Índice
1. Ambientes terrestres e comunidades
2. Significado da Bioluminesciência
2.4. Atrair presas e defesa contra predadores
4.1. Bioluminesciência intracelular
4.2. Bioluminescência extracelular
4.3. Simbiose com bactérias luminescentes
5.1. Teoria de equilíbrio de biogeografia de ilhas
5.3. Química dos Mecanismos de Comunicação e Defesa dos Seres Vivos
1. Ambientes terrestres e comunidades
Segundo CUNHA (2007), ambienteé o conjunto de
condições naturais e de influências.Natural:
é constituído do solo, fauna, flora, água, ar e etc. Artificial: composto pelas alterações do meio natural, se
compõe dos espaços funcionais construídos pelo homem. Cultural: é constituído pelos patrimónios histórico,
arqueológico, artístico e turístico.
Os
ambientes terrestres são extremamente variados e suas condições físicas muito
menos estáveis do que nos ambientes aquáticos. Cada um deles é caracterizado
por um conjunto de factores ecológicos, que permitiu a colonização por flora e
fauna particulares. Os principais factores que influenciam a distribuição dos
seres vivos na terra são: Tipo de solo e Clima.
De acordo com UCM, Comunidade ou biocenose:
conjunto de espécies diferentes que sofrem interferência umas nas outras. Uma
comunidade pode ter seus limites definidos de acordo com características que
signifiquem algo para nós, investigadores humanos. Mas ela também pode ser
definida a partir da perspectiva de um determinado organismo da comunidade. Por
exemplo, as comunidades possuem estrutura trófica, fluxo de energia,
diversidade de espécies, processos de sucessão, entre outros componentes e
propriedades.
1.1. Bioluminescência
Bioluminescência (palavra híbrida, proveniente do grego
bios, que significa "vida", e do latim lumen, que significa
"luz") ("luz biológica" das cianofíceas), é a produção e
emissão de luz por um organismo vivo. Trata-se de uma forma de ocorrência
natural de quimioluminescência, em que a energia resultante de uma reacção
química é lançada sob a forma de emissão de luz. Muitas criaturas, como os
pirilampos ou vaga-lumes, produzem luciferina (um pigmento), que reage com o
oxigénio para criar luz, e luciferase (uma enzima), que age como catalisadora
da reacção, para a acelerar.
De acordo com PIRES (S/A: 100), "A bioluminiscência é a propriedade de
certos seres vivos que se manifesta pela produção da luz, quer em casos mais
complicados, quer em casos mais simples. Ou seja é a produção da luz de certos
organismos vivos".A reacção é por vezes mediada por cofatores, como
iões de cálcio ou ATP. A reacção química pode ocorrer tanto no interior como no
exterior das células. Em bactérias, a expressão de genes relacionados com a
bioluminescência é controlada por um operão, denominado 'operão Lux'.
Na ideia de RICHARD (1983:829),A bioluminescência ocorre
em diversos grupos de organismos, desde vertebrados a invertebrados marinhos,
assim como em microorganismos e animais terrestres. Organismos simbióticos
contidos noutros organismos maiores são também capazes de bioluminescer. A
bioluminescência ocorre também em alguns animais,como vaga-lumes,e outros organismos,
como alguns cogumelos e águas-vivas.
É conhecido que a produção de luz a bioluminescência de
alguns organismos vivos. É gerada como um resultado de uma reacção química em
que uma substância bioquímica, luciferina, que sofre oxidação é catalisada por
a enzima da luciferase. Esta é uma conversão directa da energia química em
lumínica. Este fenómeno generalizado em todos os níveis biológicos, bactérias,
fungos, protistas unicelulares, celenterados, vermes, moluscos, cefalópodes e
crustáceos, insectos, equinodermos, peixes.
No contexto de PIRES (S/A: 100), refere que, A bioluminiscência existe em numerosos organismos
unicelulares, bactérias, fungos, insectos e em grandes números de vertebrados
de vida marinha como crustáceos, cefalópodes e nos peixes. A bioluminiscência
adquire todo seu significado em espécies marinhas, para além de que certos
animais terrestres são capazes de produzir luz, mas este fenómeno esta ausente
em plantas verdes, nos anfíbios, répteis, aves e mamíferos.
Segundo o fisiólogo americano E. Newton Harvey, sabe
– se que a luz dos seres vivos é produto duma reacção química em que uma
substância chamada luciferina é oxidada na presença do oxigénio. O maior número
de organismos luminescentes é marinho. Entre os produtores terrestre a que
destacar os Pirilampos. PIRES (S/A: 100).
2. Significado da Bioluminesciência
Segundo RICHARD (1983: 829)«Emissão de sinais luminosos
por certas espécies animais, utilizada na captura de presas ou no encontro dos
sexos. (Insectos como o vaga-lume, moluscos como os foladídeos e diversos
cefalópodes, peixes e bactérias produzem luz, em geral sem nenhuma geração de
calor)».
.
2.1. Distribuição
A bioluminesciência é um fenómeno relativamente comum em
muitas espécies marinhas; as últimas estimativas sugerem que até 90% das
criaturas que habitam a porção média e inferior dos mares seria capaz de
produzir luz, de uma forma ou de outra. Em habitats terrestres bioluminesciência
não é tão comum. A luz emitida pelo peixe ou carne podre bactérias devem
enquanto a madeira morta é devido a ambas as bactérias e os fungos determinadas
micélios.
FISCHER (1888), No mar há bactérias como Bactéria
phosphorescens livres ou espécies Vibrium Balticum do Mar Báltico. Muitas
outras bactérias bioluminescentes vivem como parasitas ou em simbiose com
outros animais.
2.2. Características
Em algumas espécies que serve como referências sexuais e
ajuda na correspondência (no caso de vaga-lumes); em outra função como uma isca
(como no caso de alguns frogfish) e, por vezes, como defesas para confundir os
predadores (alguns cefalópodes e worms Phrixothrix sexo).
Segundo HASTINGS (1983), Resumindo algumas funções
possíveis podem incluir:
2.3. Camuflagem
Em muitos animais do fundo do mar, incluindo várias
espécies de lulas, bioluminescência bacteriana é utilizada para camuflar no
animal confundido com luz ambiente. Nestes animais fotorreceptores de controlo
de iluminação de acordo com o brilho do fundo do mar. Estes corpos luminosos
são separados a partir do tecido que contém as bactérias bioluminescentes. Um
exemplo é a espécie Euprymna scolopes em que as bactérias produzem o fenómeno
descrito acima.
2.4. Atrair presas e defesa contra
predadores
A bioluminesciência é usada como isca para atrair presas
por vários peixes de águas profundas, tais como tamboril. Eles têm um apêndice
pendurado que se estende desde a cabeça do peixe, atraindo pequenos animais de
perto predadores.
Certas espécies de tubarões usam a bioluminesciência para
camuflar sua parte inferior, aparecendo uma pequena mancha perto das nadadeiras
peitorais que permanece escuro. Quando os peixes se aproximar da isca, eles são
capturados pelo tubarão.
Dinoflagellates pode usar a bioluminesciência para a
defesa contra predadores. Elas brilham quando detectam um predador,
possivelmente tornando-o mais vulnerável a atrair a atenção de predadores
maiores níveis tróficos.
Bioluminesciência é usada para atrair as presas por muitos peixes de águas profundas, como
Melanocetus johnsonii. Um apêndice pendente que se estende da cabeça destes
peixes atrai pequenos animais para uma distância que os possam atacar.
O tubarão Isistius brasiliensis usa a bioluminesciência
para camuflagem mas uma pequena porção da parte inferior permanece escura que
parece um pequeno peixe para grandes peixes predatórios, como o atum e a
cavala. Quando estes tentam comer o "pequeno peixe", são mordidos
pelo tubarão.Os dinoflagelados podem usar a atracção pela bioluminesciência
como defesa contra predadores. Eles iluminam quando detectam a presença de
predadores, possivelmente deixando-os mais vulneráveis a predadores de um nível
trófico superior.
2.5. Distracção
Certos lulas e pequenos crustáceos utilizandos misturas
químicas bioluminescentes ou suspensões bacterianas da mesma forma algumas
lulas usam sua própria tinta. Uma nuvem de material luminescente é expelido, de
modo a distrair ou repelir um possível predador, enquanto o animal escapa para
a segurança.
2.6. Comunicação
Esta função desempenha um papel importante na regulação
da luminescência em muitas espécies de bactérias. Usando pequenas moléculas
segregadas extracelularmente, os genes para a produção de luz apenas com
elevadas densidades celulares são trocados.
2.7. Iluminação
Enquanto a maioria bioluminesciência marinha é verde ou
azul, o Dragonfish preto produz um brilho vermelho. Esta adaptação permite a exibição
pigmentado rede de peixes, espécies de jovens que normalmente são invisíveis no
fundo do oceano, onde a luz vermelha foi filtrada através da coluna de água.
3. Efeito de Grupo e de Massa
Na luz
de PIRES (S/a:101), Efeito de grupo é a modificação que ocorre quando os
animais da mesma espécie são agrupados em conjunto de dois ou mais indivíduos.
Ex: bando de aves, nuvem de insectos, cardume de peixes. Geralmente se
manifesta pela velocidade de crescimento da população. As suas vantagens
manifestam – se: pela procura de alimentos, luta pela sobrevivência contra os
predadores, defesa da colónia.
3.1. O efeito de
massa
O
efeito de massa se observa acima de uma determinada densidade, quando a
qualidade do meio piora. Geralmente a longevidade dos indivíduos, a fecundidade
das fêmeas diminuem com o aumento da densidade (número de indivíduos por
áreas). PIRES (S/a:101)
4. Tipos de bioluminesciência
Podemos falar de três tipos principais de bioluminesciência:
as bactérias simbióticas intracelulares e extracelulares.
4.1. Bioluminesciência intracelular
A bioluminesciência intracelular é gerado por células
especializadas no corpo de algumas espécies unicelulares ou multicelulares
(dinoflagelados) e cuja luz é emitida para o exterior através da pele ou
intensificadas por lentes e materiais reflectores como cristais de urato de
pirilampos ou placas de guanina de determinados peixes. Este tipo de
luminescência é típico de muitas espécies de lulas e dinoflagelados,
especialmente Protoperidinium género.
4.2. Bioluminescência extracelular
V A bioluminesciência extracelular ocorre a partir da
reacção entre luciferina e luciferase de fora do corpo. Uma vez sintetizado, os
dois componentes são armazenados em diferentes glândulas na pele ou no âmbito
deste. A expulsão e mistura consistente de ambos os reagentes produzir nuvens no
exterior luminosos. Este tipo de luminescência é comum a muitos crustáceos e
cefalópodes alguns de profundidade.
4.3. Simbiose com bactérias
luminescentes
Este fenómeno é conhecido apenas em animais marinhos,
como cnidários, vermes, moluscos, equinodermos e peixes. Parece ser o fenómeno
de luminescência mais difundido no reino animal origem biológica. Em várias
partes do corpo dos animais que têm bexigas pequenas, comummente chamados fotóforos,
onde eles guardam bactérias luminescentes. Algumas espécies produzem luz
contínua cuja intensidade pode ser neutralizado ou moduladas por várias
estruturas especializadas. Normalmente os corpos luminosos são ligados ao
sistema nervoso, permitindo que o animal para controlar a emissão de luz à
vontade.
A relação entre as bactérias Vibrio fischeri e sepiólide
lulas Euprymna scolopes é um sistema que serve como um modelo de simbiose no
laboratório. Na sua fase juvenil, o Euprymna scolopes tem uma série de muco
revestido em torno de seu corpo luminoso com a colecta de bactérias marinhas
Vibrio fischeri ambiente apêndices. Quando a quantidade é suficiente, os
apêndices morrer, enquanto o corpo luminoso maduro em um processo fisiológico
que tem sido associada com o aparecimento da citotoxina traqueal.
5. Biota da
Ilhas
Biota (do grego βίος, bíos = vida) é o conjunto de todos seres vivos de um
determinado ambiente ou de um determinado período. Pode ser empregado em
múltiplas escalas, referindo-se desde o conjunto de organismos em um habitat
particular (e.g., biota do rio Amazonas) até o conjunto de todos organismos da
Terra, a biota que compõe a biosfera. Apesar da sobreposição com o conceito de
comunidade, o termo biota particularmente está associado ao sentido mais
abrangente, onde a biota é a esfera da vida, como equivalente biológico às
esferas abióticas que compõe a biosfera (litosfera, hidrosfera, criosfera e atmosfera).
Por este motivo, o termo biota é utilizado para designar o conjunto de todos organismos
de determinado período geológico, como a biota ediacarana.
O termo foi
primeiro empregado em seu sentido actual no início do século XX, sendo proposto
formalmente por Leonhard Stejneger em 1901:2
Para MARGULIS & CHAPMAN (2001:524),«O termo é abrangente para incluir tanto a
fauna quanto a flora, que não só irá designar o total de vida animal e vegetal
de uma determinada região ou período, mas também qualquer tratado sobre o
animais e plantas de qualquer área geográfica ou período geológico».
PIRES (S/a:101), Comunidades insulares tendem a ser pobres em diversidade de espécies quando
comparadas a comunidades continentais. Isoladas,
pequenas, com diversidade
limitada de habitats e recursos, tem baixa diversidade de espécies – baixas
taxas de imigração e capacidade limitadas para suportar populações.
Relação espécie x
área, é a pedra fundamental da biogeografia das ilhas, pois quando a área
aumenta, aumenta o número de espécies.
Modelo
matemático
– S = cAz
• Linearizando log(S)
= log(c) + z log(A)
• Onde, S =
número de espécies, A = área da ilha,
c e z = constantes de ajuste
5.1. Teoria de equilíbrio de biogeografia de ilhas
Segundo MACARTHUR&
WILSON (1976) apudPIRES (S/A: 101), defendem que
o balanço entre imigração e extinção das espécies habitando uma ilha representa
um equilíbrio dinâmico entre taxas opostas de imigração e extinção.O número de
espécies em uma ilha deveria se tornar constante ao longo do tempo, essa
constância deve ser resultado de uma substituição de espécies, com algumas se
tornando extintas e outras imigrando. Ilhas maiores suportam mais espécies que
ilha pequenas, o número de espécies deve diminuir com a distância da ilha para
o continente.
v Distância para
colonização depende do organismo e da barreira física ou química
Biota
incomum em ilhas
De acordo com PIRES (S/a:101), Peixes de água doce; Anfíbios; Insectos ápteros;
Gastrópodes terrestres sem conchas; Plantas dispersas pelo vento ou água.
Biotas Comuns
em Ilhas
Morcegos; Aves;
Insectos com asas; Gastrópodes terrestres com concha; Plantas dispersas por
Animais.
5.2. Comunicação Química
5.3. Química dos Mecanismos de
Comunicação e Defesa dos Seres Vivos
Segundo PIRES (S/a:102),
Começarei este tema com esta pequena brincadeira para melhor entender
este processo nos animais irracionais.Quando você chama alguém, ou acena, ou fala
no celular ou deixa um bilhete, você está usando as principais formas de
comunicação entre os seres humanos: a voz-audição (comunicação sonora), e a
visão (comunicação visual). Estas duas formas empregam, antes de tudo, sistemas
físicos ondulatórios: o som consiste de ondas mecânicas que se propagam pela
vibração do ar, e ver as coisas que vemos é fruto ou de reflexões nos objectos
das ondas luminosas de uma fonte externa, ou as próprias emissões dessas ondas.
Já quando
você quer comunicar que um caderno é seu, você coloca uma marca sua nele, tal
como uma etiqueta com o seu nome (comunicação visual), não é? Pois é. O
cachorro, e outros animais, como os grandes felinos (tigre, leão, etc.) fazem a
mesma coisa. Só que, é claro, eles não etiquetam cadernos, mas marcam, ou
melhor, demarcam territórios urinando em determinados locais desse território;
o cachorro, no poste, por exemplo. PIRES (S/a:102)
Além
disso, a etiqueta no caderno, apesar de ter a função principal de encaminhar
este ao dono em caso de perda, também é um aviso implícito de que outro aluno
não deve escrever naquele caderno. Um território demarcado, da mesma forma,
contém o aviso a outro animal de que o território tem um dono, e que ele não
pode utilizá-lo livremente. Como um cachorro sempre cheira um poste antes de
fazer xixi nele, podemos concluir que esta comunicação não é visual, ou sonora,
e vamos chamá-la de “comunicação olfactiva”, por enquanto. Mais adiante vamos
entender porque é mais apropriado denominá-la de “comunicação química”.Exemplo:
Imagine uma formiga convidando suas amigas para um almoço num lugarzinho
especial que ela acabou de descobrir. Ou então, algumas mariposas preparando-se
para sair à noite, atraídas por sexo e vôos mais altos. PIRES (S/a:102).
Ou cupins correndo e gritando em pânico, avisando que o
tamanduá assassino está rondando a vizinhança e vai atacar novamente. Como as
formigas reconhecem qual o caminho até o alimento e a volta para o formigueiro?
Porquê após um marimbando aferroar sua vítima vários outros marimbandos
aparecem "enfurecidos" e prontos a atacar? Qual o momento certo para
os besouros copularem?
Todos os seres vivos mantêm profundas interacções com o
meio em que vivem, assegurando-lhes oportunidades de sobrevivência.
(através da disponibilidade de alimentos e defesa
contra predadores) e de preservação da espécie (a partir da reprodução e
geração de descendentes). Ao longo da evolução, insectos e outros animais
desenvolveram uma comunicação química característica, utilizada para a
transferência de informações entre indivíduos da mesma espécie ou entre
espécies diferentes. De um modo geral, esta comunicação funciona a partir da
emissão de substâncias químicas produzidas por um indivíduo (p. ex., um insecto),
seguido da detecção por outro indivíduo (outro insecto), através de sensores ou
receptores moleculares (pequenos "narizes", normalmente localizados
nas antenas dos insectos).
Feromônios
[do grego pherein (= transferência) + hormon (excitar)] são substâncias
excretadas por organismos vivos e detectadas por outros indivíduos da mesma
espécie, produzindo mudanças de comportamento específicas. Estes compostos,
portanto, actuam na comunicação intra-específica (entre membros de uma mesma
espécie). Como exemplos, podem ser citados os feromônios sexuais (provocam a
atracção entre macho e fêmea), os feromônios de alarme (produzem estado de
alerta pela aproximação de algum predador natural) e os feromônios de trilha e
oviposição (demarcam, respectivamente, o caminho até uma fonte de alimentos e o
local onde os ovos foram depositados).
Já as substâncias químicas empregadas na comunicação entre espécies
diferentes (interespecíficas) são chamadas de aleloquímicos e são divididos em
alomônios (favorecem a espécie emissora), cairomônios (favorecem a espécie
receptora) e sinomônios (ambas são favorecidas). Os alomônios geralmente são
compostos utilizados para a defesa da espécie, enquanto os cairomônios são as
substâncias produzidas por uma presa e que são percebidas pelo predador. Estas
substâncias químicas utilizadas para a comunicação (feromônios, alomônios,
cairomônios, etc.) são denominadas genericamente por semioquímicos [do grego semion (= marca ou sinal)]
Bibliografia
CUNHA, Alan, Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável,
Núcleo de Hidrometeorologia
e Energias Renováveis – NHMET/IEPA, 2007
HASTINGS. JW. "Diversidade
biológica, mecanismos químicos e as origens evolucionárias dos sistemas
bioluminescentes". Mol. Vol. 1. 1983
MANSO, Francisco Jorge & SOTARIA, GeraldoCardoso,Pré-Universitário-Geografia 11ª. Ed.
Editor Longman Moçambique 2010
MARGULIS, L.; CHAPMAN, M. J. Cinco Reinos: um Guia Ilustrado dos Filos da Vida na Terra.
1ª Edição. Rio de Janeiro. Editora Guanabara Koogan, 2001.
524.
PIRES. Carlos M.
Manual de Biogeografia. Universidade
Católica de Moçambique. S/Ed. Beira.
S/A. 100-102
RICHARD. Edward Young. "Bioluminescência oceânica: uma visão global das suas
funções". Volume 2. S/L. 1983. 829
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