BIOLOGIA MEIO AMBIENTE

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1 BIOLOGIA MEIO AMBIENTE CAPÍTULO 1 SERES VIVOS, AMBIENTE E ENERGIA Conexões 1. Bionergia = energia renovável produzida a partir de biomassa (matéria orgânica). 2. Aos produtores, organismos autotróficos. Exercícios complementares 6. b O desenho apresentado trata de uma comunidade aquática marinha e, nesse caso, os principais produtores são as algas microscópicas do fitoplâncton. 7. Soma = 6 ( ) (01) Em uma cadeia alimentar, no nível trófico em que ocorrem a síntese de matéria orgânica e a fixação de energia a partir de substâncias inorgânicas, situam-se os seres conhecidos como produtores. (08) Os fungos podem ocupar numa teia alimentar a posição de decompositores. (16) Se classificarmos os organismos de qualquer teia alimentar segundo a ordem que ocupam, aqueles que ocuparão a ordem mais elevada serão os que se alimentam, no mínimo, de consumidores de primeira ordem. 8. Soma = 19 ( ) (04) Os vírus não são organismos decompositores. (08) Seres heterotróficos que consomem organismos produtores são considerados como consumidores primários ou de primeira ordem; portanto, todos os herbívoros podem ser considerados consumidores de primeira ordem. (32) Em uma cadeia alimentar, a energia disponível diminui a cada nível trófico. A energia disponível para um consumidor terciário é, portanto, menor do que a disponível para um consumidor primário. 14. a Na garrafa escura não ocorre fotossíntese e por isso há diminuição da quantidade de O 2 pela respiração celular. Assim, o O 2 que diminuiu da garrafa escura deve ser somado ao que foi produzido na garrafa clara para se obter a PPB. 15. a) As cianobactérias têm respiração celular aeróbia, ou seja, consomem oxigênio, e sua proliferação em excesso provoca o aumento do consumo e, por consequência, a diminuição da concentração dos níveis de oxigênio na água. A proliferação das cianobactérias promove ainda a formação de uma barreira na superfície da água, reduzindo a penetração dos raios solares e comprometendo a fotossíntese dos outros organismos fotossintetizantes. b) No nível trófico da ave pescadora, a quantidade de cianotoxina deverá ser maior, pois esta se acumula nos tecidos dos organismos, concentrando-se nos níveis tróficos superiores. 16. a) Porque a massa seca reflete mais precisamente a quantidade de matéria orgânica acumulada em cada nível trófico, desprezando-se a massa correspondente à água. b) Em geral, a biomassa diminui porque parte da matéria orgânica de cada nível trófico é consumida pelos próprios organismos desse nível trófico e apenas uma fração é transferida para os níveis tróficos superiores. c) Cobras: consumidores terciários; gafanhotos: consumidores primários; musgos: produtores; sapos: consumidores secundários. Tarefa proposta 1. e 2. d 3. d Organismos que produzem seu próprio alimento (autótrofos) ocupam a posição de produtores numa cadeia alimentar. Fabricam matéria orgânica a partir de compostos inorgânicos, como fazem as bactérias quimiossintetizantes. 4. d I. Na cadeia alimentar representada, a quantidade de energia disponível nos níveis tróficos superiores será sempre menor que nos níveis tróficos inferiores. II. A biomassa do fitoplâncton é adquirida por meio de fotossíntese. III. Os decompositores participam e recebem matéria orgânica de todos os níveis das cadeias, mas não estão representados na figura. 5. b O mercúrio acumula-se com a passagem de um nível trófico para outro; dessa forma, o organismo 1, que apresenta menor concentração de mercúrio acumulado, deve estar em um nível inferior ao organismo 2, e este em relação ao organismo 3, que apresenta maior acúmulo de mercúrio. 6. d III. O nível VI corresponde ao dos decompositores, que convertem a matéria orgânica em inorgânica. As minhocas são detritívoras, e não decompositoras, e por isso não podem ocupar o nível VI. 1

2 7. e 8. c O ser humano deverá ocupar o nível de consumidor primário, ou seja, o mais próximo dos produtores, onde a quantidade de energia acumulada é maior. Para isso, deverá escolher alimentos como vegetais e frutas, entre outros. 9. Como ocorre redução da quantidade de energia disponível de um nível trófico para outro, a menor perda energética se verifica quando a população come soja, ocupando o nível trófico correspondente ao consumidor primário. Quando a população come carne de porco que foi alimentado com soja, o nível trófico corresponde ao de consumidor secundário, e a perda energética é mais significativa. 10. c Répteis dicinodontes ocuparam o nível trófico de consumidores primários por se alimentarem dos produtores, portanto eram herbívoros. A base alimentar dos cinodontes carnívoros nesse ecossistema não poderia ser os produtores, mas, sim, os dicinodontes. No esquema apresentado não constam angiospermas. 11. A adição de excremento bovino aos tanques de criação permitiu o desenvolvimento abundante do fitoplâncton, que serve de alimento para os alevinos. 12. a) O processo destacado é o da cascata trófica. b) Tubarões de grande porte Arraias Moluscos Plâncton c) A diminuição da população dos moluscos influenciou a qualidade da água, pois são organismos filtradores por redução da filtração, ficando mais partículas em suspensão na água. 13. V V F F III. A transferência de energia na cadeia alimentar é unidirecional, tendo início pela ação dos produtores. IV. A energia química armazenada nos compostos orgânicos dos seus produtores é transferida para os demais componentes da cadeia e vai diminuindo em cada nível trófico superior. 14. a) Os produtores são os organismos que se situam na base da cadeia alimentar, no caso o fitoplâncton, e que numa pirâmide de energia ocupam o nível mais basal com maior quantidade de energia armazenada. b) Representa a quantidade de energia química armazenada em toda a biomassa de cada nível trófico. c) É dez vezes menor. d) Porque parte da energia é consumida pelos próprios organismos de cada nível trófico e parte é dissipada na forma de calor. 15. b Em caso de cadeias alimentares em que os produtores são menos numerosos ou possuem menor biomassa, as pirâmides podem ser representadas invertidas. A pirâmide de energia, porém, nunca pode ser invertida, uma vez que a quantidade de energia dos produtores disponível para a cadeia alimentar sempre decai de um nível trófico para outro. 16. a 17. a 18. c Indivíduos de um mesmo nível trófico apresentam quantidade similar de energia armazenada. 19. a) Representa a quantidade de energia fixada nos organismos de cada nível trófico. b) Porque parte da energia obtida é empregada pelos componentes de cada nível trófico na respiração celular aeróbia, perdendo-se na forma de calor. Assim, a energia disponível diminui de um nível trófico para outro. 20. O ecossistema agrícola é o indicado pela letra A, que dispõe de grande quantidade de energia, usada no crescimento e na reprodução; assim, gera grande excedente de matéria orgânica, que é o produto da prática agrícola. O ecossistema B deve corresponder à floresta pluvial tropical, em estado de equilíbrio, portanto com pequeno excedente de energia e de matéria orgânica. 21. c As algas, presentes em abundância nos oceanos, são responsáveis pela maior produção de oxigênio da atmosfera terrestre. 22. Ao construírem o terrário, os alunos montaram um ecossistema artificial controlado. O funcionamento desse ecossistema foi possível pela presença dos elementos constituintes de uma cadeia alimentar e importantes para a transferência de energia ao longo dos níveis tróficos. A matéria orgânica presente na terra adubada foi transformada pelos decompositores (fungos e bactérias presentes na terra) em matéria inorgânica, que foi utilizada pelas plantas para a produção de energia e oxigênio. Estas serviram de alimento aos caracóis, bem como os detritos às minhocas, nesse caso os consumidores da cadeia trófica, que permitiram o fluxo e a ciclagem de nutrientes, devolvendo ao ecossistema a matéria orgânica a ser transformada pelos decompositores. Dessa forma, com o fluxo de matéria e a presença dos gases necessários à produção de energia pelos autótrofos e heterótrofos, o ecossistema se manteve sem a adição de novos componentes. 2

3 23. a) Porque a produtividade primária depende da fotossíntese, que libera oxigênio. A quantidade de oxigênio liberada é proporcional à taxa de fotossíntese e, portanto, à produtividade primária. b) Nas garrafas escuras, as algas realizam apenas a respiração celular aeróbia, que consome oxigênio. É razoável supor que a quantidade de oxigênio consumida pelas algas que estão na garrafa escura seja igual àquela consumida pelas algas da garrafa clara. Portanto, se na garrafa escura for consumido um volume V 1 de oxigênio e, na garrafa clara, for liberado um volume V 2, este corresponderá apenas ao saldo liberado. O verdadeiro volume produzido na fotossíntese pelas algas da garrafa clara será igual a V 1 + V 2, que representa a produtividade primária bruta. c) São principalmente as algas do fitoplâncton. 24. e Na garrafa A, só ocorreu a respiração celular aeróbia; logo, a concentração final será menor que a inicial, por causa do consumo de oxigênio. É razoável supor que a respiração celular aeróbia tenha ocorrido na garrafa B, onde, no entanto, houve também fotossíntese, que produziu oxigênio. Dessa forma, a concentração final poderá ser maior que a inicial (se a taxa de fotossíntese for maior que a de respiração celular aeróbia), sendo a diferença o saldo entre a produção e o consumo de oxigênio, ou seja, a produtividade primária líquida. A soma das diferenças de concentração obtidas nas duas garrafas equivale, então, à produtividade primária bruta. CAPÍTULO 2 RELAÇÕES ECOLÓGICAS Conexões 1. Sapo-cururu besouro: predação. Besouro cana de açúcar: herbivoria. Cobras sapo-cururu: predação. Mexilhões caranguejos: predação. Ser humano peixes: predação. Todas as interações citadas são desarmônicas. 2. Com a introdução dos sapos esperava-se o controle biológico, sem prejuízo ou alteração na fauna nativa. O controle biológico é uma medida eficaz e de menor impacto ambiental do que o uso de pesticidas e inseticidas, se realizada com organismos da fauna nativa e não exótica. 3. Cana-de-açúcar (produtor) besouro (consumidor primário) sapo-cururu (consumidor secundário) cobra (consumidor terciário) Exercícios complementares 6. e 7. d Apesar de a relação entre o tucano-toco e a arara-azul ser prejudicial para a arara-azul, esta depende da permanência do tucano-toco no ambiente pelo fato de ser uma espécie dispersora das sementes do manduvi, árvore na qual a arara-azul faz seu ninho. Além disso, a interação predador-presa é importante para manter o equilíbrio das populações envolvidas, e a ausência de uma pode influenciar na dinâmica de toda a cadeia alimentar em que se inserem. 8. permanentes e cooperativos, chamados de sociedades, e correspondem a um tipo de relação harmônica intraespecífica. Trichonympha: mutualismo. É uma relação em que ambas as espécies se beneficiam, sendo a coexistência indispensável para a sobrevivência dos associados. A triconinfa supre a incapacidade do cupim de digerir a celulose e em troca recebe alimento e abrigo. seiva rica em açúcar das plantas, o que caracteriza o parasitismo, uma associação em que uma espécie vive à custa de alimento retirado de outra. -se do alimento produzido pelos pulgões, e estes não são prejudicados nem beneficiados pela associação. dadoras naturais dos pulgões e vêm sendo utilizadas nas plantações infestadas por pulgões como controle biológico em substituição ao uso de inseticidas. dores de certas espécies de plantas, e sua associação coevoluiu ao longo do tempo, caracterizando-se como mutualismo dispersivo; algumas espécies de plantas apresentam modificações florais que favorecem a visitação específica de alguns insetos, tornando eficaz a polinização; os insetos recebem em troca o néctar. b) A coevolução designa um ajustamento evolutivo de longo prazo entre duas ou mais espécies, no qual membros de uma espécie auxiliam na sobrevivência ou na reprodução dos membros da outra. No caso do mutualismo dispersivo observado entre insetos (abelhas) e plantas, modificações nas estruturas florais permitem a visitação e o alcance do pólen somente de alguns polinizadores, os quais garantem a transferência do pólen para outras flores de mesma espécie e evitam a visitação de outros. Como recompensa recebem alimento, o néctar das flores. Dessa forma, a coevolução indica que as espécies que interagem podem influenciar umas às outras no processo evolutivo, por exemplo, uma espécie pode desenvolver uma adaptação em resposta a uma característica da outra espécie, que também evoluiu como resposta à interação entre elas. 3

4 14. d Entre os organismos citados, os liquens são aqueles que podem tolerar condições adversas e modificar o meio ambiente, promovendo a colonização inicial e atuando como pioneiros em uma sucessão ecológica. 15. c 16. a) A biomassa aumenta progressivamente até se estabilizar na comunidade clímax. b) A comunidade atingirá o clímax quando ocorrer a estabilização da biomassa e da biodiversidade (que também aumenta durante a sucessão). Tarefa proposta 1. As relações ecológicas interespecíficas citadas no texto são: mutualismo, que se estabelece entre as madressilvas e as abelhas, com troca recíproca de benefícios (a abelha recebe o néctar dos nectários florais, já o vegetal se beneficia da ação polinizadora mediada pelo inseto); predação, que ocorre entre o gato e o rato. A cadeia alimentar corresponde a: madressilva (primeiro nível trófico: produtora) abelha (segundo nível trófico: consumidora primária) rato (terceiro nível trófico: consumidor secundário) gato (quarto nível trófico: consumidor terciário). 2. d A erva-de-passarinho é um hemiparasita, pois retira seiva elaborada da planta hospedeira. 3. d Entre as alternativas citadas, a relação descrita pode ser classificada como mutualismo, pois ambas as espécies se beneficiam da associação, sendo a coexistência indispensável para a sobrevivência das duas. 4. e 5. d 6. a) Exemplos de camuflagem citados no texto: borboletas cuja coloração se confundia com a dos troncos em que pousavam mais frequentemente; louva-a-deus e mariposas que se assemelhavam a folhas secas; bichos-pau semelhantes a gravetos. A vantagem das adaptações como o mimetismo e a camuflagem é a proteção contra a predação, pois, ao mimetizar outro animal ou se confundir com o ambiente, o organismo pode evitar a predação. Por outro lado, quando o organismo que se camufla ou mimetiza é um predador, este pode passar despercebido pelas suas presas, que então são capturadas mais facilmente. b) O tipo de relação harmônica intraespecífica em que os indivíduos de mesma espécie se organizam em agrupamentos permanentes e cooperativos, podendo haver divisão de trabalho entre eles, é a sociedade, e entre os organismos que apresentam esse tipo de relação estão as abelhas e as vespas, insetos citados no texto. 7. a Após a ação do vírus sobre a população de predadores, espera-se uma diminuição desta. Como efeito de uma cascata trófica, a diminuição da população dos predadores pode levar ao aumento da população de herbívoros, que, por estarem em maior número, provocarão uma diminuição da quantidade da vegetação. 8. c I. Mimetismo é um tipo de adaptação em que o indivíduo de uma espécie se mostra semelhante a outro indivíduo de outra espécie. IV. Adaptações fisiológicas não acontecem somente nos animais. 9. a O parasitismo e a predação são relações estabelecidas necessariamente entre indivíduos de espécies diferentes e, portanto, consideradas interespecíficas. 10. a) Predatismo. b) Os três pássaros alimentam-se de insetos encontrados em locais diferentes; portanto, a sobreposição de nichos ecológicos entre eles é reduzida. 11. a) A ação dos predadores evita que a população de presas cresça de forma excessiva, o que poderia aumentar a competição intraespecífica e gerar desequilíbrio. Os predadores são agentes de seleção, eliminando presas geralmente muito jovens ou muito velhas, lesadas ou doentes. b) Os herbívoros comedores de sementes eliminam os embriões das plantas, razão pela qual podem ser considerados seus predadores. Os herbívoros que se alimentam de folhas não matam a planta, embora possam prejudicá-la por reduzirem sua área fotossintetizante; por isso, são considerados parasitas. 12. O leão será mais beneficiado pelo aumento da população de gramíneas, que poderão sustentar maior população de herbívoros predados pelos leões. O aumento da população de guepardos, por sua vez, é prejudicial para o leão, pois significará aumento da competição pelas presas, embora existam especificidades quanto às espécies predadas por cada um desses carnívoros. 13. e A sucessão ecológica primária ocorre em um ambiente que nunca foi colonizado, e a sucessão ecológica secundária ocorre em ambientes onde antes havia um ecossistema inicial que foi destruído, como após uma queimada em uma floresta. Nesse caso, como alguns nutrientes permanecem acumulados no solo, a colonização por organismos pioneiros, como as gramíneas, facilitará o estabelecimento de outras espécies. 14. Soma = 27 ( ) 4

5 (04) O equilíbrio ambiental (ou estabilidade) é característica de comunidades mais velhas ou em estágio clímax de sucessão ecológica. 15. c Nos estágios iniciais será observada maior alteração da composição das espécies, que depois vão se sucedendo mais lentamente, enquanto a maior produtividade inicial também declina até atingir um equilíbrio. Com o consumo, a teia alimentar se torna cada vez mais complexa, e as taxas da fotossíntese e a respiração se equivalem no estágio final de sucessão. 16. b Na fase inicial, a comunidade pioneira é caracterizada somente por aqueles organismos capazes de tolerar condições adversas do meio, como os liquens, musgos e gramíneas, e, portanto, não caracteriza teia alimentar complexa. 17. As borboletas-vice-rei assemelham-se às borboletas-monarcas, que têm sabor desagradável. Ambas acabam sendo evitadas por pássaros predadores, com nítido benefício para as imitadoras. O processo descrito é o mimetismo. 18. a Os liquens são organismos resultantes da relação mutualística entre algas (ou cianobactérias) e fungos. As algas realizam a fotossíntese, nutrindo os fungos, enquanto os fungos assimilam nutrientes minerais e água do ambiente, cedidos às algas, razões que explicam a capacidade de sobrevivência dos liquens em locais inóspitos, como uma rocha nua. 19. b III. A diversidade de espécies aumenta continuamente durante a sucessão ecológica, resultando numa comunidade clímax. 20. a) O estágio X representa uma comunidade clímax. b) O estágio X apresenta maior biodiversidade, pois é característica da comunidade clímax a existência de maior variedade de nichos ecológicos. c) No estágio Y, com muitas espécies pioneiras, a incorporação de carbono na fotossíntese supera a liberação na respiração celular aeróbia. Há um excedente de matéria orgânica, que possibilita o crescimento da comunidade. No estágio X, que marca o final da sucessão, a incorporação e a liberação de carbono se equivalem; nesse caso, a comunidade consome praticamente tudo o que produz. 21. Por volta do 70º dia, a comunidade alcança a fase clímax, quando se estabelece um equilíbrio entre a quantidade de matéria orgânica produzida pela fotossíntese e a quantidade consumida pela respiração celular aeróbia. A partir de então, cessa o aumento de biomassa. 22. d As plantas pioneiras, ao colonizarem uma clareira aberta em uma floresta, o que constitui um processo de sucessão secundária, que é mais rápido pela presença de nutrientes no solo, devem apresentar rápido crescimento, ciclo de vida curto e tolerância à insolação, sendo capazes de reter água e nutrientes no solo e fornecer as condições para a germinação de novas espécies. 23. Não. Em uma floresta em equilíbrio, a quantidade de oxigênio liberado pela fotossíntese é praticamente igual à consumida na respiração celular aeróbia. A maior produção líquida de oxigênio ocorre nos oceanos, por atividade do fitoplâncton (algas marinhas). 24. a) A sucessão ecológica é um processo gradativo de colonização de um ambiente, em que as comunidades vão se sucedendo ao longo do tempo até atingirem o equilíbrio e a estabilidade de uma comunidade chamada clímax. b) O sexto ano, porque é nesse ano que ocorre maior fixação de CO 2 durante a fotossíntese, conforme os maiores valores de produção primária líquida. c) Nos recifes artificiais, em um momento inicial, onde o substrato está desabitado e nu, temos a sucessão primária, ou seja, o lugar antes não habitado passa a ter organismos pioneiros e que dão início à instalação da comunidade. Nos dentes de uma pessoa, temos sucessão secundária, pois já existia uma comunidade anteriormente, e o fato de ficar sem escovar os dentes propiciou a proliferação e substituição de organismos. CAPÍTULO 3 ESTUDO DAS POPULAÇÕES Conexões 1. Em termos relativos, a década de 1950 apresentou a mais elevada diferença entre a natalidade e a mortalidade, por causa da melhoria das condições de vida da população, que inclui a redução da pobreza e da fome. 2. De acordo com o gráfico, o papel dos antibióticos foi fundamental nesse processo de queda, atuando, principalmente, na redução da mortalidade adulta num primeiro momento, estendendo-se, posteriormente, aos grupos etários infantil e infantojuvenil. Podemos citar também melhorias no sistema de saúde pública, previdência social, infraestrutura urbana e os avanços da indústria químico-farmacêutica. Exercícios complementares 6. c 2. O potencial biótico de uma população corresponde à sua capacidade de reprodução em um ambiente que não oferece resistência a esse crescimento, e o que se observa no gráfico é que a curva em S atinge uma estabilização de crescimento, o que significa a presença da resistência ambiental. 5

6 7. a) Linha II: população de plantas; linha III: população de herbívoros. b) A redução na predação ou no número de predadores, o que, por consequência, pode causar um aumento na população de sua presa, como o observado na mudança de trajetória da linha III. c) O aumento no número de herbívoros ou na herbivoria. d) A diminuição no número de plantas causou uma diminuição na população dos herbívoros. 8. d II. A competição interespecífica influi no crescimento das populações e pode ser considerada como um dos fatores reguladores do tamanho populacional. 14. b 15. d A taxa de crescimento é calculada pela subtração entre as taxas que aumentam a população e aquelas que a diminuem, ou seja: (taxa de natalidade + taxa de imigração) (taxa de mortalidade + + taxa de emigração). Assim, para os três anos consecutivos, a taxa de crescimento será: 1990: ( ) (8 + 2) = 20% 1991: (22 + 9) (10 + 5) = 16% 1992: ( ) (12 + 3) = 20% 16. a) Os membros da população de hidras apresentam taxas de mortalidade praticamente iguais em todas as faixas etárias. b) A taxa de mortalidade nos primeiros anos é reduzida, aumentando a partir de uma fase mais avançada da vida. Provavelmente, essa curva corresponde a uma pirâmide de distribuição etária com o ápice relativamente alargado. Tarefa proposta 1. d Como as populações de lagartos habitam diferentes ilhas, podemos excluir a ocorrência de interações intra ou interespecíficas entre elas, como predação, mutualismo, competição. A queda no número de indivíduos em B indica menor taxa reprodutiva do que em A e ocorrência de alguma enfermidade, como viroses. 2. I. d II. Segundo o princípio da exclusão competitiva (princípio de Gause), a coexistência de espécies em um mesmo hábitat requer que seus nichos sejam suficientemente diferentes para poderem conviver; caso contrário, a competição entre elas (já que ocupam exclusivamente o mesmo nicho), com o passar do tempo, promoverá a exclusão da menos competitiva. 3. I. e De acordo com o gráfico, quando separadas, as populações das duas espécies apresentaram número menor de indivíduos do que quando reunidas. II. O tipo de crescimento apresentado nos gráficos é em forma de S (curva sigmoide), que representa o crescimento em condições naturais de qualquer população existente, sob influência simultânea do seu potencial biótico e da resistência ambiental. 4. d Para obter a taxa de crescimento máxima (ponto 2), o criador deverá manter a densidade populacional ótima correspondente; para isso, as ostras excedentes devem ser retiradas, uma vez que o crescimento populacional em um espaço determinado reduz a densidade. 5. V F V F II. A derrubada de florestas não constitui uma ação benéfica para o ambiente e o potencial biótico da comunidade vegetal dificilmente será promovido, uma vez que representa a capacidade de reprodução na ausência da resistência ambiental e, no caso das queimadas, o solo fica empobrecido com maiores chances de erosão. IV. De acordo com o princípio de Gause, duas espécies em uma mesma comunidade podem ter o mesmo hábitat, mas não o mesmo nicho ecológico por muito tempo. 6. a I. O tamanho das populações é determinado por fatores bióticos e abióticos. IV. A densidade populacional é a relação entre o número de indivíduos de uma população e o espaço por ela ocupado expresso em área ou volume. 7. b I. A semelhança entre os ciclos das duas populações indica que ambos apresentam uma relação interespecífica estreita, que, no caso, é a predação. II. A não coincidência dos ciclos das duas populações mostra que a densidade da população de coelhos influencia a densidade da população de gatos-do-mato, ou seja, em um mesmo intervalo de tempo, se diminui a população das presas, há um aumento na dos predadores, e vice-versa, padrão característico da relação de predação entre elas. 8. Os fatores dependentes da densidade populacional são aqueles como predação, parasitismo e competição, que podem regular o tamanho das populações. Os fatores que determinam o tamanho das populações podem ser bióticos ou abióticos. Os fatores como a temperatura, precipitação, eventos catastróficos, entre outros abióticos, podem alterar as taxas de mortalidade e de natalidade, influenciando o tamanho da população, mas não o regulando. São fatores independentes da densidade, que não são considerados como reguladores do tamanho populacional, pois sua influência pode ocorrer em determinado tempo e não necessariamente ao longo de todo o tempo. Por exemplo, um evento catastrófico que pode dizimar quase toda uma população não tem sua ocorrência prolongada; ela é pontual 6

7 e influencia, mas não regula, naquele determinado momento, o tamanho da população, que poderá se recuperar, ou não. A predação impede que as populações cresçam demasiadamente, a tal ponto que esgotem seus recursos ou acumulem resíduos em demasia. É um fator dependente da densidade populacional e, por isso, é considerado como regulador do tamanho da população. O aumento da predação acarretará uma diminuição da população de presas; com a menor disponibilidade de alimento ao longo do tempo, a população de predadores irá diminuir, e sua diminuição promoverá o aumento da população de presas, e assim sucessivamente. 9. Apresentando reduzido potencial biótico, a espécie cresce lentamente ao longo do tempo, representando ameaça menor para as lavouras. 10. F V F V V I. A área sobreposta indica competição entre as espécies, pois ocupam o mesmo nicho. III. As espécies J e K competem por recursos, pois há sobreposição dos nichos ecológicos ocupados por elas. 11. e A hipótese 1 não é plausível, pois, mesmo sem a presença de competidores de outra espécie, a população de levedura entraria em declínio em razão da competição intraespecífica por alimento e espaço e por acúmulo de excretas no meio. 12. c Com a presença do fósforo no lago 2 ocorrerá proliferação excessiva de bactérias aeróbias, que provocarão queda da concentração de oxigênio. Como a reposição desse gás é lenta, outros seres vivos aeróbios como os peixes poderão morrer. 13. Soma = 5 ( ) (02) O excesso de resíduos orgânicos provoca a proliferação excessiva dos microrganismos aeróbios e constitui uma das causas da eutroficação. (08) O crescimento desenfreado da população humana, em condições de extrema desigualdade social, constitui ameaça ao equilíbrio da natureza em razão do uso abusivo dos recursos naturais, em velocidade superior a sua capacidade de reposição. 14. d A taxa A representa o crescimento da população em relação ao tempo considerado e assim informa a velocidade de crescimento; a taxa B corresponde à variação do número de indivíduos em relação à população inicial e indica somente o crescimento absoluto no período como um todo. 15. b Os dados apresentados na tabela podem ajudar o segundo grupo, pois tratam dos aspectos socioeconômicos, como analfabetismo e renda familiar. Não podem ajudar o primeiro grupo, pois não evidenciam a ocorrência/incidência de doenças nos grupos analisados. 16. Soma = 7 ( ) (08) As condições adversas que afetam a agricultura, como os eventos climáticos extremos, a pobreza em nutrientes dos solos, a incidência de pragas, consequências da degradação ambiental, não podem ser consideradas as principais responsáveis pela fome no mundo. (16) A taxa de natalidade no Brasil começou a cair nas últimas décadas em razão da alteração do comportamento reprodutivo da população (uso de métodos anticoncepcionais), das transformações na economia brasileira e da maior participação das mulheres no mercado de trabalho. 17. b A base larga (A) na pirâmide 1 indica taxa superior de natalidade em relação à pirâmide 2. O grupo B (população 1), em relação a A, apresenta considerável redução, o que indica alta taxa de mortalidade nesta população em relação à pirâmide 2. O número de idosos na pirâmide 2 é maior que na pirâmide 1, quando se compara o tamanho do último nível (E). 18. b Em uma população, quando o número de idosos é grande e a taxa de fecundidade é baixa ou decresce, pode-se inferir que o crescimento dela está praticamente estabilizado. 19. c Observa-se que a população europeia apresenta uma curva de crescimento populacional sigmoide (em forma de S), o que indica que atingiu o estágio de equilíbrio, sua capacidade de carga. Pode-se observar a tendência da forma de S ligando-se os pontos correspondentes do topo de cada barra vertical. 20. a) Os dados apontam para uma provável melhoria das condições de vida (renda per capita, condições de moradia, de saneamento e de atendimento médico-hospitalar) no período analisado, o que levou à redução da taxa de mortalidade infantil. b) Entre as regiões Norte e Nordeste e as regiões Sul e Sudeste do Brasil, há nítida diferença de condições socioeconômicas no que se refere à renda per capita, a saneamento, moradia, acesso à educação de qualidade e ao atendimento médico-hospitalar, as quais estão relacionadas com as taxas diferenciais de mortalidade infantil. Apesar de ter havido uma sensível redução nas taxas de mortalidade em todas as regiões no período amostrado, em particular nas regiões Norte e Nordeste, ainda é evidente a necessidade de concentração de esforços para melhoria da qualidade de vida das pessoas nessas regiões. 21. a) No período considerado, a taxa de natalidade e a taxa de mortalidade diminuíram, o que levou à diminuição da taxa 7

8 de crescimento, uma vez que esta é calculada em função da diferença das outras duas. Em oposição, houve um aumento da expectativa de vida, evidenciando-se uma melhoria das condições de vida da população brasileira no período apresentado. b) Redução da taxa de natalidade: aumento do uso de métodos contraceptivos e aumento da idade de início da gestação. Redução da taxa de mortalidade: imunizações e uso de drogas antimicrobianas. Aumento da expectativa de vida: melhores condições de saneamento básico, atendimento médico-hospitalar, moradias, acesso à educação. 22. Os indicadores sociais e de saúde mostram, de forma simplificada e em números, a qualidade de vida da população. Por meio desses indicadores, verificam-se os setores que precisam de maiores investimentos para a melhoria das condições de vida da população. Esses indicadores demonstram as condições de saúde, moradia, educação, renda e acesso à cultura e lazer, e, a partir deles, são calculadas e comparadas as taxas de mortalidade, natalidade, expectativa de vida, entre outras, entre diferentes regiões, países, grupos étnicos etc. 23. b A taxa de mortalidade infantil está diretamente relacionada a precárias condições de moradia e saneamento básico e a ineficiente sistema de atendimento à saúde, exemplificado pela ocorrência de infecções hospitalares. 24. a) Mortalidade infantil e expectativa de vida refletem as condições gerais de vida da população, que dependem de fatores socioeconômicos (renda familiar, por exemplo), condições de moradia, acesso aos serviços de saúde etc. Ainda que o número de médicos seja elevado, é necessário saber como esse contingente está geograficamente distribuído. No Brasil, os médicos concentram-se nas regiões Sudeste e Sul, e o atendimento médico é deficiente nas regiões Norte e Nordeste. b) Existe nítida correlação entre a taxa de analfabetismo e a posição no IDH: quanto maior a taxa, pior é a posição do país na classificação. Em geral, populações com menor escolaridade são as que dispõem das piores condições de vida, com menor renda familiar, menor acesso aos serviços de saúde e más condições de moradia, o que explica os piores indicadores de saúde. CAPÍTULO 4 BIODIVERSIDADE Conexões 1. Para ser considerado um hotspot, a área deve ter grande riqueza biológica, índice elevado de espécies únicas de animais e plantas, além de estar altamente degradada, com grande risco de desaparecer. 2. O comércio desses produtos e a biopirataria são fontes de renda para muitos indivíduos e organizações. Muitas transnacionais se utilizam de matérias-primas para produzir substâncias de elevado valor econômico, como medicamentos, cosméticos e perfumes sofisticados. Exercícios complementares 6. e IV. Quando uma espécie exótica é introduzida em um ambiente, ela pode se desenvolver onde antes não se desenvolvia. 7. a) Florestas pluviais tropicais. b) Porque a existência de grande diversidade de espécies de produtores leva à diversidade de nichos ecológicos disponíveis para os consumidores primários, aumentando a oferta de nichos e a diversidade de consumidores secundários, e assim sucessivamente. c) Pelo fato de serem ilhas isoladas das grandes massas continentais, o que acarretou o isolamento geográfico de suas comunidades. 8. a) Biodiversidade designa a existência de um grande número de espécies animais e vegetais em determinado ecossistema. Pode ser também indicativo de grande variação dentro de determinado grupo animal ou vegetal. b) Certas regiões são ditas biodiversas porque apresentam condições ambientais favoráveis à adaptação e sobrevivência de muitas espécies. As regiões mais diversas são as que se encontram em regiões tropicais, sendo o Brasil, a Indonésia e a Colômbia os países com maior biodiversidade da Terra. c) O Brasil apresenta-se como o país com maior biodiversidade de espécies no planeta Terra. Tem papel fundamental na preservação dos ecossistemas e no planejamento e uso sustentável dos recursos como maneira de amenizar ou reduzir os efeitos do uso irracional e exagerado dos recursos naturais. 14. a) Na ausência de seus predadores, competidores e parasitas naturais para manter as populações controladas, as formigas proliferam rapidamente, causando danos ao meio ambiente e à economia do país, como no caso das formigas citadas no texto. b) Evitar a entrada de material infestado por espécies/pragas de outros países; não transportar material biológico de um local para outro; não soltar animais de criação no ambiente natural, entre outras. c) As espécies invasoras podem se tornar competidoras vorazes dos recursos disponíveis e dizimar as espécies nativas por competição e predação. 15. a A disponibilização de oxigênio na atmosfera se dá, principalmente, pela atividade produtora das algas aquáticas marinhas. A recuperação de áreas verdes não é responsável pelo aumento desse gás e não caracteriza um dos objetivos dessa prática. 8

9 16. a) Seria beneficiada a espécie B, porque o aumento da temperatura favorece seu crescimento e reduz o da espécie A. b) O gás carbônico é utilizado na fotossíntese. c) A água é imprescindível para os processos vitais, como a fotossíntese, a respiração celular aeróbia e o transporte de nutrientes. Tarefa proposta 1. b I: tecido; II: órgão; III: organismo; IV: comunidade; V: ecossistema 2. b 3. A maior luminosidade é encontrada no estrato I, onde estão as copas das árvores, mais expostas à luz solar. A maior concentração de matéria orgânica em decomposição está no estrato IV, composto pelo solo, onde caem restos, resíduos e cadáveres, que sofrem a ação de bactérias e fungos decompositores. 4. A costa peruana é banhada por correntes frias que forçam a subida de nutrientes do leito oceânico para a superfície, favorecendo a produtividade do fitoplâncton e disponibilizando grande quantidade de matéria orgânica para toda a comunidade, inclusive para as populações de peixes. A costa brasileira, ao contrário, é banhada por correntes quentes, que não favorecem a circulação de nutrientes entre as camadas oceânicas profundas e as superficiais. 5. c III. Mudanças climáticas interferem na manutenção da biodiversidade. A redução ou a destruição de determinado hábitat por mudanças climáticas podem levar à extinção várias espécies vegetais e animais. 6. a) A biodiversidade é maior em ambientes com níveis intermediários de instabilidade. b) Ambientes muito estáveis selecionam uma comunidade bem adaptada, que ocupa eficientemente os nichos ecológicos disponíveis e compete de forma vantajosa com espécies que, porventura, venham a se instalar no ecossistema. Por sua vez, ambientes de grande instabilidade permitem a sobrevivência apenas de espécies com amplos limites de tolerância aos fatores ambientais. Em geral, ecossistemas muito estáveis (como os oceanos que circundam a Antártida) têm pequena biodiversidade e grande biomassa, enquanto os ecossistemas muito instáveis (como determinadas áreas desérticas) têm pequena biodiversidade e biomassa reduzida. 7. Soma = 7 ( ) (08) Quanto maior a biodiversidade, maior o número de inter- -relações possíveis na natureza. (16) É praticamente unânime a ideia de que a preservação ambiental está relacionada com os seres humanos tanto quanto com as plantas e os animais. (32) Várias instituições de pesquisa em alguns países vêm montando bancos biológicos. 8. A perda de hábitats afeta principalmente as espécies que não se adaptam com facilidade a condições diferentes do seu ambiente de origem; para as espécies endêmicas, o problema é mais grave ainda, pois, com a perda de hábitat, elas estão praticamente condenadas à extinção, já que é muito difícil sua adaptação a outros lugares. Espécies de plantas e animais introduzidas pelas mãos humanas em ambientes aos quais não pertencem naturalmente também podem afetar a biodiversidade. Espécies exóticas (aquelas que naturalmente não fazem parte de um hábitat) podem ser uma ameaça às espécies nativas (aquelas que naturalmente fazem parte de determinado hábitat), pois geralmente não encontram, no ambiente onde foram introduzidas, potenciais competidores, parasitas ou predadores, passando a proliferar com facilidade. Esse crescimento rápido pode comprometer o equilíbrio do ambiente. 9. O gráfico I poderia exemplificar o crescimento de Pinus sp. na região, indicando que a espécie teve um crescimento populacional e depois de um tempo, após a colonização, se estabilizou e atingiu o equilíbrio, causando problemas às espécies nativas pela competição por espaço e ao ecossistema como um todo. 10. Com a redução da floresta amazônica, fica alterado o regime de chuvas, pois a floresta contribui com o ciclo hidrológico por meio da transpiração dos vegetais. Isso afetaria o processo de armazenamento de água nas represas das hidrelétricas da região, comprometendo o processo de produção de energia elétrica. O reflorestamento com espécies exóticas permite a cobertura do solo, o que evita a erosão e a lixiviação; as plantas participariam dos ciclos biogeoquímicos da água, com liberação de vapor-d água para o ambiente e do carbono, com a captação de dióxido de carbono e liberação de oxigênio, durante a fotossíntese realizada pela vegetação. O aspecto negativo da introdução de espécies exóticas para o reflorestamento seria o risco de a espécie introduzida se tornar uma praga, por não haver organismos locais capazes de realizar seu controle populacional (predadores, parasitas e competidores), prejudicando assim o ecossistema local. Deve-se ressaltar ainda que o reflorestamento com uma única espécie de árvore, por exemplo, eucalipto, pode comprometer a biodiversidade do meio ambiente. 11. e O mexilhão-dourado foi uma espécie exótica introduzida na fauna brasileira e que se adaptou facilmente ao ambiente pela ausência de predadores naturais, causando grandes prejuízos. Seu controle exigiu o uso de produtos químicos na água, visando diminuir a taxa de reprodução. 12. a) Pela análise gráfica concluímos que as espécies A e B competem entre si por recursos. A relação existente entre as espécies C e B é de predatismo, sendo a espécie C predadora 9

10 da espécie B. Esse último fato fica evidente porque, após a introdução da espécie C, houve uma clara redução da população da espécie B. b) A ave que visitava a lagoa não foi mais vista algum tempo depois da introdução da espécie C, pois provavelmente se alimentava de peixes da espécie B, que passaram a ser escassos. Essa ave pode ser consumidora secundária, terciária ou ainda de um nível trófico mais avançado, dependendo do nicho alimentar do peixe da espécie B. c) A consequência apontada é a ocupação e a proliferação rápida da espécie introduzida com prejuízo para as espécies nativas, que podem ser eliminadas ou ter seu crescimento populacional reduzido drasticamente. 13. d A diversidade biológica é caracterizada pelo conjunto de diferentes espécies dos mais variados grupos animais e vegetais. A criação em cativeiro de um número suficiente de indivíduos das espécies representativas da região, para que se reproduzam e mantenham a diversidade genética, seria a prática mais adequada. 14. a) Ações antrópicas que promovem o aquecimento global: queima de combustíveis fósseis, queimadas empregadas na agricultura, desmatamento, lixões e aterros sanitários indevidamente instalados. b) O aquecimento global tem provocado mudanças climáticas drásticas, que podem afetar de forma significativa comunidades tradicionais e povos indígenas, os quais têm sua sobrevivência ameaçada pela perda do hábitat e dos recursos naturais indispensáveis à sua permanência nas comunidades nativas. 15. A preocupação da menina em relação ao planeta Terra pode ser associada ao fato de que, desde as últimas décadas do século XX, a atividade humana vem reduzindo a biodiversidade da Terra. Essa extinção antropogênica, isto é, relacionada com a atividade humana, tem duas causas principais: a alteração dos ambientes e a destruição predatória e indiscriminada. A alteração dos ambientes (destruição de matas ou despejo de poluentes, por exemplo) pode torná-los inadequados à sobrevivência de animais e de plantas, que podem ser levados à extinção. A destruição predatória e indiscriminada, quando os membros de um grupo animal são intensamente caçados ou quando as árvores de uma espécie de planta são derrubadas para a obtenção de madeira, também constitui uma forma de ameaça à biodiversidade e ao equilíbrio ecológico das comunidades. 16. b Ao longo da sucessão ecológica, observa-se aumento progressivo da biodiversidade e da biomassa total, até que seja atingida a fase de clímax, quando ocorre estabilização. 17. b A extração predatória do mogno que vem ocorrendo ao longo dos anos pode reduzir o número de indivíduos dessa espécie a ponto de prejudicar sua diversidade genética. 18. e O consumo de energia e a produção de resíduos são muito mais elevados nos países desenvolvidos do que nos países em desenvolvimento, comparativamente. 19. c O isolamento genético que vem acontecendo, bem como a ocorrência de subespécies entre os guepardos, dificulta a viabilidade de troca de material genético entre elas e a preservação da espécie ameaçada de extinção, como a dos guepardos iranianos. 20. a 21. a) Emissão de poluentes acima da capacidade que os ecossistemas têm de neutralizá-los e remoção exagerada de recursos naturais. b) A biodiversidade em cada nível trófico garante que o fluxo de energia entre os diversos níveis ocorra com eficiência, graças às intricadas relações que se estabelecem entre produtores e consumidores de diversas ordens. 22. a Uma das causas da extinção das espécies é a degradação dos hábitats e por isso a preservação destes representa a mais indicada forma de manter a biodiversidade. Outras medidas, como a redução de queimadas, a manutenção de bancos de germoplasma e o incentivo à policultura devem ser consideradas e podem ajudar no processo de preservação da biodiversidade. 23. Soma = 6 ( ) (01) A redução da cobertura vegetal causará diminuição proporcional das taxas fotossintéticas. (08) A destruição de florestas pelas queimadas libera, para a atmosfera, grandes quantidades de CO a) Erosão, redução da biodiversidade, alteração do regime regional e global de chuvas. b) Porque oferece poucos nichos ecológicos às outras espécies, que se desenvolverão em pequeno número. 10