CADEIA ALIMENTAR CONTEÚDOS. Cadeia alimentar Teia alimentar Pirâmides ecológicas. Figura 1 Cadeia alimentar Fonte: Gvito/Shutterstock.

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1 CADEIA ALIMENTAR Figura 1 Cadeia alimentar Fonte: Gvito/Shutterstock.com CONTEÚDOS Cadeia alimentar Teia alimentar Pirâmides ecológicas

2 AMPLIANDO SEUS CONHECIMENTOS Na natureza, nenhum ser vive isolado do outro. Direta ou indiretamente, todos eles estão relacionados, isto é, dependem uns dos outros. A luta pela sobrevivência leva os seres vivos a essa interdependência e são essas relações e a interação com o meio ambiente que mantém o equilíbrio ecológico dos ecossistemas. Todos os seres vivos necessitam de energia para a manutenção das diversas reações biológicas internas e para a reprodução. De maneira geral, os organismos obtêm energia através de duas maneiras principais: os clorofilados, captam a energia solar e a utilizam para a produção de moléculas orgânicas no processo de fotossíntese; já os não-clorofilados necessitam de alimentar-se de outros seres para obtenção de energia. Quando um organismo se alimenta do outro, há transferência tanto de energia quanto de matéria. A transferência de energia entre os seres vivos quando estes se alimentam e servem de alimento para outros organismos forma uma cadeia alimentar. Em um ecossistema existem diversas cadeias alimentares, a relação entre estas, por sua vez, é chamada de teia alimentar. Mas o que é Cadeia Alimentar? Cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos apresentando uma ordem de obtenção de alimentos na natureza. Por exemplo: o capim que serve de alimento para o coelho, que serve de alimento para a raposa. Observamos uma pequena cadeia alimentar. O que temos é uma sequência de seres vivos na ordem em que um serve de alimento para o outro. Figura 2 Cadeia alimentar Fonte: Microsoft

3 As diferentes espécies que fazem parte de um ecossistema desempenham funções distintas dentro da cadeia alimentar. As plantas produzem seu próprio alimento, utilizando-se da energia proveniente do Sol, além disso, extraem substâncias inorgânicas do solo e da atmosfera, recursos que também são necessários para a produção de alimento. Na cadeia alimentar, as plantas ocupam o início e são denominadas de produtores. Nas cadeias alimentares encontramos animais que se alimentam de plantas, são chamados de animais herbívoros. Dentro da cadeia alimentar, eles são chamados de consumidores primários, pois se alimentam dos produtores. Por último, dentro dessa divisão, estão os animais carnívoros, também classificados como consumidores, podendo ser secundários, terciários, quaternários e assim por diante. Após digerirem suas caças, os dejetos desses animais e os cadáveres dos animais mortos são depositados no solo, os organismos decompositores (principalmente, fungos e bactérias) decompõem as substâncias orgânicas, transformando-as em inorgânicas, as quais são reaproveitadas novamente pelas plantas, reiniciando a ciclagem da matéria orgânica na natureza. Observe o exemplo a seguir: Figura 3 Cadeia alimentar, em destaque: o produtor, consumidores e decompositores Fonte: Toda Matéria

4 O equilíbrio do ecossistema está profundamente ligado à realização de todas essas etapas. Caso algumas dessas espécies seja extinta, as outras não resistirão, uma vez que todas possuem uma relação de interdependência, ou seja, uma depende da outra para sobreviver. O desequilíbrio do ecossistema é um dos principais problemas ambientais da atualidade. Com a extinção de algumas espécies animais e vegetais, ocorrem cada vez mais problemas em suas cadeias alimentares e, por consequência, causando graves prejuízos aos ecossistemas. A caça predatória de animais, a poluição das águas, do ar e a contaminação de rios são os fatores que influenciam diretamente nesse tipo de problema ambiental. Componentes da cadeia alimentar De acordo com a sua posição na cadeia alimentar, os organismos podem ser classificados em: produtores, consumidores e decompositores. As cadeias alimentares podem conter vários organismos, tornando sua análise bem complexa. Nesse estudo, vamos considerar cadeias alimentares curtas, isto é, de poucos níveis tróficos. Em cada cadeia alimentar existe vários níveis tróficos, em que cada um é formado por um grupo de seres vivos com necessidades alimentares semelhantes quanto à fonte principal de alimento. Em cada nível, existe um grupo de organismos com as mesmas características alimentares, ou seja, os consumidores primários alimentam-se apenas de vegetais, enquanto que os consumidores secundários e terciários são carnívoros. Outro fato muito importante, é que em cada nível trófico há transferência de energia, isto é, o processo de transferência de energia começa pelo sol. A energia solar, captada e transformada pelos produtores, é devolvida ao meio, na forma de energia térmica pelos próprios produtores, consumidores e decompositores. Trata-se de um fluxo unidirecional.

5 Figura 4 Fluxo de energia Fonte: Fundação Bradesco Além disso, a cada transferência de energia, de um nível trófico para outro, há uma perda na forma de calor. Ou seja, a quantidade de energia diminui no decorrer das relações da teia alimentar. Portanto, quanto mais próximo do produtor, maior a quantidade de energia disponível. Teias Alimentares Alguns animais em face de seus hábitos alimentares variados, não se enquadram em apenas um nível trófico. O interrelacionamento dos seres vivos de um ecossistema é muito mais complexo do que uma simples cadeia alimentar pode mostrar. Na verdade, o fluxo de energia pelos seres pode seguir diversos caminhos alternativos através de diferentes cadeias alimentares opcionais que se cruzam. A teia alimentar não se configura como um fluxo retilíneo e unidirecional, como uma cadeia alimentar. Ela se estabelece de forma multidirecional, permitindo-se estudar a passagem da matéria e da energia pelos ecossistemas.

6 Figura 5 Teia alimentar Fonte: Globo Educação Pirâmides ecológicas Ao utilizarmos cadeias e teias para realizar o estudo das relações alimentares entre os seres vivos estamos buscando um caráter qualitativo. Entretanto, quando desejamos saber como os diversos níveis tróficos são ocupados, devemos nos valer de uma análise quantitativa. Para isso, é muito comum o uso de pirâmides ecológicas, que representam os níveis tróficos de um ecossistema através de retângulos sobrepostos, onde os produtores são sempre colocados na base. Como a quantidade, tanto de energia quanto de massa, tende a diminuir de um nível trófico para o outro, podemos criar uma concepção gráfica, onde a base é sempre mais larga que o ápice. Existem três tipos de pirâmide, cada qual com suas peculiaridades: pirâmide de número, pirâmide de biomassa e pirâmide de energia.

7 Pirâmide de Números Representa a quantidade de indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar proporcionalmente à quantidade necessária para a dieta de cada um desses. 30 aves 250 gafanhotos secundários primários plantas Produtores Figura 6 Pirâmide de números Fonte: Fundação Bradesco Em alguns casos, quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico de números passa a ter uma conformação diferente da usual, sendo denominado pirâmide invertida. 15 aves 500 besouros secundários primários 3 jacarandás Produtores Pirâmide de Biomassa Figura 7 Pirâmide de números (invertida) Fonte: Fundação Bradesco Pode-se também pensar em pirâmide de biomassa, em que é computada a massa corpórea (biomassa) e não o número de cada nível trófico da cadeia alimentar. O resultado será similar ao encontrado na pirâmide de números: os produtores terão a maior biomassa e constituem a base da pirâmide, decrescendo a biomassa nos níveis superiores.

8 Biomassa (g/m 3 ) terciários secundários primários Produtores Figura 8 Pirâmide de Biomassa Fonte: Fundação Bradesco Tal como no exemplo anterior, em alguns casos pode ser caracterizada como uma pirâmide invertida, já que há a possibilidade de haver, por exemplo, a redução da biomassa de algum nível trófico, alterando tais proporções. Pirâmide de Energia A energia solar captada pelos produtores vai se dissipando ao longo das cadeias alimentares sob a forma de calor, uma energia que não é utilizável pelos seres vivos. À medida que esta energia é dissipada pelo ecossistema, ocorre uma permanente compensação com a utilização de energia solar fixada pelos produtores, passando depois, através de todos os outros elementos vivos do ecossistema. O nível energético mais elevado, nos ecossistemas terrestres, é constituído pelas plantas clorofiladas (produtores). O resto do ecossistema fica inteiramente dependente da energia captada por eles, depois de transferida e armazenada em compostos orgânicos. O nível imediato é constituído pelos herbívoros. Um herbívoro obterá, portanto, menos energia das plantas clorofiladas do que estas recebem do Sol. O nível seguinte corresponde ao dos carnívoros. Apenas parte da energia contida nos herbívoros transitará para os carnívoros e assim sucessivamente.

9 Foi adaptado um processo de representação gráfica desta transferência de energia nos ecossistemas, denominado pirâmide de energia, em que a área representativa de cada nível trófico é proporcional à quantidade de energia disponível. Assim, o retângulo que representa a quantidade de energia que transita dos produtores para os consumidores de primeira ordem é maior do que aquele que representa a energia que transita destes para os consumidores de segunda ordem e assim sucessivamente. As cadeias alimentares estão geralmente limitadas a 4 ou 5 níveis tróficos, porque há perdas de energia muito significativas nas transferências entre os diferentes níveis. Consequentemente, a quantidade de energia que chega aos níveis mais elevados já não é suficiente para suportar ainda outro nível trófico. Perda de energia 35 kcal/m 2 /ano secundários Perda de energia 700 kcal/m 2 /ano kcal/m 2 /ano primários Produtores Figura 9 Transferência de energia Fonte: Fundação Bradesco Calculou-se que uma superfície de m 2 pode produzir, em condições adequadas, arroz em quantidade suficiente para alimentar 24 pessoas durante um ano. Se esse arroz, em vez de servir de alimento ao homem, fosse utilizado para a criação de gado, a carne produzida alimentaria apenas uma pessoa nesse mesmo período. Quanto mais curta for uma cadeia alimentar, maior será, portanto, o aproveitamento da energia. Em países com falta de alimentos, o Homem deve optar por obtê-los através de cadeias curtas.

10 Para o cálculo da eficiência nas transferências de energia de um nível para o outro, há necessidade de avaliar a quantidade de matéria orgânica ou de energia existente em cada nível trófico, ou seja, é necessário conhecer a produtividade ao longo de todo o ecossistema ATIVIDADES 1 - (UFC-CE) Leia com atenção o texto a seguir. Todo ano o ciclo da vida se repete no Pantanal Matogrossense. Durante a estação das chuvas, os rios transbordam e alagam os campos onde se formam banhados, lagoas e corixos temporários. O gado é levado em comitivas para as partes altas. Aproveitando a inundação, os peixes saem dos rios e espalham-se por toda a área inundada. Quando as chuvas param e os rios voltam a seus leitos, milhões de peixes ficam aprisionados nas lagoas. É um banquete para aves, jacarés e ariranhas. Os pastos, renovados pela matéria orgânica trazida pela água, crescem verdes atraindo cervos, capivaras e outros animais que convivem com o gado, os quais, por sua vez, atraem onças e jaguatiricas. (Revista VEJA, 02 de junho de 1999) Com base no texto anterior, assinale a alternativa que representa uma cadeia alimentar, começando pelos produtores e terminando com os consumidores secundários: a) Rios, ariranhas e peixes. b) Pastos, capivaras e onças. c) Campos, gado e capivaras. d) Pastos, jacarés e aves. e) Campos, jaguatiricas e cervos.

11 2 (ENEM ) Os parasitoides (misto de parasitas e predadores) são insetos diminutos que têm hábitos muito peculiares: suas larvas podem se desenvolver dentro do corpo de outros organismos, como mostra a figura. A forma adulta se alimenta de pólen e açúcares. Em geral, cada parasitoide ataca hospedeiros de determinada espécie e, por isso, esses organismos vêm sendo amplamente usados para o controle biológico de pragas agrícolas. A forma larval do parasitoide assume qual papel nessa cadeia alimentar? a) Consumidor primário, pois ataca diretamente uma espécie herbívora. b) Decompositor, pois se alimenta de tecidos do interior do corpo da lagarta e a leva à morte. c) Organismo heterótrofo de primeira ordem, pois se alimenta de pólen na fase adulta. d) Organismo heterótrofo de segunda ordem, pois apresenta o maior nível energético na cadeia. e) Consumidor secundário, pois se alimenta diretamente dos tecidos da lagarta.

12 3 (UNISINOS ) Em um ecossistema, as relações de alimentação entre os organismos são chamadas de Cadeia Trófica ou Cadeia Alimentar, em que a energia passa de um nível trófico inferior para um superior. A base dessa cadeia é constituída pelos produtores primários, que são organismos autotróficos, consumidos por organismos herbívoros (consumidores primários). Os herbívoros podem ser consumidos por organismos carnívoros (consumidores secundários), e estes, por outros carnívoros (consumidores terciários). A cadeia se encerra com organismos saprófitas (decompositores), que se alimentam da matéria morta proveniente de todos os níveis tróficos. Das alternativas abaixo, qual apresenta, respectivamente, organismos produtores primários e decompositores? a) Mamíferos e fungos. b) Fungos e aves. c) Plantas e mamíferos. d) Mamíferos e aves. e) Plantas e fungos. 4 (ENEM 2011) Os personagens da figura estão representando uma situação hipotética de cadeia alimentar. Suponha que, em cena anterior à apresentada, o homem tenha se alimentado de frutas e grãos que conseguiu coletar. Na hipótese de, nas próximas cenas, o tigre ser bemsucedido e, posteriormente, servir de alimento aos abutres, tigre e abutres ocuparão, respectivamente, os níveis tróficos de

13 a) produtor e consumidor primário. b) consumidor primário e consumidor secundário. c) consumidor secundário e consumidor terciário. d) consumidor terciário e produtor. e) consumidor secundário e consumidor primário. 5 - (UEA) O fluxo de energia dentro de uma cadeia alimentar é unidirecional, isso significa que a energia não pode ser reciclada como a matéria, que constantemente retorna para níveis tróficos iniciais. O fluxo energético em uma cadeia alimentar é (1). Os seres responsáveis pela reciclagem da matéria nesse mesmo ecossistema são os organismos (2). As lacunas (1 e 2) são corretas e respectivamente, preenchidas por: a) Crescente e transmitido dos produtores aos consumidores de vários níveis; detritívoros, que convertem a matéria em minerais. b) Decrescente e transmitido através das moléculas orgânicas, da água e dos sais minerais; saprófagos, tais como os protozoários. c) Decrescente e capturado inicialmente pelos tecidos vegetais; decompositores, tais como os fungos e as bactérias. d) Constante e capturado pelas células vegetais clorofiladas; pertencentes aos Reinos dos micro-organismos. e) Crescente e assimilado através da digestão dos consumidores; pertencentes aos Reinos Monera e Fungi. LEITURA COMPLEMENTAR A Reciclagem da Natureza: Os Decompositores Papel, latas, garrafas, para fabricar esses e outros materiais o ser humano consome diversos produtos da natureza, como metais e árvores. À medida que a população aumenta, o consumo de matérias-primas também cresce, mais árvores são derrubadas, mais minerais são extraídos do solo, novas usinas de energia têm de ser construídas. Uma das maneiras de diminuir os problemas que o ser humano provoca na natureza ao extrair tantos recursos seria aumentar a reciclagem, isto é, o reaproveitamento de diversos materiais. Com isso, economizamos energia e diminuímos a destruição dos

14 recursos naturais. Pense quantas árvores podem deixar de ser abatidas se reciclarmos o papel dos jornais, por exemplo, para fabricar outros papéis. Nos ambientes naturais, ocorre um tipo de reciclagem feito por diversos organismos que se alimentam de plantas e animais mortos e também de fezes e urina. Os principais organismos que realizam esse trabalho são as bactérias e os fungos (ou cogumelos). São esses organismos que fazem uma fruta apodrecer, por exemplo. Esses seres, da mesma forma que os animais e as plantas, precisam de energia para as suas atividades. A diferença, porém, é que seu alimento são "restos" de outros seres vivos. Assim, quando parte de uma planta cai no solo ou um animal morre, os açúcares, as gorduras e as proteínas que formam seu corpo são atacados por bactérias e fungos e transformados em gás carbônico, água e sais minerais pela respiração desses organismos. Por sua vez, essas substâncias (o gás carbônico, a água e os sais minerais) são liberadas para o ambiente e podem ser reaproveitas pelas plantas na construção de açucares, proteínas e outras substâncias que vão formar seu corpo. Esse processo, realizado principalmente por bactérias e fungos, é chamado decomposição. Bactérias e fungos são exemplos de organismos decompositores. A decomposição faz a matéria que é retirada do solo pelas plantas (e aproveitada em seu crescimento) voltar ao solo. Dizemos então que há um ciclo da matéria na natureza: a matéria passa do solo para os seres vivos e dos seres vivos para o solo. Imagine o que aconteceria se a decomposição fosse interrompida: cadáveres e lixo iriam se acumular e faltariam às plantas diversos minerais necessários para a sobrevivência. Consequentemente, sem plantas, os animais também não teriam alimento. Podemos reciclar energia? Uma lâmpada transforma energia elétrica em luz. Mas uma parte da energia elétrica é transformada também em calor: a lâmpada esquenta quando está ligada. Um rádio

15 transforma energia elétrica em som, mas ele também esquenta, porque uma parte da energia elétrica é transferida sob forma de calor para o ambiente. Os seres vivos também estão sempre liberando para o ambiente uma parte da energia dos alimentos sob forma de calor. Mas, como você já sabe, a energia usada pela planta na fotossíntese vem da luz do Sol e não do calor gerado pelos organismos. Desse modo, ao contrário do que ocorre com a matéria, a energia não é completamente reciclada nas cadeias alimentares. De onde, então, vem a energia? Do Sol. É o Sol que constantemente fornece, energia sob a forma de luz. Disponível em: < Acesso em: 28 nov h28min. INDICAÇÕES Vídeo-aula Cadeia e teia alimentar Vídeo-aula apresenta de forma objetiva os componentes que formam uma cadeia alimentar e o fluxo de energia entre os seres vivos. Disponível em: < Acesso em: 29 nov h:40min. TEXTO Cadeia alimentar Texto descreve de forma resumida as características dos componentes presentes na cadeia alimentar. Disponível em: < Acesso em: 29 nov h44min. Vídeo-aula Cadeia alimentar, teia alimentar e pirâmides de energia Vídeo-aula apresenta a estrutura das cadeias e teias alimentares, além de demonstrar os tipos de pirâmides de energia. Disponível em: < Acesso em: 29 nov h49min.

16 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GLOBO EDUCAÇÃO. Teia alimentar. Disponível em: < mg.com/po/ek/f/original/2014/04/09/cadeias_e_teias_1.2.jpg>. Acesso em: 29 nov h08min. GVITO In: SHUTTERSTOCK. Hungry fish in their natural habitat cartoon stile illustration. Disponível em: < Acesso em: 29 nov h03min. TODA MATÉRIA. Cadeia alimentar. Disponível em: < Acesso em: 29 nov h05min. GABARITO 1 Alternativa B. Porque nela temos uma cadeia alimentar começando com os produtores e terminando com os consumidores secundários. Nesse caso, os produtores são os pastos, os consumidores primários são as capivaras, que se alimentam dos pastos, e as onças são os consumidores secundários, que se alimentam das capivaras. 2 Alternativa E. Como a lagarta se alimenta das folhas, ela ocupa o nível trófico consumidor primário, logo o parasita da lagarta, ocupará o nível trófico consumidor secundário. 3 Os principais produtores são as plantas, já as bactérias e fungos formam o grupo dos decompositores. 4 Frutas e grãos, são produtos oriundos dos vegetais, que são considerados produtores, pois sintetizam seu próprio alimento através da fotossíntese. Quando o homem se alimenta desses produtos, ele é considerado consumidor primário, sendo assim, se o tigre se alimentar do ser humano, ele é considerado um consumidor secundário. Quando o tigre morrer e os abutres se alimentarem dele, eles serão considerados consumidores terciários. 5 Alternativa C. O fluxo de energia nas cadeias alimentares é unidirecional e decrescente. Os organismos responsáveis pela decomposição de matéria orgânica são principalmente os fungos e bactérias.