Fotos: Bio-Engenharia complexa!

19 de abril de 2016 by

Foto 1:  A engenharia da teia de uma aranha com uns 10cm (contando a extensão das patas). Fotografia por André M. Amado


Foto 2: Inserção da teia na folha do Pau-brasil. Fotografia por André M. Amado

 

Acabou o carnaval! Pode tirar a fantasia!

12 de fevereiro de 2016 by

Acabou o carnaval! Seja quem tenha sido a escola campeã do desfile, seja qual o bloco tenha sido o mais animado, o ano do brasileiro finalmente vai começar!

No desfile de escolas de samba, quando o folião quer ser visto, coloca uma fantasia diferente de todo mundo (o destaque do carro alegórico). Quando curte o samba, mas prefere não ser notado, coloca a fantasia igual a de todos e desfila no meio da ala. O primeiro comportamento, muito comum entre os animais venenosos (peçonhentos) chama-se aposematismo. Ele faz questão de ser visto, pois todos já sabem que ele é perigoso e ninguém vai mexer com ele. O segundo comportamento comum entre os animais que, normalmente, não apresentam perigos chama-se mimetismo (conhecido também como camuflagem). Ele imita e se confunde com o meio que se encontra, para diminuir as chances de ser encontrado por um predador e ser consumido.

As borboletas são insetos muito bons em utilizar essas estratégias (algumas vezes são aposemáticas imitando animais peçonhentos ou grandes, mesmo não sendo) para escapar ou dificultar a sua predação (consumo por outros organismos como insetos maiores, pássaros e mamíferos. Muitas delas se confundem com troncos de árvores e folhas para não serem notadas. Hoje me deparei com uma borboleta que apresenta cores de um organismo mimético, pousada sobre uma superfície branca, ficando totalmente aposemática (veja na foto abaixo).

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Borboleta mimética ou aposemática? Ela quer se esconder ou quer aparecer? Foto: André M. Amado

Obviamente, essa borboleta foi fotografada fora do seu meio natural. Por isso, ela se destaca e perde sua grande estratégia de defesa que é se camuflar, ficando vulnerável e fragilizada!  Portanto, as transformações que os ambientes naturais sofrem, podem ter consequências negativas muito fortes para os organismos silvestres e para a biodiversidade (sob os mais variados pontos de vista).

Borboleta, o carnaval acabou! Melhor você descer o carro alegórico e desfilar no meio da multidão!  Se possível, volta para a mata que vai ser melhor!

Para mais fotos sobre borboletas no Brasil, visite esse site. Mais informações sobre as borboletas nesse site.

Por: André M. Amado.

 

O Rio continuo na Mata Atlântica

30 de dezembro de 2015 by

Em 1980, Vannote e colaboradores publicaram um artigo intitulado “The River continuum concept” (Traduzindo: O conceito do rio continuo). Nesse artigo os autores propuseram um modelo teórico que define que a composição de organismos (hábito é função trófica) bem como o metabolismo do rio (funcionamento do rio) é determinado pelas características físicas locais.

Próximos às nascentes (rios de baixa ordem; de 1a a 3a ordem) os rios são pequenos e se encaixam debaixo das árvores, de onde recebem os principais alimentos para seus organismos (decompositores, fragmentadores, adaptados ás correntezas, etc). No trecho médio (4a a 6a ordem) os rios tem leito mais largo, recebem mais luz solar e, por isso, os organismos do fitoplâncton e macrófitas aquáticas (plantas aquáticas) dão conta da produção de alimentos pela fotossintese. Na parte final (7a ordem em diante) os rios dependem bastante da interação com o fundo (sedimento) e se “nutrem” muito do que é trazido pelo próprio rio (como um sistema continuo, como diz o nome do conceito).

 

Foto riacho do Parque Imperial. Foto por André M. Amado

Esse modelo não contempla alguns tipos de rios, como aqueles em planícies de inundação (rios amazônicos, planície do Pantanal, entre outros). Para esses, o modelo de “pulso de inundação” é mais adequado (descrito no artigo por Junk e colaboradores 1989; link de interesse).

Hoje tirei fotos (acima e abaixo) em um rio de baixa ordem na Mata Atlântica (litoral de São Paulo). Nelas é possível identificar algumas características que sugerem que esse rio (e possivelmente os rios dessa região) se encaixe no modelo do rio continuo: pequena largura, rápida correnteza com pedras e relevo acidentado, alto sombreamento pela vegetação terrestre, presença de folhas e galhos no percurso do rio (alimento e/ou substrato para os organismos aquáticos). Por fim, a foto não comprova, mas afirmo: a água estava bem fresca e os mosquitos bastante ativos.

 

Detalhe de folhas e galhos sobre o rio. Foto por André M. Amado

 

Texto e fotos por: André M. Amado

Em tempos de Natal…

26 de dezembro de 2015 by

Iniciando a série: Curtas de Férias

Ontem foi o dia do Natal, quando a comunidade cristã comemora o dia do nascimento de Jesus. Me lembrei de uma passagem da sua vida quando caminhou sobre as águas.


Foto: André M. Amado

Num riacho da Mata Atlântica no litoral de São Paulo fotografei um organismo do Neuston, grupo de organismos (alguns peixes, insetos e aracnídeos) que fazem a mesma coisa, sem usar milagres. Eles usam o “poder” da tensão superficial da água para viver na superfície da água. 

Autor: André M. Amado

Referencia: livro Fundamentos de Limnologia 3a ed. Esteves, F. A. 2011. Interciencia.

Nota: os posts da série Curtas de Férias são escritos no celular. Possíveis erros serão editados o quanto antes.

Bonitinha, mas ordinária! A invasão de uma planta ornamental nos carnaubais nordestinos

10 de setembro de 2015 by

Texto escrito por: 

Maryane Ferreira, Raphaela Batista, Rafael Domingos, Raul Peixoto (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

Atualmente a invasão biológica, ou bioinvasão, é a segunda maior causa da perda de biodiversidade global, atrás somente da íntima relação entre os processos de degradação, fragmentação e perda de habitats. Tal fato pode alterar a dinâmica e o funcionamento dos ecossistemas e sua habilidade de prover bens e serviços necessários para desenvolvimento das sociedades.

A bioinvasão tem acarretado variados impactos nas matas de carnaúba no Nordeste Brasileiro. A carnaúba (Copernicia prunifera (Miller) H.E. Moore – Arecaceae), que é a espécie dominante desses ecossistemas, é uma palmeira NATIVA dessa região que está ameaçada por uma espécie EXÓTICA INVASORA, popularmente conhecida como unha-do-cão (Cryptostegia madagascariensis Bojer ex Decne. – Apocynaceae). Apesar do nome infernal, a “bonitinha” possui flores de coloração que variam de róseo a violeta. Devido à beleza de suas flores, ela foi trazida da ilha de Madagascar, na África, para nossa Terra Brasilis a fim de ser utilizada como planta ornamental.

A unha-do-cão, planta arbustiva e trepadeira oportunista, apresenta vários atributos que a tornam uma invasora em potencial e que se estabeleça rapidamente ao longo de cursos d’água, florestas costeiras, pastos, bordas de florestas e áreas perturbadas. Espécies invasoras são como aquele parente chato que chega de outra cidade e toma conta do pedaço, é o que acontece com a unha do cão. Essa espécie produz uma grande quantidade de sementes que se dispersam com facilidade através do vento, água e presa à pele de animais. Além disso, essas sementes tem uma alta taxa de germinação (cerca de 90-95%) e permanecem viáveis por mais de um ano. São essas características que fazem com que ela tome conta do pedaço nos carnaubais sendo prejudicial a esses ecossistemas.

A unha-do-cão afeta principalmente áreas de vegetação associadas a cursos de rios, riachos e outros corpos d´água superficiais, mais especificamente as Matas de Carnaúbas (Floresta Mista Dicótilo-Palmácea), modificando o ecossistema local. O bom desenvolvimento da unha-do-cão nesses ambientes, aliado às suas potenciais características de invasora, faz com que essa espécie esteja prejudicando as populações de carnaúba. A competição entre as espécies por luz faz com que a invasora comporte-se como trepadeira oportunista, subindo pelo caule da carnaúba e cobrindo sua a copa, impedindo a passagem de luz e matando-a por sombreamento excessivo.

Figura 2 - Esquema: o que são espécies nativas, exóticas e invasoras. Adaptado de Begon et al (2010).

Figura 2 – Esquema: o que são espécies nativas, exóticas e invasoras. Adaptado de Begon et al (2010).

O fato de duas espécies sobreporem seus nichos implica no prejuízo para uma delas ou mesmo sua exclusão do sistema ecológico. Esse processo é mediado por uma questão de maior eficácia no aproveitamento de recursos e por um fitness mais apropriado ao desenvolvimento e estabelecimento da espécie em determinado ambiente. Esse caso pode ser claramente exemplificado pela interação entre a carnaúba e a unha-do-cão, a qual comporta-se como uma competidora superior e, gradualmente, está dizimando as populações da espécie nativa.

Figura 3- Perca do Nilo, espécie invasora que causou a extinção de mais de 200 espécies de peixes nativos na África. Fonte: Lowe et al (2000).

Figura 3- Perca do Nilo, espécie invasora que causou a extinção de mais de 200 espécies de peixes nativos na África. Fonte: Lowe et al (2000).

E você deve estar se perguntando: o que eu tenho a ver com isso? Bem, se você gosta de usar batom ou de seu carro com um brilho espetacular, é melhor começar a se preocupar. A cera que é produzida através do pó extraído da folha da carnaúba é utilizada em cosméticos, polimentos e vernizes, isolamento de chips de computadores, cápsulas de comprimidos, construção, artesanato e até mesmo conservação de outros alimentos (Saiba mais!).

Além disso, a carnaúba desempenha outros importantes papéis nessas florestas e na Caatinga. Por se tratar de uma espécie-chave, a diminuição drástica de sua abundância ou mesmo sua extinção poderá ter fortes impactos, como a redução da maior parcela da produtividade total do ecossistema e a ocorrência de extinções de espécies dependentes da carnaúba. Portanto, a alteração da estrutura de suas populações pode comprometer o bom funcionamento dos ecossistemas, os serviços ambientais associados e modificar efetivamente a paisagem. A dinâmica hidrológica dos ambientes ocupados por carnaúba também pode ser prejudicada. Essa espécie é a guardiã dos espelhos d’água e lençóis freáticos da região, auxiliando no controle da perda da água, recurso escasso no semiárido, por diminuir as taxas de evapotranspiração. A palmeira também ajuda no melhoramento da qualidade da água, auxiliando na depuração da matéria orgânica dos rios, e por estar associada a áreas de várzeas a carnaúba compõe a vegetação ciliar de rios, prevenindo a erosão das margens e o assoreamento dos rios e riachos associados.

Glossário

Glossário

A teia trófica também pode ser influenciada, uma vez que sua semente serve de alimento para a fauna local, como morcegos, aves e lagartos. As comunidades humanas que utilizam a folha da palmeira para diversas finalidades também são diretamente afetadas pela invasão da unha-do-cão nesses ambientes, uma vez que a renda de centenas de famílias está associada a essa atividade extrativista. Todos esses papéis ecológicos e de serviços ambientais desempenhados pela carnaúba estão comprometidos pela bioinvasão da “bonitinha” no semiárido e representa uma ameaça desastrosa para o funcionamento do ecossistema local, logo podemos realmente dar um peso maior ao adjetivo “ordinária”.

Figura 4 - Tronco de uma carnaúba coberto pela Unha de cão. Fonte: Rafael Domingos.

Figura 4 – Tronco de uma carnaúba coberto pela Unha de cão. Fonte: Rafael Domingos.

Então, é bom pensar duas vezes antes de trazer aquela linda espécie exótica para o seu jardim, quintal ou aquário, pois ela pode pular a cerca e ficar fora de controle. O uso de espécies exóticas também não pode ser condenado de cara, mas a utilização desses organismos deve ser feita de forma controlada e com o necessário conhecimento sobre sua biologia. Melhor é buscar para nossos projetos paisagísticos (ou econômicos), alternativas que façam uso de espécies nativas, encontrando beleza e utilidade no que é da terra e assim proteger nossos ecossistemas de grandes desequilíbrios, valorizando também a prata da casa.

Autores:

Maryane Ferreira (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Raphaela Batista (Doutoranda; PPG Ecologia – UFRN)

Rafael Domingos (Doutorando; PPG Ecologia – UFRN)

Raul Peixoto (Mestrando; PPG Ecologia – UFRN)

Supervisão:

Adriano Caliman Ferreira da Silva

Edição:

André Megali Amado (PPGEco/UFRN – DOL)

Referências:

Begon, M.; Townsend, C. R. & Harper, J. L. 2006. Ecology: From individuals to ecosystems. Blakwell Publishing, Oxford.

Cardinale, B.J., Duffy, J.E., Gonzalez, A., Hooper, D.U., Perrings, C., Venail, P., Narwani, A., Mace, G.M., Tilman, D., Wardle, D.A., Kinzig, A.P., Daily, G.C., Loreau, M., Grace, J.B., Larigauderie, A., Srivastava, D., Naeem, S. 2012. Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature, 486:59-67.

Lowe S., Browne M., Boudjelas S., De Poorter M. 2000. 100 of the world’s worst invasive alien species. A selection from the Global Invasive Species Database. Published by the Invasive Species Specialist Group (ISSG) a specialist group of the Species Survival Commission (SSC) of the World Conservation Union (IUCN), 12 pp.

Nogueira, D.H. 2009. Qualidade e potencial de utilização de frutos de genótipos de carnaubeira (Copernicia prunifera) oriundos do Estado do Ceará. Tese (Doutorado em Agronomia). Departamento de Fitotecnia e Ciências Ambientais, Universidade Federal da Paraíba, Areia/PB, 134p.

Oliveira Filho, S.F.O. 2003. Identificação das áreas degradadas no município de Tabuleiro do Norte – CE, com ênfase às formações de floresta dicótilo/palmácea. Dissertação (Mestrado em Geografia). Universidade Federal de Pernambuco. CFCH. 132p.

Silva, J.L., Barreto, R.W., Pereira, O.L. 2008. Pseudocercospora cryptostegiae-madagascariensis sp. nov. on Cryptostegia madagascariensis, an exotic vine involved in major biological invasions in northeast Brazil. Mycophathologia, 166:87-91.

Souza, J.A.N., Rodal, M.J.N. 2010 Levantamento florístico em trecho de vegetação ripária de caatinga no rio Pajeú, Floresta/Pernambuco-Brasil. Caatinga, v. 23, n. 4, p. 54-62.

A natureza é imortal?

10 de agosto de 2015 by

Texto escrito por: 

Maria Lenice Ventura Diniz; Clarice de Andrade Cordeiro da Silva; Álvaro Carvalho de Lima (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

Imagine um mundo sem florestas, sem animais, onde quase todas as espécies estivessem extintas e com o mínimo de pessoas lutando para que ao menos as espécies usadas na alimentação (milho, soja, feijão) continuassem existindo. Não, você não está numa cena do filme ‘Interestelar’, mas saiba que daqui a alguns anos isso pode virar realidade, e você vai entender o porquê…

O termo extinção soa tão forte para você como ‘fim dos tempos’ ou ‘teoria do caos’? Afinal, qual é a consequência da extinção de espécies? Como isso afeta o funcionamento dos sistemas ecológicos? A extinção é um processo natural que sempre ocorreu na história da Terra e mais de 99% das espécies que já existiram estão hoje extintas. Porém, atualmente, as espécies estão desaparecendo de 100 a 1.000 vezes mais rápido que em épocas anteriores à existência do Homem na Terra e para cada 10.000 espécies que se extinguem, somente uma nova espécie é originada por mecanismos evolutivos de especiação. Portanto, a velocidade na perda da biodiversidade atual é muito maior do que àquela com que a natureza consegue compensar e/ou se adaptar.

Na natureza muitas espécies são chamadas ‘redundantes’, pois desempenham funções semelhantes e exercem um mesmo efeito num ecossistema. Desta forma será que podemos afirmar que a extinção de uma ou mais destas espécies não afetaria o funcionamento do ecossistema? Provavelmente não! Em geral, espera-se que quanto maior a redundância funcional das espécies, maior a estabilidade de um ecossistema. Esta redundância funcional aumentaria a confiabilidade do funcionamento do ecossistema quando perturbado, funcionando como um tipo de “seguro” contra a perda de espécies. Essa estabilidade pode ser classificada de duas formas principais: como resistência, a capacidade de uma comunidade em evitar uma alteração qualquer, ou como resiliência, a habilidade de uma comunidade em retornar a um estado prévio após ser alterada por algum distúrbio (Harrison, 1979; Carpenter et al., 2001). As espécies redundantes dentro dos chamados ‘grupos funcionais’ podem minimizar o efeito das mudanças no funcionamento do ecossistema, assegurando que este se mantenha estabilizado, mesmo quando as condições ambientais mudam. A compreensão dos fatores que interferem na estabilidade de comunidades ecológicas é fundamental na atualidade, visto a crescente perda de biodiversidade a partir de práticas humanas.

Mesmo espécies sendo redundantes, necessitam de diferentes condições ambientais favoráveis ao seu crescimento e reprodução e, por isso, podem não desempenhar essa “função” simultaneamente. Consequentemente, a perda de espécies (Figura 1) pode não só causar efeitos diretos num ecossistema, mas também afetar sua capacidade de proteção contra futuras mudanças ambientais. Não imaginemos portanto que as ditas ‘redundantes’ funcionam como um ‘Pebolim’, onde cada ‘jogador’ exerce o mesmo movimento dependente de uma ação externa. Cada espécie, mesmo entre as redundantes, possuem peculiaridades e respondem a variações de acordo com seu modo de vida e adaptações ambientais.

O manejo inadequado do campo promovido pelo pastejo excessivo, por exemplo, traz consequências graves para a estabilidade, diversidade e sustentabilidade desse ecossistema através da perda de espécies. Seria como se em uma partida de futebol (ecossistema), diversos jogadores (espécies) fossem submetidos a um exaustivo treino (perturbações) e aos poucos alguns jogadores fossem saindo a ponto de não conseguir mais voltar (extinção). Chegará o momento em que a estabilidade do treino se tornará fragilizada, não importando que cada jogador esteja realizando seu papel na partida (redundância funcional), a resistência do time decairá e a partida acabará.

Agora, em um mundo onde existem mais de sete bilhões de pessoas, com necessidades alimentares e também interesses econômicos, imaginemos como a prática da agricultura homogeneíza, desestabiliza e elimina ecossistemas naturais. A obtenção do máximo de produtividade e rendimento das plantações utiliza um número reduzido de variedades vegetais e exige grandes quantidades de fertilizantes e inseticidas. Os custos desse tipo de atividade leva ao excesso de nutrientes que não foram assimilados e utilizados para produção de biomassa, causando uma possível eutrofização do solo e de corpos d’água mais distantes pelo processo de lixiviação, demonstrado pelas grandes florações de algas que reduzem a biodiversidade aquática. Uma situação de colapso, pois os danos causados por essas práticas não são apenas locais e podem chegar a quilômetros da fonte. Reverter mudanças como essas é um processo muito lento e caro, senão impossível.

Quando falamos em colapso do sistema ambiental, parece uma realidade distante a ser alcançada, mas há 10 ou 15 anos quem diria que em 2015 estaríamos sofrendo com a falta de água no Sudeste do Brasil? Uma coisa é certa, continuar usando os recursos ambientais sem controle e modificando os ecossistemas inconsequentemente pode nos trazer prejuízos mais rápido do que imaginamos.

                                                                                                         Pensamento

Podemos imaginar que a alimentação humana reflete melhor resultado nutritivo quanto mais diversificada for a dieta, já que cada alimento tem fontes diferentes de nutrientes que favorecerá um melhor funcionamento do organismo. De forma comparada observamos que os ecossistemas também funcionam melhor se são mais diversos; os serviços ambientais prestados pelo ecossistema aos humanos dependem da biodiversidade. Portanto os humanos ao causarem a redução da diversidade estão contribuindo para comprometer a sua própria qualidade de vida e bem-estar.

O cenário cinematográfico do filme Interestelar mostra uma humanidade sem mais recursos alimentares, sem nenhuma biodiversidade, incapazes de sustentar nem sequer uma única monocultura e com a única esperança de abandonar a Terra em busca de outro planeta favorável à sua sobrevivência. O nosso cenário real nos encaminha ao desfecho de que, sim, a natureza pode morrer e nós, sim, podemos matá-la.

Glossario

Autores:

Maria Lenice Ventura Diniz (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Clarice de Andrade Cordeiro da Silva (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Álvaro Carvalho de Lima (Doutorando; PPG Ecologia – UFRN)

Supervisão:

Adriano Caliman (PPGEco/UFRN – Decol)

André Megali Amado (PPGEco/UFRN – DOL)

Renata de Fátima Panosso (PPGEco/UFRN – DMP)

Edição:

André Megali Amado (PPGEco/UFRN – DOL)

Referências:

Cardinale BJ, Palmer MA, Collins L (2002) Species diversity enhances ecosystem functioning through interspecific facilitation. Nature 415: 426-429.

Carpenter, S.; Walker, B.; Anderies, J.M. & Abel, N. (2001). From metaphor to measurement: resilience of what to what? Ecosystems 4: 765-781.

Chapin III FS, Lubchenco J, Reynolds HL (1995) Biodiversity effects on patterns and processes of communities and ecosystems. Pp. 289-301. In Global Biodiversity Assessment, UNEP. Heywood VH (ed.). Cambridge University Press, Cambridge.

Chapin III FS, Sala OE, Burke IC, Grime JP, Hooper DU, Lauenroth WK, Lombard A, Mooney HA, Mosier AR, Naeem S, Pacala SW, Roy J, Steffen WL, Tilman D (1998) Ecosystem consequences of changing biodiversity: experimental evidence and a research agenda for the future. Bioscience 48: 45-52.

Harrison, G.W. (1979). Stability under environmental stress: resistance, resilience, persistence, and variability. The American Naturalist 113: 659-669.

Leakey RE (1996) The sixth extinction: biodiversity and its survival. Wiedenfeld & Nicolson.

Sandra Díaz, Belinda Reyers, Thomas Bergendorff, Lijbert Brussaard, David Cooper, Wolfgang Cramer, Anantha Duraiappah, Thomas Elmqvist, Daniel P. Faith, Gustavo Fonseca, Thomas Hammond, Louise E. Jackson, Cornelia Krug, Anne Larigauderie, Paul W. Leadley, Philippe Le Prestre, Mark Lonsdale, Thomas E. Lovejoy, Georgina M. Mace, Hiroyuki Matsuda, Harold Mooney, Anne-Hélène Prieur- Richard, Mirjam Pulleman, Eugene A. Rosa, Robert J. Scholes, Eva Spehn, Billie L. Turner II, Meryl J. Williams, Tetsukazu Yahara (2012). Biodiversidade e ecossistemas para um Planeta sob pressão. Transição para a sustentabilidade: desafios interligados e soluções. Em Recomendações para Rio+20.

Tilman D, Downing JA (1994) Biodiversity and stability in grasslands. Nature 367: 363-365.

Links:

ftp://ftp.sp.gov.br/ftppesca/REDUCAO_BIODIVERSIDADE_2.pdf

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-a-teoria-do-caos

http://vestibular.uol.com.br/resumo-das-disciplinas/atualidades/extincao-de-especies-terra-pode-estar-no-inicio-de-uma-nova-onda.htm

http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/VC1aModesSpeciation.shtml

http://www.geografiaparatodos.com.br/index.php?pag=capitulo_12_questao_ambiental_e_desenvolvimento_sustentavel

http://marte.museugoeldi.br/marcioayres/index.php?option=com_content&view=article&id9&Itemid=10

http://www.inpe.br/igbp/arquivos/Biodiversity_FINAL_LR-portugues.pdf

www.planetunderpressure2012.net

O que os olhos não veem, o ecossistema sente

30 de julho de 2015 by

Texto escrito por: 

Flávia Mól Lanna, Felipe Araújo de Oliveira & Emanuel Masiero da Fonseca (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

O que o sapo-cururu na Austrália e a água-viva-australiana-manchada no Brasil têm em comum? Se você conferir nos links indicados, verá que se tratam de exemplos de organismos exóticos que se estabeleceram na Austrália e no litoral do Brasil, respectivamente. Mas você sabia que microrganismos também podem ser considerados exóticos em determinados locais? No quadro 1 você pode ler uma breve descrição sobre o que são microrganismos, e depois, ao longo do texto, explicaremos mais sobre os microrganismos exóticos.

 

 
Caixa 1 - O que os olhos não veem o ecossistema sente

 

 

Agora, vamos definir o que estamos tratando como microrganismo exótico. Segundo Litchman (2010) uma espécie de microrganismo exótica é aquela que prolifera em uma nova área, anteriormente não ocupada, e que tem um impacto negativo sobre a comunidade local ou o ecossistema. A introdução de espécies exóticas é uma das ações antrópicas que têm imposto desafios à conservação da biodiversidade, ao lado da intensificação do aquecimento global, do desmatamento e da facilitação da propagação de doenças. Especificamente, quais seriam os impactos negativos dos microrganismos exóticos sobre um ecossistema?

Para entendermos de que maneira uma espécie exótica de microrganismo afeta o ambiente, precisamos dar um passo atrás e recordar qual é a importância dos microrganismos em um ecossistema. Muitos desses organismos tem uma participação fundamental na ciclagem de nutrientes no planeta, pois estão diretamente envolvidos nos ciclos dos nutrientes entre o meio físico e os organismos vivos e vice-versa. Através de processos realizados em aerobiose (presença de oxigênio) e em anaerobiose (ausência de oxigênio), microrganismos participam do ciclo do carbono, nitrogênio, enxofre e de outros tantos elementos que estão presentes na biosfera. Muitos desses seres invisíveis atuam na decomposição da matéria morta, realizando a tarefa de degradar os compostos orgânicos e (re)disponibilizá-los em sua forma inorgânica no meio biótico. Outros detalhes podem ser lidos num post anterior aqui do blog (veja aqui).

Assim, por que esperaríamos que uma espécie exótica tenha um impacto negativo sobre um ecossistema? Por exemplo, imagine a introdução de microrganismos exóticos que apresentam capacidades metabólicas distintas daquelas previamente presentes no ecossistema. Uma vez introduzidos no novo ambiente, tais micróbios poderiam alterar o balanço entre as diferentes formas dos elementos, como nitrogênio, fósforo e micronutrientes. Desta forma, poderiam alterar os padrões dos principais ciclos biogeoquímicos, pelo menos localmente.

Um exemplo mais específico: microrganismos exóticos fixadores de nitrogênio, como algumas cianobactérias, podem alterar significativamente o balanço do nitrogênio em ecossistemas aquáticos onde são introduzidos, alterando padrões de produtividade primária e processos dependentes. Além disso, uma vez invadida, as populações nativas de uma comunidade podem sofrer declínios ou até mesmo serem extintas localmente. Como resultado, a abundância e composição de espécies pode mudar drasticamente e isso pode direta ou indiretamente alterar o funcionamento do ecossistema (como a produtividade mencionada acima).

Agora, podemos nos perguntar: a introdução de microrganismos exóticos pode ser intensificada ainda mais? Imagine o panorama atual de mudanças climáticas globais, o aumento de nutrientes no solo devido ao seu uso para a agricultura, além de diversos outros estressores de origem humana. Todo esse cenário de estresse no ambiente, aliado à ausências de muitas barreiras geográficas* ou à facilitação da dispersão dos microrganismos, podem tornar os eventos de invasão mais comuns. Por exemplo, atualmente aumentamos a probabilidade de dispersão de um microrganismo, através da água de lastro* despejada dos navios, de plantas e animais trazidos de outros locais e até mesmo do fluxo de pessoas ao redor do mundo (Figura 2).

Figura 2. Esquema ilustrando como uma barreira geográfica pode limitar a dispersão de uma espécie, enquanto alguns eventos podem facilitar o acesso a um ecossistema. Legenda: EE = espécie exótica.

Figura 2. Esquema ilustrando como uma barreira geográfica pode limitar a dispersão de uma espécie, enquanto alguns eventos podem facilitar o acesso a um ecossistema. Legenda: EE = espécie exótica.

Um ecossistema pode ser reconhecido em um ambiente natural, como uma bela paisagem em um parque ecológico ou uma floresta. Entretanto, podemos criar uma analogia com o corpo humano. Por exemplo, o interior do corpo humano pode ser visto como ecossistema onde estão centenas de milhões de microrganismos. Uma característica que pode facilitar a invasão de uma espécie é a baixa diversidade da comunidade nativa. Assim, entender como a invasão de uma espécie altera o ecossistema pode ser aplicado a uma espécie invadindo o organismo humano. Essa espécie ira diminuir a imunidade do nosso organismo gerando diversos prejuízos ao funcionamento desse, do mesmo jeito que ocorre com a “saúde” nos demais ecossistemas que podemos imaginar.

Agora te perguntamos, você imaginava que organismos tão minúsculos exerciam funções importantíssimas no ecossistema? Esperamos que você tenha aprendido e se interessado um pouco mais sobre esse universo que não somos capazes de enxergar. E lembre-se, introduzir organismos onde eles não são nativos, pode ser muito ruim para a natureza!

        

Glossário:

Água de Lastro: água do mar captada pelo navio para garantir a segurança operacional do navio e sua estabilidade.

Ciclos Biogeoquímicos: percurso realizado no meio ambiente por um elemento químico essencial à vida.

Barreiras geográficas: barreira física que divide o ambiente, por exemplo, um rio, uma montanha.

 

Autores:

Flávia Mól Lanna, Felipe Araújo de Oliveira & Emanuel Masiero da Fonseca (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

Supervisão: Renata Panosso (Departamento de Microbiologia e Parasitologia; PPGEcologia-UFRN)

Edição: André M. Amado (Departamento de Oceanografia e Limnologia; PPGEcologia-UFRN)

 

Leitura complementar

Você pode buscar outras informações sobre água de lastro e introdução de espécies exóticas no link: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/revista/Rev_84/artigos/WesleyCollyer_rev84.htm

 

Referências bibliográficas:

AMERICAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY. 2008. Scientist study bacterial communities inside us to better understand health and disease. Acessado em: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-06/asfm-ssb052908.php. 11 de abril de 2015.

ANAGNOSTAKIS, S.L. 1987. Chestnut blight – the classical problem of an introduced pathogen. Mycologia, v. 79, 23–37.

LITCHMA, E. I. 2010. Invisible invaders: non‐pathogenic invasive microbes in aquatic and terrestrial ecosystems. Ecology Letters, v. 13, n. 12, 1560–1572.

ROCHA, C. F. D.; BERGALLO, H. G.; VAN SLUYS, M.; ALVES, M. A. S.; JAMEL, C. E. 2007. The remnants of restinga habitats in the brazilian Atlantic Forest of Rio de Janeiro state, Brazil: Habitat loss and risk of disappearance. Brazilian Journal of Biology, v. 67, n. 2, p. 263–273.

SEABLOOM, E. W.; HARPOLE, W. S.; REICHMAN, O. J.; TILMAN, D. 2003. Invasion, competitive dominance, and resour38+15,8e use by exotic and native California grassland species. Proceedings National Academy of Sciences, v. 100, n. 23, p. 13384–13389.

THOMAS, C. D.; CAMERON, A.; GREEN, R. E.; BAKKENES, M.; BEAUMONT, L. J.; COLLINGHAM, Y. C.; ERASMUS, B. F. N.; SIQUEIRA, N. F.; GRAINGER, A.; HANNAH, L.; HUGHES, L.; HUNTLEY, B.; VAN JAARSVELD, A. S.; MIDGLEY, G. F.; MILES, L.; ORTEGA-HUERTA, M. A.; PETERSON, A. T.; PHILLIPS, O. L.; WILLIAMS, S. E. 2004. Extinction risk from climate change. Nature, v. 427, p. 145–148.

Baixando a guarda: Como nós influenciamos as invasões biológicas

29 de junho de 2015 by

Texto escrito por: 

Isabela Oliveira, Júlia Tovar, Leonardo Teixeira & Marcos Brito (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

O escritor francês Victor Hugo certa vez proferiu: “Que triste é pensar que a natureza fala e a espécie humana não a escuta”. Essa afirmação pareceu uma verdade imutável por séculos e, assim, as atividades humanas causaram grandes modificações ambientais globais que, por sua vez, refletiram no clima e na biodiversidade. Contudo, hoje, ao reconhecermos as consequências de nossas ações na natureza, damos o primeiro passo na busca por soluções.

Dentre os impactos causados pelo ser humano no planeta, destacam-se as mudanças climáticas, o aumento na emissão e deposição de nitrogênio nos ecossistemas e a perda de habitats. Tais ações afetam a distribuição das espécies e, portanto, podem influenciar as invasões biológicas. Mas, o que são espécies invasoras? São organismos que se instalam e proliferam em ecossistemas onde não existiam anteriormente, podendo causar prejuízos às comunidades nativas e ao ambiente. Possuem alta taxa de dispersão, adaptação e crescimento, principalmente pela ausência de predadores naturais (1, 2, 3). Você pode pesquisar sobre espécies invasoras na sua região clicando aqui.

Mas como exatamente estamos “baixando a guarda” e facilitando a invasão de espécies? Para responder a essa pergunta devemos esclarecer que o sucesso das espécies invasoras depende, também, da “saúde” dos ambientes invadidos (4, 5). Por exemplo, algumas pesquisas mostram que ecossistemas que tiveram decréscimo de sua diversidade por causa de agentes estressores se tornaram mais suscetíveis às invasões biológicas (6).

A temperatura é um fator limitante para a sobrevivência, crescimento e reprodução de plantas e muitos animais. Segundo relatório do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) espera-se que o aumento na liberação de gases estufa, sobretudo pelo desmatamento e pela queima de combustíveis fósseis, faça com que a temperatura global aumente de 1 a 3,5 °C no próximo século. Isto irá influenciar diretamente na distribuição das espécies, podendo estimular invasões de organismos tropicais para regiões temperadas (7). Além das mudanças climáticas globais, alterações nos ciclos biogeoquímicos podem agir sinergicamente e contribuir para o sucesso das invasões biológicas.

                                        Caixa 1: Os ciclos biogeoquímicos e a ação humana.

Caixa 1

As alterações causadas nos ciclos biogeoquímicos, principalmente do nitrogênio (N) e do fósforo (P) causam mudanças na composição de espécies, gerando perdas de biodiversidade em ecossistemas terrestres, como em florestas. Além disso, tais alterações afetam a qualidade dos ecossistemas aquáticos adjacentes, levando à eutrofização artificial de lagos. Isto os torna mais suscetíveis às invasões por espécies exóticas, especialmente aquelas mais eficientes no uso dos habitats e exploração dos recursos no ambiente modificado pelos agentes estressores.

Figura 2: Representação esquemática do processo de eutrofização (Fonte:http://pt.slideshare.net/nunocorreia/alterao-da-qualidade-da-gua-426935).

Figura 2: Representação esquemática do processo de eutrofização (Fonte:http://pt.slideshare.net/nunocorreia/alterao-da-qualidade-da-gua-426935).

Agora que sabemos como podemos facilitar as invasões, devemos nos questionar sobre os motivos de tamanha preocupação. Espécies invasoras podem causar sérios impactos no funcionamento dos ecossistemas. Uma espécie nova, eficiente na competição por recursos, alcançando um ambiente que não está saudável, pode levar à extinção local de populações nativas. Este processo pode causar rompimento de interações biológicas importantes para a manutenção da estrutura ecológica (8). Além disso, os invasores podem ter efeitos na economia e na saúde pública (veja exemplos de espécies invasoras e suas consequências no quadro). Portanto, são vários os motivos para ficarmos preocupados com as invasões biológicas e sua influência no futuro do planeta. Nossas ações têm impacto direto na distribuição das espécies na Terra. Dessa forma, é de nossa responsabilidade tentar reverter ou diminuir os impactos causados, seja criando novos métodos produtivos, de manejos, e leis ambientais. A execução de programas de Educação Ambiental se tornam cada vez mais úteis para sensibilizar a sociedade sobre tais necessidades.

Quadro 1: As espécies invasoras mais bem sucedidas no mundo e alguns de seus efeitos (9).

Quadro 1: As espécies invasoras mais bem sucedidas no mundo e alguns de seus efeitos (9).

Autores:

Isabela Oliveira, Júlia Tovar, Leonardo Teixeira & Marcos Brito (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

Supervisão: Renata Panosso (Departamento de Microbiologia e Parasitologia; PPGEcologia-UFRN)

Edição: André M. Amado (Departamento de Oceanografia e Limnologia; PPGEcologia-UFRN)

Referências Bibliográficas

  1. Rejmanek M. “What makes a species invasive?” In: Pyšek P., Prach K., Rejmanek M. & Wade M. (eds.) Plant Invasions. SPB Academic Publ., Amsterdam, p. 3-13, 1995.
  1. Richardson D.M., Pyšek P., Rejmanek M., Barbour M.G., Panetta D. & West C.J. “Naturalization and invasion of alien plants: concepts and definitions”. Diversity and Distributions, Vol. 6, p. 93-107, 2000.
  1. Simberloff D., Martin J.L., Genovesi P., Maris V., Wardle D.A., Aronson J., Courchamp F., Galil B., García-Berthou E., Pascal M., Pyšek P., Sousa R., Tabacchi E. & Vilà M. “Impacts of biological invasions: what’s what and the way forward.”Trends in Ecology &Evolution, Vol. 28, N° 1, p. 58-66, 2013.
  1. Thuiller W., Richardson D.M. & Midgley G.F. “Will climate change promote alien plant invasions?” Ecological Studies, Vol. 193, W. Nentwig (Ed.) Biological Invasions, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, p. 1-16, 2007.
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  1. Didham R.K., Tylianakis J.M., Gemmell N.J., Rand T.A. & Ewers R.M. Interactive effects of habitat modification and species invasion on native species decline. Trends in Ecology and Evolution, Vol. 22, N° 9, p. 489-496.
  1. Vitousek P.M., D’Antonio C.M., Loope L.L. & Westbrooks R. “Biological invasions as global environmental change.” American Scientist, Vol. 84, p. 468-478, 1996.
  1. Gurevitch J. & Padilla D.K. “Are invasive species a major cause of extinctions?” Trends in Ecology and Evolution, Vol. 19, N° 9, p. 1-5, 2004.
  2. Lowe S., Browne M., Boudjelas S., De Poorter M. 100 of the World’s Worst Invasive Alien Species. A selection from the Global Invasive Species Database. The Invasive Species Specialist Group (ISSG), the World Conservation Union (IUCN), 12pp, 2000.

Educação na internet: blogs científicos no ensino superior

25 de maio de 2015 by

O blog está em passos lentos por causa da sobrecarga que as muitas atividades que um docente universitário precisa desempenhar entre: ensino (em sala e orientação de alunos) pesquisa, extensão e funções administrativas. Esse tema já foi bem descrito em outro blog, e alguns aspectos bastante discutidos no blog Discutindo Ecologia, principalmente na relação professor e orientandos. Embora esse assunto, na minha opinião, não esteja devidamente esgotado, não é o foco central desse texto, mas sim o uso de blogs científicos em técnicas de ensino. Um artigo recente mostrou que os blogs científicos são importantes fontes de informação atualizada para estudantes de nível médio e que auxiliam no aprendizado de ciências por serem mais didáticos, trabalhando com imagens e vídeos, além de linguagem mais acessível e corriqueira. A melhor conclusão que posso chegar é que um bom professor pode utilizar a internet e os smartphones, que muitas vezes atrapalham suas aulas expositivas, como aliados do aprendizado.

celular em aula

Dois exemplos do celular em aula. Do lado esquerdo, o celular que atrapalha. Do lado direito, o celular que auxilia (Fontes na ordem: http://olhardigital.uol.com.br/uploads/acervo_imagens/2014/10/20141022221336_660_420.jpg; (Fonte: http://www.fotos-imagens.net/wp-content/uploads/2011/11/Sala-de-aula-aluno.gif)

Em outras culturas, como a cultura canadense, o ensino ganha um ar mais de pesquisa e “conquista” dos conteúdos pelos alunos, do que transmissão dos conteúdos, como acontece frequentemente no Brasil. O ensino nas escolas no Brasil normalmente tem um formato ultrapassado. O professor projeta slides e fala sobre eles. Na minha época de escola era quadro negro e giz mesmo, mas deixa pra lá.  A realidade nas universidades não é muito diferente. Apesar das universidades públicas serem as principais instituições de pesquisa no Brasil, muitas vezes o ensino universitário segue o mesmo modelo escolar. Talvez pelo costume dos alunos, talvez por falta de formação em ensino pelos professores, talvez por desatualização em alguns casos. A desatualização é um problema ainda maior na era da internet (estou até falando dos blogs científicos como fonte rápida de informação aos alunos), o que até gera descrédito para os professores que não se atualizam. Ainda, professores universitários são cientistas por formação na sua grande maioria, não docentes. Um contrassenso aparente! Para melhor esclarecimentos sobre as funções docentes, leia este post aqui.

Entendeu?

E ai, entendeu? O velho quadro negro: pode ser confuso e antididático (fonte da esquerda para direita: http://3.bp.blogspot.com/-eVY_VVkd8vg/ToFUxyBV9WI/AAAAAAAABUI/YqARZr4r5Oc/s320/Einstein.gif; http://www.aterceiranoite.org/2010/09/05/quadro-negro/)

A UFRN tem atuação pioneira no Brasil na formação de docentes de nível superior através de duas ações principais: (A) cursos de ambientação e um pouco de formação para docentes recém-contratados e (B) com o programa REUNI (Reestruturação e expansão das universidades). Neste último, alunos de pós-graduação da UFRN são capacitados e treinados para a docência superior, com vistas ao ensino de conhecimentos de vanguarda e, principalmente, com base em ensino participativo, no qual os alunos são envolvidos na descoberta do conhecimento.

A exemplo das escolas, conforme mencionado no blog que citei acima, tenho adotado nas minhas aulas na pós-graudação e na graduação o uso da internet e de blog científico. Entretanto, como na universidade estamos trabalhando com conceitos em formação, a minha proposta é usar blogs científicos para publicar e divulgar discussões interessantes e atualizadas realizadas entre os alunos dos cursos (de pós e de graduação). Então, nossos alunos aprendem a comunicar assuntos atuais para um público mais geral e contribuem para a atualização e manutenção de blogs científicos, que são importantes fontes de informação para as escolas. Dois desses textos estão publicados aqui no blog, que foram fruto de um curso de pós-graduação de Limnologia (Ecologia Aquática) realizado em 2014. O primeiro texto apresenta conceitos básicos sobre o ciclo do carbono e o segundo faz  uma brincadeira de reflexão sobre as funções de lagos e rios para o carbono do Planeta. Posso dizer que a experiência foi um sucesso! Os alunos ficaram muito satisfeitos com a experiência, ao mesmo tempo que tiveram suas idéias divulgadas na internet.

Agora, inauguro mais uma rodada de textos produzidos por alunos de pós-graduação (PPG Ecologia-UFRN) durante o curso de Ecologia de Ecossistemas. Esses textos foram produzidos com a colaboração e participação ativa dos Professores Adriano Caliman (Depto. de Ecologia-UFRN) e Renata Panosso (Depto. de Microbiologia e Parasitologia-UFRN), a quem agradeço muito pelo empenho. Então, nas próximas semanas serão publicados textos sobre biodiversidade e as funções dos ambientes e sobre a poluição aquática e invasão de espécies exóticas. Aguardem, leiam e compartilhem!

Por: André M. Amado (PPG Ecologia UFRN)

Links interessantes:

http://noticias.universia.com.br/vida-universitaria/noticia/2014/05/05/1096004/professor-aprenda-usar-recursos-multimidia-aulas.html

http://olhardigital.uol.com.br/noticia/unesco-defende-uso-de-celular-na-sala-de-aula/44903

https://marcoarmello.wordpress.com/2015/02/12/professor/

Fonte da Imagem destacada:

https://worldevolution.wordpress.com/2009/11/12/a-redacao-de-joaozinho

E se não houvesse bactérias?

21 de fevereiro de 2015 by

E se não houvesse mais bactérias? Você já parou para pensar se as bactérias fizessem uma grande greve geral e parassem de trabalhar? Para começar, esta seria uma greve incrivelmente difícil de controlar, considerando que seriam 4-6×1030 pequeninos insurgentes, muito mais do que as 1024 estrelas no Universo!!!

Bom, mas o que aconteceria com o mundo além de você ficar sem iogurte, queijo e vinagre (produtos da atividade bacteriana) ou as inúmeras substâncias benéficas que estes organismos produzem1? Para começar, os efeitos seriam sentidos por você mesmo, pois o corpo humano tem 10 vezes mais bactérias do que células humanas2; a maioria delas é inofensiva e até essencial para a manutenção da saúde, produzindo vitaminas (para as quais não possuímos genes para a produção), auxiliando na digestão, na resposta imunológica e na produção de compostos anti-inflamatórios, por exemplo (veja mais em The Human Microbiome Project, http://www.hmpdacc.org/). De fato, tem sido descoberto nos últimos anos que até o fato de você ser magro ou obeso está fortemente relacionado aos tipos de bactérias que você carrega no corpo!

Bacterias em greve

Figura 1: E se as bactérias entrassem em greve? Modificado de: http://blogs.scientificamerican.com/molecules-to-medicine/tag/antibiotic-resistance/. Acesso: 20/02/2015.

Só com estes fatos já temos ideia do problemão que teríamos se essa greve acontecesse. Mas o fato é que o papel das bactérias é muito maior do que apenas isso. Na verdade toda a vida e a própria história da vida na Terra dependeu e depende da atuação destes micro-organismos. Você sabe por quê?

Para começar, a vida aeróbica não teria sido possível se as cianobactérias não tivessem surgido, pois elas foram responsáveis pelo aumento inicial de O2 atmosférico do planeta Terra há cerca de 2,3 bilhões de anos3. De fato, a fotossíntese oxigênica foi “inventada” por estes organismos, pois todas as plantas e algas eucarióticas possuem cloroplastos que, acredita-se, tenham sido cianobactérias englobadas por seres eucariontes e que passaram a viver em simbiose para depois tornarem-se parte das células. Esses organismos inclusive foram responsáveis por mudanças importantes no clima global, pois a atmosfera redutora (anaeróbica) primitiva da Terra era abundante em gás metano (CH4), o que causava um efeito estufa que impedia que a Terra congelasse; o aumento da concentração de oxigênio coincide precisamente com o primeiro evento bem documentado de glaciação da Terra. Atualmente, mesmo com a relativa estabilização da composição do ar atmosférico, as bactérias continuam atuando em diversos processos em menor escala; as cianobactérias são os maiores responsáveis pela fixação biológica do nitrogênio atmosférico nos oceanos, enquanto que as bactérias do gênero Rhizobium e actinobactérias são as principais fixadoras de nitrogênio nos solos em simbiose com plantas terrestres. Outro importante papel das bactérias é a oxidação do DMSP (dimetilsulfopropionato), produzido pelas algas marinhas, em DMP (dimetilsulfeto), cujos sub-produtos de degradação geram compostos formadores de nuvens, que por sua vez aumentam o albedo (reflexão da radiação para o espaço) e que tem como efeito geral uma redução na quantidade de luz do sol que chega à superfície do planeta, podendo haver consequente redução da temperatura  (leia mais sobre a hipótese CLAW em http://en.wikipedia.org/wiki/CLAW_hypothesis).

Embora seja difícil estabelecer uma ordem de importância para todos os papéis das bactérias, talvez o mais fundamental do ponto de vista ambiental, seja o de ciclagem de nutrientes através da decomposição e mineralização de matéria orgânica, uma vez que são responsáveis pela maior parte das respirações aeróbica e anaeróbica e regeneração de nutrientes no planeta. Desta forma, se elas parassem de atuar, uma enorme proporção da matéria no planeta iria se acumular na forma orgânica e os ciclos dos elementos seriam estagnados ou enormemente desacelerados, podendo afetar até a produção de alimentos. Além desse papel de decompositoras que por muitos anos foi o único atribuído às bactérias, elas ainda compõem um importante elo de transferência de matéria orgânica dissolvida e energia para níveis tróficos superiores (Figura 01), fazendo com que uma grande quantidade de organismos dependa delas direta ou indiretamente. Em comunidades de fontes hidrotermais das profundezas oceânicas, por exemplo, onde a luz do sol não chega e a fotossíntese é impossível, as bactérias são a base das cadeias tróficas realizando quimiossíntese através da simbiose com vermes poliquetas.

Alça Microbiana

Figura 2: A alça microbiana, conceito introduzido por Pomeroy (1974) e Azam et al. (1983) que diz que as bactérias, além de servirem de decompositoras nas terias tróficas clássicas (reciclando nutrientes para o fitoplâncton, que vai servir de alimento para o zooplâncton e este por sua vez seria predado por peixes, por exemplo), também servem de alimento para organismos microscópicos unicelulares como flagelados e ciliados, que por sua vez podem alimentar o zooplâncton. Desta forma, a matéria orgânica dissolvida (DOM) retorna para a cadeia alimentar sem precisar passar pela etapa de decomposição e mineralização. Fonte: modificado de Schulz, 2005. Disponível em: <http://www.esf.edu/efb/schulz/limnology/microbialloop.jpg&gt;. Acessado em: 21/06/06.

Desta forma, espero que neste ponto tenha conseguido convencê-los de que no mínimo a vida no planeta Terra seria profundamente alterada se não tivéssemos mais bactérias. Talvez a vida se adequasse, com outros organismos preenchendo os nichos (simplificadamente, termo ecológico para designar as funções ecológicas de organismos) deixados por elas, como a vida sempre faz. Mas o certo é que não, a vida não seria mais igual. Esses ínfimos seres foram protagonistas do desenvolvimento da história do planeta e continuam sendo essenciais à manutenção de toda a vida que ajudaram a criar.

Autor:

Ng Haig They (Pós-doutorando, Laboratório de Limnologia, DOL – UFRN)

Supervisão:

André M. Amado (UFRN/PPG Ecologia – DOL)

Notas:

1 – bactérias recombinantes ou geneticamente modificadas são utilizadas para a produção de várias substâncias de interesse médico, tais como insulina, hormônio de crescimento, vacinas e muitas outras (veja mais em: http://en.wikipedia.org/wiki/Genetically_modified_bacteria).

2 – Isso sem contar as milhares de mitocôndrias que temos em nossas células, que, acredita-se, foram originadas de uma bactéria ancestral que passou a viver em simbiose com uma célula eucariótica (Margulis, 1981).

3– Atualmente a maior parte do oxigênio que respiramos é produzido por microalgas eucarióticas nos oceanos. A fotossíntese terrestre é feita principalmente pelas plantas superiores e não por micro-organismos, mas tem pouco efeito sobre o O2 atmosférico, pois a produção de O2 é contrabalançada por processos de respiração (Kasting e Siefert, 2002).

Referências:

Azam F, Fenchel T, Field JG, Gray JS, Meyer-Reil LA, Thingstad F (1983)The role of water-colum microbes in the sea. Marine Ecology Progress Series 10:257-263.

European Space Agency (ESA). How many stars are there in the Universe? Disponível em: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Herschel/How_many_stars_are_there_in_the_Universe.

Garrison T (2010) Fundamentos de Oceanografia.4ª ed. Cengage Learning: São Paulo, 426 pp.

Kasting JF, Siefert JL (2002) Life and evolution of earth´s atmosphere. Science 296:1066-1068.

Margulis L (1981) Symbiosis in cell evolution: life and its environment on the early earth. NASA:Boston, 438 p.

Mylona P, Pawlowski K, Bisseling T (1995) Symbiotic nitrogen fixation. The Plant Cell 7:869-885.

Pomeroy LR (1974) The ocean’s food web, a changing paradigm. Bioscience 24(9):499-504.

Re L (2010) Obesity and the human microbiome. Current Opinion in Gastroenterology 26(1):5-11.

The Human Microbiome Project (2015). Disponível em: http://www.hmpdacc.org/. Acessado em 20/02/2015.

Whitman WB, Coleman DC, Wiebe WJ (1998) Prokaryotes: the unseen majority. PNAS 95(12):6578-6853.