Biologia

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Biologia
Biologia
Fascículo 10
André Eterovic
Índice
Ecologia
Conceitos Ecológicos ..........................................................................................................................1
Cadeias Alimentares ...........................................................................................................................2
Relações Simbióticas...........................................................................................................................4
Exercícios ...........................................................................................................................................6
Gabarito ............................................................................................................................................8
Ecologia
Conceitos Ecológicos
Ecologia: definição e importância
Ecologia é o estudo das relações entre os seres vivos e entre estes e o ambiente
em que vivem. Envolve aspectos do comportamento das espécies e a relação destas com o clima e
outros aspectos físicos e químicos do ambiente (luz, água, solo, etc.). Envolve também outros ramos
do conhecimento, como ciências econômicas e sociais. O termo foi empregado por Haeckel em 1866,
mas foi principalmente nas últimas duas décadas que a disciplina se tornou um dos mais importantes
ramos das ciências naturais, especialmente devido aos danos ambientais causados pelo aumento da
população humana, pela escassez dos recursos naturais e pela poluição ambiental.
Níveis de organização
A ecologia tem como foco de estudo desde a Biosfera até o nível das populações.
Biosfera é o conjunto de regiões da Terra onde existe vida, sendo constituída por vários
ecossistemas (florestas, cerrados, desertos, mares, rios, etc.). Cada ecossistema é formado pelo
componente não vivo: biótopo (solo e atmosfera) e pelos seres vivos: comunidade ou biocenose
ou biota. Cada comunidade é formada por diferentes populações (conjunto de indivíduos da mesma
espécie que vivem ao mesmo tempo em um mesmo lugar).
Macromolécula
Organela
Célula
Tecido
Órgão
Sistema
Biosfera
Ecossistema
Comunidade
(Biocenose)
População
Organismo
Ecossistema =
Biótopo
+
Biocenose
Hábitat
Hábitat é o lugar onde um organismo (ou população) vive. Ex.: o hábitat de uma
seringueira é a floresta Amazônica.
Nicho ecológico
Nicho ecológico é o papel de um organismo (ou população) em seu ecossistema.
Refere-se a como este ser vive (alimentação, moradia, estratégias de reprodução e de defesa, etc.).
Portanto, uma seringueira e um macaco possuem o mesmo habitat (floresta Amazônica), mas
possuem nichos ecológicos diferentes.
1
Cadeias Alimentares
Cadeia alimentar ou cadeia trófica
É a relação alimentar entre os seres vivos de um ecossistema.
Níveis alimentares ou níveis tróficos
Uma cadeia alimentar é composta por 3 categorias de indivíduos ou 3 níveis tróficos:
a. produtores: seres autótrofos, pois produzem seu próprio alimento (glicose) a partir da
fotossíntese. Desta forma, sustentam todos os demais níveis tróficos, sendo a base da cadeia
alimentar.
b. consumidores:
• primários ou de primeira ordem (animais herbívoros):
seres heterótrofos, se alimentam dos produtores.
• secundários ou de segunda ordem (animais carnívoros):
seres heterótrofos, se alimentam dos consumidores primários.
• terciários ou de terceira ordem (animais carnívoros):
seres heterótrofos, se alimentam dos consumidores secundários.
e assim por diante
c. decompositores (fungos e bactérias): microrganismos saprófitas que se alimentam de animais e
plantas mortos (todos os níveis tróficos), decompondo-os. São muito importantes, visto que
realizam a reciclagem da matéria orgânica, devolvendo os elementos químicos ao meio ambiente.
Nível trófico do Homem
O Homem é considerado onívoro, já que possuímos uma alimentação variada,
desempenhando papéis de consumidores primários (quando comemos vegetais), consumidores
secundários (quando comemos animais herbívoros), etc.
Teia Alimentar
Um ecossistema não possui somente uma cadeia alimentar e sim várias cadeias
alimentares interligadas, formando uma teia alimentar. Um mesmo indivíduo pode ser um
consumidor primário e secundário, por exemplo.
Esquema geral de uma cadeia alimentar
Produtor
Consumidor
Primário
Decompositor
2
Consumidor
Secundário
Exemplos de cadeias alimentares
planta
coelho
raposa
planta
roedor
cobra
gavião
planta
inseto
sapo
cobra
gavião
Exemplo de teia alimentar
gavião
pantera
ave
veado
ça
on
gafanhoto
cobra
coelho
cap
im
préa
cabra
Fluxo de Energia na Cadeia Alimentar
Produtores
Os produtores (seres fotossintetizantes) captam a energia luminosa e a convertem em
energia química (guardada na molécula de glicose) a partir da fotossíntese. Parte dessa energia é
utilizada pelos próprios produtores para sua sobrevivência. O excedente é aproveitado pelos
consumidores primários quando estes se alimentam dos produtores. Os consumidores primários
também não utilizam toda a energia obtida através da alimentação e esse novo excedente é
consumido pelos consumidores secundários, e assim por diante. Portanto, a transferência de
energia em uma cadeia alimentar é unidirecional, começando nos produtores e finalizando nos
decompositores.
Pirâmide de energia
Representa a quantidade de energia disponível em cada nível trófico. A largura de cada
nível é diretamente proporcional à quantidade de energia. Observe que a quantidade de energia
disponível vai diminuindo de um nível para outro
3
Energia gasta
energia gasta
na excreção,
no próprio
fezes e
nível
3
respiração
2,3.10 cal de criança
Consumidores Secundários
Consumidores Primários
6
1,19.10 cal – bezerros
Produtores
7
1,49.10 cal – alfafa
Pirâmide de biomassa
Representa a quantidade de matéria orgânica (biomassa) presente em cada nível trófico.
A largura de cada nível é diretamente proporcional à quantidade de biomassa. Perceba que a pirâmide
é semelhante à anterior porque a biomassa também é dissipada de um nível para outro.
Em medições de biomassa que envolvam um intervalo de tempo muito curto e que não
levem em conta taxas de reprodução das espécies, é possível que haja inversões passageiras desta
pirâmide.
48 kg de criança
1035 kg de bezerros
8211 kg de alfafa
Pirâmide de números
Representa o número de indivíduos presentes em cada nível trófico. Esta pirâmide pode
ser invertida em relação às duas anteriores, mas geralmente são necessárias muitas plantas para
alimentar um só herbívoro e alguns herbívoros para alimentar um só carnívoro.
1 criança
45 bezerros
2.107 alfafa
Relações Simbióticas
Simbiose
ou não.
Simbiose é qualquer relação de convivência entre seres vivos, seja ela benéfica
Relações intra-específicas e interespecíficas
Relação intra-específica é aquela que ocorre entre indivíduos de uma mesma
espécie. Por outro lado, uma relação interespecífica é aquela estabelecida entre indivíduos de
espécies diferentes.
Relações harmônicas e não harmônicas
Uma relação é harmônica (ou positiva) quando um ou os dois organismos se beneficiam
4
e não há prejuízo para nenhuma das partes. Uma relação não harmônica (ou negativa) é aquela em
que há prejuízo para uma ou ambas as partes envolvidas.
Resumo das relações simbióticas entre seres vivos
Relações
intra-específicas
Harmônicas
(ou positivas)
Desarmônicas
(não harmônicas)
(ou negativas)
Colônias: indivíduos unidos, atuando em conjunto;
podendo repartir funções. Ex.: corais.
Sociedades: indivíduos independentes, organizados
cooperativamente. Ex.: abelhas.
Competição intra-específica: indivíduos competem
pelos mesmos recursos do meio. Esse tipo de relação
existe em praticamente todas as espécies.
Protocooperação: indivíduos associados se
beneficiam e a associação não é obrigatória. Ex.:
caranguejo eremita e anêmona-do-mar.
Harmônicas
(ou positivas)
Inquilinismo: indivíduo usa outro como moradia, sem
prejudicá-lo. Ex.: plantas epífitas sobre árvores.
Comensalismo: indivíduo usa restos da alimentação
de outro, sem prejudicá-lo. Ex.: hienas, que aproveitam
restos das presas dos leões.
Mutualismo: indivíduos associados se beneficiam e a
associação é fundamental à sobrevivência de ambos.
Ex.: algas e fungos que formam liquens.
Competição interespecífica: indivíduos com nichos
ecológicos similares competem por recursos do meio.
Ex.: animais que se alimentam do mesmo tipo de
planta.
Relações
interespecíficas
Amensalismo: indivíduo libera substâncias que inibem
o crescimento de outro. Ex.: fungos que liberam
antibióticos contra bactérias.
Desarmônicas
(não harmônicas
ou negativas)
Herbivorismo: animais (herbívoros) devoram plantas
inteiras ou partes delas. Ex.: gado, que se alimenta de
capim.
Predatismo: animais (carnívoros) matam e devoram
outros animais. Ex.: gavião, que devora outros pássaros
e roedores.
Parasitismo: indivíduo vive à custa de outro, causando
prejuízos, geralmente sem levar à morte. Ex.: lombrigas
que parasitam o intestino humano.
5
Exercícios
01. Em Ecologia:
a. comunidade é um grupamento de indivíduos de uma dada espécie.
b. população é a reunião de todos os indivíduos de uma mesma área, pertencentes ou não a diversas
espécies.
c. ecossistema é uma porção da Terra biologicamente habitada.
d. o nicho ecológico tem valor dinâmico e funcional em relação ao hábitat, cujo valor é puramente
físico.
e. os fluxos de matéria e de energia num ecossistema são cíclicos, pois a matéria e a energia são
continuamente reprocessadas nas cadeias alimentares.
02. Em Ecologia costuma-se empregar freqüentemente a expressão “nicho ecológico”. No que se refere a
essa expressão, podemos dizer que:
a. as preás e os coelhos, que vivem em um campo e se alimentam de capim, ocupam o mesmo nicho
ecológico.
b. as lombrigas e o ancilóstoma, por viverem no intestino do homem, ocupam o mesmo nicho
ecológico.
c. “hábitat” é o mesmo que nicho ecológico.
d. a coexistência de duas espécies próximas em um mesmo lugar significa que cada espécie ocupa um
nicho ecológico específico.
e. entre espécies que ocupam nichos ecológicos diferentes, a competição é muito acentuada.
03. (F.C.Chagas) O esquema abaixo representa as relações tróficas de um campo.
Plantas
Roedores
Cobras
Insetos
Sapos
Um gavião que se alimenta de roedores e de cobras é um consumidor de:
a. segunda ordem, apenas.
b. terceira ordem, apenas.
c. quarta ordem, apenas.
d. segunda, terceira e quarta ordens.
e. terceira e quarta ordens, apenas.
04. (FATEC-SP) Dada a teia ou rede alimentar abaixo, aponte a alternativa errada.
a. I, II e III comportam-se exclusivamente como consumidores de primeira ordem.
b. IV e V comportam-se exclusivamente como consumidores de segunda ordem.
c. VI comporta-se como consumidor de segunda e terceira ordem.
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d. O aumento do número de consumidores IV e V provocará certamente um aumento no número de
todos os outros animais da teia alimentar.
e. Os seres autótrofos são representados pelos produtores.
05. Num ecossistema de água doce completo, a interdependência entre os membros da comunidade de
um para outro, diretamente, é observada do seguinte modo:
a. Os peixes carnívoros dependem do fitoplâncton.
b. Os hospedeiros dependem dos seus parasitas.
c. O zooplâncton depende do fitoplâncton.
d. As plantas clorofiladas dependem do zooplâncton.
e. Os microcrustáceos dependem dos peixes.
06. (PUC) Um ecologista construiu uma pirâmide de massa para uma comunidade de campo, pesando os
seguintes componentes de uma área determinada: capim, gafanhotos, ratos e corujas. Sabendo-se
que foram pesadas 5.000 toneladas de capim, que número você espera tenha sido atribuído para as
corujas?
a. 10.000 toneladas.
b. 1 tonelada.
c. 5.500 toneladas.
d. 4.900 toneladas.
e. 5.000 toneladas.
07. (UF-RN) Considere a seguinte cadeia alimentar:
Árvore → Herbívoros → Parasitas dos herbívoros
Qual das seguintes pirâmides de números corresponde à cadeia considerada?
a.
b.
d.
e.
c.
08. Na análise das relações tróficas num determinado ecossistema, o pesquisador poderá chegar à
organização de uma pirâmide de números, de biomassa ou de energia. Quanto à última, baseados em
princípios termodinâmicos, os resultados experimentais obtidos mostram que:
a. a pirâmide de energia sempre se apresenta invertida.
b. como os vegetais acumulam energia nos processos fotossintéticos e passam-na para os herbívoros
através da nutrição, a energia interna total do ecosssistema é sempre maior que a quantidade de
energia absorvida.
c. a quantidade de energia presente no ecossistema sob as mais diferentes formas ao longo de um
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determinado período é igual à quantidade de energia absorvida durante este período.
d. a pirâmide de energia nunca se apresenta invertida.
e. toda a energia que entra no ecossistema fica retida ao nível dos produtores, considerando que os
consumidores obtêm energia unicamente por processos internos como a oxidação de glicídios.
09. (CESGRASNRIO) O esquema abaixo representa uma pirâmide de energia, na qual os algarismos
arábicos correspondem aos níveis tróficos de um ecossistema terrestre.
4
3
2
1
Abaixo são feitas três afirmativas sobre a pirâmide. Analise-as e assinale a opção correta.
I. A representação de uma pirâmide de biomassa corresponderia à mesma pirâmide esquematizada,
porém invertida.
II. A energia captada pelos produtores circula na pirâmide energética, podendo ser aproveitada pelos
níveis tróficos inferiores.
III. A quantidade de energia bem como a biomassa diminuem na passagem de um nível trófico para o
seguinte.
a. I, II e III estão corretas.
b. Somente I e II estão corretas.
c. Somente II e III estão corretas.
d. Somente I está correta.
e. Somente III está correta.
10. (Sta. Casa) O fluxo de energia que atravessa determinado nível trófico constitui a produtividade bruta,
que é a soma da produtividade líquida e da energia das substâncias perdidas para a respiração.
Assim, se considerarmos os produtores, a produtividade bruta corresponderá ao total de energia:
a. assimilado por elas na fotossíntese.
b. incorporado à sua biomassa.
c. disponível para os herbívoros e decompositores.
d. consumido pelos herbívoros e decompositores.
e. incorporado à biomassa de herbívoros e decompositores.
Gabarito
01. Alternativa d.
Habitat refere-se apenas ao espaço ocupado. Nicho engloba fatores relacionados à
interação com o meio físico (ex: limites de temperatura e umidade) e biótico (ex.: disponibilidade de
alimento e par sexual).
02. Alternativa d.
Mesmo aparentadas, duas espécies apresentam preferências, tolerâncias e necessidades
8
diferentes em relação a fatores bióticos e abióticos, i.e. nichos distintos.
03. Alternativa d.
Segundo o esquema, poderíamos ter as seguintes cadeias lineares: P>R>G, onde o
gavião seria consumidor secundário; P > R > C > G, onde o gavião seria consumidor terciário;
P>I>S>C>G, onde o seria consumidor quaternário.
04. Alternativa d.
Um aumento de IV pode promover redução em I e um aumento de V pode promover
redução em III.
05. Alternativa c.
Em geral, um determinado nível trófico depende do nível trófico imediatamente inferior,
ou seja, de seu alimento. A maioria dos microcrustáceos do zooplâncton depende das microalgas do
fitoplâncton.
06. Alternativa b.
avançado.
Nas pirâmides ocorre uma redução de massa da ordem de dez vezes a cada nível trófico
07. Alternativa b.
Uma pirâmide de número de parasitas é caracterizada pela base estreita e topo largo.
08. Alternativa d.
A cada nível trófico da cadeia ocorre redução de dez vezes na energia disponível, em
função de perdas pela respiração.
09. Alternativa e.
Em geral, a pirâmide de biomassa corresponde à de energia. O fluxo energético é
Unidirecional: parte dos autótrofos para os níveis tróficos superiores.
10. Alternativa a.
O material incorporado à biomassa (e portanto, disponível ao nível trófico seguinte)
corresponde à produtividade líquida, ou seja, o que restou daquilo que foi assimilado após o consumo
pela respiração.
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