Biocenose: características, componentes, tipos e exemplos - Ciência - 2023

Contente

UMA biocenose, comunidade biológica ou comunidade ecológica é um agrupamento de populações de organismos que vivem em uma área comum. Nesta definição, temos implicitamente que a área deve ser delimitada para definir a comunidade. Na maioria dos casos, a delimitação é puramente arbitrária.

As comunidades caracterizam-se por serem extremamente complexas, pois há variação em cada nível de organização (indivíduo, população, espécie, etc.). Isso se soma ao fato de que os indivíduos interagem de várias maneiras, incluindo competição, mutualismo, predação ou comensalismo, entre outros.

Além disso, delimitar uma comunidade é (para alguns autores) uma questão polêmica, visto que se questiona a existência da comunidade como unidade biológica.

O ramo da biologia que visa estudar a comunidade como nível de organização é denominado ecologia de comunidades, buscando especificar aspectos como a composição e diversidade das espécies nelas. Isso inclui o estudo de duas ou mais espécies localizadas na mesma área, avaliando as interações e a competição.

Os ecologistas procuram entender o funcionamento das comunidades, deduzir como manejá-las e assim preservar a biodiversidade.

História

No início do século 20 houve um importante debate relacionado à natureza das comunidades.

Na época, havia duas visões extremas e opostas: uma delas considerava as comunidades como um superorganismo, onde os indivíduos que as compõem estabelecem relações muito profundas entre si.

A relação era considerada tão extrema que as comunidades podiam ser classificadas da mesma forma que os organismos são classificados: usando a taxonomia de Lineu.

A visão oposta era totalmente individualista, argumentando que cada organismo tinha características específicas que lhe permitiam habitar uma determinada área.

Seguindo essa ideia, uma comunidade era composta por um conjunto de espécies que possuíam traços ou caracteres semelhantes e, portanto, coexistiam na mesma região. O proponente dessa ideia foi H. A. Gleason. Atualmente, o que mais se aproxima da visão moderna são as ideias deste autor.

Caracteristicas

Na área da biologia, uma comunidade é definida como um conjunto de duas ou mais populações que interagem em uma área definida. Eles são entidades altamente dinâmicas, que vêm em diferentes tamanhos e com diversos níveis de interação.

Populações são grupos de organismos que pertencem à mesma espécie e diferentes populações podem ser encontradas nas comunidades. Assim, em cada um desses ambientes encontraremos animais, plantas e microrganismos.

A seguir, descreveremos os aspectos mais salientes de uma comunidade biológica, em termos de sua estrutura e das relações múltiplas e complexas que ocorrem dentro dela.

Estrutura e componentes

Existem quatro parâmetros fundamentais usados por biólogos para descrever a estrutura de uma comunidade. São eles: sua riqueza de espécies, as interações entre elas, a diversidade de espécies e seus atributos físicos.

Riqueza de espécies

O primeiro é o mais fácil de quantificar e consiste em contar o número de espécies existentes na comunidade a ser estudada.

Quanto mais espécies a comunidade tem, mais rica ela é. Geralmente, as comunidades mais ricas estão localizadas em regiões próximas ao equador.

Essa alta riqueza provavelmente se deve à grande quantidade de radiação solar (aumentando assim a produtividade dos organismos fotossintéticos), à alta temperatura, às poucas variações de temperatura e às grandes chuvas nessas áreas.

Em contrapartida, à medida que nos aproximamos dos pólos, a riqueza de espécies diminui, pois o ambiente é considerado menos propício ao desenvolvimento e estabelecimento da vida.

Interações

O segundo fator é a soma das interações que existem entre cada uma das espécies que compõem a comunidade. As interações entre pares geralmente começam a ser estudadas e então uma rede é formada. Essas redes podem conter todos os tipos de interações que discutiremos mais tarde.

Diversidade de espécies

O parâmetro de diversidade é determinado pela abundância relativa (quão uniformes as espécies são em termos de suas características) e pelo número de espécies presentes na comunidade.

Tem sido proposto que a estabilidade da comunidade está proporcionalmente relacionada à diversidade que nela encontramos. No entanto, considera-se que esta regra nem sempre se aplica.

Matematicamente, existe uma série de índices que permitem quantificar a diversidade das espécies de uma biocenose. Entre os mais famosos e utilizados na literatura, temos o índice de Simpson e o índice de Shannon-Wiener.

Atributos físicos

Finalmente, temos os atributos físicos da comunidade, incluindo fatores bióticos e abióticos.

Conforme a estrutura da comunidade aumenta em complexidade (seja devido a um grande número de espécies ou interações entre elas), programas de computador podem ser implementados para caracterizá-la.

Todas as espécies em uma comunidade são igualmente importantes?

Ecologicamente, nem todas as espécies dentro de uma comunidade têm o mesmo peso ou importância.

Alguns são de muito maior importância, influenciando desproporcionalmente a abundância e a diversidade do resto das espécies. Estas são chamadas de espécies-chave.

Um famoso experimento de ecologia de comunidade foi realizado usando a estrela do mar pertencente à espécie como organismo de estudo. Pisaster ochraceus. Ao remover a estrela de sua comunidade natural, as espécies de mexilhões que ela consumia começaram a aumentar desproporcionalmente.

O mexilhão afetou negativamente um número significativo de espécies, reduzindo a riqueza de espécies da comunidade. Por esta razão, P. ochraceus é considerada uma espécie-chave nesta biocenose.

No continente europeu, morcegos da família dos pterópodes também são espécies-chave, pois são responsáveis pela polinização e dispersão de sementes de um número significativo de plantas.

Tipos

Existem dois tipos principais de comunidades: maiores e menores. Uma comunidade maior é definida como uma comunidade grande o suficiente para se sustentar e se autorregular independentemente. Por exemplo, as comunidades que encontramos em uma lagoa ou em uma floresta.

As comunidades maiores são, por sua vez, compostas de comunidades menores, também conhecidas como sociedades. São muito menores, em termos e tamanho, e não têm como se sustentar, pois dependem das comunidades vizinhas.

Relações entre indivíduos em uma biocenose e exemplos

Nas comunidades, existem várias maneiras pelas quais seus membros podem interagir, o que acontece constantemente. Muitas vezes o destino de uma população está diretamente ligado à sua interação com outro grupo de espécies, seja pela troca de nutrientes, pela competição ou pelo fornecimento de habitats para sua companheira.

Os biólogos classificam as interações dependendo do efeito do ginástica de uma espécie na outra e vice-versa. o ginástica, ou atitude biológica, é definida como a capacidade de um indivíduo de produzir descendentes viáveis e férteis.

Comensalismo

No comensalismo, uma espécie se beneficia (isto é, tem um efeito positivo no ginástica da população) da interação, enquanto as outras espécies envolvidas não são afetadas. Na prática, um relacionamento comensal é extremamente difícil de testar, pois poucos relacionamentos resultam em uma mudança no ginástica zero.

Esse tipo de relação é encontrado em plantas chamadas epífitas. Esses organismos se localizam nos galhos de algumas árvores altas para receber a luz solar, obtendo um benefício direto. A árvore não é afetada pela presença da planta.

A relação continuará como "comensal" enquanto o número de epífitas não for extremamente alto. Se o número aumentar em quantidades significativas que bloqueiem a luz do sol para a árvore, as duas espécies começarão a competir.

Concorrência

Quando duas espécies buscam um recurso comum, que por algum motivo é limitado, elas competem para adquiri-lo. Em ecologia, sabe-se que duas espécies não podem competir indefinidamente: uma acabará substituindo a outra. Isso é conhecido como princípio de exclusão competitiva.

O outro cenário possível para as duas espécies se simpatizarem é que uma das duas modifica uma característica que reduz a competição.

Por exemplo, se duas espécies de pássaros usam o mesmo recurso (digamos, uma semente específica), elas competirão por comida. Se as duas espécies são ecologicamente muito semelhantes, elas devem ser separadas em algum eixo do nicho para sustentar a coexistência.

Como a competição implica consequências negativas no ginástica das espécies, a seleção natural agirá fortemente para evitá-lo. Essa mudança evolutiva no uso de recursos, causada pela existência de competição por várias gerações, é chamada de diferenciação de nicho.

A redução em ginástica nem sempre é da mesma magnitude para os concorrentes. Se alguma das espécies é superior, é ginástica diminuirá em menor grau do que o de seu parceiro.

Consumo

O consumo de uma espécie por outra pode assumir a forma de herbivoria, predação ou parasitismo. Em todos esses cenários, o organismo que adquire ou absorve os nutrientes recebe um benefício em sua ginástica,enquanto a espécie que é consumida ou que atua como hospedeira é afetada negativamente.

Evolutivamente, a existência dessas relações antagônicas entre as espécies pode levar a diversos cenários. O primeiro deles, e mais intuitivo, é que uma das espécies acaba extinguindo sua presa ou seu hospedeiro.

Consequências evolutivas: corridas armamentistas

Em segundo lugar, as pressões seletivas mútuas se traduzem no surgimento de novas e melhores “armas” em cada uma das espécies, gerando uma corrida armamentista. Nele, cada espécie envolvida na interação aumenta a eficácia de suas armas.

Por exemplo, as plantas desenvolvem mecanismos de defesa química contra os herbívoros e os herbívoros desenvolvem mecanismos de desintoxicação. Quando uma nova toxina surge em uma população de plantas, os consumidores (no caso de uma corrida armamentista) irão melhorar suas estratégias de desintoxicação.

O mesmo é verdade para as relações entre predadores e suas presas: cada vez que um melhora suas habilidades de movimento, a contraparte também melhora.

Aplicações de consumo

Conhecendo a rede de interações de uma determinada comunidade, você pode obter o máximo dessas informações. Por exemplo, quando você deseja eliminar uma praga (de uma cultura ou área), você pode apresentar o consumidor natural da praga para eliminá-la sem a aplicação de produtos químicos tóxicos ao ecossistema.

Essa modalidade de controle de pragas é chamada de agentes biocontroladores e tem se mostrado bastante eficaz nas regiões onde foi implantada.

Mutualismo

O último tipo de interação ocorre quando as duas espécies envolvidas obtêm benefícios em sua ginástica.

O exemplo clássico é a relação entre as plantas e seus agentes polinizadores. Os primeiros obtêm uma recompensa energética e as plantas conseguem dispersar seus gametas. Os polinizadores podem ser insetos, pássaros ou morcegos.

Outro exemplo de mutualismo ocorre entre as bactérias fixadoras de nitrogênio e as plantas nas quais essas bactérias crescem. A planta que assume o papel de hospedeira fornece à bactéria substâncias protetoras e nutritivas (como açúcares), e isso fornece o amônio ou o nitrato de que necessita.

Historicamente, esse tipo de relacionamento era chamado de simbiose, onde ambas as espécies se beneficiavam delas juntas. Hoje, o termo simbiose tem um significado muito mais amplo e é usado para descrever a relação estreita entre duas espécies.

Não é um exemplo de altruísmo

Finalmente, é importante notar que nas relações mutualísticas não encontramos duas espécies sendo altruístas uma com a outra. Durante a interação, cada espécie tenta manter os benefícios ao máximo e os custos ao mínimo.

Portanto, quando se trata de relações mutualísticas, é típico observar o desenvolvimento de características que buscam enganar o parceiro.

Por exemplo, certas espécies de flores produzem estruturas brilhantes e coloridas que atraem polinizadores, mas não contêm néctar. Existem muitos exemplos de estruturas complexas - algumas até conseguem simular a forma de uma fêmea de inseto para que o macho tente copular com a flor.

Da mesma forma, alguns animais roubam néctar das flores e não realizam o serviço de polinização, pois abrem um buraco na flor e não entram em contato com o pólen.

Referências

Freeman, S. (2017).Ciência Biológica. Pearson Education.
Gauch, H. G., & Gauch Jr, H. G. (1982).Análise multivariada em ecologia de comunidades. Cambridge University Press.
Jaksic, F. (2007).Ecologia da comunidade. Edições UC.
Lawton, J. H., & Kinne, O. (2000).Ecologia da comunidade em um mundo em mudança. Oldendorf, Alemanha: Instituto de Ecologia.
Morin, P. J. (2009).Ecologia da comunidade. John Wiley & Sons.
Naess, A. (1990).Ecologia, comunidade e estilo de vida: esboço de uma ecosofia. Cambridge University Press.
Vellend, M. (2010). Síntese conceitual em ecologia de comunidades.A revisão trimestral de biologia, 85(2), 183-206.
Verhoef, H. A., & Morin, P. J. (Eds.). (2010).Ecologia da comunidade: processos, modelos e aplicações. Imprensa da Universidade de Oxford.
Webb, C. O., Ackerly, D. D., McPeek, M. A., & Donoghue, M. J. (2002). Filogenias e ecologia de comunidades.Revisão anual de ecologia e sistemática, 33(1), 475-505.