Comunidade ecológica
Em ecologia, uma comunidade é um grupo ou associação de populações de duas ou mais espécies diferentes que ocupam a mesma área geográfica ao mesmo tempo, também conhecida como biocenose, comunidade biótica, comunidade biológica, comunidade ecológica ou assembleia de vida. O termo comunidade tem uma variedade de usos. Em sua forma mais simples, refere-se a grupos de organismos em um local ou tempo específico, por exemplo, "a comunidade de peixes do Lago Ontário antes da industrialização".
Nicho
Dentro da comunidade, cada espécie ocupa um nicho. O nicho de uma espécie determina como ela interage com o ambiente ao seu redor e seu papel dentro da comunidade. Ao terem nichos diferentes, as espécies conseguem coexistir. Isso é conhecido como partição de nicho. Por exemplo, o horário do dia em que uma espécie caça ou a presa que ela caça. A partição de nicho reduz a competição entre espécies, permitindo que as espécies coexistam porque suprimem seu próprio crescimento mais do que limitam o crescimento de outras espécies (ou seja, a competição dentro de uma espécie é maior que a competição entre espécies, ou a competição intraespecífica é maior que a interespecífica).
Nível trófico
O nível trófico de uma espécie é sua posição na cadeia ou teia alimentar. Na base da teia alimentar estão os organismos autotróficos, também conhecidos como produtores primários. Os produtores fornecem sua própria energia por meio de fotossíntese ou quimiossíntese, sendo as plantas produtores primários. O próximo nível é composto por herbívoros (consumidores primários), que se alimentam de vegetação como fonte de energia. Os herbívoros são consumidos por onívoros ou carnívoros. Essas espécies são consumidores secundários e terciários. Níveis adicionais na escala trófica surgem quando onívoros ou carnívoros menores são consumidos por outros maiores. No topo da teia alimentar está o predador de topo, uma espécie que não é consumida por nenhuma outra na comunidade. Herbívoros, onívoros e carnívoros são todos heterotróficos.
Guilda
Uma guilda é um grupo de espécies na comunidade que utiliza os mesmos recursos de maneira semelhante. Organismos na mesma guilda enfrentam competição devido ao recurso compartilhado. Espécies estreitamente relacionadas frequentemente pertencem à mesma guilda, devido a traços herdados por descendência comum de seu ancestral comum. No entanto, as guildas não são exclusivamente compostas por espécies estreitamente relacionadas. Carnívoros, onívoros e herbívoros são exemplos básicos de guildas. Uma guilda mais precisa seria vertebrados que forrageiam por artrópodes terrestres, o que incluiria certas aves e mamíferos. Plantas com flores que compartilham o mesmo polinizador também formam uma guilda.
Certas espécies têm uma influência maior na comunidade por meio de suas interações diretas e indiretas com outras espécies. A população de espécies influentes é afetada por perturbações abióticas e bióticas. Essas espécies são importantes na identificação de comunidades ecológicas. A perda dessas espécies resulta em grandes mudanças na comunidade, frequentemente reduzindo sua estabilidade. As mudanças climáticas e a introdução de espécies invasoras podem afetar o funcionamento de espécies-chave e, assim, ter efeitos em cascata nos processos da comunidade. A industrialização e a introdução de poluentes químicos nos ambientes alteraram comunidades e até ecossistemas inteiros.
Espécies fundadoras
As espécies fundadoras [en] influenciam amplamente a população, a dinâmica e os processos de uma comunidade, criando mudanças físicas no próprio ambiente. Essas espécies podem ocupar qualquer nível trófico, mas tendem a ser produtores. O mangue-vermelho é uma espécie fundadora em comunidades marinhas. As raízes do mangue fornecem áreas de berçário para peixes jovens, como vermelhos. O pinheiro Pinus albicaulis é uma espécie fundadora. Após perturbações por incêndio, a árvore fornece sombra (devido ao seu crescimento denso), permitindo a regeneração de outras espécies vegetais na comunidade. Esse crescimento estimula o retorno de invertebrados e microrganismos necessários para a decomposição. As sementes do pinheiro branco também fornecem alimento para ursos pardos.
Espécies-chave
As espécies-chave têm uma influência desproporcional na comunidade em relação à maioria das espécies. As espécies-chave tendem a estar nos níveis tróficos mais altos, frequentemente sendo o predador de topo. A remoção de uma espécie-chave causa cascatas tróficas de cima para baixo. Lobos são espécies-chave, sendo predadores de topo. No Parque Nacional de Yellowstone, a perda da população de lobos devido à caça excessiva resultou na perda de biodiversidade na comunidade. Os lobos controlavam o número de alces no parque por meio da predação. Sem os lobos, a população de alces aumentou drasticamente, resultando em sobrepastoreio. Isso afetou negativamente outros organismos no parque; o aumento do pastejo pelos alces removeu fontes de alimento de outros animais presentes. Os lobos foram reintroduzidos para retornar a comunidade do parque ao funcionamento ideal.
Engenheiros ecológicos
Um engenheiro de ecossistema [en] é uma espécie que mantém, modifica e cria aspectos de uma comunidade. Eles causam mudanças físicas no habitat e alteram os recursos disponíveis para os outros organismos presentes. Os castores que constroem represas são engenheiros ecológicos. Ao cortarem árvores para formar represas, eles alteram o fluxo de água em uma comunidade. Essas mudanças influenciam a vegetação na zona ripária, e estudos mostram que a biodiversidade é aumentada. A escavação pelos castores cria canais, aumentando as conexões entre habitats. Isso auxilia o movimento de outros organismos na comunidade, como sapos.
A estrutura da comunidade é a composição da comunidade. Ela é frequentemente medida por meio de redes ecológicas, como teias alimentares. As teias alimentares são um mapa que mostra as redes de espécies e a energia que as conecta por meio de interações tróficas.
Teoria holística
A teoria holística refere-se à ideia de que uma comunidade é definida pelas interações entre os organismos nela presentes. Todas as espécies são interdependentes, cada uma desempenhando um papel vital no funcionamento da comunidade. Devido a isso, as comunidades são repetíveis e fáceis de identificar, com fatores abióticos semelhantes controlando ao longo do tempo. Frederic Clements desenvolveu o conceito holístico (ou organísmico) de comunidade, como se fosse um superorganismo ou unidade discreta, com limites nítidos. Clements propôs essa teoria após notar que certas espécies de plantas eram regularmente encontradas juntas em habitats, concluindo que as espécies eram dependentes umas das outras. A formação de comunidades não é aleatória e envolve coevolução.
Teoria individualista
Henry Gleason [en] desenvolveu o conceito individualista (também conhecido como aberto ou contínuo) de comunidade, com a abundância de uma população de uma espécie mudando gradualmente ao longo de gradientes ambientais complexos. Cada espécie muda independentemente em relação às outras espécies presentes ao longo do gradiente. A associação de espécies é aleatória e ocorre por coincidência. As condições ambientais variadas e a probabilidade de cada espécie chegar e se estabelecer ao longo do gradiente influenciam a composição da comunidade. A teoria individualista propõe que as comunidades podem existir como entidades contínuas, além dos grupos discretos mencionados na teoria holística.
Teoria neutra
Stephen Hubbell [en] introduziu a teoria neutra de ecologia (não deve ser confundida com a teoria neutra da evolução molecular). Dentro da comunidade (ou metacomunidade [en]), as espécies são funcionalmente equivalentes, e a abundância de uma população de uma espécie muda por processos estocásticos demográficos (ou seja, nascimentos e mortes aleatórios). A equivalência das espécies na comunidade leva à deriva ecológica. A deriva ecológica faz com que as populações de espécies flutuem aleatoriamente, enquanto o número total de indivíduos na comunidade permanece constante. Quando um indivíduo morre, há uma chance igual de cada espécie colonizar esse espaço. Mudanças estocásticas podem causar a extinção de espécies dentro da comunidade, no entanto, isso pode levar muito tempo se houver muitos indivíduos dessa espécie.
As espécies interagem de várias maneiras: competição, predação, parasitismo, mutualismo, comensalismo, etc. A organização de uma comunidade biológica com relação às interações ecológicas é chamada de estrutura da comunidade. O neutralismo é quando as espécies interagem, mas a interação não tem efeitos perceptíveis sobre nenhuma das espécies envolvidas. Devido à interconexão das comunidades, o verdadeiro neutralismo é raro. Exemplos de neutralismo em sistemas ecológicos são difíceis de provar, devido aos efeitos indiretos que as espécies podem ter umas sobre as outras.
Competição
As espécies podem competir entre si por recursos finitos. Isso é considerado um fator limitante importante do tamanho da população, biomassa e riqueza de espécies. Muitos tipos de competição foram descritos, mas provar a existência dessas interações é uma questão de debate. A competição direta foi observada entre indivíduos, populações e espécies, mas há poucas evidências de que a competição tenha sido a força motriz na evolução de grandes grupos.
Predação
A predação é a caça de outra espécie para alimentação. Esta é uma interação positivo-negativa, na qual a espécie predadora se beneficia enquanto a espécie presa é prejudicada. Alguns predadores matam suas presas antes de comê-las, também conhecido como matar e consumir. Por exemplo, um falcão capturando e matando um rato. Outros predadores são parasitas que se alimentam de presas enquanto vivas, por exemplo, um morcego vampiro se alimentando de uma vaca. O parasitismo, no entanto, pode levar à morte do organismo hospedeiro ao longo do tempo. Outro exemplo é a alimentação de plantas por herbívoros, por exemplo, uma vaca pastando. A herbivoria é um tipo de predação em que uma planta (a presa neste exemplo) tentará dissuadir o predador de comer a planta ao bombear uma toxina para as folhas. Isso pode fazer com que o predador consuma outras áreas da planta ou não consuma a planta de forma alguma. A predação pode afetar o tamanho da população de predadores e presas e o número de espécies coexistindo em uma comunidade.
Mutualismo
O mutualismo é uma interação entre espécies na qual ambas as espécies se beneficiam. Um exemplo é a bactéria Rhizobium crescendo em nódulos nas raízes de leguminosas. Essa relação entre planta e bactéria é endossimbiótica, com as bactérias vivendo nas raízes da leguminosa. A planta fornece compostos produzidos durante a fotossíntese para as bactérias, que podem ser usados como fonte de energia. Enquanto isso, o Rhizobium é uma bactéria fixadora de nitrogênio, fornecendo aminoácidos ou amônio à planta. Insetos polinizando as flores de angiospermas é outro exemplo. Muitas plantas dependem da polinização por um polinizador. Um polinizador transfere pólen da flor masculina para o estigma da flor feminina. Isso fertiliza a flor e permite que a planta se reproduza. Abelhas, como abelhas Apis, são os polinizadores mais conhecidos. As abelhas obtêm néctar da planta, que usam como fonte de energia. O pólen não transferido fornece proteína para a abelha. A planta se beneficia da fertilização, enquanto a abelha recebe alimento.
Comensalismo
O comensalismo é um tipo de relação entre organismos em que um organismo se beneficia enquanto o outro organismo não é beneficiado nem prejudicado. O organismo beneficiado é chamado de comensal, enquanto o outro organismo, que não é beneficiado nem prejudicado, é chamado de hospedeiro. Por exemplo, uma orquídea epífita fixada em uma árvore para suporte beneficia a orquídea, mas não prejudica nem beneficia a árvore. Esse tipo de comensalismo é chamado de inquilinismo, a orquídea vive permanentemente na árvore. Forese é outro tipo de comensalismo, no qual o comensal usa o hospedeiro apenas para transporte. Muitas espécies de ácaros dependem de outro organismo, como aves ou mamíferos, para dispersão.
Amensalismo
O oposto do comensalismo é o amensalismo, uma relação interespecífica na qual um produto de um organismo tem um efeito negativo sobre outro organismo, mas o organismo original não é afetado. Um exemplo é uma interação entre girinos da rã comum e um caracol de água doce. Os girinos consomem grandes quantidades de microalgas, tornando-as menos abundantes para o caracol, e as algas disponíveis para o caracol também são de menor qualidade. O girino, portanto, tem um efeito negativo sobre o caracol sem obter uma vantagem notável do caracol. Os girinos obteriam a mesma quantidade de alimento com ou sem a presença do caracol. Uma árvore mais velha e alta pode inibir o crescimento de árvores menores. Uma muda nova crescendo à sombra de uma árvore madura tem dificuldade para obter luz para a fotossíntese. A árvore madura também tem um sistema radicular bem desenvolvido, ajudando-a a superar a muda na competição por nutrientes. O crescimento da muda é, portanto, impedido, muitas vezes resultando em morte. A relação entre as duas árvores é de amensalismo, a árvore madura não é afetada pela presença da menor.
Parasitismo
O parasitismo é uma interação na qual um organismo, o hospedeiro, é prejudicado enquanto o outro, o parasita, se beneficia. É uma simbiose, um vínculo de longo prazo no qual o parasita se alimenta do hospedeiro ou retira recursos do hospedeiro. Os parasitas podem viver dentro do corpo, como uma tênia, ou na superfície do corpo, por exemplo, piolhos. A malária é o resultado de uma relação parasitária entre uma fêmea do mosquito Anopheles e o parasita Plasmodium. Os mosquitos contraem o parasita ao se alimentarem de um vertebrado infectado. Dentro do mosquito, o plasmodium se desenvolve na parede do intestino médio. Uma vez desenvolvido para um zigoto, o parasita se move para as glândulas salivares, onde pode ser transmitido a uma espécie de vertebrado, por exemplo, humanos. O mosquito atua como um vetor para a malária. O parasita tende a reduzir a expectativa de vida do mosquito e inibe a produção de descendentes.
