Jardim Botânico da Universidade de Coimbra. Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções?

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1 Jardim Botânico da Universidade de Coimbra = Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? = Guia para desenvolver os materiais da aula (Constituído por quatro secções, que podem ser impressas e usadas separadamente) Título 1. VISÃO GERAL DA AULA Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? Programador Conteúdo curricular / Grau de ensino/ Público-alvo Tempo previsto Resumo Competências Ana Cristina Tavares Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? O/El Botânico, 4:5-7 (2010). Ecossistemas, biodiversidade e sustentabilidade na Terra plano curricular atual: Ciências da Natureza (7º, 8º e 9º ano do 3º ciclo do ensino básico) e Geografia (9º ano do 3º ciclo do ensino básico) / 7º ao 9º ano (idades 12-14) minutos. Num percurso pelo jardim, os alunos observam diferentes plantas e habitats, contactando e explorando exemplos reais de biodiversidade, extinção, sustentabilidade e conservação de plantas. Usando plantas como modelo, relacionando com situações e notícias do dia-a-dia, entendendo as diferenças entre os conceitos de biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação, e tecnologias relacionadas. O principal objetivo é discutir num plenário no jardim sobre a importância da biodiversidade para refletir sobre as opções da humanidade para uma Vida na Terra melhor e sustentável. Explorando e comparando a conservação de plantas: 1. Despertar a curiosidade sobre as plantas; 2. Usar e enriquecer a capacidade de observação; 3. Explorar e desenvolver as capacidades e competências para atingir o objetivo proposto; 4. Construir e aplicar conhecimento sobre as plantas; 5. Comparar com situações da vida real; 6. Contactar com diferentes conceitos e tecnologias de conservação; 7. Entender a importância da biodiversidade e do comportamento Humano para sustentabilidade da vida na Terra. Tipo de Atividade Trabalho de exploração inserido num debate plenário no jardim. Esta atividade representa uma abordagem plenária, distinguindo os conceitos de biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação e tecnologias relacionadas. Pode ser aplicada em níveis de conhecimento mais elevados ou mais básicos e é apropriada para qualquer tipo de público. Conhecimento prévio Não é indispensável que os alunos tenham previamente contactado com os espaços e coleções do jardim.

2 Jardim Botânico da Universidade de Coimbra = Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? = ATIVIDADES DOS ALUNOS 2. ATIVIDADES DOS ALUNOS Contextualização: Junto das coleções vivas no jardim, as questões propostas são: As Nações Unidas declararam 2010 o Ano Internacional da Biodiversidade. Como definem Biodiversidade? Qual é o valor ada biodiversidade, afinal? Temos um grau elevado ou baixo de biodiversidade no jardim botânico? E sobre a extinção? Jubaea chilensis é uma palmeira muito explorada, uma espécie vulnerável conservada viva no jardim e a mais requisitada do banco de sementes do Jardim! Conseguem dizer porquê? O que pensam do uso dos recursos naturais? Pensa que as plantas são sistemas sustentáveis? Porquê? E sobre a conservação: ex situ, in situ e in vitro! Será a Biotecnologia um método para preservar a biodiversidade e a sustentabilidade? Porquê? Num plenário pelo jardim, interagindo com plantas, os estudantes irão compreender e serão capazes de explicar com maior fundamentação os diferentes conceitos da temática. Tarefas: É capaz de reconhecer plantas que exemplifiquem as diferenças entre Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação? Quais deverão ser as opções da Humanidade sobre estas questões e porquê?

3 Jardim Botânico da Universidade de Coimbra = Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? = GUIA DO EDUCADOR 3. GUIA DO EDUCADOR Título da aula: Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? Duração: minutos. Ligações curriculares /Nível de ensino e idades / Informações gerais / Conhecimento prévio: Ecossistemas, biodiversidade e sustentabilidade na Terra plano curricular atual: Ciências da Natureza (7º, 8º e 9º ano do 3º ciclo do ensino básico) e Geografia (9º ano do 3º ciclo do ensino básico) / 7º ao 9º ano (idades 12-14) / É necessário um estudo prévio por parte do professor/educador sobre as coleções do jardim. Resumo: Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação são diferentes conceitos a distinguir. Num plenário pelo jardim, interagindo com plantas e relacionando com situações, notícias e realidades do dia-a-dia, os estudantes irão compreender e ser capazes de explicar detalhadamente os diferentes conceitos da temática. Usando plantas modelo como evidências dos diferentes conceitos, estes são relacionados com as atuais tecnologias que são desenvolvidas no jardim. A atividade pode ser aplicada em níveis de conhecimento mais elevados ou mais básicos e é apropriada para qualquer tipo de público, especialmente a partir do 10º ano. O principal objetivo é entender a biodiversidade e a importância das plantas para a vida na Terra, aprendendo novos conceitos e ferramentas através da interação com plantas no jardim, adotando comportamentos adequados para um futuro sustentável. Resultados da aprendizagem e competências Conhecimento: identificar e entender a biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação num contexto ao ar livre, e o seu valor; construir conhecimento; aumentar o seu conhecimento; relacionar com situações do quotidiano e com tecnologias; como a biodiversidade afeta a nossa vida, assim como a Vida na Terra; os alunos relacionam o seu conhecimento com cenários da vida real e valores humanos, atitudes e comportamento.

4 Competências: uma abordagem plenária, fora da sala de aula, sobre biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação e as tecnologias aplicadas no jardim; despertar a curiosidade sobre a natureza e promover o interesse sobre a biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação e as opções humanas; desenvolver as capacidades de observação, criatividade e de exploração e novas ferramentas para atingir o objetivo proposto; explorar, comparar e debater sobre as plantas e a biodiversidade para entender o seu valor e adotar comportamentos concordantes. Aprendizagem social: concluir as tarefas propostas; trabalhar em grupo e individualmente; Estimular novas competências e atitudes; entender a importância das ciências naturais e da biodiversidade; Adotar um comportamento concordante com um futuro sustentável. Plano de aula Introdução: Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação são diferentes conceitos a ser distinguidos. Usando as coleções vivas no jardim, as mesmas questões são apresentadas e podem ser aplicadas em níveis de conhecimento mais elevados ou mais básicos, uma vez que a complexidade dos conceitos pode ser aumentada, de acordo com a faixa etária do grupo visitante. O principal objetivo é aprender e discutir sobre a importância da biodiversidade e ser capaz de definir e distinguir conceitos como a biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação, refletindo sobre as opções que a humanidade pode tomar. Além disso serão apresentadas as tecnologias e ferramentas desenvolvidas no jardim relacionadas com esta matéria, propondo a opção de uma atitude sustentável no nosso quotidiano. Lista de atividades: Depois de uma breve apresentação dos espaços e funções do jardim, o professor introduz o tema da atividade: entender a biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação. A lição pode começar com as questões propostas usando e uma notícia mundial: As Nações Unidas declararam 2010 o Ano Internacional da Biodiversidade. Sabem o que é a Biodiversidade? E qual é o seu valor? Como é distribuída a biodiversidade no mundo? UI útil e intrínseca concordam? E sobre a extinção? Jubaea chilensis é uma palmeira muito explorada, uma espécie vulnerável conservada viva no jardim e a mais requisitada do banco de sementes do Jardim! Conseguem dizer porquê? Quais são os principais fatores de risco para a extinção? HIPPO - H (habitat destruction) I (invasive species) P (Population growth) P (Pollution) O (Overexploitation). O que pensam do uso dos recursos naturais? Sustentabilidade: As plantas são sistemas sustentáveis? E as pessoas? Reciclar, Reduzir, Reutilizar e regenerar! Crítico no sec. XXI, já que o desenvolvimento deve ser compatível com a conservação: ex situ, in situ e in vitro. Como estão relacionadas estas técnicas biotecnológicas? E sobre a conservação: ex situ, in situ e in vitro! A Biotecnologia - será uma forma de preservar a biodiversidade e a sustentabilidade? Porquê? Descreve-se de seguida um percurso educativo no jardim, apresentando os principais pontos e paragens para interpretação, com os objetivos, estratégias, conceitos e modelos botânicos para exploração pelo professor e pelos alunos. Num plenário pelo jardim, interagindo com plantas, os estudantes irão compreender e serão capazes de explicar detalhadamente os diferentes conceitos da temática. Este modelo educativo pode ser ajustado a todos os públicos. Avaliação Avaliação centrada nas competências, relacionada com os resultados da aprendizagem. Observação dos alunos, comunicação oral aluno-professor, discussão ou questionário de avaliação, conforme segue Secção 4: Avaliação dos alunos. Recursos e fichas de trabalho Um percurso para os professores; apenas os recursos do jardim para explorar e desfrutar. Continuidade Aplicar a mesma estratégia a novos percursos e diferentes plantas no jardim. Bibliografia consultada: -Hawkins, B., Sharrock, S, & Havens, K. (2008) Plants and climate change: which future? Botanic gardens Conservation International, Richmond, UK. ISNB Mckinney, M. e Schoch, R. (1998) Environmental Science, Systems and Solutions. Jones and Bartlett Publishers. 1) -Tavares, AC, Gonçalves, M.J., Cavaleiro C., Cruz M.T., Lopes M.C., Canhoto J.M. & Salgueiro, L. (2008) Essential oil of Daucus carota subsp. halophilus: chemical composition, antifungal activity and citotoxicity.

5 JEthnopharmacology, 119: Tavares, AC, Salgueiro L & Canhoto JM (2010) In vitro propagation of the wild carrot Daucus carota L. subsp. halophilus (Brot.) A. Pujadas for conservation purposes. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant, 46: Tavares, AC (2010) Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? O/El Botânico, 4: Tavares, AC (2011) À descoberta do mundo das plantas: um roteiro do Jardim Botânico de Coimbra. Editora Fonte da Palavra, Lisboa -Tavares, AC (2011) Um programa educativo sustentável: Jardim Botânico da UC ( ). Departamento das Ciências da Vida/Jardim Botânico /FCTUC. Reviews: -Science & Vie - Climat, le Dossier Vérité. Hors série, 240, Setembro Pour la Science - L'eau, Attention fragile!. Dossier nº58, Janeiro/Março Science & Vie - Construire un Monde Durable. Hors série, 243, Julho 2008.

6 Jardim Botânico da Universidade de Coimbra = Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? = ROTEIRO (OBJETIVOS, ESTRATÉGIAS, CONCEITOS E MODELOS BOTÂNICOS PARA EXPLORAR) 1ª Paragem Entrada Norte do Jardim Objetivos/pistas/sugestões: Boas Vindas aos visitantes; Porquê vieram ao jardim? O que é um jardim Botânico (JB)? - Local onde se encontram coleções de plantas vivas originárias de todo o mundo, normalmente para estudos científicos. Podem ser generalistas (como em Coimbra) ou especializados (Barcelona Flora Mediterrânica. Funções chave? - Educação, pesquisa, conservação e recreio. Contar brevemente a história do Jardim Botânico de Coimbra e dos Jardins Botânicos em geral. - Criado inicialmente para estudos científicos em medicina e farmácia. - Fundando pelo Marquês e Pombal em 1772 (cerca de 20 anos após o grande terramoto de Lisboa) - 13 Hectares (13 campos de futebol), incluindo 4 em jardins formais e 9 de floresta (mata). Séc. XVI os primeiros Jardins Botânicos. Até ao séc. XIX conhecimento e taxonomia (Lineu) / aclimatação e introdução de novas espécies; exemplos. Pós séc. XIX Educação / Pesquisa / Conservação / Recreio; modelos de sustentabilidade: por exemplo o Projecto EDEN. Qual a importância do tema da atividade? Conceitos: Biodiversidade vs Extinção variedade vs desaparecimento de espécies; Conservação o ato de deixar intacto ou não deixar estragos; Sustentabilidade vs Conservação Acão de assegurar a continuidade e sobrevivência de alguma coisa vs Conservação através de um uso sustentável. 2ª Paragem Recanto tropical Introdução do tema da Biodiversidade, espécies de palmeiras vs. Palmeira Portuguesa. Planta vulneráveis e como preservá-las coleções vivas / bancos de sementes; O que entende por biodiversidade e como a utilizamos e de que forma dela dependemos no dia-a-dia (comida, vestuário, medicamentos, etc.) Exemplo no recanto tropical: a diversidade de palmeiras que existem (aprox espécies) e apenas uma é portuguesa.

7 Ampla distribuição / distribuição restrita conceito de espécie endémica. Relações e dependências entre os seres vivos / conservação de espécies e habitats. Plantas úteis vs plantas selvagens. Projetos de conservação. Valor da biodiversidade: UI Utilitário e Intrínseco. 3ª paragem Palmeira-chilena-do-vinho; Extinção e a regra do HIPPO Objetivos/pistas/sugestões: Explorar o espécimen Jubaea chilensis como um exemplo de uma espécie vulnerável, em perigo devido à sobre-exploração (construção de barcos, cobertura de telhados e produção de mel / vinho chileno a partir da seiva) e se desaparecer? Recordista do banco de sementes - Index Seminum. HIPPO Principais fatores de risco da extinção: Habitat destruction (destruição do Habitat), Invasive species (Espécies Invasoras), Pollution (Poluição), Population Growth (Crescimento populacional); Overexploitation (Sobreexploração). Responsabilidade de cada cidadão para o controlo dos recursos; filmes e notícias recentes Conceitos: Extinção desaparecimento permanente de indivíduos de uma espécie em qualquer região do planeta; Sustentabilidade modelo de desenvolvimento que procura satisfazer as necessidades da sociedade sem comprometer a capacidade de satisfazer as necessidades das gerações futuras. Causas da extinção e fatores conhecidos que possam colocar as espécies em perigo. Perda de espécies situação irreversível. 4ª paragem Tilia x vulgaris e sustentabilidade Transpor o discurso para a Reciclagem e os 4 R s. Qual a sua importância. Casas e árvores? Biomimetismo. Perto da Tília, falar em sustentabilidade; atitudes que são modelos de sustentabilidade, por exemplo recursos energéticos desligar a televisão ou deixar em stan-by; exemplos. Passar pelo Quadrado Central e mostrar algumas plantas a caminho da Mata. Objetivos/pistas/sugestões: Explorar o espécime Rhododendron como exemplo de uma nativa de Portugal ameaçada, não devido a fatores humanos mas a fatores ambientais alterações climáticas. Nota: Referir a Reserva Natural do Cambarinho no Caramulo, onde se encontra uma grande população condições ambientais favoráveis ao seu desenvolvimento. 5ª Paragem Nerium oleander/cevadilha/aloendro/loendro Objetivos/pistas/sugestões: Nome científico vs nome comum; flora nativa. Nerium oleander utilização de diferentes partes da planta; realçar que esta planta funciona como um indicador de poluição devido à sua capacidade de armazenar nas folhas iões de metais pesados, como chumbo fitoremediação; estes metais estão presentes na atmosfera de locais poluídos indicador de poluição; a planta é toxica mas tem propriedades medicinais dependendo da parte da planta utilizada. Referir a importância das suas flores que são usadas no tratamento de certas doenças de pele. Drogas, nem tudo o que é natural é inofensivo; venenos e medicamentos; 6ª paragem Figueira estranguladora e bambuzal

8 Apresentação da Mata, seguindo para a Figueira estranguladora; Competição entre espécies interespecíficas: Figueira; intraespecíficas: bambus; Conceito de planta invasora. Definição, como podem ameaçar / extinguir espécies nativas, particularmente crítico em plantas endémicas. Exemplos na mata. Curiosidades do Bambu. Plantas invasoras. Exemplos no jardim e no país; o que acontece nas Galápagos com as silvas e as cabras. 7ª Paragem Entrada da estufa-fria Objetivos: Apelar para a importância da manutenção da biodiversidade; Ilex aquifolium, azevinho; plantas medicinais, ex.: elevado potencial na indústria farmacêutica do teixo; Explorar o espécime de Taxus bacata como exemplo de uma espécie nativa de Portugal; Taxus brevifolia - vias de extinção devido ao uso intensivo da planta na extração de um princípio ativo usado no combate do cancro da mama e do útero; Importância do conhecimento de parentes silvestres das plantas úteis (utilizadas) CWR (CROP WILD RELATIVES); Taxus bacata/taxus brevifolia; diferentes medicamentos/utilização/conservação; Uso sustentável da biodiversidade. Nota: Referir que o teixo, nome vulgar do Taxus bacata, fazia parte do estrato arbóreo da floresta Laurissilva, floresta original da Península Ibérica. Atualmente ainda é possível observar em Portugal parte da floresta original nos arquipélagos da Madeira e dos Açores - Região da Macaronésia, que engloba os arquipélagos da Madeira, Canárias, Cabo Verde e Açores, onde subsiste a vegetação que desapareceu na Europa quando esta foi afetada pelas glaciações há cerca de 25 milhões de anos. Em 1996, usando as folhas do Taxus baccata uma CWR, e não o tronco do Taxus brevifolia,, passou a ser possível produzir laboratorialmente um composto químico que por hemi-síntese origina o taxol, pelo que a planta (Taxus brevifolia) deixou de ser dizimada e está em reflorestação na América do Norte. Conceitos: Desflorestação - destruição intensiva das florestas. Agricultura (monocultura) - atividade económica que tem por fim a produção de bens a partir da cultura de uma única espécie vegetal; CWR - parentes silvestres das plantas úteis. (Daucus carota subsp. sativus (cenoura) vs Daucus carota subsp. halophilus, este taxon é um endemismo Português) 8ª paragem Conservação: banco de sementes - biotecnologia Regressar ao Quadrado Central ou ir diretamente ao Laboratório e ao Banco de Sementes. Objetivos/pistas/sugestões: Tema da Conservação - Como o Jardim atua na conservação de espécies. Conservação in situ, ex situ e in vitro JBs: maior coleção de plantas ex-situ. Redes/estratégias internacionais BGCI. Eden Project, Cornwall, UK. O jardim e a conservação. Banco de sementes. Millenium Seed Bank e outros (Noruega, 2008); Banco de sementes de algumas espécies no Jardim que são permutadas. Objetivos: Referir no que consiste um banco de sementes - flora nativa e exótica. Indicar a sua importância no que diz respeito à conservação, preservação de sementes e manutenção da biodiversidade das espécies vegetais.

9 Millenium Seed Bank- instituição de referência mundial. Referir as principais etapas no processo de conservação de sementes Nota: Índex/catálogo anualmente atualizado - plantas que surgem num ano e não surgem noutro devido por exemplo aos fatores físico-químicos, climáticos efeitos de alterações climáticas. Nota: O primeiro Index Seminum foi editado em 1868, atualmente contempla cerca de 1500 espécies da flora portuguesa e exótica, espécies estas que estão distribuídas por grupos taxonómicos apresentados segundo um critério filogenético. Nenhuma semente com mais de 5 anos é incluída no catálogo a fim de garantir a sua viabilidade. Nota: As sementes do banco encontram-se disponíveis apenas para fins científicos, através de permuta com outras instituições científicas (cerca de 800). A conservação do Panda Gigante / Bamboo. 12 plantas essenciais para a alimentação. Biotecnologia como tecnologia da conservação, cultura in vitro de diferentes explantes; Conservação In situ, ex situ and in vitro, principais diferenças; exemplo prático Projecto de conservação das Apiaceae ibéricas endémicas em Portugal. Espécies instaladas em viveiros e na Escola Médica; plantas in vitro. Totipotência; controlo organogenético: modelação com reguladores de crescimento / fitohormaonas. Câmara de fluxo laminar, câmara e estufa para propagação de microculturas. Aplicar conhecimentos /Questionários Relembrar os conceitos e as tecnologias relacionadas: Banco de sementes local de conservação de sementes com vista a preservação de plantas. Biodiversidade variedade de espécies biológicas; UI; Extinção desaparecimento permanente de indivíduos de uma dada espécie - HIPPO; Conservação manter intato ou não deixar danificar; in vitro, ex situ e in vitro; Sustentabilidade garantir a continuidade ou sobrevivência de algo; 4Rs. Modelo de desenvolvimento que assegure as necessidades da sociedade sem comprometer as necessidades das futuras gerações. Endémicas; nativas; invasoras. Flora nativa, nativa, exótica, CWR. Desflorestação Destruição intensiva das florestas. Monocultura (Agricultura) Atividade económica em que o produto é produzido a partir da cultura de uma única espécie vegetal.

10 Jardim Botânico da Universidade de Coimbra = Biodiversidade, extinção, sustentabilidade, conservação: que opções? = Questionário de Avaliação Por favor, complete as frases abaixo ou responda oralmente: 1. Gostei de fazer Aprendi que.. são os principais fatores de extinção. 3. Uma coisa nova que aprendi sobre diversidade, conservação e sustentabilidade foi 4. Posso dizer sobre a conservação de plantas que.. 5. Como resultado das suas experiências nesta atividade no jardim, quais das seguintes opções se sente mais à vontade para fazer: (marque com um círculo a opção adequada) a) Estudar a extinção das plantas (Sim) (Não) (Talvez) (Não é algo que venha a fazer) b) Falar a um amigo sobre a conservação de plantas no jardim botânico. (Sim) (Não) (Talvez) (Não é algo que venha a fazer) c) Apresentar as suas ideias sobre a sustentabilidade das plantas num debate, discussão ou reunião na escola? (Sim) (Não) (Talvez) (Não é algo que venha a fazer) 6. O que mais gostei foi.. 7. O que menos gostei foi...

11 8. Marque com um círculo as palavras que melhor descrevem como se sente: Devido às minhas experiências hoje no jardim, sinto-me Mais inspirado menos inspirado igual para descobrir mais sobre o mundo natural. 9. Fará alguma coisa em consequência de ter participado na atividade de hoje? Nada Ver programas sobre a natureza na TV Procurar mais informação na internet Visitar outro museu, jardim zoológico ou parque Estar mais atento à natureza e pensar sobre o que a pode afetar Inscrever-se num clube da natureza ou de ciência Outra coisa o quê? Ler mais livros.. ou revistas sobre o mundo natural 10. A visita hoje ao jardim botânico alterou a forma como vê a ciência? (Marque com um círculo) Nada Muito 11. Se a sua sensibilidade se alterou, de que forma foi?. 12. Como acha que esta atividade pode ser melhorada?.. Obrigada e volte em breve!