


A ecologia abrange desde áreas como processos globais (Acima), estudos de habitats marinhos e terrestres (Meio) a interações interespecíficas como predação e polinização (Abaixo).
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O cientista alemão Ernst Haeckel usou pela primeira vez este termo em 1869 para designar o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente em que vivem.
A Ecologia pode ser dividida em Autoecologia, Demoecologia e Sinecologia.[2] Entretanto, diversos ramos tem surgido utilizando diversas áreas do conhecimento: Biologia da Conservação, Ecologia da Restauração, Ecologia Numérica, Ecologia Quantitativa, Ecologia Teórica, Macroecologia, Ecofisiologia, Agroecologia, Ecologia da Paisagem. Ainda pode-se dividir a Ecologia em Ecologia Vegetal e Animal e ainda em Ecologia Terrestre e Aquática.
O meio ambiente afeta os seres vivos não só pelo espaço necessário à sua sobrevivência e reprodução, mas também às suas funções vitais, incluindo o seu comportamento, através do metabolismo. Por essa razão, o meio ambiente e a sua qualidade determinam o número de indivíduos e de espécies que podem viver no mesmo habitat. Por outro lado, os seres vivos também alteram permanentemente o meio ambiente em que vivem. O exemplo mais dramático de alteração do meio ambiente por organismos é a construção dos recifes de coral por minúsculos invertebrados, os pólipos coralinos.
As relações entre os diversos seres vivos existentes num ecossistema também influencia na distribuição e abundância deles próprios. Como exemplo, incluem-se a competição pelo espaço, pelo alimento ou por parceiros para a reprodução, a predação de organismos por outros, a simbiose entre diferentes espécies que cooperam para a sua mútua sobrevivência, o comensalismo, o parasitismo e outras.
A maior compreensão dos conceitos ecológicos e da verificação das alterações de vários ecossistemas pelo homem levou ao conceito da Ecologia Humana que estuda as relações entre o homem e a biosfera, principalmente do ponto de vista da manutenção da sua saúde, não só física, mas também social. Com o passar do tempo surgiram também os conceitos de conservação que se impuseram na atuação dos governos, quer através das ações de regulamentação do uso do ambiente natural e das suas espécies, quer através de várias organizações ambientalistas que promovem a disseminação do conhecimento sobre estas interações entre o homem e a biosfera.
Há muitas aplicações práticas da ecologia, como a biologia da conservação, gestão de zonas úmidas, gestão de recursos naturais (agricultura, silvicultura e pesca), planejamento da cidade e aplicações na economia.
História
O início
A Ecologia tem uma complexa origem, em grande parte devido a sua natureza multidisciplinar.[3] Os antigos filósofos da Grécia, incluindo Hipócrates e Aristóteles, foram os primeiros a registrar observações sobre história natural. No entanto, os filósofos da Grécia Antiga consideravam a vida como um elemento estático, não existindo a noção de adaptação.[4] Tópicos mais familiares do contexto moderno, incluindo cadeias alimentares, regulação populacional e produtividade, não foram desenvolvidos antes de 1700. Os primeiros trabalhos foram do microscopista Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) e do botânico Richard Bradley(1688?-1732).[5] O biogeógrafo Alexander von Humbolt (1769–1859) foi outro pioneiro do pensamento ecológico, um dos primeiros a reconhecer gradientes ecológicos e fazer alusão às relações entre espécies e área.[6][7]No início do século XX, a ecologia foi uma forma analítica de história natural.[8] Seguindo a tradição de Aristóteles, a natureza descritiva da história natural examina a interação dos organismos com o seu meio ambiente e suas comunidades. Historiadores naturais, incluindo James Hutton e Jean-Baptiste Lamarck, contribuíram com obras significativas que lançaram as bases das modernas ciências ecológicas.[9] O termo "ecologia" é de origem mais recente e foi escrito pelo biólogo alemão Ernst Haeckel no seu livro Generelle Morphologie der Organismen (1866). Haeckel foi um zoólogo, artista, escritor e professor de anatomia comparada.
Por ecologia entendemos o corpo de conhecimentos sobre a economia da natureza, da investigação das relações totais dos animais com o ambiente inorgânico e orgânico; incluindo, sobretudo, suas relações amigáveis e hostis com aqueles animais e plantas com as quais entram diretamente ou indiretamente em contato – em uma palavra, ecologia é o estudo de todas as complexas inter-relações referidas por Darwin como as condições da luta pela existência.
Definição de Haeckel citado em Esbjorn-Hargens:6
A síntese moderna da ecologia é uma ciência jovem, que substancial atenção formal no final do século 19 e tornando se ainda mais popular durante os movimento ambientais da década de 1960, embora muitas observações, interpretações e descobertas relacionadas a ecologia estendem-se desde o inicio dos estudos da história natural. Por exemplo, o conceito de balanço ou regulaçãoo da natureza pode ser rastreado até Herodotos (morto em 425 ac.), que descreveu mutualismo no Rio Nilo, quando crocodilos abrem a boca permitindo escolopacídeos remover sanguessugas.
Contribuições mais ampla para o desenvolvimento histórico das ciências ecológicas, Aristóteles é considerado um dos primeiros naturalistas que teve um papel influente no desenvolvimento filosófico das ciências ecológicas. Um dos alunos de Aristóteles, Teofrasto, fez observações ecológicas sobre plantas e postulava uma postura filosófica sobre as relações autônomas entre as plantas e seu ambiente, que está mais na linha com o pensamento ecológico moderno. Tanto Aristóteles e Teofrasto fizeram observações detalhadas sobre as migrações de plantas e animais, biogeografia, fisiologia e seus hábitos no que poderia ser considerado um análogo do nicho ecológico moderno.Hipócrates, outro filósofo grego, também é creditado com referência a temas ecológicos em seus primeiros desenvolvimentos.
Após o século 20
Alguns sugerem que o primeiro texto ecológico (Natural History of Selborne) for publicado em 1789, por Gilbert White (1720–1793). O primeiro livro ecológico da América foi publicado em 1905 por Frederic Clements. No livro, Clements passa a ideia que as comunidades de plantas são como superorganismos. Essa publicação lança o debate entre o holismo ecológico e individualismo que durou até a década de 1970. O conceito de Clements para superorganismo propõem quem os ecossistemas progridem por um regulado e determinado estágio de desenvolvimento, análogo ao estágios de desenvolvimento de um organismo, cujas partes função para manter a integridade do todo. O paradigma de Clements foi desafiado por Henry Gleason.De acordo com Gleason, comunidades ecológicas se desenvolvem a partir da associação única de organismos individuais. Essa mudança de percepção colocado o foco para as histórias de vida de organismos individuais e como isso se relaciona com o desenvolvimento de comunidades.A teoria de superorganismo de Clements não foi completamente rejeitada, mas alguns sugerem que ela foi uma aplicação além do limite do holismo. Holismo continua a ser uma parte crítica da fundamentação teórica contemporânea em estudos ecológicos. Holismo foi primeiro introduzido em 1926 por uma polarizada figura histórica, um general da África do Sul chamado Jan Christian Smuts. Smuts foi inspirado pela teoria de superorganismo de Clement's e desenvolveu e publicou o conceito de holismo, que contrasta com a visão politica do seu pai sobre o Apartheid . Quase ao mesmo tempo, Charles Elton pioneiro no conceito de cadeiras alimentares no livro "Animal Ecology".Elton definiu relações ecológicas usando conceitos de cadeiras alimentares, ciclos de alimentos, o tamanho de alimentos, e descreveu as relações numéricas entre os diferentes grupos funcionais e suas relativas abundâncias. 'ciclos alimentares' foram substituídos por 'teias tróficas `em posteriores textos ecológicos um texto posterior ecológica.
Ecologia desenvolveu-se em muitas nações, incluindo na Rússia com Vladimir Vernadsky que fundou o conceito de biosfera na década de 1920[34] ou Japão com Kinji Imanishi e seu conceito de harmonia na natureza e segregação de habitat na década de 1950.[35] O reconhecimento científico ou a importância das contribuições para a ecologia de outras culturas é dificultada por barreiras linguísticas e de tradução.
Níveis de organização, âmbito e escala da organização
Regeneração do ecossistema depois de perturbação como fogo, formando estrutura de mosaicos de diferentes idades na paisagem. Na figura estão diferentes estágios de ecossistemas florestais, iniciando de colonização pioneira em um local perturbado e maturando nos estágios successionais levando para uma floresta madura.
Estudos ecológicos de longo prazo promovem importantes registros para entender melhor os ecossistemas no espaço e no tempo. O International Long Term Ecological Network[40] gerencia e faz intercambio de informação entre locais de pesquisas. O mais longo experimentos existente é o Park Grass Experiment que inicio em 1856.[41] Outro exemplo inclui o Hubbard Brook Experimental Forest em operação desde 1960.[42] Em ecologia também é complicado o fato de que os padrões de pequena escala não necessariamente explicam os fenômenos de grande escala. [43][44] Estes fenômenos operam em diferentes escalas no ambiente, que vão desde a escala molecular a escala planetaria, e requerem diferentes conjuntos de explicação. [45][46]
Para estruturar o estudo da ecologia em um quadro de entendimento o mundo biológico é concetualmente organizado em uma estrutura hierárquica, variando de uma escala de genes, para células, tecidos, órgãos, organismos, espécies, até o nível de biosfera.[47] Ecossistemas são primeiramente pesquisados em seus principais níveis de organização, incluindo (1)organismos, (2) populações e (3) comunidades. Ecólogos estudam ecossistemas por amostragem de um certo número de indivíduos que representam uma população. Os ecossistemas consistem nas comunidades que entre elas e com o meio ambiente. E em ecologia, comunidades são criadas por interação de populações de diferentes espécies de uma área.
Biodiversidade
Biodiversidade é um atributo de um local ou área que consiste na variedade dentro e entre comunidades bióticas, influenciadas ou não por seres humanos, em qualquer escala espacial de microhabitats a manchas de habitats, para toda a biosfera.
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Nicho Ecológico
O conceito de engenharia ecológica foi estimulado por uma nova apreciação do grau de influencia que os organismos tem no ecossistemas e no processo evolutivo. O conceito de construção de nicho destaca um prévio subvalorizado mecanismo de feedback na seleção natural transmitindo forças no nicho abiótico. [61][73] Um exemplo de seleção natural através de engenharia de ecossistemas ocorre em nichos de insetos sociais, incluindo formigas, abelhas, vespas e cupins. Lá é uma emergência de homeostase na estrutura do nicho que regula, mantém e defende a fisiologia no interior da colônia. Montes de cupins, por exemplo, mantém uma temperatura interna constante através de chaminés de ar condicionado. A estrutura dos nichos é sujeita as forças da seleção natural. Além disso, o nicho pode sobreviver a sucessivas gerações, o que significa que os organismos herdam o material genético e um nicho, que foi construído antes do seu tempo.
Ecologia de populações
A população é a unidade de analise da ecologia de populações. Uma população consiste nos indivíduos de uma espécies que vivem, interagem e migram através do mesmo nicho e habitat .[75] Uma primarias lei da ecologia de populações é a Teoria Populacional Malthusiana.[76] Este modelo prevê que: "...uma população pode crescer (ou declinar) exponencialmente enquanto o ambiente experimentado por todos os indivíduos da população se mantém constante..." [76]:18Esta premissa Malthusiana fornece a base para a formulação de teorias preditivas e testes que se seguem. Modelagens simples de populações usualmente começam com quatro variáveis incluído nascimento, morte, imigração e emigração. Modelos matemáticos são usados para calcular a mudança demográfica na população usando modelos nulos. Um modelo nulo é usado como uma hipótese nula para os testes estatísticos. A hipótese nula parte da pressuposto que processos aleatórios criam os padrões observados. Alternativamente o padrão observado difere significantemente do modelo aleatório e exige mais explicação. Modelos podem ser matematicamente complexos quando “...varias hipóteses competitivas são simultaneamente confrontadas com os dados."[77] Um exemplo de um modelo introdutório de população descreve uma população fechada, como em uma ilha, onde a imigração e emigração não ocorre. Nestes modelos de ilha as taxas per capita de variação são descritos como:

onde N é o número total de indivíduos na população, B é o número de nascimentos, D é o número de mortos, b e d são as taxas per capita de nascimento e morte respectivamente, e r é a taxa per capita de mudança populacional. Esta formula pode ser lida como a taxa de mudança na população (dN/dT) é igual aos nascimentos menos as mortes (B - D).[76][78]
Usando estas técnicas de modelagem, os modelo de crescimento populacional de Malthus`s foi mais tarde transformado em um modelo conhecido como a equação logística:

onde N é o número de indivíduos medidos como densidade de biomassa, a é a taxa per capita máxima de mudança, e K é a capacidade de suporte da população. A formula pode ser lida assim, a taxa de mudança na população (dN/dT) é igual ao crescimento (aN) que é limitado pela capacidade de suporte (1-N/K). A disciplina de ecologia de populações baseia-se estes modelos introdutórios para entender os processos demográficos em populações real e conduz testes de hipóteses estatísticos. O campo da ecologia populacional, muitas vezes utiliza os dados sobre história de vida e álgebra matricial para desenvolver matrizes de projeção em fecundidade e sobrevivência. Esta informação é usada para o gerenciamento de estoques da vida selvagem e fixação de quotas de colheita.[78][79]
Termos | Definições |
---|---|
Populações de espécies | Todos os indivíduos de uma espécie. |
Metapopulação | Um conjunto de populações desjuntas, entre as quais ocorre migração. |
População | Um grupo de coespecíficos indivíduos que são demograficamente, geneticamente, ou espacialmente separadas de outros grupos de indivíduos. |
Agregação | Um agrupamento espacial de grupos de indivíduos. |
Deme | Um grupo de indivíduos que são mais geneticamente similares do que outros indivíduos, usualmente com algum grau de isolamento espacial também. |
População local | Um grupo de indivíduos dentro de uma pequena área delimitada, menos que a distribuição geográfica da espécie, muitas vezes dentro de uma população. A população local pode ser uma população desjunta. |
Subpopulação | Um subconjunto de indivíduos de uma população arbitrariamente delimitado espacialmente. |
Ecologia de Metapopulações
O conceito de metapopulação foi introduzido em 1969 [81]:"como uma população de populações qual vai se extinguindo e recolonizadas localmente."[82]:105 Ecologia de metapopulações é uma abordagem estatística que é frequentemente usada na biologia da conservação. [83] A pesquisa com metapopulações simplifica a paisagem em manchas com diferentes níveis de qualidade.[84] Como o modelo de seleçãor/K, o modelo de metapopulações pode ser usado para explicar a evolução da historia de vida, como a estabilidade ecológica da metamorfose dos ambifios, que deslocam nos estágios de vida de manchas aquáticas para manchas terrestres.[85] Na terminologia de metapopulação existem emigrantes (indivíduos que deixam um fragmento), imigrantes (indivíduos que se movem nos fragmentos) e os sítio (site) são classificados ou como fontes ou sumidouros. Um sítio (site) é um termo genérico que se refere a lugares onde as amostras das populações, tais como lagoas ou definidas áreas de amostragem em uma floresta. Sítios fontes são locais produtivos que geram uma oferta sazonal de organismos jovens que migram para outros fragmentos. Sítios sumidouros são locais improdutivos que só recebem os migrantes e estes vão se extinguir a menos que resgatados por um sítios fonte adjacentes ou as condições ambientais tornam-se mais favoráveis. Modelos de metapopulação examinar a dinâmica dos fragmentos ao longo do tempo para responder perguntas sobre ecologia espacial e demográfica. A ecologia de metapopulações é um processo dinâmico de extinção e colonização. Pequenos fragmentos de menor qualidade são mantidos ou resgatados por um fluxo sazonal de novos imigrantes. Uma estrutura de metapopulação dinâmica evolui de ano para ano, onde alguns fragmentos são sumidouros em anos secos e se tornam fontes de quando as condições são mais favoráveis. Ecologistas utilizam uma mistura de modelos de computador e estudos de campo para explicar a estrutura das metapopulações.[86][87][editar] Ecologia de comunidades
Ecologia de comunidade examina como as interações entre espécies e seu ambiente que afeta a abundância, distribuição e diversidade de espécies dentro das comunidades.
Johnson & Stinchcomb[88]:250
[editar] Teias alimentares
Teias alimentares são um tipo de mapa conceitual que ilustra os caminhos ecológicos reais, usualmente começando com a energia solar sendo usado pelas plantas durante a fotossíntese. As plantas crescem acumulando carboidratos que são consumidos pelos herbívoros. Passo a passo as linhas ou relações são elaboradas até uma teia de vida ser ilustrada.[15][93][94][95]Existem diferentes dimensões ecológicas que podem ser mapeados para criar teias alimentares mais complicadas, incluindo: composição de espécies (Tipo de espécies), riqueza de espécies (numero de espécies), biomassa (o peso seco de plantas e animais), produtividade (taxa de conversão de energia e nutrientes em crescimento) e estabilidade (teias alimentares ao longo do tempo). Um diagrama ilustrando a composição da teia alimentar mostra como uma mudança em uma única espécies pode diretamente ou indiretamente influenciar muitas outras espécies.
Estudos de microcosmos são usados para simplificar as pesquisas com teias alimentares em unidades semi isoladas como pequenas molas, logs decadentes, e experimentos de laboratório usando organismos que se reproduzem rapidamente, como as Daphnia alimentando-se de algas em ambientes controlados.[96][97] Princípios adquiridos em teias alimentares de modelos experientais de microcosmos são usados para extrapolar pequenas cinceitos dinâmicos em grandes sistemas.[97] Food-chain length is another way of describing food-webs as a measure of the number of species encountered as energy or nutrients move from the plants to top predators.[98]:269
Existem diferentes formas de cálculo de comprimento cadeia alimentar, dependendo do que os parâmetros da dinâmica da cadeia alimentar estão sendo considerados: conectância, energia ou interação.[98] Em um simples exemplo de predador presa, um cervo é um passo removido em come plantas (comprimento de cadeia = 1) e um lobo que come o cervo é dois passos removido (comprimento de cadeia = 2). A quantidade relativa ou a força de influência que estes parâmetros são as questões acessadas da cadeia alimentar sobre:
- a identidade ou existência de poucas espécies dominantes (chamados interatores forte ou espécies-chave)
- o número total de espécies e comprimento da cadeia alimentar (incluindo muitas interações fracas) e
- como a estrutura da comunidade, função e estabilidade é determinada.[97]
[editar] Dinâmica trófica
Links na teia alimentar primeiramente conectam relações alimentares entre espécies. Biodiversidade dentro do ecossistema pode se organizar em dimensões verticais e horizontais. A dimensão vertical representa as relações alimentares da base da cadeia alimentar até os predadores de topo. A dimensão horizontal representa a abundancia relativa ou biomassa de casa nível [99] Quando a abundancia relativa ou biomassa de cada grupo alimentar é empilhada em seus respectivos grupos tróficos eles naturalmente formam uma espécie de ‘piramide de números’.[32] Grupos funcionais são amplamente categorizados como autotróficos (ou produtores primários), heterotrificos (ou consumidores), e dretritivoros (ou decompositores). Heterotrofagos podem ser subdivididos em diferentes grupos funcionais, incluindo: consumidores primários (herbívoros), consumidores secundários (predadores que consomem exclusivamente herbívoros) e consumidores terciários (predadores que consimem tanto herbívoros quanto outros predadores).[100] Onívoros não se encaixam perfeitamente nessas categorias funcionais porque consomem tanto tecidos vegetais e tecidos animais. Tem sido sugerido, entretanto, que os onívoros têm uma maior influência funcional como predadores, porque em relação aos herbívoros são relativamente ineficientes na pastagem.[101]Ecólogos coletam dados em níveis tróficos e teias alimentares para modelar estatisticamente e calcular parâmetros matemáticos, tais como aqueles usados em outros tipos de análise de rede, para estudar os padrões emergentes e propriedades compartilhadas entre os ecossistemas. O arranjo piramidal emergente de níveis tróficos com quantidades de transferência de energia diminuindo à medida que as espécies se tornam mais distantes da fonte de produção é um dos vários padrões que repetem entre os ecossistemas.[95][102][103] O tamanho de cada nível trófico na pirâmide geralmente representa a biomassa, que pode ser medida como o peso seco dos organismos.[104] Autótrofos podem ter a maior proporção mundial de biomassa, mas eles são rivalizados de perto ou mesmo superados pelos microrganismos.[105][106]
A decomposição da matéria orgânica morta, como folhas caindo no chão da floresta, se transforma em solo que a alimenta a produção de plantas. A soma total dos ecossistemas do planeta terra é chamado de pedosfera, onde é encontrada uma proporção muito grande da biodiversidade. Invertebrados que se alimentam e rasgam folhas maiores, por exemplo, criar pequenos pedaços que alimentam organismos menores na cadeia de alimentação. Coletivamente, estes são os detritívoros que regulam a formação do solo.[107][108] As raízes das árvores, fungos, bactérias, minhocas, formigas, besouros, centopéias, mamíferos, aves, répteis e anfíbios todo o contribuem para criar a cadeia trófica da vida nos ecossistemas do solo. Como organismos se alimentam e deslocam fisicamente materiais para solos, este processo ecológico importante é chamado bioturbação. Biomassa de microrganismos do solo são influenciadas por feedback (retroalimentantação) na dinâmica trófica da superfície solar exposta. Estudos paleecológicos de solos colocam a origem da bioturbação a um tempo antes do período Cambriano. Outros eventos, como a evolução das árvores e anfíbios no período devoniano teve um papel significativo no desenvolvimento dos solos e trofismo ecológico.[90][108][109]
Grupos funcionais | Definição e exemplos |
---|---|
Autotróficos ou Produtores | Normalmente plantas ou cianobactérias que são capazes de realizar fotossíntese, mas pode ser outros organismos como bactérias que vivem perto dos chaminés oceânicos que são capaz de realizar Quimiossíntese. |
Heterotróficos ou Consumidores | Animais, os quais pode ser consumidos primários (Herbívoros), ou consumidores secundários e terciários (Carnívoros e Onívoros). |
Detritivos ou Decompositores | Bactérias, fungos e insetos que degradam matéria orgânica de todos tipo e restauram os nutrientes do ambiente. Os produtores consumirão os nutrientes, completando o ciclo biogeoquímico. |
Links em uma teia alimentar ilustram diretas relações tróficas entre espécies, mas podem também efeitos indiretos que podem alterar a abundancia, distribuição ou biomassa do nível trófico. Por exemplo, predadores comendo herbívoros indiretamente influenciam a controle e regulação da produção primaria nas plantas. Embora predadores não comem plantas diretamente, eles regulam a população de herbívoros que diretamente são ligados diretamente as plantas. A rede de relações de efeitos diretos e indiretos é clamada de cascata trófica. Cascata trófica são separadas em cascatas a nível de espécie, onde apenas um subconjunto da dinâmica da teia alimentar é impactado por uma mudança no numero da população, e cascadas ao nível de comunidade, onde uma mudança no numero da população pode ter um efeito dramático na teia alimentar inteira, como a distribuição de biomassa de plantas.[113]
[editar] Espécies Chaves
Uma espécie chave é uma espécie que ocupa um papel particularmente forte ou central em uma teia alimentar. Uma espécie chave ocupa um papel desproporcional em manter processos ecológicos. A perda de uma espécie chave resulta na extinção de outras espécies e um efeito cascata alterando o dinâmica trófica e conexões na teia alimentar.[114] Espécies chaves, como os engenheiros de ecossistemas, tem um papel estruturador, apesar de ter níveis relativamente baixos de representação da biomassa na pirâmide trófica.[115] Lontras do mar (Enhydra lutris) são um exemplo clássico de espécies chave porque limitam o densidade de ouriços que se alimentam de algas. Se as lontras são removidas do sistema, os ouriços pastam até que as algas marinha desaparecer e isso tem um efeito dramático na estrutura da comunidade.[116] A caça de lontras do mar, por exemplo, é considerado em ter indiretamente levado a extinção do dugongo-de-steller (Hydrodamalis gigas).[117] Enquanto o conceito de espécies chaves tem sido muito usado como uma ferramenta de conservação biológica, ele foi criticado por estar mal definido. Diferentes ecossistemas expressam diferentes complexidades e por isso é claro como aplicável que o modelo de espécies chave pode ser aplicado.[113][116][editar] Bioma e Biosfera
Unidades ecológicas de organização são definidas através de referencia de algumas magnitudes de espaço e tempo no planeta. Comunidades de organismos, por exemplo, são muitas vezes arbitrariamente definidas, mas os processos de vida interagem com os diferentes níveis e organizam em conjuntos mais complexos. Biomas, por exemplo, são uma grande unidade de organização que categorizam regiões de ecossistemas da Terra, de acordo com a fisionomia e composição da vegetação. [118] Diferentes pesquisas tem aplicados diferentes métodos para definir limites continentais de domínios de biomas, por diferentes tipos de função da comunidade de vegetação, que são limitada na distribuição do clima, precipitação e outras variáveis ambientais. Exemplos de nomes de biomas incluem: florestas tropicais, florestas temperadas decíduas, taiga, tundra, desertos quentes e desertos polares. [119] Outras pesquisas tem recentemente iniciado a categorizar outros tipos de biomas, como microbioma humano e oceânico. Para os microrganismos o corpo humano é o habitat e uma paisagem.[120] O microbioma tem sido descoberto através de avanços na genética molecular, revelando uma desconhecida riquesa de microorganismos no planeta. O microbioma oceânico desempenha um significante papel na ecologia biogeoquímica dos oceanos. [121]A maior escala de organização ecológica é a biosfera. A biosfera é a soma total dos ecossistemas do planeta. Relações ecológicas regulam o fluxo de energia, nutrientes e clima, todos subindo até a escala planetária. Por exemplo, a historia dinâmica da composição de CO2 e O2 na atmosfera foi em grande parte por fluxos de gases biogênicos provenientes da respiração e fotossíntese, com níveis flutuando no tempo em relação a ecologia e evolução dos animais e plantas.[122] Quando partes de subcomponetes são organizadas em um todo, muitas vezes propriedades emergentes descrevem a natureza do sistema. Teorias ecológicas tem sido usadas para explicar os fenômenos emergentes de auto regulação na escala planetária. Isso é conhecido como Hipótese Gaia [46]. The Gaia hypothesis is an example of holism applied in ecological theory.[123] A ecologia do planeta age como uma única unidade regulatória e holística chamada de hipótese Gaia. A hipótese Gaia afirma que existe um feedback emergente gerado pelo metabolismo dos organismos vivos que mantem a temperatura da Terra e condições da atmosfera dentro de uma estreita escala de tolerância auto regulável. [46]
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