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A variedade da flora da Mata Atlântica sempre despertou o interesse de viajantes, artistas, naturalistas e comerciantes estrangeiros. E foram esses últimos que logo perceberam o grande negócio que seria o comércio dessas plantas - como o bougainville, o gravatá, a bromélia, as orquídeas e os filodendros - para decoração e ornamentação de jardins. Na Ilha Grande, algumas espécies acabam se destacando, como os jequitibás, por seu porte majestoso, as orquídeas e as bromélias, pelo vistoso e muitas vezes inesperado colorido, e as quaresmeiras, que, no princípio do ano, salpicam de um roxo muito vivo as encostas e vales. No caso do pau-brasil, no entanto, foram as razões históricas e econômicas que o colocaram em destaque.
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A Constituição Federal de 1988 coloca a Mata Atlântica como patrimônio nacional, junto com a Floresta Amazônica brasileira, a Serra do Mar, o Pantanal Mato-Grossense e a [[Zona Costeira]]. A derrubada da mata secundária é regulamentada por leis posteriores, já a derrubada da mata primária é proibida. ONG’s e lideranças comunitárias vem pressionando os órgãos públicos para que implementem medidas legais que dêem à Ilha Grande um mínimo de sustentabilidade.
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A ilha abriga rica fauna e flora representativas da região, muitas espécies de aves - papagaio, pica-pau, tíés, sabiás, saracuras, etc. Diferentes macacos, esquilos, tatús, pacas, ouriços, águas-vivas, cobras, lagartos e etc. Algumas espécies já ameaçadas de extinção, como é o caso do macaco bugio. A fauna endêmica é formada principalmente por anfíbios (grande variedade de anuros), mamíferos e aves das. É uma das áreas mais sujeitas a precipitação no Brasil. As chuvas são orográficas, em função das elevações do planalto e das serras.
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O bugio (também conhecido por guariba ou barbado) está entre os maiores primatas encontrados na Ilha Grande, com comprimento de 30 a 75 centímetros. Sua pelagem varia de tons ruivos, ruivo acastanhados, castanho e castanho escuro. Ele é famoso por seu grito, que pode ser ouvido em toda a mata, e pela presença de pêlos mais compridos nos lados da face formando uma espécie de barba. Já o Sagui é facilmente encontrado nas trilhas da Ilha e ao contrário do Bugio, é um dos menores primatas que conhecemos.
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Também encontramos uma infinidade de animais na Ilha Grande. Espécies de peixes como Robalo, Xereletes, Sardinhas, Raias, entre outros; mamíferos como os Micos, Bugio, Golfinhos, etc; répteis como jacarés, cobras e ainda as mais lindas tartarugas. Encontramos também espécies de insetos e anfíbios aos montes, fica difícil colocarmos toda a fauna existente na Ilha nesta pequena parte do site.
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