www.oab.org.br - Universo Verde - Oferece material para pesquisa de legislação ambiental federal, estadual e municipal, monografias, trabalhos científicos, relação de ONGs, projetos e mais - www.universoverde.com.br - Informações sobre a Legislação Ambiental Brasileira no site da Fundação SOS Mata Atlântica - www.sosmatatlantica.org.br/legislacao/leg_amb.html

Atividade Complementar

Agora que você conhece um pouco mais sobre Conservação dos Recursos Hídricos pesquise: 1. Os principais programas e projetos de iniciativa do governo federal. 2. Dados sobre a evolução do uso da água em nosso país por meio do site do IBGE.

VI. Referências BRASIL. Leis, Decretos. Lei n. 9.795, de 27 de abril de 1999. Dispõe sobre a educação ambiental, institui a Política Nacional de Educação Ambiental e dá outras providências [online]. Disponível: http://www2.senado.gov.br/sf/legislacao/ _______. Leis, Decretos. Lei n. 6.938, de 31 de agosto de 1981. Dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. CF/88. Constituição Da República Federativa do Brasil. 1988. MPO/SEPURB/DESAN. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgotos – 1995. Brasilia - DF, 1996. LIBERATO, A. P. G. Resumo de Direito Ambiental. Curitiba: Juruá, v. 01. 200 p. 2007.

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EIXO BIOLÓGICO

Texto Base Autora: Maria Fernanda Nince Ferreira

Introdução

II.

Seleção de Habitat e sistemas de locomoção

III. Movimentos Populacionais – Migração e Dispersão IV. Clima V.

Grandes padrões fitoficionômicos globais

VI. Biogeografia VII. Nicho Ecológico e competição VIII. O conceito de comunidade e ecossistemas IX.

Colonização por espécies invasoras

Histórico da domesticação de plantas e animais

XI.

Referências

M6 Texto Base

I. Introdução Caro(a) Aluno(a). Iniciamos este módulo com alguns questionamentos: o que determina a existência de organismos em determinados locais específicos? Por que alguns organismos conseguem estar presentes em toda extensão do planeta e outros não? Os pinguins, por exemplo, só habitam o hemisfério sul, não há presença deles no hemisfério norte. O que estaria determinando a distribuição dessa população? A distribuição de uma população em seu ambiente natural é a sua ocupação geográfica. Essa distribuição está diretamente relacionada a fatores bióticos e abióticos que determinam a ocorrência da população somente em habitats adequados. Seria fácil imaginar que cada organismo está perfeitamente moldado ao ambiente em que vive, contudo as espécies são o que são e vivem onde vivem devido às restrições impostas por todo um histórico evolutivo (BEGON, M. et al. 2006).

Os fatores determinantes da distribuição dos organismos variam para cada população e podem ser, por exemplo, agentes patogênicos, competidores, barreiras à dispersão, condições do ambiente e recursos disponíveis. Neste módulo, examinaremos de que maneira as condições ambientais impõem limites a distribuição de espécies em particular e configuram a sua área de distribuição. Ao final deste estudo, esperamos que você seja capaz de: •Perceber como ocorre a seleção de habitat e os sistemas de locomoção de espécies. •Conhecer os tipos de movimentos populacionais: migração e dispersão. •Observar a influência do clima e dos padrões fitofisionômicos sob o ajustamento ambiental. •Conceituar biogeografia, nicho ecológico e a sua importância funcional nos ecossistemas e formação de comunidades. •Fomentar discussões a respeito da domesticação de plantas e animais e a introdução de espécies exóticas.

II. Seleção de Habitat e sistemas de locomoção

Antes de iniciar a leitura, pare, pense e responda: como os organismos escolhem seu habitat? Ou será que o habitat é que “escolhe” o organismo? Para responder ao questionamento proposto, é importante distinguir condições e os recursos e reconhecê-los como características ambientais que determinam onde os organismos podem viver e se desenvolver. Verifique a seguir, como Townsend et al (2006) definem condições e recursos:

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Fatores Bióticos: Em ecologia, chamam-se de fatores bióticos a todos os elementos causados pelos organismos em um ecossistema que condicionam as populações que o formam. Por exemplo, a existência de uma espécie em número suficiente para assegurar a alimentação de outra condiciona a existência e a saúde desta última. Muitos dos fatores bióticos podem traduzir-se nas relações ecológicas que se podem observar num ecossistema, tais como: a predação, o parasitismo ou a competição. Fatores Abióticos: Em ecologia, denominam-se fatores abióticos todas as influências que os seres vivos possam receber em um ecossistema, derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico-químicos do meio ambiente, tais como: a luz, a temperatura, o vento e outros. <http://pt.wikipedia. org/wiki/Fator_ abi%C3%B3tico>

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A dormência de sementes é um processo caracterizado pelo atraso da germinação, quando as sementes, mesmo em condições favoráveis (umidade, temperatura, luz e oxigênio) não germinam. Cerca de dois terços das espécies arbóreas possuem algum tipo de dormência, cujo fenômeno é comum tanto em espécies de clima temperado (regiões frias), quanto em plantas de clima tropical e subtropical (regiões quentes). O fenômeno de dormência em sementes advém de uma adaptação da espécie às condições ambientais para que ela se reproduza. Essa adaptação pode estar relacionada a muita ou a pouca umidade, incidência direta de luz, baixa temperatura etc. É, portanto, um recurso utilizado pelas plantas para germinarem na estação mais propícia ao seu desenvolvimento, buscando através disto,a perpetuação da espécie (garantia de que alguns indivíduos se estabeleçam) ou colonização de novas áreas. Fonte: Instituto de Pesquisa e Estudos Florestais, Informativo Sementes IPEF, Novembro de 1997, acesso ao site: <http://www. ipef.br/tecsementes/dormencia.asp>

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As condições são características físicas e químicas do ambiente, tais como: a sua temperatura e umidade, bem como a pressão osmótica e o pH em ambientes aquáticos. Alguns aspectos importantes das condições são seus ciclos diários e anuais e a frequência de eventos extremos, tais como: as noites mais frias e os dias mais quentes. As condições não são consumidas nem esgotadas pelos organismos. Os recursos ambientais, ao contrário, são consumidos por organismos no curso do seu crescimento e reprodução. Isso tem uma consequência importante: os organismos podem competir entre si para tomar uma porção de um recurso limitado. Para plantas, por exemplo, a determinação de habitats, a serem ocupados, depende de fatores como a disponibilidade de recursos, o clima, a topografia, a composição química e a estrutura do solo. Estes são alguns dos fatores que limitam a distribuição das espécies em diferentes ambientes. Isso, por exemplo, pode ser visto em áreas de veredas e no cerrado com a ocorrência de buritizeiros (Mauritia flexuosa) (Figura 1), que se desenvol1 - Buritizeiros (Mauritia flexuosa) na Lagoa Bonita, Estação Ecológica vem em solos predominantemente Fig. de Águas Emendadas, DF, Brasil. argilosos e em áreas constantemente Fonte: P. V. Cunha. alagadas. Como essa vegetação ocorre somente nesse tipo de região, a água é ainda responsável pela dispersão dos frutos e pela quebra da dormência das sementes. A determinação de habitats por animais está relacionada a fatores como a disponibilidade de recursos, temperatura, umidade. Os anfíbios, por exemplo, estão ligados obrigatoriamente a uma fonte de água, seja um córrego, um lago, uma poça, ou apenas a um ambiente que mantenha umidade suficiente (por exemplo, a serrapilheira) para que não haja dessecação ou perda de água excessiva. Além disso, esses ambientes proporcionam grande variedade de recursos alimentares e são favoráveis a reprodução. A aclimatação é um processo reversível, que permite aos organismos acompanharem as variações de seus habitats. Assim, é comum aos mamíferos de climas muito frios passarem pela hibernação em períodos críticos, como a raposa do ártico que desenvolve pelagem branca no inverno (Figura 2).

Fig. 2 - Raposa do ártico (Alopex lagopus) à esquerda pelagem de verão, à direita pelagem de inverno.

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Constatamos assim que, em comparação aos animais, as plantas possuem relativamente pouca autonomia na escolha do ambiente onde viver. No entanto, essa “escolha” pode ser determinada pelas populações por meio da migração e da dispersão.

III. Movimentos populacionais – migração e dispersão Você sabia que tanto as populações de plantas, por meio de seus frutos, quanto às populações de animais movimentam-se provocando diferentes efeitos de distribuição de suas populações? Essas movimentações podem ser denominadas como dispersão ou migração. Begon et al (2006) definem dispersão como a maneira pela qual os indivíduos se afastam uns dos outros. Segundo os mesmos autores, a migração é um movimento direcional em massa, onde os indivíduos se dirigem de um local a outro. São quatro os padrões de dispersão de indivíduos, em uma população (Figura 3), definidos, segundo Odum e Barrett (2007): aleatório; regular; agregado; e agregado regular. Observe a seguir, como ocorre cada um deles: • Distribuição aleatória - ocorre quando o ambiente é muito uniforme e não há tendência a se agregar; a presença de um indivíduo não interfere na presença de outro. • Dispersão regular ou uniforme - pode ocorrer quando a competição entre os indivíduos é severa ou quando há antagonismo positivo que promove espaçamento uniforme. • Padrão agregado (indivíduos associados em grupos) - ocorre quando uma região do ambiente tende a atrair todos os indivíduos ou a presença de um indivíduo numa área atrair outros indivíduos. • Padrão agregado regular - a distribuição agregada dos indivíduos segue a distribuição regular descrita anteriormente.

Fig. 3 - Padrões básicos de distribuição dos organismos em seus habitats: (a) aleatório; (b) regular; (c) agregado; e (d) agregado regular.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

O nome serrapilheira é dado à camada mais superficial do solo que abriga matéria orgânica em decomposição, ou seja, restos animais e vegetais, formando a principal fonte de nutrientes a ser reciclado em sistemas florestais tropicais.

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Em compensação, às variações sazonais e alterações nas condições do ambiente alguns organismos passam por aclimatações, que são alterações em sua tolerância fisiológica. <http:// pt.wikipedia.org/ wiki/Raposa-do%C3%A1rtico>

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As migrações podem ocorrer em horas, dias, meses ou anos. No ambiente marinho, a vegetação que permanece dispersa na coluna d`água e se movimenta passivamente é chamada fitoplâncton e apresenta um ciclo diário de migração facilmente observado. O fitoplâncton migra para maiores profundidades, durante a noite e retorna para a superfície durante o dia. Nas migrações sazonais, ou seja, quando os organismos migram de um habitat para outro, temos o caso de baleias da Antártica que migram anualmente para regiões tropicais visando à reprodução. São vários os motivos que levam as espécies a migração. Muitas migrações ocorrem por carências ocasionais ou escassez de recursos alimentares, forçando uma população a buscar áreas com suficiência desses recursos. Os enxames de gafanhotos são um exemplo de migração por recursos alimentares. Suas altas densidades populacionais os obrigam a abandonarem os locais onde o alimento já está deplecionado, ou seja, reduzido drasticamente e migram em busca de alimento, podendo causar grandes prejuízos à agricultura. A dispersão também pode estar relacionada à redução da agregação, ou seja, quando um indivíduo se separa dos seus pais. A dispersão pode ser exploratória ou não-exploratória. Na exploratória, utilizada principalmente por animais, o indivíduo visita e explora vários lugares e então escolhe um deles. Uma dispersão não-exploratória acontece sem que exista algum controle sobre o destino final a ser alcançado, estratégia utilizada pela maioria das plantas. Tanto para plantas quanto para animais, a dispersão é necessária para a ocupação de novos habitats. Esse processo permite a utilização de novos recursos e consequentemente leva ao aumento da população em sua área de distribuição. Antes de passarmos ao próximo assunto, desenvolva a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar

01 Quando ocorre a substituição de uma comunidade vegetal por outra de forma gradual, por exemplo, em uma área de de reflorestamento, a regeneração desta área ocorre de forma sucessional que pode ser classificada segundo os grupos sucessionais de vegetação (pioneiras, secundárias iniciais, secundárias tardias) (KAGEYAMA; VIANA,1992).

Biologia da dispersão Com base na leitura sobre os padrões de dispersão de indivíduos, crie um quadro identificando vantagens e desvantagens de cada um desses padrões, aleatório, regular, agregado e agregado regular.

É sabido que as plantas e os fungos são organismos sésseis (sem locomoção). Mas será que eles são tão sésseis assim? Estudamos anteriormente que a dispersão ou disseminação é o meio pelo qual os organismos se utilizam para ocupar novos ambientes. No entanto, a velocidade dessa ocupação depende também de condições ambientais adequadas, da densidade da população e também da quantidade de unidades de dispersão disponíveis, ou seja, esporos, zigotos, sementes, propágulos, gêmulas e estatoblastos. Trataremos, a seguir, da dispersão de plantas e fungos por meio de esporos e sementes. Anemocoria - Dispersão pelo ar A dispersão pelo ar é bastante rápida e de grande alcance. É o tipo de dispersão mais comum entre as plantas sucessionais pioneiras. Dentre as características das espécies pioneiras, podemos citar:

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• o desenvolvimento em clareiras, bordas ou locais abertos; • grande densidade; • curto ciclo de vida; • grande produção de sementes em geral pequenas e com alta viabilidade. Muitos fungos especializaram-se em lançar seus esporos diretamente no ar utilizando mecanismos de eversão, de tensão da água, explosivos entre outros. Os mecanismos citados envolvem tanto o vacúolo quanto o invólucro que abriga os esporos. A absorção de água para o interior dos vacúolos , como a dos invólucros pressiona mecanicamente esses compartimentos até que ocorra a liberação como a palavra propriamente diz, por eversão, quebra ou explosão destas estruturas. Hidrocoria - Dispersão pela água Esse tipo de dispersão é bastante eficiente para organismos que vivem perto de cursos d’água, sendo que alguns dependem da passagem de suas sementes por um determinado período de tempo pela água, para quebra da dormência e da germinação. Espécies de palmeiras que produzem cocos estão adaptadas à hidrocoria; seu endocarpo serve como proteção, o mesocarpo fibroso serve para a flutuação e água serve de reserva. O uso da água como dispersor é vantajoso porque é grande a possibilidade do esporo ou da semente chegar a um ambiente que possibilite seu crescimento.

Os vacúolos (do latim vaccuus - vácuo csbr) são estruturas celulares, muito abundantes nas células vegetais, contidas no citoplasma da célula, de forma mais ou menos esféricas ou ovalada, geradas pela própria célula ao criar uma membrana fechada que isola um certo volume celular do resto do citoplasma. <http://pt.wikipedia. o r g / w i k i / Vac%C3%BAolo>

Zoocoria - Dispersão pelos animais A dispersão pelos animais pode se ocorrer de duas formas: pela endozoocoria e pela exozoocoria. Na primeira, os animais ingerem direta ou indiretamente as unidades dispersoras, que são eliminadas nas fezes, possivelmente em local diferente de sua origem. Em alguns casos, a ação de enzimas do trato digestório dos animais sobre as sementes é necessário ao seu desenvolvimento. Na exozoocoria, as unidades dispersoras prendem-se ao corpo (pelos, penas, patas, bicos etc.) dos animais desprendendo-se em outros locais. Há ainda animais que armazenam alimentos e que, portanto, carregam sementes de um ponto a outro do ambiente. Como você pode perceber, em estudo até aqui, a dispersão e a migração são processos eficientes na disseminação de organismos, que permitem a segurança de seu estabelecimento e desenvolvimento em outros lugares, que não os de origem. No entanto, para o sucesso da dispersão, é necessário ainda que um conjunto de fatores esteja favorável. O clima, o relevo e a vegetação são exemplos do que pode limitar a distribuição de espécies. Assim, convém aprofundarmos um pouco mais nosso estudo sobre esses fatores. Para fortalecermos o estudo desenvolvido até aqui, sugerimos que você desenvolva a atividade descrita a seguir:

Atividade Complementar Pesquise em livros, revistas e/ou na internet sobre as plantas sucessionais pioneiras que se utilizam da dispersão pelo ar ou anemocoria. Faça uma lista dessas espécies, indicando suas características peculiares.

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IV. Clima

A rotação da Terra desvia o movimento do ar das células de Hadley e cria padrões de ventos, como: os alíseos que sopram constantemente no Hemisfério Sul, de Sudeste para Nordeste e ajudam a distribuir o vapor de água na atmosfera. Assim, segundo Ricklefs (2003), tanto no norte quanto no sul, nas latitudes superiores a 60° estão os desertos frios; entre 60° e 30° e no Equador estão as florestas; e entre 30° e 0° estão os desertos quentes.

A Terra possui zonas climáticas que são determinadas principalmente pela intensidade da radiação solar e pela redistribuição do calor e da umidade pelo vento e pelas correntes de água. O clima na Terra, por exemplo, tende a ser mais frio e seco na direção dos pólos e mais quente e úmido na direção do Equador. Esse padrão só existe porque a radiação solar incide na Terra de diferentes maneiras de acordo com a latitude. Para entender melhor esse fenômeno, é importante perceber que a Terra possui uma inclinação em relação ao Sol e no Equador o ângulo que se forma é perpendicular acarretando maior entrada de luz solar e menor espalhamento sobre a superfície. Já nas latitudes mais altas, a radiação solar forma um ângulo menor, fazendo com que a luz seja espalhada por uma grande área. Assim, o movimento de translação da Terra ao redor do Sol é responsável pela definição das estações e a orientação do eixo da Terra muda entre o inverno e o verão, sendo responsável pela variação sazonal do clima. O ar circula na Terra de acordo com a chamada célula de Hadley ou modelo de circulação da atmosfera. Nela, a energia solar é transformada em calor que aquece as massas de ar na região tropical, que retêm mais vapor de água e tornam as massas menos densas. Estas se elevam e seguem nas direções norte e sul. Esse ar é substituído pelo ar que vem de latitudes subtropicais. O ar subtropical aquecido é resfriado e retorna para a superfície, completando uma reciclagem do ar na atmosfera. Ver esquema na Figura 3. A elevação do ar quente úmido nos trópicos resulta em grande quantidade de chuvas e a descida do ar frio e seco para a superfície nas regiões subtropicais resulta em condições desérticas. Os ventos são ainda responsáveis pela movimentação das correntes oceânicas (Figura 4), que redis- Fig. 4 - Desenho esquemático da circulação do ar – Célula de Hadley. tribuem calor e umidade pela Terra. Nessas correntes, a água fria circula em direção aos trópicos e passa pela costa ocidental dos continentes; e a água quente circula na direção às latitudes temperadas e passa pela costa oriental dos continentes. Nos locais onde há divergência das correntes superficiais, a água profunda eleva-se formando as chamadas zonas de ressurgência. Nos locais em que isso ocorre, os nutrientes presentes no fundo dos oceanos são levados à superfície e disponibilizados para o crescimento do fitoplâncton. A base da cadeia alimentar é favorecida e, consequentemente, ocorre proliferação até o topo desta, resultando em grande quantidade de peixes. Essas zonas são muito importantes economicamente devido à atividade pesqueira.

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Fig. 5 - Correntes oceânicas levadas pelos ventos e provocadas pela rotação da Terra. Áreas escuras indicam as principais ressurgências.

Em escala local, a topografia ou relevo pode provocar variações no clima. A temperatura do ar diminui com a altitude por cerca de 6°-10°C para cada aumento de 1.000 m na elevação, dependendo da região (RICKLEFS, 2003). Essa diminuição da temperatura, também chamada resfriamento adiabático, acontece nas maiores altitudes, onde a pressão atmosférica é mais baixa, provocando a expansão do ar. Fica claro que o clima é, então, a consequência dos fatores citados (circulação atmosférica, circulação oceânica e topografia) e determinante na ocupação de uma área por determinadas espécies. As espécies, tanto animais quanto vegetais, apresentam adaptações que permitem a sua fixação em um determinado local. Assim são estabelecidos os padrões de espécies vegetais ou fitofisionômicos. De uma forma simplificada, as relações entre o meio biótico (espécies) e o meio abiótico definem o que chamamos de ecossistemas.

V. Grandes padrões fitofisionômicos globais Já estudamos que a abrangência das espécies está geralmente limitada pelas condições do ambiente, como, por exemplo, pelo clima. Nos ambientes terrestres isso acontece principalmente pelas variações de temperatura e umidade. Na delimitação e reconhecimento dos ecossistemas ou biomas terrestres, a vegetação (grama, arbusto, árvore decídua, árvore conífera etc.) é o elemento chave. Nesses ambientes, após uma sucessão de ocupações por espécies não favoravelmente adaptadas, a maturidade é atingida com a fixação de espécies adaptadas ao clima, chamadas de espécies clímax. Ao conjunto destas espécies é dado o nome de vegetação clímax. Por exemplo, a vegetação clímax (vegetação adaptada aos padrões climáticos regionais) de um ecossistema de campo é a grama, mesmo que existam variações topográficas das espécies em diferentes pontos e em continentes diferentes (ODUM e BARRETT, 2007). Grupos de pesquisadores dividem biomas de diferentes formas. Observe na Figura 5, os principais biomas do mundo, segundo a classificação dos autores Odum e Barrett (2007).

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Ricklefs (2003) definiu um bioma como um sistema de classificação de comunidade biológica e ecossistemas com base em semelhanças de suas características vegetais. Odum e Barrett (2007) definiram bioma como uma comunidade ecológica regional importante de vegetais e animais.

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Fig. 6 - Principais biomas mundiais.

Vejamos a seguir, as principais características de cada um desses biomas: Tundra – Ártica e Alpina Entre as florestas de coníferas e a calota de gelo, ao norte, existe uma faixa circumpolar de terra sem árvores, é a Tundra Alpina que se localiza em montanhas altas, em regiões menores e ecologicamente semelhantes às da Tundra Ártica (Figura 6), no entanto, sua altitude limita o crescimento das árvores. Sua vegetação consiste em grama, ciperáceas, plantas lenhosas anãs e liquens (em lugares mais secos). As baixas temperaturas em invernos muito longos e os verões muito curtos permitem apenas um pequeno período de crescimento. Apesar da estação de crescimento ser curta, a longa duração efetiva do dia, ou seja, fotoperíodos ensolarados permitem uma produção primária de até cinco gramas de matéria seca por dia. As taxas de precipitação e evaporação são baixas nesse bioma, não representando um fator limitante e uma característica importante é a presença da permafrost: uma camada profunda de solo que fica permanentemente congelado. No verão, apenas poucos centímetros superiores do solo ficam descongelados.

Fig. 7 - Tundra Ártica. Fonte:<http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/climate_systems/tundra_1.html>.

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Calotas de Gelo Polar e das Altas Montanhas Nas calotas de gelo e no topo das montanhas, permanentemente congeladas, a biota, ou seja, a fauna e flora se restringem basicamente a microorganismos heterotróficos e a algumas algas verdes. Nesses locais, grande quantidade de nutrientes vem da porção abaixo da calota e são transportadas pelo vento. Para sobreviver nesses ambientes de temperatura baixa e alimento escasso, tanto os animais quanto a vegetação devem apresentar uma série de adaptações fisiológicas e metabólicas. Floresta de Coníferas do Norte (Taiga) Está distribuída na América do Norte e na Eurásia (Figura 7). A vegetação que identifica esse bioma é a floresta de coníferas, espécies de árvores perenes, de vida longa com folhas aciculadas, folhas longas em forma de agulha. Especialmente em abetos como são chamadas as árvores do gênero Abies (Picea), e os pinheiros Abies e Pinus, assim como as laricas decíduas coníferas (Larix). A densa cobertura das coníferas provoca intensa sombra durante todo o ano, resultando em pouco desenvolvimento de camadas de arbustos e ervas. No entanto, sua taxa de produção ou crescimento anual é alta, apesar das baixas temperaturas durante metade do ano. Outra característica das coníferas é que suas sementes fornecem alimento para animais Fig. 8 - Bioma – Taiga. como esquilos, pintassilgos e Fonte:< http://student.britannica.com/comptons/art-108037/Evergreen-treessurround-a-beaver-pond-in-the-taiga-or>. pardais. Florestas Decíduas Temperadas Ocorrem na América do Norte, Europa, Japão, Austrália e América do Sul (Figura 8). Estão presentes em áreas com chuvas abundantes (75 a 150 cm) e temperaturas moderadas com padrão sazonal distinto. Há um grande contraste entre o período do inverno e do verão, porque as árvores e os arbustos ficam sem folhas durante uma parte do ano. Nessas áreas, ervas e arbustos tendem a ser bem desenvolvidas e se dispõem em camadas sobrepostas.

Fig. 9 - Floresta decídua temperada. fonte: <www.clickeducacao.com.br/.../Pl/10732/3732.jpg>

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Pradarias Temperadas Ocupam áreas na América do Norte, na Eurásia, na América do Sul e na Austrália (Figura 9). Nessas áreas ocorre a precipitação intermediária de chuvas, ou seja, (entre 25 e 75 cm ao ano) entre as regiões de florestas e os desertos. Dependem ainda da temperatura, da distribuição sazonal da chuva e da capacidade do solo em reter água. A umidade do solo é um fator limitante nessas áreas porque determina a decomposição microbiana e a reciclagem dos nutrientes. São caracterizadas principalmente por gramíneas e herbáceas e suas raízes penetram até 2 metros no solo. Uma comunidade bem desenvolvida possui espécies com diferentes adaptações à temperatura, ou seja, um grupo cresce no período mais frio da estação (primavera e outono) e o outro cresce Fig. 10 - Pradarias temperada. no período quente (verão). Fonte: <http://www.brasilescola.com/geografia/pradarias.htm>. Campos Tropicais e Savanas Estão presentes principalmente na África e também na Austrália e América do Sul (Figura 10). Ocorrem em regiões quentes com 100 a 150 cm de chuva ao ano e com uma ou duas estações secas prolongadas. O fogo possui importante papel nesses ambientes, pois as queimadas naturais auxiliam as sementes a germinarem, propiciando condições de crescimento das plantas novas. Assim, a vegetação nessas áreas precisa ser adaptada. A vegetação predominante é formada por campos com árvores espalhadas ou moitas de árvores. As gramíneas mais comuns pertencem aos gêneros Panicum, Pennisetum, Andropogon e Imperata; e as árvores são de espécies totalmente diferentes das de florestas Fig. 11 - Savana. tropicais. Chaparral e Matas Esclerófilas

Fonte: <olhares.aeiou.pt/savana_foto1644178.html>

As comunidades de chaparral (Figura 11) são extensas na Califórnia e no México, ao longo das praias do mar Mediterrâneo, no Chile e na Austrália. As regiões de ocorrência possuem muita chuva no inverno e verões secos. Em sua vegetação prevalecem árvores, arbustos ou ambos, com folhas duras, grossas e perenes. Todas as espécies têm micorriza (fungos) e algumas têm nódulos actinomicetos (bactérias que vivem em simbiose com raízes de plantas superiores, ocasionando a formação de nódulos) para fixação de nitrogênio. Fig. 12- Chaparral. fonte: <http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/16cm05/1116/50-25dChaparral.jpg>

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Desertos Desertos (Figura12) são regiões com menos de 25 cm de chuvas anuais, ou ainda, que têm chuvas mal distribuídas durante o ano. A maioria dos desertos tem chuvas durante todo o ano e, pelo menos, uma esparsa vegetação, a menos que o solo não forneça condições para isso. A vegetação, predominante nos desertos, floresce anualmente, desde que as condições de umidade sejam adequadas e pode ser formada por plantas suculentas (cactos), que fazem fotossíntese do tipo MAC (metabolismo ácido das crassuláceas), ou seja, fazem a síntese de carboidratos a partir do ácido málico. Essa vegetação predominante pode ser também do tipo arbustos, com muitas ramificações que partem de um tronco basal com pequenas folhas grossas e caem nos períodos prolongados de seca.

Fig. 13 - Deserto do Saara - à esquerda vista das dunas, à direta Oasis com sua vegetação característica.

Florestas Tropicais Sazonais Semidecíduas Ocorrem em regiões de clima tropical úmido, com sazonalidade bem definida em períodos de chuva intensa e períodos de seca em que algumas ou todas as árvores perdem suas folhas. Florestas Pluviais Tropicais Estão presentes próximos ao equador, (América do Sul, - bacia do Amazonas e Orinoco, oeste da África e Bornéu e Nova Guiné) em ambientes com pluviosidade entre 200 e 225 cm ao ano e uma ou mais estações relativamente secas no ano. Essas áreas possuem espécies diferentes por estarem em regiões biogeograficamente diferentes, no entanto, possuem semelhanças ecológicas. As florestas pluviais (Figura 13) são formadas por plantas sempre-verdes e são muito estratificadas formando, assim cinco camadas: (1) árvores emergentes, estão 50 a 60 metros acima do solo; (2) dossel, tapete contínuo de 25 a 35 metros de altura; (3) estrato de árvores mais baixas, de 15 a 24 metros; (4) arbustos pouco desenvolvidos e árvores jovens, ficam na sombra; (5) camada de herbáceas. 154

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Fig. 14 - Floresta Pluvial Tropical – Amazônia. Fonte: <http://www.iac.sp.gov.br/OAgronomico/57_1/AFlorestaAmazonica.pdf>.

Arbustos Tropicais ou Bosques de Espinho Aparecem em regiões de umidade intermediária entre deserto e savana e floresta pluvial. A vegetação é composta por pequenas árvores de madeira dura, grotescamente retorcidas e com espinhos, suas folhas são pequenas e caem durante a estação seca. A caatinga brasileira enquadra-se nesse bioma. Montanhas Nas cadeias montanhosas muitas espécies são exclusivas devido ao isolamento e às diferenças topográficas. A vegetação das encostas varia com a altitude tanto quanto com a latitude. O ambiente vai desde o gramado das baixadas até as florestas de madeira de lei ou florestas de coníferas ou terrenos nevados. Outra forma de classificar os grandes grupos vegetais terrestres foi proposta por Whittaker (1978). Ele propôs uma separação em padrões de formações vegetais (Figura 14), baseados no relacionamento da média anual de temperatura com a média anual de precipitação. Sugeriu ainda que fatores como fogo, solo e sazonalidade climática determinam se um campo, arvoredo ou bosque se desenvolvem como um tipo importante de comunidade.

Fig. 15 - Padrões vegetais de Whittaker. São baseados na relação entre as médias anuais de precipitação (cm) com as médias anuais de temperatura (°C).

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Biomas Brasileiros O Brasil é o país de maior biodiversidade do Planeta. É considerado, pela Conservation International (CI), megabiodiverso, o país que reúne ao menos 70% das espécies vegetais e animais do Planeta. Existem sete divisões principais de biomas brasileiros (Figura 15), apresentados aqui, conforme descrito pelo IBAMA.

Fig. 16 - Representação dos principais biomas brasileiros. Fonte: IBAMA <www.ibama.gov.br/ecossistemas>.

Amazônia Os ecossistemas amazônicos ocupam uma superfície de 368.989.221 ha, somente no território brasileiro. O clima predominante nessas áreas é o equatorial quente, superúmido e úmido, caracterizados pelas altas temperaturas e precipitações. A fertilidade natural dos solos é baixa, em contraste com a exuberância das florestas ombrófilas (úmidas) que nelas se desenvolvem. As árvores são de grande porte e permitem que pequena quantidade de luz penetre a copa, provocando ausência ou pouco desenvolvimento de vegetação rasteira. A floresta Amazônica (Figura 16) é um ecossistema auto-sustentável, ou seja, é um sistema que se mantém com seus próprios nutrientes, num ciclo permanente. Os ecossistemas amazônicos são sorvedouros de carbono, contribuindo para o equilíbrio climático global.

Fig.17- Floresta Amazônica. Fonte: <http://www.iac.sp.gov.br/OAgronomico/57_1/AFlorestaAmazonica.pdf>.

Caatinga O bioma Caatinga é o principal ecossistema existente na Região Nordeste do Brasil, ocupando uma área de 73.683.649 ha. A predominância do clima semiárido, nessas áreas, com longos períodos de seca e curto período de chuvas, define a dinâmica dos rios e provoca a queda das folhas da vegetação nos momentos mais críticos. 156

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Eixo Biológico A Caatinga (Figura 17) é dominada por tipos de vegetação com características xerofíticas, ou seja, formações vegetais secas, que compõem uma paisagem cálida e espinhosa, com estratos compostos por gramíneas, arbustos e árvores de 3 a 7 metros de altura, caducifólias (folhas que caem), com grande quantidade de plantas espinhosas, por exemplo, as leguminosas, entremeadas de espécies como as cactáceas e as bromeliáceas.

Do ponto de vista da diversidade biológica, o Cerrado brasileiro é reconhecido como a savana mais rica do mundo, abrigando mais de 6.500 espécies de plantas já catalogadas, sendo 44% da flora endêmica.

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Fig. 18 - Vegetação da caatinga.

Cerrado O Cerrado brasileiro (Figura 18) é muito rico em biodiversidade, com a presença de diversos ecossistemas; sua área está distribuída, principalmente, pelo planalto central brasileiro e abrange 196.776.853 ha. As variações sazonais ocorrem entre períodos de seca e períodos chuvosos, sendo que a típica vegetação desse bioma possui seus troncos tortuosos, de baixo porte, ramos retorcidos, cascas espessas e folhas grossas. Sob o ponto de vista fitofisionômico, ou seja, pelo aspecto da vegetação, temos: o cerradão, o cerrado típico, o campo cerrado, o campo sujo e o campo limpo que apresentam altura e biomassa vegetal em ordem decrescente. O cerradão caracteriza-se pela presença preferencial de espécies que ocorrem no Cerrado sentido restrito e também por espécies de florestas. O Cerrado típico é constituído por árvores de até 20 metros que crescem entre arbustos, subarbustos e gramíneas. As árvores e os arbustos possuem raízes profundas capazes de alcançar o lençol freático, situado entre 15 e 20 metros de profundidade, enquanto a vegetação rasteira possui raízes pouco profundas. No período de seca, esse estrato torna-se bastante seco e fica propenso às queimadas. Restam apenas cerca de 20% de áreas de Cerrado conservadas no Brasil. As unidades de conservação federais no Cerrado compreendem: dez Parques Nacionais, três Estações Ecológicas e seis Áreas de Proteção Ambiental.

Fig. 19 - Cerrado Típico.

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Para saber mais sobre o Cerrado, acesse o site indicado a seguir: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia16/AG01/Abertura.html>. Bioma costeiro Ao longo do litoral brasileiro podem ser encontrados manguezais, restingas, dunas, praias, ilhas, costões rochosos (Figura 19), baías, brejos, falésias, estuários, recifes de corais e outros ambientes importantes do ponto de vista ecológico. Esses ambientes são uma ponte importante de comunicação entre ecossistemas terrestres e marinhos. Os manguezais, por exemplo, possuem papel relevante na manutenção de espécies marinhas, além de suportar em uma biota específica.

Fig. 20 - Região costeira. Praia com costão rochoso em Arraial do Cabo, RJ, Brasil. Fonte: P.V.Cunha.

Pantanal Sua característica mais marcante é a presença da planície de inundação. Seu solo á predominantemente pouco permeável, fazendo com que após alguns meses de chuva, a planície se transforme em uma imensa área alagada. Possui clima quente e úmido. O Pantanal (Figura 20) representa uma área de transição, ‘sofrendo’ influência principalmente da Amazônia e do Cerrado. É coberto por vegetações predominantemente abertas, como campos limpos, campos sujos, cerrados e cerradões; e também por florestas úmidas que são prolongamentos do ecossistema amazônico.

Fig. 21 - Pantanal.

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Mata Atlântica Ocorre originalmente ao longo da costa brasileira e é composta por diversos ecossistemas que variam em função das características do solo, do relevo e do clima. A biodiversidade estimada é calculada em cerca de dez mil espécies de plantas, 131 espécies de mamíferos, 214 espécies de aves, 23 de marsupiais, 57 de roedores, Fig. 22 - Mata Atlântica. 183 de anfíbios, 143 de répteis e 21 de primatas. Muitas destas espécies são endêmicas, ou seja, com distribuição restrita ao bioma. Atualmente, restam cerca de 7,3% de sua cobertura florestal original, tendo sido inclusive identificada como a quinta área mais ameaçada do mundo. Observe na Figura 21, uma imagem da Mata Atlântica. Para conhecer um pouco mais sobre a Mata Atlântica, acesse o site: <www.sosmatatlantica.org.br>.

Campos sulinos Ocorrem em regiões ao sul do Brasil com relevo plano (Figura 22) e clima subtropical, com temperaturas amenas e chuvas bem distribuídas durante o ano todo. A vegetação dos campos apresenta-se geralmente rasteira, com até 1 m, com predomínio de gramíneas, mas apresenta também espécies de leguminosas, bromeliáceas, algumas árvores e cactos, nas encostas dos planaltos. Estão presentes também nas áreas mais altas as chamadas Matas de Araucárias caracterizadas pela presença de pinheiros do paraná (Araucaria angustifolia).

Fig. 23 - Campos Sulinos – Pampas.

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Para fixar melhor a leitura deste tópico, desenvolva a atividade sugerida:

Atividade Complementar Crie um quadro que indique os principais Biomas brasileiros, suas características e localização.

VI. Biogeografia Como já visto, o relevo, o clima e a vegetação são alguns dos fatores que determinam a distribuição dos seres vivos sobre o planeta Terra. A ciência que estuda a distribuição, atual e passada, e as condições que proporcionaram tal distribuição, seja da flora ou da fauna, viventes ou fósseis, correspondem ao principal objetivo dos estudos biogeográficos. A biogeografia é o estudo dos fenômenos biológicos em sua manifestação espacial, considerando um espaço de dimensão não muito pequena. Fundamentalmente, trata-se de estudar as áreas de distribuição de plantas e animais no espaço e através do tempo (MARGALEF, 1989). Wallace (1876), um dos fundadores da biogeografia, propôs uma divisão de regiões biogeográficas, baseada na distribuição de vertebrados superiores, incluindo também invertebrados e plantas. As seis regiões correspondem às massas de terras que foram isoladas há milhões de anos com a deriva continental, ou seja, quando o isolamento dos organismos fez com que diferentes rumos evolutivos, independentes entre as regiões, fossem tomados. As regiões biogeográficas, ou zoogeográficas são: região Neártica, região Paleártica, região Oriental, região Australiana, região Etiopiana e a região Neotropical (Figura 23).

Fig. 24 - As grandes regiões biogeográficas da Terra são divididas de acordo com a distribuição dos animais.

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As regiões Neártica e Paleártica correspondem aproximadamente a América do Norte e a Eurásia, que em um passado geológico remoto já estiveram unidas, possuindo assim o mesmo tipo de florestas com vegetação de mesmo gênero e família. Exemplos: região oriental relativa à Índia, Malásia e Filipinas; região Australiana referente a Oceania; região Etiopiana correspondente a África e região Neotropical que engloba o México, América Central e do Sul. Estudos posteriores acrescentaram a Antártica como mais uma região biogeográfica.

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De Candolle (ano) dividiu a biogeografia em dois sub-tipos: •Biogeografia ecológica que estuda a distribuição dos seres vivos em função de suas adaptações às condições atuais do meio (fatores ambientais). •Biogeografia histórica que estuda, com base em fatores históricos, a distribuição espacial e temporal dos seres vivos. Levando em conta, ainda, a divisão dos seres vivos, a biogeografia pode ser divida ainda em : •Fitogeografia: quando trata da distribuição das plantas. • Zoogeografia: quando estuda a distribuição dos animais.

Para uma pesquisa mais aprofundada sobre Biogeografia, acesse o site indicado a seguir: <http://www.ib.usp.br/~silvionihei/biogeografia.htm>.

Biogeografia de ilhas Ilhas não são somente pedaços de terra rodeados de água. Vamos entender esse termo como um ambiente circundado por outro. Uma lagoa, por exemplo, pode ser considerada uma ilha circundada de terra. A Teoria do Equilíbrio de Biogeografia de Ilhas estabelece que o número de espécies de uma ilha é determinado pelo equilíbrio entre a imigração de novas espécies e a extinção das espécies já presentes. Essa teoria faz algumas previsões: • o número de espécies existentes em uma ilha deve se tornar mais ou menos constante com o passar do tempo; • essa constância se deve à substituição de espécies, ou seja, algumas imigram enquanto outras se extinguem; • ilhas grandes devem suportar mais espécies que ilhas pequenas; • o número de espécies deve diminuir de acordo com o isolamento da ilha. Quanto mais distante ela for do continente, menor será o número de espécies. Para exemplificar, considere uma ilha pequena ao longo da costa. A fauna e flora do continente e de outras ilhas são potenciais colonizadores. Quanto mais espécies colonizam a ilha, menor é a taxa de imigração, pois restam menos espécies novas para isso, até que a taxa de imigração chegue à zero. O desaparecimento de uma espécie da ilha aumenta a taxa de extinção. Observe na Figura 24, o ponto onde as curvas dessas taxas se cruzam indica que o número correspondente de espécies na ilha atingiu um estado Fig. 25 - Na teoria da biogeografia de ilhas o número de espécies numa ilha é determinado relacionando a imigração e a extinção. I= imigração; estacionário: o equilíbrio. E=extinção. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Conclusão, conforme o número de espécies aumenta na ilha, a competição entre as espécies sobe e o tamanho das populações diminui e, consequentemente, a probabilidade de extinção também. Por esse motivo, nas ilhas pequenas a quantidade de espécies suportadas é menor que nas ilhas grandes. Se a taxa de migração diminuir para as ilhas mais distantes, o valor de equilíbrio destas deve ser menor que o valor de equilíbrio para ilhas próximas do continente. A Teoria da Biogeografia de Ilhas também pode se utilizada como modelo para continentes, pois as taxas de imigração e extinção local podem ser substituídas por taxas de formação de espécies (especiação) extinção regional. No estudo da biogeografia, alguns temas devem ser claramente conceituados, devido a sua importância para o entendimento do assunto, por isso, nos próximos tópicos, conheceremos mais sobre nicho, ecossistema, comunidade e competição.

VII. Nicho ecológico e competição O nicho de um organismo representa seu papel funcional num ecossistema. O nicho reflete os intervalos de condições que um organismo pode suportar e seus modos de vida. O nicho ecológico inclui não apenas o espaço físico ocupado por um organismo (ou habitat), como também o seu papel funcional na comunidade (por exemplo, a sua posição na cadeia trófica ou cadeia alimentar) e a sua posição em gradientes ou escala ambientais de temperatura, umidade, pH, solo e outras condições de existência (ODUM, 1983). Os três aspectos citados do nicho ecológico podem ser designados como: • Nicho espacial: local onde o organismo vive. • Nicho trófico: posição que o organismo ocupa na cadeia trófica. • Nicho multidimensional ou de hipervolume: fatores ambientais afetando o organismo. Na partilha de recursos, as espécies desenvolvem mecanismos que permitem a coexistência, de espécies competidoras que ocupam um nicho efetivo, ou seja, uma pequena parte de seu nicho fundamental. Como exemplo, falcões e corujas alimentam-se de presas similares, contudo, falcões caçam de dia e corujas a noite, esse fato diminui a pressão a competição entre essas espécies. Competição é o uso ou defesa de determinado recurso por um indivíduo que reduza ou retire suas disponibilidades para outros indivíduos. Esta pode ser intraespecífica, entre indivíduos da mesma espécie, ou interespecífica, entre indivíduos de espécies diferentes. Numa comunidade, a competição intensa pode levar ao desaparecimento de algumas espécies. Assim, em regiões com grande diversidade de espécies deveria ocorrer competição pouco intensa. Nessas condições, a grande diversidade poderia existir num ambiente onde o nicho de cada espécie não incluísse muitos recursos e hábitos diferentes e, além disso, que fossem o mais diferente possível, uns dos outros. Outros fatores que têm sido considerados como redutores da competição ecológica são: uma grande especialização ecológica, alta taxa de predação, maior disponibilidade de recursos ou menor demanda. 162

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A região tropical, por exemplo, possibilita a coexistência de uma maior quantidade de nichos, o que reduz a competição entre as espécies e leva a uma maior diversidade.

VIII. O conceito de comunidade e ecossistemas Para que fique mais fácil a compreensão de alguns fenômenos ecológicos é preciso definir alguns conceitos, apresentados aqui, segundo Odum e Barret (2007): • Comunidade inclui todas as populações (organismos da mesma espécie) que habitam uma área específica ao mesmo tempo. • Comunidade clímax é aquela que atingiu um estado estacionário, sob determinadas condições ambientais, após uma sequência de eventos sucessionais. • Ecossistema é uma comunidade biótica e seu ambiente abiótico funcionando como um sistema. É uma unidade discreta que consiste de partes vivas e não vivas, interagindo para formar um sistema ecológico. Na caracterização de comunidades biológicas, os ecólogos utilizam termos como riqueza, se referindo à quantidade de espécies que compõem determinada comunidade e abundância, indicando quem são, dentro de uma comunidade, as espécies dominantes, além dos índices que permitem comparar e descrever ecologicamente as comunidades. A abundância relativa das espécies além de indicar, dentro de uma comunidade, quem são as espécies dominantes, que aparecem em grande abundância indica também quem são as raras, com poucos indivíduos. Dois índices de diversidade são amplamente usados na ecologia: o índice de Simpson e o índice de Shannon-Wiener. O cálculo desses índices, relacionadas a riqueza das espécies e sua abundância relativa, insere a ideia da proporção do número total de indivíduos de uma espécie numa comunidade. O índice de Simpson (D) é dado por:

onde pi é a proporção de cada espécie na amostra total de indivíduos. Para qualquer número de espécies (S) numa amostra, o índice de Simpson pode variar de 1 até o número de espécies S. O índice de Shannon-Wiener (H) é uma medida logarítmica da diversidade que é dado por:

No cálculo desse índice, assim como acontece no índice de Simpson, as espécies mais raras contribuem menos para o valor do índice de diversidade do que as espécies comuns. O número de espécies de uma amostra tende a crescer, acompanhando o número de indivíduos amostrados. Para tornar as medidas de diversidade comparáveis, as amostras devem ter tamanhos comparáveis e, para isso, quando Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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o número de indivíduos de duas amostragens for diferente deve ser aplicado um procedimento estatístico chamado rarefação. É válido ainda discutir o conceito de continuum, que diz que em grandes habitats amplamente definidos, como as florestas, as populações de plantas e animais substituem-se umas às outras de acordo com gradientes de condições físicas como temperatura e precipitação. Quando um habitat, que antes estava em equilíbrio, ‘sofre’ algum distúrbio (queimada, desmatamento etc.) sua área será repovoada. A sucessão como tratada aqui se refere às mudanças ocorridas no ambiente desde sua perturbação até que se alcance uma comunidade clímax. Em ambientes recém formados, sem qualquer espécie vegetal, a colonização por comunidades de plantas é chamada sucessão primária. Numa segunda etapa ocorre a sucessão secundária, com o restabelecimento da comunidade clímax. Eventos de sucessão ecológica podem ser facilmente vistos com a ocupação de dunas. As primeiras plantas a se estabelecerem nas dunas são as gramíneas; elas fazem uso de rizomas subterrâneos, ou seja, tipos de caules subterrâneos que conseguem após certo tempo, firmar o substrato e, com isso, provocar o acúmulo de nutrientes. Só então os arbustos conseguem se estabelecer e são em seguida substituídos por árvores.

IX. Colonização por espécies invasoras Para suprir a necessidade da população cada vez maior por alimento, o homem explorou recursos ambientais, domesticou plantas e animais e, com isso, aumentou áreas de cultivos, introduziu espécies exóticas e alterou geneticamente plantas e animais com a finalidade de aumentar sua produção. A seguir, discutiremos a respeito dessas interferências e as suas consequências futuras. O termo invasões biológicas refere-se à introdução, o estabelecimento e expansão de espécies exóticas, ou seja, de origem diferente da área que estão ocupando. O sucesso de uma invasão, assim como da ocupação por espécies pioneiras, depende tanto de características biológicas da espécie quanto de características do ambiente. A homogeneização da biota da Terra tem sido intensificada com os constantes movimentos do homem pelo globo. As espécies exóticas oferecem risco à manutenção da biodiversidade porque causam especial prejuízo as consideradas invasoras que, bem adaptadas, competem com espécies locais e proliferam com maior rapidez. Normalmente, uma comunidade em equilíbrio não permite grandes adaptações de espécies invasoras que acabam sofrendo predação intensiva ou não conseguem competir pelos recursos disponíveis, tendo a sua população reduzida ou mesmo extinta, o que afeta profundamente a cadeia alimentar anteriormente estabelecida. Muitas espécies já foram extintas pelo efeito da introdução de novas espécies. O mexilhão-dourado (Limnoperna fortunei) (Figura 25), um bivalve asiático já ocupa cursos d’água em todo o mundo. É disseminado pela água de lastro dos navios e possui grande capacidade adaptativa. Como essa espécie não possui predadores naturais, consegue se reproduzir facilmente. No Brasil, essas espécies já foram detectadas em rios de São Paulo, Rio Grande do Sul, Pantanal, Mato Grosso do Sul. Os mexilhões causam problemas também na geração de energia elétrica, pois ocupam os ductos de água de resfriamento dos eixos das turbinas 164

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Água de lastro: recolhida no mar e armazenada em tanques nos porões dos navios, com o objetivo de dar estabilidade às embarcações quando elas estão navegando sem cargas. Para maiores detalhes acesse: <http://www. portodesantos.com. br/qualidade/lastro. html>.

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das hidrelétricas reduzindo seu diâmetro. Essas espécies já foram encontradas em Itaipu binacional e outras UHEs na América do Sul. Nas ilhas havaianas, a introdução de caracóis exóticos provocou intensa predação de uma espécie de caracol arborícola nativo. A principal causa da mortalidade de aves nessa região tem sido o vírus da malária e os Avipoxvírus, trazidos com Fig. 26 - O mexilhão-dourado é capaz de incrustar-se em todo tipo de substrato. a introdução do mosquito transmissor. Algumas características são determinantes no processo de ocupação de clareiras por espécies de plantas pioneiras: sua dispersão é bastante rápida ou há a existência prévia de propágulos, possuem alta viabilidade, são tipicamente anuais, com altas taxas de crescimento, tamanho pequeno, produção de grande número de sementes, geralmente aladas (fácil dispersão), baixa tolerância à sombra, maturidade rápida. Possuem estilo de vida fugaz, crescem e consomem rapidamente os recursos disponíveis, visto que, muitas vezes, não conseguem coexistir com as espécies que as sucedem. A rápida expansão de uma população em uma área conduz a novos sistemas genéticos que podem ser ligeiramente diferentes dos sistemas de espécies que têm mudado muito pouco a área ocupada por um longo tempo. Essas variações genéticas permitem uma alta adaptação das espécies invasoras a ambientes perturbados. As espécies invasoras normalmente possuem uma alta capacidade competitiva. As plantas invasoras se estabelecem melhor e são mais susceptíveis a persistir contra possíveis eventos estocásticos que eliminariam a população inicial. A alta capacidade de propagação clonal, ou seja, propagação assexuada permite que a espécie ocupe maior espaço e capture maior quantidade de recursos. Crescem rapidamente, tendo altas taxas fotossintéticas e grande área foliar; geralmente possuem altura maior que a das espécies nativas competindo pela radiação solar. As plantas invasoras tendem a ser hermafroditas, evitando problemas que plantas dioicas (com sexos separados, machos e fêmeas) podem enfrentar quando a proporção sexual numa área está desequilibrada. O período de floração costuma ser maior e as flores são ricas em pólen e néctar, sendo preferidas pelos polinizadores as flores das espécies nativas.

X. Histórico da domesticação de plantas e animais A seleção feita para adaptar plantas e animais às necessidades do homem é chamada de artificial. Para que ocorra a domesticação é necessária a seleção desses organismos aliada às adaptações nos hábitos do domesticador. Espécies domesticadas são extremamente dependentes do homem. Há cerca de 10.000 anos, o homem iniciou o processo da domesticação de plantas e animais. Nesse período, as populações eram basicamente coletoras Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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e caçadoras e, por isso, precisavam mudar-se cada vez que os recursos do local onde habitavam ficavam reduzidos. Com a agricultura e a pecuária, as populações puderam deixar de ser nômades e precisaram de locais para armazenar os alimentos colhidos e áreas para a criação dos animas. Mais protegidos e com “abundância” de alimentos, houve, naquele momento da história, grande crescimento populacional. As plantas domesticadas foram, desde o início, selecionadas para produzir a maior quantidade de alimento possível. Assim, foi feita uma seleção do tamanho das sementes, dos frutos e das plantas de um modo geral. Empiricamente essa seleção se justifica até o momento em que o vegetal fica com parte do seu desenvolvimento comprometido. Com o desenvolvimento da seleção e visando uma maior produção, grande parte da energia dessas plantas é deslocada e a planta não consegue, por exemplo, produzir quantidades suficientes de compostos contra herbívoros, para sua proteção. Acredita-se que entre alguns animais deve existir uma predisposição à domesticação. Animais como zebras, ursos e elefantes nunca conseguiram ser completamente domesticados. Nos animais destinados à alimentação e ao transporte de cargas foi importante a seleção do tamanho do corpo e da força, visto que estes poderiam carregar mais peso, fornecer mais carne e resistir melhor a doenças e as adversidades do ambiente. Nos animais de companhia ou de caça (como no caso dos lobos), a domesticação selecionou características morfológicas, dada a grande variedade de cães hoje existentes e a sua docilidade. Os animais e plantas domesticados já provocaram problemas ambientais em diversas ocasiões, ao voltarem para a natureza, por exemplo, tornando-se ferais, ou seja, com comportamento de animais selvagens. Um organismo feral é aquele que difere do seu ancestral selvagem no sentido de ter passado por um período de seleção artificial, podendo ter obtido algumas novas características e perdido outras “selvagens” (ODUM; BARRETT, 2007). Na natureza, esses organismos podem transformar-se em pragas e tendem a ter sucesso em ambientes perturbados. A seleção artificial de plantas na agricultura resultou no melhoramento genético dessas espécies. Nos últimos 50 anos, com a biotecnologia moderna, diferentes metodologias foram desenvolvidas para realizar o isolamento, identificação e a transferência de gene de uma espécie para outra, criando assim os transgênicos sem a necessidade de reprodução sexuada, como eram feitas as seleções das características até então. Hoje é muito comum ouvirmos nos noticiários sobre as discussões quanto à utilização de transgênicos. Mas você sabe a diferença entre organismos transgênicos e organismos geneticamente modificados (OGMs)? A diferença é que os primeiros têm incluído em seu material genético parte do material genético de outro organismo; já os OGMs, além de incluírem os transgênicos, referem-se a todo organismo que sofreu alterações em seu material genético, podendo ter apenas potencializada a expressão de determinado gene. Assim, todo organismo transgênico é um OGM, mas nem todo OGM é transgênico. Com as técnicas da biotecnologia, a inserção de novos genes em uma planta pode ser feita com o isolamento do gene que expressa uma característica interessante. Após esse isolamento, três métodos mais comuns de inserção podem ser utilizados: por meio da Agrobacterium tumefaciens; ou pela da eletroporação ou ainda por meio da biobalística. 166

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A bactéria Agrobacterium tumefaciens faz isso com anéis de DNA extra cromossômico (plasmídeos), contendo o material a ser transferido; é o método mais comum. No método biobalístico, micropartículas contendo o material genético é acelerado a altas velocidades e lançado para o interior das células do futuro OGM. O método da eletroporação provoca a abertura de poros na membrana da célula, com descargas elétricas de um eletroporador, por onde será inserido o material genético de interesse interagindo e alterando o DNA da planta. Os OGMs visam dar maior produtividade às culturas e maior resistência a pragas. No entanto, devem ser avaliados seus riscos, como o fluxo gênico, ou seja, a troca de material genético entre a espécie cultivada e parentes daninhos que geram plantas daninhas mais resistentes, ou ainda, o desenvolvimento de resistência a insetos e o impacto sobre organismos que não eram alvos até então. Para ilustrar o assunto estudado, sugerimos que você pesquise na internet, no site: <www.bbc.co.uk/portuguese/ciencia/021122_dogss1.shtml>. Você também pode verificar a situação das três lobas que deram origem ao cachorro há 15 mil anos, acessando o site: <www1.folha.uol.com.br/folha/ ciencia/ult306u572958.shtml>. Você pode constatar a experiência de cientistas japoneses que criam macacos transgênicos: Para finalizar nossos estudos neste módulo, sugerimos que você desenvolva a atividade descrita a seguir:

Atividade Complementar

A partir de tudo o que você estudou neste módulo, desenvolva um texto com, no máximo, duas laudas, descrevendo a importância dos movimentos populacionais das condições climáticas, da competição entre as espécies e das invasões para o ajustamento ambiental.

XI. Referências Begon, M.; Townsend, C.R.; Harper, J.L. 2006. Ecology: from individuals to ecosystems. Blackwell Publishing, Malden, USA. IBAMA. Ecossistemas Brasileiros. Disponível em: http://www.ibama.gov.br/ ecossistemas/home.htm Margalef, R.1989. Ecologia. Omega, Barcelona. Odum, E. P. 1983. Ecologia.Guanabara Koogan Odum, E. P.; Barrett, G. W. 2007. Fundamentos de Ecologia. Thomson Learning, São Paulo. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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M6 Texto Base Texto base

Ricklefs, R. 2003. A Economia da Natureza. 5a ed. Guanabara-Koogan, Rio de Janeiro. Townsend, C.; Begon, M.; Harper, J. 2006. Fundamentos de Ecologia. Artmed, Porto Alegre. Whittaker, R. H. (Ed), Classification of plant communities, 1978 (Handbook of Vegetation Science), Kluwer Academic Publishers

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 1

Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat. Autora: Sofia Campiolo

I. Introdução II. Habitat III. Seleção de habitat e escala espacial IV. Abordagens do estudo de seleção de habitat V. Mecanismos comportamentais VI. Evolução das preferências por habitat VII. Uma teoria para a seleção de habitat VIII. Referências

# M6U1

I. Introdução Caro (a) Aluno (a). Você sabe por que os organismos de uma determinada espécie estão presentes em alguns lugares e ausentes em outros? Esta é uma das questões ecológicas mais simples que podemos formular e ao mesmo tempo um bom ponto de partida para o estudo da ecologia. O fato de espécies próximas ocuparem habitats diferentes já chamava a atenção de Charles Darwin. Em sua visita as Ilhas de Falkland, durante sua expedição a bordo do Beagle, entre 1831 e 1836, ele registrou: “Dois tipos de gansos são frequentes em Falkland. A espécie de terras altas (Anas magellanica) é comum, aos pares ou em pequenos bandos, por meio de toda a ilha... O Ganso das rochas, assim chamado por viver exclusivamente nas praias (Anas antártica), é comum tanto aqui como na costa oeste da America, tão longe quanto no Chile”. Os nomes destas aves mudaram (Chloeophga picta e C. hybrida, respectivamente), mas cada uma destas duas espécies próximas vive numa faixa de habitat diferente, como Darwin descreveu. Dentre os fatores que limitam a distribuição das espécies, temos: a dispersão, a seleção de habitat, a inter-relação com outros organismos (competição, predação), temperatura, umidade e outros fatores físicos e químicos. Nesta unidade, vamos tratar da seleção de habitat. Logo, ao final deste estudo, você deverá ser capaz de: • Definir habitat e seleção de habitat. • Compreender fatores que limitam a distribuição de espécies. • Diferenciar nicho ecológico de habitat. • Identificar mecanismos que atuam na seleção de habitat. • Compreender a seleção de habitat e escala espacial. • Conhecer a abordagem comportamental e a evolutiva.

II. Habitat O que é habitat? O habitat é qualquer porção da superfície do planeta onde um organismo pode viver, mais precisamente é uma série de recursos e condições de uma área que leva uma espécie a ocupá-la. Então, o habitat de uma espécie é a composição e a configuração de uma área que fornece condições para manter suas necessidades vitais (alimento, cobertura, água, espaço, parceiros etc.), possuindo tamanho 172

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Charles Robert Darwin: foi um naturalista britânico que alcançou fama ao convencer a comunidade científica da ocorrência da evolução e propor uma teoria para explicar como ela se dá por meio da seleção natural e sexual. Esta teoria se desenvolveu no que é agora considerado o paradigma central para explicação de diversos fenômenos na Biologia. Foi laureado com a medalha Wollaston concedida pela S o c i e d a d e Geológica de Londres, em 1859. Fonte: <http:// pt.wikipedia. org/wiki/Charles_ Darwin>.

Eixo Biológico

O macrohabitat é o habitat na escala geográfica, sendo constituído por uma combinação de fatores climáticos e geológicos próprios (Biomas podem ser considerados macrohabitats); Mesohabitat é o habitat estudado numa escala regional, sendo formado por um conjunto de fatores climáticos, topográficos, edáficos e hidrológicos próprios (quando se caracteriza o macrohabitat em categorias menores, como, por exemplo, corredeiras, cachoeiras ou remansos nos rios; mata de galeria, cerradão ou campo limpo no Cerrado). Microhabitat é o habitat imediato ao animal, estrutura é determinada por microclima, solos, hidrologia e outros fatores microambientais próprios.

suficiente para manter a população viável da espécie em questão. Em síntese, o habitat é o local onde uma espécie em particular pode viver, seja temporariamente ou permanentemente. Alguns animais não ocupam toda sua faixa potencial no uso do habitat, embora eles estejam aptos a dispersar para áreas desocupadas, por isso, os indivíduos “escolhem” não viver em certos habitats e a distribuição de espécies pode ser limitada pelo comportamento dos indivíduos na seleção de seu habitat. Seleção de habitat é um processo pelo qual os indivíduos usam ou ocupam conjuntos de habitat de modo não aleatório, cuja decisões repercutem desde o microhabitat, até uma escala espacial mais ampla o macrohabitat. Se nós refletirmos que um animal não pode viver em todos os lugares, vamos perceber que a seleção natural irá favorecer o desenvolvimento de sistemas sensores que possam reconhecer um habitat adequado. Devemos ter cuidado para definir a percepção do mundo pelo animal em questão, antes de definir os mecanismos de seleção de habitat. Locais que podem parecer similares para um observador humano podem ser muito diferentes para um mosquito ou um peixe. Por outro lado, habitats que nós consideramos muito diferentes podem parecer idênticos para um pássaro. Aqui devemos atentar para uma questão importante relacionada à seleção de habitat: os habitats são heterogêneos e complexos. Habitat “ricos” permitem um fitness maior (ou uma maior adaptação) para os organismos que vivem lá, enquanto habitats “pobres” permitem um fitness inferior (ou uma menor adaptação). Agora reflita: como habitats pobres e ricos são definidos? A qualidade do habitat é definida por variáveis como a disponibilidade de alimento, a ocorrência de predadores, disponibilidade de abrigo e locais de nidificação, variações microclimáticas e muitas outras. cho?

A heterogeneidade (patchiness) representa a variação horizontal na fisionomia do habitat, enquanto complexidade descreve a variação do estrato vertical dentro do habitat.

Para ampliar seus conhecimentos faça uma pesquisa no site do Google (www.google.com. br) e saiba mais sobre Charles Sutherland Elton.

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Continuando nossos estudos sobre habitat, você sabe diferenciá-lo de ni-

O termo nicho ecológico é algumas vezes mal entendido e mal utilizado. Ele é frequentemente usado erroneamente para descrever o lugar onde um organismo vive. Entretanto, onde um organismo vive é seu habitat. Um nicho não é um lugar, mas uma ideia: um conjunto de necessidades e tolerâncias de uma espécie. O habitat de um peixe pode ser um lago. Cada habitat fornece muitos nichos diferentes. Além do peixe, muitas outras espécies podem viver no lago, mas com estilos de vida diferentes. A palavra nicho começou a ganhar presença cientifica quando Charles Sutherland Elton escreveu, em 1933 que o nicho de uma espécie é seu modo de vida “no sentido que nós falamos de empregos ou profissões para os humanos”. O termo nicho de uma espécie começou então a ser utilizada para descrever como e não onde uma espécie vive. Agora que conseguimos diferenciar habitat e nicho, faça a Atividade Complementar 1.

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# M6U1 Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat

Atividade Complementar Observe as figuras a seguir e determine o habitat e o nicho de cada animal. Lembre-se de que você pode pesquisar na internet.

01 Fig. 01 - Macaco da Noite. Nome científico: Aotus lemurinu.

Fig. 02 - Sapo Cururu Nome científico: Bufo marinus.

Fig. 03 - Macaco Guariba. Nome científico: Aloatta guariba.

Fig. 04 - Harpia. Nome científico: Harpia harpyja.

III. Seleção de habitat e escala espacial A seleção de habitat é um processo usado pelos indivíduos quando estão escolhendo recursos e habitats. Essas escolhas ocorrem numa variedade de escalas espaciais e temporais que vão de encontrar o recurso alimentar numa determinada estação do ano, passam por definir sua área de vida durante a vida toda, chegando a expansão das faixas de distribuição entre as gerações. A motivação para seleção de habitat é presumivelmente maximizar o fitness individual com consequências na distribuição e densidade entre os diferentes habitats. Os mecanismos que atuam na seleção de habitat para residência, também se aplicam para a seleção de habitats para movimentação dos animais. Mesmo durante os movimentos de dispersão, os animais devem forragear, dormir, evitar predadores e ainda procurar ou evitar coespecificos. Eles precisam continuamente acessar os habitats para avaliar se é adequado. Seleção de habitat é um processo que opera no nível do indivíduo. As tomadas de decisão ou escolhas feitas por animais móveis, como pássaros migratórios, podem ocorrer numa maneira hierárquica, de uma escala espacial grande (macrohabitat) para uma escala espacial pequena, selecionando o microhabitat. A maior parte dos estudos de seleção de habitat é feita em pequena escala de microhabitat. 174

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

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A tabela a seguir relaciona a escala e estruturas espaciais em que os processos acontecem. Tabela 1 - Processos de seleção de habitat e movimento em relação às estruturas e escalas espaciais ESCALA ESPACIAL

SELECAO DE HABITAT

TIPO DE MOVIMENTO

Região

Faixa geográfica

Migração

Mosaico de manchas

Seleção da faixa de vida

Dispersão

Mancha de habitat

Manchas dentro da faixa de vida

Busca de manchas de habitat; patrulha de território

Mancha de recurso

Itens alimentares dentro da mancha

Busca de itens alimentares (forrageamento)

Fonte: adaptado de IMS, 1995; Johnson,1980.

Amplie seus conhecimentos realizando a Atividade Complementar 2.

Atividade Complementar

O sentido de macrohabitat, mesohabitat e microhabitat é melhor definido, mediante a observação do fenômeno estudado. Com os conhecimentos adquiridos, observe as figuras a seguir e discuta como enquadraria os habitats em uma escala espacial. Reúna com os seus colegas, pesquise, apresente e discuta outros exemplos de habitat em escala espacial.

Fig. 05 - Floresta amazônica com seus diversos tipos de habitat (floresta de várzea, floresta de terra-firme, Floresta de igapó, lago de várzea, bromélias terrestres).

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# M6U1 Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat

IV. Abordagens do estudo de seleção de habitat Os ecólogos estão interessados em responder duas perguntas principais sobre seleção de habitat: 1. O que determina a faixa de habitat, onde a espécie ocorre? 2. Como cada indivíduo determina onde é um habitat apropriado? A primeira pergunta é evolutiva: como a seleção natural moldou as escolhas de habitat? A segunda pergunta é comportamental: que pistas um animal usa na “escolha” de sua casa? A palavra escolha está entre aspas para mostrar que não há escolha consciente, propriamente dita. De fato, alguns ecólogos preferem o termo “uso de habitat” ao invés de “seleção de habitat” para evitar a conotação de que os organismos tomam decisões deliberadas entre habitats alternativos. Há, portanto, duas abordagens para estudar a seleção de habitat: • A abordagem comportamental que vê a seleção de habitat como resultado dos mecanismos comportamentais e busca entender como o animal escolhe seu habitat num sentido fisiológico. • A abordagem evolutiva enfoca as razões adaptativas para a escolha de habitat e o significado evolutivo do comportamento envolvido. A seleção de habitat em pássaros tem sido mais estudada que em outros grupos biológicos. As aves são objetos quase ideais para os estudos de seleção de habitat porque são altamente móveis, pois frequentemente migram milhares de quilômetros passando por uma enorme variedade de ambientes e mesmo assim normalmente forrageam e reproduzem em habitats muito específicos. De fato, a vida de pequenos pássaros migratórios é repleta de escolhas de habitat: onde se alimentar, onde procurar um parceiro, onde construir um ninho, onde parar para recuperar as reservas de gordura quando em migração. Essas escolhas podem ser tão finamente ajustadas que frequentemente os dois sexos de uma mesma espécie usam habitat diferentemente. Em algumas aves, os machos forrageam mais longe dos ninhos que as fêmeas. Em outras, fêmeas e machos utilizam extratos diferentes, enquanto as fêmeas buscam o alimento mais próximo da altura do ninho, os machos forrageiam em extratos superiores, mais próximos de seus poleiros de vocalização. Em especial, nas pesquisas sobre seleção de habitat em aves, os dois tipos de fatores têm que ser mantidos separados na discussão de seleção de habitat: 1. Fatores evolutivos, conferindo valor de sobrevivência à seleção de habitat; e 2. Fatores comportamentais, dando os mecanismos pelos quais as aves selecionam as áreas. A seleção de habitat é o resultado de estímulo proveniente de: paisagem; locais para nidificação, canto e observação; alimento e outros animais. As plantas apresentam preferências de habitat de uma forma distinta dos animais, pois elas não podem ativamente se mover de um habitat para outro, sementes e esporos chegam num diferente por meio da dispersão. A partir daí sobrevivem e crescem ou morrem devido a fatores biológicos ou físicos. Os animais usam os mecanismos comportamentais para escolher seus habitats, e os movimentos individuais são componentes essenciais da seleção de habitat. Na próxima seção vamos discutir os mecanismos comportamentais. 176

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V. Mecanismos comportamentais A seleção de habitats em animais envolve considerações sobre a estrutura física do habitat, a fisiologia do animal, a disponibilidade de recursos e a proteção contra predadores. O padrão de distribuição local dos animais pode significar adaptações individuais ao ambiente físico. Uma distribuição espacial não aleatória dos organismos pode fornecer informações sobre seu sucesso relativo em diferentes habitats, sugerindo quais as características dos habitats contribuem para o sucesso dos indivíduos. Geralmente, assume-se que os animais verificam as manchas de habitats durante sua fase dispersiva e então selecionam entre as manchas disponíveis, baseados em pistas que indicam a qualidade do habitat. Uma forma mais complexa de comportamento, envolvendo seleção de habitat é a escolha de locais de oviposição por insetos. Algumas pragas de milho podem se alimentar de uma ampla variedade de plantas. No entanto, ocorrem principalmente no milho porque as fêmeas no período de oviposição são atraídas por odores voláteis produzidos pela planta (KREBS, 2009). No caso dos besouros minadores de plantas, estes usam compostos secundários das Curcubitáceas (família das abóboras, abobrinhas e melancias) como pistas para a seleção de hospedeiro. Essa associação está presente em cerca de 1500 espécies de besouros que se alimentam em plantas da família Curcubitaceae. Algumas espécies podem minar outras espécies de plantas, mas são mais comumente encontradas em Curcubitaceas (KREBS, 2009). Os mosquitos Anopheles são importantes vetores de doenças e sua ecologia tem sido muito estudada, em grande parte, devido o problema prático de erradicação da malária. Cada espécie de mosquito é normalmente associada com um tipo particular de local de reprodução. No entanto, é comum observar que em algumas áreas que são aparentemente apropriadas para a reprodução do mosquito, não são encontradas larvas. Isto nos leva a perguntar: por que alguns habitats são ocupados por larvas e outros não? (KREBS, 2009). As primeiras pesquisas assumiram que alguma característica da água estaria evitando que as larvas destes mosquitos sobrevivessem, entretanto, não consideraram que o comportamento da fêmea em escolher onde colocar os seus ovos poderia estar levando a isto. Por exemplo, algumas espécies de mosquito do gênero Anopheles não ovipõem em lavouras de arroz quando estas têm mais de 30 cm de altura. Alguns experimentos mostraram que estes locais, onde não eram encontrados ovos, possuíam as condições adequadas para crescimento e desenvolvimento que outros locais onde os ovos eram encontrados. Isto foi testado colocando ovos no local e observando taxas de sobrevivência. Essas taxas foram compatíveis com locais onde a oviposição ocorreu naturalmente. (KREBS, 2009). Outros experimentos provaram que, na verdade, o impedimento da oviposição era mecânico. Obstáculos colocados em poças de água evitaram a oviposição pelas fêmeas, pois estas ovipõe durante o vôo, nunca tocando a água, mas se mantendo de 5 a 10 cm da superfície da água. Essas obstruções mecânicas parecem evitar que as fêmeas do mosquito desenvolvam livremente sua dança da oviposição e com isto restringir para esta espécie a faixa de habitat que ela pode ocupar (KREBS, 2009). Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U1 Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat

Como já foi dito, um dos grupos biológicos mais estudados em relação a seleção de habitat é o das aves. Uma das pistas ambientais que pode ser utilizada pelas aves para seleção de habitat é a presença de poleiro. Nesse caso, podemos usar como exemplo, três espécies de falcões que reproduzem em áreas de campo e arbustos na América do Norte. O falcão de cauda vermelha prefere áreas com muitos arbustos para servirem como poleiros enquanto o falcão de Swainson e o ferruginoso preferem áreas mais abertas e com poucos arbustos. Estas três espécies se alimentam, de forma geral, do mesmo tipo de presa e sua escolha de habitat está relacionada com a sua forma de forrageamento. Uma das espécies, o falcão de cauda vermelha, fica sentada em poleiros procurando suas presas, esta espécie possui asas menos adequadas a soaring (planar, vôo de reconhecimento nos quais os falcões procuram suas presas). O falcão de Swainson é melhor em soaring e caça muito mais durante o vôo que de poleiros. Já o falcão ferruginoso é intermediário. Voo flapping (voo com manobras) são incomuns em todos estes falcões e a seleção de habitat está profundamente ligada ao seu método de caça (KREBS 2009). A seleção de habitat em pássaros é parcialmente uma característica genética, embora possa ser modificada de alguma forma pelo aprendizado e pela experiência. A base genética da seleção de habitat é provavelmente responsável pela resposta lenta de alguns pássaros as mudanças ambientais causadas pelo homem. O habitat original, selecionado por um pássaro, é frequentemente reforçado pelo apego dos indivíduos aos seus locais de origem. Muitos pássaros, mais velhos, retornam ano após ano para o mesmo local de nidificação mesmo se o habitat no local esteja se deteriorando. Infelizmente, ainda não há muitas análises experimentais sobre a seleção de habitat por pássaros.

VI. Evolução das preferências por habitat Na seção anterior nós discutimos como alguns organismos selecionam seus habitats, agora colocaremos outra questão: por que os indivíduos preferem alguns habitat e evitam outros? A seleção natural favorecerá os indivíduos que usam os habitats, onde a maior parte de sua progênie pode crescer com sucesso. Indivíduos que escolhem os habitats mais pobres não vão conseguir ter uma prole numerosa e bem sucedida e consequentemente serão selecionados negativamente. Populações de habitats marginais podem então ser sustentadas apenas pelo fluxo de indivíduos vindos de um habitat preferencial. Isto significa que a população nesses habitats marginais será mantida, principalmente pela entrada de indivíduos provenientes de outros habitats mais adequados e não pelo crescimento da população, mediante uma taxa de natalidade superior a de mortalidade. Uma grande variedade de pistas físicas pode ser adotada pelos organismos como um estímulo na escolha de um tipo particular de habitat. A seleção natural pode agir diretamente sobre os comportamentos que resultam na escolha de habitat, ou pode selecionar indivíduos que têm uma capacidade de aprender qual é o habitat adequado. Os estoques de salmão, por exemplo, se adaptam a condições peculiares de fluxo de água, temperatura e sazonalidade. Esta adaptação precisa e pode ser preservada apenas se um excelente senso de homing (ato de voltar para casa), for desenvolvido.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Homing palavra de origem inglesa que significa ato de voltar para casa, assim como os pombos, tartarugas e salmões que sempre conseguem voltar para o local onde nasceram.

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Idiossincrasia: Disposição do temperamento do individuo, que o faz reagir, de maneira muito pessoal, à ação dos agentes externos / Maneira de ver, sentir, reagir, própria de cada pessoa. Fonte:Dicionário Aurélio

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No outro extremo, estão animais como os afídeos (pulgões) que enfrentam habitats que podem ser favoráveis em um mês e não no outro. Organismos que enfrentam a imprevisibilidade dos habitats devem adotar um comportamento de seleção de habitat mais flexível. Como podemos explicar a idiossincrasia (temperamento peculiar) de animais como o pipit tree (Anthus trivialis), pássaro comum no continente Europeu, que rejeita habitats perfeitamente bons? É importante termos em mente que a evolução não produz indivíduos perfeitos. Nem todos os comportamentos são adaptativos, e as condições ambientais podem mudar de tal forma que um comportamento, anteriormente bem adaptado, pode se torna mal adaptado. O reconhecimento do habitat pode ser muito impreciso ou muito exato. Logo, isso pode ser extremamente específico, caso seja benéfico aos indivíduos que agem desta forma. Os mecanismos pelos quais os habitats são selecionados sustentam-se pelas necessidades do fitness definidos evolutivamente. Nós não sabemos com que velocidade o “maquinário” genético e comportamental pode mudar com relação à seleção de habitat. Problemas podem aparecer se o habitat muda, e isto tem sido uma fonte de dificuldades para muitos organismos, desde que os humanos têm modificado a face da terra. As pessoas fornecem novos habitat e destroem outros. Algumas espécies de organismos, mas não todas, têm respondido a colonização de habitat pelo Homo sapiens. Outros eventos naturais, como as eras do gelo, causam mudanças nos habitats, mas de forma lenta. Os organismos com seleção de habitat, geneticamente programada, cuidadosamente ao longo do tempo evolutivo, podem necessitar de um tempo considerável para evoluir o maquinário necessário para selecionar um novo habitat que seja adequado para eles. A adaptação nunca pode ser exata e instantânea e nós devemos ter cuidado para não esperarmos perfeição dos organismos. Algumas espécies evoluíram sob um determinado conjunto de condições ambientais e as populações se adaptam ao seu próprio ambiente particular. Nenhuma espécie pode funcionar como um coringa. A adaptação a um determinado tipo de habitat pode tornar impossível viver em outro.

VII. Uma teoria para a seleção de habitat Uma teoria simples pode ser usada para ilustrar como a seleção de habitat pode operar numa população natural. Vamos considerar que três habitats estão disponíveis para uma espécie. Para qualquer espécie em particular, nós definimos habitat como qualquer parte do planeta, onde aquelas espécies podem viver, seja temporária ou permanentemente. Cada habitat é assumido por que tem “adequação” aquela espécie (adequação seria a adaptação no tempo evolutivo), por exemplo, consideramos que as fêmeas produzem mais indivíduos jovens em ambientes mais adequados do que em ambiente menos adequados. Adequação não é constante, mas será afetada por muitos fatores no habitat, tais como: suprimento de alimento, disponibilidade de abrigo e presença de predadores. Além disso, o quanto um habitat é adequado é normalmente uma função da densidade de outros indivíduos, de forma que uma superpopulação reduz a adequação. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U1 Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat

Quando uma população preenche seu melhor habitat (A), chega a um ponto em que a adequação de um habitat intermediário (B) é igual a do habitat A, desde que este habitat intermediário apresente uma densidade menor. Quando esses dois habitats ficam ainda mais povoados, o mais pobre (C) finalmente tem uma adequação igual a dos habitats A e B. Nós assumimos com esse modelo simples que todos os indivíduos são livres para se mover para qualquer habitat sem impedimentos. A predição que emerge desses modelos simples de seleção de habitat é interessante porque é intuitiva – nós podemos prever a partir deste modelo que, quando a densidade é alta, habitats bons e ruins podem ser igualmente adequados, desde que com densidades diferentes. A adequação de um habitat bom com alta densidade de indivíduos pode ser igual à adequação de um habitat ruim com baixa densidade de indivíduos. E então, será que existem evidências de que isso realmente ocorre em populações naturais? Estudos mais recentes indicam que diferentes preferências de habitat em animais têm sido até agora interpretadas como o resultado de diferentes designer adaptativos das espécies e/ou como resultado de competição interespecífica. No entanto, alguns autores mais recentemente propuseram uma visão alternativa da evolução da preferência de habitat. Esse novo modelo é baseado na aquisição progressiva aleatórias de pistas cognitivas (de corrente de aprendizado) que discriminam as características do habitat que se correlacionam com um fitness esperado. Esses autores assumem que cada pista cognitiva permite a distinção entre habitats melhores e piores (de acordo com o fitness de cada habitat), limitando a evolução posterior porque cada pista adicional vai discriminar o habitat apenas dentro das preferências previamente adquiridas. Modelos simples de simulação mostram que, nesse caso, mesmo as espécies com iguais diferenças de fitness, relacionadas ao habitat, irão diversificar rapidamente em suas preferências de habitat. Assim, de forma similar a evolução de outras características espécie-específicas, a evolução da relação animal e habitat pode ser fortemente afetada por eventos estocásticos e contingências históricas. Para saber mais sobre seleção de habitat você pode acessar os seguintes links: <http://www.biotaneotropica.org.br/v8n3/pt/fullpaper?bn02008032008+pt> <http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/12022> <http://www.ib.usp.br/~rbrandt/EL/habitat.htm> <http://bolt.lakeheadu.ca/~dmorriswww/htmldocs/56.pdf> <http://www.cnrhome.uidaho.edu/documents/krausman.pdf?pid=74882&doc=1>

Para colocar em prática o que aprendemos nesta unidade, faça a Atividade Complementar 3.

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Atividade Complementar

Faça uma releitura do texto e atente se você conseguiu perceber os mecanismos que atuam na seleção de habitat? ...Ótimo, agora se reúna em grupos e tente reproduzir essa atividade copilada do Jornal da Ciência de 30 de agosto de 2005 (<http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=31019>). “No experimento a seguir, vamos investigar se determinados animais são ou não são capazes de selecionar o lugar onde vivem. Em termos mais técnicos, esse assunto é rotulado pelos especialistas como um caso de seleção de habitat? [Nota 3]. Para conduzir o experimento, vamos precisar de um par de recipientes para abrigar os animais sob estudo. Se os animais forem diminutos, podemos empregar recipientes igualmente pequenos. Um animal pequeno que se presta muito bem a esse tipo de experimento é o tatuzinho de jardim, também denominado de paquinha. Nesse caso, precisaríamos então dos seguintes materiais (para cada grupo de alunos): duas garrafas de plástico transparente (2 litros), sem tampa; barbante ou fita adesiva; dois sacos plásticos (um transparente e o outro, preto); um pouco de terra, gravetos e folhas secas; tatuzinhos de jardim (6-8 tatuzinhos para cada par de garrafas). Procedimentos. Colocar um pouco de terra dentro das garrafas, de modo que, fixando-as depois em posição horizontal, a terra seja suficiente para cobrir o fundo das garrafas. Em seguida, acrescentar alguns gravetos, pedaços de folhas e metade do número de tatuzinhos em cada uma das garrafas. Unir as duas garrafas pelo bico, mantendo-as presas com o barbante. Cobrir uma das garrafas com o saco plástico transparente e a outra, com o saco preto; amarrar os sacos no bico das garrafas, reforçando a ponte entre as duas [Nota 4]. Ao final da montagem, verificar que cada garrafa tenha ficado exatamente com a metade do número de tatuzinhos e que a passagem pelo bico entre as duas esteja desimpedida. Manter as garrafas em um lugar claro, mas sem receber insolação direta. No dia seguinte, cada grupo deve reexaminar o conteúdo de suas respectivas garrafas (para isso, claro, será necessário remover os sacos plásticos que recobrem as garrafas). Registrar as observações, respondendo as seguintes perguntas: 1) Os tatuzinhos continuam vivos e ativos? 2) As duas garrafas continuam abrigando o mesmo número de tatuzinhos ou um delas tem mais tatuzinhos do que a outra? 3) Neste último caso, o que será que ocorreu para que uma das garrafas ganhasse tatuzinhos?”

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# M6U1 Fatores que limitam a distribuição de uma espécie: seleção de habitat

VIII. Referências IMS, R. A. Movement patterns related to spacial structure. In: HANSSON, L.; FAHRIG, L.; MERIAM, G. Mosaic landscape and ecological processes. New York: Chapman and Hall, 1995. JOHNSON, D.H. The comparison of usage and availability measurements for evaluating resource preference. Ecology, 1980. KREBS, Charles J. Ecology. The Experimental Analysis of Distribution and Abundance. Addison Wesley Longman (Pearson Education), 2009.

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 2

Movimentos populacionais: dispersão e migração

Autora: Eliana Cazetta

I. Introdução II. Dispersão III. Migração IV. Migração no tempo V. Referências

# M6U2

I. Introdução Caro(a) aluno(a). Na biologia, os termos dispersão e migração são utilizados para descrever aspectos relacionados à movimentação dos organismos. A dispersão está relacionada ao distanciamento dos indivíduos entre si e pode ser usada para os mais diferentes tipos de movimentos. A migração é frequentemente considerada como movimento direcional em massa, ou seja, um grupo de indivíduos que se desloca em uma mesma direção; e aqui podemos citar as clássicas migrações de determinados animais, como: os salmões e as baleias, mas também existem exemplos menos óbvios, como os movimentos de ir e vir de animais costeiros, seguindo o ciclo das marés. Nesta unidade, abordaremos esses movimentos, suas características, padrões, classificações e esperamos que, ao final deste estudo, você seja capaz de: • Conceituar Dispersão e Migração • Perceber os tipos de dispersão • Diferenciar vetores bióticos e abióticos • Reconhecer a classificação da migração • Perceber padrões de migração

II. Dispersão Dispersão é o conjunto de processos que possibilitam a fixação de indivíduos de uma mesma espécie em um local diferente daquele onde viviam os seus antecedentes diretos. Para entender melhor como ocorre a dispersão, convém dividi-la em 3 fases distintas: • Partida ou emigração • Movimento ou transferência • Chegada ou imigração A dispersão pode ocorrer por dois mecanismos: • Dispersão passiva - Quando ocorre por meio de fatores alheios à espécie, sendo mais frequente em vegetais. Ex.: grãos de pólen, esporos e sementes transportados pelo vento, água ou por animais. 186

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

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Mas a dispersão passiva não ocorre somente com vegetais, também pode ocorrer entre animais quando, por exemplo, os mesmos são carregados pelo vento ou por correntes aquáticas até regiões distantes. Ex.: as aranhas jovens que alcançam lugares mais altos e, então, liberam fios de seda que as transportam ao vento. Nesse caso, a partida é ativa no início do processo, no entanto, o deslocamento em si é efetivamente passivo. • Dispersão ativa – Quando esta depende dos recursos próprios de locomoção da espécie, ocorrendo nos animais por nomadismo, quando não se fixam a um lugar por muito tempo ou por migração, quando há uma troca de região. Nesse caso, os animais controlam a decisão de onde se estabelecer e param o movimento quando encontram um local adequado. Diásporo - é a unidade de dispersão. Consiste na parte que é retirada/consumida pelo animal frugívoro, podendo ser o fruto inteiro, a semente com arilo ou somente a semente.

Para esclarecer melhor o processo de dispersão, primeiramente vamos discutir com um pouco mais de detalhes a dispersão de sementes que é um exemplo de dispersão passiva. Essa dispersão é um processo vantajoso para a reprodução das plantas e consiste na partida (remoção) do diásporo (fruto/semente) a partir da planta-mãe para outros lugares, supostamente mais seguros. Esse processo representa a ligação entre a última fase reprodutiva da planta com a primeira fase do recrutamento da população. Você sabia que as sementes sob a copa da planta-mãe estão sujeitas a competição com esta, ao aumento nas taxas de ataque por fungos e patógenos, predação e herbivoria? Daí a vantagem da dispersão. Observe a seguir, algumas hipóteses desenvolvidas para explicar a vantagem da dispersão de sementes para as plantas: 1. Modelo de Janzen-Connel ou a “hipótese da fuga” - neste modelo considera-se que quanto mais próximo da planta-mãe maior é a probabilidade de mortalidade dos descendentes. Essa mortalidade pode ser atribuída a vários fatores relacionados ao aumento da densidade de indivíduos, como a competição, predação e herbivoria. Portanto, existe uma mortalidade diferencial em relação a planta-mãe e a dispersão é fundamental pois aumenta as chances de sobrevivência das sementes dispersas a maiores distâncias (Figura 1).

Fig. 1 – Modelo de Janzen-Connell para a dispersão de sementes. Fonte: CAZETTA, 2009

2. Hipótese da colonização – Chances de colonização ao acaso em áreas favoráveis ao estabelecimento (imprevisíveis no tempo e no espaço). Um exemplo Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Movimentos populacionais: dispersão e migração

dessa hipótese são as plantas dependentes de clareira. Somente por meio da dispersão as sementes poderão alcançar esses habitats que são imprevisíveis e ali germinar e se estabelecer. 3. Hipótese da dispersão direcionada - Dispersão direcionada a micro habitats particulares, especialmente, favoráveis a sobrevivência, mas de forma não randômica (não aleatória). Um exemplo clássico de dispersão não direcionada é a dispersão de sementes das ervas de passarinho. As ervas de passarinho são plantas hemiparasitas, ou seja, são capazes de realizar fotossíntese, mas não obtêm água do solo ou da chuva. Elas têm raízes especiais, chamadas haustório, que retiram água e alguns nutrientes diretamente de outros vegetais, seus hospedeiros. As aves são responsáveis pelo transporte das sementes das ervas de passarinho e deposição nos galhos das plantas hospedeiras; dessa forma, somente por meio da dispersão direcionada as ervas de passarinho podem se estabelecer. Para que a dispersão de sementes ocorra, as plantas contam com mecanismos chamados vetores abióticos ou bióticos. Vamos considerar esses dois tipos de vetores separadamente: Vetores abióticos Dentro dessa forma de dispersão, podemos citar aquelas que são dispersas pelo vento (anemocoria) e aquelas que são ejetadas de forma ativa pelo órgão materno (dispersão explosiva - autocoria), na qual a maior parte das sementes cai próximo às plantas-mãe. Este tipo de dispersão não é considerada exploratória, pois o destino final das sementes é determinado pela localização da planta-mãe. Estudos sobre dispersão em longas distâncias sugerem que a densidade no número de sementes dispersadas declina muito lentamente em distâncias maiores, a partir da planta-mãe. Além disso, as sementes também podem ser dispersas pela água (hidrocoria), como o coco (Cocos nucifera), pela água da chuva ou pelo próprio peso (barocoria). Curiosidade: As espécies de plantas dispersas pelo vento também podem alcançar longas distâncias, mas é menos eficiente que a dispersão por animais, onde a chance de alcançar um local propício para germinar e se estabelecer é maior. Os diásporos anemocóricos apresentam uma grande variedade de adaptações morfológicas que permitem que a semente seja carregada, tendo como característica fundamental o aumento da superfície em relação ao peso. Dessa maneira, os frutos anemocóricos podem ser classificados em: • Voadores (flyers) – os diásporos voadores podem ser ainda: Pulvurulentos (muito pequenos e achatados como sementes de orquídeas ); em forma de balão; com plumas ou alas (Figura 2). Todas estas características permitem que o diásporo seja carregado pelo vento. • Roladores (rollers) – nesse caso, toda a planta sai ‘rolando’ com o vento e o diásporo é carregado juntamente com ela. Ocorre em áreas que sofrem com ventos de grandes intensidades. • Balísticos (throwers) – estes diásporos são arremessados pelo vento.

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Fig. 2 – “A” sementes aladas de ipê (Tapebuia sp.) , “B” sementes com plumas do dente-de-leão (Taraxacum sp.), “C” Sementes balão de valverdedos-sapais (Suaeda vera) e “D” sementes pulverulentas de orquídea (Orquidaceae).

Vetores bióticos: agente mutualista Mecanismo de dispersão que permite o transporte das sementes por animais. Dentre as espécies de plantas, as herbáceas em especial, podem possuir sementes com espinhos ou outras emergências o que aumenta muito a chance destas serem transportadas de forma passiva em pêlos de animais (esse processo é chamado de epizoocoria). No entanto, a maioria das espécies de plantas transportadas dessa forma produz frutos suculentos e atrativos para os animais frugívoros. Estima-se que nas florestas tropicais entre 50% - 90% de todas as árvores são dispersas por animais (zoocoria), enquanto cerca de 20% - 50% das espécies de aves e mamíferos consomem frutos ao menos durante parte do ano. Segundo Campasi (2006), na Mata Atlântica brasileira cerca de 87% de todas as árvores produzem frutos carnosos, mas esta proporção pode chegar a mais de 90% em algumas áreas. No sub-bosque, estrato imediatamente abaixo ao dossel florestal também podemos encontrar uma grande parte das plantas que produzem frutos suculentos e atrativos para animais frugívoros em geral, sendo que as plantas atrativas para aves podem superar muito o número de plantas atrativas para mamíferos podendo este número chegar até 2,5 vezes. O local, onde as sementes consumidas pelos animais serão dispersas, é algo bastante incerto e isto dependerá do comportamento dos frugívoros, sendo que as relações entre plantas e frugívoros são mutualistas, ou seja, benéficas para ambas as partes: a semente é dispersa e o dispersor consome a sua recompensa em forma de polpa carnosa. Quando o animal engole o diásporo chamamos este processo de endozoocoria. Diferentes grupos de animais consomem frutos e dispersam suas sementes. As características dos frutos associadas aos diferentes modos de dispersão são chamadas de síndromes de dispersão. Dentre as principais síndromes, podemos citar a dispersão por formigas (mirmecocoria), peixes (ictiocoria), répteis (saurocoria), aves (ornitocoria), mamíferos (mamaliocoria). Dependendo do grupo de animal consumidor, os frutos Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Movimentos populacionais: dispersão e migração

apresentam características particulares a fim de maximizar a atração e consequentemente, aumentar as chances de dispersão de sementes. Observe atentamente a Tabela 1, onde estão listadas as principais síndromes de dispersão de sementes e as características dos frutos e, com o apoio do que foi estudado até aqui, desenvolva a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar Assim como as sementes, o pólen também é disperso por agentes bióticos e abióticos. Construa uma tabela com os agentes polinizadores e as respectivas características das flores utilizadas na atração dos polinizadores. Tabela 01 – Principais grupos de animais frugívoros e as respectivas características dos frutos para atrair os dispersores Animal

Tamanho

Cor

Odor

Acessibilidade

Recompensa

Mamíferos estocadores (cutias e esquilos)

Médios e grandes

Marrom

Com aroma ou aroma fraco

Indeiscente, noz

Semente

Mamíferos arborícolas

Grandes

Amarelo, Laranja, verde ou marrom

Aromático

Variados

Polpa (proteína, açucar)

Morcegos

Grandes

Creme ou verde

Rançoso, mofo ou azedo

Geralmente expostos, pedúnculo

Polpa

Mamíferos terrestres

Grandes

Verde ou marrom

Odor

Noz, Indeiscente, vagem cápsulas

Polpa

Aves

Pequenos

Preto, vermelho, azul

Sem odor

Drupas, bagas e arilos - geralmente expostos

Polpa (carboidratos, lipídios)

Peixes

Frutos pesados: afundam Frutos leves: flutuam Sementes pequenas e duras

Variadas

Sem odor

Depositam fundo ou flutuam

Polpa

Répteis

Variados

Variadas

Odor ácido, fermentado

Basicarpia ou calicarpia

Polpa

Formigas

Pequenos

Variadas

Sem odor

Frutos autocóricos ou derrubados por algum outro fugívoro

Elaissoma, polpa ou arilo ricos em lipídeos

Descoberta e exploração ativa Ao contrário das plantas, os animais são capazes de tomar a decisão de onde parar (se estabelecer). Um bom exemplo dessa capacidade seriam os afídeos (insetos também conhecidos como piolhos de plantas), que mesmo possuindo uma capacidade de vôo bastante limitada, para se opor aos ventos, realizam não só o vôo ativo, mas também vôo passivo, planando no vento com grande facilidade, controlando, dessa forma, a sua saída das correntes de vento. Essas espécies acompanham as massas de ar em movimento e podem alcançar até cerca de 5.000 metros de altitude, como foi comprovado por Lucien Berland, com a captura de algumas espécies nestas regiões atmosféricas. Também podem, algumas vezes, realizar vôos adicionais, caso o local encontrado seja insatisfatório.

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Eixo Biológico

Geneta ou genet é o indivíduo genético (as bromélias são um bom exemplo disso - em uma mesma árvore vc pode ter vários módulos de um mesmo genótipo. Todos os módulos juntos constituem um geneta e cada módulo separadamente é chamado de ramet).

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Dispersão clonal Por definição, ocorre em todos os organismos modulares, envolvendo a repetição de unidades de estrutura, na qual um geneta se ramifica e expande suas partes em torno de si. Portanto, há um consenso de que uma planta ou um coral dispersa ativamente seus módulos no ambiente que o circunda. Em geral, esse tipo de dispersão faz com que os indivíduos se apresentem na natureza com duas formações estratégicas distintas: • A estratégia de “guerrilha”, na qual os indivíduos apresentam-se bastante espaçados possuindo conexões longas, o que lembra uma tropa de guerrilha. Dentre os indivíduos que apresentam essa formação podemos citar as Acácias e as Bétulas. • A estratégia de formação também chamada de “infantaria” apresenta conexões curtas e com uma disposição densa, firmemente reunida e protegida, se expandindo lentamente. São denominadas assim em analogia aos corpos das infantarias romanas. Como exemplo, podemos citar os Ciprestes (Cupressus). A forma como esses organismos se apresentam na natureza faz com que as relações, mantidas com os seus vizinhos, sejam afetadas. Aqueles que apresentam o tipo guerrilha, continuamente competem com outras espécies (competição interespecífica); já os que apresentam estrutura em infantaria a competição ocorre muito fortemente entre as partes da própria planta (competição intra-específica). Naturalmente, os organismos não podem ser classificados somente em duas estratégias, mas podemos dizer que existe um continuun entre a estratégia de guerrilha e de infantaria. Padrões de distribuição: dispersão A movimentação dos organismos pode determinar o seu padrão espacial (Figura 3), podemos reconhecer até o momento três formas de distribuição encontradas na natureza: • Dispersão ao acaso – ocorre quando o organismo ocupa com chances iguais qualquer parte do ambiente, tendo como resultado uma distribuição desigual, devido aos eventos de chance. • Dispersão regular – esse padrão ocorre quando os indivíduos de mesma espécie possuem uma tendência de evitar outros, ou indivíduos muito próximos ao outro morrem. Dessa forma, os indivíduos são mais espaçados no ambiente do que o esperado ao acaso. • Dispersão agregada – também chamada de dispersão agrupada. Ocorre quando os indivíduos são atraídos a locais particulares do ambiente; ou quando a presença de um organismo facilita ou dá origem a outro, fazendo com que estes fiquem mais próximos que o esperado pela chance.

Manchas de habitat - são áreas da paisagem que podem ser habitáveis ou não, isto vai variar de acordo com as necessidades básicas de cada espécie. Assim temos manchas favoráveis e não favoráveis.

Os organismos tendem a apresentar padrão de distribuição agrupado quando e onde encontram recursos e condições favoráveis a reprodução e sobrevivência. Esses recursos e condições estão geralmente distribuídos em manchas, tanto no espaço quanto no tempo e dependendo de quando e onde essas manchas de habitats favoráveis ocorrem, existe um custo que a espécie “paga” para se dispersar até essas áreas. No entanto, os organismos também podem se agrupar por outros motivos e,

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segundo Hamilton (1971), a chance de predação é menor para os indivíduos que vivem em bandos. Se pensarmos em um cardume de peixes, por exemplo, a chance de um peixe ser predado é muito maior na borda do cardume do que no seu interior. Para algumas espécies animais é o status social que vai dizer que posição do bando ele ocupará. O agrupamento de organismos no tempo também pode ser visto pelo mesmo princípio. Um indivíduo que é precoce ou tardio no seu aparecimento, também terá maiores chances de ser predado. Por isso, existe sincronia no aparecimento de muitos organismos, como uma estratégia para saciar o predador. Muitas espécies de plantas, cujas sementes são dispersas pela cutia, por exemplo, apresentam esse padrão. A cutia é um animal estocador que está interessado na semente e não no fruto. No entanto, ao estocar sementes para o consumo posterior, ‘esquece’ algumas e são essas que poderão germinar e originar novas plantas. Dessa maneira, a estratégia das plantas é produzir sincronicamente grandes quantidades de sementes de forma a saciar as cutias e garantir que mais sementes sejam estocadas e esquecidas. No entanto, a distribuição agrupada nem sempre é vantajosa. Existem pressões seletivas que podem atuar contra o padrão agrupado no tempo e no espaço. Em alguns casos, o fato de andar em bando pode chamar mais ainda a atenção do predador. Além disso, organismos vivendo agrupados podem sofrer pela competição intra-específica por recursos de um modo geral. Uma consequência disto seria as maiores taxas de dispersão, onde o adensamento é maior. Dessa maneira, o padrão de distribuição sobre as manchas de habitats disponíveis tendem a reproduzir o compromisso entre duas forças opostas atuando sobre os organismos – agrupamento ou não. Vale ressaltar que, embora estes sejam os principais tipos de distribuição, eles igualmente formam parte de um continuum.

Fig. 3 - Padrões gerais de distribuição exibidos pelos organismos ao longo de seus habitats. Fonte: CAZETTA, 2009

III. Migração Podemos considerar a migração como a movimentação direcional, em massa, de um grande número de indivíduos de uma espécie de um local para outro. É dito que ocorreu uma migração quando uma população de seres vivos se move normalmente, em busca de melhores condições de vida, em termos de recursos em geral. As migrações podem ser classificadas em:

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• Temporárias - quando a população migra e posteriormente regressa ao seu habitat de origem. • Permanentes - quando a população migra e se instala indefinidamente no novo habitat. Migrações temporárias são conhecidas em muitas espécies de animais e podem ter periodicidades muito diferentes, desde as migrações diárias, normalmente verticais do plâncton na coluna de água; anuais como as das andorinhas e de outras aves e de muitos animais terrestres; ou plurianuais como as das enguias e de outros peixes. Em alguns casos, os animais movem-se por falta de comida, geralmente causada pelo inverno rigoroso. Os pássaros, por exemplo, sempre migram de lugares frios para quentes. Você sabia que assim como na dispersão, a migração também possui seus padrões? Veja a seguir:

Nicho fundamental - Descreve as potencialidades totais de uma espécie e é definido pela combinação de condições e recursos que permitem que a espécie mantenha uma população viável.

Dulcícola - Corresponde a todos os ecossistemas de água doce do planeta.

Padrões de migração Movimentos de marés, diários e sazonais É a movimentação em massa de todos os indivíduos de uma espécie de um habitat para outro, retornando repetidamente durante toda a sua vida em escalas de horas, dias, meses ou anos. A migração de marés tem sido observada como um comportamento característico de diversos organismos, tais como: alguns crustáceos, sendo esse o caso dos caranguejos de linha de costa, que se movimentam de acordo com as expansões e retrações das marés a fim de se manterem em um mesmo tipo de ambiente. Diversos trabalhos demonstram que a predação é o principal fator na regulação da migração vertical diária e na distribuição de organismos de ambientes marinhos. Em alguns casos, a migração diária pode envolver a alternância entre habitats distintos e a cada dia satisfazendo as condições necessárias para a manutenção do nicho fundamental dos organismos. Um bom exemplo seriam as algas planctônicas, tanto marinhas quanto dulcícolas, descendo a grandes profundidades durante a noite e vindo até a superfície durante o dia (Figura 4). Esse fato estaria relacionado com a manutenção das taxas fotossintéticas destas, uma vez que compostos como fosfato e outros nutrientes necessários à fotossíntese só são encontrados em águas mais profundas.

Fig. 4 – Modelo de migração vertical realizada na coluna d’água pelo plâncton ao longo de um dia. Fonte: CAZETTA, 2009

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Outro caso interessante são os caracóis terrícolas, que se agregam com outros durante o dia em locais com micro-clima úmido durante o período de descanso e se separam a noite quando saem para se alimentar. Entre os organismos que executam migrações sazonais podemos citar a migração altitudinal, realizada por alguns animais, como o alce americano (Odocoileus hemionus) e o veado-mula (Cervus elaphus) (Figura 5) - novamente para encontrar um habitat favorável ou se beneficiar de diferentes habitats complementares.

Fig. 5 – “A” alce americano (Odocoileus hemionus) e “B”o veado-mula (Cervus elaphus).

Após o estudo desenvolvido até aqui, realize a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar 1) Pesquise sobre de que forma outras espécies, fora as citadas no texto, que passam parte de suas vidas em um habitat (ou região) e partem em busca de outro, podem ser afetadas por atividades antrópicas como o desmatamento e a fragmentação. Dê exemplos. 2) O que deve ser levado em consideração para a criação de unidades de conservação, quando no ambiente se apresentam espécies ameaçadas que possuem hábito migratório? 3) A chegada de potenciais espécies invasoras tem causado grandes problemas tanto comerciais quanto ecológicos. Esse tipo de migração (não natural) vem sendo causada pelo homem por meio das suas rotas comerciais, uma vez que essas espécies acabam sendo transportadas junto com as cargas ou na água, no lastro dos navios cargueiros. Cite dois exemplos desse tipo de migração/invasão que esta ocorrendo aqui no Brasil e explique suas consequências. Migrações de longa distância Espécies que migram longas distâncias podem sentir diferenças marcantes entre os habitats por onde passam, devido aos longos deslocamentos, sendo essas migrações, em sua maioria, realizadas por aves. No hemisfério Norte, as aves migratórias, por exemplo, se movem para regiões mais ao norte durante a primavera, devido a grande abundância de alimento durante o verão; e para as savanas, ao sul, durante o outono quando o alimento se torna abundante somente após a época chuvosa. Entre as aves, a mais longa rota de migração conhecida é a da Gaivina do Ártico (Sterna paradisaea), que migra do Ártico para o Antártico e retorna todo ano.

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Em alguns casos especiais, espécies podem se comportar de maneiras diferentes quando habitam locais com características ambientais diferentes, um exemplo são os tordos europeus (Erithacus rubecula) que migram deixando a Finlândia e a Suécia no inverno, porém os que habitam as ilhas canárias permanecem ali durante todo o ano. A migração a longa distância também é característica em alguns outros grupos de animais, tais como: as baleias, que migram com a troca das estações, se aproveitando das águas mais quentes do Equador durante os meses mais frios e da grande quantidade de alimento no Ártico durante os meses mais quentes, se movendo a fim de suprir suas necessidades fisiológicas, acumulando reservas em um período e migrando em outro para se acasalarem em águas tropicais e subtropicais (nestes locais há pouca disponibilidade de alimento) (Figura 6).

Fig. 6 - Rotas migratórias apresentadas pelas baleias cinza a fim de satisfazerem as condições necessárias a sua reprodução.

Nos organismos semélparos, os indivíduos apresentam um único e distinto evento reprodutivo, após o qual os indivíduos morrem e este evento geralmente ocorre após a fase de crescimento. Um exemplo clássico de um animal semélparo é o salmão do Oceano Pacífico (Oncorhynchus nerka) que como já visto , após migrar se reproduz e morre.

Em algumas migrações de longa distância, o retorno é realizado apenas uma vez, ou seja, os animais nascem em um habitat, migram e só retornam para se reproduzir e morrer no local onde nasceram. As enguias na América do Norte e na Europa e os salmões são exemplos clássicos. Enguias europeias (Anguilla anguilla) se movem desde os rios e lagos europeus, cruzam o Oceano Atlântico até o Mar de Sargaço, onde se reproduzem e morrem (porém nunca foram capturados nem ovos e nem adultos em desova no local). Os salmões realizam uma migração bastante semelhante, porém os ovos e os juvenis são encontrados apenas nos rios enquanto que os adultos amadurecem no oceano. Assim que a maturação sexual está completa, eles retornam aos rios e riachos para desovar. Em uma espécie de salmão do Oceano Atlântico (Salmo salar) (Figura 7), alguns indivíduos sobrevivem retornando ao mar e tornando a desovar quando voltam aos rios.

Fig. 7 – Salmão do atlântico (Salmo salar).

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Migração de “somente uma via” A maior parte das migrações ocorre de forma sazonal na vida dos indivíduos, porém, em alguns migrantes, ela ocorre em somente uma via, ou seja, os indivíduos migram e não retornam ao habitat de origem. Alguns exemplos podem ser encontrados na Europa, como, as borboletas Colias croceus, Vanessa atalanta e Vanessa cardui que se reproduzem no destino final de sua migração. Os indivíduos, ao alcançarem a Grã-Bretanha, se reproduzem e a sua prole migra para o sul e se reproduz no mediterrâneo, sendo que a prole destes indivíduos volta para o norte no verão seguinte. As migrações, na maioria das vezes, são precedidas por alterações na fisiologia do animal, tais como: acúmulo de gordura no corpo, podendo estas serem explicadas como estratégias que evoluíram em animais que habitavam ambientes, onde eventos sazonais, como mudança na temperatura ou precipitação, se repetiam ano a ano. Todavia, é possível ocorrer migrações não aparentando nenhum tipo de regularidade no ciclo, tal como a migração de gafanhotos que causam devastação em ambientes, muitas vezes, também causando prejuízos as lavouras.

IV. Migração no tempo A migração no tempo ocorre quando um organismo aumenta seu sucesso reprodutivo, retardando sua atividade. Ocorre quando as condições no futuro forem melhores que as do presente. Dessa forma, o retardo no recrutamento de um indivíduo numa dada população deve ser considerado como migração no tempo. A maioria dos organismos que apresentam retardo passa esse período em dormência, mantendo-se em um grau de relativa inatividade. Dessa forma se beneficiando com a conservação de energia, que será usada em períodos subsequentes ao retardo. Além disso, a fase de dormência em um organismo, não raro, é mais tolerante a condições adversas do ambiente, tais como: secas, temperaturas extremas, pouca luminosidade e assim por diante. A dormência dos organismos pode ser classificada em: preditiva ou subsequente. • Dormência preditiva – É iniciada previamente, antes das condições adversas, sendo predominante em ambientes que possuem uma sazonalidade, ou seja, previsíveis. • Dormência subsequente – É iniciada quando as condições adversas já se instalaram, portanto é tida como resposta ao ambiente. Dormência em animais Também pode ser chamada de diapausa, sendo muito estudada em insetos, podendo ocorrer em todos os estágios de vida do animal. Um bom exemplo é o gafanhoto do campo (Chorthippus brunneus). Essa espécie passa por uma diapausa em estágio de ovo, período que coincide com o inverno e, dessa forma, ao parar seu desenvolvimento, ele é capaz de suportar as condições de inverno rigoroso, que seria capaz de matar ninfas e indivíduos adultos. Em outros insetos a água é quimicamente ligada ou reduzida drasticamente, a fim de impedir o congelamento, reduzindo o metabolismo a um nível pra196

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ticamente indetectável. Esse tipo de dormência também pode ser verificada em organismos que se reproduzem mais de uma vez por ano, tal como a mosca das frutas que na Inglaterra se reproduz cerca de quatro vezes ao ano, apresentando dormência em apenas uma delas. Em um ambiente, cujas alterações climáticas são relativamente previsíveis, os animais podem fazer usos de pistas que disparam esse processo. Essas pistas podem ser classificadas como fatores de proximidade – que são pistas como o comprimento do dia, por exemplo. Tendo esse dado, os organismos avaliam as condições do ambiente que não afetam diretamente o seu bem estar – ou como fatores últimos, que podem ser o decréscimo do suprimento de alimento ou outros fatores que afetem diretamente o bem estar do indivíduo. Em ambientes imprevisíveis é possível que se evolua o comportamento de dormência subsequente. De certa forma seria um risco ao indivíduo responder às adversidades, somente após elas terem acontecido, porém é possível que haja compensação de duas formas: 1. respondendo as alterações de forma imediata as mudanças; 2. ou ainda, este só entraria em dormência se essas condições realmente acontecessem. Essa estratégia é encontrada em muitos mamíferos quando estes entram em hibernação, obrigatoriamente e previamente, eles passam por uma fase preparatória, em resposta direta as condições encontradas, cessando esta quando as condições findam.

Plântula - Esporófito jovem que se desenvolve à partir de semente germinada. Raven (2001)

Dormência em plantas A dormência em sementes, mesmo quando em condições favoráveis (umidade, temperatura, luz e oxigênio), é um processo caracterizado pelo atraso da germinação e ocorre quando o embrião jovem cessa o seu desenvolvimento, mesmo ainda estando ligado a matriz. Esse tipo de dormência é bastante difundido entre as plantas superiores, sendo que aproximadamente dois terços das espécies arbóreas possuem algum tipo de dormência, fato este bastante comum tanto em espécies de clima frio, quanto em plantas de regiões quentes. As causas mais comuns da dormência nas sementes são a imaturidade fisiológica do embrião e a impermeabilidade do envoltório à água e, algumas vezes, ao oxigênio. Algumas sementes, quando fisiologicamente imaturas, precisam passar por uma série complexa de mudanças enzimáticas e bioquímicas, chamadas, pósmaturação antes de poderem germinar. A dormência é de grande valor de sobrevivência para a planta; é uma forma de assegurar que as condições estejam favoráveis para o crescimento da plântula, quando a germinação ocorrer. Algumas sementes, por exemplo, devem passar pelo trato digestivo de aves ou mamíferos antes de germinarem, resultando em uma dispersão mais ampla da espécie. Algumas espécies do deserto germinarão somente quando os inibidores de seus envoltórios forem eliminados pela chuva. Essa adaptação assegura que a semente só irá germinar durante raros períodos quando as chuvas do deserto fornecem água suficiente para a plântula se desenvolver. Outros tipos de sementes ainda dependem de clareiras para germinar, ou seja, dependem da queda ou morte de uma árvore ou de algum outro distúrbio que cause uma abertura no dossel e permita a entrada de luz suficiente para desencadear o processo de germinação. Consequentemente, as estratégias de germinação das sementes estão muito ligadas aos problemas ecológicos existentes em seus habitats. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U2 Movimentos populacionais: dispersão e migração

Em alguns casos, a dormência também pode ocorrer em indivíduos adultos, como pode ser visto em uma ciperácea da areia (Carex arenaria), cujas gemas, ao longo do seu caule predominantemente linear, estão dormentes e permanecem vivas, mesmo após outras partes aéreas (com as quais foram produzidas) terem morrido. A dormência em gemas é essencial para a sobrevivência de plantas herbáceas e lenhosas perenes de regiões temperadas expostas a baixas temperaturas no inverno. A gema dormente é um ramo embrionário envolvido por escamas. As escamas das gemas apresentam um papel fundamental, pois ajudam a prevenir a dessecação, ou seja a perda de água excessiva, restringindo a difusão do oxigênio, isolando a gema e impedindo a perda de calor. Do mesmo modo que as sementes, as gemas de algumas espécies podem depender do frio para quebra da dormência. Mas esta condição não é necessária em todos os casos, pois, algumas vezes, o requisito é o ambiente seco. Em muita plantas, a resposta aos fotoperíodos quebra a dormência do inverno, sendo as gemas dormentes os órgãos receptores. A dormência pode ser classificados em 3 tipos diferentes: • Dormência inata - Nesse estado há uma necessidade absoluta de estímulos externos para que seja reativado o processo de crescimento e desenvolvimento da planta. Entre os possíveis estímulos, podemos citar a presença de água, baixas temperaturas, fotoperíodos, ou balanço apropriado de radiações entre o vermelho-curto e o vermelho-longo. Como exemplo de dormência inata, podemos citar a deciduidade, sendo esse hábito muito difundido entre as árvores e arbustos perenes, no qual estes perdem as folhas e reduzem a sua atividade metabólica, geralmente devido a baixas temperaturas ou a baixos níveis de radiação luminosa. • Dormência forçada - Como o próprio nome já diz, esse é um estado imposto por condições externas, ou seja, trata-se de uma dormência subsequente que, em alguns casos as sementes de uma única planta podem ser dispersas por anos, décadas ou séculos. Sementes de Chenopodium álbum, por exemplo, coletadas em escavações se mostraram viáveis com cerca de 1700 anos. • Dormência induzida – Esse estado é resultado de quando as sementes de uma planta são submetidas a um período de dormência forçada, na qual, além das exigências normais, as sementes podem adquirir outras necessidades persistindo em estado dormente, mesmo que se remova o fator inibitório da germinação. Exemplos desse tipo de dormência podem ser encontrados em sementes de gramíneas, as quais germinam naturalmente quando se separam da planta-mãe, porém se por algum fator externo estas forem induzidas a um período de dormência forçada, isto faz com que elas tenham a necessidade de luz para que germinem. Para fortalecer seu aprendizado, realize a atividade sugerida a seguir:

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Fotoperíodos Consiste na duração do período de luz de um determinado lugar, dependendo da latitude e da estação do ano.

Bancos de sementes são experiências que surgiram desde a década de 1970 e são direcionados apenas ao aspecto de conservação das espécies, mantendo ao máximo possível a variabilidade genética, seja de populações de uma espécie silvestre quer seja de uma espécie cultivada. Esse tipo de banco possui normalmente um grande levantamento de dados com informações relevantes sobre a estrutura e a fisiologia das plantas lá armazenadas. Para manter as sementes viáveis são feitos acompanhamentos, de tempos em tempos, das taxas de germinação e do fitness das sementes armazenadas; e quando essas avaliações atingem limites perigosos, com risco de perda, as sementes são enviadas de volta a um banco ativo de germoplasma, que é o local onde é armazenada a variabilidade genética de uma ou de várias espécies, para que seja realizada a regeneração, posterior multiplicação e possam, assim, ser devolvidas revigoradas ao banco.

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Atividade Complementar

1) As sementes armazenadas em bancos de sementes são de extrema importância para a conservação de espécies ou para reflorestamento de áreas degradadas. Quais os empecilhos encontrados pelos pesquisadores para a armazenagem de sementes silvestres? Todas as sementes podem ser armazenadas? Como elas podem ser classificadas? Dê 2 exemplos de espécies de cada classificação. 2) A dormência que mantém sementes em estado de latência pode ser quebrada por diversos fatores, como: a luz, água, temperatura ... Pesquise sobre outros fatores que quebram a dormência em sementes, citando pelo o menos 2 exemplos.

V. Referências CAMPASSI, F. 2006. Padrões geográficos das síndromes de dispersão e características dos frutos de espécies arbustivo-arbóreas em comunidades vegetais da Mata Atlântica. 84 f. Dissertação (mestrado em Ecologia de Agroecossistemas) Escola superior de agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba. 2006. BEGON, M., HARPER, J.L.; TOWNSENT, C.R. Ecology, individuals, populations and communities 4. Oxford: Blackwell Scientific Publication, 2007. HAMILTON, W.D. Selection of selfish and altruistic behaviour in some extreme models. In: Eisenberg, J.F. & Dillon, W.S. (eds.), Man and beast: comparative social behaviour. 57-91. Smithsonian Press. 1971. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. RAVEN, P.H.; EVERT, R.F. ; EICHHORN, S.E. Biologia vegetal. 6. ed. Rio de Janeiro - RJ: Guanabara Koogan, 2001. CAZETTA, E.; GALETTI, M. 2003. Ecologia das ervas-de-passarinho. Rio de Janeiro - RJ, Ciência Hoje, n. 33, p.72-74, 2003. VAN DER PJIL, L. Principles of seed dispersal in higher plants. New York: Springer-Velag, 1982.

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 3

Biologia da dispersão (plantas e fungos)

Autora: Renita Betero Correa Frigeri

I. Introdução II. Conceito de dispersão III. Causas da dispersão IV. Características da dispersão V. Síndrome de dispersão VI. Dispersão dos fungos VII. Referências

# M6U3

I. Introdução Caro (a) aluno(a). Você já pensou em quantos momentos se tornou um agente dispersor de plantas? Bem, quando você foi ao campo e atravessou uma pastagem, provavelmente alguns carrapichos (picão) grudaram em sua roupa. Ao retirá-los e jogá-los em outra área você agiu, naquele momento, como um agente dispersor. A dispersão é um processo ecológico fundamental, que afeta diretamente o sucesso reprodutivo das populações de plantas, podendo a sua interrupção ocasionar a perda de espécies vegetais. Em plantas produtoras de sementes (Gimnospermas e Angiospermas), por exemplo, o sucesso no estabelecimento e manutenção de uma determinada população de plantas, dependerá de vários fatores, entre eles, do êxito no processo de polinização, da formação das sementes, do estabelecimento das jovens plantas e também do crescimento dos novos indivíduos. A cada nova estação reprodutiva poderão se formar novos indivíduos que contribuirão, não somente com o aumento numérico populacional, mas sim com o aumento da diversidade genética dessa população que será influenciada pelos polinizadores e dispersores, por meio da promoção do fluxo de genes. O processo de dispersão pode levar a seleção de estratégias capazes de favorecer o sucesso reprodutivo das plantas. Ela é necessária tanto para escapar de condições adversas quanto para alcançar ambientes com maior disponibilidade de recursos. Nesta unidade, trataremos, em especial, dos mecanismos relacionados a dispersão de plantas Angiospermas e Fungos. Ao final deste estudo, esperamos que você seja capaz de:

Fluxo de genes: disseminação de informações genéticas entre indivíduos, do progenitor para seus descendentes.

• Conceituar dispersão. • Identificar a importância da dispersão para as plantas, no estabelecimento e manutenção das populações vegetais. • Diferenciar as diversas formas (síndromes) de dispersão observadas em plantas. • Estabelecer os fatores que influenciam a dispersão.

II. Conceito de dispersão A dispersão é o processo pelo qual propágulos são removidos das imediações da planta-mãe para distâncias “seguras”, onde a predação e a competição são mais baixas. 202

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Propágulo: é a unidade de dispersão. Exemplo: a semente.

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Você saberia citar quais estruturas as plantas utilizam para garantir sua dispersão? Certamente, as sementes são as primeiras a serem lembradas. Mas, além delas, o que mais pode ser disperso pela planta? A dispersão é realizada por meio das unidades de dispersão denominadas diásporos ou propágulos que podem ser: um fruto ou grupo de frutos, a semente, a planta inteira ou parte dela, ou a combinação desses. A seguir, observe exemplos de diferentes tipos de unidades de dispersão nas figuras 1 e 2.

Fig. 1 - Frutos alados monospérmicos (contém apenas uma semente) de Gyrocarpus sp.

Fig. 2 - Plantas de Salsola tragus são empurradas pelo vento, dispersando milhares de sementes.

III. Causas da dispersão Pense um pouco, por que as sementes são dispersas? A dispersão dos propágulos é um fator primordial para a manutenção das populações de plantas locais e vários fatores podem favorecer esse processo como: 1. evitar inimigos naturais 2. evitar a competição entre genótipos relacionados 3. aumentar as chances de atingir ambientes favoráveis à germinação e o estabelecimento. Observe a seguir, os detalhes de cada um desses fatores: 1. Evitar inimigos naturais Diversos estudos têm demonstrado a importância da dispersão de sementes para evitar a grande mortalidade destas, quando depositadas próximas da plantamãe. Os propágulos acumulados próximos à planta parental podem atrair seus inimigos naturais (predadores de sementes, parasitas, herbívoros, patógenos), visto que estes, frequentemente, concentram suas atividades onde seus recursos se encontram em maior disponibilidade. Assim, aqueles propágulos que se encontram mais distantes da planta-mãe têm, provavelmente, mais chances de sobreviver ao ataque, do que os que se encontram concentrados (Figura 3). Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U3 Biologia da dispérsão (plantas e fungos)

Fig. 3 - Exemplo de ataque de inimigos naturais aos propágulos próximos a planta-mãe

Esse fator também pode ser denominado hipótese do escape ou fuga da predação e se baseia na mortalidade, dependente do acúmulo de propágulos que ocorre nas proximidades dos adultos de mesma espécie. Portanto, para a reprodução ter êxito, os propágulos nescessitariam ser dispersos à distância da planta parental, visto que, nas proximidades desta, a competição é maior e o risco de morte por ataque de patógenos e insetos herbívoros é grande. Por outro lado, algums estudos têm demonstrado que não há mortalidade dependente da distância e da densidade dos adultos, pelo contrário, tais estudos mostraram que em altas densidades, a sobrevivência é maior, embaixo dos adultos da mesma espécie. Embora muitas espécies apresentem redução nas taxas de recrutamento de novos indivíduos quando dispersas próximas às plantas parentais, outras, por sua vez, apresentam um comportamento contrário, isto é, aumentam a taxa de recrutamento (especialmente, arbustos e plantas herbáceas). Outras espécies, por sua vez, ainda não demonstraram um padrão muito claro quanto à existência ou não de uma relação entre o acúmulo de propágulos próximos à planta mãe e o aumento do risco de mortalidade. 2. Evitar a competição entre genótipos relacionados A competição entre espécimes, geneticamente relacionadas pode ser mais severa do que entre aqueles não tão relacionados, provavelmente em razão dos primeiros utilizarem recursos semelhantes, ao passo que entre genótipos, menos relacionados, o uso de recursos semelhantes pode ser menos provável. Outra possibilidade a ser considerada seria um aumento na chance de ocorrer endogamia quando os descendentes atingirem a idade adulta. 3. Aumentar as chances de germinabilidade e estabelecimento Algumas espécies requerem adaptações físicas especiais para a germinação e o estabelecimento, que somente ocorre quando dispersas em locais que preencham esses requerimentos, tais como: clareiras abertas (necessidade de luz para germinar), disponibilidade de determinados nutrientes no solo, teor de umidade e temperatura. Como os ambientes podem se alterar com o tempo - como ocorre com comunidades em processo de sucessão - a dispersão pode aumentar as chances de encontrar e colonizar ambientes desocupados como as clareiras, por exemplo, onde não haja competição por luz ou outros fatores. Como as sementes são dispersas? Para entender melhor essa questão, observe, a seguir, algumas características do processo de dispersão: 204

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Endogamia: cruzamento de indivíduos com um parentesco maior do que o parentesco médio da população.

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IV. Características da dispersão

Expansão alada (asa): é uma expansão do tegumento, podendo ser totalmente periférica ou estar restrita a determinados pontos da semente.

A dispersão de sementes pode ser realizada tanto por fatores abióticos (vento, água, gravidade) quanto por fatores bióticos (animais) ou ainda por mecanismos da própria planta. Pode ser primária, quando o diásporo se desprende da planta-mãe por meio do vento, gravidade, animais ou por mecanismos desencadeados pela própria planta como, por exemplo, pela abertura explosiva de seus frutos. Na secundária, dependente da primária, os propágulos que se dispersam primariamente por ação da gravidade, podem também ser dispersos de maneira secundária, pela água, como ocorre, por exemplo, com o coco da bahia, ou ainda, carregados por animais furgívoros, formigas etc. Se considerarmos a dispersão como um processo vantajoso para as plantas, é natural observarmos que os propágulos apresentem adaptações que favoreçam a dispersão. Que características seriam estas? Algumas características dos propágulos que facilitam a dispersão, são facilmente perceptíveis, como o desenvolvimento de expansões aladas e plumas, que facilitam a dispersão pelo vento. Entretanto, outras não são tão óbvias assim, como aqueles que se dispersam pela água. Quando dispersos por animais, esses propágulos, comumente possuem atrativos como, polpa carnosa, semente com arilo, pigmentação etc. A seguir, a Figura 4 ilustra expansões aladas, características de sementes e frutos dispersos pelo vento. Após, a Figura 5 ilustra a infrutescência (conjunto de frutos) de dente de leão. Curiosidade: os pêlos plumosos aumentam a propulsão de cada aquênio (fruto com uma semente) a menor rajada de vento.

Fig. 4 - expansões aladas.

Ao conjunto dessas características, que atraem e/ou facilitam a ação de determinados mecanismos ou agentes dispersores, Van der Pijl nomeou como síndrome de dispersão. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Fig. 5 - Taraxacum officinale

V. Síndrome de dispersão As várias espécies que compõem as comunidades vegetais apresentam diferentes síndromes de dispersão, sendo o conjunto dessas diferentes síndromes, presentes numa comunidade de plantas, chamamos espectro de dispersão. De acordo com a maneira pela qual a dispersão é realizada, podemos classificá-las em: 1-Zoocoria: dispersão realizada por animais. 2-Anemocoria: dispersão realizada pelo vento. 3-Hidrocoria: dispersão realizada pela água. 4- Autocoria: realizada pela própria planta. Observe, a seguir, características de cada uma delas: 1. Zoocoria Nesse tipo, as relações de dispersão podem ocorrer de três formas: Endozoocoria: quando há ingestão e posterior liberação do diásporo. Sinzoocoria: está relacionado ao transporte ativo dos diásporos para estocagem, desde que este, por algum motivo, não seja consumido. Epizoocoria: quando os diásporos são transportados acidentalmente. Nesse caso, os diásporos funcionam como mecanismos adesivos (espinhos, ganchos ou secreções viscosas) que se soltam facilmente da planta-mãe e são transportas pelo dispersor. Principais tipos de zoocoria: Quiropterocoria: síndrome de dispersão por morcegos frugívoros. Os frutos dispersos por esses animais apresentam as seguintes características: coloração não contrastante (verde, marrom, preto); possuem dimensões variáveis, geralmente com odor e são expostos fora da folhagem para facilitar o acesso. Eles comem a parte macia e raramente ingerem caroços ou sementes (Figura 6). O restante cai ou é dispensado. Frutos tipicamente dispersos por morcegos também podem ser dispersos por outros animais como mamíferos e aves. A sobreposição da dieta entre aves e morcegos parece ser um fenômeno comum. 206

No Brasil, dentre as famílias de morcegos com hábito frugívoro destacamse: Phyllostomidae, subfamílias Stenodermatinae e Carolliinae.

Fig. 6 - Glossophaga soricina & Caryocar sp. (pequí).

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Ornitocoria: síndrome de dispersão por aves. Os frutos dispersos por estes animais quando maduros, geralmente são pequenos e sem odor. Sua coloração é geralmente contrastante, apresentando cores como alaranjado, vermelho, azul, branco. Podem apresentar sementes com arilo ou outro atrativo. Um dos exemplos típicos de dispersão por aves é a dispersão da erva de passarinho. Os diásporos ficam grudados no bico dos pássaros, sendo levados para outras árvores. Pitangas, goiabas, guabirobas, araçás e cambucás, miconia e pitombas são exemplos de plantas dispersadas por aves como os tangarás, saíras, sanhaços encontradas nas florestas neotropicais. Curiosidade: as aves, quando dispersoras verdadeiras, ingerem os frutos inteiros e eliminam boa parte das sementes intactas por meio das fezes ou da regurgitação, promovendo a dispersão com eficiência. Quando predadoras, quebram as sementes com o bico ou as destroem por ação da forte musculatura do estômago, associado com a ação do papo ou moela. As predadoras de polpa retiram as partes que lhe interessam e derrubam as sementes sob a planta mãe sem dispersar eficientemente. Espécies como sanhaços e saís podem agir como dispersores de frutos menores e predadores de polpa com os maiores. Entretanto, as aves podem permitir o aumento da viabilidade das sementes ao ingeri-las e retirá-las durante a passagem por seu trato digestivo, as estruturas carnosas que as envolvem, reduzindo as chances destas de serem atacadas por fungos e bactérias. Observe na Figura 7, exemplos de sementes dispersas por aves.

Fig. 7 - As sementes de pau-viola (ou tucaneiro), Margaritaria e olho-de-cabra (da esq. para a dir) são dispersas por aves.

Elaiossomo: excrescência do fruto ou da semente que acumula óleo e serve de atrativo.

Mirmecocoria: síndrome de dispersão por formigas. Formigas verdadeiramente dispersantes e vegetarianas dispersam plantas que produzam sementes envoltas por um corpo oleoso e macio, ou seja, o elaiossomo, que pode ser partes diferentes do diásporo, tais como: carúncula (como em muitas Euphorbiaceae), funículo, partes da placenta ou partes do pericarpo. As formigas são atraídas pelo elaiossomo e o utilizam como apoio mecânico durante o transporte até o ninho. Neste, os elaiossomos são comidos e as sementes são descartadas nas lixeiras dos ninhos. Formigas que interagem com sementes diferem na morfologia e na biologia da mesma forma que as plantas mirmecocóricas diferem no tamanho de suas sementes e no valor energético e tamanho do elaiossomo. No geral, sementes pequenas tendem a ser removidas por formigas pequenas e sementes grandes por formigas maiores possuidoras de fortes mandíbulas. Quando comparadas com outros agentes dispersores como pássaros e mamífeConsórcio Setentrional de Ensino a Distância

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ros, as formigas transportam as sementes a distâncias menores. Entretanto, a dispersão promovida por elas pode favorecer as plantas, contribuindo para a redução da predação de sementes e da competição de plântulas, ou seja, jovem planta ou planta recém germinada, sob a planta-mãe. Além disso, a deposição das sementes em solos enriquecidos em nutrientes como os próximos a formigueiros pode favorecer o estabelecimento inicial das jovens plantas. A seguir, observe a Figura 8, destacando a formiga carregando uma semente (a Fig. 8 - Formiga carregando semente. porção branca da semente é o elaiossomo). As formigas podem afetar também os mecanismos pós-dispersão de sementes de plantas dispersas, primariamente por outros agentes. Mediante a remoção das sementes dos locais, onde foram inicialmente dispersas por outros, as formigas podem alterar assim, a dispersão original e aumentar as chances de estabelecimento das plântulas caso estas sejam depositadas em microcondições apropriadas à germinabilidade. Na mirmecocoria, a planta pode apresentar as seguintes adaptações para liberar primariamente as sementes antes que sejam dispersas pelas formigas: desintegração do fruto, cápsulas deiscentes e desintegração das espiguetas (Poaceae). Algumas Araceae e Bromeliaceae que abrigam ninhos de formigas têm também frutos mirmecócoros. Mamaliocoria: dipersão por mamíferos. Mamíferos não voadores como marsupiais (gambá), roedores e canídeos (cachorro do mato) são atraídos por frutos, em alguns casos, com características semelhantes àquelas dos frutos ornitocóricos. Estes animais são capazes de localizar frutos pelo cheiro, enquanto a cor do fruto torna-se menos relevante. Segundo Van Der Pijl (1982), os frutos mamaliocóricos apresentam proteção mecânica de suas sementes, em razão das características da dentição dos dispersores. Diversas espécies de palmeiras, sapotáceas, leguminosas e outras famílias, possuem frutos grandes, cuja dispersão é realizada por grandes mamíferos. A relação entre a dispersão de sementes e os animais dispersores pode resultar em diferentes padrões de deposição de sementes, em razão de fatores, como: o tempo de retenção das sementes no trato digestivo dos animais e o tratamento que é dado às sementes antes da ingestão e pós ingestão. Macacos, por exemplo, defecam as sementes em grupos ao se deslocarem pela floresta, resultando num espectro de deposição mais agregado. A deposição de sementes, junto com material fecal, pode fornecer uma fonte adicional de nitrogênio para o início do crescimento da planta recém germinada, embora, nesse caso, um grande número de sementes possa ser removida por predadores de sementes. Ictiocoria: dispersão mediada por peixes. Muitos vegetais das áreas inundáveis têm os peixes como dispersores potenciais ou efetivos. Vários estudos têm demonstrado que sementes recuperadas do trato digestório de peixes estavam aptas a germinar, como, por exemplo, as sementes de Cecropia sp. (embaúba), retiradas do trato digestório de Auchenipterichys

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico longimanus (peixe gato) e sementes de sardinheira (Bothriospora corimbosa), retiradas do trato digestório de Triportheus angulatus (sardinha). A capacidade de flutuação apresentada por sementes dispersas por peixes parece ser importante para aumentar as chances de serem ingeridas e dispersas por peixes, além da existência de um tegumento resistente à trituração, a mastigação e aos ácidos digestórios. Na figura 9 observe a pirarara ingerindo diásporos.

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Fig. 9 - Pirarara ingerindo diásporos.

Saurocoria: dispersão mediada por répteis. Os diásporos dispersos por este grupo de animais, geralmente, possuem coloração chamativa e odor. Desenvolvem-se próximo ao solo ou caem quando maduros. Um exemplo clássico de dispersão de plantas por répteis é o caso do tomate (Lycopersicum esculentum var. minor) que germina, apenas, após passar pelo trato digestório de tartarugas gigantes de Galápagos (Geochelone sp.). Observe a seguir, na Figura 10.

Fig. 10 - Tartaruga de Galápagos.

2. Anemocoria Nesta síndrome de dispersão, o vento atua como o agente externo que provoca a liberação das sementes. Várias são as adaptações encontradas no sentido de maximizar a capacidade de dispersão, como, por exemplo: diásporos-poeira, diásporos balão (com alguma parte inflada), diásporos plumosos, diásporos alados, diásporos roladores e diásporos lançadores. Na figura 11, observe as sementes aladas de Amburana cearensis, pequena árvore da caatinga. Fig. 11 - Sementes aladas.

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3. Hidrocoria Síndrome de dispersão mediada pela água. Várias são as formas de ocorrência, como: pelas gotas de chuva (plúveo-balística), enxurradas (ombro-hidrocoria), submerso por corrente de água (nauto-hidrocoria) e flutuante (diáporos com baixo peso específico proporcionado por espaços aéreos, impermeabilidade etc. 4. Autocoria É a dispersão desenvolvida pela própria planta. Frutos secos, geralmente bagas secas ou cápsulas, são dispersos por mecanismos de turgor ou movimentos higroscópicos. Após esse estudo, desenvolva a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar Relacione a importância das cotias na dispersão de plantas como a castanheira (Bertholletia excelsa).

Até este ponto já percebemos como ocorre à dispersão de sementes. Mas você é capaz de responder quando as sementes podem ser dispersas? Existem padrões que determinam a fase adequada à dispersão, mas antes de iniciarmos a discussão sobre esses padrões, chamados fenológicos e dispersão, precisamos mencionar o conceito de fenologia. Esse termo se refere aos períodos de crescimento, reprodução (floração e frutificação) que ocorrem durante o ciclo de vida das plantas. Nos estudos fenológicos buscam-se analisar certas características reprodutivas e vegetativas que ocorrem no decorrer do ciclo de vida da espécie. Essas etapas são conhecidas como fenofases. Na fenofase reprodutiva é possível observar o período de surgimento dos botões, a abertura das flores (antese), presença de frutos imaturos e maduros. Na fenofase vegetativa pode-se observar, ainda, um período de queda de folhas e brotamento. Os estudos fenológicos são importantes, pois fornecem informações a respeito do estabelecimento das espécies, do período de reprodução e da disponibilidade de recursos para polinizadores e dispersores. Permite também inferir a respeito da regeneração e reprodução das comunidades vegetais e das interações entre plantas e animais. Padrões fenológicos e dispersão Dentre os fatores que condicionam os padrões fenológicos das espécies vegetais, as variações climáticas (sazonalidade) parecem exercer um papel fundamental. 210

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Segundo Roth (1977), os mecanismos de deiscência estão baseados, em geral, em movimentos de tecidos vivos ou mortos. Dois tipos fundamentais de mecanismos de deiscência podem ocorrer: o higroscópico e o de turgor. Os higroscópicos dependem, geralmente, do encolhimento ou distensão de paredes de células mortas,enquanto o de turgor funciona com células vivas, de paredes elásticas.

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Muitos estudos têm tentado correlacionar as épocas de ocorrência das fenofases às variáveis climáticas, tais como: a precipitação e temperatura. Entretanto, poucos padrões gerais na fenologia da dispersão têm sido descritos. Pesquisas mencionam que espécies arbóreas tropicais, dispersas pelo vento, frequentemente maturam suas sementes durante a estação seca, quando as plantas perdem as folhas e ventos fortes ocorrem. Isto contrasta com a dispersão de frutos carnosos, de regiões temperadas, que comumente produzem frutos maduros ao final do verão e início do outono, quando aves frugívoras são usualmente abundantes. Além das diferentes condições climáticas, os diferentes estratos das florestas, contribuem para aumentar as diferenças entre nichos ecológicos. Assim, esperase que diferentes síndromes de dispersão ocorram tanto entre diferentes estratos quanto entre diferentes ambientes, como a borda e o interior da floresta. Outras pesquisas demonstaram a predominância de síndromes anemocóricas e autocóricas em áreas de vegetação mais aberta. Entretanto, síndromes de dispersão zoocóricas, com frutos ou sementes pesadas e numerosas, predominariam nos estratos mais baixos da floresta, nos quais a vida animal seria mais intensa. A fenologia fornece dados importantes para o entendimento da variação espaço-temporal de recursos alimentares e para as interações competitivas e evolutivas de fauna e flora nos trópicos, e tais informações podem subsidiar atividades relacionadas à recomposição florestal de áreas degradadas. Após suas leituras sobre padrões fenológicos e dispersão, desenvolva a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar Relacione fatores que podem limitar a dispersão de plantas.

02 VI. Dispersão dos fungos A maioria de nós, ao escolher frutas, pães ou queijo que não estão frescos, já notou, por exemplo, em algumas laranjas, limões, no queijo ou em outro alimento, manchas azuis ou esverdeadas. Este é um sinal de que nelas, provavelmente, encontraremos organismos fúngicos. Os fungos são os decompositores primários em todos os ecossistemas terrestres e importantes nas associações simbióticas com plantas vasculares. Os mais conhecidos são os cogumelos, os bolores, mofos, orelha de pau etc. Os fungos verdadeiros classificam-se em: Ascomicetos, Basidiomicetos, Zigomicetos e Chitridiomicetos. Você percebeu que os fungos são comuns, mas já refletiu sobre o modo que esses organismos se dispersam? Vamos entender um pouco melhor como ocorre a dispersão em fungos. Você já ouviu falar no termo esporo. Um esporo é uma célula única, a partir da qual um novo organismo pode se desenvolver. É principalmente por meio da liberação de esporos que os fungos se dispersam. A seguir discorreremos sobre o modo de dispersão dos quatro principais grupos de fungos. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Basidomicetos Os Basidiomicetos representam cerca de um terço das espécies de fungos conhecidas. Apresentam uma estrutura característica denominada basídio (figura 12), especializada na produção de esporos exógenos. Nesta célula ocorre cariogamia (fusão nuclear) seguida de meiose, resultando em 4 basidiós- Fig. 12 - À direita: corpo de frutificação de Basidiomiceto, constituído de píleo e haste. À poros haplóides exógenos, esquerda: detalhe das lâminas do píleo, vistas ao microscópio ótico, evidenciando o basídio e os basidiósporos inseridos na extremidade. como pode ser observado na Figura 12 e 13, normalmente quatro esporos haplóides, ou seja, esporos com a metade do número de cromossomos da espécie são produzidos em cada basídio, no ápice das protuberâncias basidiais chamadas esterigmas. Os basidiósporos podem germinar formando a fase haploide que pode se reproduzir indefinidamente de maneira assexual. A descarga do basidiósporo pode ser explosiva ou passiva. Observe na figura 13 um desenho que representa uma micrografia eletrônica de basídios e basidiósporos de Coprinus cinereus. Na dispersão, os basidiomicetos podem produzir esporos de forma explosiva, denominados balistósporos. Estes podem ser sexuais ou assexuais e ser produzidos pelos basídios, hifas, células de leveduras, ou por outros balistósporos. A descarga dos balistósporos está relacionada ao líquido de preenchimento da gota hilar (Figura 14). Entretanto, o mecanismo da descarga de balistósporos ainda não está completamente claro.

Fig. 13 - Basidiósporos de Coprinus cinereus

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Fig. 14 - Micrografia eletrônica destacando a gota hilar na base do basidiosporo de Coprinus cinereus.

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Basidiósporo: esporo de fungos da Classe dos Basidiomicetos, formado em número de quatro ou mais raramente dois, na superfície do basidio, por meio de cariogamia seguida por meiose.

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Ascomicetos

Conídio: esporo imóvel formado por mitose (mitósporo) na extremidade de Hifas (unidade estrutural da maioria dos fungos, representada por filamento tubular cenocítico (sem septo) ou septado (celular), ou sobre uma célula esporógena de muitos fungos das classes dos Ascomicetos e Basidiomicetos e dos fungos mitospóricos (Deuteromicetos). Conidióforo: hifa simples ou ramificada, ereta, originada de hifas somáticas, portando, em sua extremidade, uma ou mais células mãe de conídios.

Grupo muito importante, maioria microscópica, que por reprodução assexuada formam-se esporos haplóides (com a metade do número de cromossomos da espécie) especiais, chamados conídios. Tais esporos são produzidos em hifas especiais, os conidióforos, que dão suporte aos conídios exógenos (Figuras 15). Na reprodução sexuada forma-se uma estrutura semelhante a um saco, chamado asco, no qual os 8 ascósporos haplóides são formados e dispersos.

Fig. 15 - Conídios de Aspergillus agrupados em forma de cabeça, ao redor de uma vesícula.

Zigomicetos Encontrados sobre pão, morango, mamão, formando um aspecto semelhantes ao algodão. Os gêneros mais comuns deste grupo são Pilobolus e Rhizopus. Durante a reprodução assexuada formam-se os esporângios, ou seja, estrutura geralmente globosa que surge na hifa e que abriga os esporos em seu interior. No processo de dispersão, os esporos são levados pelo vento, após a quebra da parede do esporângio. Na reprodução sexual, as hifas liberam feromônios (principalmente os do grupo dosterpenos) que estimulam o crescimento de ramificações laterais que crescem e se encostam, a parede se dissolve e os núcleos haplóides se fundem formando o zigosporângio que pode durar anos. No zigosporângio, núcleos diplóides chamados zigósporos sofrem meiose antes da liberação dos esporos. Chitridiomicetos Agrupa apenas uma classe, Chytridiomycetes, com cerca de 1000 espécies, das quais a maioria é aquática. A maioria dos fungos quitridiomicetos são sapróbios (se alimentam de matéria orgânica animal ou vegetal morta). Existem também espécies parasitas de plantas, animais e outros fungos. A dispersão se dá mediante a produção de esporos flagelados denominados zoósporos que facilitam a dispersão na água. Para visualizar os Ascomicetos, os Zigomicetos e os Chitridiomicetos, sugerimos que faça uma pesquisa rápida na Internet no site: zygomycetes.org. Lá, você pode visualizar com detalhes esses organismos microscópicos.

Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U3 Biologia da dispérsão (plantas e fungos)

VII. Referências Alexopoulos, C.J., Mims, C.W., e Blackwell, M. 1996. Introductory mycology, 4th Ed., John Wiley e Sons, New York, USA. Fenner, M. 2000. The ecology of regeneration in plant communities, 2 th Ed.CABI Publishing,Wallingford, UK. McLaughlin, D.M., Beckett, A., e Yoon, K.S. 1985. Bot. J. Linnean Soc., 91: 253-271. SITES UTILIZADOS: Fungi http://phylogeny.arizona.edu/tree/eukaryotes/fungi/fungi.html Natural Perspective: The Fungus Kingdom http://www.perspective.com/nature/fungi/index.html

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

EIXO BIOLÓGICO

Unidade 4

Padrões globais de clima

Autores: Walter Dias Junior Moemy Gomes de Moraes

Introdução

II.

Distribuição da radiação solar

III. Inclinação do eixo da Terra IV. Movimentos de massa de ar e água V.

Movimento do zênite solar e os ciclos sazonais

VI. Topografia VII. Posição dos continentes VIII. Referências

# M6U4

“Mas se os rios surgem e perecem e se as mesmas partes da Terra não são sempre úmidas, o mar também deveria, necessariamente, secar. E se em alguns lugares o mar recua, enquanto em outros invade, evidentemente as mesmas partes da Terra como um todo não seriam sempre mar, nem sempre terra, mas no processo do tempo tudo muda”.

(Aristóteles, 355 a.C.)

I. Introdução Caro (a) aluno (a). Nesta unidade, faremos um breve estudo dos pontos mais importantes sobre padrões globais de clima: • como os padrões globais de clima e precipitação são estabelecidos; • qual a importância da distribuição da energia solar radiante na formação desses padrões; • como a superfície da Terra, os oceanos, lagos e atmosfera participam no processo de transformação da energia solar; • as diferenças de cada um na forma de absorver a luz e como isso cria um modo diferente de aquecimento ou resfriamento do ambiente. Além disso, esperamos que, ao final deste estudo, você seja capaz de perceber que a grande variedade de condições físicas, criadas por esses fatores, é a principal fonte de diversificação dos ecossistemas. E que esteja apto a reconhecer e entender os processos responsáveis pelos padrões globais de clima terrestre, bem como a forma como influenciam as características físicas dos oceanos e massas de água doce e por meio disso, identificar sua participação no processo de distribuição dos seres vivos. Então, vamos começar nossos estudos? O filósofo grego Aristóteles escreveu um livro de filosofia sobre a história natural chamado Meteorológica, por volta de 335 a.C., que representa o conhecimento daquela época sobre o tempo e o clima. Muitas questões descritas por ele foram aceitas por quase 2.000 anos e dentre elas, até hoje nos perguntamos: o que muda no processo do tempo? Essa questão nos remete à reflexão sobre a associação de dois sentidos que a palavra “tempo” possui. Tempo relacionado ao estado meteorológico e tempo 218

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

Tectônica: [Do gr. tektoniké (téchne), ‘arte de construir’.] Substantivo feminino. 1.Arte de construir edifícios. 2.Parte da geologia que trata das deformações da crosta terrestre devidas às forças internas que sobre ela se exerceram; geotectônica, geodinâmica. [Var.: tetônica.] Fonte: Dicionário Aurélio.

P BSC B

cronológico. Mesmo tendo significados diferentes, se pensamos na questão climática, os dois sentidos da palavra tempo se associam. Como separar crolonogia das estações do ano? Eras terrestres (idade da Terra) e condições climáticas (era glacial, também idade do gelo ou período glacial)? Idade de um terreno e tipo climático de uma certa região em função do solo e tipo de rocha que esta apresenta? O tempo cronológico, criado pelo homem, tem como base a movimentação do nosso planeta, ou seja, a rotação sobre seu eixo e translação ao redor do sol. Esses movimentos resultam em modificações nas características estruturais do planeta, devido à variação de energia recebida e de como ela é transformada, seja pela posição das placas continentais, do relevo e da cobertura vegetal. Os organismos terrestres possuem padrões de distribuição determinados pelo clima e pelo tipo de solo. Para você entender melhor, lembre-se que existem espécies características do cerrado, bioma marcado pela distribuição das chuvas em estações do ano bem definidas, enquanto outras ocorrem, por exemplo, na floresta Amazônica, um bioma em que ocorre chuvas e alta umidade durante todo o ano. Por outro lado, os organismos aquáticos têm sua distribuição determinada pela variação de temperatura, salinidade, luz e pressão (BROWN; LOMOLINO, 2006). Enquanto algumas espécies ocorrem próximas à lâmina d’água, outros ocorrem no fundo, em locais com pouca luz. Para entendermos como a temperatura, a luz, o tipo de solo e o clima determinam o ambiente e a distribuição dos seres vivos no planeta Terra, é necessário o conhecimento de propriedades físicas e químicas do ar, da água e do solo, como também os princípios termodinâmicos que regem a distribuição de energia no nosso planeta. A Terra está sob influência de duas grandes fontes de energia. A primeira é o calor armazenado no núcleo da Terra que, ao se dissipar, promove a movimentação da crosta, alterando a posição das placas tectônicas sobre as quais estão os continentes. A segunda é a energia solar radiante ou radiação solar que atinge a superfície da Terra. Essa energia é absorvida e convertida em calor, aquece a superfície do solo, da água e do ar, acima deles. Cria diferenças de temperatura e densidade do ar e da água responsáveis pelo movimento horizontal e vertical de suas massas. Esse movimento origina os principais padrões de ventos e correntes oceânicas, além de produzir e carregar vapor d’água pelo ar, que será novamente devolvido para a superfície na forma de chuva ou neve (BROWN; LOMOLINO, 2006). Em continuidade aos nossos estudos, na próxima seção vamos estudar a importância da distribuição da radiação solar.

II. Distribuição da radiação solar A energia solar radiante que atinge a superfície da Terra, além de aquecê-la, também é transformada em energia química quando absorvida pelas plantas. Essa energia transformada é utilizada pelos seres vivos. Por exemplo: quando as plantas absorvem a energia solar, a transformam em energia química pelo processo de fotossíntese, gerando substâncias orgânicas que serão utilizadas como compostos energéticos por elas mesmas e por outros seres vivos. A distribuição e a transformação de energia seguem as leis da termodinâmica, sendo que a sua distribuição é determinante na formação dos padrões climáticos. A segunda lei da termodinâmica enuncia que a energia sempre flui de níveis Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U4 Padrões globais de clima

mais altos para níveis mais baixos, assim um objeto mais quente sempre transfere parte de seu calor para outro mais frio que ele. Você deve estar se perguntando: como isso acontece? Por meio de três mecanismos termodinâmicos: 1) condução – a transferência de energia diretamente entre moléculas; 2) convecção – o movimento de massas de ar e/ou água; 3) radiação – passagem de ondas de energia por meio do espaço (BROWN; LOMOLINO, 2006). Assim, a energia solar radiante atinge a Terra e aquece a água e o solo. Mas esse aquecimento não é uniforme para todo tipo de superfície. O solo, as rochas e as plantas absorvem a maior parte dessa energia e ficam mais quentes. No entanto, na água, essa radiação é mais penetrante e não age somente em sua superfície; por outro lado, a área de água que cobre a superfície da Terra é 75% maior que a de solo. Agora nós perguntamos: “Você já imaginou como se distribui a energia solar radiante na superfície da Terra?” Analise a Figura 1, pois ela vai lhe ajudar na sua reflexão.

Fig. 01 - Balanço de energia térmica na superfície e atmosfera Terrestre, expressa como porcentagem de energia solar (radiação de ondas curtas) que atinge a Terra (340W/m2/ano); e energia emitida pela Terra (radiação de ondas longas – observar números ao lado direito). Fonte: Adaptado de GUREVITCH, 2002.

Na Figura 1, você pode observar o balanço de energia térmica (expressa em porcentagem) na superfície e atmosfera Terrestre. O balanço energético na Terra é resultado da energia que atinge sua superfície na forma de radiação de ondas curtas (340W/m2/ano, ou 100%) e da energia emitida por ela, na forma de radiação de ondas longas. A energia é refletida pela superfície e pelas nuvens e espalhada na atmosfera, sendo que 31% volta para o espaço e o restante aquece a superfície (46%) e a atmosfera (23%) da Terra (GUREVICH, 2002). A radiação infravermelha, emitida pela Terra (radiação de ondas longas), também aquece a atmosfera e é distribuída para o espaço, por convecção e pela

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perda de calor latente. Assim, como ilustrado na Figura 1, a energia térmica absorvida pela superfície, atmosfera e nuvens, e a energia térmica difundida para o espaço, estão em equilíbrio entre si. Dessa forma, a quantidade total de energia que chega à superfície da Terra, é exatamente igual a que sai. Existe, portanto, um equilíbrio entre a energia recebida e a perdida pelo planeta, mas sua distribuição sobre a superfície da Terra, ao longo do ano, é variável e participa diretamente na determinação dos padrões climáticos. Mas como isso acontece? Como ocorre esse fenômeno de distribuição de energia na superfície da Terra? Você sabia que o ângulo de incidência de energia solar em relação à superfície da Terra afeta a quantidade de calor absorvido? De acordo com Brown e Lomolino (2006), o aquecimento mais intenso ocorre quando a superfície é perpendicular à radiação solar incidente. E você sabe o por quê? Por duas razões: 1) maior quantidade de energia é concentrada em uma menor área; 2) menor quantidade de energia é absorvida e refletida, pois tem contato com uma coluna de ar (atmosfera) menor. Observe, a seguir, as Figuras 2 e 3 para visualizar esse conceito.

Fig. 02 - Efeito do ângulo do Sol no aquecimento da superfície da Terra. A intensidade de luz solar é maior no Equador, pois ela incide perpendicularmente à superfície, formando um ângulo de 90o com a superfície. Nessa condição, ocorre uma concentração da luz em uma menor área. O contrário pode ser observado em latitudes mais altas (Pólos). Nessa região, a luz atinge a superfície em um ângulo menor e conseqüentemente, é espalhada sobre uma área maior. Nas latitudes mais altas, a luz atinge a superfície da Terra em um ângulo mais baixo, sendo espalhada sobre uma grande área. Fonte: Adaptado de RICKLEFS, 2003.

Fig. 03 - Diferenças no ângulo e na quantidade de radiação solar que atinge a superfície da Terra.. Observar que o segmento AB é menor que o segmento CD. Fonte: Adaptado de GUREVITCH, 2002.

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Você mesmo pode constatar esse fenômeno de duas maneiras: vá a uma área aberta e ampla, em 2 horários diferentes, ao meio dia e por volta das 18 horas, por exemplo, ou um pouco antes do sol se por (quando o sol estiver bem no horizonte). Observe que ao meio dia, com o sol a pino, ou seja, posicionado diretamente acima, na vertical, é o momento em que toda sua sombra estará sob seus pés! Nessa ocasião, os raios solares incidem perpendicularmente à superfície, num ângulo de 90o, esse momento é chamado de Zênite Solar (ou equador solar). Isso proporciona uma concentração dos raios solares em uma menor área da superfície e faz com que a temperatura seja maior, é o momento que “o sol está mais quente” (Figura 3). Por outro lado, às 18 horas aproximadamente, o sol está posicionado no horizonte, é o momento em que sua sombra é muito maior que seu próprio corpo. Nessa ocasião, os raios solares incidem com um ângulo maior que 90o. Isso proporciona uma distribuição dos raios solares em uma área muito maior e faz com que a distribuição da radiação também seja maior. Consequentemente é o momento em que “o sol está mais frio”.

Zênite Solar: s.m. Astronomia. Ponto em que a vertical de um lugar encontra a esfera celeste. Uma linha reta poderia ser traçada ligando o zênite e o centro da Terra.

Vamos relembrar... Feixe de luz é o conjunto de raios que parte da mesma fonte ou de um mesmo ponto. Se essa fonte ou ponto de origem está muito distante, os raios são considerados paralelos. Esse é o caso do Sol e da Terra, a distância é tão grande que ao chegarem à Terra os “raios de luz” estão todos paralelos uns aos outros.

Em escala global, isso acontece na região do globo, onde os raios solares incidem perpendicularmente à superfície. Essa região varia ao longo do ano, justamente por causa da inclinação do eixo da Terra e da posição que ela está em relação ao sol. Esse efeito de aquecimento do Sol diminui do equador em direção aos pólos, uma vez que a posição mais alta do Sol também varia em função da inclinação do eixo da Terra e de sua rotação. No equador, a posição mais alta do Sol fica bem acima de nossas cabeças, enquanto que nas regiões polares, sua posição mais alta fica próxima do horizonte e, é por isso que o clima é mais frio nos Pólos. A segunda maneira de constatar o efeito da inclinação do eixo da Terra e a forma como isso afeta a quantidade de calor absorvido é desenvolvendo a atividade complementar sugerida a seguir.

Atividade Complementar Pegue uma lanterna, e em um quarto escuro, projete a luz da lanterna sobre a parede. Primeiro mantenha a lanterna em um ângulo de 90 graus com a parede, em seguida, altere o ângulo de incidência da lanterna, movendo o pulso para cima e para baixo ou para os lados. Observe o foco de luz na parede! Olhe a Figura 3.1 para ajudá-lo a desenvolver a atividade.

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Fig. 3.1 - Efeito do ângulo de incidência da luz sobre seu espalhamento em uma superfície. V = vértice.

O que acontece com o foco da luz da lanterna quando o ângulo é de 90 graus? Agora compare com o que acontece com o foco da lanterna quando você movimenta o pulso. Durante esse processo, observe também a diferença de extensão no trajeto da luz durante a alteração do ângulo de incidência da luz da lanterna e da variação do diâmetro da projeção da luz na parede.

III. Inclinação do eixo da terra Agora, você já sabe que a distribuição da radiação solar e a sua participação na formação dos padrões climáticos dependem do aquecimento resultante da quantidade de energia que a superfície recebe, e que a distribuição dessa energia está diretamente relacionada com o ângulo de incidência da luz sobre a superfície da Terra. Isso quer dizer que você já está apto a entender de que forma o ângulo de incidência da energia solar radiante contribui para formação das estações do ano. Mas antes disso, é necessário você saber que a Terra tem seu eixo vertical inclinado em 23,5º, em relação ao plano que faz em sua órbita em torno do Sol. Observe as Figuras 4 e 5, para que você possa visualizar essa característica, antes de continuar esse tópico. Por causa dessa inclinação de 23,5º, a radiação solar se distribui perpendicularmente, em porções diferentes da Terra durante um ciclo anual (uma volta em torno do sol ou translação). Isso proporciona um aquecimento diferente na mesma região ao longo do ano, ou seja, as estações do ano, pois o ângulo de incidência da energia solar radiante também muda ao longo do ano. Nas regiões da Terra, onde se localizam os Trópicos de Câncer e Capricórnio, um dia por ano, ocorre em um momento, o Zênite Solar, ou seja, o Sol esta a “pino”, resultado da incidênFig. 04 - Inclinação do eixo da Terra e equador (23,5º), em relação ao plano que ela desenvolve sua órbita em torno do Sol. cia dos raios a 90º sobre a superfície da Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Terra. Isso acontece por volta do meio dia, levando em consideração as variações da posição relativa do local dentro do seu fuso horário. Quando ocorre no Trópico de Câncer, em Junho, é chamado de solstício de verão, e quando ocorre no Trópico de Capricórnio, em Dezembro, é chamado de solstício de inverno. Já nas regiões da Terra entre os Trópicos de Câncer e Capricórnio (região intertropical), dois dias por ano, haverá um momento que ocorrerá o Zênite Solar. Quando esses momentos coincidirem com o equador, em março e setembro, ocorrerá o equinócio. Ao norte do Trópico de Câncer e ao sul do Trópico de Capricórnio, jamais o Sol ficará no seu Zênite (Figura 5).

Fig. 05 - Inclinação do eixo axial da Terra em relação ao Sol, ao longo do ano, conforme a Terra translada em torno do Sol. Incidência dos raios solares a 90o (seta) permanece entre os trópicos, percorrendo essa área ao longo do ano e determinando as suas estações. No solstício de inverno, dias 2122 de Dezembro, Sol vertical (90o) na latitude 23,5o Sul, Hemisfério Sul. No solstício de verão, dias 21-22 Junho, Sol vertical (90o) na latitude 23,5o Norte, Hemisfério Norte. No equinócio de Março, 21-22 de Março, Sol vertical (90o) no Equador. No equinócio de Setembro, 22-23 de Setembro, Sol vertical (90o) no Equador. Os números indicam o ângulo dos raios do sol em relação a superfície da Terra. Fonte: Adaptado de GUREVITCH, 2002.

Portanto, ao longo do ano, à medida que a Terra percorre seu trajeto em torno do Sol, o Zênite Solar faz um vai e vem entre os trópicos de Câncer e Capricórnio, cuja área é chamada de Intertropical e tem como característica temperaturas mais altas, enquanto as regiões subtropicais as temperaturas são mais baixas. Assim, a quantidade de luz que atinge a superfície da Terra determina a amplitude da temperatura ao longo do globo, sendo que as maiores variações são observadas em latitudes maiores e em regiões com grande extensão de terra, como o Hemisfério Norte, pois quanto maior a área de oceano, maior a moderação nas mudanças de temperatura, graças ao espalhamento da radiação solar em camadas mais profundas do oceano e não somente na superfície como ocorre no solo (Figura 6).

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Fig. 06 - Amplitude térmica anual no globo terrestre. Maior amplitude no Hemisfério Norte e menor amplitude no equador. Fonte: RICKLEFS, 2003.

A precipitação atmosférica ocorre quando a nebulosidade da atmosfera se transforma em água, formando o orvalho, a neve, o granizo e a chuva.

Os efeitos da quantidade de luz solar que atinge a superfície da Terra são primordiais para os sistemas biológicos. Afetam diretamente as variações de temperatura e consequentemente da precipitação. Os padrões de mudanças de temperatura e precipitação seguem os 3 principais ciclos astronômicos: a) a rotação da Terra sobre seu eixo, causando a periodicidade diária; b) a rotação da Lua, em volta da Terra, criando os ciclos Lunares na amplitude das marés; c) a translação: rotação da Terra, em torno do Sol, mudando as estações do ano.

IV. Movimentos de massa de ar e água Já vimos que a distribuição da radiação solar e da inclinação do eixo da Terra resultam no aquecimento da superfície e da atmosfera, entretanto, esse aquecimento não é uniforme. As variações na distribuição do calor e do aquecimento resultam na movimentação das massas de ar e de água e interferem fortemente nas variações climáticas nas diferentes regiões da Terra. A seguir analisaremos o que ocorre nas principais movimentações dessas massas: a dinâmica das células de Hardley, o efeito Coriolis e as correntes oceânicas. CÉLULA DE HADLEY A luz solar que atinge a Terra aquece sua superfície que, por sua vez, aquece o ar. O ar aquecido se expande e sobe, por ser menos denso do que o ar mais frio. O ar quente possui outra característica, maior capacidade de reter vapor de água e, consequentemente, aumentar a evaporação. Essa propriedade faz com que a evaporação de uma superfície molhada dobre a cada aumento de 10oC na temperatura. Assim, observando a Figura 7, você verá que o calor do Sol aquece uma massa de ar nos trópicos (equador) e se espalha nas camadas superiores da atmosfera em direção ao norte e ao sul, sendo substituída na superfície pelo ar que vem de latitudes subtropicais (ou polares).

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Fig. 7 - O aquecimento diferenciado da superfície terrestre cria as Células de Hadley. (A) Padrão de elevação e de queda do dar. (B) Detalhe dos processos que ocorrem na Célula de Hadley.

A massa de ar aquecida e que está em ascensão perde temperatura à medida que sobe, irradiando calor de volta para a atmosfera. Como essa massa de ar ascendente está cheia de vapor d’água e conforme se desloca, se resfria e torna-se densa o suficiente para descer de volta à superfície e novamente se espalhar para o norte ou para o sul. Esse ciclo padronizado do ar na atmosfera formando correntes de ar globais é o que chamamos de Célula de Hadley e está ilustrado nas Figuras 7 e 8.

Fig. 08 - Correntes de ar globais (Células de Hadley). A superfície da Terra é coberta por cinturões de correntes de ar, que determinam os principais padrões de vento e de precipitação de chuva. O ar seco descendente nas latitudes de 30o norte e sul é responsável pelos grandes desertos do mundo. Os ventos predominantes na superfície da Terra, indicado pelas setas dentro do globo, são produzidos pelo efeito de rotação da Terra nas correntes de ar, dentro de cada um dos cinturões. Note que a partir das Células de Hadley, formadas no equador, desenvolvem-se células secundárias em latitudes superiores, como as Células de Hadley temperadas e polares, e que se ligam umas as outras e, desse modo, o movimento de cada célula ajuda a desencadear a circulação das células vizinhas. Fonte: RAVEN, 2007.

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As células de Hadley se formam como um par de cinturões gigantes, envolvendo a Terra, um ao norte e outro ao sul do equador. A partir das Células de Hadley, formadas no equador, desenvolvem-se células secundárias em latitudes superiores, como as Células de Hadley temperadas e polares. O aquecimento diferencial do ar é o verdadeiro responsável por essa circulação do ar na atmosfera. Outra característica das Células de Hadley é que elas se ligam umas as outras, pelo ar ascendente ou descendente nas extremidades norte ou sul. Desse modo, o movimento do ar em cada célula ajuda a desencadear a circulação das células vizinhas (Figura 8). A região na qual as correntes superficiais de ar iniciam a subida, a partir de seu ponto de encontro próximo do equador, é chamada de convergência intertropical (Figura 9). Conforme as massas de ar saturadas de vapor de água ascendem e resfriam dentro da própria área de convergência, a umidade condensa, pois o ar mais frio possui uma capacidade menor de reter água. A formação de nuvens e a precipitação têm início a partir dessa condensação. Como essa ascensão e precipitação ocorrem rapidamente em uma área menor, a água é retida nessa região. Por isso, os trópicos são mais úmidos, devido à circulação mais rápida, mediante a atmosfera tropical, e não por possuir mais água que as latitudes superiores.

Fig. 09 - Convergência intertropical. É o fenômeno de ascensão de massas de ar quente a partir de seu ponto de encontro, próximo do equador. São massas de ar saturadas de vapor d’água que resfriam ao subir dentro da própria área de convergência. Isso promove aumento da precipitação do vapor condensado.

Devido a essa rápida perda de calor na coluna de convergência intertropical, a massa de ar que se movimenta no alto da atmosfera para o norte ou para o sul, afastando-se da região da convergência, já perdeu grande parte de sua água via precipitação nos trópicos. Após seu deslocamento e resfriamento, a massa de ar começa a descer. Essa massa descendente de ar pesado cria uma alta pressão atmosférica e, por essa razão, as regiões subtropicais, onde ocorre a descida da massa de ar densa, tanto ao norte quanto ao sul, são chamadas de cinturões subtropicais de alta pressão. Conforme o ar desce, se aquece novamente, a sua capacidade de evaporar e reter vapor de água aumenta. No solo começa a se espalhar para o norte e para o sul, ao mesmo tempo em que retira a umidade da superfície da Terra. Isso cria zonas de clima árido ao norte e ao sul do equador, nas latitudes a partir de 30º. Nos cinturões subtropicais de alta pressão estão localizados os maiores desertos do mundo, na África: Arábico, Saara, Kalahari, Namíbia; América do Sul: Atacama; América do Norte: Mohave, Sonoram e Chihuahua; e Australiano (Figura 10).

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Fig. 10 - Desertos do Mundo. Principais regiões subtropicais, nas quais ocorrem a descida de massas de ar densa, os cinturões subtropicais de alta pressão, responsáveis pela retirada da umidade da superfície da Terra e a criação de zonas de clima árido nas latitudes a partir de 30º.

As Células de Hadley têm os movimentos de superfície distorcidos pela rotação da Terra, que é maior no equador que nos pólos. Por isso, os fluxos de superfície são deslocados, criando padrões de vento resultantes, conhecidos como ventos alíseos e correntes de jato (Figura 11), que ajudam a distribuir o vapor de água através da atmosfera.

Fig. 11 - A rotação da Terra desvia o movimento do ar das Células de Hadley para criar padrões globais de vento. Os padrões de ventos resultantes do deslocamento do fluxo de superfície são conhecidos como ventos alíseos e correntes de jato. Fonte: Adaptado de RICKLEFS, 2003.

Os padrões globais de ventos também contribuem para gerar precipitação. Quando os ventos predominantes sopram sobre as montanhas, o ar é forçado para cima e nuvens começam a se formar devido à ocorrência de condensação. Como o ar continua a ascender e esfriar, a maior parte de sua umidade precipita em forma de chuva ou neve na porção a barlavento da montanha (lado de onde vem o vento). Conforme o ar desce as encostas, a sotavento (lado pra onde o vento vai), ele retira umidade e cria ambientes áridos, denominados sombras de chuva (Figura 12). O deserto de Gobi, na Ásia, situa-se em sombras de chuva de extensas cadeias de montanhas. 228

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Fig. 12 - Sombra de chuva ocorre quando o ar quente e úmido é forçado para cima de uma montanha, o que proporciona alta precipitação pluviométrica a barlavento, deixando o ar seco que ao descer a montanha, pelo outro lado (sotavento), retira a umidade de sua superfície, criando ambientes áridos. Fonte: Adaptado de GUREVITCH, 2002.

A posição das terras continentais exerce um efeito secundário no padrão global de precipitação. A chuva cai de maneira mais abundante no Hemisfério Sul porque os oceanos e lagos representam 81% de sua superfície. Já no Hemisfério Norte, os oceanos e lagos representam uma área de 61% de sua superfície. Devido à água evaporar mais rapidamente de superfícies oceânicas do que de solo e da vegetação, a precipitação é menor no interior do continente do que na região costeira. Outro fator que favorece a maior precipitação nos climas costeiros (marítimos) é o fato das águas do oceano ter maior capacidade de armazenamento de calor. Isso também reduz as flutuações de temperatura. Você sabia que existem três tipos diferentes de chuvas? 1) Chuvas orográficas (ou Estacional). Também chamadas de chuvas de serra ou sombras de chuva. Ocorrem quando ventos úmidos se elevam e se resfriam pelo encontro de uma barreira montanhosa, como é normal nas encostas voltadas para o mar (Figura 12). 2) Chuvas frontais são assim chamadas quando há um encontro de uma massa de ar fria e seca com outra massa de ar quente e úmida. Ocorrem tipicamente em latitudes médias, como as chuvas de inverno no Brasil. Por ser mais pesado, o ar frio faz o ar quente subir na atmosfera e com a subida da massa de ar quente e úmida ocorre um resfriamento que forma a precipitação (Figura 13).

Fig. 13 - Chuvas frontais.

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3) Chuvas de convecção ou chuvas convectivas. Também conhecidas como de chuvas de verão. São provocadas pela intensa evaporação de superfícies úmidas e aquecidas (florestas, cidades e oceanos tropicais). O ar ascende e se resfria sem trocar calor com o meio exterior durante sua ascensão (Figura 14).

Fig. 14 - Chuvas convectivas.

EFEITO CORIOLIS Apesar de muitas vezes ser denominado Força Coriolis, ele não é uma força, e sim uma consequência direta da lei de conservação do momento angular. Como você já sabe, todos os pontos da superfície do planeta efetuam uma rotação total em 24h. Mas, você sabia que a circunferência da Terra tem 40.000Km e que devido a esta extensão, um ponto no equador que se move de oeste para leste tem uma velocidade de aproximadamente 1.700Km/h? No entanto, os pontos ao norte e ao sul se movem em uma velocidade mais lenta, observe na Figura 15.

momentum angular ou quantidade de movimento angular é a grandeza associada à rotação e translação de um corpo. No caso específico de um corpo rodando em torno de um eixo, relaciona sua distribuição de massa com sua velocidade angular.

Fig. 15 - O Efeito Coriolis causa a movimentação de objetos à direita no Hemisfério Norte e à esquerda no Hemisfério Sul, pois a velocidade da superfície, decorrente da rotação da Terra, não é a mesma em todo o globo. Esta figura indica a velocidade de rotação da Terra no Equador, a 45o de latitude e nos Pólos. Fonte: Adaptado de Gurevitch, 2002.

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Compreender o efeito Coriolis é fundamental para entender os padrões globais de clima, incluindo as razões para o modelo geral de circulação atmosférica e oceânica. Na verdade, o modelo geral de correntes oceânicas (fluxo da água do mar), segue o sentido horário no Hemisfério Norte e anti-horário no Hemisfério Sul (Figura 16). Isso acontece devido os ventos de superfície serem influenciados pelo efeito Coriolis. Esses ventos dão origem às correntes oceânicas, pois empurram a superfície da água.

Fig. 16 - As principais correntes oceânicas são dirigidas pelos ventos e pela rotação da Terra. As zonas de ressurgência (representadas pelo sol), de alta produtividade biológica, ocorrem nos pontos, onde a ação dos ventos e da rotação da Terra provocam uma deflexão das correntes, levando as águas da superfície para longe das plataformas continentais e trazendo para a superfície águas das profundezas do oceano. Fonte: Adaptado de Gurevitch, 2003.

Assim, os ventos alíseos empurram a superfície da água para oeste, no equador, enquanto os ventos predominantes de oeste produzem um movimento de correntes para leste, em latitudes mais elevadas. Em resposta ao efeito de Coriolis, essas massas de água são defletidas, ou seja, alteram seu sentido, em direção a leste ou a oeste, tendo como resultado uma rede de correntes oceânicas que se movem em grandes círculos, no sentido horário no Hemisfério Norte e anti-horário no Hemisfério Sul (BROWN; LOMOLINO, 2006). Observe, mais um pouco, a Figura 15 e visualize como ocorre o efeito Coriolis. Resumidamente, um objeto que se move em direção ao equador ou se afaste dele, sofrerá um desvio sempre para a direita do ponto de partida, caso esteja no Hemisfério Norte, ou sempre para a esquerda do ponto de partida, caso esteja no Hemisfério Sul. Se você estiver em Paris (capital da França, hemisfério norte) e lançar um míssil em direção ao norte, ele irá cair a nordeste. Por outro lado, se, ainda de Paris, lançar o míssil para o sul, na direção do equador, ele irá cair a sudoeste. Já no Hemisfério Sul se observa o contrário. Assim, se lançar um míssil de Sidney (capital da Austrália, hemisfério sul) em direção ao norte, ele irá cair a noroeste, se lançá-lo em direção ao sul, irá cair no oceano, a sudeste. Os movimentos das massas de ar também apresentam esse mesmo efeito, que podem ser observados nas Figuras 8 e 11: quando elas estão no Hemisfério Sul desviam sempre para o lado esquerdo, mas se estiverem no Hemisfério Norte são desviadas sempre para a direita. Vamos refletir um pouco sobre por que esse estranho fenômeno ocorre?

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A superfície da Terra não roda na mesma velocidade em todos os pontos. A velocidade de rotação da Terra é muito maior no equador do que nos pólos. Assim, se um objeto (míssil ou massa de ar), que se move a partir de 45º latitude norte, viajando para o sul, em direção do equador, inicialmente tem a mesma velocidade de rotação do ponto em que é lançado (45º latitude N = 440 Km/h – Figura 15). Conforme a Terra roda no seu eixo, o objeto apoiado na superfície se move junto na mesma velocidade. A partir do momento que é atirado para cima, para atingir seu destino, esse objeto tende a manter a velocidade e seu movimento na direção da rotação da Terra, mas à medida que chega perto do equador, se move a uma velocidade menor que a da superfície da Terra abaixo dele (ou do ponto da superfície que agora está sobrevoando – Equador – 1.700 Km/h). Por isso, em relação à superfície, o objeto será desviado para a direita (em direção a sudoeste), pois está a uma velocidade menor. Uma massa de ar, que tem origem no equador e se move na direção do Pólo Norte, terá uma velocidade rotacional muito maior que a velocidade rotacional da superfície do Pólo Norte. Portanto, a massa de ar será desviada para a direita, e terá uma deflexão para o nordeste. Modelo semelhante é observado no Hemisfério Sul, só que os objetos (ou massa de ar) sofrem deflexão para a esquerda. Outra maneira de pensar no efeito Coriolis é perguntar se os objetos lançados aceleram ou desaceleram em relação à superfície, considerando a direção de rotação da Terra. Observe na figura 15 que a Terra roda no sentido anti-horário, se você olhar por cima do Pólo Norte, ou no sentido horário, se você olhar do Pólo Sul. Assim, os objetos que se movem para o equador, independente do Hemisfério em que se encontram, sofrerão um desvio em direção oposta ao da rotação da Terra, porque viajam a uma velocidade relativamente menor que a superfície de destino (equador). Já os objetos que se movem em direção aos Pólos são desviados para a mesma direção da rotação da Terra, pois estão mais acelerados que a superfície de destino (Pólos). Isso significa que as massas de ar que se movem a partir de 30o de latitude em direção ao equador são desviadas para o sudoeste, quando partem do Hemisfério Norte, e para o noroeste quando partem do Hemisfério Sul – esses são chamados ventos alísios (Figuras 8 e 11). No entanto, as massas de ar, que se movem a partir de 30º de latitude em direção aos Pólos, sofrem um desvio para o nordeste no Hemisfério Norte e para o sudeste no Hemisfério Sul – essas massas de ar são chamadas de correntes de jato (Figuras 8 e 11). Assim, esses padrões de vento são as principais razões para o movimento horário das correntes oceânicas no Hemisfério Norte e anti-horário no Hemisfério Sul (Figura 16). CORRENTES OCEÂNICAS Correntes oceânicas são as movimentações de grandes massas de água no oceano e resultam das condições físicas dos oceanos e suas variações são consequências da ação dos ventos e da rotação da Terra. As correntes de superfície são impulsionadas pelos ventos e as correntes profundas são estabelecidas pela diferença na densidade da água, influenciada pela variação da temperatura e salinidade. Nas grandes bacias oceânicas, como a do Pacífico e do Atlântico, a água fria circula na direção dos trópicos ao longo das costas ocidentais dos continentes, e a água quente circula na direção das latitudes temperadas ao longo das costas orientais dos continentes (Figura 16).

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A corrente fria do Peru, do Oceano Pacífico oriental, se move para o norte, mas tem sua origem a partir do Oceano Antártico, ao longo das costas do Chile e Peru. Sua baixa temperatura cria ambientes frios e secos, por toda a costa oeste da América do Sul, na sombra de chuva das Montanhas Andinas, até o Equador. É por essa razão que as costas setentrionais do Chile e do Peru possuem alguns dos desertos mais secos da Terra. Por outro lado, a corrente quente do Golfo, que se origina a partir do Golfo do México, é responsável por um clima ameno, bem longe de sua origem, no norte da Europa ocidental e Ilhas Britânicas (Figura 16). A circulação horizontal e vertical dos oceanos é muito complexa, em parte devido a sua grande extensão e por atingir várias zonas climáticas, além da variação da densidade da água. A presença de sal na água, por exemplo, aumenta a densidade e provoca a sensação de maior flutuação quando nadamos na água do mar. Portanto, a variação da salinidade e, consequentemente, da densidade, exerce importantes efeitos na circulação dos oceanos. Mas você deve estar se perguntando, o que provoca essa alteração na salinidade do mar? Como uma massa de água tão grande pode sofrer tanta alteração? Que tipos de fatores são tão significativos para alterar as condições de densidade da água do mar? E você sabia que os rios e a precipitação (chuva) fornecem continuamente água doce à superfície do oceano? A água doce é menos densa, porém mais leve, e isso faz com que a água doce permaneça na superfície, enquanto a mais salgada e mais densa permaneça nas camadas mais profundas, causando a formação de camadas com diferentes níveis de salinidade (estratificação). Em regiões polares, o degelo também contribui com a entrada de água doce no oceano. Nessas regiões mais frias, a entrada de água doce é maior que a perda por evaporação, já nos trópicos, ocorre o inverso. Essa dinâmica torna tudo mais complexo, pois a água tropical quente tende a se tornar mais concentrada, devido à evaporação e por isso mais densa. Isso neutraliza, de certa forma, a estratificação causada pela temperatura. Por outro lado, águas polares frias, com pouca estratificação térmica, são estabilizadas à medida que a água doce, mais leve, se acumula na superfície (BROWN; LOMOLINO, 2006). A ação do vento, a rotação da terra e as diferenças na temperatura, além da salinidade criam correntes horizontais e verticais. As correntes verticais criam áreas de águas descendentes, que ocorrem na convergência das correntes quentes e frias em regiões polares. Neste ponto, as águas frias descem e fluem abaixo das mais quentes e iluminadas. Quando as correntes verticais criam áreas de águas ascendentes, essas áreas são chamadas de ressurgências, pois têm origem no fundo do mar e seguem em direção à superfície (Figura 16). Por isso, qualquer movimento da água do fundo do oceano em direção a superfície é chamado de ressurgência. Geralmente, na costa ocidental dos continentes, as correntes de superfície (ou correntes horizontais) se movem na direção do equador, ao longo das faixas litorâneas. Observe esse fenômeno também na Figura 16, analisando a costa do Pacífico na América do Sul. Nessa regiã,o ocorre uma divergência na corrente do Peru, próximo ao litoral, consequência dos efeitos da rotação da Terra nas correntes, que são desviadas para longe das bordas continentais, juntamente com o auxílio do vento. O efeito Coriolis e os ventos alíseos tendem a empurrar a superfície da água

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próxima ao litoral, criando uma corrente horizontal divergente. Conforme a água se afasta dos continentes, ela é substituída por água de profundidades maiores. As águas de profundidade oceânica geralmente são ricas em nutrientes, isso proporciona alta produtividade biológica às zonas de ressurgências. Essa característica nutritiva das ressurgências sustenta abundantes e famosos pesqueiros, como os da Corrente de Benguela ao longo da costa oeste da África meridional, e da Corrente do Peru, ao longo da costa oeste na América do Sul. Em resumo, correntes verticais se formam quando ocorre convergência de duas correntes, uma quente e uma fria, forma-se uma corrente descendente quando ocorre uma divergência de uma corrente superficial, formando uma corrente ascendente chamada de ressurgência. Correntes horizontais ou superficiais se formam quando a ação de ventos de superfície e da rotação da Terra empurra a superfície da água.

V. Movimento do Zênite solar e os Ciclos Sazonais Nós já vimos que o Zênite solar não é fixo, ou seja, ele varia ao longo do ano devido o movimento translacional e à inclinação do eixo rotacional da Terra. Como o clima depende da interação de vários fatores, a alteração periódica em um deles resulta na alteração periódica do clima. Se analisarmos o que acontece com o clima na região central do Brasil, por exemplo, verificamos a ocorrência de uma estação tipicamente seca, sem precipitação, e outra chuvosa. Nas regiões temperadas, a sazonalidade determinada pela temperatura é mais marcante. Nos próximos tópicos, apresentamos dois exemplos da sazonalidade e de sua influência no clima. ALTERNÂNCIA DO PERÍODO DAS CHUVAS E DAS SECAS Na região tropical, situada entre as latitudes dos Trópicos de Câncer e Capricórnio, o movimento sazonal do equador solar (Zênite solar), para o norte e para o sul, determina a sazonalidade da chuva. A convergência intertropical segue o equador solar, produzindo um cinturão móvel de precipitação (RICKLEFS, 2003). Dessa forma, a sazonalidade das chuvas é mais pronunciada na faixa intertropical, formando uma faixa larga entre as latitudes 20º norte e sul do equador (Figura 17). A convergência intertropical alcança 20o latitude norte do Equador, apenas durante os meses de verão no hemisfério Norte (junho, julho, agosto e setembro),

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Fig. 17 - Região tropical ou intertropical. Situada entre os Trópicos de Câncer e Capricórnio; local onde o movimento sazonal do equador solar (Zênite solar) para o norte e para o sul determina a sazonalidade da chuva. Por isso, a sazonalidade das chuvas é mais pronunciada na faixa intertropical, formando uma faixa larga entre as latitudes 20o norte e sul do equador.

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no solstício de Junho. Esse é o período da estação chuvosa naquela região. Durante os meses de inverno no Hemisfério Norte, solstício de Dezembro, a convergência intertropical se situa a 20º latitude Sul do Equador e o clima no Hemisfério Norte, agora sofre influência do cinturão intertropical de alta pressão (Figura 5), caracterizando a estação seca no Hemisfério Norte. Assim, o Rio de Janeiro, localizado a 20o latitude Sul do Equador, tem sua estação chuvosa durante o inverno do Hemisfério Norte. Próximo ao equador, duas vezes por ano, nos equinócios de Março e Setembro, a convergência intertropical proporciona duas estações chuvosas. Do mesmo modo, a mudança de posição do Zênite Solar deixa as regiões tropicais sob influência alternada da convergência intertropical, que traz chuvas pesadas, e dos cinturões subtropicais de alta pressão, que trazem períodos secos. Fora dos trópicos, mais ao norte, os climas são mais influenciados pelos ventos ocidentais que sopram nas latitudes intermediárias. Nessas regiões, as temperaturas e a precipitação variam entre o inverno e o verão. Chegou o momento de você exercitar seus conhecimentos. Resolva a Atividade Complementar 2.

Atividade Complementar

Acesse o site: <www.climatempo.com.br>. Analise a imagem de satélite do Brasil. Compare as temperaturas das cidades na região do equador e nas regiões subtropicais. Compare também, a temperatura das cidades que estão no Hemisfério Norte e Sul. Procure o link que forneça as imagens do satélite. Analise os componentes de chuva e ventos. Ative a animação e observe o movimento das massas de ar e as chuvas. CICLOS SAZONAIS DOS LAGOS TEMPERADOS Da mesma forma que o clima na superfície terrestre, as características físicas da água frequentemente exibem padrões previsíveis ao longo dos gradientes geográficos que podem ser compreendidos com o apoio da física. Assim, analisaremos a seguir, o exemplo da sazonalidade nos lagos das regiões subtropicais. A água funciona como isolante térmico quando atinge seu ponto de congelamento: 0º C. Por isso, o iglu, apesar de ser feito de gelo, protege o esquimó do frio extremo do lado externo. O mesmo acontece em um lago, protegendo a vida que se encontra abaixo da superfície congelada. Devido essa característica física de isolamento térmico, o perfil de temperatura dos lagos temperados se inverte durante o inverno. Isto significa que a temperatura mais baixa (0o C) é observada na superfície, logo abaixo do gelo, e a temperatura mais alta no fundo do lago. Isso acontece porque com o aumento da densidade da água entre o ponto de congelamento (0º C) e 4º C, a água mais quente dentro desse intervalo afunda, formando um gradiente decrescente de temperatura da superfície para o fundo do lago. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Como o aquecimento da água superficial é lento durante o inverno, a água afunda, logo após atingir a temperatura 4º C. O resultado disso é um perfil uniforme de temperatura, onde o calor é distribuído da superfície para o fundo. Os ventos provocam movimentos verticais da água a partir do início da primavera. Como resultado, os nutrientes dos sedimentos do fundo são trazidos para a superfície e o oxigênio dissolvido na água da superfície é levado para o fundo. Esse fenômeno é chamado de revirada de primavera (Figura 18).

Fig. 18 - Mudanças no perfil de temperatura de um lago temperado influencia a mistura vertical das camadas de água, sendo auxiliada por correntes induzidas pelo vento quando a temperatura da água está uniforme da superfície até o fundo do lago. Fonte: Adaptado de Ricklefs, 2003.

No início do verão, a incidência da radiação solar é maior e isso aumenta o aquecimento do ar que está em contato com a superfície do lago e, consequentemente, aquece rapidamente a camada superficial da água do lago. Esse aquecimento rápido promove uma estratificação, pois cria uma zona de mudança rápida de temperatura numa profundidade intermediária, chamada termoclina, esta que, depois de estabelecida, impede a mistura da água através dela (Figura 19). Assim, a água mais quente da superfície, que agora está menos densa, literalmente flutua sobre a água mais fria e mais densa das profundezas. Essa condição é conhecida como estratificação. A profundidade da termoclina varia com os ventos e com a profundidade do lago, e pode ocorrer em qualquer lugar

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Fig. 19 - Termoclina, zona de mudança rápida de temperatura no meio de um lago, responsável pela estratificação da temperatura da água, pois impede a mistura da água através dela. Sua profundidade é variável e pode ocorrer entre 5 e 20m.

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Florestas ripárias ou ripícolas (também chamada de mata ciliar) são formações vegetais extremamente importantes em termos ecológicos, sendo essenciais para a manutenção da qualidade da água dos rios e da fauna ictiológica. Tais florestas são, também, essenciais para a sobrevivência da fauna de mamíferos das regiões do cerrado e da caatinga, provendo refúgio, água e alimento. Funcionam como corredores de penetração no cerrado para espécies de animais provenientes da Floresta Amazônica e Mata Atlântica, levando a uma importante permuta genética (fluxo gênico). (VAN DEN BERG; OLIVEIRAFILHO, 2000).

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entre 5 e 20m de profundidade, abaixo da superfície, sendo que lagos com menos de 5m de profundidade não apresentam estratificação. Você já sabe que a termoclina localiza-se entre uma camada superficial, mais quente, e uma camada mais profunda, mais fria. Assim, a camada superior e quente é chamada de epilímnio e a camada mais profunda e fria, é chamada de hipolímnio. Por isso, a grande produção primária do lago ocorre no epilímnio, onde a luz do Sol é mais intensa e a produção de oxigênio por fotossíntese é maior se soma ao oxigênio dissolvido pelo vento, na superfície da lâmina d’água. Desse modo, o epilímnio fica bem aerado e favorece o desenvolvimento de plantas, algas e à vida animal. Por outro lado, o fornecimento de nutrientes oriundo dos sedimentos do fundo do lago fica interrompido e rapidamente é esgotado pela alta produtividade das plantas e algas, o que reduz seu próprio desenvolvimento e produção. Assim, a termoclina isola o hipolímnio da superfície do lago, e os animais e bactérias do fundo do lago, abaixo da termoclina, consomem praticamente todo o oxigênio. Como nessa região quase não chega luz solar com intensidade suficiente para a fotossíntese, esse ambiente desenvolve características anaeróbicas. Portanto, durante o final do verão, a produtividade dos lagos temperados diminui drasticamente, pois os nutrientes necessários para sustentar a produtividade das algas e plantas no epilímnio e o oxigênio para sustentar a vida animal no hipolímnio, já se esgotaram. Uma estratificação mais rápida já pode ser observada durante o outono. Nessa época, as camadas mais superficiais do lago esfriam rapidamente, o que as tornam mais densas e consequentemente afundam, pois as camadas mais profundas não esfriam com a mesma rapidez. Novamente observa-se uma mistura vertical da coluna d’água, mas nesse período ela é chamada de revirada de outono. Essa mistura vertical persiste até o final dessa estação, até que a temperatura superficial da água atinja 4ºC e a estratificação de inverno se suceda. A revirada de outono proporciona o retorno do fornecimento de oxigênio para o fundo do lago, ao mesmo tempo que empurra os nutrientes das águas profundas para a superfície (Figura 18).

VI. Topografia VARIAÇÕES LOCAIS DO CLIMA DEVIDO ÀS CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DA SUPERFÍCIE “A topografia e a geologia podem modificar o ambiente numa escala local dentro de regiões que de outro modo teriam clima uniforme” (RICKLEFS, 2003). Já vimos que a inclinação da Terra e a exposição ao Sol de uma superfície montanhosa, influenciam a temperatura e a umidade do solo. A inclinação do solo montanhoso favorece o escoamento da água direcionando-a para as terras baixas vizinhas, ao pé da montanha, saturando o solo dessas regiões. Essa drenagem favorece a formação de córregos nas baixadas, os quais permitem que seus leitos sazonais mantenham matas ciliares (ou florestas ripárias) bem desenvolvidas, que contrasta com a aridez que a circula. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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No Brasil, quando essas matas de encostas são voltadas para o norte, recebem forte incidência da luz solar. O calor intenso torna o ressecamento alto e limita o desenvolvimento da vegetação a formas arbustivas e resistentes à seca, as quais são denominadas de xerófilas. Já as encostas voltadas para o sul, permanecem mais frias e úmidas e abrigam vegetação mesofítica. Assim, no Sudeste brasileiro, por exemplo, as encostam voltadas para o norte são as que recebem maior insolação, portanto, mais secas, e as voltadas para o sul, menor insolação, desse modo, mais úmidas. As características topográficas também determinam a temperatura da região, uma vez que a cada aumento de 1.000m de altitude acima do nível do mar, observa-se um aumento de 6 a 10o C na temperatura do ar. Nas altas altitudes, a pressão atmosférica é menor, isso causa uma expansão do ar nessas regiões e, desse modo, uma diminuição da temperatura, chamada de resfriamento adiabático, ou seja, um resfriamento sem perda de calor. Mesmo nos trópicos verificam-se temperaturas muito baixas nas grandes altitudes. Como exemplo, o Pico das Agulhas Negras, localizado no Parque Nacional de Itatiaia, no Estado do Rio de Janeiro (tipicamente tropical), tem altitude de 2.540m, e suas noites de inverno podem atingir temperaturas abaixo de 0oC. Portanto, lugares como o Rio de Janeiro, onde a temperatura ao nível do mar atinge em média 30oC a 5.000m de altitude podem atingir temperaturas congelantes (Figura 20A). Geralmente as temperaturas em ambientes montanhosos tropicais permanecem praticamente constantes, sendo que muitas áreas ficam livres de gelo por todo ano, o que torna possível a vida vegetal e animal nesses ambientes frios.

Fig. 20 - Relação entre altitude e latitude. No Hemisfério Norte, pode-se vivenciar uma sequência similar de dominância de vida vegetal e sua vida animal associada, tanto ao viajar rumo ao norte por centenas de quilômetros quanto ao escalar uma montanha. Mudanças de vegetação em crescentes altitudes nas montanhas do Arizona (USA). Fonte: Adaptados de Raven, 2007 e Ricklefs, 2003.

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Vegetação Xerófila: se localiza em regiões climáticas áridas (desérticas) e ambientes secos de regiões semi-áridas e semi-úmidas, constituída por plantas resistentes ao baixo suprimento de água.

A vegetação mesofítica é a que ocorre em locais com temperatura e umidade medianas, intermediária entre a vegetação xerofítica e hidrofítica. xerofítico [De xerófito + -ico2.] Adjetivo. 1.Bot. Relativo ao, ou próprio do xerófito: estrutura xerofítica. xerófito [De xer(o)+ -fito.] Bot. Adjetivo. 1.Diz-se dos vegetais que têm uma estrutura especial, na qual domina o reforço das paredes celulares e há, portanto, abundância de tecidos mecânicos, tendo, ainda, adaptações funcionais contra a falta de água, razão por que resistem bem às carências de água disponível: “Começa o letargo dessa vegetação interessante, xerófita ao tempo da seca, higrófita no inverno, morta e ressequida na aparência” (Gustavo Barroso, Terra de Sol, p. 13). Hidrófito [De hidr(o)-1 + -fito.] Bot. Adjetivo. 1.Dizse de planta que vive na água. Substantivo masculino. 2.Planta aquática, seja submersa, seja natante. Fonte: Dicionário Aurélio

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Nas montanhas do sudoeste dos Estados Unidos observam-se faixas de vegetação distintas classificadas como Zonas de Vida pelo naturalista C. H. Merriam, que viveu no século XIX. Essas faixas de vegetação mudam com a altitude do terreno e são classificadas em 5 grandes zonas. Da elevação mais baixa para a mais alta (e do sul para o norte), observamos: o Sonoran Inferior; o Sonoran Superior; Transição; Canadense ou Hudsoniano; e Alpino ou Ártico-Alpino (Figura 20B). Assim, ao subirmos 2.600m de altitude, podemos verificar mudanças no clima e na vegetação que ocorreriam no curso de uma marcha de 2.000Km ou mais para o norte ao nível do mar. SOLOS – PARTICIPAÇÃO DO CLIMA E DA ROCHA EM SUA FORMAÇÃO O clima também afeta o desenvolvimento do solo, cujas características determinam sua capacidade para reter água e para disponibilizar os minerais necessários para o crescimento vegetal. A variação do solo contribui na distribuição vegetal e na produtividade das comunidades biológicas. Ricklefs (2003) define solo como a camada de material, alterado quimicamente e biologicamente, que recobre a rocha ou outros materiais inalterados na superfície terrestre. O solo é composto de minerais derivados da rocha matriz que lhe deu origem, de minerais modificados recém formados no solo, de matéria orgânica fornecida pelas plantas, animais e microorganismos. Durante uma escavação, a exposição de uma seção transversal do solo, frequentemente, mostra camadas diferentes denominadas de horizontes. Um perfil de solo simples possui quatro divisões básicas ou horizontes: O, A, B e C (Figura 21 e Tabela 1). Tabela 1 - Características principais dos horizontes do solo. Horizonte do solo

Fig. 21 - Perfil do solo ilustrando os horizontes (camadas) O, A, B, e C.

Características

Basicamente serrapilheira orgânica morta, local onde habitam a maioria dos organismos vivos do solo.

Superfície: camada rica em húmus, que é o material orgânico decomposto e misturado com o solo mineral. Parte inferior: região de lixiviação dos minerais do solo, devido estarem dissolvidos na água (ou mobilizados) dessa camada. Região onde as raízes se concentram.

Camada com pouco material orgânico, mas com composição química semelhante a rocha que a originou. Local de depósito dos minerais como argila e óxidos de alumínio e ferro lixiviados do horizonte A.

Apresenta material pouco alterado, muito semelhante a rocha matriz. Rico em carbonatos de cálcio e de magnésio, especialmente em regiões secas, os quais podem formar camadas duras e impermeáveis.

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Os fatores que determinam as características dos solos são: 1) clima, 2) rocha subjacente, 3) vegetação, 4) topografia local, e 5) idade. A influência dos fatores climáticos e bióticos diminui com o aumento da profundidade. Os solos apresentam um estado dinâmico, pois se modificam de acordo com seu desenvolvimento sobre as rochas expostas, mesmo depois de estabilizadas. As chuvas e as oscilações térmicas contribuem diretamente com a decomposição da rocha e, por isso, as regiões áridas têm o solo raso e rochoso. O desenvolvimento do solo é pequeno, onde a erosão é mais rápida que a formação do solo, ou onde os depósitos aluviais soterram a cada ano o material mais antigo. Já nos trópicos úmidos, as alterações químicas da rocha matriz podem se estender a 100m de profundidade, decorrente da infiltração da água, proporcionando uma formação mais rápida do solo. Assim, a formação do solo mostra claramente a importância da participação do clima, da geologia e do relevo para a vida que existe na superfície da Terra e em suas águas.

VII. Posição dos Continentes De acordo com Brown e Lomolino (2006), a superfície da Terra se transforma continuamente durante o tempo, numa escala de milhões de anos. Continentes se movem, mares se expandem e contraem, cadeias de montanhas se erguem e são erodidas, ilhas aparecem e desaparecem e as glaciações avançam e recuam. Nesse desenvolvimento, os fósseis encontrados registram que o clima da Terra sofreu profundas mudanças. A posição do equador e dos pólos não mudou, mas devido à migração continental, as regiões que hoje são tropicais e polares não foram sempre assim no passado. Saber sobre essas mudanças físicas do passado o ajudará a compreender a influência de eventos históricos nos padrões climáticos do passado e do presente. Relembramos que alguns fatores essenciais para a determinação de padrões climáticos: a quantidade de energia que atinge a Terra e a forma como ela é distribuída em sua superfície são decisivos para a irradiação do calor e para gerar padrões de movimentação de massas de ar e água. Devido à evaporação ser mais rápida em superfícies expostas de água, grandes áreas de lâmina d’água, como os mares, por exemplo, fornecem mais água para o ar através da evaporação, nas regiões que recebem maior insolação. Nesse contexto, a presença de solo e cobertura vegetal diminui o fornecimento de água, dificultando sua evaporação. Além disso, as cadeias de montanhas presentes na crosta terrestre, participam diretamente da formação de padrões de vento e consequentemente do clima. Assim, a posição dos continentes, seu relevo e o tipo de solo que o constitui, favoráveis ou não ao desenvolvimento de uma cobertura vegetal, contribui no sentido de diminuir a área de lâmina d’água diretamente exposta à energia solar, entre outros fatores, e assume importante participação na determinação de padrões climáticos. Esse é um dos motivos que contribui para grandes variações dos padrões 240

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Depósito aluvial é o acúmulo de cascalho, areia e argila que se forma junto às margens ou à foz dos rios. O material depositado é geralmente proveniente de erosão.

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climáticos, observados há milhares de anos, pois os continentes também estão em constante movimento, como resultado da movimentação das placas tectônicas. TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL Desenvolvida, inicialmente, a partir de 1900, mas somente confirmada em 1960, a teoria da deriva continental defende que os continentes e porções dos continentes se comportam como uma balsa, cruzando a superfície do globo sobre a frágil e viscosa camada superior do manto abaixo da crosta terrestre (BROWN; LOMOLINO, 2006). Isso mesmo! A crosta terrestre não é fixa, mas modifica-se constantemente. O deslocamento das camadas mais sólidas e superiores sobre as camadas mais viscosas ou líquidas, consequentemente proporcionam o deslocamento dos continentes na superfície da crosta. Como a crosta é composta por placas, sobre as quais estão os continentes, seu deslocamento é chamado de Movimento Tectônico de Placas ou Tectônica. Assim, a posição atual dos continentes não corresponde à mesma posição no passado e nem corresponderá no futuro (Figura 22).

Fig. 22 - Evolução da posição dos continentes e principais placas tectônicas. Setas indicam a direção do movimento das placas. Fonte: <www.scotese.com>.

Portanto, a teoria conhecida como Tectônica de placas é extremamente recente e explica a origem e a evolução das placas tectônicas da terra, bem como seus movimentos laterais ou de deriva. Em 1858, Antonio Snider-Pelligrini demonstrou o ajuste geométrico da linha da costa dos continentes de ambos os lados do Oceano Atlântico e argumentou convincentemente que eles formaram outrora um supercontinente, que subsequentemente se dividiu.

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Alfred L. Wegener (1880-1930), um meteorologista alemão foi quem concebeu e desenvolveu as ideias deixadas à ciência moderna da tectônica de placas e a confirmação da deriva continental. Em janeiro de 1912, Wegener desenvolveu sua hipótese de trabalho, com evidências que a sustentavam, em duas apresentações orais, publicadas naquele mesmo ano. Essas observações foram expandidas em seu clássico livro A origem dos continentes e oceanos, publicado em 1915. O modelo de Wegener da deriva continental mostra a disposição dos continentes, inicialmente unidos em uma massa continental gigante, para então fragmentar-se durante o Mesozoico e início do Terciário. A visão de Wegener era extremamente similar às reconstruções modernas do movimento continental (BROWN; LOMOLINO, 2006). Segundo Wegener, há 200 milhões de anos, os continentes que conhecemos hoje estiveram unidos em um único continente chamado Pangeia. Várias evidências (descritas a seguir) acumularam sustentação à teoria da deriva continental, mas somente por volta de 1970, dados estratigráficos, paleoclimáticos e paleontológicas forneceram fortes evidências. Muitas destas informações comprovaram conjuntamente a fragmentação dos continentes – em particular os continentes ao sul – de suas posições iniciais, como parte integrante da Pangeia. Observe a seguir, as evidências que dão sustentação à teoria da deriva continental: 1) Evidências estratigráficas: São características topográficas, incluindo montanhas, cristas oceânicas e arquipélagos, ao longo de estratos rochosos, além de depósitos de fósseis encontrados alinhados ao longo das conexões hipotéticas de Wegener. 2) Evidências paleoclimáticas: Todos os continentes do Hemisfério Sul possuem depósitos glaciais paleozoicos (tilitos) nas regiões mais meridionais. Além disso, como as geleiras se movem, elas atritaram as rochas subjacentes, deixando profundas cicatrizes, que marcam a direção de seus movimentos. 3) Evidências paleontológicas: Os depósitos glaciais do Paleozoico Superior, dos continentes ao sul, são cobertos por rochas permianas, que reservam as denominadas floras de Glossopteris. Essas gimnospermas arborescentes foram adaptadas a climas temperados, porque possuíam folhas decíduas e anéis de crescimento em seus troncos. Quando as ocorrências da flora de Glossopteris são representadas no mapa da Pangeia, os pontos circunscrevem uma região correlacionável com as bordas das glaciações. Além disso, foi identificado tetrápode fóssil na Antártida nos sedimentos do Triássico Inferior. Achados adicionais forneceram evidências convincentes de fósseis de Lystroaurus, um réptil mamaliforme de rochas de idade similar ao sul da Índia. Muitos vertebrados realizaram grandes deslocamentos, quando a proximidade dos continentes foi seguida por rápido afastamento, cruzando o que agora são massas continentais isoladas. Muitas dessas formas recentes exibem distribuição disjunta, como as rochas basálticas, tilitos glaciais e assembleias de fósseis. A extensa fragmentação nas suas amplitudes atuais são coerentes com as conexões iniciais da Pangeia e seus subcontinentes (BROWN; LOMOLINO, 2006). Os movimentos laterais das placas são resultantes de interações complexas entre a crosta terrestre, o manto e o núcleo, que é o centro do calor intenso que orienta os movimentos das placas (Figura 23) (BROWN; LOMOLINO, 2006).

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Tilito: nome dado à rocha sedimentar litificada (endurecida) formada pelo acúmulo dos detritos levados por uma geleira.

Decíduo - [Do lat. deciduu.] Adjetivo. 1.Que cai; caduco, cadivo. 2.Bot. Que se desprende precocemente: folhas decíduas

Os anéis de crescimento são formados nas plantas lenhosas pela deposição do tecido de condução de seiva bruta, o xilema. Com a alternância das estações do ano e consequentemente das condições climáticas, o diâmetro das células formadas é variável, resultando em camadas diferenciadas ou anéis. São indicadores do crescimento sazonal. Fonte: Dicionário Aurélio.

Tetrápode - [Do gr. tetrápous, odos.] Adjetivo de dois gêneros. 1.Quadrúpede. 2.Zool. Diz-se de animais cordados, gnatostomados, com dois pares de membros, esqueleto ósseo, aberturas nasais ligadas à boca, e coração com duas aurículas; quadrúpede. Substantivo masculino. 3.Animal tetrápode (2); quadrúpede. Fonte: Dicionário Aurélio.

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Fig. 23 - Modelo atual de tectônica de placas e a ação das três forças responsáveis pelos movimentos das placas. Fonte: (BROWN; LOMOLINO, 2006).

Estima-se que a profundidade da Terra é de aproximadamente 6.400Km, e apesar do difícil acesso a escavação mais profunda atingiu cerca de 13Km (Figura 24A). Ao longo da história da formação da Terra, durante a diferenciação dos materiais que a compõem, a água, o nitrogênio, o oxigênio, além de outros compostos menos densos, formaram a hidrosfera e a atmosfera. Essa camada mais leve ficou sobre uma camada mais densa e sólida. Dentre eles, os mais pesados se concentraram no núcleo da Terra, os intermediários no manto e os menos densos na periferia, formando a crosta (Figura 24B).

Fig. 24 - Modelo baseado na composição dos materiais do interior da Terra.

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As placas possuem aproximadamente 100Km de espessura e são compostas de camadas relativamente delgadas e rígidas, sobrepostas à camada superior do manto, a litosfera. O manto inclui uma camada mais profunda e mais fluída, a astenosfera, que é composta de material fundido (Figura 24). Existe um consenso emergente, sugerindo que os movimentos das placas são causados por uma combinação de três principais forças. Essas forças são geradas pelo calor e pelo movimento de convecção das profundezas da Terra, e sua importância parece variar através das regiões e períodos geológicos (BROWN; LOMOLINO, 2006). Essas forças são classificadas em três tipos diferentes: 1) Ascensão da crista: É a força gerada pela rocha fundida que sobe do núcleo da Terra através do manto até a cadeia mesoceânica. A adição do magma basáltico ao centro da crista faz as rochas mais antigas de ambos os lados se expandirem, sendo literalmente empurradas para fora. Assim, o empurrão de crista é o responsável pela expansão do assoalho oceânico e a formação da cadeia mesoceânica (Figura 25).

Fig. 25 - Modelo simplificado da expansão do assoalho oceânico que demonstra como as placas oceânicas são empurradas no centro de expansão pelo derrame de magma do manto, o que permite às placas se afastarem das cadeias mesoceânicas sobre a astenosfera viscosa. O magma também pode formar ilhas vulcânicas próximas aos centros de expansão, mas como um ponto na placa é deslocado da cadeia, ela mergulha a 6 Km abaixo do nível do mar, e as ilhas iniciam a submersão. Nesse caso, a placa oceânica mais densa mergulha abaixo da placa continental de menor densidade.Os asteriscos indicam os epicentros dos terremotos resultantes do contato de duas placas.Fonte: (BROWN; LOMOLINO, 2006).

2) Atrito do manto: É a tendência da crosta mover com o atrito do manto, ou seja, o fluxo lateral do manto embaixo das placas e o fluxo das rochas mais frias em direção ao núcleo da Terra. O fluxo lateral e a fricção entre o manto e a placa sobreposta criam uma força de atrito (arrasto do manto) (Figura 23). 3) Subducção da placa: É a força resultante da deriva, sendo gerada sob a forma de subducção da crosta, que tende a puxá-la, ao longo da superfície. Produzida, onde as placas oceânicas densas penetram profundamente até o magma, contribuindo para a circulação da rocha fundida. À medida que a margem da placa subduzida penetra no manto, ela puxa o restante da placa lateralmente em direção a zona de subdcção (Figura 23). Modelos computacionais sugerem que 90% da força tectônica livre ocorre pela subducção da placa, como ocorre também com a Placa do Pacífico que está sendo subduzida sob a margem oeste da Placa Sul Americana (Figura 27). É por esse motivo que existe maior incidência de tremores na costa oeste dos Estados Unidos. Por outro lado, essas forças estão ausentes no movimento das placas da América do Sul. Outra maneira de visualizar essa força é observando a Figura 26. Nela, você poderá ver uma placa oceânica densa, deslizando abaixo de uma placa continental menos densa, no que chamamos de Zona de subducção.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Subdução – mergulho da crosta oceânica por baixo de uma placa litosférica adjacente. Ao encontro de duas placas tectônicas, ocorre de uma passar por baixo da outra e entrar nas profundezas da Terra. Fonte: JORNAL DA CIÊNCIA. Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência. SBPC. 2002. J.C., 654 de 09/10/09. Disponível em: http://www. jornaldaciencia. org.br/Detalhe. jsp?id=32757 Fonte: Aurélio.

Dicionário

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Modelos computacionais sugerem que 90% da força tectônica livre ocorre pela subducção da placa, como ocorre também com a Placa do Pacífico que está sendo subduzida sob a margem oeste da Placa Sul Americana (Figura 27). É por esse motivo que existe maior incidência de tremores na costa oeste dos Estados Unidos. Por outro lado, essas forças estão ausentes no movimento das placas da América do Sul. Outra maneira de visualizar essa força é observando a Figura 26. Nela, você poderá ver uma placa oceânica densa, deslizando abaixo de uma placa continental menos densa, no que chamamos de Zona de subducção.

Fig. 26 - Zona de subducção. Deslizamento de uma placa oceânica, a Placa de Gorda, sob uma placa continental, a Placa Norteamericana. Nesse ponto, o assoalho oceânico em expansão, pela cadeia de Gorda é responsável pela subducção da Placa de Gorda sob a crosta continental da região do Pacífico Noroeste da América do Norte. Isso, por sua vez, resulta em falhas na zona de subducção, e profunda atividade vulcânica sob a placa continental, formando as Montanhas Cascade. Fonte: Adaptado de Brown e Lomolino, 2006.

Fig. 27 - Principais placas tectônicas do mundo. Fonte: Adaptado de Brown e Lomolino, 2006.

Atualmente são conhecidas 16 grandes placas, as quais variam em tamanho, desde a Placa de Gorda (costa oeste da América do Norte) com aproximadamente 750 Km2, até a Placa do Pacífico, com uma área estimada de 100 milhões de Km2 (BROWN; LOMOLINO, 2006) (Figura 27). A relação de movimentação lateral varia muito entre as placas tectônicas, com algumas derivando rapidamente a 5 cm por ano, como exemplo, destacamos a porção oeste da Placa do Pacífico, enquanto outras parecem fixas. Porém, as placas deslizam sobre o manto de forma gradual e contínua, mas tendem a resistir aos movimentos até que as forças tectônicas excedam os limites da resistência, provo-

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# M6U4 Padrões globais de clima

cando deslocamentos mais intensos, espaçados por períodos relativamente longos de estagnação. De acordo com Brown e Lomolino (2006), existem três tipos básicos de limites entre as placas: zonas de expansão, zonas de colisão e zonas de transformação. Essas interações entre elas produzem outros tipos de fenômenos tectônicos como terremotos, vulcanismo e a formação de montanhas, arcos e ilhas. As zonas de expansão (ou centros de expansão), por exemplo, são marcadas por atividade vulcânica, onde o magma se eleva até a superfície (Figura 25). Ao longo do sistema de cristas, os vulcões podem se tornar emersos, sob a forma de ilhas oceânicas. Outra hipótese bastante interessante e intrigante é a da Terra em expansão, e você pode verificar o que isso quer dizer, simplesmente observando a figura 28.

Fig. 28 - Modelo ilustrando a hipótese da Terra em expansão. Fonte: Adaptado de Brown e Lomolino, 2006.

De acordo com essa teoria alternativa da tectônica de placas, durante os 4,5 bilhões de anos da história da Terra, ela permaneceu relativamente pequena e sua superfície foi coberta por um denso pacote de massas continentais que formaram a Pangeia. Nessa época, a Terra apresentava um volume 40% menor que na atualidade. Mais recentemente, no período Carbonífero e Permiano (há 250-360 milhões de anos), hipoteticamente, iniciou a fragmentação da Pangeia, resultante da expansão da Terra e o desenvolvimento concomitante das bacias oceânicas. Essa expansão hipotética continuou, com a expansão dos oceanos ocorrendo às margens da cadeia mesoceânica (BROWN; LOMOLINO, 2006). CONSEQUÊNCIAS CLIMÁTICAS E BIOGEOGRÁFICAS DA TECTÔNICA DE PLACAS De acordo com Brown e Lomolino (2006), mais do que qualquer outro fenômeno, a tectônica de placas produziu profundos efeitos nos padrões biogeográficos de biotas terrestres e marinhas. Ao longo do tempo, novas placas surgiram e expandiram à custa das mais antigas, que foram subduzidas nas camadas mais profundas do manto da Terra. As placas variaram de forma e durante suas existências se fragmentaram, colidindo com outras, alimentando a conversão cíclica do manto. Você sabia que o Himalaia e os Urais foram formados como resultado de colisões entre as placas continentais? Sabe qual foi a consequência da formação dessas montanhas? Um isolamento de muitas espécies em ambos os lados dessa barreira. Por outro lado, outras cadeias foram subduzidas abaixo das placas continentais, causando o soerguimento da superfície terrestre, como os Alpes.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Permiano - [Do top. Perm + -iano.] Adjetivo. 1.De, ou pertencente ou relativo a Perm (Rússia). ~ V. período —. Substantivo masculino. 2.Língua uralo-altaica, do grupo ugrofinlandês. 3.Geol. Período permiano. Carbonífero - [De carbon(i)- + -fero.] Adjetivo. 1.Que contém ou produz carvão. ~ V. período —. Substantivo masculino. 2.Geol. Período carbonífero. g) período carbonífero: o que se caracteriza, na fauna, pela ampliação do número de invertebrados e surgimento dos batráquios e reptis, e, na flora, pelas grandes dimensões a que chegam os criptógamos (quase 30mm), e pelo aparecimento dos fanerógamos e dos gimnospermos; h) período permiano: aquele em que, na fauna, ocorre o desaparecimento dos trilobites, o desenvolvimento dos cefalópodes, batráquios, peixes e reptis, e na flora, a substituição dos criptógamos vasculares pelos gimnospermos (para alguns autores, os dois últimos períodos constituem o antracolítico); Fonte: Dicionário Aurélio.

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A formação ou a eliminação de uma barreira física estimula novos contatos e consequentemente trocas bióticas e de forma indireta alteram os climas regionais e globais (BROWN; LOMOLINO, 2006). Quando os continentes fragmentaram, convergiram e derivaram entre os pólos, os padrões de precipitação, correntes marinhas, ventos e temperatura se modificaram muito. Numa escala global, a proporção de massas continentais em latitudes diferentes foi praticamente revertida do que era há 450 milhões de anos. Nesse período, a maioria das massas continentais estava situada ao sul do equador. Grandes mudanças no nível do mar e a ativação de ciclos glaciais foram o resultado da derivação dos continentes sobre os pólos. Por outro lado, a formação da Pangeia promoveu um isolamento de suas áreas interiores dos efeitos protetores dos oceanos na temperatura. Sem o efeito regulador da temperatura pelos oceanos, a flutuação térmica e a aridez aumentaram muito no interior desse continente, o que causou até o ressecamento de mares rasos internos. Você já deve ter ouvido falar que a extinção em massa no final do período Cretáceo parece ter sido causada pelo impacto de um asteroide. Mas existiram outras, as quais estão associadas a eventos tectônicos. A formação da Pangeia que levou a diminuição do nível do mar e o ressecamento de mares internos rasos, foi um deles. Isso acarretou a extinção de aproximadamente 90% das espécies terrestres, sendo que a maioria das grandes extinções está ligada a grandes alterações no nível dos mares. Por outro lado, os eventos tectônicos também proporcionaram cenários para que ocorresse grande geração de novas espécies, como está registrado pelos fósseis.

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# M6U4 Padrões globais de clima

VIII. Referências BROWN, J. H.; GIBSON, A. C. Biogeography. St. Louis: C. V. Mosby Co., 1983. 643 p. BROWN, J. H.; LOMOLINO, M. V. Biogeografia. 2. ed. Ribeirao Preto: Funpec editora, 2006. 691p. GUREVITCH, J.; SCHEINER, S.M.; FOX, G.A. The ecology of plants. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates, 2002. 523 p. RAVEN, P.H.; EVERT, R.F.; EICHHORN, S.E.. Biologia vegetal. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. 830p. RICKLERFS, R.E. A economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. 503p. SALGADO-LABOURIAU, M.L. História ecológica da terra. São Paulo: Edgard Blucher, 1994. 307 p. VAN DEN BERG, E.; OLIVEIRA-FILHO, A.T. Composição florística e estrutura fitossociológica de uma floresta ripária em Itutinga, MG, e comparação com outras áreas. Rev. bras. Bot. [online]. v.23, n.3, pp. 231-253, 2000. ISSN 0100-8404. Sites recomendados e consultados: CAMARGO, R.; FREDIANI, M. E. B. Meteorologia Sinótica – Ensino – Tópicos de Ensino. Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Departamento de Ciências Atmosféricas – USP. Disponível em: <http://www.master.iag.usp. br/ensino/ (opção Meteorologia Sinótica) >. Acesso em: 20 jul 2009. CARVALHO, C. J. B. de; CAVICHIOLI, R. R. Disciplina Biogeografia. Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Disponível em: <http://zoo.bio.ufpr.br/diptera/ bz023/tectonica.htm>. Acesso em: 07 jul 2009. CASAS, L. R. As estações do ano. Observatório Astronômico Frei Rosário. ICEx – Física. UFMG. Serra da Piedade, Caeté, MG. Disponível em: <www.observatorio. ufmg.br/pas44.htm>. Acesso em: 20 jul 2009. CDCC – São Carlos – USP. Programa Educar. O efeito estudo e o aquecimento global Disponível em: <http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/ee/Aquecimentol1.html>. Acesso em: 20 jul. 2009. FACULDADE DE CIÊNCIAS DA UNIVERSIDADE DE LISBOA. Disponível em: <http://geofisica.fc.ul.pt/ (informações/curiosidades) >. Acesso em: 20 jul. 2009. INMET – Instituto Nacional de Meteorologia. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/>. Acesso em: 20 jul. 2009. 248

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IPCC – Intergovernmental panel on climate change. Disponível em: <http://www. ipcc.ch/index.htm>. Acesso em: 20 jul 2009. KIOS, W. J.; TILLING, R. I. This dynamic earth: the story of plate tectonics. USGS. Disponível em: <http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html>. Acesso em: 20 jul. 2009. OCEANWEATHER.INC. Disponível em: <www.oceanweather.com>. Acesso em: 20 jul. 2009. PORTEIRO, A.; MACHADO, S. Vamos mexes nos continentes – Guião de conteúdos. eGEO. Sistema Nacional de Informação Geocientífica. INETI – Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação. Disponível em: <http://e-geo.ineti. pt/edicoes_online/diversos/guiao_tectonica_placas/texto.htm>. Acesso em: 20 jul. 2009. TOLLEDO, M. C. M. A terra: um planeta heterogêneo e dinâmico. Geociências – USP on line. Disponível em: <http://www.igc.usp.br/geologia/a_terra.php>. Acesso em: 20 jul. 2009. SCHIEL, D.; BORTHOLIN, E.; GUEDES, B. D. Efeito estufa – Instrumentação para ensino. Licenciatura em Ciências Exatas – USP. Disponível em: <http://educar. sc.usp.br/licenciatura/2003/ee/Efeito_Estufa.html>. Acesso em: 20 jul. 2009. SCOTESE, C. R. PALEOMAP Project. Disponível em: <www.scotese.com>. Acesso em: 10 mai. 2009. WIKIPÉDIA. A enciclopédia livre. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/ wiki/Clima>. Acesso em: 20 jul. 2009.

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 5

Grandes padrões fitofisionômicos globais

Autores: Angelo Gilberto Manzatto

Suzamar Pansini

I. Introdução II. Conceito de Bioma III. Classificação de Whittaker IV. Biomas Globais V. Diagramas Climáticos VI. Biomas Brasileiros VII. Referências

# M6U5

I. Introdução Caro (a) aluno (a). Nesta unidade, conversaremos sobre os grandes padrões fitofisionômicos globais. Entretanto, é importante destacar que a fitofisionomia é uma característica morfológica da comunidade vegetal que evidencia a aparência da vegetação, ou seja, o aspecto externo de uma comunidade biótica. Já a caracterização dos biomas mundiais e aqueles distribuídos pelo território brasileiro incluem não somente a fitofisionomia, mas incorporam a fauna, visando atingir uma unidade integradora, onde plantas e animais interagem num complexo de estruturas e funções bióticas e abióticas. Entretanto, a maioria dos livros e textos básicos sobre o tema considera que os biomas são reflexos da característica da vegetação. Considera ainda que a vegetação é determinada pelo clima, especialmente pela temperatura, pela disponibilidade de água atmosférica e pelo tempo de residência nos solos que, por sua vez, são influenciados por fatores como altitude, topografia e pela própria vegetação. Outra questão a ser observada é que apesar da divisão da terra em zonas climáticas, é preciso salientar que o clima não muda uniformemente com o aumento da latitude. As regiões sofrem variações de temperatura devido a fatores, como: relevo, proximidade do mar e regime local de chuvas. A quantidade de chuva, a evapotranspiração e a intensidade luminosa são todos críticos e limitam a distribuição da maioria das plantas na superfície terrestre em várias escalas de frequência e intensidade. As reflexões e contribuições recentes sobre o conceito de bioma e o processo de interação das variações climáticas, além da distribuição dos biomas, serão a linha mestre de condução desta unidade. Portanto, ao final deste estudo, esperamos que você seja capaz de: • Conceituar bioma. • Diferenciar as propostas para classificação dos biomas mundiais. • Aprofundar no conhecimento sobre os biomas mundiais e brasileiros.

II. Conceito de Bioma Árvores, arvoretas, arbustos, ervas e cipós são “formas de vida” de acordo com o sistema de classificação das formas biológicas, elaborado por Raunkier (1934). As formas biológicas diferenciam as plantas pela posição e proteção dos órgãos de crescimento, principalmente gemas e brotos, em relação aos períodos climáticos (IBGE 1992). A partir dessa classificação, muitos outros pesquisadores modificaram ou incluíram outras categorias de forma de vida como parâmetros auxiliares e algumas subformas. O Manual Técnico da Vegetação Brasileira, por exemplo, obra publicada pelo IBGE em1992, apresenta uma proposta de classificação das formas de 252

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Fauna refere-se a todos os animais de uma região.

Evapotranspiração refere-se à perda combinada de água de uma comunidade biótica ou ecossistema na atmosfera, causada por evaporação da água do solo mais a transpiração das plantas.

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Fitofisionomia refere-se à aparência da vegetação, ou ao aspecto externo de uma comunidade biótica. Flora refere-se a todas as plantas de uma determinada região, por exemplo, a flora amazônica, a flora da caatinga etc.

Conservacionaista pessoas ou grupo de pessoas que acredita que os recursos devem ser usados, geridos e protegidos de maneira a não serem degradados e desperdiçados e estarem disponíveis para as gerações presentes e futuras.

Geobiosfera parte da biosfera formada pelos continentes, já a hidrobiosfera refere-se à biosfera dos oceanos e mares.

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vida baseado em Raunkier, como ideia balizadora e cria adaptações às condições brasileiras. O predomínio ou proporção dessas diferentes formas de vida que compõem determinadas vegetações refletem as fitofisionomias distribuídas ao longo dos continentes. Coutinho (2006) é enfático em afirmar que a fitofisionomia é a primeira impressão causada pela vegetação, a qual expressa sua característica morfológica. Ele destaca ainda que o termo formação foi designado para indicar uma unidade fisionômica de vegetação e de como são as formações florestais pluviais tropicais, de savana, de campo, entre outras. Ainda é importante compreender que uma formação possui fisionomias semelhantes sob a mesma condição climática, a qual reflete de certa forma sua uniformidade e sua extensão territorial. De acordo com este ponto vista, podemos afirmar que as florestas tropicais pluviais ocorrem em climas quentes e úmidos; as savanas tropicais em climas, onde o verão é úmido e o inverno é seco; os desertos quentes em climas áridos. Já o termo bioma (do grego bio= vida + oma = grupo ou massa) surgiu posteriormente ao conceito de formação, que se referia somente à vegetação, negligenciando a fauna e demais organismos. Por isso, os biomas são considerados pelos biogeógrafos e ecólogos como grandes agrupamentos, onde diferenças na flora e fauna podem ser evidenciadas em diversas partes do planeta (BEGON et AL, 2008; O’BRIEN e O`BRIEN, 1995). O conceito de bioma tem sido muito discutido e ‘sofre’ modificações, ao longo da história da ecologia e pela biogeografia. Por exemplo, uma parte da mídia tem utilizado esse termo como significado conservacionista e, às vezes, político, porém sem muita preocupação com seus desmembramentos científicos. O uso indiscriminado tem causado muita controvérsia, uma vez que ele é utilizado para diversos fins e diferentes acepções (COUTINHO, 2005; 2006). Dentre as diversas propostas para a classificação dos biomas mundiais, a desenvolvida pelo ecólogo alemão Heinrich Walter é a mais amplamente utilizada pelo meio acadêmico. Esse sistema está baseado no curso anual de temperatura e precipitação e reflete basicamente as variações climáticas e a distribuição dos biomas. A seguir, observe o conceito de bioma, proposto por Walter (1986): Um bioma, como ambiente, é uma área uniforme pertencente a um zonobioma, orobioma ou pedobioma.

Como você pode perceber, este conceito incorpora não apenas o clima, mas também a altitude, as características edáficas e a influência natural do fogo (pirobioma). O Atlas Mundial de Diagramas Climáticos, desenvolvido por Walter (1986), seleciona os climas do mundo em nove zonas climáticas, distribuídas praticamente como faixas ou zonas latitudinais que vão do equador aos pólos, considerando o macroclima de fundamental importância para a vegetação; cada uma dessas faixas representa uma grande unidade ecológica da geobiosfera, denominada Zonobioma que se classifica de acordo com a tabela 1.

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# M6U5 Grandes padrões fitofisionômicos globais Tabela 1 - Classificação dos Zonobiomas de Walter (1986) com seus respectivos climas e tipos de vegetação zonal ZONOBIOMA

CLIMA

VEGETAÇÃO ZONAL

Equatorial, úmido e quente, cujas variações térmicas maiores ocorrem dentro de períodos diários.

Florestas pluviais tropicais sempre verdes.

Tropical, com chuvas de verão e inverno seco.

Florestas tropicais estacionais ou savanas.

III

Subtropical árido.

Desertos quentes.

Mediterrâneo, com chuvas de inverno e verão seco.

Vegetação esclerofila (chaparral, maqui).

Quente-temperado sempre úmido.

Florestas subtropicais sempre verdes.

Temperado úmido com inverno curto.

Florestas temperadas caducifólias.

VII

Temperado árido.

Estepes ou desertos com inverno frio.

VIII

Boreal.

Florestas de coníferas (Taiga.)

Polar.

Vegetação perene baixa, sem árvores, crescendo sobre solos permanentemente gelados.

Constate que a classificação das regiões em biomas facilita a identificação dos ambientes e proporciona pontos de referência convenientes para comparar processos ecológicos em diversos tipos de comunidades e ecossistemas. Distinguir grandes biomas é possível pelo fato de que nenhum tipo de planta possui condições ou adaptações para resistir a todo intervalo de condições na superfície terrestre. Assim grandes árvores possuem condições de viver em regiões, onde a maior parte das gramíneas não teria sucesso, sendo que essas combinações e variedade de formas de crescimento e ambientes distintos permitem que se façam generalizações acerca das distribuições das formas de vida e das extensões dos biomas. Coutinho (2006), depois de analisar os principais conceitos de bioma, propôs outra definição. Ele considera que um bioma é uma área do espaço geográfico que tem por características a uniformidade de um macroclima, de uma determinada fisionomia ou formação vegetal, de uma fauna e outros organismos associados, acrescidos de outras condições ambientais, como altitude, solo, alagamentos, fogo, salinidade, entre outros. Essas características conferem uma estrutura e uma funcionalidade peculiares, ou seja, uma ecologia própria. Apesar das diversas definições já atribuídas ao conceito de bioma, um fator que não deve ser ignorado é o de que o ambiente físico, com todas as suas escalas e variações em última instância, determina o caráter e a distribuição dos biomas. É importante esclarecer ainda que Bioma e domínio morfoclimático e fitogeográfico não são sinônimos, uma vez que este último não apresenta necessariamente um ambiente uniforme. O bioma de savana tropical, por exemplo, é constituído por um complexo de fitofisionomias, um complexo de formações, representando um gradiente de biomas ecologicamente relacionados, razão suficiente para considerar este complexo como uma unidade biológica (COUTINHO, 2005). Assim, dentro do domínio do cerrado, temos o bioma do cerrado (cerrado sensu lato), o bioma de floresta tropical estacional semidecídua, o de floresta tropical estacional decídua etc. A Amazônia também não é um bioma único, pois nela iremos encontrar vários tipos de biomas, como a floresta de terra firme, a 254

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Biosfera parte do planeta capaz de sustentar a vida. A biosfera consiste de hidrosfera, atmosfera e litosfera.

Zonobioma referese aos biomas zonais dentro do sistema de classificação dos biomas proposto por Walter (1986). A partir desse conceito foi possível estabelecer as zonas climáticas distribuídas em faixas latitudinais. Os biomas característicos de cada zonobioma são chamados simplesmente de biomas ou eubiomas. Quando eles não correspondem, ou não refletem a zona climática em que se encontram, sendo co-determinados por algum outro fator ambiental, como altitude ou solo, eles são chamados, respectivamente, de orobiomas ou pedobiomas. Outro fator a ser considerado seriam os biomas sob a influência natural do fogo, denominados de pirobiomas.

Edáfico é um termo utilizado para relacionar a influência ecológica ou biológica do solo, com os efeitos da umidade sobre uma comunidade biótica.

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Macroclima é a influência de um sistema climático em larga escala que recobre uma região inteira.

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floresta de igapó, campos de várzea etc. Cada qual apresenta sua fitofisionomia, uma formação e um bioma individual (COUTINHO, 2005; 2006). Por fim, ressaltamos que, ao formalizar o conceito de bioma, internacionalmente aceito pelos ecólogos e biogeógrafos, não podemos considerar como sinônimos os termos Bioma e Domínio morfoclimático e fitogeográfico de Ab’Saber. O conceito desenvolvido por esse geógrafo não corresponde a Biomas, mas a complexos de Biomas, a mosaicos de Biomas, onde aquele que predomina lhe dá o nome. Segundo Coutinho (2005), a definição de Bioma está intimamente relacionada com uma área do espaço geográfico, representada por um tipo uniforme de ambiente, identificado e classificado de acordo com o macroclima, a fitofisionomia, o solo, a altitude e a eventual recorrência de fogo natural. Você sabia que os mapas de distribuição dos Biomas terrestres existentes em livros e textos clássicos de ecologia não apresentam as subdivisões discutidas neste texto? Por que necessariamente esta abordagem não tem sido privilegiada? É realmente importante que os livros descrevam com maior propriedade os biomas terrestres, ou isso reflete o desconhecimento dos autores que basicamente se concentram no hemisfério norte? Discuta estas questões com seus colegas de curso.

III. Classificação de Whitaker Os sistemas de classificação proporcionam modelos conceituais que evidenciam ou estabelecem parâmetros confiáveis demonstrando padrões. Ao mesmo tempo, determinadas metodologias se estabelecem, propostas alternativas surgem contrapondo ou complementando outras formas de abordagem. Assim, uma das metodologias alternativa para reconhecimento de biomas foi proposta por Robert Whittaker em 1978. Esse sistema de classificação pressupõe que os biomas são definidos pela sua estrutura de vegetação por meio de um diagrama climático relativamente simples, denominado de “classificação de Whittaker”, o qual estabelece relações entre temperatura e precipitação média, onde fronteiras e intersecções das variáveis refletem os grandes biomas. O modelo proposto por Whittaker se assemelha ao modelo proposto por Walter das zonas climáticas, onde quase todas as regiões da terra recaem dentro de um “mapa base”, cujas intersecções representam os climas quente-úmido, quente-seco e frio-seco (Figura 01). Em latitudes tropicais e subtropicais, as temperaturas médias variam entre 20ºC e 30ºC, a vegetação varia de floresta pluvial, com mais de 2500 mm de chuva ao ano, até desertos, onde geralmente chove menos de 500 mm. As comunidades bióticas, em latitudes temperadas, seguem

Fig. 1 - Distribuição dos grandes biomas mundiais, adaptado segundo o modelo proposto por Whittaker (1978) e definido de acordo com a temperatura e a precipitação média.

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# M6U5 Grandes padrões fitofisionômicos globais

o padrão de comunidades tropicais em relação à chuva, com quatro tipos de vegetação: floresta úmida, floresta sazonal, bosque/arbusto e campo/deserto. A partir da leitura, desenvolvida até aqui, reflita e responda as seguintes questões:

Atividade Complementar

Qual sistema proposto se enquadra melhor para as condições tropicais? Qual dos sistemas procura evidenciar padrões em diferentes escalas, respeitando as variações ambientais? As abordagens são complementares ou antagônicas? Procure utilizar os dois sistemas para a região onde reside.

Observe a seguir, na Figura 2, o quadro que mostra a distribuição dos biomas globais de acordo com a classificação proposta por Whittaker. Nessa definição, as zonas climáticas propostas por Walter são bem próximas. Floresta pluvial tropical

I – Equatorial: sempre úmido e ausência de sazonalidade na temperatura.

Floresta tropical sazonal/savana

II – Tropical: estação chuvosa de verão e estação seca de inverno.

Deserto subtropical

III – Subtropical (desertos altamente sazonal, clima árido.

Bosque/arbusto

IV – Mediterrâneo: Estação chuvosa de inverno e verão seco.

Floresta pluvial temperada

V – Temperado quente: Ocasionalmente gelado, frequentemente com máxima precipitação no verão.

Floresta sazonal temperada

VI – Nemoral: Clima moderado com congelamento no inverno.

Campo/Deserto temperados

VII – Contimental (desertos frios); árido com verões momos ou quentes e invernos frios.

Floresta boreal

VIII – Boreal: temperado frio com verões frios e invernos longos.

Tundra

IX – Polar: Verões muito curtos e invernos longos e frios.

quentes);

Fig. 2 - Distribuição de Biomas globais. Fonte: Whittaker (1978).

Atividade Complementar Robert Whittaker era botânico e ecólogo foi ele que propôs em 1969 uma classificação taxonômica da diversidade das espécies em cinco reinos: Monera, Fungi, Plantae (ou Metaphyta) e Animalia (ou Metazoa). Pesquisar em livros, revistas ou na Internet os reinos propostos por Whittaker. Quais as principais características desses reinos? Existem propostas alternativas estabelecidas por outros autores?

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IV. Biomas Globais O sistema elaborado por Walter, visando à classificação dos diferentes Biomas do mundo, é considerado ecológico, sendo também de fácil aplicação. As zonas climáticas estão distribuídas em faixas latitudinais, as quais correspondem nove tipos de biomas zonais, denominados de Zonobiomas. Os nove tipos de Zonobiomas podem ser mais bem compreendidos da seguinte forma: i - Zonobioma I é caracterizado pelo clima equatorial úmido e quente, com florestas pluviais tropicais sempre verdes. ii - Zonobioma II compreende regiões com clima tropical, com chuvas de verão e inverno seco, com florestas estacionais ou savanas. iii - Zonobioma III corresponde ao clima subtropical árido, com desertos quentes. iv - Zonobioma IV corresponde ao clima mediterrâneo, com chuvas de inverno e verão seco, com vegetação esclerofila. v - Zonobioma V considera regiões com clima quente-temperado sempre úmido, com florestas subtropicais sempre verdes. vi - Zonobioma VI apresenta clima temperado úmido com inverno curto, com florestas temperadas caducifólias. vii - Zonobioma VII apresenta clima temperado árido, com estepes ou desertos com inverno frio. viii - Zonobioma VIII com clima boreal, com florestas de coníferas. ix - Zonobioma IX com clima polar, com vegetação de tundra. Para adentrarmos e aprofundamos nossos conhecimentos, podemos seguir a classificação dos zonobiomas de Walter, acrescido das zonas em biomas distintos propostos por Robert Whittaker e teremos os seguintes biomas mundiais: • Floresta pluvial tropical: nesse bioma está contida a maior diversidade de espécies se comparada a qualquer outra região do planeta. Estão localizadas na África central, no sudeste da Ásia, na América do sul e central, na ilha de Madagascar e na Indonésia. A floresta pluvial tropical é uma das florestas mais complexas dentre todas as comunidades vegetais. Uma das evidências marcantes registradas para as florestas pluviais tropicais está relacionada com o alto número de espécies arbóreas. Além disso, o interior da floresta é rico em outras formas de vida, como: arvoretas, arbustos, palmeiras, herbáceas, epífitas. A presença de cipós é comum e constante, entretanto muito variável. As árvores podem atingir alturas em torno de 50-55m, algumas superiores a 60m. As florestas pluviais da América do Sul, da África e Ásia possuem grandes diferenças na composição de espécies. Por exemplo, as palmeiras estão quase que completamente ausentes na África e são abundantes na América do Sul. O clima nessas áreas é quente e muito úmido com alto índice de precipitações, recebendo pelo menos 2000 mm de chuva ao ano, com no mínimo 100 mm em cada mês. A exuberância de sua vegetação reflete sua produtividade biológica pela qual excede a de todos os outros biomas terrestres, sua produtividade fotossintética supera 1000g de carbono fixado por m² por ano. No entanto, a alta produtividade também traz consequências negativas porque torna a floresta tropical pluvial Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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extremamente vulnerável à atividade humana, devido ao rápido desgaste nutricional do ambiente. Vejamos a seguir, as principais características de outro Bioma mundial: • Floresta/savana sazonal tropical: as savanas estão distribuídas preferencialmente pelas latitudes 15-20º entre os trópicos dos dois hemisférios, sendo considerada o quarto bioma em área ocupada no globo terrestre (WALTER, 2006). Segundo Cole (2006), seriam 23 milhões de Km2 ocupados, o que representa 20% da superfície terrestre, sendo que a África estaria coberta por 60% de savanas, a Austrália 65%, a América do Sul por 45% e o Sudeste Asiático e a Índia 10%. É interessante observar que nas Américas as savanas ocupam uma grande área ao sul da bacia amazônica e áreas menores na América Central. Na África, as savanas ocupam as regiões montanhosas do sul do Zambeze e nos frios planaltos da África do Sul. Na Ásia, as principais áreas ocupadas por esses biomas são a Índia e em trechos do sudeste Asiático, na região do Camboja, Tailândia, Laos e Vietnã. Na Austrália é limitado na parte mais setentrional do continente (WALTER, 2006). As savanas compreendem um complexo de formações fitofisionomicas com combinações diversas. Numa visão geral, as savanas são campos com árvores esparsas, que se espalham sobre grandes áreas dos trópicos secos, especialmente em altitudes elevadas do leste da África. São várias as causas responsáveis por esse fenômeno intrínseco, uma das principais está relacionada com camadas impermeáveis da água, em níveis variáveis do solo, onde se intercalam regiões lateríticas distribuídas irregularmente (WALTER, 2006). Os solos lateríticos, impermeáveis à água, modificam o equilíbrio hídrico, portanto, as savanas são de origem edáfica e não climáticas. Outro fator edáfico muito relevante refere-se à pobreza em nutrientes desses solos. As savanas estabelecidas em solos Africanos, Australianos, Indianos e, em especial no Planalto Central Brasileiro, na América do Sul, são solos muito antigos, desgastados pelos processos erosivos. A precipitação é normalmente de 900-1500 mm por ano, mas os três ou quatro meses mais secos recebem menos de 50 mm de precipitação. Frente ao exposto, definimos as savanas como regiões caracterizadas pela presença de vegetais lenhosos esparços, em meio a regiões de gramíneas-herbáceas relativamente secas. Alguns biogeógrafos utilizam o termo savana num sentido mais amplo e classificam a vegetação em três tipos diferentes: i - florestas sazonais; ii - savanas secas; e iii - vegetação inundadas sazonalmente. As florestas sazonais dos trópicos têm uma preponderância de arvores decíduas ou semidecíduas que descartam suas folhas durante a estação seca, representada por períodos de 4 a 6 meses ao ano. O termo sazonal é atribuído às regiões do globo terrestre que apresentam um período seco e outro chuvoso. Já a deciduidade refere-se ao grau de retenção foliar dos elementos arbóreos e arbustivos, registrados em determinada formação (EITEN, 1968). Em nível mundial, as florestas presentes na Zona Tropical, em regiões onde o verão é chuvoso e o inverno é seco, foram denominadas de Florestas Tropicais Estacionais (WALTER, 1986).

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Solos lateríticos é um tipo de solo tropical rico em alumínio hidratado e óxido de ferro; pode ser encarado como uma forma extrema de desgaste químico; o nome deriva do latim latere, ‘tijolo’, porque é caracteristicamente vermelho.

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• Deserto Subtropical: os desertos subtropicais se desenvolvem em latitudes de 20º -30º a norte e ao sul do Equador, em áreas com alta pressão atmosférica e com baixos níveis de precipitação, menos de 250 mm ao ano. Os solos são muito ácidos e rasos, com pouca quantidade de matéria orgânica. A maioria dos desertos subtropicais recebe chuva de verão, durante as quais muitas plantas herbáceas crescem rapidamente e se reproduzem, antes que o curto período de umidade do solo termine. Nesse período, as plantas germinam, crescem, florescem, frutificam, dispersam as sementes e morrem. Muitas plantas deste tipo de bioma são resistentes ao gelo, adaptadas devido ocorrerem invernos rigorosos nessas regiões. No sudoeste da África existem condições climáticas semelhantes, consideradas savanas climáticas. Regiões da Índia e zonas de transição entre o Sudão e o deserto do Saara podem ser consideradas exemplos de regiões característicos desse bioma.

Esclerofila terminologia utilizada para designar folha rígida ou coriácea, geralmente perene, modificada para resistir à perda de água; é encontrada geralmente em espécies que crescem em climas quentes, relativamente secos. As florestas mediterrâneas são denominadas por vezes de florestas esclerofilas porque consistem principalmente em grupos de arbustos e árvores com folhas esclerofilas.

• Bosque /arbusto: a zona de bosque/ arbustos também chamada zona climática mediterrânea tem distribuição entre 30º-40º a norte e ao sul do Equador. É encontrada em pequenas porções da Califórnia, do Chile, da África do Sul e da Austrália, entretanto suas maiores ocorrências estão no sul da Europa. Em geral, uma região subtropical é considerada desértica quando a pluviosidade anual é inferior a 200 mm e a evaporação potencial é superior a 2.000mm. Esta zona climática é caracterizada por verões quentes e secos e invernos amenos e chuvosos. A vegetação nesses locais é do tipo arbustivo, espessa e perene com crescimento variando de 1-3 metros de altura, suas raízes são profundas e as folhagens resistentes a seca. A vegetação mediterrânica é caracterizada essencialmente por representantes de espécies arbóreas e arbustivas esclerofilas e sempre verdes. Sua fisionomia é muito variável dependente dos processos de sucessão das comunidades vegetais que, por sua vez, está atrelado aos fatores de perturbação que possam ocorrer, principalmente fogo e pastoreio. As principais características da vegetação mediterrânica estão relacionadas com as adaptações ecológicas ao clima mediterrânico. Os incêndios são frequentes e a maioria das plantas têm sementes resistentes ao fogo ou coroas de sementes que renascem logo após o incêndio. Outra característica muito interessante das espécies das comunidades mediterrânicas é a sua rápida capacidade de regeneração após o fogo, indicando que esse fator deve ter exercido forte pressão seletiva nesses ecossistemas. • Floresta pluvial temperada: esse tipo de bioma ocorre nas regiões da costa noroeste da América do Norte e também no sul do Chile, Nova Zelândia e Tasmânia; possuem invernos amenos, com chuvas fortes durante este período e neblinas de verão que criam condições que atualmente sustentam florestas perenes extremamente altas. As árvores têm normalmente entre 60-70 metros de altura e podem, no entanto, crescer mais de 100 metros. Esse bioma possui a vegetação dominada por coníferas, representadas pelas incríveis sequoias que atingem alturas superiores a 100 metros de altura. Variações dessas florestas apresentam uma vegetação subarbórea muito densa quando comparada com as florestas boreais.

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• Floresta sazonal temperada: floresta temperada ou floresta decídua temperada, ou ainda, floresta caducifólia (por causa da queda das suas folhas no período do inverno) é um bioma encontrado nas regiões situadas entre os pólos e os trópicos, característica das zonas temperadas húmidas, abrangem o oeste e centro da Europa, leste da Ásia (Coreia, Japão, e partes da China) e o leste dos Estados Unidos. A precipitação normalmente excede a evaporação e a transpiração, consequentemente, a água tende a percolar através dos solos, sendo drenada para a paisagem, concentrando em águas subterrâneas, superficiais e rios. Os solos caracterizam-se pela ação combinada de lixiviação, eluviação e iluviação típicos das regiões subárticas e nórdicas, tendendo a ser ligeiramente ácidos. • Campo/deserto temperados: frequentemente denominados de pradarias nos Estados Unidos e na Ásia Central são chamados de Estepes. Na América no Norte, os campos se desenvolvem nas zonas climáticas com precipitação variando entre 300 e 850 mm por ano. Os verões são quentes e úmidos e os invernos são frios. Devido à baixa precipitação, os detritos orgânicos encontrados no solo não se decompõem facilmente e, por isso, os solos são ricos em matéria orgânica. As pradarias são formas de vegetação de pastagem, típica de latitudes temperadas semi-áridas em interiores continentais, como nos Estados Unidos. As pradarias são comumente áreas amplas e sem relevo coberto por uma mistura de espécies de gramíneas e algumas ervas. A estepe é uma vegetação de pastagem de regiões temperadas que consiste em planícies extensas, secas, quase sem árvores, no sudoeste da Europa, sudoeste da Ásia e na Sibéria. As estepes equivalem às pradarias americanas. Numa visão geral, a vegetação nesse bioma é dominada por gramíneas. Variações registradas refletem níveis diferentes de umidade e de nutrientes no solo, por exemplo, nas regiões com maior disponibilidade de água no solo as gramíneas atingem até 2 metros de altura, e em regiões de interflúvio atingem somente 0,2 metros de altura. O fogo é recorrente, sendo um fator importante que influencia a maioria das espécies, as quais possuem caules subterrâneos resistentes ao fogo, ou rizomas, dos quais os brotos renascem, ou possuem sementes resistentes ao fogo. • Floresta boreal: também conhecida como taiga ou floresta de coníferas ocupam regiões que se estendem desde a América do Norte até Eurásia. Dentro desta região, os países onde mais ocorre este tipo de bioma são ao norte do Alasca, Canadá, sul da Groelândia, parte da Noruega, Suécia, Finlândia, Sibéria e Japão. A denominação taiga refere-se à vegetação típica dominada por árvores coníferas, mas contendo algumas espécies decíduas (abetos e alamos) que se estende através da América do Norte, Europa e norte da Ásia que são regiões caracterizadas por verões curtos e invernos longos e frios. Numa visão geral, a vegetação pode ser considerada limitada, porém constituem bosques densos de 10-20 metros de altura que cobrem áreas imensas (BEGON et al, 2008). A temperatura anual nesses biomas varia em média, abaixo de 5°C. O volume de precipitação é baixo com uma variação entre 400-1000 mm ao ano (WALTER, 1986). Em determinadas regiões não existem limites nítidos entre a zona de floresta decídua e a zona de floresta boreal intercalando-se florestas “mistas” que se distribuem sobre gradientes complexos. Estes gradientes mistos de florestas distribuemse em função de certos níveis de nutrientes nos solos (WALTEr, 1986; BEGON et al, 2008). 260

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Percolação refere-se ao fluxo de gravidade da água através de um meio como o solo, rocha ou material de filtragem, sob condições de quase saturação.

Lixiviação é quando ocorre o transporte ou movimentação dos nutrientes dissolvidos dos horizontes da superfície terrestre por infiltração da água subterrânea. Eluviação é a remoção de material das camadas superiores do solo. Iluviação é o movimento vertical ou lateral e deposição de material no perfil de solo.

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Permafrost termo utilizado pelos ecólogos para designar regiões onde a água permanece congelada no solo, enquanto a água líquida permanece por períodos curtos ao longo do ano (BEGON et al, 2008). Nessas regiões, o curto período da estação reflete os períodos de crescimento das árvores, as quais extraem a água do solo, ou ainda em situações pontuais onde o sol aquece a superfície disponibilizando-o (WALTER,1986).

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Para termos uma visão mais completa deste bioma, no leste da América do Norte podemos observar diferentes espécies de Pinus que representam as coníferas-pinheiros nos agrupamentos mistos, estes por sua vez crescem mais rápido do que as espécies decíduas (abetos e alamos) em áreas de solos pobres em nutrientes, além de possuírem aspectos fisiológicos ligados a dinâmica do fogo, bastante recorrente nestas regiões, principalmente em áreas onde os solos são mais arenosos onde a camada de folhas e galhos acumula-se com maior intensidade (WALTER, 1986). Por outro lado, as florestas do norte da Europa Central e Oriental apresentam uma situação bem mais simples, Apresentam florestas puras de coníferas-pinheiros, naturalmente distribuídas sob imensas áreas de solos arenosos com íntima relação com os sedimentos de rios decorrentes do degelo glacial (flúvio-glaciais), pobre em nutrientes. À medida que esta floresta avança para regiões com solos mais ricos ocorre uma transição gradual, substituindo espécies, como carvalhos, abetos, entre outros. Ainda é importante acrescentar que a principal restrição a essas áreas florestais está diretamente ligado ao permafrost que estabelece um regime de estresse hídrico, na qual a água não está disponível para a planta realizar suas funções fisiológicas (BEGON et al, 2008). • Tundra: a tundra é a maior região completamente destituída de floresta, por outro lado a presença de plantas anãs pela superfície do solo coberta por musgos e líquens junto a ervas e arbustos caracterizam a fisionomia deste bioma. Segundo Begon et al (2008), a tundra ocorre preferencialmente ao redor do Círculo Polar Ártico e também pode ser registrada em Ilhas subantárticas do hemisfério sul. Já a tundra “alpina” pode ser encontrada sob condições similares, mas em áreas de altitude. Quanto à temperatura, apresenta invernos muito longos, com uma duração do dia muito curta com a temperatura média variando entre -28ºC e -34ºC. O volume de chuvas é muito pequeno nesses biomas, com precipitações entre 15 e 25 mm anuais. A Tundra apresenta um aspecto úmido e encharcado, mesmo estando sob influência de baixos níveis de precipitação. Isto se deve a presença do permafrost que determina uma drenagem deficiente e da evaporação apresentar-se muito lenta. O processo alternado de congelamento e fusão na superfície do solo da Tundra produz um pequeno ciclo, durante o qual o nível do solo se eleva e abaixa novamente. Este movimento ajuda o ciclo de nutrientes.

Atividade Complementar

Em busca do conhecimento. Baseado no que vimos até aqui e a partir de leituras e pesquisa complementar, responda por que os biomas são classificados de acordo com suas características vegetais e não diferenças na forma animal.

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V. Diagramas Climáticos O clima é definido como o resultado da ação combinada de vários fatores meteorológicos num dado momento (WALTER, 1986). Apesar disso, a demonstração desses fatores e suas consequências nos ambientes é muitas vezes complicada, sendo de difícil interpretação principalmente para leigos nessa área de conhecimento, assim uma solução, proposta por Walter (1986), consiste na representação gráfica do clima, mostrando claramente seu curso estacional numa determinada região ou localidade. Baseado em observações e estudos destes fatores, Heinrich Walter desenvolveu um diagrama climático que contém os períodos sazonais de déficit e abundância de água e, portanto, permite comparações com significados ecológicos. Em seus estudos sugeriu ainda que os diferentes tipos de climas de uma região e/ou da terra fossem caracterizados de forma simples e clara, utilizando somente os elementos climáticos mais importantes, além da representação de suas variações ao longo do ano denominada de “Diagrama Ecológico do Clima”. Esse trabalho permitiu que fossem elaborados diversos Atlas de Diagramas Climáticos de todo o mundo. E para que servem os diagramas climáticos? Segundo o autor, esses diagramas mostram não somente os valores da temperatura e da pluviosidade, mas também a duração e intensidade das estações relativamente úmidas e áridas, a duração de um inverno e a possibilidade de geadas prematuras ou tardias. Com essas informações, podemos analisar o clima de um ponto de vista ecológico que auxilia na classificação dos ambientes e nos processos que resultam nas características locais. A sequência de figuras apresentadas a seguir, a contar da Figura 3 até a 7, podemos visualizar alguns exemplos de diagramas elaborados com base na metodologia proposta pelo autor, considerando algumas regiões brasileiras.

Fig. 3 - Diagrama climático da região norte do Brasil. Adaptado de http://www.climabrasileiro.hpg.ig.com.br/norte.htm

O diagrama descrito na figura 4 mostra a precipitação e temperaturas médias típicas do ambiente amazônico, considerado por Walter como Zonobioma do clima equatorial diurno com floresta pluvial tropical sempre verde.

Fig. 4 - Diagrama climático da região nordeste do Brasil. Adaptado de http://www.climabrasileiro.hpg.ig.com.br/centro.htm.

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Fig. 5 - Diagrama climático da região nordeste do Brasil. Adaptado de http://www.climabrasileiro.hpg.ig.com.br/nordeste.htm.

Fig. 6 - Diagrama climático da região sul do Brasil. Adaptado de http://www.climabrasileiro.hpg.ig.com.br/sul.htm.

Fig. 7- Diagrama climático da região sudeste do Brasil. Adaptado de http://www.climabrasileiro.hpg.ig.com.br/sudeste.htm.

Atividade Complementar

Pesquise no sítio <http://www.ucm.es/info/cif/plot/diagram.htm> os diversos diagramas climáticos distribuídos pelo mundo. Há um banco de dados bastante extenso, onde poderão ser acessadas diversas regiões e localidades do mundo. Verifique a região geográfica onde reside e acesse sua região ou regiões próximas disponíveis nesse banco de dados e reflita sobre os padrões climáticos registrados e as fitofisionomias, naturalmente distribuídas para sua cidade, estado e região brasileira, confrontando com o conceito de bioma desenvolvido até aqui.

No próximo tópico, veremos um pouco sobre os biomas brasileiros .

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VI. Biomas Brasileiros Finalmente poderemos explorar melhor os principais biomas brasileiros. A grande extensão territorial brasileira permite que vários tipos de biomas ocorram naturalmente distribuídos no espaço geográfico brasileiro. É evidente que essa tentativa de classificação utilizada aqui é incompleta, mas reflete de certa forma o Mapa de vegetação Brasileira proposta pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatístico-IBGE em 1992. A classificação proposta pelo IBGE designou seis grandes biomas brasileiros: i - Bioma Amazônico. ii - Cerrado. iii - Caatinga. iv - Mata Atlântica. v - Pantanal. vi - Pampa. Observe na Figura 08 a distribuição desses biomas no território nacional. Também podemos observar, segundo outros autores como Coutinho (2006), por exemplo, uma nova definição para os biomas Brasileiros. Nessa nova perspectiva, a Amazônia não é formada apenas por um único bioma, mas por um mosaico de biomas, uma vez que apresenta diversos tipos de formações florestais e vegetais. Essa proposta estende-se para os demais biomas do país.

Fig.8 – Biomas brasileiros. Adaptado de http://www.mma.gov.br

O Ministério de Meio Ambiente (MMA) e a Fundação para a Vida Selvagem (WWF) desenvolveram mapas com uma distribuição dos biomas brasileiros. Esses mapas apresentam, além dos grandes biomas já conhecidos como Cerrado e a Caatinga, áreas de ecotono e de transição, onde dentro de um grande bioma ocorrem variações da vegetação resultando assim no mosaico de biomas, citado por Coutinho (2006). 264

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Ecotono é uma área de transição entre dois (ou mais) habitats ou ecossistemas distintos que pode ter características de ambos ou próprios. Os limites de uma floresta, perto de um campo ou gramado, é uma ecotono, do mesmo modo que as áreas de savana entre florestas e pastagens.

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A Figura 9 mostra a distribuição dos grandes biomas brasileiros e as áreas de transição entre estes biomas.

No Domínio Amazônico vamos encontrar as florestas tropicais pluviais de terra firme, um bioma ou eubioma I, isto é, do Zonobioma I; as florestas de igapó, inundáveis, um bioma de florestas pluviais tropicais do hidrobioma I; as caatingas do Rio Negro, um bioma de savana arenosa, distrófica, inundável, do psamopeinohidrobioma I, entre outros

Fig. 9 - Distribuição dos biomas brasileiros. Adaptado de www.wwf.org.br.

AMAZÔNIA O bioma Amazônico caracteriza-se por uma elevada biodiversidade tanto para fauna quanto para flora. A Amazônia compreende, em sua maior parte, florestas úmidas, e também apresenta florestas de altitude, várzeas e manchas de cerrado. É a maior floresta pluvial tropical do planeta, com 4,1 milhões de km2 território. Esta possui uma grande variedade de fitofisionomias, desde as florestas densas até os campos. As inúmeras fisionomias da floresta amazônica devem-se aos diversos tipos de solos, bem como a variações no regime de chuvas (O`BRIEN e O`BRIEN, 1995). Logo, temos as florestas de terra firme, as florestas de igapó e as florestas de várzea, cada uma delas com conjunto de espécies de árvores próprias. As florestas de terra firme ocupam 85% do bioma amazônico. Já as florestas inundadas, juntas ocupam 15% da região, sendo 5% paras as várzeas e 13% para as florestas de igapó. Regionalmente, as áreas sob influência da inundação periódica são denominadas várzeas, enquanto as áreas que estão permanentemente inundadas são denominadas igapós (O`BRIEN e O`BRIEN, 1995). O solos dos igapós são ácidos e extremamente pobre em nutrientes, o solo da várzea é fértil e seu ph é mais neutro. As Florestas de terra-firme são separadas pelo relevo, em dois tipos: (i) florestas da planície amazônica e (ii) florestas do planalto guianense (O`BRIEN e O`BRIEN, 1995). As florestas de terra-firme apresentam inúmeras variações. Numa visão Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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geral apresenta árvores altas, dossel fechado e elevada biomassa. As variações devem-se a ocorrência de fatores limitantes como a luz, solo desfavorável ao nível de lençol freático ou existência de período seco prolongado (O`BRIEN e O`BRIEN, 1995). Os campos amazônicos, localizados em Roraima, ocorrem sobre solos pobres no extremo setentrional da bacia do Rio Branco. As campinaranas desenvolvem-se sobre solos arenosos, espalhando-se em manchas ao longo da bacia do Rio Negro. Outra característica importante é a presença de áreas com cerrado na Amazônia, os quais estão naturalmente distribuídos em áreas isoladas como encraves em meio à floresta tipicamente amazônica. Os tipos de formações florestais e nãoflorestais da Amazônia Brasileira são mosFig. 10 – Mapa detalhado dos biomas amazônicos. Adaptado de trados na Figura 10. www.wwf.org.br. A temperatura média anual é de 28ºC e a precipitação varia entre 2000-2500 mm de chuva ao ano. Devido à temperatura e ao elevado volume de chuvas, a região possui uma elevada taxa de decomposição da matéria orgânica do solo. Os solos são rasos e pobres com rápido desgaste quando perturbado.

Fig. 11 - Bioma Amazônia – Floresta de terra firme. Fonte: Marília Higino Mussy.

Fig. 12 - Bioma Amazônia – Floresta de igapó. Fonte: Marília Higino Mussy.

Você sabia que: em comparação com os demais biomas brasileiros, a Amazônia é o que detém o maior número de áreas de proteção integral (26) e também o maior percentual de florestas oficialmente protegidas (3,2% da área total do bioma)? No entanto, apenas 0,38% da área dos parques e reservas hoje existentes na Amazônia está minimamente protegida de fato, pois não foram implementados ou encontram-se muito próximos a cidades.(Fonte:WWF.<http:www.wwf.org.br/natureza_brasileira/biomas/bioma_amazonia/curiosidade>). CERRADO O Bioma Cerrado, embasado sobre o Planalto Central Brasileiro, está sob a influência do clima tropical úmido e com forte estacionalidade, caracterizando-se como clima savânico (WALTER, 1986; CAMARGO, 1971). 266

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O bioma Amazônico é o maior bioma terrestre do planeta. Inserido na América do Sul este vasto e rico bioma ocupa uma área superior à 7,7 milhões de km², estando presente em 9 países: Brasil, Bolívia, Colômbia, Equador, Guiana, Guiana Francesa, Peru, Suriname e Venezuela. No Brasil, a Amazônia Legal ocupa 60% do território brasileiro e abrange os estados do Amazonas, Acre, Amapá, oeste do Maranhão, Mato Grosso, Rondônia, Pará, Roraima e Tocantins. É nesse bioma também que está o maior rio do mundo: o Rio Amazonas.

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No Domínio do cerrado, predomina o cerrado sensu lato, um bioma de savana do piro-peinobioma II; além dele encontramos a floresta tropical estacional sempre verde, um Bioma desse tipo de floresta do Zonobioma II; a floresta tropical estacional semicaducifólia, um Bioma desse tipo de floresta do pedobioma II; a floresta tropical estacional caducifólia, um Bioma desse tipo de floresta do litobioma II; os campos paludosos, um Bioma campestre tropical do helobioma II etc.

Solo distrófico refere-se a solos pobres em nutrientes, mas com alta concentração de matéria orgânica, com frequência são ácidos e de coloração escura. Eutróficos são solos com alta disponibilidade de nutrientes e Mesotróficos são solos que possuem uma posição intermediaria na disponibilidade de nutriente.

Graças à localização dentro do país, o Cerrado compartilha espécimes com a maioria dos biomas brasileiros como a floresta amazônica, caatinga e floresta atlântica. Isso faz com que esse bioma possua uma biodiversidade imensa que pode ser comparável a da floresta amazônica.

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O Cerrado ocupa a totalidade do Distrito Federal, mais da metade dos estados de Goiás (97%), Maranhão (65%), Mato Grosso do Sul (61%), Minas Gerais (57%) e Tocantins (91%), além de porções de outros seis estados. O bioma cerrado comporta formações florestais, savânicas e campestres, cada qual com diferentes tipos de fitofisionomias (RIBEIRO e WALTER, 1998). As formações florestais são constituídas pelas matas ciliares e de galeria, as matas secas e cerradão; entre as formações savânicas encontramos o cerrado (sentido restrito), parque de cerrado, Palmeiral e Vereda; e as formações campestres destacam-se os campos sujos, limpo e rupestre. As formações florestais do cerrado pertencem basicamente a dois grupos: associado aos cursos de água (fluvios), e o que não possui associação com os cursos de água (interflúvio), que geralmente ocorre em solos mais ricos em nutrientes (RIBEIRO et al, 2001). As formações florestais associadas aos cursos de água reúnem as Matas ciliares e de galeria, as quais apresentam uma fisionomia ribeirinha, ocorrendo tanto em áreas com terrenos bem drenados quanto com certa deficiência na drenagem. Já as florestas que ocorrem nos interflúvios encontramos o cerradão e a Mata Seca (RIBEIRO et al, 2001). A mata de galeria apresenta ainda dois sub-tipos determinados por áreas inundáveis e não-inundáveis. As Matas secas apresentam variações entre matas sempre verdes, semidecídua e decídua, enquanto que o cerradão possui dois sub-tipos, aqueles estabelecidos em solos mesotróficos e distróficos (RIBEIRO et al, 2001). O termo “cerrado” tem sido utilizado amplamente na literatura e em revistas especializadas e de divulgação. Segundo Ribeiro et al (2001), quando nos referimos ao termo cerrado, estamos nos referenciando ao bioma do Brasil central; ao cerrado (sentido amplo) com todas as suas formações campestres e savânicas que também expressa seu aspecto restrito, nos referimos apenas a um dos tipos fitofisionomicas. Apesar da variação fitofisionômica, a vegetação do Cerrado é composta de árvores de galhos tortuosos e de pequeno porte com as raízes profundas (propriedade para a busca de água em regiões profundas do solo, em épocas de seca), as cascas destas árvores são duras e grossas. A espessa camada de súber (tecido formado por células mortas) que envolvem troncos e galhos é outra característica interpretada como uma adaptação ao fogo, que é um fator determinante em algumas áreas. A precipitação média anual nessas regiões varia entre 1000-2000 mm. Os solos nesses biomas são geralmente antigos e quimicamente pobres e profundos. No entanto, apesar destas características apresenta uma rica biodiversidade, sendo considerado o bioma mais diverso do planeta com mais de 10 mil espécies de plantas. Além da ampla diversidade, o Cerrado também apresenta alto grau de endemismo que,segundo Silva e Bates (2002), gira em torno de 44% para plantas vasculares, 30% anfíbios, 20% répteis, 12% mamíferos e 1,4% aves. Hoje, em razão da intensa substituição do cerrado por monoculturas e pastagens, grande parte dessa biodiversidade original está sendo comprometida devido às drásticas mudanças na paisagem. MATA ATLÂNTICA O Bioma Mata Atlântica (Figuras 15 e 16) é composto por um conjunto de formações florestais que vão desde florestas densas, mistas e abertas, florestas estacionais semidecíduas e decíduas, manguezais, restingas e campos de altitude Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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associados, brejos interioranos e encraves florestais do Nordeste. O bioma Atlântico possui um grande número de espécies endêmicas, principalmente árvores e bromélias. Na Mata Atlântica ocorrem matas de altitude, como a Serra do Mar (1.100 metros) e Itatiaia (1.600 metros), onde a neblina é constante. A temperatura média é de 21ºC e a precipitação anual varia entre 1000-2200 mm. Atualmente, devido a grande devastação, essas áreas apresentam-se bastante restritas distribuídas por fragmentos e remanescentes florestais. No entanto, apesar do atual quadro de fragmentação a diversidade de espécies encontradas na mata atlântica ainda é muito grande, em alguns trechos remanescentes, a biodiversidade supera regiões como a Amazônia e é considerada uma das áreas de maior biodiversidade do planeta.

Fig. 13 - Mata Atlântica. Fonte: Márcio Rodrigues Miranda.

Fig. 14 - Mata Atlântica. Fonte: Márcio Rodrigues Miranda.

CAATINGA Encontrada na região do nordeste brasileiro, a caatinga (Figuras 17,18 e19) é um bioma único, pois, apesar de estar localizada em área de clima semi-árido, apresenta grande variedade de paisagens, relativa riqueza biológica e endemismo. Possui temperaturas médias de 27º e precipitação de 500-700 mm por ano. A ocorrência de secas estacionais e periódicas estabelece regimes intermitentes aos rios e deixa a vegetação sem folhas. A folhagem das plantas volta a brotar e fica verde nos curtos períodos de chuvas. A Caatinga é dominada por tipos de vegetação com características xerofíticas – formações vegetais secas que compõem uma paisagem cálida e espinhosa –, composto por gramíneas, arbustos e ár15 - Caatinga. Seridó Rio Grande do vores de porte baixo ou médio Fig. Norte. Fonte: Alan Araújo Roque. (3 a 7 metros de altura), caducifólias (folhas que caem), com grande quantidade de plantas espinhosas (exemplo: leguminosas), entremeadas de outras espécies como as cactáceas e as bromeliáceas. Fig. 16 - Caatinga. Seridó Rio Grande do Norte. Fonte: Alan Araújo Roque.

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No Domínio Atlântico ou dos mares de morros, encontramos a Mata Atlântica, um Bioma de floresta pluvial tropical do zonobioma I; a floresta de restinga inundável, um Bioma de floresta tropical pluvial do psamo-hidrobioma I; os manguezais, um bioma de floresta pluvial tropical, paludosa, marítima, do halo-helobioma I; os campos de altitude, um Bioma campestre do orobioma I etc.

Fig. 17 - Caatinga. Seridó Rio Grande do Norte. Fonte: Alan Araújo Roque.

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

No Domínio da caatinga nordestina predomina o Bioma de savana semi-árida do Zonobioma II, com temperaturas mais elevadas e acentuada evapotranspiração potencial; além dele ocorrem áreas de floresta tropical ombrófila sempre verde (Zonobioma I), conhecidas como brejos de altitude; acresçam-se ainda os carnaubais, que acompanham as margens dos rios e suas desembocaduras, um Bioma florestal do hidro-helobioma II, com clima semi-árido, como o da caatinga.

Eixo Biológico

P BSC B

Atividade Complementar

Estima-se que de 15 a 20% do bioma da Caatinga estão em alto grau de degradação com altas taxas de perda da biodiversidade e com risco de desertificação. O que estaria causando estas mudanças no bioma? Na história evolutiva, como ocorreu a formação deste rico bioma que conhecemos hoje?

PAMPA Situado no estado do Rio Grande do Sul, o bioma dos Pampas, também conhecido por campos Sulinos, possui temperaturas entre 10 a 14ºC no inverno; 20 a 23ºC no verão, seu índice de precipitação varia entre 500-1000 mm por ano. Os pampas apresentam a vegetação herbácea, de 10 a 50 cm de altura, como vegetação predominante. Sua paisagem é homogênea e plana, assemelhando-se, para quem os avista de longe, a um imenso tapete verde (Figura 18).

Fig. 18 - Pampas ou campos Sulinos, no estado do Rio Grande do Sul. Fonte:<www.ufsm.br/simanejo/imagens2008.htm>.

PANTANAL

No Domínio das pradarias predominam os campos sulinos, muito provavelmente um Bioma campestre do pedo-pirobioma V (na zona climática V, quente-temperada sempre úmida, o esperado seriam florestas subtropicais densas sempre verdes; a existência de campos deve estar relacionada a fatores pedológicos e a fogo).

O Pantanal é uma vasta planície inundada com altitudes que variam de 80 a 200 metros. Possui alta diversidade e uma dinâmica fortemente influenciada pelas cheias anuais. A riqueza do local também está relacionada com as chuvas, uma vez que as inundações trazem um grande volume de sedimentos e nutrientes, enriquecendo os solos que são predominantemente pouco permeáveis. Essa característica faz com que a cada ano, após alguns meses de chuvas, a planície do Pantanal se transforma e em uma imensa área alagada (Figuras 19 e 20), com grande parte dos ecossistemas terrestres passando para ecossistemas aquáticos, situação que só começa a se reverter a partir do início do outono. A vegetação do Pantanal é um mosaico de paisagens constituindo-se de lagoas com plantas aquáticas (baias), vegetação flutuante (baceiro), áreas não inundáveis com vegetação de cerrado e caatinga (cordilheira), canais de escoamento de água (corixo) e savanas com ipê amarelo (paratudal). De forma geral, as chuvas ocorrem com maior frequência nas cabeceiras dos rios que deságuam na planície. Com o início do trimestre chuvoso nas regiões altas (a partir de novembro), sobe o nível de água dos rios, provocando as enchentes.

Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U5 Grandes padrões fitofisionômicos globais

Fig. 19 - Pantanal Mato-grossense. Fonte: Marília Higino Mussy.

Fig. 20 - Pantanal Mato-grossense. Fonte: Marília Higino Mussy.

Ao finalizar o estudo sobre Padrões fitofisionômicos, consideramos importante destacar que no conceito de bioma, utilizado pelos mais renomados autores dos livros e textos básicos de ecologia e biogeografia (a citar ODUM, WHITTAKER, DAJOZ, COLINVAUX, entre outros), não está incorporada a flora como característica extrínseca e fundamental que determina avanços significativos na classificação e na elaboração de mapas da vegetação. Por exemplo, as Florestas pluviais tropicais da Amazônia e da África são consideradas um mesmo tipo de Bioma, embora tenham floras bastante distintas. O deserto de Atacama no Chile, da Namíbia e do Saara, são exemplos de um mesmo tipo de Bioma, apesar de suas floras serem diferentes.

O Pantanal matogrossense é constituído por um complexo ou mosaico de diferentes biomas florestais, de hidrobiomas e helobiomas (carandazais, paratudais), savânicos de piropeinobiomas (cerrados das cordilheiras entre lagoas), de florestas tropicais estacionais caducifólias sobre afloramentos rochosos e solos rasos (litobiomas), de campos inundáveis de hidro-helobiomas, em meio a rios, baias de água doce, salinas de água alcalina e salobra, todos pertencentes ao Zonobioma II.

Atividade Complementar Um determinado tipo de Bioma não é reconhecido pela sua flora, mas sim pela sua fitofisionomia. Fitofisionomias diferentes correspondem a tipos de Biomas diferentes mesmo que existam similaridades entre as floras. Pesquise na internet em artigos e revistas sobre possíveis avanços de áreas do conhecimento, como geoprocessamento, fitossociologia entre outras, as quais vêm ou possam contribuir de forma relevante e significativa para possíveis avanços na classificação de mapas da vegetação mundiais e consequentemente dos biomas.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

P BSC B

VII. Referências BEGON, Michael; TOWNSEND, R.C.; HAPER, L.J. Ecologia de Indivíduos a Ecossistemas. São Paulo: Artmed, 4ª Ed. 2007. COUTINHO, L.M. O conceito de Bioma. Brasílica: Acta Botânica,2006. COLINVAUX, P. Ecology 2. New York: John Wiley & Sons, Inc. 1993. CHOMENKO, Luíza. O Bioma Pampa no atual modelo de desenvolvimento econômico - 3 pp. in “Zoobotânica Informa - Retrospectiva 2003-2006”. GAUSSEN, H. Expression des milieux par des formules écologiques; leur représentation cartographique. Colloques Internationaux du Centre Naturel de Recherche Scientifique, 1955. GAUSSEN, H. Théorie et classification des climats et microclimats. 8me. Congr. Internat. Paris: Bot, 1954. IBGE. Mapa de Vegetação do Brasil. Ministério do Planejamento e Orçamento. 1993. IBGE . Biomas Brasileiros.2004. INDRIUNAS, Alexandre; PARRUCO, Celso. Como funcionam os biomas. Disponível em : <http://ciencia.hsw.uol.com.br/biomas.htm/printable>. Acesso em: 20 out. 2009. RICKLEFS, ROBERT. E. A Economia da Natureza. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 3ª Edição 1996. SILVA, Eridiane Lopes da. Bioma Pampa - I Seminário Sulamericano do Bioma Pampa, realizado pela FUNRIO durante a Semana do Meio Ambiente- Alegrete/ RS/2006. WALTER, H. Vegetação e zonas climáticas. São Paulo: E.P.U. Ltda., 1986.

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 6 Biogeografia Autora: Anamaria Achtschin Ferreira

Introdução

II.

Distribuição dos seres vivos nas regiões biogeográficas

III. Biogeografia de Ilhas IV. Planejamento de reservas ecológicas ou unidades de conservação V.

Referências

# M6U6

I. Introdução A biogeografia é a ciência que estuda a distribuição dos organismos que ocorrem no nosso planeta, considerando tanto as variações ao longo do tempo quanto ao longo do espaço. Essa ciência tenta não só entender os padrões de distribuição das espécies sobre a Terra, e sim também entender como esses padrões se formaram. A biogeografia, como ciência, pode ser subdividida em dois temas básicos: a biogeografia histórica e a ecológica. A biogeografia histórica contempla a biodiversidade, considerando os grandes períodos de tempo e o espaço em grande escala; enquanto que a ecológica considera períodos de tempo menores e padrões espaciais também menores. Podemos citar como exemplo de estudos pertinentes à biogeografia histórica o efeito das glaciações e a dinâmica biogeográfica no pleistoceno ou os processos de especiação e de extinção. As glaciações pleistocênicas são provocadas por um conjunto de causas que envolvem a elipsidade da órbita terrestre em relação ao sol, as mudanças no angulo do eixo da terra e os movimentos de precessão que propiciam mudanças ambientais importantes que afetam diretamente a distribuição e a dinâmica da biodiversidade na Terra. Neste capítulo contemplaremos a biogeografia ecológica, discorrendo sobre a biogeografia de ilhas e também parte da biogeografia histórica, no que diz respeito às regiões biogeográficas. A biogeografia de ilhas também tem uma importância relevante neste estudo. As ilhas são numerosas e com situações variadas o suficiente para permitir que teorias que tentem predizer a riqueza de espécies sejam nelas testadas, daí a relevância de pesquisas em biogeografia de ilhas. Além do mais, permite que outros estudos, com envolvimento de outros aspectos ecológicos sejam desenvolvidos, por exemplo, a contribuição da ocorrência de novos nichos para o aumento na riqueza de espécies ou, ainda, a manipulação da população de predadores e presas para testar a influência da intensidade dessa predação. Ao final desse estudo, esperamos que você seja capaz de: • Identificar como ocorre a distribuição de seres vivos nas regiões biogeográficas. • Observar a importância da biogeografia de ilhas. • Identificar como ocorre o planejamento de reservas ecológicas.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Padrão em biogeografia significa uma organização nãoaleatória e que se repete (LOMOLINO; BROWN, 2003).

Eixo Biológico

P BSC B

II. Distribuição dos seres vivos nas regiões biogeográficas

Não devemos confundir regiões biogeográficas com biomas que não que se referem a uma classificação biogeográfica, sendo definidos como unidades ecológicas com fauna e flora característica, que se estende por uma grande área e apresentam uma fitofisionomia dominante.

Taxa é o plural de táxon (grego taxis = arranjo), que representa uma unidade ou grupo taxonômico em um sistema de classificação e pode ser empregado em qualquer nível do sistema. Assim, podemos nos referir a táxon em nível de Ordem, por exemplo, ou em nível de espécie (menor unidade taxonômica válida). A taxonomia tem como objetivo descrever cada um das unidades existentes.

Regiões biogeográficas são regiões do mundo que possuem uma composição de espécies semelhante se comparadas com as demais. Sclater, em 1857, descreveu um sistema de regiões biogeográficas que foi a base para a divisão em seis regiões, utilizadas até hoje. Wallace também trouxe importantes contribuições sobre este assunto, como a análise das regiões de fauna, com base nas distribuições de grupos variados de animais. Você já percebeu que a definição das regiões é feita com base na uniformidade da fauna dentro de cada região, ou nas diferenças na composição da biota entre cada uma delas. Para que ocorram diferenças é necessário o isolamento destas regiões. Mas você sabe como ocorre esse isolamento? A conexão entre regiões, antes separadas, pode ocorrer na forma de istmos (faixa de terra que liga uma península a um continente); e o isolamento ocorre por barreiras à dispersão dos organismos que podem ser visualizadas na forma de desertos, cadeias de montanhas, oceanos, dentre outras. Por exemplo, até a metade do Plioceno, época do período terciário da Era Cenozóica, que ocorreu ao longo de 1,8 e 5 milhões da história geológica da Terra, por volta de seis milhões de anos, a região Neártica e a Neotropical foram separadas por água salgada. Com a formação do Fig. 1 – Istmo do Panamá. Istmo do Panamá, essa barreira passou a ser menos efetiva (Figura 1). Baseado nesse conceito de semelhanças, diferenças e a ocorrência de barreiras à dispersão, são consideradas seis regiões biogeográficas, a saber: Australiana, Neártica (América do Norte e norte do México), Paleártica (Eurásia e extremo norte da África), Neotropical (América do Sul e sul do México e Antilhas), Etiopiana (continente africano ao sul do Saara e Madagascar) e Oriental (sudeste da Ásia e ilhas continentais adjacentes). Cada uma destas regiões tem uma fauna e flora características, em função da existência de barreiras à dispersão das plantas e animais (Fig. 2). De modo geral, entre as regiões há uma grande diferença principalmente nos taxa superiores, como gênero e família e a intensidade das diferenças depende da idade e da história dos limites, como, por exemplo, a frequência com que as barreiras perdem sua efetividade e as conexões entre locais antes isolados, são refeitas. As espécies endêmicas são importantes para a definição de regiões biogeográficas, por terem distribuição restrita, como podem ser observadas na tabela 1, ocorrendo em somente uma ou em poucas localidades. Falando sobre as famílias e seus endemismos, se excluirmos os mamíferos marinhos, verificaremos que existem 90 famílias de mamíferos no mundo e, destas, somente quatro delas são cosmopolitas, ou seja, ocorrem em todo o mundo com exceção da Antártica. São elas: Ordem Chiroptera (morcegos), Rodentia (família Muridae – ratos e ratazanas), Lagomorpha (família Leporidae – coelhos e lebres) e Carnivora (família Canidae – cachorros, lobos, raposas). Dessas quatro ordens, somente a Chiroptera Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U6 Biogeografia

é naturalmente cosmopolita, sem que haja a interferência do homem. As demais tiveram suas distribuições ampliadas por interferência humana. Por outro lado, 50 famílias são endêmicas de uma única região e 36 ocorrem em duas ou mais regiões, reforçando as diferenças entre regiões biogeográficas. As localidades limítrofes ou que fazem limites entre regiões biogeográficas diferentes geralmente apresentam fauna empobrecida.

Fig. 2 – Regiões biogeográficas.

Tabela 1 – Família de mamíferos endêmicos para as diferentes regiões biogeográficas (em parênteses junto ao nome de cada região, a quantidade de famílias endêmicas) Regiões Paleártica (2)

Neártica (4)

Etiópica (15)

Neotropical (17)

Oriental (4)

Australiana (8)

ORDEM RODENTIA Spalacidae Seleveniidae

Geomyidae Heteronyidae Aplodontidae

5 famílias

11 famílias

Platacanthomyidae

ORDEM INSETIVORA 3 famílias

Solenodontidae

ORDEM MARSUPIALIA Caenolestidae

Dasyuridae Peramelidae Phascolomidae Phalangeridae Notoryctidae Macropodidae

ORDEM ARTIODACTYLA Antilocapridae

Giraffidae Hippopotamidae ORDEM PRIMATES Lemuridae Indridae Daubentonidae

Cebidae Callithricidae

Tupaiidae Tarsiidae

ORDEM DERMOPTERA Cynocephalidae ORDEM TUBULIDENTATA Orycteropidae ORDEM MONOTREMATA Tachyglossidae Ornithorhynchidae ORDEM EDENTATA Myrmecophagidae Bradypodidae ORDEM AFROSORICIDA Tenrecidae Fonte: Pielou, 1979.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

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III. Biogeografia de ilhas Um pouco de história. Parte do conhecimento biogeográfico veio das atividades exploratórias no século XIX. Os primeiros naturalistas, viajando pelas várias partes do mundo, perceberam as diferenças entre elas e descreveram as regiões biogeográficas baseadas nas diferenças da composição da biota entre regiões e na existência de barreiras à dispersão entre elas. Wallace, Hooker e Darwin, por exemplo, estiveram a bordo de embarcações que exploravam mares e continentes, mas os pioneiros da biogeografia foram pesquisadores como Forster e Candolle, que nos séculos XVIII e XIX estudaram ambientes isolados, como topos de montanhas e ilhas. Outro aspecto importante para a biogeografia foi a contribuição da ecologia na avaliação de fatores que afetam a riqueza e evolução, elucidando o mecanismo de surgimento de novas espécies. Porém as principais contribuições para o estudo da biogeografia de ilhas, por exemplo, foram feitas por Robert MacArthur e Edward Wilson que propuseram modelos para a teoria do equilíbrio da biogeografia insular. MacArthur trabalhou em ilhas de montanhas do sudoeste dos Estados Unidos e nas Índias Ocidentais e Wilson nas Índias Orientais, Polinésia e em Flórida Keys. Antes das contribuições desses pesquisadores, acreditava-se que a estrutura da comunidade das ilhas (composição das espécies) permanecia inalterada, resultando de eventos imutáveis de imigração e de extinção. O número de espécies que compunham uma determinada comunidade insular era determinado pelo número de nichos disponíveis, que é limitado. A teoria proposta por MacArthur e Wilson teve um importante papel nas mudanças ocorridas nas teorias ecológicas em geral, por permitir que padrões gerais de riqueza de espécies fossem testados. Mais um aspecto interessante da biogeografia de ilhas, é que as previsões desenvolvidas a partir dos modelos aplicados às ilhas verdadeiras podem ser estendidas aos remanescentes de vegetação natural, circundados e isolada em maior ou menor grau, em uma matriz de ambientes alterados, formando ilhas de habitats preservados em um “mar” de ambientes alterados. Um dos aspectos relevantes para a teoria que estamos estudando, é a relação espécie-área, que veremos a seguir. Como exemplo de estudos desta natureza, podemos citar os seguintes: 1 – Carvalho Jr. et al, em publicação de 2008, apresentaram os resultados do estudo “Efeito de longa duração da fragmentação da floresta sobre os répteis da família Gekkonidae Coleodactylus amazonicus e Gonatodes humeralis”. 2 – Vieira et al, em 2009, publicaram o texto científico “Uso da terra vs. tamanho e isolamento do fragmento como determinante da composição e riqueza de pequenos mamíferos em remanescentes de Floresta Atlântica”. 3 – Mayle, em 2004, desenvolveu o estudo “Avaliação da hipótese do refúgio neotropical de florestas secas à luz dos dados de paleoecologia e dos modelos de simulação de vegetação”. 4 – Bush e Silman, em 2004, desenvolveram o estudo “Observações sobre o resfriamento no Pleistoceno e precipitações nas planícies Neotropicais”. Esses trabalhos citados como exemplo são só alguns elementos de uma vasta lista que pode ser consultada, utilizando a internet como ferramenta e uma base bibliográfica que permita busca. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U6 Biogeografia

Atividade Complementar Sugerimos que faça uma pesquisa e busque alguns trabalhos semelhantes a estes e elabore um painel apresentando o título e objetivos do trabalho, a metodologia utilizada e as conclusões obtidas pelo autor ou autores dos trabalhos. Não se esqueça de que o objetivo proposto pelo autor ou autores deve estar em consonância com temas da biogeografia.

Relação espécie-área

O botânico Arrhenius (RICKLEFS, 1996) descreveu formalmente a relação espécie-área em 1921. Segundo Brown e Lomolino (2006), Schoener, em sua publicação de 1976, considera a relação espécie-área como uma das poucas leis ecológicas da comunidade, constituindo um dos padrões mais gerais e documentados na natureza. Independentemente do grupo taxonômico ou do tipo de ecossistema, o número de espécies tende a aumentar com o aumento da área, embora essa relação não seja linear, visto que a riqueza aumenta mais lentamente em ilhas maiores. As ilhas grandes, em geral comportam um maior número de espécies de animais ou plantas que as ilhas pequenas. Quando utilizamos a escala logarítmica percebemos que o S = CAz número de espécies de um táxon aumenta de for- onde: ma aproximadamente linear com o tamanho da ilha S = riqueza de espécies. (Figura 3). De modo geral, ao aumentarmos em dez C = constante que varia vezes a área, a quantidade de espécies dobra, e ao de um taxa a outro e de utilizarmos a análise de regressão, quando A (área um local para outro. da ilha) e S (riqueza de espécies) são representados A = área da ilha. em escala logarítmica, obtemos uma reta correspondente. Sua inclinação é z de um determinado táxon, para aquele sistema insular e o valor de z é o expoente da equação a seguir, que representa um modelo para a determinação da riqueza de espécies, em função da área de uma ilha.

Fig. 3 – relação espécie-área: (a) plantas em ilhas do leste de Estocolmo, Suécia; (b) aves que vivem em lagos na Flórida; (c) morcegos em diferentes cavernas no México; (d) peixes no deserto da Austrália que ocorrem em fontes de diferentes tamanhos. Fonte: Begon et al, 2006.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

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Reordenando, temos uma equação linearizada ao utilizarmos logaritmo em ambos os lados da equação, em que z é a inclinação da reta, conforme a equação a seguir: log S = loc C + z . log A Fig. 4 – Alguns valores da inclinação de z, para algumas áreas arbitradas como ilhas, ilhas oceânicas e ilhas de habitat. Fonte: Begon, et al, 2006.

Substituição espacial de espécies, também chamada de turnover de espécies, representa a ocorrência de novas espécies, não observadas inicialmente e que são registradas ao mudarmos de local de amostragem ou de tipo de ambiente.

sub-amostras, no nosso contexto, são subdivisões da área de uma ilha grande, ou de uma porção continental, em áreas menores que correspondam à área de ilhas com pequenas dimensões.

Observe que quando utilizamos uma escala logarítmica, ao invés de apresentar os valores da variável com a qual estamos trabalhando, utilizamos o logaritmo desses valores. Esse tipo de tratamento dos dados é útil, por exemplo, quando representamos nossos dados em um gráfico e o resultado dessa plotagem é uma curva. Em situações como esta, por exemplo, ao utilizarmos a escala logarítmica, nossos dados passam a ser representados por uma reta, tornando as análises mais simplificadas. Existem outras formas de linearizar dados, além desta. Para uma variedade de taxa, pertencentes a sistemas insulares distintos, os valores de z em geral variam entre 0,24 e 0,33 (tabela 1), segundo alguns autores e entre 0,20 e 0,35, segundo outros. Os valores altos de z ocorrem quando temos Áreas arbitrárias do continente Europa Central 0.09 uma alta diversidade de topografias e há Pássaros Plantas floríferas Inglaterra 0.10 substituição espacial das espécies. Por Pássaros Neoártico 0.12 outro lado, os valores baixos ocorrem Vegetação Savana Brasil 0.14 quando temos uma redução na substiPlantas terrestres Grã Betânia 0.16 tuição espacial das espécies, como aconPássaros Inglaterra 0.16 tece nas ilhas pequenas, por apresentarem uma menor riqueza de espécies por Ilhas oceânicas unidade de área, e nas sub-amostras das Pássaros Nova Zelândia 0.18 ilhas grandes muito homogêneas. O efei- Lagartos Ilhas da Califórnia 0.20 to da área é um efeito indireto, uma vez Pássaros ìndia Ocidental 0.24 que maior área comporta maior varieda- Pássaros ìndia Oriental 0.28 de de habitats disponíveis, embora em Pássaros Centroeste Pacífico 0.30 Melanésia 0.30 algumas situações a área possa afetar a Formigas Formigas terrestres Galápagos 0.31 densidade de espécies. ìndia Ocidental 0.34 Quando comparamos uma ilha e Besouros Ilhas scandinávia 0.35 uma área do continente de tamanho se- Mamíferos melhante, a área continental apresenta maior número de espécies, principal- Ilhas de habitat Zooplancton (lagos) Estado de Nova Iorque 0.17 mente aquelas de topo de cadeia. Da Caracóis (lagos) Estado de Nova Iorque 0.23 mesma forma, o número de espécies Peixes (lagos) Estado de Nova Iorque 0.24 em amostras de um sistema continen- Pássaros (vegetação páramo) Andes 0.29 tal também aumenta com o aumento do Mamíferos (montanhas) Great Basin, EUA 0.43 tamanho das sub-amostras, mesmo que Invertebrados terrestres Virgínia Ocidental, EUA 0.72 esse aumento não seja tão rápido quan- (cavernas) to aquele que ocorre nas ilhas. Em loca- Tabela 1 lidades nos continentes, os valores de z variam entre 0,12 e 0,17, por serem sub-amostras e não ilhas verdadeiras. Dessa forma, as espécies raras podem ser amostradas nestas sub-amostras, pois podem se deslocar entre localidades do continente, assim como aquelas espécies de ampla distribuição, mas certamente não serão observadas nas ilhas verdadeiras. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U6 Biogeografia

Pensemos, por exemplo, em uma Harpia harpyja, o gavião-real (Figura 5). É uma espécie de grande porte, sua área de vida é extensa e pode ser observada em uma sub-amostra de uma grande área continental, mas certamente não será observada em uma ilha de pequena dimensão, pois esta não terá área suficientemente grande para comportar uma população viável dessa espécie ao longo do tempo. Por esse Fig. 4 – Harpia harpyja (gavião-real). motivo, as espécies de níveis tróficos superiores não podem ser encontradas em pequenas ilhas, embora possam ser observada em sub-amostras. A teoria As constatações da relação da riqueza de espécies com o tamanho das ilhas incentivaram estudos que pudessem levar a explicações com aplicações gerais e que pudessem ser repetidas. Durante muitos anos foi considerado que as ilhas possuíam uma baixa riqueza de espécies se comparadas a uma área continental de mesmo tamanho, por problemas relacionados à colonização. Porém, a regularidade observada dos dados, abordando a relação espécie-área, levou MacArthur e Wilson a ponderar a possibilidade de que as ilhas seriam tão ricas, em número de espécies, quanto possível. Para começarmos a entender a teoria, pensemos em um grupo animal, como as aves de uma pequena ilha que ainda não tenha nenhuma espécie, exemplo disso é a ilha de Krakatoa, que em função de erupções vulcânicas, ficou totalmente despovoada em 1883. O número de espécies de aves na ilha aumenta com chegada de indivíduos, a partir de uma fonte fornecedora de espécies, como uma porção continental, por exemplo. Uma vez que a ilha tenha sido colonizada, podem ocorrer, simultaneamente, eventos de extinção e chegada continuada de novos colonizadores. Falando um pouco da imigração MacArthur e Wilson argumentaram que a taxa de imigração de espécies novas diminui à medida que o número de espécies existentes aumenta em uma determinada ilha, ou seja, tiveram sucesso em colonizar a ilha. Quando a densidade de espécies alcança seu máximo em relação ao pool de espécies da fonte colonizadora, a taxa de imigração reduzirá até zero e, nesse momento, nenhuma espécie da ilha poderá ser uma nova espécie (Figura 6 - a). Esses autores ponderaram também que a taxa de extinção das espécies que ocorrem na ilha aumenta à medida que

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

O pool de espécies é a quantidade de espécies que corresponde ao conjunto total de espécies nas áreas fonte (ou fornecedoras) que estão disponíveis para imigrarem e, portanto, podem potencialmente se estabelecerem em uma determinada ilha ou sistema de ilhas.

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aumenta o número de espécies na ilha, pois com um maior número de espécies, a população de cada uma delas será menor, aumentando a probabilidade de extinção. Também em função do maior número de espécies, aumenta a intensidade da competição interespecífica e da ocorrência de exclusão competitiva.

Fig. 5 – representação gráfica da teoria do equilíbrio insular de MacArthur e Wilson: (a) taxa de imigração de espécies em uma ilha em relação ao número de espécies residentes, para ilhas grandes e pequenas e para aquelas distantes e próximas; (b) taxa de extinção uma ilha em relação ao número de espécies residentes, para ilhas grandes e pequenas; (c) balanço entre imigração e extinção em ilhas grandes e pequenas e distantes ou próximas. Fonte: Begon et all, 2006.

A taxa de imigração é representada por uma curva, porque no início do processo a colonização é rápida e temos poucas espécies residentes e muitas daquelas que alcançarem a ilha conseguirão se estabelecer. O número de espécies que obtêm sucesso na imigração irá reduzir com o passar do tempo. A curva exata dependerá da sequência na qual as espécies chegarão e esta curva, apresentada no gráfico, que é a curva “mais provável”, que serve como modelo. Falando um pouco da extinção A taxa de extinção em uma ilha é baixa quando o número de espécies que a colonizaram também é baixo (Figura 6 - b). Com o aumento na quantidade de espécies residentes, a taxa de extinção também aumenta, pois a exclusão competitiva, por exemplo, começa a ocorrer com maior frequência. Que outro motivo promoveria o aumento na taxa de extinção? Você concorda que com uma maior riqueza de espécies residentes, o tamanho de cada uma das populações tende a ser menor e populações pequenas têm maior probabilidade de entrar em processo de extinção? Pelo mesmo motivo, ilhas pequenas têm maior taxa de extinção do que ilhas grandes. Da mesma forma como ocorre com a curva de imigração, a curva de extinção é a “mais provável”, sendo utilizada no modelo biogeográfico. Para sabermos o que ocorre simultaneamente com a taxa de imigração e de extinção, podemos sobrepor as duas curvas, como na Figura 6 – c. Quando existe um equilíbrio entre as taxas de imigração e extinção, novas espécies que imigram para a ilha se estabelecem e simultaneamente ocorre a extinção de espécies, com uma taxa semelhante àquela de imigração. Com o equilíbrio desses dois processos, a riqueza de espécies atinge um equilíbrio dinâmico, com novas espécies colonizando a ilha e simultaneamente outras espécies sendo extintas. No equilíbrio, embora a riqueza permaneça constante, a composição de espécies pode variar ao longo do tempo, pois espécies que ainda não ocorriam na Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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ilha a colonizam e, concomitantemente, algumas espécies entram em processo de extinção. Uma vez que a possibilidade de dispersão diminui com o aumento da distância entre a ilha e a fonte de origem, a taxa de imigração também diminui. O tamanho da ilha também pode interferir no número de espécies que nela conseguem se estabelecer. Por outro lado, a taxa de extinção não é influenciada pela distância da ilha em relação à fonte, e sim pelo tamanho da ilha. Se considerarmos ilhas localizadas a uma mesma distância em relação à fonte fornecedora, a taxa de renovação de espécies é maior em ilhas menores, pois à medida que ocorrem extinções em ritmo mais intenso em função do tamanho da ilha, novas espécies que a alcançarem e ai se estabelecerem, levarão a mudanças na composição das espécies, embora a quantidade delas permaneça aproximadamente estável. A teoria permite quatro suposições adicionais, como apresentadas a seguir: 1 – a taxa de imigração, I, diminui à medida que o número de espécies, S, já presentes na ilha, aumenta; 2 – para um dado S, I depende da distância da ilha ao continente ou fonte fornecedora de espécies; 3 – a taxa de extinção, E, aumenta à medida que S aumenta; 4 – para um dado S, E depende da área da ilha: quanto menor a ilha, menor a população de cada espécie que ela pode suportar e maior o risco de extinção de cada uma delas. O gráfico da Figura 6 ilustra o comportamento das curvas que demonstram a teoria. As duas curvas representadas mostram que I (imigração) e E (extinção) variam com a riqueza somente para uma ilha em particular, com uma determinada área e a uma determinada distância da fonte fornecedora de espécimes, indicando que a combinação de áreas distintas e distâncias variadas, em relação à fonte fornecedora de espécies, levarão a um determinado equilíbrio particular para cada caso, quando a biota da ilha atinge o equilíbrio, representado por . Quando a imigração ultrapassa a extinção, por um curto período de tempo, elevando o valor de S a um valor maior que , I tende a diminuir e E tende a aumentar, fazendo com que S retorne ao nível de equilíbrio. Assume-se que é totalmente determinado por três fatores: o tamanho do pool de espécies no local fonte, de onde os imigrantes saíram, representado por P, a área da ilha e a distância da fonte fornecedora do pool de espécies. Vamos agora explorar o gráfico um pouco. Uma grande ilha, à mesma distância da fonte de espécies, tem uma curva de extinção mais baixa, porém uma mesma curva de migração e o ponto de intersecção das duas curvas pode ser mudado para a esquerda, significando que o valor de será menor.

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Fig. 6 – Modelo representando a teoria do equilíbrio insular quando as taxas de imigração e extinção atingem valores aproximados. Fonte: Ricklefs, 1996.

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Falando um pouco sobre isolamento Em biogeografia, consideramos o termo ‘isolamento’ significando que uma ilha, ou região, está distante de uma localidade que possa, na prática, fornecer espécies que venham a colonizar esta ilha. Segundo a lógica do modelo, quanto mais distante a ilha, menor o número de espécies, ou riqueza de espécies. Porém, quando falamos em isolamento, podemos chegar a duas ideias diferentes. A primeira delas, isolamento físico e a outra ideia é que o isolamento da ilha varia de espécie para espécie. Uma situação de isolamento para um inseto pode não ser o mesmo para uma ave, por exemplo. De modo geral, é bastante difícil diferenciar o efeito do isolamento de outras características da ilha, como, por exemplo, uma menor heterogeneidade espacial (ou quanto variável pode ser um ambiente), ou seja, o quanto um determinado local apresenta ambientes diversificados, com uma menor variedade de nichos disponíveis, e, portanto, menor riqueza de espécies, embora possamos perceber este efeito ao construirmos um diagrama, utilizando a riqueza de espécies em função do isolamento da ilha. Outra forma de avaliarmos essa característica é construirmos um diagrama, utilizando a relação espécie-área para grupos de ilhas com diferentes graus de isolamento. Begon et al (2006) apresentam dados de Diamond (1972), vindos da sua pesquisa “Dinâmica biogeográfica: estimativa de tempo de relaxamento para a avifauna de ilhas do sudoeste do Pacífico” (Figura 7) que demonstra a relação do isolamento com a riqueza de espécies.

Fig. 7 – Número de espécies residentes, não marinhas, de aves em ilhas com mais de 500 km de distância da fonte de espécies (Nova Guiné) expressa como uma proporção do número de espécies na ilha em ilhas de área equivalente, mas são próximas de Nova Guiné, dispostas como uma função da distância da ilha em relação a Nova Guiné. Fonte: Begon et al, 2006.

Turnover de espécies, ou renovação de espécies Embora a quantidade de espécies em uma ilha seja razoavelmente constante, qualitativamente a composição de espécies pode mudar de forma dinâmica, à medida que algumas espécies são extintas na ilha e novos colonizadores são bem

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sucedidos. Esse fenômeno é chamado de turnover, ou renovação de espécies. Embora essa situação seja prevista pelo modelo de biogeografia insular, ou de ilhas, ela é difícil de ser mensurada, pois para termos a possibilidade de avaliá-la, são necessários estudos de longa duração para que se possa acompanhar essa variação qualitativa. Um exemplo bem interessante é o que acontece com a ilha de Krakatoa, no Estreito de Sunda, entre as ilhas de Sumatra e Borneo (Figura 8). Após a erupção vulcânica que dizimou toda a vida na ilha, apresentou um padrão de recolonização inicialmente rápido e após um determinado tempo a riqueza de espécies permaneceu relativamente constante, embora sua composição variasse. As espécies continuaram a imigrar, enquanto algumas outras foram extintas naturalmente, em uma proporção semelhante.

Fig. 8 – Ilha de Krakatoa.

A teoria é questionável em alguns pontos A teoria do equilíbrio insular está sujeita a alguns questionamentos, pois algumas predições podem ser feitas independentes da teoria do equilíbrio, indicando que a teoria seria desnecessária. Por exemplo, o número de espécies pode ser explicado pelo tipo de ilha: continental ou oceânica. Outro questionamento é que a maior área de uma ilha e a sua consequente maior riqueza, pode ser explicada pela maior variedade de habitats que uma maior área pode acomodar. Essa possibilidade foi confirmada para alguns grupos como besouros herbívoros ou para anfíbios e répteis. Mesmo o efeito da distância pode ser explicado independentemente da teoria do equilíbrio, se avaliarmos a capacidade de dispersão de cada espécie. Porém, a riqueza constante em função do turnover de espécies, é uma característica da teoria, ou seja, a composição de espécies muda ao longo do tempo, mas a riqueza, dada pelo equilíbrio entre a taxa de extinção e imigração, permanece constante. A redução de forma artificial da área em alguns habitats homogêneos mostra que a riqueza de espécies também reduziu e que a área controle, com maior extensão, não se comportou desta maneira (Figura 9).

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A Ilha de Krakatoa é uma pequena ilha vulcânica, situada entre Java e Sumatra (Figura 9). Em 1883, essa ilha teve sua superfície totalmente devastada por erupções vulcânicas, assim como duas ilhas próximas. A camada depositada sobre suas superfícies foi de pelo menos 3 metros. O repovoamento a partir de Sumatra localizada a cerca de 25 quilômetros de Java, foi de forma rápida. O número de espécies de aves residentes, por exemplo, em 1921 já era o esperado para uma ilha de 13 quilômetros quadrados. Entre 1921 e 1933, o número de espécies de aves não variou muito, embora a composição das espécies tenha variado.

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Fig. 9 – Efeito do número de espécies de artrópodes em ilhas de mangue com tamanho reduzido artificialmente. Fonte: Begon et al, 2006.

Outra observação a ser feita é que o modelo assume que novas espécies aparecem na ilha somente como resultado da imigração e não da evolução autóctone, ou seja, ocorre no próprio local, sem a contribuição de migrantes. Equivalentemente assume que a taxa de evolução é tão baixa em relação à taxa de imigração que esta pode ser ignorada, o que certamente não é verdade. Além do mais, o modelo assume que I (taxa de imigração) diminui linearmente com o aumento de S (riqueza) aumenta. Embora possa ser verdadeiro para muitos grupos animais, provavelmente não é para plantas tratadas como um único grupo. Imaginemos uma ilha devastada, por exemplo, pela erupção de um vulcão, como aquela sequência que aconteceu em Krakatoa. Nas fases iniciais de sua colonização, quando somente as espécies características do processo de sucessão primária conseguem se estabelecer em rocha, a taxa de imigração é baixa. À medida que o solo é formado, as condições ficam mais propícias e novos ambientes são criados, novas espécies de colonizadores chegam e se estabelecem a uma velocidade mais rápida e I aumenta, aumentando S. O pressuposto de que E (taxa de extinção) depende somente da área da ilha também pode ser falsa. Imigrações e extinções não são necessariamente independentes. Se uma população de uma espécie está diminuindo, a extinção pode ser temporariamente adiada pelo influxo de imigrantes que aumenta a população demograficamente e a enriquece geneticamente. Esse influxo, ou chegada, é mais provável em uma ilha próxima à fonte fornecedora de imigrantes em potencial do que em uma afastada. As características individuais das espécies, no que diz respeito à capacidade de dispersão e de extinção também não são consideradas no modelo. Os processos ecológicos que potencializam a permanência ou não de uma determinada espécie, como as interações interespecíficas, não contempladas no modelo, podem, ainda, ter um papel relevante na persistência das espécies a médio e longo prazos.

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Ilhas como experimentos ecológicos Darwin As ilhas Galápagos compõem um arquipélago com 16 ilhas vulcânicas maiores e um conjunto de pequenas ilhas associadas (Figura 10), situadas a mais ou menos 1000 quilômetros da costa do Equador. Essas ilhas são habitadas por 13 espécies de tentilhões (Aves da Família Emberizidae) de Darwin (Figura 11). Essas ilhas foram formadas a partir de erupções vulcânicas no fundo do oceano há, mais ou menos, um milhão de anos. Após esse evento, não existia nenhuma vida nas ilhas que compõem o arquipélago e aqueles organismos que as colonizaram o fizeram a partir do continente. Da mesma forma, os tentilhões possivelmente se originaram a partir de um ancestral continental que conseguiu chegar até as ilhas. As populações isoladas, formadas a partir deste ancestral, sofreram pressões seletivas diferenciadas que atuaram em função das características ambientais de cada ilha, levando à evolução divergente que, por sua vez, condicionaram as adaptações variadas e específicas. O intercâmbio ocasional de espécies permite competição interespecífica que, por sua vez, é um promotor da biodiversidade, visto que este tipo de interação faz com que os nichos explorados por cada uma das espécies seja mais estreito. A irradiação adaptativa produziu três gêneros diferentes quanto ao lugar onde o alimento é obtido, como se alimentam e qual tipo de alimento utilizam. O gênero Geospiza inclui 6 espécies que se alimentam no solo (tentilhões-da-terra). O gênero Camarhynchus, é composto por seis espécies que se alimentam nas árvores (tentilhões-das-árvores). Uma das espécies é vegetariana e as demais se alimentam de inseto. O gênero Certhidea, com uma só espécie C. olivacea (tentilhão-cantor), está distribuído por quase todas as ilhas, podendo ser encontrado na maioria dos habitats.

Fig.10 – Arquipélago de Galápagos. Fonte: U. S. Central Intelligence Agency.

As espécies ocorrem em combinações variadas nas ilhas, com uma riqueza que varia entre três e 10 espécies. As pequenas ilhas de Crossman e Daphne, em Galápagos, apresentam somente uma espécie, cada uma. As ilhas maiores contêm um maior número de espécies por conterem uma gama variada de ambientes, comportando maior riqueza. As ilhas mais isoladas apresentam menor riqueza, porém apresentam um maior número de espécies endêmicas, certamente em função do isolamento. Essas espécies apresentaram restrições com relação ao local de alimentação e dieta, permitindo que um maior número de espécies possam ser ‘acomodadas’ nas ilhas. 286

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Irradiação adaptativa, segundo Hickman et al (2003) é o surgimento de espécies ecologicamente diversas a partir de um estoque ancestral comum.

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Fig. 11 – Alguns dos tentilhões de Darwin. Fonte: Hickman et al, 2003.

IV. Planejamento de reservas ecológicas ou unidades de conservação Conceitualmente, a teoria da biogeografia de ilhas tem sido utilizada em algumas situações como base para o planejamento de reservas naturais com o objetivo de preservar ecossistemas e, consequentemente, espécies ameaçadas de extinção. Observe a seguir, os critérios que baseiam esse planejamento: 1 – uma reserva grande é preferível a várias reservas pequenas, somando uma mesma área em relação àquela grande, pois permitirá a permanência de espécies que sejam exigentes com relação à qualidade ambiental e que também necessitem de grandes áreas; 2 – caso seja possível somente a proposição de pequenas reservas, que estas sejam próximas entre si, possibilitando o deslocamento de indivíduos entre elas; 3 – reservas conectadas por corredores de vegetação natural ou corredores ecológicos são preferíveis àquelas isoladas, qualquer que seja o tamanho, pois permitem o influxo de indivíduos e consequentemente a redução da possibilidade de endocruzamento; 4 – a forma circular é preferível a qualquer outra, uma vez que maximiza a razão área/perímetro, diminuindo o efeito de borda, ou a influência do meio externo à unidade de conservação, interferindo com processos e espécies que ocorrem no seu interior. Algumas indicações a mais estão apresentadas na Figura 12. Os critérios apresentados podem ser utilizados como informações da teoria da biogeografia de ilhas para o planejamento regional e políticas públicas ligadas à conservação do meio ambiente. Podem ainda serem usados não só para o auxílio à proposição de unidades de conservação administradas pelo governo, mas também para o planejamento de reservas particulares, otimizando a efetividade delas.

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# M6U6 Biogeografia

Fig. 12 – Alguns critérios para o planejamento de reservas ecológicas e unidades de conservação, segundo Primack e Rodrigues, 2001.

Para fortalecer o estudo desenvolvido até aqui, sugerimos que você desenvolva as atividades descritas a seguir:

Atividade Complementar

Pesquise como as mudanças ambientais afetam a biodiversidade, como, por exemplo, as retrações e expansões das florestas úmidas e das formações savânicas ao longo do Pleistoceno em consequência das glaciações.

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Eixo Biológico

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Atividade Complementar

Ao longo do texto, percebemos que as regiões biogeográficas são diferentes entre si, com relação à fauna e à flora. Pesquise, utilizando a internet e livros as espécies características de cada região biogeográfica.

Atividade Complementar

Consulte na internet exemplos de trabalhos que considerem a relação do tamanho dos remanescentes naturais com a riqueza de espécies. Analise como o modelo da biogeografia insular, ou de ilhas, está sendo usado para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos.

V. Referências BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.;HARPER, J. L. Ecology from individual to ecosystems. Oxford, Blackwell Publishing, 738 pp, 2006. BROWN, J. H.; LOMOLINO, M. V. Biogeografia. Ribeirão Preto: Funpec, 2006. BUSH, M. B.; SILMAN, M. R. Observations on Late Pleistocene cooling and precipitation in the lowland Neotropics. Journal of Quaternary Science, n. 19(7), p. 677–684, 2004. CARVALHO JR, E. A. R et al. Long-term effect of forest fragmentation on the Amazonian gekkonid lizards. Coleodactylus amazonicus and Gonatodes humeralis. Austral Ecology , n. 33, p. 23–729, 2009. JR.HICKMAN, C. P.;,ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de zoologia. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2003. MAYLE, F. E. Assessment of the Neotropical dry forest refugia hypothesis in the light of palaeoecological data and vegetation model simulations. Journal of Quaternary Science, n.19(7), p. 713–720, 2004. ODUM, E. P. Ecologia. Rio de Janeiro: Interamericana, 1985. PIANKA, E. R. Ecologia evolutiva. Barcelona: Ediciones Omega, S. A., 1982. PRIMACK, R. B.; RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina: E. Rodrigues, editora vida 2001. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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RICKLEFS, R. A economia da natureza. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1996. VIEIRA, M. V et al. Land use vs. fragment size and isolation as determinants of small mammal composition and richness in Atlantic Forest remnants. Biological Conservation, n. 142, p. 1191–1200, 2009.

WEBGRAFIA http://zoogeografiamazonica.blogspot.com/2008/01/cincia-da-biogeografia. html www.liberdadepanama.com/information/about.html http://zoogeografiamazonica.blogspot.com/2008/01/cincia-da-biogeografia. html, http://www.volcano.si.edu/world/volcano.cfm?vnum=0602-00= https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/maps/maptemplate_ec.html

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 7 Nicho ecológico e competição Autores:

Lara Gomes Côrtes Eduardo Pacífico Flávia Pereira Lima Paulo De Marco Júnior

Introdução

II.

Nicho ecológico: do indivíduo à comunidade

III. Limites de tolerância IV. O uso do conceito de nicho: comunidade de lagartos estudadas por Pianka V. O conceito de nicho ecológico e algumas aplicações na ecologia da conservação VI. Interações biológicas VII. Referências

# M6U7

I. Introdução Caro(a) Aluno(a). Este texto foi elaborado com o objetivo de apresentar dois dos temas mais centrais da Ecologia, nicho ecológico e competição, que são algumas das pedras fundamentais do raciocínio ecológico em uma de suas áreas, a Ecologia de Comunidades. Por restrições de espaço e por uma escolha didática, a matemática inerente ao desenvolvimento teórico da ecologia foi em grande parte aqui minimizada, entretanto apresentamos conceitos gerais e os ligamos a exemplos práticos. No entanto, você deve ficar tento desde já, ao fato de que o desenvolvimento matemático das teorias é o que torna a ciência da Ecologia uma área realmente interessante e com contribuições muito importantes para o mundo real. Nesse sentido, você deve se desafiar a buscar um conhecimento dedutivo, a partir da estrutura conceitual básica apresentada nessa unidade, buscando alguns dos textos sugeridos. O que há de fascinante em ecologia e nas teorias sobre nicho e competição que lhes serão agora apresentadas é que, a partir de premissas simples e um raciocínio dedutivo bem formal, foi possível descrever e explicar os padrões de co-ocorrência de espécies, sua distribuição e a complexidade de suas interações. Como consequência desse conhecimento, hoje somos capazes de prever a distribuição de espécies ameaçadas de extinção e onde elas se distribuirão no futuro como resultado das mudanças climáticas globais. Sugerimos que você leia esse texto, não apenas como uma descrição do conhecimento atual de ecologia, e sim como um exemplo de como o raciocínio científico, dedutivo, formal e imaginativo, é capaz de produzir explicações testáveis sobre as realidades que nos cercam. Não decore eventos, entenda os processos.

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

P BSC B

Não guarde nomes, faça perguntas. Não defina conceitos, questione-os. Ao final desse estudo, esperamos que você seja capaz de: • Conceituar nicho ecológico. • Identificar sua aplicação na ecologia da conservação. • Entender as interações biológicas. • Diferenciar competição intra e interespecífica.

II. O Nicho Ecológico: do indivíduo à comunidade POR QUE UM CONCEITO DE NICHO? Um conceito tem como principal objetivo elucidar propriedades e classificar objetos na natureza. É pela construção sucessiva de conceitos e a partir deles que somos capazes de produzir generalizações e entender um mundo complexo de forma cada vez mais objetiva. Tomado neste sentido, um conceito pode ser operacional (traduzido em algo mensurável ou diretamente observável) e frutífero (capaz de gerar novos conceitos e novas linhas de pensamento). Os conceitos que vamos desenvolver durante este curso devem ser sempre visivelmente operacionais, para que você os possa claramente identificar e utilizar no mundo real. Só assim, podemos desenvolver métodos e estruturas lógicas que permitam tratar dos problemas ambientais que nos cercam. Nesse sentido, desde sempre pesquisadores têm procurado perceber as características que as espécies biológicas possuem e avaliar seu efeito sobre a distribuição e abundância das espécies em comunidades (você verá detalhes do conceito de comunidade no próximo capítulo). Eis, em última instância, o porquê de um conceito de nicho: a necessidade de predizer, a partir das características das espécies, sua distribuição, abundância e possíveis interações com outras espécies. Um conceito de nicho deve, portanto, ser encarado como uma ferramenta para raciocinar sobre as interações possíveis e principalmente como uma abstração útil para construir teorias sobre as comunidades biológicas. Encarado assim, nenhum outro conceito em ecologia pode ser considerado tão frutífero: dele derivamos as ideias de sobreposição de nicho e sugerimos como tentar medir coeficientes de competição (PIANKA, 1973); a partir dele tentamos predizer quantas espécies podem coexistir em uma comunidade e quão diferentes elas devem ser (MACARTHUR; LEVINS, 1967; HUTCHINSON 1959; ABRAMS 1983); por meio de pressupostos sobre a sua dimensão procuramos discutir sobre a abundância e distribuição de uma espécie etc. ESTRUTURA DO CONCEITO Em primeiro lugar, devemos definir dois componentes importantes para a persistência de populações e o consequente sucesso de indivíduos em um dado ambiente. Chamaremos de condições ao conjunto de fatores ambientais como temperatura, umidade, velocidade de fluxo de um rio etc. Esses fatores, que podem ser físicos ou químicos, representam características do meio que podem afetar o sucesso dos indivíduos que ali vivem. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U7 Nicho ecológico e competição

Por outro lado, chamaremos de recursos ao conjunto de fatores que ao serem utilizados diminuem sua disponibilidade para os outros indivíduos no meio. Esses fatores são usualmente bióticos e incluem o alimento, o local para fazer seu ninho (nidificação), o local de refúgio etc. A importante distinção entre condições e recursos é que os organismos podem competir pelos recursos, mas não pelas condições. Ao comer uma fruta na floresta Atlântica, por exemplo, um tucano-de-bico-preto (Ramphastos vitellinus - Figura 1) diminui a quantidade de frutas disponíveis para outros membros da mesma espécie ou outros organismos frugívoros no local. Isto quer dizer que esses organismos poderão competir pelas frutas, resguardado o fato de haver um número limitado de frutas no sistema.

Fig. 1 - Tucano-de-bico-preto (Ramphastos vitellinus), espécie que se alimenta de frutos, insetos, aranhas e ovos e filhotes de outras aves.

HISTÓRICO DO CONCEITO Duas correntes de ideias são consideradas antecessoras ao conceito moderno de nicho: a) o nicho baseado em condições ambientais de Grinnell; e b) o nicho funcional de Elton. Para compreender melhor, é importante destacar a origem da palavra “nicho” que foi utilizada pela primeira vez por Grinnell (GRINNELL, 1924), em referência à posição ecológica de um animal na natureza, definindo o “nicho ecológico ou ambiental” como sendo a última unidade de distribuição ocupada por uma única espécie ou subespécie. Esse autor afirma ainda que a existência e persistência das espécies na natureza estão essencialmente associadas às condições ambientais. Há dois aspectos importantes no conceito de nicho de Grinnell: 1) sua natureza de distribuição, pois o nicho é definido como a distribuição dos indivíduos em uma área geográfica; 2) sua natureza potencial, pois o nicho é a distribuição idealizada dos organismos na ausência de interações com outras espécies. Nesse sentido, segundo Grinnell, a distribuição de uma espécie é limitada apenas por um conjunto de barreiras físicas ou climáticas, raramente se referindo à limitação de recursos como um fator importante. Elton (1927), por sua vez, também desenvolveu seu conceito de nicho e o define como sendo o lugar do animal na comunidade, ou seja, o que o animal está fazendo, qual sua relação com a comida e com seus inimigos. O aspecto mais importante desse conceito de nicho é sua natureza pós-interativa, ou seja, define o atual lugar do organismo na natureza como consequência de interações com outros seres vivos, em oposição ao caráter potencial do conceito como definido por Grinnell (1924). A visão de nicho de Elton está, portanto, mais direcionada a descrever como um organismo transforma o ambiente (por meio da cadeia trófica), ao invés de determinar quais fatores ambientais afetam o organismo. Elton (1927) define ainda

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Cadeia trófica: sequência de seres vivos que se alimentam uns dos outros, permitindo expressar as interações entre plantas e seus recursos, herbívoros e plantas ou predadores e suas presas.

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funcionalmente o nicho como o “[...] papel de uma espécie no ecossistema, suas presas e seus predadores”. Durante o período de 1930-1950, os conceitos de nicho de Grinnell e Elton foram misturados de alguma forma e a noção vaga de nicho ecológico como a profissão de um organismo na comunidade se tornou um conceito aceito em diversos livros de ecologia (VANDERMEER, 1972) e adotado ainda hoje em muitos livros didáticos de Ciências e Biologia. O conceito moderno de nicho foi proposto por Hutchinson (1957), que o definiu da seguinte forma: NICHO: hipervolume n-dimensional cujos eixos abrangem as condições e recursos limitantes para a sobrevivência, crescimento e reprodução de um organismo. Se apenas três eixos pudessem representar esses recursos ou condições, seria possível determinar um volume que representasse o espaço teórico relacionado à persistência da espécie. No mundo real, esperamos que existam muito mais que três características determinando o nicho de uma espécie. Quando mais de três eixos estão envolvidos, nós nomeamos esse espaço de hipervolume.

Nesse trabalho, o autor formaliza o nicho como uma característica de cada espécie o que permite que assuma a dimensão de um conceito. Observe que para a construção do conceito é necessário se basear em dois outros, o de condições e recursos. Em outras palavras, o nicho de uma espécie são todos os recursos e condições necessários para que um organismo possa sobreviver, crescer e se reproduzir. Daí se constrói a ideia do hipervolume. Agora sugerimos que você desenvolva o exercício a seguir:

Eficácia biológica: é a quantidade de energia excedente ao processo de manutenção no indivíduo. Essa energia excedente poderá ser convertida em aumento de prole ou diminuição da probabilidade de morte e, portanto, estar diretamente relacionada à adaptabilidade do indivíduo.

1.Trace dois eixos, sendo o X o gradiente de condições 1 (ex. temperatura) e o Y a eficácia biológica (desempenho da espécie sob determinada condição). 2. Faça o desenho de uma curva do tipo sino ou semelhante a uma parábola (portanto existe um ponto no eixo X onde a eficácia biológica é máxima). Considere que sua espécie imaginária tem um máximo de eficácia biológica com temperatura de 25ºC. Imagine também que quando a temperatura é menor que 20ºC ou maior que 30 ºC a eficácia da espécie é baixíssima ou zero. 3. Faça um novo gráfico com o mesmo procedimento, mas agora imagine que ele representa outra condição,como a umidade.. Imagine que a espécie imaginária tem máxima eficiência com 45% de umidade e sua eficácia é zero para 5% ou menos, ou 85% ou mais. 4. Agora junte essas duas informações. Coloque no eixo X a curva da condição 1 e no eixo Y a curva da condição 2. Use os pontos com valores zero de eficácia para determinar os limites do nicho da espécie para cada condição. A interseção desses limites revela o limite total do nicho da espécie. A interseção do ponto ótimo de ambas as curvas determina a eficácia biológica máxima para nossa espécie imaginária. 5. Você percebe que as espécies reais também devem apresentar nichos que podem ser descritos da mesma forma que fizemos para nossa espécie imaginária. Que informações você precisaria para ser capaz de determinar o nicho de uma

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# M6U7 Nicho ecológico e competição

espécie real como o mico-leão-dourado? Como esse conhecimento ajuda a conservar essa espécie que é ameaçada de extinção? Outra forma de apresentar o exercício sugerido seria a desenhada a seguir, onde se observa a região de eficácia biológica alta para uma determinada espécie com relação a dois parâmetros de condições.

Dentro da “área” da eficácia alta o organismo é capaz de crescer, sobreviver e se reproduzir. Se a essas duas condições somarmos mais n outras condições e n recursos, obteríamos um modelo n dimensional ou hipervolumétrico, ou seja, o nicho ecológico da espécie, cuja representação gráfica poderia ser a seguinte:

Hutchinson (1957) também propõe uma definição entre nicho fundamental e nicho realizado, sendo o primeiro semelhante ao conceito de Grinnell (1924) e o último ao conceito de Elton (1927). O nicho fundamental é, portanto, todo hipervolume adequado para a persistência da espécie na ausência de outras espécies e o nicho realizado é a parte do nicho fundamental que permanece ocupada pela espécie após interações com outras espécies. Essa interpretação está fundamentada na teoria de conjuntos e é conhecida também como a “metáfora geométrica de nicho”. 298

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No entanto, essa metáfora possui algumas limitações: a) Todos os pontos do hipervolume do nicho de uma espécie representam ambientes com igual probabilidade de sobrevivência e que em pontos externos do hipervolume essa probabilidade é zero. Porém, certamente haverá uma parte desse hipervolume onde haverá condições sub-ótimas. Lembre-se de nosso exemplo anterior, construindo o nicho de nossa espécie imaginária. Apesar das condições serem favoráveis para a espécie em locais onde a umidade relativa fosse, digamos, 6%, esse valor está muito próximo do limite mínimo de 5% que nós determinamos para a ocorrência da espécie. É claro que quanto mais próximo do valor de 45%, que representava ótimo da espécie, as condições ficariam mais favoráveis e possivelmente a espécie atingiria uma maior abundância populacional. b) O nicho pode modificar-se durante o tempo de vida de um organismo. Imagine um sapo, quando ele é apenas um girino as condições e recursos necessários para sua sobrevivência são completamente distintas do que é necessário aos os adultos. Isto quer dizer que fases diferentes da vida ocupam espaços distintos do nicho. c) As características que compõem um eixo do nicho de uma espécie podem não ser contínuas e frequentemente não são ordenáveis. Um herbívoro como um gafanhoto, pode usar como recurso várias espécies de plantas diferentes. Mas não é fácil ordenar diferentes espécies de plantas como uma variável quantitativa, visto que elas representam características qualitativas diferentes. Alguns autores sugerem que se busque uma característica mensurável para converter as espécies em um gradiente quantitativo. Nesse caso, poderia ser a quantidade de nitrogênio nas folhas (que aumenta a chance de servir de alimento para um herbívoro) ou a quantidade de compostos secundários de defesa (o que diminui a chance de um herbívoro se alimentar). d) Hutchinson (1957) sugere que esta aproximação do problema só permitiria analisar poucas espécies de cada vez e que “todas as outras espécies, excetuando-se aquelas estudadas, fariam parte do sistema de coordenadas”. Não é claro neste momento se ele estava sugerindo que competidores e predadores, além das presas (recursos) fariam parte do sistema de coordenadas, pois assumir predadores e competidores como eixos, inviabilizaria o uso do conceito por misturar interações com o objeto da interação. Assumindo a dinâmica populacional cíclica de predadores e suas presas, seria impossível definir a que densidade do predador (quantidade ou abundância do predador por unidade de área) a presa em questão tem sua sobrevivência e reprodução garantida, pois este conjunto só é definido com o conhecimento da densidade da presa (da mesma forma: quantidade ou abundância da presa por unidade de área). e) Hutchinson (1957) adverte que espécies noturnas e diurnas possuem nichos separados, mesmo se eles se alimentarem dos mesmos recursos e tiverem ocorrência nos mesmos intervalos de temperatura. Da mesma forma, espécies que se movimentem de uma parte para outra do biótopo (área com condições ambientais semelhantes), ainda que estejam executando diferentes funções, poderão aparecer como competidoras de recursos alimentares, mesmo que os nichos fundamentais sejam separados por requerimentos reprodutivos distintos.

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f) Haefner (1980) sugere que uma das falhas do modelo geométrico é dificultar a apresentação do nicho funcional de Elton, visto que as relações trófica entre espécies não podem ser descritas em eixos quantitativos. As relações tróficas entre espécies dentro de uma cadeia trófica representam interações entre elementos qualitativos e se perdem no sistema de eixos quantitativo empregado. A formalização do conceito proposto por Hutchinson possibilita uma melhor compreensão do princípio de Volterra-Gause de que espécies com o mesmo nicho não coexistem em um sistema limitado de recursos e condições. Volterra (1926) e Lotka (1932) descreveram um modelo matemático de competição e Gause (1934) confirmou esse modelo experimentalmente (ver tópico de competição). Vejamos um cenário de sobreposição de nicho de duas espécies (A e B). A porção do habitat (biótopo) que A ocupa é considerada um refúgio para essa espécie (nesse pedaço do nicho ela ganharia a competição). O conjunto de pontos do hipervolume do nicho que corresponde ao refúgio da espécie A, somados aos pontos onde há sobreposição do nicho com a espécie B, corresponde ao nicho realizado da espécie A. No experimento clássico de Gause (1934), o biótopo era incompleto de tal forma que a porção existente correspondia apenas ao espaço em que os nichos se sobrepunham. Nessas condições apenas uma das duas espécies sobrevivem. Ao adicionar uma diversidade maior ao biótopo surgem locais que correspondem aos espaços em que os nichos não se sobrepõem e a coexistência é atingida.

III. Limites de tolerância

Cada espécie responde de forma diferenciada as condições do ambiente. A compreensão mais axiomática deste problema foi proposta por Von Liebig (1840) e estruturada na Lei do Mínimo. Dessa forma, “[...] o crescimento de uma planta é dependente da qualidade de alimento que lhe apresenta em quantidade mínima”. Assim, o crescimento das plantas seria limitado pelo elemento, cuja concentração é inferior ao valor mínimo. Observe o exemplo a seguir, se em um lago, a população de plantas aquáticas submersas tem sua densidade controlada pelo baixo suprimento de CO2, um excesso de Nitrogênio (N) ou Fósforo (P) não aumentará a quantidade de plantas. Imaginemos que se aumente a quantidade de CO2, devido a chuvas na bacia. Nesse caso, a quantidade de plantas vai aumentar até que algum outro fator torne-se limitante, podendo inclusive ser um fator de pouca importância imediata como Potássio (K), Cádmio (Cd) ou Enxofre (S). Mas não somente a falta de determinado fator pode limitar o desenvolvimento do organismo. Foi constatado que fatores abióticos em qualquer um dos extremos, sejam valores altos ou baixos, limitam o desenvolvimento de organismos, configurando-se o conceito de Limites de Tolerância. Falta de nitrogênio, por exemplo, pode limitar o crescimento de algas em um lago, mas o excesso desse mesmo nutriente pode ser tóxico e limitar o desenvolvimento desses organismos. Dentro da variação de um fator ambiental, existe uma porção em que a espécie pode sobreviver, uma porção menor em que os organismos podem crescer, e uma porção menor ainda, inscrita dentro das porções anteriores, em que o organismo tem condições de reproduzir-se. 300

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As espécies podem ser classificadas ainda e comparadas com relação à amplitude de tolerância aos fatores ambientais. Usa-se, por exemplo, o sufixo estenopara aquelas com amplitude pequena e euri- para aquelas com grande amplitude de tolerância. Podemos assim falar de organismos estenotérmicos, eurialinos etc. Alguns padrões gerais podem ser inferidos: 1. Organismos com ampla faixa de tolerância são os mais amplamente distribuídos. 2. Um mesmo organismo pode apresentar larga faixa de tolerância a um fator e baixa a outro. 3. Existem interações entre diferentes fatores, por exemplo, quando a quantidade de N é baixa, algumas plantas tornam-se menos resistentes à seca. A seguir, vamos analisar alguns fatores ambientais importantes e as principais adaptações que organismos podem apresentar com relação a seus limites de tolerância a estes fatores. TEMPERATURA Durante muito tempo classificamos os organismos como homeotérmicos (mantêm a temperatura constante) e poiquilotérmicos ou pecilotérmicos (a temperatura varia). Assim, mamíferos e aves seriam homeotérmicos e peixes, anfíbios e répteis pecilotérmicos. Mas essa classificação gera dificuldades: alguns mamíferos e aves podem reduzir a temperatura na hibernação e torpor; peixes antárticos variam muito pouco a temperatura, pois o ambiente em volta varia pouco. Com o tempo, se produziu uma classificação mais interessante e mais útil para entender as respostas de animais ao seu ambiente térmico. Nessa classificação separamos os endotérmicos (que produzem seu próprio calor) e ectotérmicos (que usam as fontes externas de calor). Para um organismo ectotérmico, a variação de temperatura se divide em perigosamente baixa, perigosamente alta e seu intervalo. Essa separação é mais interessante porque peixes no ártico podem estar com a temperatura constante simplesmente porque a temperatura externa varia muito pouco, e não porque são capazes de produzir calor e com isso controlar sua temperatura. Um erro comum é imaginar que apenas aves e mamíferos são capazes de controlar a temperatura do corpo. Na verdade muitos insetos como libélulas, abelhas e borboletas (principalmente as de grande porte) também são capazes de controlar sua temperatura produzindo calor e controlando sua distribuição no corpo. Todos esses organismos são, portanto, endotérmicos. O principal efeito do aumento da temperatura é o aumento do metabolismo e, consequentemente, da taxa de desenvolvimento do organismo, pois ela acelera a maioria dos processos fisiológicos. Há uma tendência de crescimento exponencial das taxas metabólicas com a temperatura. Essa ligação com a temperatura nos força a compreender que o tempo de desenvolvimento depende muito das temperaturas que o organismo experimentou no seu passado. Assim, podemos perceber que o tempo de desenvolvimento depende do “tempo fisiológico”. Uma importante adaptação exibida por muitos desses organismos é o da aclimatação. A aclimatação é a modificação na tolerância à temperatura com as flutuações climáticas sazonais. Por exemplo, dois organismos da mesma espécie que vivenciaram temperaturas diferentes tendem a se comportar de maneiras distintas quando expostos a uma terceira situação. O aparato fisiológico de uma espécie está

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aclimatado a determinadas condições e pode exibir reações melhores ou piores quando comparados a organismos criados em condições diferentes, pois há diferenças no intervalo de temperatura que pode ser tolerado por animais e plantas de regiões geográficas diferentes. Em peixes, o processo de aclimatação para suportar temperaturas mais altas é relativamente rápido (um dia), porém é bastante dependente da quantidade de oxigênio. No entanto, a tolerância a temperaturas mais baixas é um processo mais lento, podendo durar mais de dez dias. Um dos problemas que os organismos frequentemente enfrentam é o das temperaturas altas, principalmente quando estão um pouco acima do ótimo para a espécie. Um caso interessante é o de plantas em altas temperaturas que respiram mais do que fotossintetizam, podendo “morrer de fome”. Como consequência, muitas espécies desenvolvem estágios de resistência como esporos, cistos, sementes. Uma mosca, por exemplo, em estado de repouso pode apresentar tolerância temporária a temperaturas tão extremas como a 100 ◦C. Temperaturas muito altas provocam a morte dos organismos devido à desnaturação de proteínas, inativação térmica de enzimas e suprimento inadequado de oxigênio. Por sua vez, os efeitos das temperaturas baixas causam tantos efeitos adversos quanto os de temperaturas altas. Em temperaturas muito baixas, por exemplo, pode ocorrer a cristalização de muitas substâncias essenciais. Organismos que sobrevivem em temperaturas excessivamente baixas contêm substâncias que previnem a formação destes cristais, sendo o glicerol um componente particularmente efetivo na redução do ponto de congelamento. Um exemplo são os insetos hibernantes, que possuem o glicerol em altas concentrações, aumentando sua tolerância ao frio. Em peixes antárticos, há uma glicoproteína sanguínea (formada principalmente pelo aminoácido alanina) que atua como substância anticongelativa, permitindo aos peixes nadarem em temperaturas abaixo de 0◦C (SCHMIDT-NIELSEN, 2002). Por todas essas razões, os organismos têm de apresentar adaptações eficientes a temperaturas extremas ou, ainda, maneiras eficientes de prever as mudanças climáticas que alteram a temperatura que é um estímulo importante para quebrar a dormência de sementes e regular o crescimento e a época de reprodução de muitos organismos. Diferenças de fotoperíodo são importantes estímulos para que os organismos possam “prever” estações, porém, é claro que o ambiente tem de ser em algum aspecto previsível. Por exemplo, as condições ambientais determinam rigidamente o período de estabelecimento de plantas lenhosas novas do Cerrado. Para tanto, há a sincronização da germinação com o início da estação chuvosa (SANO; ALMEIDA; RIBEIRO, 2008). Mesmo os organismos capazes de produzir calor internamente não o fazem ilimitadamente, um gráfico típico de manutenção da temperatura corporal de um mamífero revela que em temperaturas altas demais ou baixas demais a eficiência do sistema de manutenção de calor diminui ou acaba. Observa-se também que o gasto energético é mínimo apenas em uma porção conhecida como ótimo fisiológico (que deve ser um valor relacionado à eficácia biológica que explicamos no nicho ecológico), para cima e abaixo do qual o gasto energético para a manutenção cresce rapidamente.

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UMIDADE RELATIVA Os animais terrestres vivem em um meio com menor concentração de água que seu corpo. Há, portanto, uma tendência natural de perda de água, que é agravada em alguns sistemas em particular, como nos desertos e no mar (este último pela alta concentração de solutos, que também aumenta a pressão no sentido da perda de água). Quanto maior a umidade relativa do ambiente, menores as diferenças entre o animal e seu ambiente circundante e as perdas são menores. É claro que o efeito da umidade relativa não pode ser compreendido sem o efeito da temperatura. Seu aumento provoca um aumento da evaporação e com isto agravam-se as perdas. Diferenças microclimáticas de umidade relativa podem ser maiores ainda que com a temperatura. Uma umidade de 100% ao nível do solo pode corresponder a apenas 50% a 40 cm do solo. Organismos em desertos costumam apresentar adaptações comportamentais (horário de busca de alimento, torpor) e fisiológicas (urina diluída, elevada quantidade de ureia nos fluídos corpóreos) apropriados para este ambiente. Plantas de caatinga podem apresentar raízes profundas, acúmulo de água no tronco (Cavallinesia – Figura 2, Jatropha), e superfícies cerificadas para diminuir a perda d’água. Rãs australianas abrigamse em tocas no solo e passam o verão em estado de estivação (que seria como um processo de diminuição de todas as atividades fisiológicas com consequente diminuição do gasto energético). Quando chove essas rãs recuperam seu conteúdo de água e se reproduzem. Rãs do gênero Phyllomedusa possuem glândulas que produzem uma substância cerosa que reduz bastante a evaporação e a perda de água (SCHFig. 2 - Cavallinesia sp., árvore da família Bombacaceae comum na Caatinga. MIDT-NIELSEN, 2002). Sendo intimamente ligados os efeitos de temperatura e umidade relativa, torna-se difícil separar o conjunto de adaptações fisiológicas e comportamentais desenvolvidas para um ou outro fator. Você sabia que existem elaborados mecanismos de termorregulação em vertebrados e invertebrados, muitas vezes envolvendo um conjunto complexo de comportamentos? Um exemplo são algumas espécies de libélulas quando sob altas temperaturas tomam uma posição conhecida como obelisco, no qual o abdome é levantando em direção ao céu e gera algum sombreamento sobre o tórax, ajudando a manter menos aquecidos os músculos torácicos. O padrão de atividade de insetos pequenos, como muitos mosquitos que saem à noite ou ao final da tarde, é também uma adaptação tanto com relação à umidade quanto temperaturas do ar.

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IV.OusodoconceitodeNicho:comunidades de lagartos estudadas por Pianka A partir da formalização do conceito de nicho ocorreu um grande desenvolvimento de estudos que o utilizaram em duas grandes aproximações: a) estudos teóricos tratando de aspectos como limite à similaridade (MACARTHUR & LEVINS; 1967), número de espécies limite em uma comunidade (HUTCHINSON, 1959); evolução da largura de nicho; b) estudos de campo visando calcular a sobreposição de nicho em comunidades naturais e avaliar sua consequência à luz do princípio de Volterra-Gause. Para a compreensão do uso do conceito vamos analisar os estudos de Pianka, resumidos em seu artigo de 1973 sobre a estrutura de comunidade de lagartos. Em seu estudo, Pianka usou o horário de atividade como uma das dimensões de nicho, assumindo que distintos horários permitem utilizar diferentes presas e recursos. Essa seria uma forma de transformar uma característica de natureza discreta (ex. ausência ou presença da presa) em um dado contínuo (o horário), facilitando a caracterização do nicho de maneira multidimensional. Da mesma forma, também usou um “nicho de lugar” como o microhabitat utilizado pela espécie, classificando as espécies em fossoriais (que vivem enterradas), arbóreas, semifossoriais (que passam uma parte de seu tempo enterradas) e terrestres. O nicho de lugar de Pianka pode ser caracterizado como o lugar exato onde o lagarto forrageia (se alimenta). Por fim, o autor utilizou o “nicho alimentar” que inclui quais itens são utilizados, mas também a forma de obter este recurso. Ele chama a atenção das diferenças de mobilidade e de gasto de energia para conseguir recursos dentro de qualquer comunidade de lagartos. A partir desta caracterização de nichos, Pianka (1973) calculou a largura e a sobreposição de nicho em espécies de lagartos em três comunidades em latitudes similares: a) Dez locais em desertos da América do Norte. b) Dez locais no deserto do Kalahari na África Oriental. c) Oito locais da Austrália Ocidental. A análise destes resultados mostrou que a largura média dos nichos é pouco diferente entre comunidades e que o aumento do número de espécies parece estar mais relacionado ao aumento da diversidade de recursos. Isto seria esperado porque com recursos mais diferenciados, mais dimensões são adicionadas ao espaço de nicho da comunidade e “caberiam” mais espécies. NICHO VAGO? Lawton (1982;1984) estudou herbívoros presentes em uma samambaia de grande distribuição, o Pteridium aquilinium (Figura 3), na Inglaterra, Novo México (Sierra Blanca) e Papua Nova-Guiné (Hombrom Bluff) classificando-os pela forma que utilizam essa planta. Existem herbívoros que usam a folha, outros usam a raquis, outros a raiz. Lawton demonstrou que em certas comunidades algumas dessas relações estão ausentes (e.g. Não há em uma localidade um herbívoro de raiz). Essa ausência, considerando que a planta continua a mesma, deveria representar que um espaço do nicho não é ocupado nesta comunidade. Não há, por exemplo, 304

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nenhum minador de raquis em Skipwith, na Inglaterra, enquanto há uma grande diversidade de minadores de raquis em Hombrom Bluff, Papua-Nova-Guiné. Em parte, as diferenças biogeográficas encontradas refletem a história evolutiva das espécies em cada local. Falar de nicho vago, portanto, seria admitir a existência do nicho como entidade independente da espécie. A grande quantidade de minadores de raquis em Hombrom Bluff e a ausência de minadores de pina devem ser resultado dos caminhos evolutivos tomados naquela região biogeográfica. A esse respeito, Lawton lançou uma ideia importante para entendermos processos em uma comunidade. Em geral imaginamos que, se fatores interativos como competição forem importantes, a comunidade deve se estabilizar Fig. 3 - Pteridium aquilinium, samambaia que em algumas localidades, como Hombrom incluindo todas as espécies que Bluff, Papua-Nova-Guiné, é atacada por minadores de raquis, enquanto que em outros locais como Skipwith, na Inglaterra, não existem minadores de raquis. forem mais eficientes e que não estejam sobrepondo nichos. Se isso ocorre todos os “espaços de nicho” possíveis devem estar ocupados e a comunidade é dita saturada de espécies. O exemplo desenvolvido por Lawton mostra que é possível que determinados nichos não sejam ocupados por uma restrição histórica ou biogeográfica, gerando comunidades insaturadas de espécies que devem ter uma diminuição das pressões competitivas dentro de cada comunidade local.

V. O conceito de nicho ecológico e algumas aplicações na ecologia da conservação Se o nicho das espécies pode ser descrito a partir das condições nos locais onde encontramos as espécies, e se o nicho é vital para sermos capazes de prever muito do que pode acontecer com uma espécie particular, “mapear” nichos parece uma tarefa importante. Essa possibilidade gerou uma nova área de pesquisa que é conhecida como Modelagem de Distribuição Potencial de Espécies (MDPE). A MDPE que se baseia em como os fatores ambientais determinam a distribuição das espécies é uma ferramenta que tem sido bastante utilizada em diversos campos de ecologia aplicada, como na predição de potenciais locais para invasão de espécies exóticas (FICETOLA;THUILLER; MIAUD, 2007), na estimativa de mudanças na distribuição das espécies frente às mudanças climáticas (PEARSON;DAWSON, 2003) e na identificação de localidades potenciais para a ocorrência de espécies de importância de conservação (RODRIGUEZ et al., 2007).

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É importante observar que as escalas geográficas podem determinar quais são as variáveis que determinam a distribuição das espécies. Assim, em escalas espaciais pequenas (imagine a distribuição de espécies na escala de uma paisagem que não excede 50 km de área total) as interações entre espécies (competição, polinização e dispersão de frutos, principalmente) podem ser os principais fatores que determinam a ocorrência de uma espécie. Por outro lado, em escalas amplas, que normalmente são as utilizadas para os problemas que a MDPE visa responder, as condições ambientais devem ser os principais fatores limitantes. Essas escalas amplas se referem a modelos em escala continental ou de largas áreas de habitat. Por isso, essa ferramenta é dependente da teoria do nicho ecológico (SOBERÓN, 2007). De maneira geral, os métodos de modelagem possuem um conjunto inicial de dados de ocorrência de uma espécie e um conjunto de variáveis ambientais. Então, imagine que você coleta uma determinada espécie em três cidades brasileiras e com a ajuda de um GPS você obtém a latitude e longitude dos seus pontos de ocorrência. Esses pontos de coleta também possuem informações sobre as condições ambientais para a ocorrência dessa espécie que estamos estudando. Há bancos de dados disponíveis na internet que nos fornecem a média anual de precipitação e temperatura de qualquer localidade no mundo. Assim, os pontos de ocorrência da espécie nos fornecem seu espaço ecológico, que corresponde ao nicho bidimensional delimitado pelos intervalos de temperatura e precipitação para os quais se tem a informação da presença da espécie (pontos de coleta). As variáveis ambientais utilizadas em programas de modelagem de distribuição potencial de espécies podem ser encontradas e baixadas do site: <www.worldclim.org>.

O próximo passo é colocar esses dois dados, pontos de ocorrência e variáveis ambientais, em um programa de modelagem. Nesse programa, os dados são submetidos à análise por um algoritmo particular e, assim, uma “regra” é obtida capaz de classificar adequadamente casos de presença e de ausência das espécies de interesse (FIELDING; BELL, 1997). Esse programa projetará o espaço ecológico da espécie (nicho) no espaço geográfico, produzindo a distribuição potencial da espécie de interesse. Desse modo, o modelo irá ‘mapear’ as regiões geográficas que satisfazem as condições ambientais necessárias para a ocorrência da espécie. Esses modelos nos dão, então, uma primeira aproximação de como deve ser a distribuição das espécies e essa pode ser a única informação existente para muitas espécies raras ou pouco conhecidas (PETERSON, 2001).

Um dos programas mais utilizado atualmente para modelagens é o Maxent, que pode ser baixado do site: < http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent/>.

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Além disso, o recente desenvolvimento nos sistemas de informações geográficas e suas aplicações para a biologia da conservação abrem portas para novas análises sintéticas bastante interessantes. A MDPE pode ser particularmente importante para a biologia da conservação, porque pode dar respostas rápidas que são necessárias frente a uma crise de biodiversidade (SOULE, 1985). Essa ferramenta permite extrair informações biogeográficas úteis a partir de poucos registros de ocorrências das espécies (PEARSON et al., 2007). Dessa forma, essa técnica pode auxiliar na tomada de decisões de conservação para espécies pouco conhecidas (as quais geralmente são a regra e não a exceção!), pois o tamanho da distribuição das espécies pode ser estimado, gerando um conhecimento imprescindível para avaliações de status de conservação. Ter uma pequena área de distribuição geográfica é uma das características mais citadas como positivamente correlacionada ao risco de extinção. Diversos trabalhos já encontraram esse padrão em anfíbios (LIPS; REEVE; WITTERS, 2003; WATLING; DONNELLY, 2007; COOPER et al., 2008; SODHI, et al., 2008), que são o grupo de vertebrados mais ameaçados atualmente. Esse padrão é também afetado pelo fato de que espécies de distribuição restrita são, geralmente, menos abundantes (BROWN, 1984). Essas duas características, baixa abundância e pequena área de distribuição, são as variáveis que definem a raridade de uma espécie (GASTON 1994). Espécies com essas características devem ser os principais alvos de ações de conservação e a MDPE, uma vez que nos fornece a distribuição potencial dessas espécies, pode nos auxiliar na definição de espécies prioritárias para ações de conservação. guir:

Após o estudo desenvolvido até aqui, realize as atividades propostas a se-

Atividade Complementar

Escolha um animal e tente listar o maior número possível de condições e recursos que devem compor o seu nicho ecológico. Ao final dessa listagem, procure avaliar as dificuldades de se descrever de forma completa o nicho de um organismo.

Atividade Complementar

Determinados organismos têm mudanças em seu nicho ecológico durante a vida. Dê 3 exemplos (não vale o sapo!) e descreva as diferenças de nicho encontradas.

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VI. Interações biológicas Um conceito essencial para entender o funcionamento de sistemas naturais é o de interação biológica. Dentro de uma população, os indivíduos interagem de diversas maneiras, tanto de forma a aumentar o sucesso de cada um dos que participam da interação (como no caso de um casal de aves que busca em conjunto o alimento para o filhote ou constrói seu ninho), quanto de uma forma que um tem vantagens e o outro desvantagens (como quando diferentes machos lutam para manter um território). Interações intra-específicas podem ser muito complexas, mas revelam alguns dos aspectos importantes das interações como um todo: como são resultado do processo de evolução, elas estão baseadas no princípio da vantagem para o indivíduo e na transferência (baseada na herança genética) das características adaptativas que proporcionaram a vantagem para a prole. A seguir, um detalhamento maior sobre essas interações: COMPETIÇÃO A competição é um importante fator de estruturação de comunidades, pois pode excluir algumas espécies e irá determinar quais espécies coexistirão. Interações competitivas são aquelas em que duas espécies e/ou indivíduos afetam negativamente a taxa de crescimento populacional um do outro, limitando o tamanho populacional. A competição por exploração, por exemplo, ocorre quando duas populações se limitam mutuamente por meio do uso de um recurso comum, como o alimento. Um exemplo são os mustelídeos, mamíferos carnívoros (lontras – Lutra lutra – Figura 4) , que se alimentam de aves, peixes e pequenos roedores, havendo competição pelo alimento. A competição por interferência ocorre quando o indivíduo ou população leva à redução da eficiência de exploração de recursos por outro indivíduo ou população. Um exemplo são as espécies que defendem território, como beija-flores que expulsam com comportamentos agressivos os outros indivíduos que visitem as flores do seu território.

Fig. 4 - Lutra lutra, um mustelídeo se alimenta principalmente de peixes, mas também fazem parte da sua dieta aves e pequenos roedores.

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COMPETIÇÃO INTRAESPECÍFICA Você já percebeu que para haver competição é preciso basicamente que haja um recurso comum e que este possua disponibilidade limitada. Considerando que indivíduos da mesma espécie sejam parecidos, espera-se que eles compartilhem uma maior proporção de seu nicho e, portanto, apresentem uma maior competição. Em um primeiro momento, o alimento e os locais de abrigo são mais facilmente identificáveis como recursos alvo da competição entre indivíduos da mesma espécie. Diferentes indivíduos de qualquer espécie de beija-flor, em uma época seca em áreas de floresta como a da região de Linhares (ES), sofrem com a falta de plantas com flores. Nesta época, apenas uma planta da família das Malvaceae e com muito pouco néctar parece estar florida e este recurso limitado é disputado com perseguições agressivas. No entanto, há também formas mais sutil de competição. A maioria dos mamíferos, por exemplo, apresenta um sistema de acasalamento do tipo poliginia, e neste sistema, um macho defende várias fêmeas e há machos subordinados que não acasalam exceto quando “tomam” a posição do macho dominante. A competição pelas fêmeas (o recurso limitante neste sistema) é muitas vezes realizada por meio de disputas agressivas como no caso de leões (Panthera leo), alces (Alces alces) e algumas espécies de primatas (e. g. Pan troglodytes). Quais as consequências da competição intraespecífica? Em primeiro lugar é preciso vislumbrar o efeito que a competição causa sobre o organismo que está competindo. Tanto os beija-flores quanto os mamíferos de nosso exemplo anterior gastam tempo e energia nas disputas. Se houver alguma diferença de tamanho ou habilidade de vôo entre os indivíduos de beija-flores é fácil perceber que estes poderão ter maior vantagem sobre seus competidores e com isto conseguir maior quantidade de alimento. Se isto ocorrer, eles podem aumentar suas chances de sobreviver à época seca e, por estarem mais bem alimentados, produzirem mais filhotes na época favorável. Nesse sentido, não é difícil imaginar que fêmeas mais bem alimentadas devem apresentar maior fecundidade (número de filhotes por ninhada) ou aumentar sua sobrevivência. De qualquer forma, se as características que levaram estes indivíduos a apresentar vantagens sobre seus competidores (o tamanho, a capacidade de voo) tiverem bases genéticas, seus filhotes também podem carregar esta vantagem e deve-se esperar um aumento da eficiência dos indivíduos em sobreviver neste ambiente ao longo do tempo evolutivo. Da mesma forma, combates agressivos podem levar a injúrias graves, e indivíduos que obtém vantagens sem se envolver nestes atritos podem ser favorecidos. A defesa ritualizada de territórios como os cantos de pássaros ou as vocalizações de macacos na borda de seu território, pode representar uma forma de evitar os combates. A competição intraespecífica pode trazer desvantagens individuais como a diminuição da fecundidade e aumento da mortalidade. Mas quais as consequências ao nível da população? Se a competição aumentou e cada indivíduo produz menos filhotes ou morre mais cedo, espera-se que a taxa de crescimento da população diminua com a competição. Quando pensamos em aspectos relativos ao crescimento de uma população, usualmente procuramos tratar de dois conceitos acessórios importantes. Um deles

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# M6U7 Nicho ecológico e competição

é a taxa intrínseca de crescimento populacional simbolizada pela letra r, ela representa a taxa de aumento da população se não houver falta de recursos e pode ser concebida como a diferença entre natalidade e mortalidade, nessas condições. É claro que populações podem ser limitadas por recursos e por isto a outra grandeza importante é o K, ou capacidade suporte. O K representa o número de indivíduos que uma determina área pode manter, ou seja, uma área com mais recursos terá o K maior que uma área com menor densidade destes. De forma mais precisa, o K pode ser definido como o tamanho populacional no qual as taxas de natalidade e mortalidade se igualam e, portanto, seu crescimento é zero, ou ainda, quando a população está longe da capacidade suporte a competição é pequena e há recursos sobrando se a taxa de crescimento da população é próxima da exponencial sendo determinada pelo r (a taxa intrínseca de crescimento). À medida que a população aumenta, a competição também aumenta e a taxa de crescimento real da população diminui, a este padrão de crescimento dá-se o nome de curva logística (ver Figura 5 e 6). Essa curva pode ser encontrada facilmente em livros de ecologia básica como Begon et al (2007) e Gotelli (2007)].

Fig. 5 - Taxas de natalidade e mortalidade dependentes da densidade.

Fig. 6 - Curva logística do crescimento populacional.

Observe a equação que descreve o crescimento populacional de uma espécie:

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Nessa equação percebe-se que quanto mais o tamanho populacional (N) se aproxima de zero mais a parte entre parênteses se aproxima de um. Nesse caso, quando a população é muito baixa, a competição tem efeito desprezível sobre a população e ela cresce apenas de acordo com sua capacidade intrínseca r. Outra maneira de ver o mesmo resultado é imaginando que o K da espécie é imenso, quase infinito. Nesse caso, N é tão pequeno em relação a K que a parte entre parênteses é virtualmente igual a um. Nesses dois casos, imaginamos que a população vai crescer exponencialmente de acordo com sua taxa intríseca r. Por outro lado, com valores de K “normais” (nem imensos, nem zero), a população cresce até o ponto que N=K. Nesse ponto, o valor entre parênteses fica igual a zero e a equação inteira assume esse valor evidenciando que a população para de crescer e fica estável. Concluindo, a competição intraespecífica pode ser um importante fator para a coexistência de espécies e se a competição dentro da mesma espécie é alta, mais espécies podem compartilhar um mesmo recurso. Uma maior competição intraespecífica pode ocorrer quando as espécies possuem agressão intraespecífica, reduzindo mais rapidamente a taxa de crescimento per capita da população à medida que a densidade populacional aumenta. A ocorrência de agregação intraespecífica também permite a coexistência de espécies, pois um dado indivíduo ficará mais impossibilitado de usar um determinado recurso devido a um co-específico do que por um membro de outra espécie (COOMES; REES; TURNBULL, 2002). COMPETIÇÃO INTERESPECÍFICA Volterra (1926) e Lotka (1932) descreveram um modelo matemático, denominado modelo Lotka-Volterra de competição interespecífica, que é simples e trata das populações de duas espécies competidoras que crescem logisticamente, sendo a taxa de crescimento populacional afetada tanto pelo tamanho populacional quanto pela presença da segunda espécie. Esse modelo é uma extensão da equação logística e obedece aos pressupostos desta, não havendo, portanto, retardos, migração, variação genética ou estrutura etária na população. Além disso, as capacidades suportes (K1 e K2) de cada espécie e os coeficientes de competição (α e β) são constantes. Os recursos são limitados e não variam com o tempo e há dependência linear da densidade, pois cada indivíduo de qualquer uma das espécies (N1 e N2) quando acrescentado à população contribui para o decréscimo da taxa de crescimento populacional per capita (essa parte pode ser entendida como competição intra-específica). As seguintes expressões do modelo Lotka-Volterra mostram como a taxa de crescimento populacional é afetada tanto pela competição intraespecífica como pela interespecífica:

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Os coeficientes de competição α e β são essenciais para compreensão do modelo Lotka-Volterra, sendo que α é uma medida do efeito da espécie 2 sobre o crescimento da espécie 1 e β é o tamanho do efeito da espécie 1 sobre a espécie 2. Estes coeficientes e as capacidades suportes (K1 e K2) são cruciais na determinação da coexistência das espécies na utilização deste modelo. Se o coeficiente de competição for menor do que 1, a competição intra-específica é mais importante, pois o crescimento populacional da espécie 1 é mais afetado pela adição de um indivíduo de N1 (sua própria espécie) do que pela adição de um indivíduo da espécie competidora (GOTELLI, 2007). Observe que as equações de competição interespecíficas são exatamente como a equação da competição intraespecífica, apenas com a adição de mais um termo dentro dos parêntesis, que representa a interação com a outra espécie. Nosso raciocínio anterior ainda é válido: se K for muito alto e se a população da outra espécie for muito baixa ou zero, a população cresce de forma exponencial, mas agora a estabilidade de cada população não depende apenas de sua população. Observe que o valor dentro do parênteses se torna zero em cada uma das equações, se (lembre-se que cada equação a seguir se refere a uma das equações diferenciais apresentadas anteriormente):

Seguindo essa lógica, a população de cada espécie ficará estável quando atingir os seguintes valores:

O circunflexo de cada valor de N significa que ele representa o valor do tamanho populacional de cada espécie quando ela atinge o equilíbrio. Observe na primeira equação que se α for muito grande, o efeito da espécie 2 sobre a espécie 1 é muito grande, e o tamanho populacional dessa espécie no equilíbrio vai ser muito menor que a sua capacidade suporte. O mesmo argumento pode ser observado na segunda equação. Fica claro que, nesses casos, é possível que a espécie seja mantida em tamanhos populacionais muito baixos ou até seja excluída. Qual a situação na qual há a coexistência das duas espécies, ou seja, nenhuma é excluída? Vejamos nas nossas equações. Considerando a primeira espécie e sua primeira equação:

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Eixo Biológico Poderíamos substituir o

pelo seu valor em equilíbrio

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Seguindo a demonstração:

Para a espécie 1 não ser excluída, precisa ser maior que zero, levando a

> 0. O que significa que o numerador . Por outro lado, o denominador

deve ser positivo, ou seja, Essa última relação será muito importante para entendermos certos padrões das comunidades que serão descritos no próximo capítulo. Ela sugere que quanto menores forem os coeficientes de competição, mais fácil será a coexistência de espécies. Espécies deverão apresentar baixo coeficiente de competição quando a quantidade dos recursos de utilização que são compartilhados é pequena. Imagine duas espécies de aves que comem grãos e que o tamanho de grãos que comem depende do tamanho de seus bicos (essa lógica é facilmente aplicável para espécies da família Fringillidae da qual os coleirinhas são representantes na fauna nativa do Brasil, dentre outros). Quanto mais parecidos forem seus bicos, maior competição deve haver e maiores os coeficientes de competição. Quanto mais diferentes, menor competição e maior chance de coexistência. Isso levou Hitchinson e MacArthur a sugerirem a existência de um “limite à similaridade entre espécies concorrentes” Se Lotka e Volterra trataram a competição de forma matemática, foi Gause (1934), o primeiro a demonstrar a exclusão competitiva experimentalmente. No experimento de Gause, a limitação do recurso era o único fator que restringia o crescimento das espécies de paramécio. Os Paramecium aurelia, P. caudatum e P. bursaria estabelecem populações quando cultivados separadamente em um meio de cultura, porém em um mesmo meio de cultura P. aurelia provoca a extinção de P. caudatum e em outro meio de cultura há coexistência de P. bursaria e P. caudatum. Foi constatado que quando P. aurelia e P. caudatum competiam, esta última carecia de um nicho realizado e foi excluída competitivamente pela primeira. Entretanto, quando P. bursaria e P. caudatum competiam, ambas as espécies tinham um nicho realizado, mas esses nichos eram visivelmente diferentes, a primeira se Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U7 Nicho ecológico e competição

alimentava principalmente das leveduras no fundo do tubo, enquanto a última se alimentava de bactérias do meio do tubo. Assim, o Princípio de Gause ou Princípio da Exclusão Competitiva afirma que se duas espécies competidoras coexistem em um ambiente estável, elas procedem, dessa forma, como resultado da diferenciação dos seus nichos realizados. Caso não haja diferenciação dos nichos, uma das espécies competidoras eliminará ou excluirá a outra. Portanto, a exclusão ocorre quando o nicho realizado do competidor superior preenche por completo todas as partes do nicho fundamental do competidor inferior. Daí a importância da formalização do conceito de nicho proposta por Hutchinson (1957). Competição: mais alguns exemplos Considere duas espécies de aves frugívoras se alimentando dos frutos de uma quaresmeira (Melastomataceae). Se os frutos são poucos (satisfazendo o pressuposto de ser o recurso limitante), espera-se alguma competição entre estas espécies que usam o mesmo recurso. Diferenças de agressividade, de eficiência em pegar os frutos, ou na defesa de territórios podem fazer com que uma espécie tenha vantagem sobre a outra. Se isto ocorrer, espera-se que uma espécie exclua a outra do uso da referida planta. Se, por alguma característica biológica, aves de uma espécie são mais hábeis em voar entre as ramagens baixas pegando os frutos nesta parte da planta, enquanto a outra (mais forte e dominante) pousa nos galhos mais altos, é possível que as duas possam coexistir na árvore. Nesse caso, cada espécie usaria a parte da árvore onde é mais eficiente e onde tem vantagens competitivas sobre a outra. De alguma forma o recurso-quaresmeira foi partilhado entre as espécies. A partição de nicho nos ecossistemas não é aleatória e está relacionada com a diversidade que pode ser encontrada em um determinado local (HUTCHINSON, 1959). Observe o seguinte: se as duas espécies têm nichos muito parecidos é mais provável que ocorra a exclusão do que a coexistência. Quanto mais distintos são os nichos, mais provável que as duas espécies coexistam. Este é o corolário do Princípio de Gause: “Duas espécies de mesmo nicho não coexistem na mesma comunidade”. Nós tratamos até agora de como competem espécies diferentes, mas avaliamos os resultados pensando “a curto prazo”. Chamamos este tipo de escala de tempo, que inclui uma variação em poucas gerações, de tempo ecológico. Nós o distinguimos do tempo evolutivo, um tempo bem maior, de muitas gerações, tempo suficiente para que mudanças evolutivas possam ocorrer. O que esperar da competição interespecífica em um tempo evolutivo? Se há uma desvantagem sempre que dois indivíduos competem, indivíduos dentro da espécie que possuem características que os colocam fora do nicho da espécie competidora devem ter vantagem em relação a indivíduos que têm nicho muito parecido com o desta espécie. Assim, passado muito tempo, espera-se que haja um deslocamento do nicho dessas espécies, de forma a minimizar a competição. Seguindo esse raciocínio, as espécies tendem a evoluir e explorar recursos distintos. Porém, é claro que isto só ocorrerá nos casos em que a sobreposição dos nichos não é tão grande para levar à exclusão da espécie com as menores habilidades competitivas. Esse “deslocamento do nicho” foi observado por Harrington et al (2009) em um estudo com um carnívoro mustelídeo (Mustela vison) que foi introduzido

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acidentalmente na Inglaterra no século 20. Essa espécie invasora se estabeleceu amplamente no país no período em que as duas espécies de mustelídeos nativos (Lutra lutra, Mustela putorius) estavam ausentes da maior parte do país devido ao envenenamento por pesticidas e à caça excessiva. As três espécies possuem sobreposição de recursos alimentares, ocupam habitats similares e são geralmente noturnos (HARRINGTON et al., 2009). No entanto, atualmente, com o aumento das populações de mustelídeos nativos, a espécie invasora mudou suas preferências alimentares, reduzindo o consumo de peixes e a sobreposição de nicho, uma vez que peixes são consumidos preferencialmente pelas espécies nativas. Adicionalmente, Harrington et al (2009) constataram que ocorreu também uma partilha temporal entre as espécies. Os mustelídeos possuem atividade predominantemente noturna, mas o mustelídeo invasor possui atividade principalmente diurna. Os autores sugeriram que essa mudança de nicho pode ter ocorrido porque a competição por interferência entre M. vison e L. lutra pode ter consequências letais para M. vison. Hutchinson (1959) também discute como a seleção natural pode influenciar na diferenciação de nicho das espécies e tenta encontrar uma resposta para o “quanto” as espécies devem ser diferentes para que não tenham o mesmo nicho e possam coexistir. Uma possível explicação apontada por esse autor está relacionada com as diferenças no tamanho do corpo, o que pode ser exemplificado com o deslocamento de caracteres que ocorre quando duas espécies alopátricas (isoladas geograficamente) e com nichos semelhantes se tornam simpátricas (ocorrem na mesma área) em parte de suas áreas de ocorrência (BROWN; WILSON, 1956). Para compreender melhor a coexistência entre as espécies é importante perceber quais as características, como: tamanho corporal, habilidade de usar recursos, eficiência metabólica, rapidez, resistência, têm sido frequentemente associadas à essas espécies que são competidoras fortes e excluem outras espécies. Entretanto, também se deve notar que o sucesso de uma espécie é uma complexa relação de suas vantagens em usar recursos e sua tolerância a condições. Portanto, você nunca pode descartar o ambiente quando considera as interações. Amplie seus conhecimentos realizando as atividades a seguir.

Atividade Complementar

Explique a relação entre o limite de tolerância de uma espécie e o tamanho de sua distribuição geográfica.

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# M6U7 Nicho ecológico e competição

Atividade Complementar Você é professor de Ecologia do 3º Ano do Ensino Médio. Nesse ano, você propôs aos seus alunos construir um experimento sobre “Competição Interespecífica”. Você recordou das suas aulas de Ecologia na Graduação de um exemplo clássico: competição interespecífica entre Paramecium caudatum e Paramecium aurélia (GAUSE, 1934). a) Construa uma hipótese sobre a competição entre essas duas espécies. b) Elabore com seus alunos um experimento para testar a competição entre duas espécies. Descreva todo o procedimento metodológico utilizado, passo a passo. c) Construa gráficos que exemplifiquem os resultados que você espera atingir com o experimento (Dica: eixo x dias; eixo y densidade de indivíduos).

Atividade Complementar Como devem ser as características de nicho ecológico, incluindo seu nível de especialização, para: a) espécies ameaças de extinção; b) espécies pragas na agricultura; c) espécies que não chegam a sofrer grandes perdas sob os efeitos das mudanças climáticas globais.

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VII. Referências ABRAMS, P. A. The theory of limiting similarity. Annual Review of Ecology and Systematics, v. 14, p. 359-376, 1983. BEGON, M., TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. 740 p. BROWN, J. H. On the relationship between abundance and distribution of species. The American Naturalist, v. 124, p. 255-279, 1984 BROWN, L. L.; WILSON, E. O. Character displacement. Systematic Zoology, v. 5, p. 49-64. 1956. COOMES, D. A.; REES, M.; TURNBULL, L. On the mechanisms of coexistence among annual-plant species, using neighbourhood techniques and simulation models. Plant Ecology, v. 163, p. 23-38, 2002. COOPER, N.; BIELBY, J.; THOMAS, G. H.; PURVIS, A. Macroecology and extinction risk correlates of frogs. Global Ecology and Biogeography, v. 17, p. 211-221. 2008. ELTON, C. Animal ecology. London: Sidgwick and Jackson, 1927. FICETOLA, G. F.; THUILLER, W.; MIAUD, C. Prediction and validation of the potential global distribution of a problematic alien invasive species - the American bullfrog. Diversity and Distributions, v. 13, p. 476-485, 2007. FIELDING, A. H.; BELL, J. F. A review of methods for the assessment of prediction errors in conservation presence/absence models. Environmental Conservation, v. 24, p. 38-49. 1997. GASTON, K. J. Rarity. London: Chapman & Hall, 1994. 204 p. GAUSE, G. F. The struggle for existence. Baltimore: Williams & Wilkins, 1934. GOTELLI, N. J. Ecologia. Londrina: Planta, 2007. 262 p. GRINNELL, J. Geography and Evolution. Ecology, v. 5, p. 225-229, 1924. HAEFNER, J. W. Two metaphors of the niche. Synthese, v. 43, p. 123-153, 1980. HARRINGTON, L. A.; HARRINGTON, A. L.; YAMAGUCHI, N.; THOM, M. D.; FERRERAS, P.; WINDHAM, T. R.; MACDONALD, D. W. The impact of native competitors on an alien invasive: temporal niche shifts to avoid interspecific aggression? Ecology, v. 90, p. 1207-1216, 2009. HUTCHINSON, G. E. Concluding remarks. Cold spring harbor symposium of quantitative biology, v. 22, p. 415-427, 1957.

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 8

O conceito de comunidades e ecossistemas

Autores: Eduardo Pacífico Lara Gomes Côrtes Flávia Pereira Lima Paulo De Marco Júnior

I. Apresentação II. O que é comunidade? III. O que estuda a ecologia de comunidades? IV. Como os estudos são realizados? V. O que pode determinar quais espécies irão formar uma comunidade? VI. Como as comunidades se organizam no espaço? VII. O “agrupamento” de espécies para facilitar os estudos VIII. Elos móveis IX. A hipótese do distúrbio intermediário X. Mudanças climáticas, alterações nos regimes de distúrbio e consequências para as comunidades XI. Fluxo de energia e cadeias tróficas nos ecossistemas XII. Referências

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I. Apresentação Discutimos, na unidade 7, que a Ecologia é uma ciência conceitual e fortemente dedutiva. Agora, temos o desafio de compreender um tema que é fortemente hierarquizado. A Ecologia trata de como os organismos respondem ao ambiente e a outros elementos vivos. Essa forma de pensar pode ser aplicada a células dentro de um organismo, indivíduos dentro de uma população ou a espécies dentro de uma comunidade. A cada passo que subimos nessa hierarquia, novas propriedades podem surgir da interação entre os novos elementos que formam o sistema sob estudo. Nesta unidade, ao estudar como uma comunidade se organiza, vamos nos aproximar das técnicas desenvolvidas para explicar a complexidade de interações em sistemas naturais. A complexidade é uma das propriedades mais importantes de sistemas vivos e que desafia nossa habilidade de produzir explicações simples e coerentes sobre o funcionamento do universo. Mais do que nunca é essencial se concentrar em produzir hipóteses e teorias testáveis para explicar os processos naturais. Menos que decorar regras gerais (por exemplo, existem mais espécies em sistemas tropicais do que em sistemas temperados), você deve se concentrar em compreender os diferentes mecanismos propostos para explicar os padrões observados (por exemplo, a maior estabilidade ambiental pode explicar a maior riqueza de espécies nos trópicos). Mas é importantíssimo perceber que, muitas vezes, uma hipótese isolada não é capaz de explicar todos os padrões e mais de uma teoria é proposta para explicar um determinado fenômeno (por exemplo, a maior temperatura, afetando taxas de especiação, também pode explicar a maior riqueza de espécies em sistemas tropicais). Seu desafio está em rejeitar as propostas simplistas e compreender a complexidade da natureza com base em um sistema lógico que permite múltiplas hipóteses explicativas. Ao final desta unidade, você deverá ser capaz de: i) apresentar a ecologia de comunidades como um conjunto de modelos teóricos desenvolvidos a partir de teorias gerais e compreender o caráter hipotético-dedudivo da ecologia; ii) conceituar comunidade; iii) compreender as principais hipóteses sobre a organização das comunidades; iv) compreender as estruturas hierárquicas que vão de comunidades a ecossistemas. Então, você já tem algum entendimento a respeito dos objetos em estudo? Ótimo, descreva, em um texto escrito, a sua compreensão, assim, ao final do estudo é possível analisar diferentes perspectivas. 322

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II. O que é comunidade? Após a sua reflexão inicial sobre comunidade e ecossistemas, vamos conhecer diferentes conceitos de comunidade. A definição do termo comunidade no sentido ecológico é alvo de debate há aproximadamente um século. Uma primeira característica, de fácil aceitação e concordância, define comunidade como um conjunto de espécies que ocorrem num mesmo lugar ao mesmo tempo. Whittaker (1975) definiu comunidade como uma assembleia de populações de plantas, animais, bactérias e fungos que vivem em determinado ambiente e interagem umas com as outras, formando, juntas, um sistema distinto, com composição, estrutura, relações ambientais, desenvolvimento e funções próprias. Portanto, a comunidade não pode ser entendida apenas como a soma das propriedades dos indivíduos, devendo-se incluir também as interações existentes e suas características resultantes. Odum (1988) definiu comunidade como o conjunto de populações. No entanto, tal conceito é limitado, pois existem propriedades emergentes na comunidade, também chamadas de não-reduzíveis, que não podem ser compreendidas pelo estudo dos componentes separadamente. Por exemplo, um carro quando montado possui propriedades emergentes, como velocidade máxima a ser atingida, que as peças separadamente não possuíam. Na ecologia de comunidades podem ser consideradas propriedades emergentes a estabilidade das teias alimentares em relação à perturbação e o limite de similaridade entre as espécies competidoras, isto é, espécies que se alimentam exatamente das mesmas espécies podem não coexistir na mesma comunidade (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Porém, alguns pontos na definição são controversos. Os limites que separam as comunidades, por exemplo, são alvo de debate, pois enquanto alguns ecólogos defendem a comunidade como uma organização com fronteiras reconhecíveis, outros ecólogos não acreditam nestes limites bem estabelecidos. Para os pesquisadores que pensam em comunidades como superorganismos, sendo unidades ecológicas organizadas, como Odum (1969), as comunidades devem ser compreendidas como unidades discretas. Por exemplo, Clements, ecólogo vegetal americano, já em 1916 descrevia a comunidade como uma unidade com fronteiras bem reconhecidas apoiada nos tipos de vegetação no qual as espécies estão unidas tanto no presente quanto no passado, com histórias evolutivas compartilhadas. Essa visão representa um conceito holístico, que também pode ser entendido como uma comunidade fechada, implicando que os limites de distribuição ecológica das espécies serão iguais aos limites da comunidade. Contudo, quando se pensa, por exemplo, em espécies de aves migratórias, se torna complexo aceitar fronteiras bem delimitadas. Portanto, como descrito por Gleason, a comunidade pode ser entendida por um conceito individualista, no qual as espécies são geralmente distribuídas independentemente das outras ao longo dos gradientes ambientais, entendendo-se como uma comunidade aberta, com fronteiras difusas. Assim, a composição da comunidade não é uma unidade distinta, mas uma associação de espécies capazes de viverem juntas sob condições específicas, sendo as exigências e as tolerâncias das espécies similares. O ponto intermediário entre estes dois extremos pode ser assumido, aceitando-se que as comunidades podem Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U8 O conceito de comunidades e ecossistemas

ser montadas desordenadamente, com a maioria das interações antagonistas, conceitos individualistas, mas também admitindo a existência de propriedades emergentes da estrutura e do funcionamento oriundas das interações entre as espécies, admitindo-se, assim, um conceito holístico (RICKLEFS, 2003). Contudo, o termo pode sofrer alterações com o tempo e com a área de estudo. Para Whitham et. al. (2003), numa visão que inclui a genética, uma comunidade é uma assembleia de organismos em equilíbrio nos quais a estrutura é herdável. Considerar todos os indivíduos presentes numa dada área como parte da comunidade exigiria uma grande equipe de taxonomistas e muito tempo. Por isso, na década de 1960, os ecólogos começaram a utilizar um conceito arbitrário, definindo comunidade como o grupo de organismos estudado (WILBUR, 1972). Dessa forma, o conceito de comunidade perde o sentido ecológico-teórico, adquirindo caráter prático. A partir desses conceitos, você pode considerar que o conjunto de plantas que ocorrem em uma porção de 10ha de Cerrado preservado em uma área de conservação na Serra em Pirinópolis (GO), como uma comunidade de plantas. No entanto, se considerarmos que as interações entre espécies pode ser um fator importante para determinar o que é uma comunidade, o conjunto de mariposas coletadas em uma armadilha luminosa em uma porção de 10ha de Cerrado pode não ser uma comunidade. A maioria das espécies de mariposas são especialistas em termos de sua planta hospedeira (a lagarta de cada espécie se cria em uma planta diferente). Se isso é verdade, não existem fortes interações ecológicas entre as espécies de mariposas coletadas, e elas poderiam ser consideradas apenas uma assembleia de espécies (um conjunto de espécies que ocorrem em uma mesma área, mas que não apresenta interações ecológicas importantes). É evidente que essa distinção só pode ser feita porque temos um bom conhecimento sobre a história natural das mariposas, o que não acontece para muitos outros grupos taxonômicos. Ao final, reconhecemos nessas diferentes definições alguns componentes básicos importantes: a) Delimitação espacial e temporal. Sem uma definição espacial e temporal compatível com as taxas de movimentação e os ciclos de vida das espécies que estamos estudando não é possível interpretar coerentemente as relações entre elas. Por exemplo: as espécies de peixes de um lago interagem e podem ser consideradas uma comunidade espacialmente definida e separada de outro lago. Mas e se todo esse sistema de lagos sofre cheias anuais que permitissem a migração de peixes de um lago a outro? Agora todo o sistema de lagos conteria espécies que podem interagir e não são mais unidades espaciais estanques. b) Delimitação taxonômica. Como já apresentado, de forma pragmática, muitos pesquisadores usam a estrutura teórica atrás do conceito de comunidade no estudo de apenas um grupo delimitado taxonomicamente (e.g. comunidades de aves, comunidades de anfíbios). Essa é uma decisão pragmática mais relacionada ao fato de que dificilmente um pesquisador consegue ter uma expertise taxonômica, tal que consiga trabalhar com uma comunidade completa, com todos os grupos que a compõe. Tecnicamente o termo correto nesse caso é taxocenose, mas o termo comunidade acabou por ser consagrado pelo uso. Um ponto importante é que essas diferentes formas de ver a comunidade buscam apenas delimitar mais claramente o objeto de estudo da ecologia de comu-

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nidades, para melhor avaliar os processos que a organizam. Em um próximo passo, é possível reconhecer algumas propriedades coletivas das comunidades que podem ser identificadas e estudadas, como: a diversidade de espécies e a biomassa da comunidade. Da mesma forma, é possível identificar a existência de interações resultantes da coexistência de espécies em um mesmo sistema, para avaliar como processos de competição, predação, parasitismo e mutualismo podem ajudar a entender o funcionamento da comunidade.

III. O que estuda a ecologia de comunidades? No início, a ecologia de comunidades foi essencialmente uma ciência descritiva, baseada na identificação e listagem de espécies encontradas em uma dada área. A realização deste procedimento permitiu a identificação de alguns padrões, os quais passaram a ser estudados. Portanto, ao invés de se trabalhar com um banco de dados gigante com todas as espécies, algo extremamente trabalhoso e pouco frutífero, buscaram-se padrões nas propriedades coletivas e emergentes da comunidade. O reconhecimento desses padrões levou a formação de hipóteses sobre suas causas, que podem então ser testadas (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Nessa linha de raciocínio podem ser pensadas questões das mais diferentes escalas hierárquicas, desde padrões globais até padrões locais. Um padrão global é a variação latitudinal de riqueza de espécies, no qual essa medida decresce com o aumento da latitude. Esse padrão é observado em diferentes grupos taxonômicos, como: árvores (CURRIE; PAQUIN, 1987); invertebrados marinhos (FLESSA; JABLONSKI, 1995); mamíferos (ROSENZWEIG; SANDLIN, 1997); e borboletas (SUTTON; COLLINS, 1991). Por exemplo, na ilha de Barro Colorado, Panamá, que possuí apenas 16 km2, existem mais espécies de árvores do que em todo o Canadá. Diferentes explicações foram propostas, contudo, nenhuma delas é definitiva. Entre as possíveis explicações estão: • Predação mais intensa e especializada nas comunidades tropicais, reduzindo a importância da competição, permitindo maior sobreposição de nichos e aumentando a riqueza. • Maior produtividade dos solos quanto menor a latitude. • Menor suprimento de nutrientes nos solos tropicais, gerando maior competição inter-específica e afetando diretamente a diversidade. • Clima menos sazonal em regiões tropicais, permitindo o aumento da especialização. • Maior “idade” evolutiva dos trópicos (FLENLEY, 1993). • Maior quantidade de área na zona tropical (TERBORGH, 1973). Outro padrão reconhecidamente importante é o clima na determinação dos limites de tipos de vegetação. Em uma escala mais detalhada pode ser estudada a diferença das espécies de vegetação do cerrado com relação a fatores locais, como solo e seus nutrientes ou altitude. Se o detalhamento for maior pode-se estudar a comunidade de Rizhobium (gênero de uma bactéria que fixa o nitrogênio e forma associações endossimbióticas com raízes geralmente de plantas da família Fabaceae) nas diferentes comunidades de plantas. Portanto, a escala apropriada a ser investigada depende da pergunta do pesquisador.

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# M6U8 O conceito de comunidades e ecossistemas

Outra pergunta essencial da ecologia de comunidades, que foi muito discutida nas décadas de 80 e 90 do século passado, é: por que determinadas espécies co-ocorrem na mesma comunidade? Se a competição entre espécies for um fator importante, espera-se que espécies muito parecidas ecologicamente não devem co-ocorrer. Essa hipótese levou diversos pesquisadores a medir a partilha de recursos em comunidades reais. Por exemplo: determinadas espécies de morcegos frugívoros têm preferência de se alimentar em frutos de Solanaceae e outros de Piperaceae. Isso pode ser reconhecido como uma evidência de um mecanismo que facilita a co-ocorrência Fig. 01 - Carollia perspicillata, espécie de morcego preferencialmente frugívoro, se alimentando de uma Piperaceae. entre essas espécies. Dessa forma, a ecologia de comunidades, atualmente, busca compreender como os agrupamentos de espécies estão distribuídos na natureza e como esses agrupamentos são influenciados por fatores abióticos e pelas interações entre as populações (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Desse modo, a ecologia de comunidades não é o estudo de uma unidade espacial temporalmente definível, mas do nível de organização de comunidades.

IV. Como os estudos são realizados? Para se caracterizar uma comunidade podemos contar o número de espécies existentes, medida denominada riqueza. Com esse dado, podemos comparar diferentes comunidades. Contudo, na prática não é simples se obter o valor da riqueza das diferentes comunidades, às vezes, é impossível até para um único grupo taxonômico (MAY, 1988), seja pela própria definição dos limites da comunidade (discutido anteriormente); seja por problemas taxonômicos, porque geralmente uma sub-amostra dos organismos da área pode ser contada; ou mesmo por escassez de recursos financeiros e/ou logísticos. Por isso, o número de espécies que se tem conhecimento depende diretamente do número de amostras obtidas. As espécies mais dominantes serão observadas desde as primeiras amostras, enquanto que as espécies raras serão acrescentadas somente com o aumento do número de amostras. O mínimo a se fazer é comparar comunidades que tenham sido alvo do mesmo esforço amostral. Contudo chega-se a uma questão: em qual momento deve ser cessada a coleta de amostras? O ideal seria se atingir o platô no gráfico conhecido como curva de acumulação das espécies ou curva do coletor (Figura 02). Esse gráfico mostra o acúmulo de espécies diferentes coletadas à medida que se aumenta o número de amostras. Entretanto, os limites de tempo, financeiro, metodológicos e/ou de identificação taxonômica impedem que atinjamos esse platô. Por isso, foram criados estimadores de riqueza, os quais, baseados nas amostras coletadas e nas espécies encontradas, estimam quantas espécies devem existir na comunidade estudada. 326

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Existe atualmente uma grande variedade de métodos de estimativa de riqueza que, em geral, podem ser divididos em três categorias: baseados na distribuição de abundâncias das espécies, nas curvas de acumulação das espécies e no número de espécies raras (consulte SANTOS, 2006 para uma revisão didática). Observe que essas técnicas são cada vez mais importantes porque permitem analisar diferenças de riqueza de espécies e com isso avaliar o efeito de impactos ambientais. Você poderá encontrar programas de computador, disponíveis na internet especificamente desenhados para esse fim (por exemplo, o programa Estimate S, que pode ser adquirido sem custos no site: <http://viceroy.eeb.uconn.edu/estimates>).

Fig. 02 - Curva do Coletor hipotética do número de espécies coletadas por esforço amostral.

A simples contabilidade do número de espécies, ou a estimativa desse número, esconde uma característica fundamental das comunidades: a informação de que algumas espécies são raras enquanto outras são dominantes. Por exemplo, pense em dois riachos em que ambos possuam dez espécies e no total 100 indivíduos. Entretanto, enquanto no primeiro riacho cada espécie possui dez indivíduos; no segundo riacho uma espécie possui 70 indivíduos, outra possui 15 indivíduos, uma terceira espécie possui oito indivíduos e as demais possuem um indivíduo cada (totalizando dez espécies e 100 indivíduos). Nessa contagem de indivíduos de cada espécie que compõe a comunidade presente em uma seção de riacho, provavelmente você perceberia que poucas espécies apresentam um número muito grande de indivíduos e muitas espécies são raras, apresentando apenas poucos indivíduos na área. Reflita: por que algumas espécies são dominantes e outras são raras? Esta é uma questão ecológica importante. É possível que algumas espécies sejam abundantes porque usam um recurso que está profuso no local. Também é possível que sejam abundantes porque são melhores competidoras e, por isso, interagem, levando as outras espécies a manterem populações menores. Pode ser simplesmente porque têm menor tamanho corporal, pois é frequente que espécies de pequeno tamanho apresentem populações maiores. Se pensarmos essas diferenças de tamanho dentro da comunidade, vemos que é difícil fazer algumas comparações dentro de toda comunidade, porque em nosso riacho existem desde algas microscópicas, fitoplâncton, zooplâncton a peixes relativamente grandes e sapos. Com alguma sorte, uma ariranha pode ser parte de nossa comunidade, visto que come ativamente peixes, interagindo com espécies ali presentes. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Entretanto, se utilizarmos somente a riqueza para compararmos os diferentes riachos, concluiremos que ambas as comunidades são muito similares. Contudo, claramente o primeiro riacho possui uma comunidade mais diversa, pois as abundâncias estão distribuídas de forma mais equitativa. Estes dois fatores, riqueza e equitabilidade, combinam-se na determinação da diversidade das comunidades (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Portanto, a diversidade é composta tanto pela riqueza de espécies (o número de espécies presentes na comunidade) quanto pela uniformidade da distribuição de abundâncias. Em busca de integrar equitabilidade com riqueza, já foram propostos muitos índices para expressar e comparar a diversidade entre comunidades. Destes, os mais famosos são o de Simpson, que expressa a probabilidade de que dois indivíduos selecionados ao acaso na comunidade sejam da mesma espécie; e o Índice de Shannon-Wiener (também conhecido como de Shannon-Weaver), baseado no princípio da entropia e que também reflete a incerteza presente em uma amostra de indivíduos dentro da comunidade. Esses índices têm sido cada vez menos usados e fortemente criticados por não refletirem hipóteses teóricas importantes e porque confundem processos ao mesclar, em um mesmo número, a equitabilidade e a riqueza de uma comunidade. De forma geral, há mais interesse hoje em tratar a riqueza de espécies e buscar avaliar o padrão de distribuição de abundância das espécies como um indicador da equitabilidade. O estudo de longa duração, feito desde 1856, numa área de campo em Rothamsted, Inglaterra, apresenta resultados muito interessantes com relação à diversidade. Algumas parcelas experimentais vêm recebendo tratamento com fertilizantes aplicados uma vez ao ano, enquanto que outras parcelas são mantidas em controle, sem a aplicação dos fertilizantes. Os resultados mostram que as áreas controle têm mantido a diversidade e a equabilidade praticamente constantes ao longo do tempo, porém, as áreas fertilizadas, por sua vez, apresentaram um declínio tanto na equabilidade quanto na diversidade (TILMAN, 1982). A alta disponibilidade de nutrientes pode ter ocasionado altas taxas de crescimento populacional, levando a um domínio das espécies mais produtivas e, possivelmente, uma exclusão competitiva das outras espécies. Portanto, esses índices de diversidade podem todos ser considerados abstrações que são úteis quando utilizados para comparar diferentes comunidades. Outra forma de se descrever a estrutura da comunidade, não apenas por uma única característica, como riqueza, equabilidade ou diversidade, é por meio dos diagramas de abundância relativa. Nesses diagramas são utilizados o conjunto completo dos valores de proporção de indivíduos ou biomassa em relação ao total da amostra (Pi), inserindo estes valores em relação ao posto de dominância. Os valores de Pi da espécie dominante é colocado primeiro, seguido sucessivamente até a inclusão dos valores de Pi da espécie mais rara (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Nesses diagramas, o que buscamos observar é o grau de equitatividade na distribuição de indivíduos entre espécies. Se todas as espécies têm o mesmo número de indivíduos, temos um sistema com máxima uniformidade. Se existem algumas espécies que têm uma abundância muito alta e outras com abundância rara, dizemos que as primeiras são abundantes e as outras raras. Alguns modelos têm sido propostos para explicar os diagramas de abundância relativa (ver TOKESHI, 1993). Dentre esses modelos podem ser destacado o modelo de dominância por ocupação, que gera a distribuição de espécies menos uniforme, com a espécie dominante ocupando, por exemplo, 50% do nicho dispo-

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nível, a segunda espécie ocupando 50% ou mais do nicho restante, e assim sucessivamente. Outro modelo utilizado é o modelo fração aleatória, no qual todas as espécies invadem e ocupam uma fração do nicho de qualquer espécie já presente, sendo mais uniforme ao permitir às espécies a mesma probabilidade de divisão de nicho. Para contrapor essa ideia, o modelo fracionário de MacArthur defende que espécies novas têm maior probabilidade de invadirem espécies de nicho maior, sendo ainda mais equitativa a distribuição das espécies. O que se pode perceber desses modelos é que diferenças de dominância e equitatividade nas comunidades pode ser o resultado de processos ecológicos como a interações entre espécies, como a competição entre uma espécie que está invadindo a comunidade e uma espécie que já estava presente.

V. O que pode determinar quais espécies irão formar uma comunidade? Imagine o conjunto de espécies de peixes que você pode encontrar em um determinado lago, na bacia do rio Araguaia. Uma pergunta importante que os ecólogos se fazem é o que determina que uma espécie esteja presente nesse lago e outra não. Por exemplo: de 20 espécies de lambaris que ocorrem nessa bacia, porque apenas 5 delas foram observadas em seu lago imaginário? Os conceitos iniciais que utilizamos para definir uma comunidade apresentam duas possibilidades: uma delimitação espacial ou taxonômica. As duas podem nos dar indicações sobre como responder esse tipo de pergunta. Se as espécies estão co-ocorrendo em um mesmo lago ‘estão sofrendo’ as mesmas condições ambientais e podemos esperar que possam ‘sofrer’ da falta os da competição por recursos. Espécies muito parecidas ecologicamente (lembra do limite à similaridade?) devem competir mais, e algumas delas podem ser excluídas e desaparecem desse lago em consequência dessa competição. Se pensarmos a comunidade com uma definição taxonômica, um resultado, parecido do raciocínio anterior, aparece: se espécies são taxonomicamente próximas, imagina-se que também são filogeneticamente próximas. Isso quer dizer que é possível identificar um ancestral comum a todas essas espécies e que é recente na história evolutiva do grupo. Assim, é esperado que essas espécies tenham muitas características ecológicas comuns, e isso as faz parecidas. Logo, a competição entre elas pode ser mais forte. Os argumentos, apresentados no parágrafo anterior, sugerem que as espécies que compõem uma comunidade são resultado das interações ecológicas entre elas. No entanto, os ecólogos cedo perceberam que outros fenômenos podem ajudar a determinar quais espécies poderiam estar presentes em nosso lago imaginário. Considere que esse lago está perto do rio Araguaia e que, quando o rio enche, o lago também é inundado pelo rio. Se isso ocorre, as espécies presentes podem ser também resultado de quais espécies foram levadas para o lago durante a inundação. As espécies que chegaram podem não ter chegado devido a suas características biológicas como competição, mas por um fenômeno totalmente casual. O “acaso” pode fazer uma espécie chegar em um lago. Seriam as comunidades o resultado de um jogo de dados? De um fenômeno casual? Essa pergunta é central em Ecologia: “As comunidades são compostas por assembleias aleatórias de espécies ou existem processos determinísticos que inConsórcio Setentrional de Ensino a Distância

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fluenciam a composição de espécies da comunidade (FEELEY, 2003)?” Se nós entendermos regra como um princípio fundamental e seu processo causal (BELYEA; LANCASTER, 1999), podemos imaginar diversas regras de construção que são responsáveis pela formação das assembleias se elas não forem aleatórias. No exemplo do lago, a competição é que ditaria essa regra, pois observaríamos no lago é que peixes muito parecidos não seriam encontrados no mesmo lago. Uma forma de ser diferente é ter tamanhos diferentes. Talvez, peixes de tamanhos diferentes possam explorar ambientes diferentes ou se alimentar de presas diferentes (você consegue imaginar outro exemplo de efeito do tamanho sobre a alimentação em outros animais?) O conceito geral aqui é a estrutura baseada no tamanho (HUTCHINSON, 1959), na qual há um limite de similaridade entre as espécies, com uma proporção no tamanho do corpo diferindo em aproximadamente 1,3. Dessa forma, se uma espécie tivesse média de 100 cm de tamanho, uma espécie maior, para coexistir, deveria ser maior que 130 cm. Quando a diferença é menor, as espécies seriam tão parecidas que usariam os mesmos recursos aumentando a competição e a probabilidade exclusão competitiva e consequente extinção local. Dentre outras regras, podemos citar a proporcionalidade das guildas (WILSON, 1989), com a estrutura de competição, ocorrendo principalmente no nível de guildas, permanecendo a proporção relativa das espécies dentro das guildas estável e sendo algumas destas mais facilmente extintas localmente do que outras. O estado favorito (FOX, 1987) é um caso mais restrito da proporcionalidade das guildas, com a proporção de espécies dentro destas, sendo não apenas homogênea entre as comunidades, mas também dentro das comunidades. A proposta de comunidades aninhadas (PATTERSON; ATMAR, 1986) sugere que em arquipélagos as ilhas menores possuem amostras ou parte do existente em ilhas maiores. Contudo, o conceito de regras de assembleia de Diamond (1975) é o mais influente. Ao estudar a competição interespecífica entre aves do arquipélago de Bismark, Diamond (1975) propôs um modelo com regras para a composição de uma comunidade, como a impossibilidade de algumas combinações de espécies, a distribuição em tabuleiro e a ocorrência de funções inesperadas, sendo a competição interespecífica o fator determinante da estruturação das comunidades. Contudo, Connor e Simberloff (1979), utilizando um processo de aleatorização de Monte Carlo, como modelo nulo, demonstraram que muitos dos padrões atribuídos por Diamond (1975) às competições interespecíficas poderiam ser geradas por assembleias aleatórias, sem nenhuma competição (GOTELLI; MCCABE, 2002). Geralmente para comunidades naturais de plantas e animais não parasitas, há uma menor co-ocorrência das espécies do que seria esperado pelo acaso (e. g. GOTELLI; MCCABE, 2002). Isso está de acordo com a predição de Diamond, mas não a confirma, pois existem outras hipóteses alternativas que também podem gerar resultados não aleatórios. A distribuição em tabuleiro, por exemplo, pode ser devido à especiação alopátrica e outros eventos que refletem a história evolutiva e biogeográfica. Sob outro ponto de vista, estudos recentes em macroecologia têm enfatizado a importância da partição de energia como limitante ou fator de restrição na estrutura da comunidade (BLACKCURN; GASTON, 1998). Em suma, os ecólogos vêm propondo diversas regras de composição das comunidades, as quais operam dentro dos níveis tróficos, assim como em todo o ecossistema (consulte BELYEA; LANCASTER, 1999 para uma revisão mais detalhada).

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Guildas: comunidades definidas com base no uso de recursos, por exemplo, guilda de aves frugívoras.

Alopátrica: processo de especiação no qual alguns indivíduos de uma espécie ficam geograficamente e, consequentemente, reprodutivamente isolados. Esses grupos iniciam mecanismos de diferenciação fenotípicos e genotípicos, se tornando incapazes de trocar novamente genes.

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Utilizando a presença e a ausência de espécies de aves do interior de florestas da Ilha de Guri na Venezuela, Feeley (2003) testou diversas regras de composição de comunidades. A riqueza de espécies esteve correlacionada com a área (R2 =0,51; p<0,001), mas não com o isolamento das ilhas (p>0,05). A assembleia não foi fortemente influenciada por competição interespecífica. Quando considerados apenas os insetívoros e os onívoros, a hipótese de “proporcionalidade das guildas” foi aceita. Mas as comunidades das ilhas apresentaram uma estrutura aninhada muito forte. Esse alto grau de aninhamento apoia a hipótese de que as assembleias são fortemente determinadas pelas diferenças de vulnerabilidade à extinção e perda seletiva de espécies. E afinal: são as comunidades assembleias aleatórias ou conjuntos de espécies determinados pelas interações entre elas? É importante que você saiba em ciência que são as perguntas, não as respostas, que definem seus avanços mais importantes. Com o tempo, os estudos de Gleason, Clements, Nichols, Andreawartha, Birch, Simberloff, MacArthur, Connor, McCoy e Diamond (para citar apenas os mais importantes cientistas que se debruçaram sobre essa pergunta entre 1926 e 1990) mostraram que as duas alternativas ocorrem em sistemas naturais. A próxima pergunta importante é “em que situações se espera que uma ou outra coisa ocorra?” Na base da maior parte das discussões desse tipo em ecologia, temos a dicotomia entre processos interativos densidade-dependente e processos não interativos densidade-independente. A competição é um exemplo fácil de entender de processo interativo: quando a densidade de um competidor aumenta, causa uma falta de recursos e uma diminuição na densidade da espécie com a qual está competindo. O aumento ou diminuição de uma espécie depende da densidade da outra espécie. Além disso, quanto maiores as populações, mais competição. Por outro lado, imagine uma perturbação ambiental como uma grande geada ou uma seca prolongada. A mortalidade ou o aumento na população não serão dependentes da densidade nesse caso. De volta ao nosso problema original: seria aceitável supor que em ambientes nos quais as condições ambientais sejam relativamente estáveis, é esperado que as populações possam crescer até um ponto no qual a competição seja mais forte? A partir disso, podemos prever que em locais onde o clima for mais estável os processos interativos devem ser os mais importantes para determinar a estrutura da comunidade. Em locais, onde o clima for mais variável ou perturbações ambientais ocorram com frequência, as populações serão principalmente afetadas por fatores densidade-independente. Nesses casos, as assembleias de espécies serão muito mais próximas a comunidades aleatórias. Um exemplo de ambiente estável seria a floresta amazônica, onde a variação de temperatura e pluviosidade durante o ano é muito pequena. As florestas semideciduais do interior do estado de São Paulo e Minas Gerais, são exemplos de locais onde a variação ambiental pode ser grande. Você consegue imaginar outros exemplos de estabilidade climática ou perturbação ambiental que se encaixe na teoria que desenvolvemos nesta unidade?

VI. Como as comunidades se organizam no espaço? As distribuições das espécies, salvo raras exceções, não terminam subitamente ao longo dos gradientes, mas há geralmente a diminuição gradual do númeConsórcio Setentrional de Ensino a Distância

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ro de indivíduos da espécie até que nenhum exemplar mais ocorra. Mesmo o limite entre ambientes aquáticos e ambientes terrestres, aparentemente bem definidos e distintos, possui espécies que utilizam ambos os espaços, como anfíbios, lontras e alguns insetos. Por isso, a escolha de gradientes é subjetiva e deve ser baseada no organismo alvo do estudo. Para microrganismos de solo e o lobo guará (Chrysocyon brachyurus), por exemplo, os tamanhos dos gradientes são completamente diferentes. Para determinada espécie ocorrer num dado lugar, são necessários alguns fatores: a espécie precisa chegar nesse local; devem existir condições e recursos apropriados a ocorrência da espécie; a existência da espécie não pode ser impedida por interações como competição, parasitismo ou predação. Se todos os fatores ocorrerem, é alta a probabilidade de que a espécie se estabeleça. Entretanto, esses fatores são dinâmicos e mudam com o tempo, diversos agentes de perturbação podem agir, como ventos fortes modificando florestas ou terremotos e quedas de árvores velhas, que podem abrir clareiras. De modo geral, as respostas das comunidades a esses agentes de perturbação são classificadas em dois tipos, dependendo das relações competitivas entre os membros da comunidade. Caso as espécies possuam uma capacidade similar de colonizar a clareira, elas são controladas pela fundação, pois o resultado da perturbação é determinado por quem se estabelecer primeiro. Nesse caso, a sucessão não é previsível, pois todas as espécies são boas colonizadoras e possuem capacidade competitiva semelhante. Portanto, toda morte de algum organismo gera a possibilidade de substituição por qualquer outra espécie, sendo a riqueza mantida num alto nível. Neste tipo de recolonização por controle pela fundação, a principal competição é por espaço. As comunidades controladas por dominância, por sua vez, possuem espécies com diferentes capacidades de colonização e que são competitivamente distintas. Isto gera condições de sucessão razoavelmente previsíveis, pois algumas espécies são pioneiras, se caracterizando como boas colonizadoras e de rápido crescimento, enquanto outras espécies são consideradas tardias (estes termos serão abordados novamente mais adiante). Essa mudança na composição das espécies é chamada de sucessão ecológica, definida como a alteração da estrutura da comunidade ao longo do tempo, e teve início com Warming (1896) e Cowles (1899), sendo trabalhado por Clements e Gleason, permanecendo alvo de interesse científico até a atualidade (TURNER; DALE, 1998; PAINE, 2002). Quando ocorre a formação e a colonização de um novo substrato, o processo existente é denominado de sucessão primária. Como exemplo, podemos citar dunas recém formadas ou solos expostos, devido ao retraimento das geleiras. No caso de retirada de árvores de um local, permanecendo o solo, tem-se uma sucessão secundária, visto que ainda restarão vestígios da comunidade anterior. Alguns modelos de sucessão foram elaborados, tentando compreender esses eventos. Horn (1981) propôs um modelo de sucessão no qual seria possível calcular a probabilidade de um dado local possuir determinadas espécies de árvore, a partir do conhecimento, para cada árvore, da probabilidade de substituição pela mesma espécie ou por outra espécie dentro de um intervalo de tempo e assumindo uma composição inicial. Esse modelo, conhecido como substituição árvore-porárvore, possui um aspecto interessante, conhecido como cadeia de Markov, que prevê uma composição estável e estacionária após tempo suficiente, independentemente da composição inicial da floresta.

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No entanto, os modelos de Markov, apesar de gerarem previsões acuradas, são simplistas e possuem um pressuposto frágil, que é a manutenção da probabilidade de substituição constante no espaço e no tempo. Outra crítica, aos modelos de Markov, é a ausência de mecanismos biológicos na explicação das sucessões. Um aspecto biológico na sucessão são as características correlacionadas com a posição das espécies na sucessão. As espécies que colonizam, logo após a perturbação, tendem a ser bem diferentes das espécies que aparecem mais tarde. Em geral, as espécies pioneiras, as primeiras a ocuparem as clareiras, possuem alta fecundidade, boa capacidade de dispersão, crescimento rápido quando os recursos são abundantes, crescimento lento e baixa sobrevivência quando os recursos são escassos, sendo denominadas de espécies “r” estrategistas. De modo oposto, as espécies tardias se caracterizam pela baixa fecundidade, mas grande capacidade de crescer, sobreviver e são fortes competidoras quando os recursos são escassos, sendo denominadas de espécies “K” estrategistas. Portanto, quando não há perturbação, as espécies K estrategistas (tardias) deixam os recursos a um nível no qual são mais fortes competitivamente do que as espécies “r” estrategistas (pioneiras), levando-as a exclusão por competição. Outro aspecto do processo de sucessão é a facilitação. Isto ocorre quando as espécies modificam o ambiente, tornando-o mais propício a outras espécies. O contrário também pode ocorrer, com a espécie modificando o ambiente para as condições mais adequadas a sua existência. A interação com inimigos também exerce um papel importante na sucessão, como, por exemplo, a predação de sementes. Outro modelo que pode explicar a sucessão, oposto ao da facilitação, que prediz a colonização das espécies tardias pelas modificações ambientais promovidas pelas espécies pioneiras, é a inibição, segundo a qual as espécies que colonizam primeiro impedem a entrada das outras. A terceira opção seria uma sucessão que obedece ao modelo de tolerância e funciona como uma hipótese nula no qual as interações bióticas e as alterações ambientais não têm uma grande influência no processo sucessional. Contudo, existe um fim para a sucessão? Para os modelos de Markov, sim, pois estes preveem uma composição estável se as probabilidades de substituição permanecerem constantes no tempo. Clements (1916) também acreditava que a sucessão tinha um objetivo e um caminho bem definido com uma visão monoclímax, não importando o ponto inicial do processo e considerando a formação clímax como uma entidade orgânica. A formação clímax seria o final da sucessão, o estabelecimento de uma comunidade estável (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Portanto, a formação vegetacional passaria por estágios até atingir sua última expressão de desenvolvimento comunitário, a formação clímax, tal qual uma planta individual. Assim, Clements acreditava que o clima era responsável pela natureza do clímax e cada região climática possuiria um clímax característico. Ainda foram elaborados diferentes termos como subclimax, preclimax, pósclima e climax potencial. Porém, essa ideia de monoclímax como sistema fechado representante de uma comunidade madura têm sido extensamente debatido. Tansley apresentou, em 1935, a teoria do policlímax, na qual diferentes tipos permanentes de vegetação sob certas condições podem ser chamadas de clímax, ainda divididos em clímax edáfico, pois o fator de diferenciação é o solo; clímax fisiográfico, para os quais a topografia é determinante; clímax biótico, onde a biota é responsável, como a pressão de pastagem dos herbívoros, entre outros fatores como fogo e a combinação destes. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Whittaker (1953) contribuiu na discussão deste conceito ao incorporar a ideia de padrões de clímax, no qual uma continuidade de tipos de clímaces varia gradualmente ao longo de gradientes ambientais. Consequentemente, não são mais necessárias a separação em unidades discretas de clímaces. Entretanto não é simples identificar uma comunidade em clímax, ou mesmo afirmar que ele existe. Podemos apenas afirmar que a taxa de mudança diminuiu a ponto de ser imperceptível, com uma maioria de espécies sendo chamadas de climácicas. Contudo, para as comunidades atingirem este ponto pode demorar poucos dias ou anos, como uma comunidade de um substrato rochoso de uma região entre-marés, ou muitos tempo até cerca de 100 ou 500 anos, como em alguns campos abandonados. Alguns autores sugerem que o período entre glaciações pode não ser suficientemente grande para que se atinja o equilíbrio florístico (DAVIS, 1976). Caso os distúrbios sejam muito frequentes, também raramente a comunidade atingirá seu clímax, como a fauna de riachos em distúrbios de cheias (MATTHAEI; TOWNSEND, 2000).

VII. O “agrupamento” de espécies para facilitar os estudos Devido à complexidade das comunidades e da impossibilidade de definição do conjunto de espécies, dos limites físicos da área ocupada e da identificação do conjunto de interações, algumas propostas têm surgido para auxiliar o estudo de ecologia de comunidades. Nesse sentido, os ecólogos têm dado crescente atenção ao uso de classificações dos organismos de maneira não estritamente filogenética para descrever a estrutura e função dos ecossistemas (GITAY; NOBLE, 1997). A abordagem energética, por exemplo, permite a detecção de padrões entre comunidades sem qualquer semelhança taxonômica. Ciannelli et al (2004) utilizaram esta perspectiva energética para testar a teoria de forrageamento no Arquipélago Pribilof, localizado no Mar de Bering. Uma alternativa muito utilizada é a dos estudos que fazem uso de parcelas das comunidades como unidades de estudo. Por exemplo, grupos de espécies que utilizam recursos semelhantes de forma similar, denominados guildas, ou espécies taxonomicamente relacionadas (taxocenoses). Podemos assim, falar da taxocenose de peixes, da taxocenose de zooplâncton, como partes da comunidade de um riacho. As espécies ainda podem ser agrupadas em níveis tróficos, tais como: produtores primários, herbívoros, carnívoros ou decompositores. O termo guilda foi inicialmente proposto por Root (1967) e é utilizado para representar grupos ou conjuntos de espécies que exploram de maneira similar os mesmos recursos ambientais. Hipóteses que examinam as consequências de coexistir para membros de uma guilda local e como eles dividem recursos têm sido o foco historicamente de diversos estudos de ecologia de comunidades (MACARTHUR, 1958; TILMAN, 1982). Os tipos funcionais são comumente descritos como os componentes bióticos do ecossistema que executam o mesmo conjunto de funções. Szaro (1986) usou o termo guildas funcionais com significado essencialmente similar ao das guildas definidas por Root (1967), mas introduziu os termos guildas estruturais e guildas de resposta. O primeiro é usado para um grupo de espécies que usam o mesmo recurso, embora não necessariamente da mesma maneira ou para o mesmo objetivo; 334

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o segundo define um grupo de espécies que responde de maneira similar a uma determinada perturbação. De maneira geral, é possível perceber que há diversas ideias comuns nas várias definições de guildas e tipos funcionais. A principal diferença é que em algumas definições as espécies são agrupadas com base na utilização de um mesmo recurso (guildas) e em outras definições são utilizadas as resposta das espécies a perturbações específicas (tipos funcionais) (GITAY; NOBLE, 1997). Assim, um grupo funcional reúne organismos que respondem de maneira similar a uma síndrome de fatores ambientais, podendo, então, ser a base para uma simplificação do mundo real em um contexto específico (GITAY; NOBLE,1997). Isso permite aos ecólogos fazerem predições sobre a dinâmica dos ecossistemas. Por exemplo, todas as libélulas (Odonata), tanto as larvas quanto os adultos, pertencem à guilda de predadores, alimentando-se de outros invertebrados menores. No entanto, se quiséssemos agrupá-las em relação a grupos funcionais, isto é, considerando a resposta dessas espécies em relação às mudanças climáticas, por exemplo, nós poderíamos dividi-las em relação ao tamanho do corpo. Essa característica, por sua vez, está associada com uma maior capacidade de termorregulação e dispersão (vôo) em espécies com maior tamanho corporal. Assim espera-se que estas espécies (maiores e, com maior capacidade de dispersão) tenham uma maior distribuição geográfica (LESTER et al, 2007) e, portanto, um maior intervalo de tolerância ambiental. Então, possivelmente, essas espécies com maior distribuição seriam as menos afetadas pelas mudanças climáticas globais (SCHWARTZ et al, 2006). Pronto, agora temos uma hipótese e podemos testála porque nosso trabalho foi facilitado pela criação de grupos funcionais, baseados nas características ecológicas das espécies. Outra situação que exemplifica a utilização desses agrupamentos para facilitar a compreensão ocorre em relação a estabilidade. A distinção entre diferentes aspectos que compõe a estabilidade é fundamental. A primeira separação que pode ser feita é entre a capacidade de uma comunidade retornar ao seu estado prévio, ao ser deslocada de tal estado por uma perturbação, chamada de resiliência; e a capacidade inicial da comunidade evitar o deslocamento, denominada resistência. De modo geral, comunidades dominadas por populações K estrategistas possuem grande resistência, porém, quando perturbadas, possuem maior dificuldade de retornarem ao estado prévio, caracterizando uma pequena resiliência. Por sua vez, as comunidades dominadas por populações “r” estrategistas são geralmente muito resilientes, mas pouco resistentes. Outra distinção interessante, dentro do conceito de estabilidade, é entre estabilidade local e estabilidade global. Enquanto estabilidade local representa a capacidade de uma comunidade retornar ao seu estado de origem, após ser submetida a uma pequena perturbação; estabilidade global está relacionada à capacidade de retorno ao estado original, após uma grande perturbação (BEGON; TOWNSEND; HARPER, 2007). Uma última separação importante quanto à estabilidade está relacionada com os parâmetros ambientais que a comunidade suporta para se manter estável. Quando a comunidade suporta apenas uma pequena gama de características ambientais, como restrições quanto à temperatura e a umidade, é conhecida como uma comunidade dinamicamente frágil. De modo oposto, quando a comunidade permanece estável sob uma ampla gama de condições e características, a comunidade é considerada como dinamicamente robusta. Dessa forma, na natureza podemos esperar que, em ambientes estáveis e previsíveis podem persistir comunidades dinamicamente frágeis, de pouca estabiConsórcio Setentrional de Ensino a Distância

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lidade e complexas. Nesses ambientes, a seleção K deve ser mais intensa. Contudo, em ambientes imprevisíveis e variáveis, somente comunidades dinamicamente robustas e mais simples podem persistir, sendo alvo de forte seleção “r”. Outro aspecto se refere ao fato de que pode ser esperada em ecossistemas mais diversos, maior probabilidade de existirem espécies que possam sobreviver a algum distúrbio, fazendo com que a biodiversidade aumente a resistência e a resiliência às perturbações. Contudo, esse aspecto ainda é controverso (consulte LOREAU; BEHERA, 1999). A relação entre a comunidade de bactérias (um agrupamento) e a estabilidade tem sido investigada. Girvan et al (2005) concluíram que comunidades com maior diversidade genética são mais resistentes a perturbação por benzeno quando comparadas a comunidades menos diversas, mas ambas apresentam significativa redução do número de bactérias e na sua biomassa. Contudo, as bactérias possuem grande resiliência, conforme esperado por serem “r” estrategistas, retornando rapidamente a estados muito similares ao encontrado previamente.

VIII. Elos móveis Além dos serviços com valores diretos prestados pelos ecossistemas para a sociedade humana, como produção de comida, madeira, serviços recreativos, entre outros, existem também os serviços indiretos que são de importância crucial para o funcionamento dos ecossistemas. Organismos que se movem entre habitats e ecossistemas, chamados de elos móveis, executam a conexão entre diferentes áreas e contribuem com o aumento da resiliência do ecossistema. Essas espécies desempenham papel fundamental nos processos dos ecossistemas, especialmente após uma perturbação, transportando pólen, sementes, nutrientes e participando de processos essenciais como controle populacional (LUNDBERG; MOLBERG, 2003). Após cessar a perturbação, os caminhos que o sistema irá seguir serão produtos de vários fatores. Os sistemas que auxiliam o retorno das funções originais são chamados de memória ecológica. Esta pode ser interna, também conhecida como legado biológico, no qual se incluem os organismos sobreviventes, a matéria orgânica, os propágulos e tudo que servir de foco de regeneração e recolonização provindos de dentro do sistema. Entretanto, também existe a memória ecológica externa, composta pelas comunidades de fora da área de influência da perturbação. A dependência da memória ecológica externa é diretamente proporcional a intensidade e duração da perturbação. Porém, a memória ecológica externa só poderá ser útil caso os elos móveis executem a conexão entre as diferentes localidades. Portanto, a falta de polinizadores ou de dispersores de sementes diminui a capacidade de recuperação de áreas perturbadas, podendo até comprometer seriamente a recuperação, sendo os elos móveis considerados importantes componentes da memória ecológica. Lundberg e Molberg (2003) dividiram os organismos que podem ser considerados elos móveis em três categorias. Os elos de recursos são aqueles que transportam recursos essenciais, como matéria orgânica. São chamados de elos genéticos os organismos que transportam informações genéticas. Por sua vez, elos de processos incluem organismos que promovem processos essenciais, como pastejadores ou aves insetívoras que controlam pragas. Essas três categorias não são mutuamente exclusivas, podendo uma mesma espécie desempenhar diferentes funções. Os elos móveis também podem ser passivos, como larvas de peixes e corais, 336

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que promovem a recolonização e aumentam a variabilidade genética; ou ativos, como herbívoros que mantêm o substrato disponível para a colonização; ou como predadores, que mantêm a diversidade funcional. Contudo, os mesmos elos móveis também podem ser responsáveis por transportar espécies exóticas, organismos geneticamente modificados, patógenos ou poluentes. Assim, não cabem julgamentos do juízo de valor do papel do elo móvel, pois todos os organismos que conectam dois diferentes tipos de habitat, ou dois fragmentos do mesmo habitat com alguma barreira entre eles podem ser considerados elos móveis.

IX. A hipótese do distúrbio intermediário Distúrbio é um evento relativo e arbitrariamente definido (TOKESHI, 1999). Constitui um termo coletivo para muitos fatores de mortalidade. Distúrbio é definido como qualquer evento relativamente discreto no tempo em que a estrutura do ecossistema, comunidade ou população é afetada, mudando os recursos, a viabilidade do substrato, ou o ambiente físico. Rice et al (1984) designam distúrbio como uma força física tal como fogo, inundações ou tornados que destroem sistemas naturais e removem organismos. O primeiro impacto do distúrbio é sempre remover organismos. Botkin (1990) arguiu que distúrbio já foi definido com uma ofensa ao “balanço da natureza” e sinônimo de destruição de habitat. Trabalhos mais recentes têm considerado que o distúrbio teria uma função natural sobre a diversidade de espécies em ilhas ou em escala regional (ANGLESTAM, 1998). Atualmente, o distúrbio é visto como um processo ecológico natural que conduz aos mosaicos de habitats ou estágios sucessionais que podem aumentar tanto a diversidade alfa como a beta (ANGLESTAM, 1998). A diversidade alfa pode ser entendida como a diversidade local, referindo-se ao número de espécies e a distribuição da abundância entre espécies da comunidade. A diversidade alfa é muito afetada pelos critérios de definição da comunidade e pelo esforço de coleta empregado. Por sua vez, a diversidade beta representa a variação da composição de espécies entre locais, com mudanças relacionadas à heterogeneidade ambiental. Observe que se três locais têm 10 espécies eles podem ter a mesma diversidade alfa. Se essas 10 espécies forem as mesmas, a diversidade beta é zero. Quanto maior for a diferença na composição de espécies entre essas comunidades, maior será a diversidade beta. Por fim, a soma total da diversidade (representada, nesse exemplo, principalmente pela riqueza de espécies) dessas comunidades é chamada de diversidade gama. O Brasil pode ser considerado um dos países com maior diversidade gama, em parte resultado pela alta diversidade alfa de alguns locais na Amazônia e Mata Atlântica; em parte pela grande diversidade beta entre seus diferentes biomas. Tipicamente o distúrbio não é um processo populacional, mas pode causar a reestruturação de toda uma comunidade. Mesmo sendo o maior mecanismo independente da densidade capaz de reduzir uma população, a remoção de indivíduos cria oportunidades para novas espécies colonizarem, mudando, assim, a estrutura da comunidade (RICE et al, 1984). Como resultado do distúrbio, temos novos espaços físicos, porém, o distúrbio, por si não, determina a diversidade, ele permite a mudança na estrutura da comunidade apenas se há uma ampla suplementação de recrutas para essa comunidade. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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A Hipótese do Distúrbio Intermediário surgiu como mais uma alternativa para explicar a diversidade dentro de comunidades naturais, principalmente a alta diversidade encontrada nas florestas tropicais e recifes de corais. Nessa visão, os distúrbios (por exemplo, tempestades, incêndios, inundações), que podem acontecer dentro de várias frequências e intensidades, promovem a mortalidade ou injúrias dos organismos de uma comunidade e uma maior diversidade é mantida por níveis intermediários de distúrbio (CONNELL, 1978; SOUSA, 1979). Comunidades que sofrem altas taxas de distúrbio possuirão uma baixa diversidade, pois apenas bons colonizadores (r-estrategistas) irão sobreviver. No outro extremo, quando as comunidades estão sujeitas a baixos níveis de distúrbio, as K estrategistas eliminarão competitivamente as outras espécies, acarretando também uma baixa diversidade. Estudos de sucessão ecológica são bons modelos para investigar tais predições. Logo após um distúrbio, os propágulos de umas poucas espécies colonizam a área, a diversidade no início é baixa, pois o tempo para colonização é curto, e apenas aquelas espécies que estão produzindo propágulos e que estão dentro da extensão do distúrbio colonizarão a área. Com o aumento do intervalo entre os distúrbios, a diversidade também irá aumentar, pois haverá mais tempo para a invasão de diferentes espécies. Assim, aquelas espécies com um menor poder de dispersão e de crescimento lento (K estrategistas), que são excluídas por distúrbios frequentes, podem agora alcançar a maturidade. Os distúrbios mantém as assembleias locais em estados de não-equilíbrio, embora grandes áreas geográficas possam estar em equilíbrio, uma vez que as espécies são ganhas ou perdidas a taxas imperceptíveis (CONNELL, 1978). Os testes da hipótese do distúrbio intermediário têm sido aplicados principalmente para organismos sésseis limitados pelo espaço como mexilhões, plantas e algas epifíticas. Sousa (1979) testou a hipótese do distúrbio intermediário para comunidades marinhas interditais de algas e moluscos, encontrando que tanto pedras pequenas frequentemente perturbadas por ondas como pedras grandes pouco perturbadas continham uma menor diversidade em relação a pedras de tamanho intermediário. As pedras menores foram dominadas por espécies oportunistas de início de sucessão, como a alga verde UIva e o molusco Chthamalus. Já as pedras grandes sujeitas a poucos distúrbios foram principalmente dominadas por espécies de final de sucessão como a alga vermelha Gigartina canaliculata. As pedras que sofreram frequências de distúrbio intermediárias tinham mais espaço vago (um recurso limitante!) do que as maiores e uma menor dominância, o que ocorre, em parte, devido a um aumento da densidade das espécies do meio de sucessão, como Gigartina leptorhynchos e Gelidium. Desse modo, a cobertura dessas pedras foi composta por uma mistura de espécies do início, meio e final de sucessão.

X. Mudanças climáticas, alterações nos regimes de distúrbio e consequências para as comunidades Alguns trabalhos já têm constatado o impacto das mudanças climáticas sobre comunidades naturais, tendo como referencial teórico a Hipótese do Distúrbio 338

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Intermediário. Segundo Connell (1978), se distúrbios ocorrem frequentemente, a comunidade será constituída apenas por espécies capazes de atingir a maturidade rapidamente e com alta capacidade de dispersão. Nesse sentido, Bonada et al (2007) avaliaram as diferenças nas características ecológicas de macroinvertebrados entre regiões temperadas e mediterrâneas e as implicações para cenários climáticos futuros. Aqueles autores testaram diversas hipóteses, dentre elas: a) Se havia diferença significativa entre as características das espécies de regiões temperadas e mediterrâneas; b) se as espécies mediterrâneas teriam características selecionadas para retornarem de distúrbios, como alta capacidade de dispersão (aérea) e colonização (reprodução assexuada).

Diapausa: parada prolongada que ocorre no desenvolvimento, o animal entra em repouso antes que chegue a estação desfavorável.

Os autores constataram que as regiões mediterrâneas tinham mais espécies com características que proporcionavam uma melhor resistência contra seca (reprodução terrestre, diapausa no verão, técnicas de respiração especializadas) ou uma melhor resiliência contra a seca ou outros distúrbios (pequeno tamanho de corpo, reprodução mais frequente, dispersão aérea ativa). Portanto, os autores alertam que, caso os riachos temperados se tornem mais temporários por causa das secas, os macroinvertebrados característicos das regiões mediterrâneas vão aumentar nas regiões temperadas. Outro trabalho analisou as comunidades de peixes da França ao longo dos anos e constatou que a temperatura aumentou significativamente durante os últimos 25 anos, havendo também um aumento significativo na riqueza das comunidades e na abundância e proporção de espécies de peixes de águas quentes em todos os sítios amostrados, ocorrendo, portanto, um decréscimo significativo na equabilidade (DAUFRESNE; BOET, 2007). Os autores desse trabalho discutiram seus resultados, explicando que o aumento na riqueza não seria um fato surpreendente, pois a mudança gradual do clima seria uma das justificativas mais convincentes para a coexistência de várias espécies (HUTCHINSON, 1961). Sob tais condições de distúrbios, nenhuma espécie teria tempo suficiente para eliminar as outras espécies antes que o ambiente mude novamente e a limite. Como consequência, a comunidade sempre inclui uma mistura de espécies favorecidas pelo ambiente atual e o anterior. No entanto, esse aumento de riqueza pode ser apenas transicional (WALTHER; POST; CONVEY, 2002). Segundo a teoria de Connell (1978), mudanças muito rápidas no ambiente não permitirão um aumento de diversidade. Os dados de Daufresne e Boet (2007) corroboram esse fato, uma vez que eles constataram poucas espécies novas chegando às comunidades estudadas, além de que o decréscimo na equabilidade também confirma o efeito negativo das mudanças climáticas sobre a biodiversidade. Tal efeito também é evidenciado pelo aumento da abundância e, consequente dominância, de apenas algumas espécies, demonstrando que poucas espécies parecem tirar vantagem do aquecimento (DAUFRESNE; BOET, 2007). Segundo Connell (1978), qualquer condição que aumenta as taxas de crescimento populacional de uma comunidade de competidores resulta no decrescimento da diversidade (uma vez que um maior crescimento provoca uma exclusão competitiva mais rápida). Portanto, os resultados do trabalho em questão confirmam a hipótese geral de que há um efeito do aquecimento devido às mudanças climáticas sobre as comunidades naturais. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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XI. Fluxo de energia e cadeias tróficas nos ecossistemas Chamamos de ecossistema qualquer unidade que abranja todos os organismos que funcionam em conjunto numa determinada área, interagindo com o ambiente físico de tal forma que um fluxo de energia produza estruturas bióticas claramente definidas e um ciclo de materiais ocorre entre partes vivas e não vivas deste sistema (ODUM, 1988). Dois componentes importantes dessas definições são o fluxo de energia entre os componentes bióticos e o ciclo de materiais que ocorre entre os organismos. Para desenvolver esses conceitos precisamos definir claramente a estrutura biótica que é a principal responsável por esses fenômenos. Para entender o funcionamento de um ecossistema faz-se necessário determinar como são as interações biológicas. Imagine que se colocássemos em um papel o nome de todas as espécies presentes em uma comunidade e fossemos classificando cada espécie de acordo com o recurso que utilizam em um sistema típico, teríamos a base formada por plantas, que servem de alimento para herbívoros ou outros organismos que vivem dos vegetais, que por sua vez servem de alimento aos carnívoros. Vários níveis de carnívoros podem aparecer. Como todos morrem um dia, detritívoros e decompositores podem se utilizar desse material. Em uma plantação de café, temos o próprio café e algumas plantas presentes como base. O bicho-mineiro é um exemplo de herbívoro. Abelhas que visitam o café ou as outras plantas presentes são polinizadores, mas como vivem de recursos vegetais ficam no mesmo nível dos herbívoros. Alguns percevejos predadores e vespinhas parasitoides podem atacar o bicho-mineiro e são predadores. São detritívoros que podem aparecer dentro desta área os cupins, alguns besouros, minhocas etc. Além desses, deve haver uma grande diversidade de fungos e bactérias decompositoras no solo.

Fig. 03 - Exemplo de uma comunidade em uma plantação de café. O produtor é a espécie Coffea arábica (Café), Perileucoptera coffeella (bichomineiro) é um herbívoro e as abelhas (superfamília Apoidea) polinizam o café. Os predadores podem ser vespas e percevejos e os detritívoros podem ser cupins ou minhocas.

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O tipo de modelo descrito na Figura 3, no qual classificamos os organismos presentes em uma comunidade de acordo com seu nível trófico, acaba por delinear uma cadeia de interações dentro do sistema: a cadeia trófica. Essa forma de descrever o sistema é uma simplificação muito útil para prever algumas alterações gerais decorrentes de impactos ambientais. Uma construção mais rigorosa seria por uma ligação entre cada espécie com aquilo que lhe serve de alimento, e as linhas de conexão delimitariam as principais ligações verticais dentro da comunidade. Como em cada comunidade não deve existir apenas uma espécie em cada nível trófico e elas não apresentam preferências iguais, o desenho final é muito mais parecido com uma teia. A esta representação das interações dentro do sistema denominamos teia trófica (Figura 04).

Fig. 04 - Teia trófica esquemática. Solanum lycocarpum (Lobeira) e Campomanesia pubescens (Gabiroba) são os produtores desta teia trófica. Agouti paca (Paca), Dasyprocta aguti (Cotia) e Ozotoceros bezoarticus (Veado Campeiro) são os consumidores primários, pois se alimentam da Campomanesia pubescens (Gabiroba), um produtor. Panthera onça (Onça Pintada) é um consumidor secundário e predador de topo de cadeia, pois alimenta consumidores e não é alimento de nenhum animal. Chrysocyon brachyurus (Lobo Guará) e ao mesmo tempo consumidor primário, pois se alimenta de Solanum lycocarpum (Lobeira), e consumidor secundário, pois se alimenta de Agouti paca (Paca), Dasyprocta aguti (Cotia). A seta indica os recursos alimentares de cada espécie.

É a estrutura da teia ou cadeia trófica que está diretamente ligada ao fluxo de energia no sistema. As plantas recebem luz e pelo processo da fotossíntese, conseguem converter essa energia em energia química armazenada nas moléculas de carboidratos formados. Herbívoros e outros se alimentam deste material, e carnívoros se alimentam destes. No entanto, a quantidade de energia que passa para o próximo nível é sempre menor do que entrou. Em primeiro lugar porque parte foi convertida em trabalho nos processos de manutenção do próprio organismo. Além disso, todas as conversões que ocorrem levam a perdas para o ambiente na forma de calor. Em consequência, usualmente se considera que passa para o próximo nível apenas 10% do que entrou. Em alguns sistemas a entrada de energia não ocorre através da luz e o primeiro nível trófico não são plantas. Nesses sistemas, chamados de cadeias de pasteio, é comum que a base do sistema seja formada por detritos e organismos detritívoros. É possível que pouca luz chegue ao fitoplâncton porque as grandes árvores sombreiam a área. As folhas que caem são o principal recurso sustentando alguns insetos como larvas de mosquitos e oligoquetas que, por sua vez, servem de alimentos para insetos predadores como larvas de libélulas e assim por diante. Por outro lado, se pegarmos qualquer elemento vital para a vida como o Carbono, Oxigênio, Nitrogênio, Fósforo, percebemos que há um ciclo no qual esses elementos se “movem” dos compartimentos não-vivos (solo, atmosfera) para os compartimentos vivos (produtores, herbívoros, carnívoros etc.) e destes de volta Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U8 O conceito de comunidades e ecossistemas

aos não-vivos. O ciclo dos materiais ou a ciclagem de nutrientes, é um processo essencial para o funcionamento do ecossistema e, por meio dele, é possível determinar limites e diferenças importantes entre sistemas. Chegou o momento de finalizarmos o estudo desta unidade e aproveitar para exercitar os conhecimentos apreendidos. Para isso, faça as atividades a seguir.

Atividade Complementar Considere duas comunidades, A e B, que se situam na mesma posição de latitude e possuem semelhantes condições climáticas. Observado que a comunidade B tem uma maior riqueza de espécies do que a A, que hipótese você elaboraria, baseando-se em fluxo de energia, para explicar essa diferença?

Atividade Complementar Relacione nicho ecológico e riqueza de espécies. Depois faça uma predição: que área você espera que haja mais espécies animais: i) uma área onde as condições variam devido à heterogeneidade de uma floresta; ii).uma área onde as condições ambientais variam pouco devido a homogeneidade (e.g. uma floresta de Eucalipto).

Atividade Complementar Um aluno do Ensino Médio, muito curioso, lhe fez a seguinte pergunta: “Professor(a), ontem vi no Fantástico uma reportagem que comparava o número de espécies das regiões tropicais com as regiões temperadas. O repórter disse que aqui, nos trópicos, o número de espécies é maior, mas ele não deu uma explicação para isso.”. Apresente para o seu aluno uma explicação para o padrão apresentado na reportagem.

Atividade Complementar 1. Faça uma Releitura do texto. Volte a sua perspectiva inicial e contraponha com os conhecimentos apreendidos após a leitura. 2. Em seguida elabore uma árvore de conceitos, destaque os mais importantes no objeto em estudo e construa relações entre estes. 3. Participe do Fórum de Discussão. Apresente e discuta com seus colegas a temática estudada. 4. Pesquise o significado dos termos que não lhe são conhecidos, para ampliar o seu conhecimento.

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XII. Referências ANGELSTAM, P. Maintaining and restoring biodiversity in European boreal forests by developing natural disturbance regimes. Journal of Vegetation Science, v. 9, p. 593–602, 1998. BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Editora Artmed, 2007. 740 p. BELYEA, L. R.; LANCASTER, J. Assembly rules within a contigent ecology. Oikos, v. 86, p. 402-416, 1999. BLACKBURN, T. M.; GASTON, K. J. Some methodological issues in macroecology. American Naturalist, v. 151, p. 68–83, 1998. BONADA, N.; DOLÉDEC, S.; STATZNER, B. Taxonomic and biological trait differences of stream macroinvertebrate communities between mediterranean and temperate regions: implications for future climatic scenarios. Global Change Biology, v. 13, p. 1658-1671, 2007. BOTKIN, D.B. Discordant harmonies. Oxford: Oxford University Press, 1990. 241 p. CIANNELLI, L. et al. Boundaries of Open Marine Ecosystems: an Application to the Pribilof Archipelago, Southeast Bering Sea. Ecological Applications, v. 14, n.3, p. 942-953, 2004. CLEMENTS, F. E. Plant succession. Washington: Carnegie Institution of Wasshington, 1916. CONNELL, J. H. Diversity in tropical rain forests and Coral Reefs. Science, v. 4335, p. 1302-1310. 1978. CONNOR, E. F.; SIMBERLOFF, D. The assembly of species communities: chance or competition? Ecology, v. 60, p. 1132–1140, 1979. COWLES, H. C. The ecological relations of the vegetation on the sand dunes of Lake Michigan. Botanical Gazette, v. 27, p. 95–117, 1899. CURRIE, D. J.; PANQUIN, V. Large-scale biogeographical patterns of species richness in trees. Nature, v. 39, p. 326-327, 1987. DAUFRESNE, M.; BOET, P. Climate change impacts on structure and diversity of fish communities in rivers. Global Change Biology, v. 13, p. 1-12, 2007. DAVIS, M. B. Pleistocene biogeography of temperate deciduous forests. Geoscience and Man, v. 13, p. 13-26, 1976. DIAMOND, J. M. Assembly of species communities. In: CODY, M. L.; DIAMOND, J. M. (ed.). Ecology and evolution of communities. Massachusetts: Harvard University Press, Cambridge, 1975, p. 342–444. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U8 O conceito de comunidades e ecossistemas

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Eixo Biológico

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# M6U8 O conceito de comunidades e ecossistemas

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 9

Invasões biológicas

Autores: Angelo Gilberto Manzatto

Suzamar Pansini

I. Introdução II. Espécies nativas e exóticas III. Situação do Brasil em relação às invações biológicas IV. Estratégias adaptativas das espécies exóticas V. Relação entre invasões biológicas e ecologia de comunidades VI. Estratégias para controle de invasão VII. Referências

# M6U9

I. Introdução Caro(a) aluno(a). Nesta unidade, conversaremos sobre as espécies exóticas invasoras que têm o potencial de ampliar seus nichos ecológicos nas áreas invadidas, exercendo forte pressão nas espécies nativas em seu habitat, alterando profundamente a estrutura e funcionamento dos ecossistemas. As ações humanas são as principais responsáveis pelos fatores que determinam o estabelecimento proposital ou acidental de espécies invasoras. A questão central sobre os aspectos ligados as invasões biológicas visam determinar os padrões gerais e seus efeitos sobre questões econômicas, ecológicas e de saúde pública. Diante desse cenário, duas questões importantes devem ser refletidas sobre essas espécies. A primeira está diretamente ligada aos aspectos biogeográficos e, em um segundo momento, aos impactos causados por essas espécies invasoras. Especialistas consideram frágeis as definições baseadas no aspecto geográfico, pois espécies nativas podem exercer forte dominância durante um período do processo de sucessão ecológica. No entanto, padrão similar ocorre também com as espécies invasoras. Nesse sentido, os impactos podem interferir tanto de forma negativa quanto positiva no ecossistema; por outro lado, diversos fatores atuam simultaneamente e dificultam o entendimento do fenômeno da bioinvasão. O entendimento do tema passa pela necessidade de investigar se uma invasão biológica consiste na capacidade da espécie em adquirir vantagem competitiva, frente aos obstáculos naturais, mantendo seus processos de estabelecimento, manutenção, reprodução e aumento de sua conquista sobre novas áreas. Assim, o estudo desta unidade auxiliará você a conceituar espécies invasoras e nativas e a discriminar os impactos causados por essas espécies em áreas terrestres, aquáticas e de saúde pública. Você observará ainda a necessidade de uma abordagem mais abrangente e uma estratégia nacional para o tema, visando o monitoramento e o manejo adequado das espécies invasoras, sobretudo aquelas destinadas às atividades produtivas. Ao final deste estudo, esperamos que você seja capaz de: • Diferenciar espécies nativas e exóticas. • Perceber a situação do Brasil em relação à bioinvasão. • Observar as estratégias adaptativas das espécies exóticas. • Relacionar invasões biológicas e ecologia de comunidades. • Verificar as estratégias para controle da invasão.

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Sucessão ecológica: é a mudança gradual entre dois tipos de comunidades ou ecossistemas transitórios que envolve mudanças na composição das espécies vegetais e animais.

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P BSC B

II. Espécies nativas e exóticas

Nicho ecológico: é a localização e função física de um organismo num ecossistema

O transporte de espécies exóticas invasoras via produtos agrícolas, pecuários, embalagens, artesanatos, migrações, turismo e mesmo produtos industrializados, que também podem ser responsáveis pelo transporte de estruturas biológicas e moleculares, determinam prejuízos econômicos para um país importador e exportador, por conta de embargos econômicos que visam seu controle e manejo (CHAME 2009).

Para iniciar nosso estudo sobre espécies nativas e exóticas, precisamos abordar um pouco os Padrões Biogeográficos. Você sabe o que é Biogeografia? Biogeografia é um ramo da ciência que estuda a distribuição de plantas e animais nas diferentes regiões geográficas. Os padrões biogeográficos refletem de certa forma sua abundância e distribuição no planeta. Uma das explicações mais atraentes a respeito dos padrões biogeográficos esta relacionada com a sua extensão, por meio das barreiras climáticas e ambientais, como fatores que limitam a dispersão das espécies (PRIMACK e RODRIGUES, 2001; MAGNUSSON, 2006). A atividade humana contribuiu muito para a alteração nos padrões biogeográficos com o transporte das espécies pelos continentes. Você sabe como isso aconteceu? Esse processo iniciou com as grandes navegações, sendo que nas últimas décadas, o avanço científico e tecnológico tem facilitado o deslocamento, tanto de produtos quanto de pessoas. Segundo Ziller e Zalba (2007), os primeiros transportes de espécies de uma região para outra ocorreram com a intenção de suprir necessidades agrícolas, florestais e outras de uso direto. Mais recentemente a motivação voltou-se para o comércio de plantas ornamentais. Esse fenômeno de deslocamento de espécies exóticas contribuiu para a quebra de barreiras ecológicas, acarretando no aumento expressivo de ecossistemas invadidos. Mas os impactos causados diferem entre si e dependem das características do ambiente invadido (ZENNI, 2006). Alguns ambientes são aparentemente mais suscetíveis à invasão do que outros. Vejamos a seguir, algumas hipóteses construídas a fim de explicar essas tendências: a) quanto mais reduzida à diversidade natural, a riqueza e as formas de vida de um ecossistema, mais suscetível ele é à invasão, por apresentar funções ecológicas que não estão supridas e que podem ser preenchidas por espécies exóticas; b) as espécies exóticas estão livres de competidores, predadores e parasitas, apresentando vantagens competitivas com relação a espécies nativas; c) quanto maior o grau de perturbação de um ecossistema natural, maior o potencial de dispersão e estabelecimento dessas espécies, especialmente após a redução da diversidade natural pela extinção de espécies nativas ou exploração excessiva. Segundo Ziller e Zalba (2007), embora não possa funcionar de forma isolada, a última hipótese é essencial para a compreensão dos processos de invasão biológica. Práticas erradas de manuseio dos ecossistemas, como a remoção de áreas florestais, queimadas anuais para preparo da terra, erosão e pressão excessiva de pastoreio, contribuem para a perda de diversidade natural e fragilidade do meio, expondo-o a invasões. É fundamental compreender bem esses processos, a fim de avaliá-los de um ponto de vista abrangente, computando-se todas as variáveis que podem exercer algum tipo de influência ambiental.

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# M6U9 Invasões biológicas

O que são espécies Nativas e Exóticas? Determinar se uma espécie é ou não invasora é, muitas vezes, complicado, porque essa determinação deve levar em consideração vários aspectos relacionados à dinâmica das espécies num determinado ambiente. Segundo Cronk e Fulier (1995) pode-se definir espécie invasora como espécies exóticas, com alta capacidade de crescimento, proliferação e dispersão, capazes de modificar a composição, estrutura e/ou função do ecossistema. Nessa definição, no entanto, não são consideradas espécies nativas que, por algum desequilíbrio ecológico, passam a crescer e se multiplicar, descontroladamente se comportando como invasoras. Observe, a seguir, a terminologia organizada por Richardison et al (2000), ligada aos processos de invasão de espécies vegetais: • Espécie nativa: espécie que evoluiu no ambiente em questão ou que lá chegou devido a aspectos históricos, sem interferência humana. Pode-se dizer que são as espécies típicas do local, que nasceram na localidade e desenvolveram adaptações ao local em que vivem. Aquelas que não são introduzidas de outros locais ou países. • Espécie Exótica: espécie que está em local diferente do seu local de origem, por ação intencional ou acidental do homem. • Exótica casual: espécie fora do seu ambiente de origem, sem a capacidade de formar população persistente. • Exótica neutralizada: espécie fora do seu ambiente de origem, capaz de formar população persistente e de conviver com a comunidade nativa sem invadir ecossistema natural ou antrópico. • Invasora: espécie exótica que desenvolve altas taxas de crescimento, reprodução ou dispersão em ambientes naturais ou sob interferência humana. • Praga: espécie exótica ou não, indesejável no local geralmente, por razões econômicas. • Superdominante: espécie nativa que se comporta como invasora, mediante desequilíbrio ambiental. Além dessas características é importante observar que algumas espécies são capazes de se estabelecer de forma incipiente, não ameaçando a biodiversidade e, portanto, não são invasoras, embora sejam exóticas. A definição de uma espécie como invasora também tem gerado controvérsias entre as áreas como biologia e agronomia, pois, muitas vezes, os agricultores entendem que as espécies invasoras são denominadas pragas ou ervas daninhas. Os ecólogos classificam essas espécies como “colonizadoras” ou “pioneiras”, os biogeógrafos analisam sua distribuição como nativas, portanto, originárias da comunidade, ou exóticas, ou seja, introduzidas a partir de outro ambiente (MATOS; PIVELLO, 2009). Assim, os estudos e o monitoramento de espécies exóticas devem ser contínuos, uma vez que a introdução e dispersão, na maioria das vezes, são fruto de um conjunto de fatores ainda pouco previsíveis. A distribuição dessas espécies num dado ecossistema reflete a dinâmica das alterações ecossistêmicas, climáticas, da paisagem e de seu uso (CHAME, 2009).

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O custo mundial com as invasões biológicas é estimado em 336 bilhões de dólares por ano, considerando apenas os custos agropecuários e com doenças humanas, sem contar custos ambientais. Para o Brasil, este custo é estimado em 50 bilhões de dólares por ano, considerando gastos com culturas agrícolas, saúde humana e HIV (PIMENTEL et. al. 2001)

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III. Situação do Brasil em relação às invasões biológicas No Brasil, apesar da crescente conscientização de que as espécies exóticas invasoras oferecem grandes riscos à biodiversidade e aos processos econômicos, poucas ações concretas foram elaboradas, visando seu manejo e controle. Em parte esta ausência de medidas se deve a diversos fatores, entre os quais se destacam: Abiótico significa sem vida; termo amplo utilizado para as características físicas dos ecossistemas, como temperatura, radiação solar, solos, etc. Por outro lado, biótico refere-se aos organismos vivos ou diretamente derivados da ação biológica, como os fatores ambientais criados pelos microorganismos, plantas e animais. Portanto, variações abióticas e bióticas refletem a variabilidade das condições ambientais nos ecossistemas.

Além do instituto Hórus e The Nature Conservancy, o conselho do Programa Global de Espécies Invasoras (GISP, http://www. gisp.org), criado a partir da convenção sobre a diversidade Biológica, tem desenvolvido pesquisas e apoiado projetos que contribuam para o conhecimento das espécies invasoras no Brasil e no Mundo. Em 2009 foi realizado o 1º congresso sobre Invasões Biológicas onde o tema foi mais amplamente discutido.

(i) o baixo nível de conhecimento a respeito das espécies invasoras no Brasil. A maioria dos estudos foi realizada recentemente e em número bem reduzido, isto impede o entendimento dos efeitos e dos padrões gerais e as mudanças ocorridas em ecossistemas terrestres e aquáticos invadidos; (ii) o potencial diferenciado de adaptação das populações de espécies invasoras às condições adversas; (iii) variações abióticas e bióticas da comunidade invadida e ações humanas são fatores que modulam a intensidade e velocidade de ocupação. A maioria das vezes constata-se que técnicas de controle e combate são específicas a determinadas populações invasoras; (iv) determinadas ações de manejo (por exemplo, o fogo) podem ter efeitos opostos em diferentes situações de invasão. O Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (Probio) estabeleceu importantes avanços no conhecimento nacional sobre o tema espécies invasoras, além de discriminar avanços oriundos das mais variadas áreas do conhecimento, como por exemplo, espécies exóticas invasoras que afetam o setor produtivo, a saúde humana, águas continentais, ambiente marinho e terrestre. A Revista Ciência e Cultura, vinculada a Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), preocupada com as questões centradas sobre as espécies invasoras, lançou em Abril de 2009 um Núcleo temático dedicado a discussão e debate sobre o tema, expondo a necessidade de articulação nacional. A síntese realizada por Oliveira e Machado (2009) indica que as espécies exóticas invasoras estão presentes em pelo menos 103 Unidades de Conservação Brasileiras, distribuídas por 17 Estados e pelo Distrito Federal. Esse trabalho é fruto da compilação, realizada em acessos de diversos bancos de dados, gerados por organizações governamentais e não governamentais, além da extensa revisão das publicações dos periódicos nacionais e internacionais. Os autores ainda destacam que a experiência brasileira diante do tema necessita avançar sob a perspectiva da formulação de uma política nacional, apesar de pontuar avanços importantes, ocorridos nos últimos anos. Um dos avanços importantes a ser destacado é a possibilidade de pesquisa, em meios como a internet, para obter informações sobre as espécies invasoras que colocam em risco a diversidade natural dos ambientes, aquelas que atingem o setor produtivo e que podem ser consideradas como risco de saúde pública. O banco de dados gerado permitiu construir a primeira listagem de espécies exóticas invasoras no Brasil com cerca de 570 espécies catalogadas, das quais 148 são representantes da fauna e 122 da flora. Outras informações relevantes destacam 171 espécies que afetam tanto a fauna como a flora terrestre brasileira, 92 espécies atingem o setor produtivo, 66 ambientes marinhos, 49 águas continentais e 99 tem sérias implicações, envolvendo questões de saúde pública. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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Para simples verificação, o quadro a seguir é uma compilação dos registros acessados: Quadro 1 – Grupos de plantas e animais invasores catalogados Plantas

Número de Espécies

Animais

Número de Espécies

Algas

Mamíferos

Arbustos

Répteis

Árvores

Anfíbios

Bromeliformes

Peixes

Ervas, incluindo gramíneas

Invertebrados aquáticos marinhos

Palmeiras

Invertebrados aquáticos-água doce

Trepadeiras

Invertebrados terrestres

Fonte: http://www.institutohorus.org.br/inf_fichas.htm

Entre as espécies mais citadas, destacam-se as árvores do gênero Pinus sp, disseminadas principalmente nas regiões sul e sudeste em áreas de reflorestamento, visando produção madeireira e coleta de resina. Essas espécies são consideradas ‘campeãs’ de invasões, pois suas folhas ao atingirem o solo florestal alteram a acidez do solo, inviabilizando o estabelecimento de plântulas de espécies nativas. Essas características conferem alta capacidade competitiva na ocupação de novas áreas, além de alterar os ciclos biogeoquímicos (GUIMARÃES, 2009). Outras espécies importantes que estão atuando por todo o território nacional são o capim braquiária e o cachorro, o capim gordura e o eucalipto, o lírio do brejo, a jaca e a uva do japão. Também figuram na lista animais como búfalo, caramujogigante-africano e javali (GUIMARÃES, 2009). Você já percebeu que as invasões biológicas afetam diferentes setores da sociedade. No entanto, apesar da aparente desarticulação nacional sobre o tema, o Brasil já possui listas de espécies exóticas invasoras catalogadas e seus possíveis impactos em todo território nacional, atingindo os diferentes ecossistemas. A partir de agora, vamos refletir sobre o que é possível fazer para controlar essas invasões. Consequências da bioinvasão Você concorda que a introdução de novas espécies traz muitas consequências para o ambiente onde esta se estabelece? No Brasil, o Ministério do Meio Ambiente reconhece que as espécies exóticas invasoras constituem um sério problema nacional, incluindo consequências a biodiversidade, financeiras e de saúde pública (MACHADO; OLIVEIRA, 2009). É certo que as consequências, causadas pela introdução de espécies exóticas, dependem de cada ambiente e situação. No entanto, alguns impactos são comuns aos diversos tipos de bioinvasão que tem ocorrido ao longo do tempo. Observe, a seguir, alguns desses possíveis impactos: • Ocupação do espaço de espécies nativas. • Modificação Estrutural do Ambiente.

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Plântula é a planta recém nascida. O desenvolvimento do embrião vegetal no processo de germinação da semente determina o primeiro estágio de formação da plântula, podendo originar a planta adulta.

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• Perda da Biodiversidade local ou regional. • Quebra dos ciclos ecológicos naturais. • Modificação da paisagem. • Transmissão de doenças a animais e humanos. • Erosão, perda de fertilidade e assoreamento de rios e córregos. • Quebra do balanço hídrico. • Eliminação de habitat e de alimento para fauna por perda de espécies nativas da flora, com quebra de cadeias alimentares. • Extinção de populações e espécies. • Alterações na ciclagem de nutrientes. • Alteração na distribuição das espécies por invasão e alterações das características do meio. Cada um dos fatores citados age de maneira específica, dependendo do tipo da espécie introduzida e das características físicas e ambientais da área onde ocorreu a introdução. Por isso, a importância de se conhecer tanto a dinâmica da espécie introduzida quanto o ambiente natural e de invasão. Após o estudo desenvolvido até aqui, realize a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar

Realizar pesquisa em livros, internet ou revistas sobre outras possíveis consequências da bioinvasão.

IV. Extratégias adaptativas das espécies exóticas As espécies exóticas geralmente são introduzidas em regiões biogeográficas diferentes daquelas nas quais elas evoluíram e se adaptaram, dessa forma, essas espécies enfrentam pressões seletivas novas bem como situações de estresse. Sob essas condições ambientais são submetidas a pressões seletivas que induzem modificações genéticas, favorecendo processos evolutivos. Sousa et al (2009) destacam que entre as principais mudanças evolutivas, as quais estão sujeitas as espécies invasoras, destacam-se a deriva genética, o efeito de um ou poucos genes, os rearranjos genômicos, o processo de hibridização e as modificações induzidas por estresse. A seguir vamos entender melhor cada um deles. O caso mais interessante de deriva genética ocorre com a redução dos níveis de variação gênica como consequência da redução da estrutura de tamanho das populações. Esse fenômeno ecológico é conhecido como efeito fundador, e bastante característico de um processo de bioinvasão acidental (Sousa et al, 2009). Nesta situação, os autores destacam que o acaso tem importante papel nas populações naturais pequenas, sobretudo na determinação de genes passados para as gerações futuras. Esse fenômeno é fundamental para o sucesso de uma espécie invasora, pois Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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o sucesso da bioinvasão é fortemente limitado pela capacidade das populações adaptarem-se a novos ambientes. Neste cenário, os baixos níveis de variação gênica geram impedimento para o estabelecimento e ocupação de novas áreas (SOUZA et al, 2009; GARCIA-RAMOS e RODRIGUES, 2002). Esses processos ocorrem, preferencialmente, em escalas ecológicas que podem se estabilizar ao longo de 100 gerações, entretanto, modelos matemáticos desenvolvidos para o estudo da dinâmica de bioinvasão apontam que as populações podem sofrer modificações rápidas em escalas de tempo reduzidas. Assim, o número de gerações envolvidas é bastante reduzido, implicando numa dinâmica mais acelerada e, consequentemente, passível da ação da seleção natural (SOUZA et al, 2009). Ao contrário das mudanças, destacadas anteriormente, a hibridização é uma alternativa aos processos rápidos que podem ocorrer nas populações de espécies invasoras. Esse fenômeno ocorre entre espécies invasoras e nativas, visando aumentar a variação gênica. Um dos efeitos marcantes em populações hibridizadas inclui rápido crescimento vegetativo e aumento da agressividade em ocupar novas áreas adquirindo um comportamento generalista (SOUZA et al, 2009; GARCIARAMOS e RODRIGUES, 2002; LEE, 2002; PRENTIS et al, 2008). Os rearranjos genômicos são fenômenos importantes na determinação das variações gênicas nas populações de espécies invasoras e visam compreender adaptações em escalas de tempos reduzidas. A poliploidia (duplicação do genoma) e alopoliploidia (hibridização seguida de duplicação) são importantes processos na evolução dos organismos, principalmente plantas (Prentis et al. 2008). Esta afirmação está relacionada ao reconhecimento de que poliploides tendem a gerar novos genótipos sob ação da seleção natural, e, portanto, permitem adaptação das populações de bioinvasores em escalas reduzidas no tempo. Por outro lado, populações de bioinvasores, com variações gênicas decorrentes de mutações e recombinações são importantes mecanismos adaptativos das espécies (PRENTIS et al, 2008; SOUZA et al, 2009). Os estudos destes autores relataram notável sucesso de colonização de ambientes por espécies invasoras terrestres, por meio de efeitos de um ou poucos genes, reforçando a necessidade de um entendimento mais acurado dos efeitos de um pequeno número de genes na capacidade potencial de colonização das espécies invasoras. Por fim, destaca-se cada vez mais na literatura científica avanços no entendimento em relação aos rearranjos genéticos e aos processos de hibridização como mecanismos moduladores das modificações genéticas induzidas pelo estresse (LEE, 2002; PRENTIS et al, 2008). O estresse ambiental e as alterações ao acaso nos genes estão sendo, há muito tempo, reconhecidos como fenômenos comuns, porém de baixa probabilidade. Contudo, se as variações gênicas associadas às pressões seletivas determinam processos adaptativos, elas serão benéficas para as populações bioinvasoras. Para finalizar, é de fundamental importância destacar a ocupação de espécies invasoras em ecossistemas degradados. O sucesso de uma espécie invasora associado ao declínio da estrutura e funcionamento dos ecossistemas, favorece as populações dos bioinvasores. Ambientes estressados por altos níveis de poluentes, certamente facilitam o estabelecimento, crescimento e manutenção das espécies invasoras sob tais condições ecológicas, sobretudo por apresentarem menor capacidade competitiva, estando sob a influência de uma biodiversidade depauperada (SOUZA et al, 2009).

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A variabilidade gênica ou genética mede a tendência dos diferentes alelos de um mesmo gene variarem entre si, numa determinada população. A capacidade para se adaptar a um novo ambiente depende desta variabilidade. Indivíduos com certos alelos ou combinações de alelos podem ter precisamente as características necessárias para sobreviverem e se reproduzirem sob novas condições. Numa determinada população, a freqüência dos alelos pode variar entre o raro e muito raro. Estas combinações surgem na população tanto através de mutações, como pela migração de indivíduos provenientes de outras populações. Em pequenas populações, as frequências alélicas podem variar de uma geração para a seguinte simplesmente devido ao acesso. Este processo aleatório de mudança nas freqüências alélicas é conhecido como deriva genética, e é um processo distinto das mudanças nas frequências genéticas causado pela seleção natural.

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V. Relação entre invasões biológicas e ecologia de comunidades Genótipo é a composição genética de um organismo fruto da combinação particular de alelos registrados num dado indivíduo. Alelos são pares de genes ou série de genes que ocupam uma posição física específica no cromossomo. Diferentes alelos produzem geralmente diferentes características num organismo.

É conhecido na literatura científica a importância das inversões cromossômicas na adaptação das espécies invasoras. Os transpossons são segmentos do genoma onde os genes têm a capacidade de estarem latentes e ativos. Exposições a condições bióticas e abióticas variadas podem gerar instabilidade no genoma mediado pelo estresse ambiental causando aumento nas taxas de recombinação, ativação dos transpossons e mutações.

Mutação é a fonte original de variação genética e tem como resultado a formação de novos alelos na população

Espécies introduzidas podem ter efeitos marcantes em comunidades nativas. Para entender os efeitos do deslocamento de organismos é necessário investigar o problema em várias escalas, pois os resultados podem ser aparentemente contraditórios, dependendo da escala espacial ou temporal contemplada. Uma das maiores preocupações dos Ecólogos e dos Biólogos Conservacionistas é de que o senso comum tende a preconizar uma visão local dos fenômenos biológicos e ecológicos (MAGNUSSON, 2006). Para os ecólogos, a diversidade pode ser investigada em escala local, ou do habitat; em escala regional ou entre habitats (MAGNUSSON, 2006; BEGON et al, 2007). Profissionais de outras áreas do conhecimento, principalmente agrônomos, engenheiros e antropólogos tendem a partir do referencial local e, portanto, negligenciam os efeitos da paisagem e menosprezam a diversidade regional entre áreas espacialmente próximas (MAGNUSSON, 2006). De acordo com o mesmo autor, é comum antropólogos afirmarem que a atividade humana aumenta a diversidade, enquanto os ecólogos registram o seu declínio. Para avançarmos no entendimento dos efeitos da introdução de espécies exóticas invasoras é necessário introduzirmos os efeitos da escala global no cotidiano dos profissionais das diversas disciplinas do conhecimento (MAGNUSSON, 2006). Sob essa perspectiva, o desafio atual está em prever ou identificar até que ponto as espécies exóticas invasoras modificam o funcionamento de um ecossistema. Muitas espécies invasoras aproveitam as perturbações causadas pelas atividades humanas para se estabelecer (BROWN e PEET, 2003; GENTLE e DUGGIN, 1997), pois a introdução da espécie ocorre junto com diversas mudanças no ambiente, visto que o ecossistema está em constante equilíbrio dinâmico e sob interferência da atividade humana, que pode facilitar ou causar essas mudanças. É importante o conhecimento da biologia e biogeografia das espécies, bem como as relações inter e intraespecíficas e o monitoramento do ambiente para o entendimento da dinâmica da invasão biológica, uma vez que são fundamentais para o gerenciamento do problema e da tomada de decisões sobre investimento em procedimento de prevenção e controle. Características de espécies invasoras Plantas As plantas que se tornam invasoras têm características ecológicas que as tornam melhores competidoras, tais como: alta eficiência fotossintética, taxas de crescimento elevadas, resistência ao desfolhamento e herbivoria, capacidade de rebrotamento e regeneração acelerada, ciclo reprodutivo rápido, intensa produção de sementes de fácil dispersão, alta capacidade de germinação (MATOS; PIVELLO, 2009). Dentre as espécies de árvores já consagradas como invasoras no Brasil estão Pinus elliottii, Pinus taeda, Casuarina equisetifolia (muito comum no litoral), Melia azedarach cinamomo, Tecoma stans (amarelinho), Hovenia dulcis (uva do japão), Cassia mangium, Eriobothrya japonica (nêspera), Cotoneaster sp. e Ligustrum japonicum (alfeneiro), este usado largamente para fins ornamentais. Entre as ervas e herbáceConsórcio Setentrional de Ensino a Distância

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as destaca-se o gênero Brachiaria, que são “capins” introduzidos para pastagens, sendo de difícil controle (ZILLER; ZALBA, 2007). O capim gordura, Mellinis minutiflora, assim como as diversas espécies de Brachiaria, ameaçam a diversidade natural do cerrado no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, no planalto central, sendo igualmente comuns em muitas outras regiões. sua fácil adaptação ao meio e rápida colonização as tornam invasores difíceis de controlar. Dentre as plantas ornamentais, destacamos as amplamente estabelecidas Impatiens walleriana (Maria sem vergonha) e Hedychium coronarium (lírio do brejo), para citar algumas. A samambaia do gênero Pteridium sp, invasora em diversos países neotropicais, tem sido descrita como uma espécie agressiva, capaz de provocar danos à vegetação (SILVA; SILVA MATOS, 2006). No Brasil, ela é amplamente distribuída, podendo chegar a 3 m de altura, sendo considerada, por alguns fazendeiros, impossível de ser erradicada. Vários estudos têm mostrado que Pteridium é tóxica para o gado (MARÇAL et al, 2002) e, por ocorrer em áreas de pasto, oferece grande risco de intoxicação e morte dos animais. Porém, no hemisfério sul pouco se sabe sobre o impacto causado pela presença de Pteridium sobre a biodiversidade (SILVA MATOS et al, 2002). Bioinvasão em ambientes aquáticos A introdução e transferência de peixes em águas interiores vêm ocorrendo de forma casual ou intencional neste século. As comunidades que recebem uma espécie exótica podem ser alteradas diretamente pela competição e predação sobre as espécies nativas (WELCOMME, 1988). Nos Estados Unidos, Europa e África foram discutidas por Courtenay e Stauffer (1984) a necessidade do controle rigoroso na introdução de peixes exóticos e suas consequências tanto para aquicultura como para povoamento de lagos e represas. Das bioinvasões no ambiente aquático, a pesca recreativa, aquicultura e aquariofilia são, atualmente, as atividades que mais causam introduções em águas continentais. No caso da fauna e da flora de água doce, o deslocamento de espécies de uma bacia hidrográfica para outra pode representar uma grande ameaça, ainda que no mesmo continente. A introdução de espécies em ambientes aquáticos tem acompanhado os avanços tecnológicos relativos à expansão marítima do transporte de cargas. Desde a época das colonizações, a incrustação de espécies em cascos de navios já era responsável pela introdução de espécies exóticas marinhas no litoral brasileiro (SOUZA et al, 2009). Dentre algumas espécies identificadas como invasoras estão o mexilhão Perna perna, o vibrião da cólera Vibrio cholerae que pode ficar aderido a superfícies de plantas, algas verdes filamentosas, zooplâncton, crustáceos e a ascídia Styela plicata um cordado marinho que foi introduzido pela aderência aos cascos de navios e vieram dos continentes africanos. As espécies exóticas introduzidas por acidente ou deliberadamente têm provocado profundas alterações nas teias ecológicas nos ambientes aquáticos, causando efeitos diretos ou indiretos de curto, médio e longo prazo. A consequência desse tipo de bioinvasão pode causar modificações nas redes tróficas, ocasionando modificações nas interações entre espécies de lagos e represas (TUNDISI, 2008).

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Recombinação genética é um processo que age no sentido de amplificar a variabilidade genética criada pela mutação gênica, e se constitui no mecanismo que permite suprir a população de indivíduos com novas recombinações genéticas.

Transpossons são sequências de DNA que podem se mover ao redor e diferentes posições no genoma. Este fenômeno que pode causar mutações e podem mudar a quantidade de DNA no genoma. Transpossons são também conhecidos como “genes saltadores”, e são exemplos de elementos genéticos móveis. Eles foram descobertos pela pesquisadora Barbada Mcclintock no início de sua carreira científica, a qual foi agraciada pelo Prêmio Nobel em 1983.

Aquicultura é o cultivo de moluscos e peixes para o consumo humano. Pode ser praticada num ambiente artificial, como nos tanques de peixes e nos ambientes naturais modificados como nas fazendas que utilizam corpos d’água preexistentes para criação de peixes.

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Redes tróficas são sistemas alimentares complexos compreendido por cadeias alimentares ligadas num ecossistema particular

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O tucunaré (Cichla sp.), por exemplo, é um típico peixe carnívoro da Bacia Amazônica e tem sido utilizado para povoamento em barragens e açudes, por ter uma carne excelente e apresentar qualidades para a pesca esportiva. No Panamá, Zaret e Paine (1973) descrevem a ocupação do lago Gatum pelo tucunaré, no período de 1969 a 1972, com decréscimo de menos de 50% da abundância de quase todas as espécies de peixes nativos. Animais terrestres Você sabia que a transferência de espécies animais também pode configurar invasões biológicas, trazendo problemas para o meio ambiente? A introdução de animais em ambientes terrestres também possui um longo histórico e já existem registros em todas as regiões do país desde o Sul até a Amazônia no, norte do país. Na década de 50, o governo de Rondônia transportou cerca de 30 cabeças de búfalos da Ilha de Marajó (Figura 1) para a fazenda Pau D’Óleo. A ideia central era de que o rebanho produzisse leite, carne e auxiliasse na fixação e no desenvolvimento regional das comunidades residentes do estado. O projeto não atingiu os objetivos propostos e as populações de búfalos foram soltas em áreas florestais, concentrando-se na região do Vale do Guaporé que possui regiões pantanosas e uma variedade de ambientes alagadiços, condições ideais para reprodução e alimentação dos búfalos. As populações de búfalos, isoladas desde a década de 50, readquiriram comportamento selvagem, tornando-se agressivos e transformaram-se num grave problema ecológico e social para as autoridades no estado. O último censo realizado estimou grupos de 30 a 100 cabeças. Os rebanhos estão se reproduzindo sem controle e alterando profundamente áreas protegidas. Outra informação importante é que as populações de búfalos estão migrando para outras regiões, inclusive para a Bolívia. Tal situação reflete a dificuldade de se controlar uma espécie invasora, podendo, no caso dos búfalos, tornarem-se um problema de proporções internacionais. Estudos realizados pela Embrapa de Rondônia propõem a captura e domesticação ou o abatimento, contudo, o manejo desses animais requer custo elevado e treinamento específico. No caso do abatimento, visando fins alimentícios, a carne torna-se imprópria para consumo, visto que nunca foram vacinados para prevenção de febre aftosa, tuberculose e brucelose.

Fig. 01 - Bubalus bubalis, espécie exótica invasora introduzida no vale do Guaporé e em outras regiões do país.

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Rana catesbeiana (Rã-touro-gigante) e a Xenopus laevis (Rã-albina-africana) (Figura 02) são duas espécies de anfíbios exóticos invasores bastante difundidos no Brasil. A Rana catesbeiana (Figura 02) foi introduzida no Brasil em 1935, mediante a importação de exemplares vindos dos Estados Unidos. Seu cultivo despertou grande interesse econômico, graças à precocidade de crescimento, resistência a enfermidades e carne bastante apreciada. No entanto, diversas falhas estruturais e metodológicas nos criadouros não permitiram seu manejo e controle adequado. Representantes destas espécies são facilmente encontrados nos cursos d’água, demonstrando que a “invasão” já se estabeleceu.

Fig. 02 - Rana castebiana e Xenopus laevis

Ocorre que essas espécies predam as nativas e competem por sítios de postura, alimentos e habitat. Vários estudos estão sendo desenvolvidos para avaliar os impactos causados, bem como formas de mitigá-los. Diante desse quadro, fazse necessário a elaboração de um diagnóstico sobre o estado atual de distribuição geográfica, biológica e os impactos causados pela introdução destes anuros. As espécies exóticas invasoras livres de seus predadores naturais e adaptadas aos locais onde foram introduzidas acidental ou intencionalmente possuem uma capacidade muito grande de reprodução e manutenção de suas populações. Não há um ranking das espécies que causam os maiores prejuízos, ao meio ambiente, mas entre as mais problemáticas atualmente, no Brasil, estão o mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) e o caramujo gigante africano (Figura 03) (Achatina fulica), ambas introduzidas com objetivos alimentares, são consideradas difíceis de controlar e manejar devido a sua enorme disseminação, atacando diversas culturas de plantas, principalmente agrícolas. A lebre europeia (Lepus europaeus), responsável por prejuízos à agricultura, invadiu a Argentina e já é encontrada no sul de Goiás. A tartaruga tigre d’água (Trachemys elegans), dos Estados Unidos, muito comercializada como animal de estimação e que normalmente é abandonada depois de adulta, está superlotando zoológicos e centros de triagem do Ibama. Fig. 03 - Achatina fulica (Caramujo Africano).

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VI. Estratégias para controle de invasão Um grande esforço é necessário para monitorar e controlar estas populações e identificar quais medidas mitigadoras são necessárias no controle e manejo dessas espécies. Para atingir tal objetivo é necessário haver avanços na legislação e na capacitação de profissionais que lidam com questão das invasões biológicas. O corpo técnico de órgãos públicos, principalmente gerentes de unidades de conservação e agentes de fiscalização e de inspeção em fronteiras, portos, aeroportos, além de comitês técnicos que atuam em temas de biodiversidade, além dos profissionais de instituições de ensino e organizações não governamentais, necessitam incorporar no seu cotidiano uma compreensão sistêmica em torno do tema invasões biológicas (MACHADO et al, 2009). No Brasil, além de ser considerado um país com uma imensidão geográfica, desigualdades econômicas e culturais, tal iniciativa se faz necessária pelo compromisso brasileiro assumido a partir da ratificação do acordo da Convenção de Diversidade Biológica (CDB), realizada no Rio de Janeiro em 1992, com o objetivo de reduzir, controlar ou erradicar as espécies exóticas invasoras e reduzir seus efeitos sobre a biodiversidade. Maiores detalhes para prevenção e controle das espécies exóticas invasoras com base nas diretrizes estabelecidas pela Convenção da Diversidade Biológica (CDB) podem ser acessados pela consulta on line ao sitio da internet http://www.biodiv.org Diversos países têm adotado esforços para a implantação de ações sistêmicas (por exemplo, Nova Zelândia e Estados Unidos) como resultado da percepção da complexidade do problema (CHRISTENSEN, 2004). O princípio de cooperação nas relações institucionais visa, sobretudo, uma abordagem integrada do problema da introdução das espécies invasoras como parte do processo de preservação da biodiversidade, evitando maiores danos futuros, como o aumento do desequilíbrio ecológico, além de situações que afetam diretamente a população humana, como, por exemplo, a escassez de alimentos e a proliferação de doenças. Agora que você percebeu a necessidade de direcionar o olhar com mais atenção às situações relativas a bioinvasão, desenvolva a atividade sugerida a seguir:

Atividade Complementar

Realizar pesquisa sobre uma espécie exótica invasora que ocorre na região onde reside. Qual origem, como se comporta no ambiente, por que é considerada uma espécie exótica invasora? Quais medidas poderiam ser tomadas para controle dessa espécie em particular, sem que cause maiores danos ao ambiente invadido? Montar um texto científico e fazer uma apresentação para compartilhamento de informações com a turma.

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# M6U9 Invasões biológicas

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

P BSC B

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Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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EIXO BIOLÓGICO

Unidade 10 Domesticação de plantas e animais Autores: Ronan Xavier Corrêa

Paulo dos Santos Terra

Antonio Carlos de Oliveira

I. Introdução II. Histórico da domesticação de plantas e animais III. Principais processos de domesticação em plantas e características de plantas domesticadas IV. Principais processos de domesticação de animais e características dos animais domesticados V. Extinção de espécies ou variedades domesticadas VI. Principais processos recentes de domesticação e alteração de organismos VII. Consequências da previsibilidade de recursos e crescimento populacional VIII. Referências

# M6U10

I. Introdução Você sabia que 90% dos nossos alimentos são produzidos por apenas 20 espécies de plantas e cinco de animais? Se somadas às plantas utilizadas na decoração e aos animais de estimação esse número é ainda infinitamente menor do que os milhares de espécies vegetais e animais existentes na natureza. De fato, as espécies de plantas e animais domesticados, que apresentam interesse para a espécie humana, representam apenas uma pequena parcela das espécies existentes. Muitas espécies de seres vivos apresentam atributos que tornariam a sua domesticação desejável e possível. Espécies de animais silvestres, por exemplo, assemelham-se de algum modo às espécies de animais domesticados. Essas semelhanças são indícios de que existe um número relativamente grande de espécies que apresentam potencial para serem domesticadas. Então, por que o número de espécies domesticadas é tão pequeno? A principal resposta a essa questão é que como o processo de domesticação de espécies é longo e difícil, quando uma espécie é domesticada, isso tende a impedir que outra semelhante o seja, pois é mais fácil aperfeiçoar uma domesticação de uma espécie já efetivada do que iniciar um processo de domesticação de uma espécie silvestre. Adicionalmente, a espécie domesticada em um local pode ser levada a outro local, adaptando-se a novas regiões geográficas, o que corresponde a um procedimento mais fácil do que dar início a domesticação de uma nova espécie animal ou vegetal para cada nova região geográfica em que o homem se instalou durante a colonização de todo o globo terrestre. Nesta unidade, você irá perceber que tanto as plantas quanto os animais domesticados, geralmente, dependem do homem para sobreviver e/ ou reproduzir, visto que eles apresentam características nem sempre compatíveis com a vida silvestre. Você, ao conhecer o histórico do processo da domesticação e a geração de variedades e raças, poderá inferir sobre o grau de dependência existente entre o homem e a planta-animal domesticados e, ainda, identificar as consequências do elevado aumento da capacidade de produção de alimentos para os humanos ou para animais, bem como relacioná-los com as mudanças climáticas atuais que estão ocorrendo. Você também será capaz de identificar algumas relações entre domesticação de plantas e animais, e influências dos processos antigos de domesticação com as recentes regiões produtoras de alimentos no mundo. Ainda, desejamos que você esteja apto a relacionar os processos antigos com os processos atuais de domesticação. 366

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Raça: variação de um grupo de animais em relação aos demais membros da espécie, produzida por ação humana por meio de seleção artificial de reprodutores, com vistas a algum fim útil definido pelo interesse humano.

Domesticação de animais: processo que consiste na dominação pelo homem de uma espécie animal selvagem que inclui o controle de seu processo reprodutivo, a seleção de reprodutores e a consequente produção de raças. Domesticação de plantas: processo que consiste na dominação pelo homem de uma espécie vegetal silvestre que inclui o controle de seu processo reprodutivo, seleção de plantas, adaptação e cultivos em condições alteradas e a consequente produção de variedades e cultivares.

Eixo Biológico

P BSC B

II. Histórico da domesticação de plantas e animais

Gerações de seleção: número de gerações que uma população-alvo (animais e plantas) da atividade humana passa sob seleções sucessivas.

Você percebe alguma importância em se estudar a história da domesticação de plantas e animais? Você pode pensar em importâncias práticas, tais como: avaliar os métodos usados no processo de domesticação para aperfeiçoá-los e continuar aplicando-os; criar subsídios à conservação das plantas com potencial de uso humano; fornecer elementos teóricos úteis para desenvolver estratégias de conservação de plantas e animais domesticados e de seus parentes silvestres. Inicialmente, vamos analisar a questão, mostrando como as populações humanas, constituídas por grupos de poucos indivíduos nômades, transformaram-se em populações com grandes grupos de indivíduos sedentários. A seguir, trataremos sobre o invento da agricultura e pecuária como forma de obter alimentos. Antes da domesticação de plantas e animais, o homem vivia da caça aos animais e da coleta de vegetais, certamente raízes e frutos. Por causa de mudanças climáticas no passado e do aumento das populações humanas, a escassez de alimentos fez com que o homem aumentasse a lista de itens a consumir (aumento do espectro de alimentação). Por meio de constantes migrações, o homem migrou a partir da África para diferentes partes da Terra. Os registros sobre a presença humana em tempos pré-históricos (por exemplo, entre 90 e 12 mil anos antes do presente) indicam que as migrações humanas ocorriam em pequenos grupos de indivíduos nômades, coletores e caçadores. Provavelmente, o período do surgimento da agricultura e pecuária (12 a 8 mil anos, antes do presente) represente uma ruptura das mais expressivas a que a espécie humana tivera em sua história, visto que a partir dessa mudança de nômade-caçador-coletor para sedendário-fazendeiro, conforme assinala Sene (2009, p. 198), é verificado um aumento vertiginoso da população, seguido da criação de estruturas sociais com funções reguladas por estrutura de poder centralizado, bem como do surgimento de misticismos e religiões para a maioria dos povos. As relações entre homem, planta e animais, em um contexto de domesticação, ocorreram de forma gradual, criando condições para o aumento populacional e expansão territorial do homem (observe a Figura 1). Inicialmente, o homem explorava as plantas como coletor e os animais como caçador. Em outra fase, o homem domina algumas plantas e inicia-se a agricultura. Nesse momento, os animais continuam sendo apenas caçados. Posteriormente, o homem agrícola passa a amansar e domesticar animais. As atividades agrícolas e as pastoris tornam-se inicialmente mistas, mas, nas verdadeiras sociedades agropastoris, a criação de animais subordina-se ao cultivo das plantas. Contrariamente, nas sociedades pastoris, a criação de animais sobrepõe-se à agricultura. A domesticação ocorre durante muitas gerações de seleção pelo homem. Além disso, é um processo evolutivo que opera nas populações e não em indivíduos isolados, quer sejam de vegetais ou animais, pois a partir de um único indivíduo não há sucesso em encontrar combinações de características desejáveis, que possam ser selecionadas. O processo de seleção é mais eficaz em grandes populações pelos seguintes motivos: as variações desejáveis podem ocorrer como um evento raro na população; a probabilidade de perder as variações pouco frequentes é maior nas populações pequenas; populações grandes tendem a ter mais variabilidade e sofrer menos os efeitos da seleção que ocorre durante os processos de domesticação. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U10 Domesticação de plantas e animais

Fig. 01 - Histórico das relações entre plantas, homem e animais, com a apresentação da sequência dos principais eventos envolvidos na domesticação de animais e que dela resultaram. Modificado a partir de Bowman (1980) e com acréscimos baseados em Diamond (2002).

A domesticação de plantas iniciou-se há 13 mil anos, em poucos lugares do mundo. Afinal, as populações humanas ainda eram pequenas e dispersas nessa época. Acredita-se que as primeiras seleções para domesticação foram realizadas pelo homem, não intencionalmente. O homem ao levar, por exemplo, alguns cereais que puderam ser colhidos, com mais fartura, em um ramo, ao invés de pegar os que estavam caídos ao chão, possivelmente brotando ou em início de indesejada fermentação, talvez tenha deixado cair algumas sementes dessa planta próximo aos locais, onde ele se fixava temporariamente. As plantas que ali nasceram podem ter sido acidentalmente selecionadas contra a característica de deiscência do fruto, isto é, favorecendo plantas indeiscentes. A partir desse episódio, plantas com essa característica foram coletadas pelo homem com mais intensidade do que os cereais com abertura espontânea dos frutos. A partir de episódios fortuitos, como o exemplo que citamos, acredita-se que surgiram os primeiros centros de produção de alimentos. A produção de alimentos pelos agricultores surgiu independentemente em, no máximo, nove regiões do mundo (Crescente Fértil no Oriente Médio, China, América Central, Andes e Amazônia, leste dos Estados Unidos, Centro-Norte da África ao sul do deserto de Saara, África Ocidental tropical, Etiópia e Nova Guiné). Esses primeiros centros de produção de alimentos em geral guardam correlação com os locais de domesticação de plantas (Figura 2). Apenas dois locais antigos de domesticação de plantas não coincidem com esses primeiros centros de produção de alimentos: a região central da China, local em que foram domesticadas as plantas mileto comum (Panicum miliaceum) e mileto ‘rabo de galinha’; e a região central da América do Sul, local em que foram domesticados: o amendoim (Arachis hypogaea), a mandioca (Manihot utilissima) e a pimenta do Chile (Capsicum annum). 368

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Deiscência: abertura natural dos frutos com liberação das sementes. Indeiscente: refere-se à planta cujos frutos não apresentam deiscência.

Eixo Biológico

P BSC B

Curiosidade: a região central da China foi um dos dois locais em que a domesticação de plantas não corresponde a centro de produção de alimentos na antiguidade, porém foi o local de domesticação dos cavalos, importante animal à época e atualmente.

Fig. 02 - Mapa com as principais áreas produtoras de alimentos (centros antigos, em vermelho; áreas mais produtivas de agricultura moderna, em amarelo; centros de domesticação de animais e plantas, identificadas por círculos/elipses azuis e quadrados verdes, respectivamente). Os números indicam os locais de domesticação das seguintes plantas: 1 = araruta (Maranta arundinaceae), cará (Discorea spp), algodão e batata doce; 2 = batatinha e quinoa; 3 = amendoim, mandioca, pimenta do Chile; 4 = pepino, milho e feijão comum; 5 = pepino, girassol, chenopodio; 6 = arroz africano, mileto pérola e sorgo; 7 = trigo silvestre (T. dicoccon e T. monococcon) e cevada; 8 = broomcorn, mileto ‘rabo de galinha’ (Setaria italia); 9 = arroz; 10 = banana, inhame (Colocasia esculenta). Fonte: desenho do mapa com indicação das principais áreas produtoras (Gregori, 2009) e demais informações, artigos diversos.

As principais áreas produtoras de alimentos no mundo atual não guardam correlação com os antigos centros de produção de alimentos e domesticação de plantas (Figura 2). Conforme você pode observar no mapa, essas áreas estão localizadas na Califórnia, nas grandes planícies da América do Norte, na Europa, nos pampas Argentinos e centro sul do Brasil, no subcontinente indiano e no cinturão do trigo da Austrália e Java. Observe que apenas duas dessas áreas são coincidentes com os centros de domesticação: o da China e o dos EUA. Por quê? Há diversos trabalhos em que se discute a falta de coincidência entre os centros antigos e os centros atuais de maior produção de alimentos de origem vegetal e/ ou animal. Agora dê uma pausa e reflita sobre algumas causas que você imagina para essa falta de coincidência. Agora, veja uma das hipóteses mais frequentemente indicadas para isso: [...] As terras de agricultura antiga foram apenas as regiões, onde as espécies de plantas e animais mais valiosos eram nativos. Só nessas regiões, os caçadores-coletadores tiveram maior sucesso em se tornarem agricultores. As plantas domesticadas foram levadas para outras regiões com fertilidade e clima mais favoráveis do que a terra natal. (Traduzido a partir de DIAMOND, 2002b, p. 702).

Portanto, a principal razão é que as antigas regiões de agricultura foram exatamente aquelas de onde as plantas mais valiosas são originárias! O homem se instalou nessas regiões por mais tempo durante suas migrações para caça e coleta. A natureza possibilitou que ele se tornasse semi-sedentário ou que permanecesse por mais tempo nessas regiões, as quais se esgotariam pela exploração intensa. Ao Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U10 Domesticação de plantas e animais

levar essas plantas durante as migrações, que se tornaram necessárias com o esgotamento desses locais de origem das espécies importantes, o homem encontrou áreas com clima e solo mais adequados para plantá-las. Essa disseminação de plantas domesticadas foi mais intensa entre as civilizações dispostas geograficamente no sentido leste-oeste (Europa e Ásia) do que em transectos norte-sul (ao longo da África ou das Américas), principalmente por motivos de clima e fertilidade mais homogêneos, presentes nos transectos leste-oeste. Alguns exemplos de plantas domesticadas mostram que há influência dos efeitos climáticos nos processos de domesticação. Por exemplo, o cacaueiro foi intensamente cultivado pelas civilizações antigas no México, embora seja originário das margens dos rios Orinoco e Amazonas, onde foi iniciada sua domesticação por civilizações sul americanas. Essa planta foi intensamente cultivada nos últimos 2.000 anos. Acredita-se que o clima adverso do período quaternário tenha levado à diferenciação de populações dessa espécie vegetal na América do Sul e Central. Isso propiciou que a domesticação independente ocorresse nesses dois locais (Amazônia e México), após ter havido efeitos de isolamento de populações de cacaueiros pelos efeitos climáticos, o que levou ao surgimento de grupos distintos de cacaueiros. A influência climática também é indicada como motriz para o processo de domesticação de plantas em escala global: [...] As mudanças climáticas no fim do Pleistoceno poderiam ter desencadeado o amplo espectro de redução na dieta, tornando possível a agricultura em áreas onde ela teria sido impossível durante a Idade do Gelo, uma vez que a produção alimentar tenha começado, muitas mudanças acompanham a domesticação (por exemplo, mais alimento estimulando o crescimento da população que exigiu ainda mais alimentos). (Traduzido a partir de DIAMOND, 2002b, p. 704).

Adicionalmente a esta interpretação, Diamond (2002b) argumenta favoravelmente à hipótese de que as emergências independentes da produção de alimentos são notavelmente simultâneas e não poderiam ter acontecido antes do final do Pleistoceno em 13.000 anos. Após o final do Pleistoceno, elas ocorreram em tempos diferentes: de 10.500 anos (no Crescente Fértil) até cerca de 4.500 anos (Leste da América do Norte). Observe que apesar de serem tempos diferentes abrange apenas 6.000 anos, um período muito curto quando comparado às centenas de milhares de anos de migrações do homem sobre a terra. Por sua vez, a domesticação dos animais iniciou-se no período compreendido entre 12 e 10 mil anos. O sucesso da domesticação dos animais relaciona-se com o progresso da agricultura, visto que para a domesticação de um animal, o homem deve providenciar a alimentação da espécie domesticada com o cultivo dos vegetais. Os dados arqueológicos evidenciam que o incremento da domesticação de animais ocorre após o desenvolvimento do cultivo de plantas. Entre as poucas exceções a esta tendência geral, encontra-se o cão, animal empregado para caça, o qual foi domesticado quando as populações humanas ainda eram formadas de coletores e caçadores. Quais os motivos do início da domesticação dos animais? Imaginou-se, inicialmente, que a criação de animais tenha começado quando os caçadores e coletores perceberam que as populações de suas presas declinavam, talvez por excesso de caça, e decidiram então iniciar a criação em cativeiro desses animais. Contudo, como a criação de animais depende fortemente da agricultura, parece estar no cultivo das plantas a causa da domesticação dos animais. 370

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

Amansamento: controle pelo homem de uma espécie animal selvagem que é retirado de seu ambiente e mantido em cativeiro para realização de tarefas úteis. O amansamento de uma espécie antecede a sua domesticação.

P BSC B

Após o início do cultivo de plantas, novas relações estabeleceram-se entre o homem e os animais. Algumas espécies de animais que eram caçadas pelo homem tornaram-se pragas agrícolas. Tal condição estimulou o início do amansamento dessas espécies e sua posterior domesticação. Isso parece ter ocorrido com os porcos e com os patos. Quanto aos animais que eram presas humanas, verificamos que com o desenvolvimento da agricultura, era vantajoso amansá-los, não só para mais fácil obtenção de produtos, como carne e pele, mas, sobretudo, porque eles podiam contribuir com sua força para expressiva ampliação dos processos agrícolas, como, por exemplo, para puxar arados e carroças. Isso pode ter ocorrido com os bois, os cavalos e os búfalos. Durante o processo de domesticação de animais, a domesticação de algumas espécies foi abandonada por substituição por outra mais eficiente, por exemplo, “[...] o onagro (Equus hemionus) pelo cavalo (Equus caballus)” (BOWMAN, 1980, p. 35), visto que os “[...] onagros apresentam temperamento irritável e hábito de morder as pessoas” (DIAMOND, 2002, p. 172). As subespécies de onagros estão atualmente em risco de extinção. Há ainda relatos de tentativas infrutíferas de domesticação, a exemplo da hiena e do chacal. Há espécies de animais com características adequadas para uso humano que não foram domesticadas por alguma dificuldade técnica específica. Você já imaginou possíveis explicações para a escolha de determinada espécie em vez de outras? Vamos ver alguns exemplos de espécies que nunca foram domesticadas, apesar de sua grande abundância: a) Um primeiro exemplo é dado pela dificuldade de domesticar os elefantes. As três espécies de elefante, o indiano (Elephas maximus), o elefante africano da savana (Loxodonta africana) e o elefante africano da floresta (Loxodonta cyclotis), nunca foram domesticados efetivamente. O longo período de gestação das espécies (22 meses) dificulta o controle reprodutivo das espécies. Considera-se que os elefantes estão apenas amansados, visto que é mais frequente retirar exemplares (geralmente fêmeas jovens) do ambiente natural para introduzi-los em cativeiro do que obtê-los por reprodução em cativeiro. Os elefantes asiáticos foram amansados para uso em tração de produtos de exploração florestal; o início do amansamento deu-se por volta de 4.500 anos, possivelmente na Índia. O elefante norte-africano foi amansado para uso em combate, por volta de 2.300 anos, no Egito. b) Um segundo exemplo é dado pela instalação de criadores europeus de cavalos na África do Sul, os quais tentaram, nos séculos XIX e XX, domesticar zebras (Equus burchelli). Mesmo visualmente, podemos imaginar que esses dois animais tenham potencial de uso similar (Figura 3). Contudo, os criadores desistiFig. 03 - Comparação da espécie selvagem domesticada (à esquerda) e seu (à direita) revelam fatores sutis que podem ram depois de intensa tentativa, parente próximo não-domesticado descarrilar a domesticação. por duas razões: as zebras se defendem mordendo, impedindo que manipuladores se aproximem; elas têm uma visão periférica melhor do que os cavalos, fazendo impossível que sejam pegas pelo laço. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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# M6U10 Domesticação de plantas e animais

Em resumo, as seguintes causas são apresentadas para o insucesso de domesticação de mamíferos encontrados atualmente na natureza em estado selvagem: a) Dificuldade de fornecimento adequado de alimentos ao animal. b) Uma taxa de crescimento lenta e com tempo de gestação longo. c) Comportamento animal selvagem inadequado para a convivência e utilização humanas. d) Dificuldade de reprodução em cativeiro. e) Falta de hierarquias de dominância e liderança animal. f) Tendência de pânico em cativeiros ou quando em confronto com predadores. No território brasileiro, país colonizado por portugueses, a domesticação de plantas e animais no período colonial foi marcada por tentativas de introduções oficiais de materiais oriundos de diversas partes do mundo (DEAN, 1991). Inicialmente, os portugueses se valeram da caça para complementar a alimentação baseada em milho e mandioca, originalmente domesticadas por povos autóctones do continente americano. A prática da caça e da coleta de produtos de plantas nativas, utilizadas pelos indígenas (goiaba, caju, mamão, palmito, algodão, pitanga, cacau, batata doce, cará, resinas, venenos etc.) por muitos anos serviu as vilas brasileiras e a exportação. Suas primeiras introduções (gado e cana) visavam aos interesses comerciais. Seguidamente, várias introduções de plantas foram feitas com a implantação dos jardins botânicos na primeira metade dos anos 1800. É nesse período que cultivos de plantas nativas também foram intensificados.

III. Principais processos de domesticação em plantas e características de plantas domesticadas Como você já deve ter depreendido com a leitura deste capítulo, a domesticação é um tipo de seleção artificial. Ela recebe esse nome para se antepor ao conceito de seleção natural, àquela descrita originalmente por Charles Darwin há 150 anos, quando da publicação de seu memorável livro A origem das espécies, em 1859. Nesse livro, Darwin elucida o mecanismo de seleção natural, ao demonstrar que os seres vivos evoluem face às alterações ambientais, ao longo do tempo. Como vocês sabem, a ação da seleção natural por longos períodos de tempo, com a presença de fatores outros de especiação, como isolamento reprodutivo, levam ao surgimento de novas espécies de seres vivos. Curiosidade: Historicamente, Darwin cunhou a expressão de ‘seleção natural’ exatamente para se antepor ao conceito de ‘seleção artificial’ existente na época, à semelhança da existência de criadores de pombos e a seleção de variações genéticas úteis nesses animais. Por outro lado, nos primórdios

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Seleção artificial: processo de seleção de reprodutores que culmina na produção de raças de animais domesticados ou de variedades de plantas cultivadas.

Eixo Biológico

Ciclos de cruzamento e seleção dirigidos: método de melhoramento genético em que raças de animais ou variedades de plantas que apresentam as características mais apreciadas pelo homem são selecionadas e submetidas a acasalamentos (entre as raças selecionadas) e polinização artificial (entre as variedades selecionadas). Esse procedimento é seguido de seleção entre os descendentes, elaborando-se novos cruzamentos e seleções sucessivas, até obter o organismo melhorado geneticamente.

Indeiscência do fruto: ausência de capacidade de abertura natural do fruto.

P BSC B

da domesticação, essa seleção feita pelo homem era realizada mediante ‘seleção artificial espontânea’, isto é, não baseada em ciclos de cruzamento e seleção dirigidos. Por sua vez, na época em que Darwin vivia, era comum um tipo de ‘seleção artificial dirigida’, ou seja, que envolvia o acompanhamento e seleção de descendentes de cruzamentos especialmente realizados com o objetivo da melhoria do caráter. A seu modo, por ‘seleção artificial’, fica subentendido que não é a natureza, e sim a espécie humana que deflagra a seleção e faz surgir novas variedades de espécies vegetais e raças de animais. O período curto de tempo em que a espécie humana atua como agente causador desse processo não levara ao surgimento de novas espécies. Os primeiros povos humanos, ao selecionarem entre as populações de animais e plantas, aqueles indivíduos que apresentassem caracteres de interesse, muitos dos quais nunca seriam selecionados naturalmente pela natureza, à semelhança da indeiscência dos frutos, estavam, então, praticando seleção artificial. E o faziam de forma mais simplória possível, mediante observação de fenótipos. Atualmente, a ‘seleção artificial’ não é feita somente baseada no fenótipo. Ela é conduzida por profissionais de diferentes áreas do conhecimento, como biólogos, agrônomos, veterinários, etc., que fazem ‘seleção artificial’ dentro dos chamados programas de melhoramento genético, que são iniciativas, muitas das vezes, governamentais, de gerar novas raças ou variedades, mediante o emprego de diferentes áreas do conhecimento humano, como: biometria, estatística, fitotecnia, fisiologia, fitopatologia, fitotecnia, genética, genômica etc. Ou seja, de uma ‘arte’ a seleção artificial realizada pelos povos primitivos humanos tornou-se um ação científica engendrada, que maximiza a possibilidade de êxito em identificar/gerar genótipos superiores. A seleção artificial das plantas pelo homem gerou mudanças profundas nas espécies. Um caso bem conhecido de grandes mudanças causadas pela domesticação pode ser ilustrado com o milho domesticado (Zea mays ssp. mays) em relação ao seu ancestral silvestre o teosinto mexicano (Zea mays ssp. parviglumis) (Figura 4). Outro exemplo de mudança drástica da domesticação aconteceu na formação do trigo moderno (Triticum aestivum), o qual resultou da hibridação entre três espécies diferentes Fig. 04 - Diagrama ilustrativo da arquitetura da planta e da espiga de milho (uma silvestre com duas outras espécies domesticado e da espécie relacionada silvestre, o teosinto mexicano. domesticadas independentemente).

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# M6U10 Domesticação de plantas e animais

Quais são as diferenças entre as espigas do teosinto e do milho? Por que essas duas espécies (que no passado eram consideradas uma mesma espécie devido às grandes semelhanças que apresentam!) possuem uma diferença tão marcante em suas espigas? Antes de prosseguir a leitura, escreva uma possível causa para essa diferença. Se você apontou uma explicação genética como causa, está no caminho que os autores desta unidade imaginaram. Na realidade, desde a década de 1960, sabese que alterações na molécula de DNA são responsáveis por gerar as variações herdáveis entre os indivíduos. Contudo, somente a partir da 1972, com o advento das técnicas de manipulação do DNA foi possível demonstrar o fenômeno da domesticação a partir deste. Vamos ver a seguir um exemplo de estudos sobre domesticação, baseados na informação presente no DNA: • Os estudos de mapeamento genético molecular evidenciaram que a domesticação em gramíneas cereais ocorreu de forma convergente em diversas civilizações, a partir de mutações independentes em locos genéticos correspondentes. Esses estudos envolveram os cereais que foram domesticados entre sete e 12 mil anos, a saber: milho (na América); sorgo e mileto (na África); arroz (na Ásia); trigo, cevada, aveia e centeio (Oriente próximo, isto é, região da Ásia próxima ao Mediterrâneo e a oeste do rio Eufrates). Em todos esses casos, cujos tipos silvestres possuíam grãos pequenos e deiscência natural, foram selecionados grãos grandes e com dispersão dependente do homem. Os mapas genéticos dos cereais que contêm os genes para peso dos grãos, deiscência dos grãos e sensibilidade ao fotoperíodo indicam que: a) os cereais: arroz, milho e sorgo possuem oito regiões cromossômicas que explicam cerca de 50 a 80% da variabilidade nessas populações para a característica peso de sementes. Nessas regiões cromossômicas foram mapeados vários genes comuns entre essas espécies; b) o sorgo possui uma região cromossômica que explica 100% da variabilidade quanto à deiscência dos grãos, ao passo que o arroz possui três regiões que explicam apenas 24% e milho possui 10 regiões que, somadas, explicam 60% da variabilidade nessa característica; c) o sorgo e o arroz têm 86% da sua variabilidade quanto à sensibilidade ao fotoperíodo, explicada por duas regiões cromossômicas, ao passo que em milho as duas regiões cromossômicas explicam apenas 26% dessa variabilidade. Com base nesses resultados, foi proposto o seguinte mecanismo de domesticação que atuou nessas plantas: os diferentes povos selecionaram mutantes préexistentes em genes correspondentes nesses cereais, de forma independente. Contudo, os fenótipos desejados por esses povos eram semelhantes (grãos grandes, com maturação uniforme e maior facilidade de colheita, associado às plantas mais vigorosas e com maior capacidade de estabelecer no solo). Dessa forma, foram coincidentemente selecionados os mesmos genes correspondentes nos vários cereais pelos diferentes povos. Mesmo que tais povos primitivos não soubessem de genética! Contudo, cabe aqui uma questão: por que o número de regiões cromossômicas associadas com esse padrão de domesticação desses cereais não é o mesmo? Ainda com base nos resultados de mapeamento das gramíneas, concluiu-se que

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Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

1972: O ano de 1972 é muito lembrado na literatura científica como o divisor de águas quanto a manipulação do DNA por conta do primeiro emprego de enzimas de restrição na manipulação do DNA de microrganismos.

Mutantes: organismos que apresentam variação em suas características, ocasionadas por mudanças ocorridas nos genes que as codificam. Essas mudanças nos genes são denominadas de mutações.

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algumas características são explicadas por poucas regiões genômicas em uma espécie e por muitas regiões cromossômicas em outra espécie por causa de mutações adicionais em outros genes que se tornaram limitantes apenas e depois de o gene principal ter sido fixado na população domesticada. Além disso, fenômenos de duplicação cromossômica podem ter ocorrido, levando ao surgimento de poligenes em algumas espécies e mantendo-se os oligogenes em outras espécies. Adicionalmente, a falta de correspondência entre algumas características dos cereais observadas no mapeamento genético pode ser explicada por efeitos ambientais e pelos cerca de 65 milhões de anos de divergência dessas espécies, associados aos mais de sete mil anos de domesticação independente ou mesmo por contingência evolutiva. As plantas domesticadas que produzem sementes geralmente passaram pelas seguintes modificações, as quais são conhecidas, conjuntamente, por ‘síndrome da domesticação’: amadurecimento simultâneo de todas as sementes, perda da capacidade de dispersão natural das sementes, aumento do tamanho da semente, perda da dormência das sementes, compactação das sementes em estruturas altamente visíveis, redução da espessura do envoltório da semente, germinação rápida e simultânea, florescimento simultâneo, gigantismo e perda de compostos tóxicos. Essas características afetam a forma como as plantas se reproduzem, tornando-as dependentes da ação do homem para que elas se reproduzam com viabilidade. Chegou o momento de você verificar os conhecimentos apreendidos, faça a Atividade Complementar 1 e Atividade Complementar 2.

Atividade Complementar

Pense no seguinte experimento hipotético: uma espiga do teosinto (cerca de oito sementes) e uma espiga de milho (cerca de 200 sementes), ambas caídas ao solo na natureza, sem a intervenção do homem e de outros animais. Será que ambas produziriam plantas com o ciclo de vida completo? Por quê? Dica: a resposta a essa pergunta também serve como explicação de “porque essas duas espécies ainda são viventes atualmente”.

Atividade Complementar

Uma compilação das principais características da síndrome de domesticação de plantas, com exemplos relatados na literatura para diferentes espécies vegetais, incluindo nativas do Brasil, é apresentada na Tabela 1. Atentese para o fato de que a domesticação de plantas ora resultou no aumento do número de estruturas, como sementes em sorgo, ora resultou na redução do número de estruturas, como as sementes em banana. Essa direção imposta pelo homem durante a seleção artificial depende do interesse que o homem teve sobre essas plantas. Analise cada exemplo apresentado nessa Tabela 1 e escreva suas explicações sobre cada uma dessas síndromes.

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Tabela 1 - Aquisição de caracteres úteis pelos homens em plantas por meio do processo da domesticação Síndrome de domesticação

Espécie vegetal (Ref.)

Aumento da produtividade.

Banana (HESLOP-HARRISON; SCHWARZACHER, 2007); Milho (MATSUOKA et al., 2002).

Aumento da qualidade.

Girassol (LENTZ et al., 2008).

Aumento do tamanho da flor.

Girassol (LENTZ et al., 2008)

Aumento do número de sementes e propá- Erva de Santa Maria (JORGE, 2004); Mangulos. dioca (ELIAS et al., 2000); Sorgo (DILLON, 2007). Redução do número de sementes.

Banana (HESLOP-HARRISON; SCHWARZACHER, 2007).

Aumento do tamanho dos grãos.

Trigo (HARLAN; DE WET, 1973).

Redução da dispersão de sementes.

Cabaça (ERICKSON et al., 2005); Erva de Santa Maria (JORGE, 2004); Milho e arroz (DOEBLEY et al., 2006); Sorgo (DILLON et al., 2007); Trigo (BROWN et al., 2008).

Sincronização da maturação de sementes. Trigo (FULLER, 2007). Crescimento mais compacto da planta.

Alface (VRIES, 1997); Amendoim (SMARTT et al., 1978); Erva de Santa Maria (JORGE, 2004); Mandioca (ELIAS et al., 2000); Sorgo (DILLON et al., 2007).

Dominância apical.

Milho (DOEBLEY et al., 1997; DOEBLEY, 2004).

Quebra de dormência.

Erva de Santa Maria (JORGE, 2004); Mandioca (PUJOL, 2002).

Redução de substâncias tóxicas.

Alface (VRIES, 1997); Inhame (JONES; BROWN, 2007); Mandioca (MONDOLOT et al., 2008).

Orientação: os dois parágrafos seguintes são exemplos de como a atividade deve ser conduzida. Você deverá usar seus conhecimentos obtidos com o estudo desta unidade ou outras unidades dos diferentes módulos do curso, envolvendo conceitos sobre fisiologia das plantas, ecologia e outros. Isso é o mínimo esperado para todos os leitores. Contudo, se você deseja aprofundar seus estudos, realizando uma pesquisa mais detalhada, poderá ler os artigos citados neste quadro, os quais são publicados em inglês. Para obter os artigos, entre com o nome dos respectivos periódicos indicados na bibliografia na Internet. Alguns periódicos exigem pagamento para se ter o acesso. Nesse caso, para você não ter que pagar com seus próprios recursos, você poderá obter os trabalhos por acesso a Internet a partir de computadores localizados nas universidades que possuem acesso ao portal de periódicos da CAPES na Internet (http://www.capes.gov.br).

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Eixo Biológico

Seleção natural: processo que resulta em sobrevivência e fertilidade diferenciadas entre os diferentes indivíduos de uma população.

P BSC B

A seguir, é apresentada uma explicação clássica para uma dessas síndromes de domesticação em plantas, que é a quebra de dormência de sementes, como a ocorrida com a erva de Santa Maria (Tabela 1), que demonstra a capacidade de intervenção que o homem realizou, sob a forma de seleção artificial, na estratégia reprodutiva da planta durante a sua domesticação. Essa espécie, que apresentava suas sementes com processos fisiológicos que impediam que estas fossem germinadas, representando uma característica adaptativa mantida na população por ‘seleção natural’ para a planta frente ao ecossistema em que habitava, foi artificialmente selecionada durante a domesticação para apresentar quebra dessa dormência de sementes, característica essa útil para o homem poder cultivá-la. Conforme já ressaltado, a domesticação de plantas realizada pelos povos primitivos, que não dispunham de conhecimentos de genética e biologia molecular, era realizada somente por intermédio do fenótipo. Com o advento dessa área da ciência, os cientistas hoje são capazes de compreender os mecanismos subjacentes envolvidos que resultam na domesticação de determinado material elite para cultivo. Vamos exercitar? Realize a Atividade Complementar 3 e Atividade Complementar 4.

Atividade Complementar

Alguns exemplos de explicações genéticas e moleculares que ocorreram subjacentes ao processo da domesticação de plantas são listados na Tabela 2. Escreva outras explicações (envolvendo áreas de conhecimento diversas como fisiologia, anatomia, ecologia etc., com base nos seus conhecimentos), as quais você considera importantes para as diferenças entre plantas silvestres e as cultivadas e compartilhe-as com seus colegas ou a seu professor. Tabela 2 - Entendimento genético-molecular da domesticação de algumas espécies de plantas

Espécie

Compreensão genético-molecular

Arroz

Gene sh4, um dos principais QTLs, controla a queda ou adesão da semente. A sh4 pode estar envolvida com a programação da morte celular ou liberação de enzimas hidrolíticas que separam os grãos da planta (LI et al., 2006).

Milho

Gene teosinte branched 1 (tb1), responsável pela dominância apical em relação ao seu ancestral, o teosinto (DOEBLEY et al., 1997; DOEBLEY, 2004).

Tomate

O peso do fruto se deve a poucas mutações pontiformes em genes promotores (NESBITT; TANKSLEY, 2002).

Esses exemplos mostram a descoberta da ação de poligenes sobre características domesticadas, como é o caso da adesão da semente em arroz. E, ainda, a descoberta que o peso de fruto do tomateiro decorre de mutações não em genes estruturais, e sim em genes promotores, que regulam a expressão destes.

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Recapitulando: os principais fatores genéticos que destacamos na domesticação de plantas incluem: mutação, hibridação interespecífica e poliploidia. Em todos eles, a seleção artificial pelo homem (consciente ou inconsciente) foi responsável por direcionar a alteração da planta e sua diferenciação em relação às variedades silvestres correspondentes.

Atividade Complementar Faça uma busca na internet de informações sobre as plantas e os animais domesticados, visando entender como o homem alterou o curso de sua evolução, aproveitando-se do que a seleção natural havia preservado e ainda hoje permanece, buscando encontrar novas plantas úteis. Exemplos de temas ou estudos de caso relacionados com a domesticação a serem pesquisados: 1. A evolução da plantas cultivadas. Disponível em: <http://www. scribd.com/doc/2435124/Evolucao-das-plantas-cultivadas>. 2. A domesticação atual de plantas nativas do Pantanal. Disponível em: <http://www.cpap.embrapa.br/publicacoes/online/DOC70.pdf>.

IV. Principais processos de domesticação de animais e características dos animais domesticados A domesticação pode levar a mudanças profundas nos animais, diferenciando enormemente a espécie domesticada da espécie silvestre. Essa diferenciação pode trazer ao animal domesticado um aumento de diversidade de formas para a espécie, como ocorreu com o cão doméstico (Canis lupus familiares), o qual possui grande variabilidade (muitas raças), porém descenderam de evento inicial de domesticação do lobo cinza (Canis lupus lupus). As inter-relações entre os homens e os animais que levaram à domesticação dos animais incluem diferentes tipos de interações ecológicas (Figura 5), como proposto por Zeuner (1963). Não obstante, a grande diferença que as espécies de animais domesticados apresentam quando comparadas umas com as outras, ainda assim parece que os caminhos que as levaram à domesticação apresentam semelhanças notáveis, mesmo que o ponto inicial diferisse acentuadamente. 378

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

Eixo Biológico

Ex.: Cão

Ex.: Porco

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Ex.: Boi

Fig. 05 - Relação de benefício para o homem (H) ou a espécie animal domesticada (A). A seta indica a espécie que se beneficia na relação considerada.

Agora vamos entender melhor estes exemplos. Os cães e gatos foram domesticados pelo homem, em dois momentos distintos da capacidade do homem gerar o seu alimento. Ainda nômade, enquanto caçador-coletor, os cães foram alvo de domesticação por auxiliarem na caça de animais para a alimentação humana. Posteriormente, com o advento da revolução da agricultura, as populações humanas tornaram-se sedentárias, visto que o cultivo de plantas domesticadas permitia o estabelecimento em determinadas áreas por um longo tempo. Nesse período, sob o armazenamento em condições precárias dos grãos e sementes colhidos nos plantios - quando esses grãos foram alvo da procura por roedores diversos - que resultou possivelmente a domesticação dos gatos, os quais caçavam os ratos e permitiam, assim, que os alimentos gerados e armazenados fossem utilizados pelo homem. A propósito, em decorrência de quando se iniciara o processo de domesticação de cães e gatos, os cães foram submetidos a um período de domesticação mais longo, tornando-os animais de estimação mais sociáveis do que os gatos, por exemplo. Com o surgimento da agricultura, que antecedeu a domesticação da maioria das espécies animais, muitas destas que eram caçadas tornaram-se pragas agrícolas. Estabelecida essa relação, a espécie humana deve ter capturado alguns exemplares que atacavam as plantações e dado início ao amansamento da espécie e à posterior domesticação. Isso deve ter ocorrido com o porco e com o pato. Com os animais que eram caçados, acredita-se que foi considerada a vantagem de tentar amansar exemplares e criá-los em cativeiro. Como o excedente alimentar resultante da agricultura poderia suprir a alimentação desses animais capturados, espécies de grande porte puderam ser amansadas e domesticadas, o que possibilitava a obtenção não apenas de produtos como carne e pele, como também o uso da força desses animais para tração de arado e de veículos. Deve ter sido esse o caminho histórico percorrido na domesticação do boi, do cavalo, do búfalo e do asno. Antes disso, pelo mesmo processo, espécies de menor porte, como a cabra e o carneiro, foram domesticadas. As domesticações do cão e da rena foram muito diferentes. Esses animais foram amansados e domesticados antes do advento da agricultura. O cão e o homem devem ter estabelecido relação de cooperação na caça; essa relação de mútuo benefício destaca-se na origem da domesticação dessa espécie. Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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A rena era caçada, mas não interessava inicialmente aos caçadores amansar exemplares, bastando-lhe acompanhar as manadas em constante migração. Tratava-se mais de manejar o grupo de animais explorados do que exercer domínio sobre eles, que continuavam a movimentar-se e procriar-se livremente. Alguns especialistas consideram que a rena só foi efetivamente domesticada por volta de 3.000 anos, antes disso, ela era apenas caçada. Hoje, as renas vivem praticamente apenas na condição selvagem. Após a espécie ser amansada, somente poderá haver domesticação desta se houver reprodução em cativeiro (Figura 6). A reprodução dos animais cativos com exemplares selvagens pode no início ser vantajosa para enriquecimento da viabilidade genética do plantel. Todavia, iniciado o programa de seleção de caracteres desejáveis, impõem-se a supressão da reprodução com exemplares selvagens para que os resultados da seleção não sejam anulados. Ao ser atingido o objetivo da seleção direcional, tem-se a raça desejada e passa-se então a controlar a reprodução da espécie por meio de seleção estabilizadora, no sentido de manter as características conseguidas.

Plantel: conjunto de animais. Supressão da reprodução: forma de direcionamento dos cruzamentos. Seleção direcional: é aquela em que um fenótipo extremo é favorecido em detrimento dos demais fenótipos, o qual tende a se tornar mais frequente na população. Seleção estabilizadora: é aquela em que um fenótipo intermediário é favorecido.

Fig. 06 - Etapas da domesticação: do amansamento ao surgimento das raças.

Os motivos que levaram à domesticação de uma espécie animal podem ser muito diferentes dos que posteriormente orientaram o programa de produção de raças. Supõem-se, por exemplo, que a galinha tenha sido criada inicialmente para a promoção de lutas (briga de galo) e que o boi tenha se destinado inicialmente ao sacrifício em cerimônias de culto religioso da lua, haja vista a relação que se estabeleceu entre a forma do chifre com a da lua crescente. Somente mais tarde, passaram a ser utilizados para produção de carne, leite e ovos para consumo humano. Deve-se considerar que muitas são as diferenças entre o ambiente natural da espécie domesticada e o ambiente artificial de domesticação. São elas: • Espaço restrito. • Alimentos diferentes. • Alteração da estrutura social. • Presença constante do homem. • Menor exposição aos predadores e agentes patogênicos. 380

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Em decorrências das diferenças ambientais apontadas, deve-se observar que as espécies animais candidatas à domesticação devem exibir algumas características dos animais que facilitam esse processo, tais como: • Agilidade limitada. Animais muito ágeis têm dificuldade de aceitar espaço limitado do cativeiro e dificilmente mantêm-se em áreas cercadas. • Onivoria. É muito difícil suprir a alimentação de espécies que tenha dieta extremamente especializada, o que pode impedir o seu amansamento e domesticação. Animais onívoros adaptam-se mais facilmente aos alimentos que são disponíveis em cativeiro. • Agrupamento em manadas em vez de formação de grupos familiares ou com estrutura territorial. Animais acostumados a viver em grupo, com poucos atritos, conseguem adaptar-se mais facilmente às condições de confinamento em espaços restritos. • Aceitação do convívio com o homem. É indispensável que o animal domesticado suporte a presença constante do homem e não lhe seja perigoso. • Acasalamento promíscuo (em vez da formação de pares). Facilita muito a domesticação espécies em que os pareamentos possam ser feitos conforme o interesse dos criadores, para fins de melhoramento genético, pelo que dificulta o trabalho de domesticação se o comportamento da espécie inclui a formação de casais permanentes. • Gestação curta. É muito conveniente para os criadores que as espécies domesticadas sejam prolíficas e tenham tempo gestacional reduzido. Períodos gestacionais longos, como o dos elefantes, impedem a domesticação, visto que demanda dos criadores grande dispêndio de tempo e recursos com a fêmea prenhe, que permanece inativa por muito tempo e produz apenas um filhote. Você conseguiu verificar que a domesticação causa mudanças profundas nos animais, diferenciando enormemente a espécie domesticada da espécie silvestre? Em suas reflexões lembre-se que embora a espécie domesticada tenha seu modo de vida profundamente alterado pelas condições de cativeiro que lhe são impostas, ela passa a ser protegida. Agora, faça a Atividade Complementar 5 e Atividade Complementar 6.

Atividade Complementar

Observe as listas sobre animais domesticados: os 14 animais com maior peso, dentre os quais se podem distinguir os cinco animais mais importantes (Tabela 3) e os nove animais menos importantes (Tabela 4) na alimentação humana. O que você pode concluir quanto aos locais de domesticação desses dois grupos de animais? E quanto ao período da domesticação desses dois grupos de animais?

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Tabela 3 - Período de domesticação e usos dos cinco principais grandes mamíferos herbívoros ESPÉCIE

DOMESTICAÇÃO

USOS

(Data, em número de anos antes do presente e local).

Carneiro Ovis orientalis aries

10.000. asiáticas.

Estepes

Carne, leite, lã.

Cabra Capra aegagrus hircus

10.000. Ásia central.

Carne, leite, pele, pelos.

Gado comum Bos primigenius taurus Zebu Bos primigenius indicus

8.000 anos. Ásia.

Carne, leite, tração, debulha de cereais.

Porco Sus scrofa domestica

10.000 anos. China.

Carne, couro.

Cavalo Equus ferus caballus

6.000. Estepes asiáticas.

Carne, tração, montaria, leite.

Tabela 4 - Período de domesticação e usos dos nove grandes mamíferos herbívoros considerados secundários em termos econômicos ESPÉCIE

382

DOMESTICAÇÃO

USOS

(Data, em número de anos antes do presente e local)

Camelo árabe ou dromedário 4.500. Arábia. Camelus dromedarius

Tração, montaria, leite.

Camelo bactriano Camelus bactrianus

4.500. Ásia central.

Tração, montaria, leite.

Lhama Lama glama Alpaca Vicugna pacos

5.500. Andes.

Carne, lã.

Asno Equus africanus asinus

8.000. Egito.

Tração, montaria, leite.

Rena Rangifer tarandus

14.000. Tundra eurasiana.

Carne, pele, leite, transporte de cargas.

Búfalo Bubalus bubalis

6.000. Talvez na China.

Carne, leite, tração.

Iaque Bos grunniens

4.500. Tibet.

Carne, leite, tração.

Gado de Bali Bos javanicus

Provavelmente Sudeste da Carne, leite, tração. Ásia.

Mithan Bos gaurus frontalis

Provavelmente Sudeste da Carne, leite, tração. Ásia.

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Atividade Complementar

Observe as listas sobre animais de pequeno peso domesticados na antiguidade (Tabela 5) e os compare com aqueles domesticados ou amansados nos tempos recentes (Tabelas 6 e 7, respectivamente). O que você pode concluir quanto aos locais de domesticação desses dois grupos de animais? E quanto aos usos pelo homem desses dois grupos de animais? Tabela 5 - Principais espécies de animais domesticados que apresentam massa corporal inferior a 37 kg ESPÉCIE

DOMESTICAÇÃO

USOS

(Data, em número de anos antes do presente e local)

Abelha Apis mellifera

6.000. Vários lugares do Velho Mundo.

Mel, cera.

Bicho da seda Bombyx mori

5.000. China.

Seda.

Carpa Cyprinus carpio

Provavelmente no Leste da Ásia.

Carne.

Galinha Gallus gallus domesticus

8.000. Índia e sudeste da Ásia.

Carne, ovos.

Galinha d’Angola Numida meleagris

7.000. África (região do Sahel, na porção central norte da África, ao sul do deserto de Saara).

Carne.

Pato Anas platyrhynchos domesticus

6.000. China.

Carne, ovos.

Pomba Columba livia

5.000. Algum lugar da costa mediterrânea.

Carne.

Ganso Anser anser domesticus

5.000. Egito.

Carne.

Marreco mandarim Aix galericulata

Provavelmente China.

Carne.

Peru Meleagris gallopavo

2.500. México.

Carne.

Cão Canis lupus familiaris

19.000. Várias partes do mundo.

Caça, tração, pastoreio, guarda e carne.

Gato doméstico Felis catus

9.500. Oriente médio.

Controle de pragas de armazém.

Porquinho da Índia ou cobaia Cavia porcellus

7.000. Peru.

Carne.

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383

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Tabela 6 - Relação de animais domesticados recentemente ESPÉCIE

DOMESTICAÇÃO

USOS

(ano ou século atual e local)

Drosófila Drosophila melanogaster

1910; Estados Unidos.

Pesquisa científica.

Rato comum (Rattus norvegicus)

Século XIX; Inglaterra caça em rinha com cães para aposta; 1828, para uso em laboratórios.

Pesquisa científica.

Hamster sírio Mesocricetus auratus

1930 capturado na Síria e domesticado em Jerusalém para uso em laboratório.

Pesquisa científica. Animal de estimação.

Coelho comum Oryctolagus cuniculus

Século XVI. Europa.

Carne, pele.

Canário Serinus canaria domestica

Século XVII. Europa.

Estimação.

Tabela 7 - Relação de animais em processo de amansamento recente ESPÉCIE

DOMINAÇÃO

Camarão gigante da malásia Macrobrachium rosenbergii

Várias partes do mundo.

Carne.

Tilápia Tilapia spp.

Várias partes do mundo.

Carne, pele.

Avestrus Struthio camelus

Várias partes do mundo.

Carne.

Capivara Hydrochoerus hydrochaeris

Brasil e Argentina.

Carne, pele; óleo.

USOS

V. Extinção de espécies ou variedades domesticadas Desde que o homem começou a domesticar as plantas e os animais, muitas adaptações à vida silvestre foram perdidas. Por exemplo, em vez de plantas com alto teor de taninos e venenos que protegem contra a herbivoria, foram selecionadas plantas com menores teores dessas substâncias, visando o consumo humano. Além disso, plantas com altos teores de açúcar, amido e proteínas foram preferencialmente cultivadas. Animais menos agressivos e fáceis de manejar passaram seus genes com maior frequência para as progênies manipuladas pelo homem. Isso cria um fenômeno de co-evolução planta-homem-animal, tornando-os interdependentes. Portanto, solução de conservação da diversidade desses organismos, 384

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somente poderá emergir se houver uma ação deliberada do homem, visto que ele tem dominado essa relação no sentido da menor variabilidade, concentrando-a nas formas de características de seu interesse. Alguns processos de domesticação resultaram em profundas mudanças nos organismos. Por exemplo, mesmo com a grande diversidade das aves é o frango que se encontra mais abundantemente no supermercado para ser consumido. Mesmo as modernas tecnologias de domesticação parecem impróprias para suplantar o uso do frango como fonte proteíca para o homem. Reflita agora, diversos usos das aves mostram que esse grupo de organismos sofre intenso processo de extinção de espécies; cerca de um terço das aves ameaçadas de extinção sofreram algum grau de domesticação. Por que você imagina que isso ocorra? Uma vez domesticadas, somente o homem pode conservá-los, visto que a sobrevivência de animais domesticados no mundo silvestre é geralmente inviável. Observe também que as espécies consideradas comuns no passado em mercados regionais estão desaparecendo com o uso de espécies mais rentáveis. Outro exemplo é com a coleta indiscriminada de plantas medicinais em florestas urbanas, o que eleva o risco da sobrevivência dessas espécies. Embora muitas plantas medicinais tenham sido domesticadas, grande parte permanece sem conhecimentos científicos acerca de seu cultivo. Para verificar sua aprendizagem faça a Atividade Complementar 7.

Atividade Complementar

Busque no site da União Internacional para Conservação da Natureza (IUCN) listas de espécies de plantas e animais ameaçadas de extinção (em inglês, inclui informações de todo o mundo). Alternativamente, identifique, no site do Ministério do Meio Ambiente, as listas de espécies brasileiras ameaçadas de extinção (em português, restrito à fauna e flora do Brasil). Em qualquer das opções, faça busca por espécies que você deseja ver o nível de ameaça em que ela se encontra na natureza. Verifique também se são espécies domesticadas ou silvestres. Discuta razões para explicar o fato de haver algumas espécies que foram muito utilizadas pelo homem, mas que ainda não foram por ele domesticadas.

VI. Principais processos recentes de domesticação e alteração de organismos

Variedade botânica: grupo de indivíduos que se diferenciam por um conjunto de características dos demais de mesma espécie.

Nós vimos que os processos de domesticação na antiguidade incluíram a seleção artificial que resultou em plantas com as partes comestíveis mais desenvolvidas, uniformidade na colheita e redução de substâncias tóxicas. Esses benefícios, para o homem, possibilitaram o aumento do tamanho populacional e a sua expansão para diferentes regiões. Por outro lado, nos tempos recentes, o melhoramento convencional envolve cruzamentos entre diferentes variedades botânicas ou raças de animais, seguidos de seleção para as características desejadas pelo homem. Como as variedades e raças muitas vezes têm base genética estreita, os ‘melhoristas’ cruzam-nas com variedades silvestres ou mesmo induzem mutações, visando Consórcio Setentrional de Ensino a Distância

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aumentar a variabilidade genética e obter material que permita exercer a seleção artificial dos indivíduos com melhores características. De posse do refinamento de análise genético-molecular, discutidos anteriormente e exemplificados com a Tabela 2, os atuais programas de melhoramento genético de plantas e animais, que substituíram a arte de selecionar baseado somente pelo fenótipo, realizada pelos povos primitivos, geram atualmente variedades e raças melhoradas, que apresentam características de interesse que ou demorariam muito tempo para serem obtidas ou nunca poderiam mesmo ser alcançadas por intermédio da domesticação de plantas e animais. Até meados do século XX, a seleção de materiais superiores e cruzamentos entre esses materiais foram as duas principais estratégias de domesticação. Contudo, nós vimos no módulo anterior sobre os “processos reprodutivos” que o advento da biologia molecular tornou possível o desenvolvimento dos organismos alterados com base na engenharia genética. Esses organismos, denominados de organismos geneticamente modificados (OGMs), foram desenvolvidos como forma de introduzir genes previamente caracterizados molecularmente como de interesse econômico em um cultivar de planta ou raça de animal. Portanto, a alteração do organismo domesticado ocorre em genes específicos e pela introdução de genes, oriundos de diferentes espécies. Como dissemos no início desta unidade, é mais fácil aperfeiçoar os organismos domesticados do que domesticar novas espécies. Atualmente, é possível modificar geneticamente um organismo domesticado na antiguidade e que passou pelo melhoramento clássico. Essa modificação pode ocorrer pela inserção de um gene da própria espécie que tenha sido alterado em suas sequências de nucleotídeos. Por exemplo, em vez de buscar tomates silvestres com frutos que conservam por longo tempo após a colheita, pesquisadores registraram patentes ao cultivar de tomate com expressão reduzida dos níveis de beta-galactouronase. Essa enzima participa do processo de amadurecimento do fruto, induzindo alterações na parede celular. Uma cópia do gene introduzido de forma invertida no genoma faz com que os mRNA produzidos sofram a interferência desse produto invertido, o qual não pode ser traduzido. Dessa forma, os frutos do cultivar transformado passaram a apresentar maior vida útil de prateleira, facilitando assim a sua comercialização. A modificação genética de um organismo também pode ser realizada com a inserção de genes específicos, provenientes de outros organismos, o que define a transgenia. Por exemplo, o gene que codifica a insulina humana foi introduzido em uma bactéria, a qual é utilizada pela indústria farmacêutica como um biorreator para produzir insulina, visando terapia de pacientes com diabetes. Os queijos e iogurtes consumidos pela população são produzidos pela utilização de microrganismos melhorados pela transformação com genes que aprimoram sua atividade. Várias plantas foram modificadas pela introdução de genes de resistência a doenças e de aumento dos teores de proteínas. Portanto, as plantas e os animais domesticados estão passando por processos atuais de alteração direcionada nos respectivos genomas, de modo a incluir genes de interesse. Existem diversas iniciativas de constituição de bancos de germoplasmas de plantas no Brasil. Essa é uma estratégia tradicional de melhoramento de plantas, que se constitui em um reservatório da variabilidade existente de cada espécie. A manutenção dos bancos de germoplasma é uma alternativa de conservação ex situ, que se presta não apenas para extrair materiais para domesticação, mas também para conservar a diversidade genética.

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Cultivar: é uma variedade cultivada ou um genótipo específico com determinada(s) característica(s) que a diferencia de outro grupo de plantas da mesma espécie e que é cultivado.

Cisgenia: é o nome que se dá ao processo em que o gene a ser incluído em uma determianda espécie resulta de espécime silvestre da própria espécie ou espécies afins. Transgenia: processo pelo qual um gene é introduzido em uma espécie por engenharia genética.

Germoplasma: é o material genético de uma espécie viva. Banco de germoplasma: é a base física do material genético de uma espécie viva, que reúne o conjunto de materiais hereditários da espécie.

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A caracterização dessa diversidade, preservada em bancos de germoplasmas ou existentes em algumas regiões menos degradadas, vem sendo feita com o uso de marcadores moleculares e permite quantificar a diversidade disponível e definir estratégias para seu enriquecimento a partir de amostras da natureza. Por exemplo, estudos clássicos indicam que os materiais domesticados têm cerca de 14% da diversidade genética a menos do que as espécies silvestres. A existência de plantas e animais diferentes de seus parentes silvestres permite explicitar dois aspectos: as diferenças drásticas, entre eles, demonstram o grande efeito de seleção exercida pelo homem, ao focar em características de seu interesse; a continuidade de parentes silvestres viáveis na natureza mostra que eles respondem a pressões diferentes daquelas promovidas pelo homem. Em geral, os processos de domesticação antigos, de longa data etc. atuaram em variações mais óbvias presentes nas populações naturais, restando aos processos de domesticações atuais explorarem variações mais sutis ou que supostamente possam não ter sido foco no passado por não-interesse anterior. Deve-se ressaltar ainda que a seleção na verdade age sobre variações que podem surgir nas populações a partir da recombinação genética. Estas podem ser favorecidas por fenômenos de mutação e fluxo gênico. Portanto, processos atuais de domesticação poderão ressurgir a partir desse conhecimento. As plantas representam um potencial de obtenção de princípios ativos para testes contra doenças e patógenos de humanos, animais e mesmo de outras plantas. Para conhecer esses princípios e gerar produtos tecnológicos a partir deles, estão sendo desenvolvidas as técnicas biotecnológicas, as quais prometem manipular os genes que codificam um dado produto terapêutico. A identificação de plantas com esse potencial geralmente é feita a partir de informações obtidas nas comunidades tradicionais (no caso do Brasil, principalmente junto aos indígenas e quilombolas), agricultores e bairros urbanos formados pelo êxodo rural. As plantas identificadas são levadas para os laboratórios onde as suas moléculas são estudadas. As moléculas dessas plantas poderão servir de modelos para criação de moléculas no laboratório e, nesse caso, a planta não será objeto de melhoramento e domesticação. Por outro lado, a utilização direta dos extratos vegetais para fins terapêuticos ou para produção de moléculas naturais poderia induzir a inclusão de tais plantas em processos modernos de domesticação. Com base no que você estudou, faça a Atividade Complementar 8.

Atividade Complementar

Os aspectos positivos e negativos, inerentes ao uso de plantas transgênicas, são amplamente discutidos. Por exemplo, discussões acerca de riscos e benefícios, inerentes a essa tecnologia, encontram-se em: <http:// www.comciencia.br/reportagens/transgenicos/trans18.htm>. A partir desse site ou de outros materiais que você pode obter, identifique diferenças e semelhanças nos processos atuais de modificação dos organismos e nos processos de domesticação antigos, discutidos nesta unidade.

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VII. Consequências da previsibilidade de recursos e crescimento populacional Com a consolidação das atividades agropastoris, as sociedades transformamse intensamente. O excedente alimentar favorece o crescimento populacional. O armazenamento de alimentos deu base ao surgimento das cidades. Formaram-se, dessa maneira, as grandes sociedades estratificadas e densamente povoadas que originaram as grandes civilizações do Oriente Médio e do Egito, da Índia, da China, da Europa e das Américas Central e do Sul. Em termos ecológicos, a espécie humana, juntamente com as poucas espécies vegetais e animais por ela domesticadas, ocupam boa parte da superfície do planeta, consumindo recursos naturais, como: fertilidade natural do solo e água para irrigação de plantas que passaram a ser destinadas, em escalas globais nunca antes existentes, à manutenção e ao aumento de populações de poucas espécies vegetais para o crescimento e engorda de animais de consumo humano e/ ou dirigidas ao consumo direto destas plantas pelo homem. Esse desequilíbrio vem sendo notado, nas últimas décadas, com as mudanças climáticas, cuja parcela significativa está atrelada, por exemplo, à cadeia produtiva de proteína animal, incluindo aí o desbaste de florestas para criação de pastos e os fertilizantes de origem fóssil para pastagens etc. Setores ligados à proteção ambiental reforçam que alterações de hábito alimentar, com a ingestão reduzida ou nula de produtos animais, contribuem efetivamente na redução das alterações climáticas globais. A adoção de materiais domesticados, para uso local, foi praticada na expansão das áreas de produção de alimentos desde tempos antigos. Por exemplo, o gado bovino, os ovinos e caprinos, provenientes da Europa, foram incorporados em produções locais de alimentos na África há cerca de dois mil anos. Mais expressivamente ainda, a adoção do trigo, frangos, pêssego e dos cavalos foi notória em toda a Europa e Ásia, ainda em tempos mais antigos, visto que as similaridades de clima minimizam exigências de mudanças evolutivas para se adaptarem em novos locais. O adensamento das populações humanas, conjugado com o convívio próximo com animais, parece ter favorecido o surgimento de várias doenças humanas infecto-contagiosas: o sarampo, a tuberculose e a varíola teriam sido transmitidas ao homem pelos bois; a gripe proviria pelos porcos e patos. Recentemente, a manutenção de grandes contingentes populacionais de animais domesticados, empregados na alimentação humana, concorre para o surgimento de doenças, à semelhança de viroses que acometem homens e aves (SARS, ou síndrome respiratória aguda severa, ocorrida em 2003 e gerada por vírus oriundo de enormes populações de aves mantidas aprisionadas no sudoeste asiático); e, mais recentemente, em 2009, entre homens e suínos, com o advento da gripe suína, originária possivelmente de plantéis de enormes aglomerados de criatórios de suínos, em pequenos espaços físicos, localizadas no México. A domesticação de animais afetou profundamente a história da humanidade. Eis algumas consequências da domesticação dos animais para as sociedades humanas:

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• Mais fácil obtenção de alimentos e materiais; • Aumento da força para uso agrícola; • Aumento do poderio militar e de colonização; • Aparecimento de novas doenças. Além disso, a expansão pelo planeta das economias, baseadas nas atividades agropastoris, afetou grandemente a biodiversidade natural. Muitos ambientes naturais foram substituídos por campos agrícolas e por pastagens e muitas espécies de plantas e animais certamente foram extintas pela destruição de seus habitats. Dessa forma, pode-se dizer também que há a domesticação da paisagem, a qual pode variar conforme a intensidade de intervenção, incluindo-se as florestas manejadas, áreas cultivadas, capoeira e monocultura. Essa diferença de intensidade reflete a diversidade de espécies disponíveis nos locais, culminando nos monocultivos (isto é, um só cultivar por área plantada).

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VIII. Referências BOWMAN, John C. Animais úteis ao homem. São Paulo: EPU; EDUSP, 1980. BROWN, T. A. et al. The complex origins of domesticated crops in the fertile crescent. Trends in Ecology and Evolution, v.24, n.2, 2008. Dellapenna, D.; Tucson, AZ. Transgenic tomato plants with altered polygalacturonase isoforms European Patent EP0577252. DIAMOND, J. Armas, germes e aço. Rio de Janeiro: Record. 2002. DIAMOND, J. Evolution, consequences and future of plant and animal domestication. Nature, v. 418, p. 700-707, 2002b. DILLON, S. L., et al. Domestication to crop improvement: genetic resources for Sorghum and Saccharum (Andropogoneae). Ann. Bot., 100(5): 975 - 989, 2007. DOEBLEY, J. F. The genetics of maize evolution. Annu. Rev. Genet., 38: 37–59, 2004. DOEBLEY, J. F., et al. The evolution of apical dominance in maize. Nature 386: 485–488, 1997. DOEBLEY, J.F. et al. The molecular genetics of crop domestication. Cell, 127: 1309– 1321, 2006. ELIAS, M. et al. The unmanaged reproductive ecology of domesticated plants in traditional agroecosystems: an example involving cassava and a call for data. Acta Oecologica, 21: 223–230, 2000. ERICKSON, D. L.; et al. An Asian origin for a 10,000-year-old domesticated plant in the Americas. Proc Natl Acad Sci USA, 102: 18315-18320, 2005. FULLER, D. Q. Contrasting patterns in crop domestication and domestication rates: recent archaeological insights from the Old World. Ann. Bot. 100: 903–924, 2007. Gregory, T. Ryan. Artificial selection and domestication: modern lessons from Darwin’s enduring analogy. Evo Edu Outreach, v. 2, p. 5–27. 2009. HARLAN, J. R. & de WET, J. M. J. Comparative evolution of cereals. Evolution Int. J. Org. Evolution, 27: 311–325, 1973. HESLOP-HARRISON, J. S. & SCHWARZACHER, T. Domestication, genomics and the future for banana. Ann. Bot., 100: 1073–1084, 2007. JONES, M. K. & BROWN, T. A. Selection, cultivation and reproductive isolation: a reconsideration of the morphological and molecular signals of domestication. In Rethinking Agriculture: Archaeological and Ethnoarchaeological Perspectives (Denham, T. et al., Eds), pp. 36–49, Left Coast Press, 2007. 390

Módulo VI - Mecanismos de ajustamento ambiental e colonização

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JORGE, M. H. A. A domesticação de plantas nativas do Pantanal. Corumbá – MS: Embrapa, Documento 70, 2004. 19p. LENTZ, D. L. et al. Sunflower (Helianthus annuus L.) as a pre-Columbian domesticate in Mexico. Proc Natl Acad Sci USA, 105: 6232-6237, 2008. LI, C. et al. Rice domestication by reducing shattering. Science 311: 1936–1939, 2006. MATSUOKA, Y. et al. A single domestication for maize shown by multilocus microsatellite genotyping. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99: 6080-6084, 2002. MONDOLOT, L., et al. Domestication and defence: foliar tannins and C/N ratios in cassava and a close wild relative. Acta Oecologica, 34: 147-154, 2008. NESBITT, T. C. & TANKSLEY, S. D. Comparative sequencing in the genus Lycopersicon: implications for the evolution of fruit size in the domestication of cultivated tomatoes. Genetics, 162: 365-379, 2002. PATERSON, A. H.; LIN, Y.-R.; LI, Z.; SCHERTZ, K. F.; DOEBLEY, J. F.; PINSON, S. R.M.; LIU, S.-C.; STANSEL, J. W.; IRVINE, J. E. Convergent domestication of cereal Crops by independent mutations at corresponding genetic loci. Science, v. 269, p.1714-1718. 1995. PUJOL, B. et al. Germination ecology of cassava (Manihot esculenta Crantz, Euphorbiaceae) in traditional agroecosystems: Seed and seedling biology of a vegetatively propagated domesticated plant. Economic Botany, v. 56: 366-379, 2002. SENE, F.M. Cada caso, um caso… puro acaso: os processos de evolução biológica dos seres vivos. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 2009. 252p. SMARTT, J. et al. The genomes of Arachis hypogaea. I. Cytogenetic studies of putative genome donors. Euphytica, 27: 665-675, 1978. VRIES, I. M. Origin and domestication of Lactuca sativa L. Genet. Resources Crop Evol. 44: 165-174, 1997.

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Informações sobre os autores Maria Fernanda Nince Ferreira Sofia Campiolo Eliana Cazetta Renita Betero Corrêa Frigeri Walter Dias Júnior Angelo Gilberto Manzatto Susamar Pansini Maria Nazare Stevaux Paulo De Marco Júnior Ronan Xavier Corrêa Elizabeth Antonia Leonel de Moraes Martines Adda Daniela Lima Figueiredo Gislene Lisboa de Oliveira Hélida Ferreira da Cunha Fernando Honorato Nascimento

Maria Fernanda Nince Ferreira Professora Adjunta do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade de Brasília (UnB) responsável pelo Laboratório de Estudos de Peixes. Pesquisadora em Ecologia, com ênfase em Ecologia Aplicada, atuando principalmente nos seguintes temas: peixes, avaliação de impacto em reservatórios, monitoramento ambiental, ecotoxicologia, toxinologia e biologia reprodutiva. Consultora no CEGEN/MMA, ECODATA, FUNATURA, FBR, BiotaNeotropica. Doutora em Ecologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e Mestre em Oceanografia Biológica pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande. Coordena Projeto de Extensão de Ação Contínua na área de formação profissional em biologia. Na administração ocupou os cargos de Subchefe do Departamento de Genética e Morfologia do Instituto de Ciências Biológicas e Coordenadora de Graduação dos Cursos de Bacharelado e Licenciatura em Ciências Biológicas

Sofia Campiolo Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal do Paraná (1991), mestrado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1994) e doutorado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2000). Atualmente é Professora Titular da Universidade Estadual de Santa Cruz. Tem experiência na área de Zoologia, com ênfase em Zoologia Aplicada.

Eliana Cazetta Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2002), doutorado direto em Biologia Vegetal (2008) também pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, com período sanduíche na Universidade de Freiburg na Alemanha. Atualmente é professora titular visitante na Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC). Tem experiência na área de Ecologia, com ênfase em ecologia de interações, atuando principalmente nos seguintes temas: interações, mata atlântica, frugivoria, dispersão de sementes, química de frutos e coloração de frutos.

Renita Betero Corrêa Frigeri Professora adjunta e do Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Rondônia (UNIR) e coordenadora do Laboratório de Fisiologia Vegetal (LABFISIO) da instituição. Doutora em Biologia Vegetal pela Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP (2007), com mestrado em Fisiologia Vegetal pela Universidade Federal de Viçosa, UFV (1998). Tem experiência com Ecofisiologia Vegetal, trabalhando principalmente com fisiologia da germinação, conservação de sementes amazônicas e crescimento inicial (assimilação de carbono) de plântulas tropicais.

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Módulo IV - Desenvolvimento e Crescimento

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Walter Dias Júnior Bolsista de Desenvolvimento Cientifico Regional do CNPq - Nível C Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Lavras (1993), mestrado em Zootecnia pela Universidade Federal de Lavras (1998) e doutorado em Ciências (Fisiologia Geral) pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (2006). Tem experiência na área de Fisiologia e Biofísica, com ênfase em Fisiologia de Órgãos e Sistemas, atuando principalmente nos seguintes temas: fisiologia, biofísica, bioquímica, metabolismo e toxicologia.

Angelo Gilberto Manzatto Professor adjunto I (DE) da Universidade Federal de Rondônia (UNIR), campus Porto Velho. Ele é especialista em ecologia vegetal quantitativa e tem participado como pesquisador colaborador em projetos multidisciplinares e interinstitucionais (CNPq/ MCT/PPG7 FaseII; CNPq/CT-Hidro, CNPq/CT-Saude e CNPq/Universal). É responsável pelas disciplinas Ecologia de Campo, Ecologia de Populações e de Ecossistemas, Botânica de Fanerógamas e Introdução a Análise Multivariada para o curso de graduação em Ciências Biológicas da UNIR/PVH. Em 2007 incorporou-se como docente no programa de pós-graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente da Universidade Federal de Rondônia onde é responsável pelas disciplinas Monitoramento Ambiental e Análise Multivariada. Atualmente coordena projeto de rede de cooperação acadêmica e apoio a cursos de pós-graduação (CAPES/Procad) e de pesquisas integradas em biodiversidade vegetal na Amazônia Ocidental (CNPq/ Seplad e PPBio/núcleo Rondônia). É membro do corpo editorial da Revista Checklist centrada em divulgar listas de espécies e distribuição geográfica da biodiversidade. É membro do comitê gestor do núcleo Rondônia do Programa de Pesquisa em Biodiversidade na Amazônia-PPBio. Sua atuação como docente na graduação e pós-graduação e em cursos de ecologia quantitativa e delineamento espacial tem sido o foco principal de seus projetos e orientações.

Susamar Pansini Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Rondônia, Brasil. 2008. Com atuação na área de Botânica e Ecologia de comunidades com ênfase em Florística e Fenologia em área de Floresta Ombrófila Aberta de Terra Firme.

Maria Nazare Stevaux Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1982), mestrado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade Federal da Paraíba (1989) e doutorado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2001). Atualmente é professor titular da Universidade Federal de Goiás. Tem experiência na área de Zoologia, com ênfase em Sistemática e Biogeografia, atuando principalmente nos seguintes temas: ensino, popularização da ciência, zoologia, filogenia e biodiversidade.

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Paulo De Marco Júnior Bolsista de Produtividade em Pesquisa 1D Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Minas Gerais (1988), mestrado em Ecologia pela Universidade Estadual de Campinas (1992) e doutorado em Ecologia pela Universidade Estadual de Campinas (1999). Atualmente é professor Adjunto III da Universidade Federal de Goiás e colaborador nos cursos de Pós Graduação da Universidade Federal de Viçosa (UFV), Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) e Universidade Estadual do Mato Grosso (UNEMAT). Tem experiência na área de Ecologia, com ênfase em Ecologia Teórica, atuando principalmente nos seguintes temas: ecologia de comunidades, ecologia de populações, biologia da conservação e Ecologia quantitativa.

Ronan Xavier Corrêa Bacharel em Agronomia (1992), mestre (1995) e doutor em Genética e Melhoramento (1999) pela Universidade Federal de Viçosa. Foi Professor Visitante da Universidade Estadual de Montes Claros (1999) e é Professor Efetivo da Universidade Estadual de Santa Cruz (desde 2000), ministrando as disciplinas genética molecular (graduação), mapeamento genético e genética da resistência a doenças de plantas (mestrado e doutorado). Atua em pesquisa na área de Genética, Biologia Molecular e genômica, utilizando marcadores moleculares (RAPD, SSR, SNPs) em estudos sobre: diversidade e mapeamento genético aplicados ao melhoramento com ênfase em Theobroma cacao; diversidade genética aplicada à conservação da biodiversidade com ênfase em espécies de Caesalpinia e Dalbergia. É docente permanente dos Programas de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular (PPGGBM) e Produção Vegetal da UESC. Exerceu os cargos de vice-coordenador do PPGGBM (2002 e 2003), Diretor do Departamento de Ciências Biológicas da UESC (2003 a 2007) e Coordenador do PPGGBM (09/04/2008 a 08/04/2010). Atua em avaliação universitária, avaliação de cursos, revisão de artigos para periódicos, comissão de educação ambiental e ações de extensão.

Elizabeth Antonia Leonel de Moraes Martines Possui graduação em Licencitura em Ciências pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1973), graduação em Biologia pela Faculdade de Ciências e Letras de Votuporanga (1974), mestrado em Psicologia Escolar e do Desenvolvimento Humano pela Universidade de São Paulo (2000) e doutorado em Psicologia Escolar e do Desenvolvimento Humano pela Universidade de São Paulo (2005). Atualmente é professora Adjunta III da Universidade Federal de Rondônia. Tem experiência na área de Formação de Professores e Psicologia Escolar, com ênfase em Planejamento Institucional, atuando principalmente nos seguintes temas: Currículos, Formação de Professores, Pesquisa-ação, PCNs - Parametros Curriculares Nacionais, Ensino e Aprendizagem de Ciências e Biologia, Educação a Distância.

Adda Daniela Lima Figueiredo Possui graduação em Ciências Biológicas, licenciatura e bacharelado, especialização em Formação de Professores e Mestrado em Biologia pela UFG. Atualmente é professor da Universidade Estadual de Goiás, nos cursos de Pedagogia e Biologia, e coor-

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Módulo IV - Desenvolvimento e Crescimento

P BSC B denadora pedagógica da Brasil Online Tecnologia Educacional. Tem experiência na coordenação de curso e no recebimento de comissões de avaliação do MEC. Atua na formação de professores, com ênfase em Educação Ambiental, além de disciplinas da área de botânica. Além disso, encontra-se como autora do Consórcio Setentrional pela UAB.

Gislene Lisboa de Oliveira Possui graduação em Biologia Bacharelado e Licenciatura pela Universidade Católica de Goiás (1992) e mestrado em Biologia pela Universidade Federal de Goiás (2000). Atualmente é professora titular da Faculdade Araguaia (FARA), professora convidada do Instituto Athenas, coordenadora pedagógica (curso de Licenciatura em Biologia a Distância) da Universidade Federal de Goiás. Tem experiência na área de Educação, com ênfase em Tópicos Específicos de Educação, atuando principalmente nos seguintes temas: educação ambiental, cavernas, ensino e aprendizagem, espeleologia e conscientização ecológica.

Hélida Ferreira da Cunha Possui graduação (Bacharelado e Licenciatura) em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Goiás (1992), mestrado em Biologia (área de concentração em Ecologia) pela Universidade Federal de Goiás (2000) e doutorado em Ciências Ambientais pela Universidade Federal de Goiás (2006). Atualmente é professor classe IV da Universidade Estadual de Goiás. Tem experiência na área de Ecologia Evolutiva, atuando principalmente nos seguintes temas: ensino, Cerrado, pesquisa, macroinvertebrados terrestres, Isoptera.

Fernando Honorato Nascimento Possui graduação em Farmácia pela Universidade Federal de Goiás (1997), Licenciatura em Química pela Universidade Estadual de Goiás (2001), Especialização em Química pela Universidade Federal de Lavras - MG, Especialização em Vigilância Sanitária pela Universidade de Brasília e Mestrado em Química pela Universidade Federal de Goiás (2005). Doutorado, em andamento, pela Universidade de Brasília. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Físico-Química, Química de Colóides, superfícies e interfaces e atua principalmente nos seguintes temas: atenção farmacêutica, saúde pública, antiinflamatórios não esteroidais, nanotecnologia e fármaco-vigilância.

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Atribuição - Uso não-Comercial - Vedadas Obras Derivadas 2.5 A INSTITUIÇÃO CREATIVE COMMONS NÃO É UM ESCRITÓRIO DE ADVOCACIA E NÃO PRESTA SERVIÇOS JURÍDICOS. A DISTRIBUIÇÃO DESTA LICENÇA NÃO ESTABELECE QUALQUER RELAÇÃO ADVOCATÍCIA. O CREATIVE COMMONS DISPONIBILIZA ESTA INFORMAÇÃO “NO ESTADO EM QUE SE ENCONTRA”. O CREATIVE COMMONS NÃO FAZ QUALQUER GARANTIA QUANTO ÀS INFORMAÇÕES DISPONIBILIZADAS E SE EXONERA DE QUALQUER RESPONSABILIDADE POR DANOS RESULTANTES DO SEU USO.

Licença A OBRA (CONFORME DEFINIDA ABAIXO) É DISPONIBILIZADA DE ACORDO COM OS TERMOS DESTA LICENÇA PÚBLICA CREATIVE COMMONS (“CCPL” OU “LICENÇA”). A OBRA É PROTEGIDA POR DIREITO AUTORAL E/OU OUTRAS LEIS APLICÁVEIS. QUALQUER USO DA OBRA QUE NÃO O AUTORIZADO SOB ESTA LICENÇA OU PELA LEGISLAÇÃO AUTORAL É PROIBIDO. AO EXERCER QUAISQUER DOS DIREITOS À OBRA AQUI CONCEDIDOS, VOCÊ ACEITA E CONCORDA FICAR OBRIGADO NOS TERMOS DESTA LICENÇA. O LICENCIANTE CONCEDE A VOCÊ OS DIREITOS AQUI CONTIDOS EM CONTRAPARTIDA À SUA ACEITAÇÃO DESTES TERMOS E CONDIÇÕES. 1. Definições “Obra Coletiva” significa uma obra, tal como uma edição periódica, antologia ou enciclopédia, na qual a Obra em sua totalidade e de forma inalterada, em conjunto com um número de outras contribuições, constituindo obras independentes e separadas em si mesmas, são agregadas em um trabalho coletivo. Uma obra que constitua uma Obra Coletiva não será considerada Obra Derivada (conforme definido abaixo) para os propósitos desta licença. “Obra Derivada” significa uma obra baseada sobre a Obra ou sobre a Obra e outras obras pré-existentes, tal como uma tradução, arranjo musical, dramatização, romantização, versão de filme, gravação de som, reprodução de obra artística, resumo, condensação ou qualquer outra forma na qual a Obra possa ser refeita, transformada ou adaptada, com a exceção de que uma obra que constitua uma Obra Coletiva não será considerada Obra Derivada para fins desta licença. Para evitar dúvidas, quando a Obra for uma composição musical ou gravação de som, a sincronização da Obra em relação cronometrada com uma imagem em movimento (“synching”) será considerada uma Obra Derivada para os propósitos desta licença. “Licenciante” significa a pessoa física ou a jurídica que oferece a Obra sob os termos desta licença. “Autor Original” significa a pessoa física ou jurídica que criou a Obra. “Obra” significa a obra autoral, passível de proteção pelo direito autoral, oferecida sob os termos desta licença. “Você” significa a pessoa física ou jurídica exercendo direitos sob esta Licença que não tenha previamente violado os termos desta Licença com relação à Obra, ou que tenha recebido permissão expressa do Licenciante para exercer direitos sob esta Licença apesar de uma violação prévia. 2. Direitos de Uso Legítimo. Nada nesta licença deve ser interpretado de modo a reduzir, limitar ou restringir quaisquer direitos relativos ao uso legítimo, ou outras limitações sobre os direitos exclusivos do titular de direitos autorais sob a legislação autoral ou quaisquer outras leis aplicáveis. 3. Concessão da Licença. O Licenciante concede a Você uma licença de abrangência mundial, sem royalties, não-exclusiva, perpétua (pela duração do direito autoral aplicável), sujeita aos termos e condições desta Licença, para exercer os direitos sobre a Obra definidos abaixo: reproduzir a Obra, incorporar a Obra em uma ou mais Obras Coletivas e reproduzir a Obra quando incorporada em Obra Coletiva; distribuir cópias ou gravações da Obra, exibir publicamente, executar publicamente e executar publicamente por meio de uma transmissão de áudio digital a Obra, inclusive quando incorporada em Obras Coletivas; Os direitos acima podem ser exercidos em todas as mídias e formatos, independente de serem conhecidos agora ou concebidos posteriormente. Os direitos acima incluem o direito de fazer modificações que forem tecnicamente necessárias para exercer os direitos em outras mídias, meios e formatos, no entanto você não

tem o direito de criar Obras Derivadas. Todos os direitos não concedidos expressamente pelo Licenciante ficam aqui reservados, incluindo, mas não se limitando, os direitos definidos nas Seções 4(d) e 4(e). 4. Restrições.A licença concedida na Seção 3 acima está expressamente sujeita e limitada às seguintes restrições: Você pode distribuir, exibir publicamente, executar publicamente ou executar publicamente por meios digitais a Obra apenas sob os termos desta Licença, e Você deve incluir uma cópia desta licença, ou o Identificador Uniformizado de Recursos (Uniform Resource Identifier) para esta Licença, com cada cópia ou gravação da Obra que Você distribuir, exibir publicamente, executar publicamente, ou executar publicamente por meios digitais. Você não poderá oferecer ou impor quaisquer termos sobre a Obra que alterem ou restrinjam os termos desta Licença ou o exercício dos direitos aqui concedidos aos destinatários. Você não poderá sub-licenciar a Obra. Você deverá manter intactas todas as informações que se referem a esta Licença e à exclusão de garantias. Você não pode distribuir, exibir publicamente, executar publicamente ou executar publicamente por meios digitais a Obra com qualquer medida tecnológica que controle o acesso ou o uso da Obra de maneira inconsistente com os termos deste Acordo de Licença. O disposto acima se aplica à Obra enquanto incorporada em uma Obra Coletiva, mas isto não requer que a Obra Coletiva, à parte da Obra em si, esteja sujeita aos termos desta Licença. Se Você criar uma Obra Coletiva, em havendo notificação de qualquer Licenciante, Você deve, na medida do razoável, remover da Obra Coletiva qualquer crédito, conforme estipulado na cláusula 4 (c), quando solicitado. Você não poderá exercer nenhum dos direitos acima concedidos a Você na Seção 3 de qualquer maneira que seja predominantemente intencionada ou direcionada à obtenção de vantagem comercial ou compensação monetária privada. A troca da Obra por outros materiais protegidos por direito autoral através de compartilhamento digital de arquivos ou de outras formas não deverá ser considerada como intencionada ou direcionada à obtenção de vantagens comerciais ou compensação monetária privada, desde que não haja pagamento de nenhuma compensação monetária com relação à troca de obras protegidas por direito de autor. Se Você distribuir, exibir publicamente, executar publicamente ou executar publicamente por meios digitais a Obra, Você deve manter intactas todas as informações relativas a direitos autorais sobre a Obra e exibir, de forma razoável com relação ao meio ou mídia que Você está utilizando: (i) o nome do autor original (ou seu pseudônimo, se for o caso) se fornecido e/ou (ii) se o autor original e/ou o Licenciante designar outra parte ou partes (Ex.: um instituto patrocinador, órgão que publicou, periódico, etc.) para atribuição nas informações relativas aos direitos autorais do Licenciante, termos de serviço ou por outros meios razoáveis, o nome da parte ou partes; o título da Obra, se fornecido; e na medida do razoável, o Identificador Uniformizado de Recursos (URI) que o Licenciante especificar para estar associado à Obra, se houver, exceto se o URI não se referir ao aviso de direitos autorais ou à informação sobre o regime de licenciamento da Obra; Tal crédito pode ser implementado de qualquer forma razoável; entretanto, no caso de Obra Coletiva, este crédito aparecerá no mínimo onde qualquer outro crédito de autoria comparável aparecer e de modo ao menos tão proeminente quanto este outro crédito. De modo a tornar claras estas disposições, quando uma Obra for uma composição musical: Royalties e execução pública. O Licenciante reserva o seu direito exclusivo de coletar, seja individualmente ou através de entidades coletoras de direitos de execução (por exemplo, ECAD, ASCAP, BMI, SESAC), o valor de seus direitos autorais pela execução pública da obra ou execução pública digital (por exemplo, webcasting) da Obra se esta execução for predominantemente intencionada ou direcionada à obtenção de vantagem comercial ou compensação monetária privada. Royalties e Direitos fonomecânicos. O Licenciante reserva o seu direito exclusivo de coletar, seja individualmente ou através de uma entidade designada como seu agente (por exemplo, a agência Harry Fox), royalties relativos a quaisquer gravações que Você criar da Obra (por exemplo, uma versão “cover”) e distribuir, conforme as disposições aplicáveis de direito autoral, se a distribuição feita por Você de versão “cover” for predominantemente intencionada ou direcionada à obtenção de vantagem comercial ou compensação monetária privada. Direitos de Execução Digital pela Internet (Webcasting) e royalties. De modo a evitar dúvidas, quando a Obra for uma gravação de som, o Licenciante reserva o seu direito exclusivo de coletar, seja individualmente ou através de entidades coletoras de direitos de execução (por exemplo, SoundExchange ou ECAD), royalties e direitos autorais pela execução digital pública (por exemplo, Webcasting) da Obra, conforme as disposições aplicáveis de direito autoral, se a execução digital pública feita por Você for predominantemente intencionada ou direcionada à obtenção de vantagem comercial ou compensação monetária privada.

5. Declarações, Garantias e Exoneração EXCETO QUANDO FOR DE OUTRA FORMA MUTUAMENTE ACORDADO PELAS PARTES POR ESCRITO, O LICENCIANTE OFERECE A OBRA “NO ESTADO EM QUE SE ENCONTRA” (AS IS) E NÃO PRESTA QUAISQUER GARANTIAS OU DECLARAÇÕES DE QUALQUER ESPÉCIE RELATIVAS À OBRA, SEJAM ELAS EXPRESSAS OU IMPLÍCITAS, DECORRENTES DA LEI OU QUAISQUER OUTRAS, INCLUINDO, SEM LIMITAÇÃO, QUAISQUER GARANTIAS SOBRE A TITULARIDADE DA OBRA, ADEQUAÇÃO PARA QUAISQUER PROPÓSITOS, NÃO-VIOLAÇÃO DE DIREITOS, OU INEXISTÊNCIA DE QUAISQUER DEFEITOS LATENTES, ACURACIDADE, PRESENÇA OU AUSÊNCIA DE ERROS, SEJAM ELES APARENTES OU OCULTOS. EM JURISDIÇÕES QUE NÃO ACEITEM A EXCLUSÃO DE GARANTIAS IMPLÍCITAS, ESTAS EXCLUSÕES PODEM NÃO SE APLICAR A VOCÊ. 6. Limitação de Responsabilidade. EXCETO NA EXTENSÃO EXIGIDA PELA LEI APLICÁVEL, EM NENHUMA CIRCUNSTÂNCIA O LICENCIANTE SERÁ RESPONSÁVEL PARA COM VOCÊ POR QUAISQUER DANOS, ESPECIAIS, INCIDENTAIS, CONSEQÜENCIAIS, PUNITIVOS OU EXEMPLARES, ORIUNDOS DESTA LICENÇA OU DO USO DA OBRA, MESMO QUE O LICENCIANTE TENHA SIDO AVISADO SOBRE A POSSIBILIDADE DE TAIS DANOS. 7. Terminação Esta Licença e os direitos aqui concedidos terminarão automaticamente no caso de qualquer violação dos termos desta Licença por Você. Pessoas físicas ou jurídicas que tenham recebido Obras Coletivas de Você sob esta Licença, entretanto, não terão suas licenças terminadas desde que tais pessoas físicas ou jurídicas permaneçam em total cumprimento com essas licenças. As Seções 1, 2, 5, 6, 7 e 8 subsistirão a qualquer terminação desta Licença. Sujeito aos termos e condições dispostos acima, a licença aqui concedida é perpétua (pela duração do direito autoral aplicável à Obra). Não obstante o disposto acima, o Licenciante reserva-se o direito de difundir a Obra sob termos diferentes de licença ou de cessar a distribuição da Obra a qualquer momento; desde que, no entanto, quaisquer destas ações não sirvam como meio de retratação desta Licença (ou de qualquer outra licença que tenha sido concedida sob os termos desta Licença, ou que deva ser concedida sob os termos desta Licença) e esta Licença continuará válida e eficaz a não ser que seja terminada de acordo com o disposto acima. 8. Outras Disposições Cada vez que Você distribuir ou executar publicamente por meios digitais a Obra ou uma Obra Coletiva, o Licenciante oferece ao destinatário uma licença da Obra nos mesmos termos e condições que a licença concedida a Você sob esta Licença. Se qualquer disposição desta Licença for inválida ou não-executável sob a lei aplicável, isto não afetará a validade ou a possibilidade de execução do restante dos termos desta Licença e, sem a necessidade de qualquer ação adicional das partes deste acordo, tal disposição será reformada na mínima extensão necessária para tal disposição tornar-se válida e executável. Nenhum termo ou disposição desta Licença será considerado renunciado e nenhuma violação será considerada consentida, a não ser que tal renúncia ou consentimento seja feito por escrito e assinado pela parte que será afetada por tal renúncia ou consentimento. Esta Licença representa o acordo integral entre as partes com respeito à Obra aqui licenciada. Não há entendimentos, acordos ou declarações relativas à Obra que não estejam especificadas aqui. O Licenciante não será obrigado por nenhuma disposição adicional que possa aparecer em quaisquer comunicações provenientes de Você. Esta Licença não pode ser modificada sem o mútuo acordo, por escrito, entre o Licenciante e Você. O Creative Commons não é uma parte desta Licença e não presta qualquer garantia relacionada à Obra. O Creative Commons não será responsável perante Você ou qualquer outra parte por quaisquer danos, incluindo, sem limitação, danos gerais, especiais, incidentais ou conseqüentes, originados com relação a esta licença. Não obstante as duas frases anteriores, se o Creative Commons tiver expressamente se identificado como o Licenciante, ele deverá ter todos os direitos e obrigações do Licenciante.

Exceto para o propósito delimitado de indicar ao público que a Obra é licenciada sob a CCPL (Licença Pública Creative Commons), nenhuma parte deverá utilizar a marca “Creative Commons” ou qualquer outra marca ou logo relacionado ao Creative Commons sem consentimento prévio e por escrito do Creative Commons. Qualquer uso permitido deverá ser de acordo com as diretrizes do Creative Commons de utilização da marca então válidas, conforme sejam publicadas em seu website ou de outro modo disponibilizadas periodicamente mediante solicitação. O Creative Commons pode ser contactado pelo endereço:http://creativecommons.org/

Atribuição-Uso Não-Comercial-Não a obras derivadas 2.5 Brasil

Você pode:

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copiar, distribuir, exibir e executar a obra.

Sob as seguintes condições:

Atribuição. Você deve dar crédito ao autor original, da forma especificada pelo autor ou licenciante.

Uso Não-Comercial. Você não pode utilizar esta obra com finalidades comerciais.

Vedada a Criação de Obras Derivadas. Você não pode alterar, transformar ou criar outra obra com base nesta.

• •

Para cada novo uso ou distribuição, você deve deixar claro para outros os termos da licença desta obra. Qualquer uma destas condições podem ser renunciadas, desde que Você obtenha permissão do autor.

Qualquer direito de uso legítimo (ou “fair use”) concedido por lei, ou qualquer outro direito protegido pela legislação local, não são em hipótese alguma afetados pelo disposto acima.

Este é um sumário para leigos da Licença Jurídica.

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