Ecologia - Relações Ecológicas

DEFINIÇÃO:

Todos os seres vivos que conhecemos habitam a camada de algumas dezenas de quilômetros, que circunda a terra, denominada biosfera. Como conseqüência disto, nenhum organismo vivo permanece completamente isolado, mas interage com outros, pertencentes ou não a mesma espécie. As diversas formas como os seres interagem entre si são denominadas Relações Ecológicas ou Interações Biológicas.

INTRODUÇÃO:

Os organismos dependem de diversos recursos para seu desenvolvimento, sobrevivência e reprodução. As maneiras como os seres vivos se relacionam uns com os outros está altamente ligada a este fato, pois todos habitam o mesmo planeta, com recursos finitos, e interagem entre si nas diferentes maneiras de obter estes recursos. Assim, alguns organismos se relacionam por buscarem os mesmos recursos e competir por estes enquanto outros se ajudam mutuamente obtendo maior quantidade de recursos para ambos; alguns se aproveitam dos recursos captados por outros seres vivos, economizando sua própria energia, enquanto outros fazem dos demais organismos os recursos necessários. Enfim, diversas são as formas de relacionamento entre os seres vivos, mas a maior parte delas está relacionada à maneira destes seres obterem os recursos que necessitam para sobreviver. 

As relações ecológicas são classificadas como harmônicas ou desarmônicas. As relações harmônicas são aquelas em que não há prejuízo para nenhum dos organismos envolvidos. Já as desarmônicas são àquelas em que uma ou ambas as partes envolvidas sofrem prejuízos na interação. É importante salientar que quando falamos em prejuízo nas relações desarmônicas nos referimos a prejuízos individuais. Muitas vezes a população e, principalmente, a comunidade como um todo é beneficiada. Estas relações são essenciais na manutenção do equilíbrio de um ecossistema.

Outra importante característica para a classificação das relações ecológicas é a intra/inter-especificidade. Interações intra-específicas são aquelas que envolvem organismos da mesma espécie, enquanto as inter-específicas são aquelas que ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes.

Neste post usarei os dois modos de classificação, apresentando os grupos de interações na seguinte ordem: harmônicas intra-específicas, harmônicas inter-específicas, desarmônicas intra-específicas e desarmônicas inter-específicas. Obviamente, existe um número enorme de relações ecológicas e cada uma delas pode ser dividas em subtipos. Adiante explicarei aquelas que são mais importantes e fazem parte do conteúdo de Ecologia do Ensino Médio. Para facilitar a compreensão utilizarei os seguintes símbolos:

(+/+) - Relações ecológicas nas quais ambas as partes são beneficiadas.

(+/-) - Relações ecológicas nas quais uma parte é beneficiada enquanto outra sofre prejuízo.

(+/0) - Relações ecológicas nas quais uma parte é beneficiada enquanto outra não é, nem beneficiada, nem prejudicada.

(-/-) - Relações ecológicas nas quais ambas as partes são prejudicadas. 

RELAÇÕES HARMÔNICAS INTRA-ESPECÍFICAS:

Sociedade (+/+):

A sociedade é um tipo de relação intra-específica na qual os indivíduos se agrupam obtendo vantagens para o grupo como um todo. É comum, dentro de sociedade, que haja divisão do trabalho e especialização de indivíduos em funções determinadas. Num formigueiro de formigas sociais, por exemplo, alguns indivíduos são especializados em cortar folhas, outros em proteger o formigueiro, outros em alimentar as larvas e outros em se reproduzir (rainhas). Nas sociedades, os indivíduos não estão conectados anatomicamente ou fisiologicamente, podendo ser isolados sem danos físicos. Porém, a dependência destes para o seu grupo pode ser tão grande, que o isolamento leva a morte por incapacidade dos indivíduos de se alimentarem ou se protegerem quando sós. 

Sociedades em que os indivíduos apresentam diferenças genéticas e morfológicas adaptadas às suas funções são denominadas heteromorfas, já as sociedades em que isso não ocorre são chamadas isomorfas.

Exemplos: 

Sociedade Heteromorfa: Diversos insetos apresentam hábitos sociais com forte divisão de funções e na maioria das vezes, acompanhada de diferenças morfológicas entre os indivíduos. Geralmente, os formigueiros apresentam formigas operárias, soldados e rainhas; cada uma delas com morfologia especializada à sua função: as operárias possuem mandíbulas apropriadas ao corte de folhas, os soldados são maiores e com mandíbulas prontas a defender o formigueiro e as rainhas são ainda maiores e as únicas formigas capazes de se reproduzir na sociedade. Semelhantemente ocorre em sociedades de cupins, abelhas, marimbondos, etc...

Formigas de uma sociedade heteromorfa.

Sociedade Isomorfa: Varias espécies de peixes, aves e mamíferos também formam sociedades. Nestes casos, geralmente não há diferenças genéticas e morfológicas entre os indivíduos de diferentes funções. Os primatas, geralmente, formam sociedades, mas a definição das funções ocorre através de outros meios, tais como disputas físicas, e não por mecanismos puramente genéticos. O próprio homem é um exemplo de animal que forma sociedades isomorfas.

Colônia (+/+):

Assim como as sociedades, são relações intra-específicas em que há o benefício de todas as partes envolvidas. A grande diferença desta relação para a sociedade é que nas colônias os indivíduos apresentam conexão anatômica e fisiológica, ou seja, estão estruturalmente ligados e são extremamente dependentes, uns dos outros.

Dentro das colônias pode ou não haver separação de funções entre os indivíduos, e assim como as sociedades, as colônias podem ser isomorfas ou heteromorfas. Isomorfas quando todos os indivíduos são morfologicamente semelhantes e heteromorfas quando estes apresentam adaptações anatômicas que definem sua função no grupo.

Exemplos: colônias de cnidários que formam os corais; colônias de esponjas; a surpreendente caravela que, a primeira vista parece um indivíduo somente, porém é uma colônia heteromorfa formada por celenterados; colônias isomorfas de protozoários ou de bactérias; etc...

RELAÇÕES HARMÔNICAS INTER-ESPECÍFICAS:

Mutualismo (+/+):

O mutualismo é uma relação inter-específica em que indivíduos de espécies diferentes apresentam forte dependência entre si. Estes organismos se encontram associados anatomicamente e/ou fisiologicamente, de maneira que não podem sobreviver quando separados. As vantagens que os indivíduos obtém com o mutualismo podem ser, desde alimentação (mais comum) à defesa contra predadores. Alguns exemplos de mutualismo são extremamente importantes para o estudo da ecologia dos ecossistemas, tais como os liquens, as micorrizas, e os microorganismos presentes em animais ruminantes.

O termo simbiose é tratado como sinônimo de mutualismo na maioria dos materiais didáticos voltados a estudantes do Ensino Médio.

 Exemplos importantes:

·   1) Algas e Fungos: Formam as estruturas denominadas liquens, e o grau de união entre os indivíduos é tão grande, que muitas vezes o produto desta interação é tratado como um só organismo. As algas são seres autótrofos, enquanto os fungos são heterótrofos. Nesta interação os fungos são beneficiados pela produção de matéria orgânica realizada pelas algas através da fotossíntese, estas, por sua vez, são beneficiadas pela manutenção de um ambiente úmido, protegido e rico em sais minerais, ideal para a sua sobrevivência e reprodução. As vantagens obtidas são tão grandes que permitem a sobrevivência de liquens em locais que dificilmente seriam colonizados por algas e fungos não mutualistas.

·    2) Fungos e Vegetais: Algumas espécies de plantas realizam uma associação com fungos nas regiões de suas raízes, denominada micorriza. As plantas envolvidas nesta interação são beneficiadas por um aumento na absorção de água e nutrientes provocado pela ação dos fungos; já os fungos recebem nutrientes produzidos pelas plantas através da fotossíntese.

·   3) Plantas leguminosas e bactérias: As plantas são incapazes de fixar o nitrogênio da atmosfera sozinhas. Este elemento é extremamente importante e sua escassez pode provocar a morte destas plantas. As plantas leguminosas realizam uma relação de mutualismo com bactérias capazes de realizarem a fixação do nitrogênio. Com essa associação, as leguminosas passam a dispor do nitrogênio necessário às suas funções, e as bactérias se beneficiam de uma proteção contra o oxigênio atmosférico, já que este pode ser extremamente tóxico à estes microorganismos.

·   4) Mamíferos herbívoros e microorganismos capazes de digerir celulose: Embora os mamíferos herbívoros se alimentem de vegetais, eles são totalmente incapazes de digerir celulose sozinhos. Para realizar a digestão, eles “cultivam” grande quantidade de microorganismos dentro de seu trato digestivo. São estes microorganismos que possibilitam aos herbívoros retirarem a energia necessária à sua sobrevivência dos vegetais ingeridos. Em “troca”, os microorganismos recebem nutrientes, proteção e ambiente propício à sua sobrevivência.

Mutualismo entre herbívoro e bactérias que digerem celulose.

Protocooperação (+/+):

Nesta relação, indivíduos de espécies diferentes interagem de maneira que ambos são beneficiados. A diferença entre esta interação e o mutualismo é que na protocooperação os indivíduos não estão ligados anatomicamente ou fisiologicamente, sendo menos dependentes e podendo sobreviver separados uns dos outros.

Exemplos: Um caso bem conhecido de protocooperação é a relação entre um tipo de crustáceo chamado paguro e a anêmona-do-mar. As anêmonas são animais urticantes, e podem causar graves queimaduras caso tocadas. Os paguros frequentemente carregam anêmonas sobre conchas de moluscos que eles utilizam como abrigos, o que lhes dá maior proteção contra predadores, pois estes evitam se aproximar das anêmonas. Já as anêmonas se beneficiam do deslocamento garantido pelo paguro, já que são animais fixos, incapazes de deslocarem sozinhas.

 

Comensalismo (+/0):

A palavra comensal significa literalmente companheiro de alimentação. Assim, o termo comensalismo surgiu representando a interação de seres vivos que se beneficiam dos restos alimentares de outros, sem causar prejuízo ou benefício a estes. Atualmente, no entanto, boa parte dos autores considera que todas as relações ecológicas que resultam no benefício de apenas uma parte sem prejuízo para outra deve ser considerada comensalismo, mesmo que o benefício não seja consumir os restos alimentares e outro organismo. Neste material farei separação destes últimos casos em Inquilinismo, Epibiotismo e Forésia, deixo, porém o alerta de que em outros materiais didáticos estes podem estar incluídos dentro do conceito de comensalismo.

Exemplos: As hienas são classicamente citadas como comensais, pois se alimentam dos restos de presas abatidas por leões, no entanto, em determinadas situações elas podem atacar os leões, causando prejuízos a estes e não agindo como comensais nestes casos; urubus e animais carniceiros em geral; Entamoeba coli: um protozoário que se alimenta no intestino humano de restos alimentares digeridos.

Inquilinismo (+/0):

A relação ecológica realizada por seres que vivem dentro de outros sem, no entanto, trazer qualquer prejuízo ou benefício para o hospedeiro. O inquilino em geral se beneficia da proteção conferida pelo corpo do hospedeiro. 

Exemplo: O peixe agulha possui o hábito de se abrigar dentro do tubo digestivo de pepinos-do-mar quando percebe que está em perigo, sem provocar danos aos hospedeiros.

 

Epibiotismo (+/0):

Nesta interação seres vivos utilizam outros como suporte e habitat. Este modo de vida é muito comum entre plantas de florestas que crescem sobre o tronco de árvores maiores, se beneficiando da maior disponibilidade de luz. Quando ocorre em plantas é chamado de epifitismo.

Exemplos: Orquídeas e bromélias epífitas que crescem sobre o tronco de árvores.

Forésia (+/0):

É a interação em que um organismo utiliza outro como meio de locomoção, sem trazer prejuízo ou benefício a este.

Exemplos: O mosquito da dengue (Aedes aegypti) carrega o vírus da Dengue sem sofrer nenhum malefício nesta relação; a rêmora que se prende a tubarões.

 

RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTRA-ESPECÍFICAS:

Competição Intra-específica (-/-):

A competição é o tipo de interação que ocorre quando dois ou mais organismos necessitam de um mesmo recurso cuja quantidade é limitada. Quando estes organismos pertencem à mesma espécie esta é denominada intra-específica. Esta interação resulta em prejuízo para ambas as partes porque dificulta a obtenção dos recursos, já que estes precisam ser “disputados” pelos competidores.

Tudo àquilo que é utilizado pelos seres vivos e possui quantidade limitada pode ser alvo de competição, por exemplo: o território e a água para a maioria dos organismos, os sais minerais do solo para as plantas, as presas para os predadores, as plantas para os herbívoros, as nossas células para os vírus que nos infectam, etc... Essa relação ecológica é muito importante no estudo das populações, pois influencia fortemente a ecologia destas.

Um tipo muito interessante de competição intra-específica é a competição sexual. Nos mamíferos essa interação é muito comum e, geralmente, os machos disputam as fêmeas, através de rituais de acasalamento ou de enfrentamentos violentos. Nestes casos as fêmeas são o recurso alvo da competição intra-específica.

É importante destacar que só ocorre essa interação em recursos de quantidade limitada. Dessa forma, não existe competição por água salgada no oceano, pois a quantidade desta é mais do que o suficiente para as necessidades de todos os seres marinhos; no entanto, pode existir competição por luz em uma floresta, já que as árvores mais altas tampam a passagem da luz impedindo seu acesso por outras plantas menores.

Canibalismo (+/-): 

O canibalismo é uma relação de predação intra-específica. Ocorre quando um organismo mata e se alimenta de outro da mesma espécie. Esta interação é extremamente comum em algumas espécies, enquanto, em outras pode ocorrer somente em situações especiais, tais como escassez de alimento ou superpopulação. Em algumas espécies ocorre o canibalismo dos indivíduos menores ou doentes pelos maiores ou sadios. 

Um exemplo famoso dessa interação é o que ocorre na espécie de aranha popularmente chamada de Viúva Negra. Nesta espécie, após o acasalamento, é comum a aranha fêmea (que possui um tamanho muito maior do que o macho) se alimentar do macho, sendo este o motivo do nome popular desta aranha. Ao se alimentar do macho a aranha obtém nutrientes que serão importantes no desenvolvimento dos filhotes que serão gerados. 

Se o macho da Viúva Negra não ficar esperto ele pode virar o almoço.

RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTER-ESPECÍFICAS:

Competição Inter-específica (-/-):

 

Como explicado no tópico “Competição Intra-específica”, a competição é o tipo de interação que ocorre quando dois ou mais organismos necessitam de um mesmo recurso cuja quantidade é limitada. A única diferença neste caso é que os organismos competidores pertencem a espécies diferentes. A competição, provavelmente é a interação mais comum e que mais influencia na ecologia e evolução dos seres vivos, seja ela intra ou inter-específica.

Em uma floresta tropical, por exemplo, os indivíduos das várias espécies de árvores da comunidade competem pela água e os sais minerais do solo, pelo solo aonde vão se desenvolver, pelo gás carbônico necessário para realizarem fotossíntese, pela luz solar, pelo espaço que suas copas ocuparão e, em alguns casos, até mesmo pelos animais que polinizarão e dispersarão suas sementes.

Plantas de uma comunidade competindo por Luz Solar e, Água e Sais Minerais do solo.

Amensalismo ou Antibiose (+/-):

O amensalismo é uma relação desarmônica em que organismos de uma espécie secretam ou expelem substâncias que impedem o desenvolvimento e a sobrevivência de outros seres vivos. Os seres vivos que utilizam esta estratégia se beneficiam por impedirem que outros organismos realizem competição com eles pelos recursos disponíveis no local.

Um importante exemplo desta relação é a produção e liberação de antibióticos por fungos. Estes antibióticos impedem a proliferação de bactérias que poderiam ser prejudiciais a estes indivíduos. Estas substâncias são altamente utilizadas pelos seres humanos como remédios ou esterilizantes por provocar a morte de várias espécies de bactérias causadoras de doenças. Outro caso famoso de amensalismo é a liberação de substâncias tóxicas no solo pelos Eucaliptos, inibindo o desenvolvimento de outras plantas ao redor destes indivíduos.

Predação (+/-):

A predação é a relação ecológica em que um ser vivo mata e consome outro, obtendo assim os nutrientes necessários para sua sobrevivência e reprodução. Quando ocorre entre organismos da mesma espécie é denominado Canibalismo, porém é mais comum entre organismos de espécies diferentes. No predatismo um organismo faz do outro o recurso alimentar necessário.

Quando falamos em predadores, na maioria das vezes pensamos em grandes carnívoros como as onças, tigres, lobos e ursos, porém o predatismo é comum até mesmo entre seres microscópicos. O Brasil possui uma enorme variedade de peixes predadores (tucunaré, piranha, tubarão), aves predadoras (corujas, gaviões, dezenas de espécies de aves que se alimentam de insetos), répteis predadores (lagartixas, jacarés, calangos), insetos predadores (libélulas, louva-deus) e até mesmo plantas predadoras (as famosas plantas carnívoras que geralmente predam insetos).

Aranha predadora de insetos e outros pequenos animais.

Herbivoria (+/-):

Muitos autores tratam a herbivoria como um tipo de predatismo, no entanto, dado sua importância e suas características específicas preferi explicá-la como relação ecológica separada 

É a interação em que um ser vivo consumidor se alimenta de uma planta (produtor). Geralmente, o herbívoro não consome completamente o produtor, somente partes de seu organismo, no entanto o excesso de herbivoria frequentemente provoca a morte de plantas.Os herbívoros estão presentes virtualmente em todos os ambientes sendo fundamentais para os ecossistemas. Esta interação influencia fortemente a evolução das plantas já que estas, muitas vezes, desenvolveram defesas para evitar a herbivoria.  Alguns exemplos de seres herbívoros são os bois, veados e a anta (maior herbívoro brasileiro); gafanhotos, lagartas (larvas de borboletas) e muitos outros insetos; várias espécies de aves; e a preguiça. 

Gafanhoto: um inseto herbívoro.

Parasitismo (+/-):

  

Nesta relação ecológica um organismo (parasita) se instala no organismo de outro (hospedeiro), e deste retira os nutrientes necessários à sua sobrevivência e reprodução. Os parasitas, geralmente, não causam a morte imediata de seus hospedeiros, mas a longo prazo podem provocar grandes alterações morfológicas e fisiológicas, podendo assim levá-los a morte. 

Os parasitas são altamente dependentes dos hospedeiros e a morte deste geralmente resulta na morte daquele, por isso não é vantajoso para o parasita que o hospedeiro morra rapidamente, mas sim que viva e realize a dispersão do parasita. No entanto, alguns parasitas provocam altos índices de mortalidade, geralmente em situações específicas, tais como a superpopulação destes indivíduos dentro um mesmo hospedeiro. O parasitismo é um dos fatores mais fortes que influenciam a ecoligia e evolução dos seres vivos.

Os parasitas são classificados como: Ectoparasitas, Endoparasitas e Parasitas Intracelulares de acordo com sua localização no corpo do hospedeiro. 

Vírus: parasita intracelular.

Ectoparasitas: parasitas que vivem e se alimentam no exterior do organismo hospedeiro, tais como carrapatos, sanguessugas, piolhos, ervas-de-passarinho (planta parasita).

Endoparasitas: parasitas que vivem e se alimentam no interior do organismo hospedeiro, tais como a maioria dos vermes parasitas, bactérias patogênicas (causadoras de doenças), protozoários e bichos-de-pé.

Parasitas Intracelulares: parasitas que reproduzem dentro das células de outro organismo, tais como os vírus e alguns protozoários.

Erva-de-passarinho: uma planta ectoparasita.

Esclavagismo (+/-):

É um tipo de interação em que um ser vivo se aproveita da atividade e de produtos produzidos por outro ser vivo, e geralmente se estabelece de maneira forçada por um organismo mais forte sobre outros mais vulneráveis. Em alguns casos pode trazer benefícios a ambos os lados, pois o organismo mais “forte” pode oferecer proteção ao mais fraco, porém, mesmo nestes casos é considerada desarmônica pela maioria dos autores por ser imposta forçadamente.

O exemplo mais famoso é o de formigas que se alimentam de uma substância produzida por pulgões. Os pulgões se alimentam da seiva de plantas e liberam uma substância rica em açucares, extremamente atraentes as formigas. Nesta interação as formigas oferecem proteção contra predadores aos pulgões, porém limitam sua movimentação, impedindo-os de deixarem a área “controlada” pelas formigas.

A interação que os seres humanos realizam com animais domesticados para a alimentação é considerada por muitos autores um exemplo de esclavagismo, já que nós garantimos a alimentação e reprodução destes organismos e nos beneficiamos da carne e outros produtos produzidos pelos mesmos.

Rafael Pinheiro - Biologia no Ensino Médio (www.bionoem.blogspot.com)