EcOLOGIA. É o conjunto de locais e condições ambientais onde uma espécie vive e se reproduz. Equador. Trópico de Capricórnio OCEANO PACÍFICO

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1 AULAs 43 e 44 EcOLOGIA 1 INTRODUÇÃO O que é: O ramo da Ciência dedicado ao estudo das interações dos seres vivos entre si e destes com o ambiente. Importância: O conhecimento das relações ecológicas orienta nossa atuação para a preservação da vida na Terra. Tópicos Hábitat. Nicho ecológico. Níveis de organização biológica abordados pela ecologia. Biodiversidade. 2 HábITaT É o conjunto de locais e condições ambientais onde uma espécie vive e se reproduz. eduardo rivero/shutterstock Equador Trópico de Capricórnio OCEANO PACÍFICO Possivelmente extinto Atual OCEANO ATLÂNTICO N km 1 78 com base em: iucn 214 red list of threatened species. disponível em: < acesso em: 8 JuN No início do século XX, o cervo-do-pantanal (Blastocerus dichotomus) apresentava uma ampla distribuição geográfica, vivendo em grande parte das várzeas e margens de rios da região central da América do Sul. Mas, no início do século XXI, seu hábitat se apresentava muito reduzido. Dentre as principais razões para essa redução, está a construção de barragens para hidrelétricas. 3 NIcHO ecológico Para viver e se reproduzir em um ambiente, uma espécie depende de diversos fatores, tais como temperatura, ph e salinidade, chamados de fatores limitantes. Porém, uma espécie habita regiões com temperatura oscilante. Esta faixa de temperatura faz parte do nicho ecológico da espécie. Dessa forma, temos como nicho ecológico o conjunto de limites de tolerância de uma espécie em relação aos fatores limitantes para que ela viva e se reproduza. Para não ficar em apenas um exemplo, podemos citar a faixa de tolerância de ph do solo para que as raízes de uma espécie de planta se desenvolvam, as variações na concentração de oxigênio na água para uma espécie de peixe, os diferentes tamanhos das espécies de seres vivos utilizadas como alimento por uma espécie de felino e as diferentes profundidades de um lago onde uma espécie de pássaro captura seu alimento. ALFA 6 Biologia Setor

2 feng yu/shutterstock Corvos da costa oeste do Canadá procuram caramujos na maré baixa, levam- -nos para uma rocha próxima, pairam e os deixam cair de uma altura média de 5 metros, para que quebrem e exponham a refeição do seu interior. Estudos mostram que somente os caramujos maiores, que contêm mais calorias e partem-se mais prontamente, fornecem energia suficiente para o corvo ter um lucro líquido de energia. krebs, J. r.; davies, N. b. Introdução à Ecologia Comportamental. são Paulo: atheneu, NíveIs De ORgaNIzaÇÃO em ecologia eric isselee/shutterstock VaclaV Volrab/ shutterstock VaclaV Volrab/ shutterstock Organismo Popula o Comunidade ixpert/shutterstock Paula french/shutterstock Ecossistema Biosfera 5 bioma Certos locais da Terra possuem ecossistemas que apresentam características semelhantes quanto à precipitação pluviométrica, à temperatura, à cobertura vegetal e até mesmo quanto à fauna, sendo, por esse motivo, considerados pertencentes ao mesmo bioma. 6 biodiversidade Biodiversidade é o termo que descreve toda a variedade de vida, incluindo as espécies de seres vivos, sua riqueza genética e as relações que as espécies apresentam entre si e com o ambiente. A biodiversidade de um lago, por exemplo, abrange todas as espécies de seres vivos relacionadas a ele, como as espécies de bactérias, fungos, algas, plantas, peixes, moluscos, anfíbios, aves, etc. Mais que isso, devem ser considerarados como integrantes da biodiversidade o tamanho de cada população, as relações que cada espécie tem com o ambiente e com as outras espécies e a diversidade genética de cada uma delas. 118 Biologia Setor 1421 ALFA 6

3 ExERcícIOs 1 (Enem) O Puma concolor (suçuarana, puma, leão-da-montanha) é o maior felino das Américas, com uma distribuição biogeográfica que se estende da Patag nia ao Canadá. O padrão de distribuição mostrado na figura está associado a possíveis características desse felino: enem I. É muito resistente a doenças. II. É facilmente domesticável e criado em cativeiro. III. É tolerante a condiç es climáticas diversas. IV. Ocupa diversos tipos de formaç es vegetais. Características desse felino compatíveis com sua distribuição biogeográfica estão evidenciadas apenas em: a) I e II. b) I e IV. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. 2 (Unifesp) Certa espécie de anfíbio consegue sobreviver em locais entre 18 C e 3 C de temperatura ambiente (1). A temperatura média variando entre 2 C e 3 C presente em algumas matas litor neas do Sudeste brasileiro torna o ambiente ideal para essa espécie viver (2). Esse anfíbio alimenta-se de pequenos invertebrados, principalmente insetos, que se reproduzem nas pequenas lagoas e poças dõágua abundantes no interior dessas matas (3). No texto, as informaç es 1, 2 e 3, referentes a essa espécie, relacionam-se, respectivamente, a: a) hábitat, hábitat, nicho ecol gico. b) hábitat, nicho ecol gico, nicho ecol gico. c) hábitat, nicho ecol gico, hábitat. d) nicho ecol gico, hábitat, hábitat. e) nicho ecol gico, hábitat, nicho ecol gico. 3 (Fuvest-SP) Em um lago, estão presentes diversas espécies de animais, plantas, algas, protozoários, fungos e bactérias. O conjunto desses seres vivos constitui: a) uma cadeia alimentar. b) uma comunidade biol gica. c) um ecossistema. d) uma população. e) uma sucessão ecol gica. ALFA 6 Biologia Setor

4 4 O esquema a seguir evidencia diferentes regiões da Terra onde podemos encontrar o bioma do tipo floresta tropical pluvial, em que vivem diversas espécies de plantas, inclusive muitas espécies com folhas grandes (latifoliadas) e de elevadas taxas de transpiração. Relacione essas informações sobre as condições ambientais e a vegetação com as fornecidas pelos gráficos a seguir e com os conhecimentos atuais sobre convergência adaptativa. Trópico de Câncer Equador Trópico de Capricórnio OCEANO ATLÂNTICO OCEANO PACÍFICO FOntE: molles Jr., m. c. ecology: concepts and applications. New york: wbcv/mcgrawhill higher education, adaptado. OCEANO PACÍFICO OCEANO ÍNDICO N km Temperatura ( C) 26,7 C / mm/ano Precipita o (mm) Temperatura ( C) 25,3 C / 1 76 mm/ano Precipita o (mm) Temperatura ( C) 27,5 C / mm/ano Precipita o (mm) J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D BelŽm (Brasil) Kisangani (Rep. Dem. Congo) Kuala Lumpur (Mal sia) Precipita o maior que 1 mm na maior parte do ano, e a temperatura varia muito pouco. Precipita o Temperatura > C Bioma de floresta tropical fluvial. Nos gráficos estão indicadas as variações de temperatura e pluviosidade ao longo de um ano, assim como as temperaturas e pluviosidade médias anuais. de acordo com os gráficos, as temperaturas médias anuais são semelhantes nas três regiões indicadas; a pluviosidade também é alta durante o ano, assim como a pluviosidade média. Portanto, os ambientes são muito semelhantes e selecionaram espécies vegetais parecidas, com folhas grandes e de alta taxa de transpiração, caracterizando um caso de convergência adaptativa. 12 Biologia Ð Setor 1421 ALFA 6

5 5 (Enem) Se a explora o descontrolada e predat ria verificada atualmente continuar por mais alguns anos, pode-se antecipar a extin o do mogno. Essa madeira j desapareceu de extensas reas do Par, de Mato Grosso, de Rond nia, e h ind - cios de que a diversidade e o nœmero de indiv duos existentes podem n o ser suficientes para garantir a sobreviv ncia da espžcie a longo prazo. A diversidade Ž um elemento fundamental na sobreviv ncia de qualquer ser vivo. Sem ela, perde-se a capacidade de adapta o ao ambiente, que muda tanto por interfer ncia humana como por causas naturais. < Adaptado. Com relação ao problema descrito no texto, é correto afirmar que: a) a baixa adaptação do mogno ao ambiente amazônico é causa da extinção dessa madeira. b) a extração predatória do mogno pode reduzir o número de indivíduos dessa espécie e prejudicar sua diversidade genética. c) as causas naturais decorrentes das mudanças climáticas globais contribuem mais para a extinção do mogno do que a interferência humana. d) a redução do número de árvores de mogno ocorre na mesma medida em que aumenta a diversidade biológica dessa madeira na região amazônica. e) o desinteresse do mercado madeireiro internacional pelo mogno contribuiu para a redução da exploração predatória dessa espécie. 6 (Enem) Várias estratégias estão sendo consideradas para a recuperação da diversidade biológica de um ambiente degradado, dentre elas, a criação de vertebrados em cativeiro. Com esse objetivo, a iniciativa mais adequada, dentre as alternativas a seguir, seria criar: a) machos de umas espécies e fêmeas de outras, para possibilitar o acasalamento entre elas e o surgimento de novas espécies. b) muitos indivíduos da espécie mais representativa, de forma a manter a identidade e a diversidade do ecossistema. c) muitos indivíduos de uma única espécie, para garantir uma população geneticamente heterogênea e mais resistente. d) um número suficiente de indivíduos, do maior número de espécies, que garanta a diversidade genética de cada uma delas. e) vários indivíduos de poucas espécies, de modo a garantir, para cada espécie, uma população geneticamente homogênea. 7 (Fuvest-SP) Leia os textos jornalísticos abaixo. Texto 1 O respeito ˆs unidades de conserva o e ˆs terras ind genas j demarcadas Ð que juntas correspondem a cerca de 37% da Amaz nia Legal Ð garantiria a perman ncia da floresta e impediria a transforma o da mata em savana. O Estado de S. Paulo, 16/6/29. Adaptado. Texto 2 O atual modo de desenvolvimento da Amaz nia est muito longe do desej vel. ƒ preciso incentivar as popula es florestais a conduzirem atividades de desenvolvimento sustent vel, remunerando, por exemplo, os servi os voltados ao ecossistema prestados pelos habitantes da floresta. Le Monde, 16/6/29. Adaptado. a) Indique duas diferenças entre as estratégias propostas nesses textos para a solução dos atuais problemas socioambientais da região amazônica. os textos reproduzidos não são excludentes: apresentam abordagens diferentes para a solução dos problemas socioambientais da região da amazônia. o texto 1 aponta a demarcação das unidades de conservação e das terras indígenas como forma de proteção legal, sem a participação direta da população florestal; já o texto 2 sugere a implantação do desenvolvimento sustentável na região, com a participação direta da população florestal, como possível solução para o problema, sem salientar a necessidade da demarcação de áreas. ALFA 6 Biologia Setor

6 b) Considerando que a Amazônia Legal abrange cerca de 6% do território brasileiro, calcule a porcentagem ocupada em nosso país pelas unidades de conservação e terras indígenas já demarcadas. as unidades de conservação e as terras indígenas ocupam 37% da amazônia legal, que representa 6% do território brasileiro. logo, a porcentagem desejada é 37% de 6%. denotando tal valor por p, temos: p 5 37% 3 6% 5,37 3,6 5,22 logo, a porcentagem é de 22%. c) Por que a preservação da Amazônia Legal não é suficiente para garantir a manutenção da biodiversidade no Brasil? a manutenção da biodiversidade do brasil depende da preservação da amazônia legal e dos outros biomas que sofrem com a degradação ambiental. ORIENTAçãO DE EsTUDO Livro 1 Ñ Unidade II Caderno de Exerc cios 2 Ñ Unidade V Tarefa Mínima AULA 43 leia os itens de 163 a 172, cap. 1 do livro-texto. faça os exercícios 1, 2, 4 e 28, série 1. AULA 44 releia o item de aula biodiversidade. faça os exercícios 3, 25 e 26, série 1. Tarefa complementar AULA 43 leia os itens 178 e 179, cap. 1 do livro-texto. faça o exercício 8, série 1. AULA 44 leia o item 187, cap. 2 do livro-texto. faça o exercício 9, série 1. ANOTAçÕEs 122 Biologia Setor 1421 ALFA 6

7 AULAs 45 e 46 RELAçÕEs TRÓFIcAs 1 INTRODUÇÃO O que são: Rela es alimentares entre os seres vivos de um ecossistema. Importância: Por meio das rela es alimentares, os seres vivos de um ecossistema obt m matžria e energia necess rias para seu desenvolvimento e sua reprodu ão. Tópicos Cadeia alimentar. Teia alimentar. Fluxo de matžria. Fluxo de energia. 2 cadeia alimentar Uma cadeia alimentar apresenta rela es alimentares entre os seres vivos de um ecossistema, no qual cada espžcie ocupa um n vel tr fico. Produtor Consumidor prim rio Consumidor secund rio Consumidor terci rio Consumidor quarten rio Decompositores Detritívoros yevgeniy11/shutterstock Esse Ž o n vel tr fico dos seres vivos que se alimentam de restos org nicos, como partes de animais mortos por predadores e depois abandonados, ou estruturas org nicas que caem no solo, como folhas, epidermes de cobras e pelos de mam feros. linda bucklin/shutterstock ALFA 6 Biologia Setor

8 3 TeIa alimentar A teia alimentar apresenta as relações tróficas de uma comunidade nas quais uma espécie pode ocupar mais de um nível trófico. Preencha as lacunas do esquema abaixo, indicando os níveis tróficos correspondentes: 1 a Produtores 1 a 2 a 2 a e 3 a 2 a, 3 a e 4 a 1 a Consumidor(es) de... ordem (ordens) 4 FlUxO De MaTéRIa Os átomos incorporados pelos seres produtores são transferidos para os outros níveis tróficos da cadeia alimentar e retornam ao ambiente devido à ação dos seres decompositores, havendo assim a reciclagem da matéria. Ca 12 CO H 2 O 2 Fe NH 12 3 Os tomos absorvidos pelos produtores s o transferidos aos outros n veis tr ficos da cadeia alimentar por meio da alimenta o e retornam ao ambiente pela a o dos organismos decompositores. 5 FlUxO De energia Uma pequena parte da energia química presente nos produtores é utilizada pelos consumidores de primeira ordem para a produção de nova matéria orgânica; a maior parte é perdida para o ambiente, principalmente como calor. O mesmo fenômeno ocorre em cada transferência de energia entre os seres da cadeia alimentar. Sendo assim, a energia inicialmente armazenada nos produtores vai sendo perdida como calor para o ambiente e não pode ser novamente absorvida pelos seres autótrofos, pois estes somente absorvem energia luminosa para a realização de fotossíntese. 124 Biologia Setor 1421 ALFA 6

9 9% da energia do alimento Ž transferida ao ambiente Calor 9% da energia do alimento Ž transferida ao ambiente Calor Energia armazenada 1% da energia armazenada nas plantas Ž armazenada no consumidor prim rio 1% de 1% da energia armazenada nas plantas Ž armazenada no consumidor secund rio A energia armazenada pelos produtores vai sendo perdida para o ambiente ao longo da cadeia alimentar. ExERcícIOs 1 (Fuvest-SP) O esquema a seguir representa as principais relações alimentares entre espécies que vivem num lago de uma região equatorial. ave 1 ave 2 fuvest-sp ave 3 Peixe 5 Peixe 1 Peixe 2 Peixe 3 Peixe 4 larva de mosquito algas filamentosas Zooplâncton fitoplâncton ALFA 6 Biologia Setor

10 Com relação a esse ambiente: a) Indique os consumidores primários. os consumidores primários da teia esquematizada são: zooplâncton e peixe 1. b) Indique, dentre os consumidores, quais ocupam um único nível trófico. todos os consumidores participantes da teia apresentada, com exceção da ave 2, ocupam um único nível trófico. c) Explique como o aumento das populações das aves pode impactar as populações de mosquitos. com o aumento da população das aves, mais peixes dos tipos 2, 3 e 4 (predadores de larvas de mosquitos) serão comidos, o que favorecerá o crescimento da população desses insetos. observação: a presença de um círculo ao redor do plâncton é ambígua. Para a resolução da questão, estamos admitindo que as larvas de mosquitos se alimentam apenas de zooplâncton. assim, estamos assumindo que todas as setas do esquema representam fluxo de alimento, enquanto os círculos ao redor das algas filamentosas e do plâncton representam a visualização de organismos de tamanho reduzido. uma outra interpretação possível é a de que as larvas de mosquitos consomem o conjunto de organismos representados dentro do círculo (fitoplâncton e zooplâncton), o que modificaria totalmente as respostas dos itens a e b. 2 (Enem) Paleontólogos estudam fósseis e esqueletos de dinossauros para tentar explicar o desaparecimento desses animais. Esses estudos permitem afirmar que esses animais foram extintos há cerca de 65 milhões de anos. Uma teoria aceita atualmente é a de que um asteroide colidiu com a Terra, formando uma densa nuvem de poeira na atmosfera. De acordo com essa teoria, a extinção ocorreu em função de modificações no planeta que: a) desestabilizaram o relógio biológico dos animais, causando alterações no código genético. b) reduziram a penetração da luz solar até a superfície da Terra, interferindo no fluxo energético das teias tróficas. c) causaram uma série de intoxicações nos animais, provocando a bioacumulação de partículas de poeira nos organismos. d) resultaram na sedimentação das partículas de poeira levantada com o impacto do meteoro, provocando o desaparecimento de rios e lagos. e) evitaram a precipitação de água até a superfície da Terra, causando uma grande seca que impediu a retroalimentação do ciclo hidrológico. 3 (Vunesp) A tabela mostra um exemplo de transferência de energia em um ecossistema, do qual se considerou uma cadeia alimentar de predadores. Níveis trófcos Total assimilado pelos organismos Quantidade de energia (kcal/m 2 /ano) Quantidade disponível para os níveis trófcos seguintes Diferença Produtores Consumidores primários Consumidores secundários Consumidores terciários Baseando-se nos dados da tabela, responda: a) A que corresponde a quantidade de energia discriminada na coluna Diferença? corresponde à quantidade de energia liberada para o ambiente, principalmente na forma de calor, e à energia utilizada em cada nível trófico para a realização das atividades vitais dos organismos, tais como os movimentos respiratórios e a excreção. 126 Biologia Setor 1421 ALFA 6

11 b) Dificilmente esta cadeia alimentar, cujo fluxo de energia est representado na tabela, apresentar consumidores quatern rios. Por qu? tal fato não ocorre porque, devido à perda de energia para o ambiente ao longo da cadeia alimentar, a quantidade de energia disponível para um eventual consumidor quaternário é insuficiente. ORIENTAçãO DE EsTUDO Livro 1 Ñ Unidade II Caderno de Exerc cios 2 Ñ Unidade V Tarefa Mínima AULA 45 leia os itens 182 a 184, cap. 2 do livro-texto. faça os exercícios 6 e 7, série 1. AULA 46 leia o item 181, cap. 2 do livro-texto. leia o texto da atividade extra. faça os exercícios 14 a 16, série 1. Tarefa complementar AULA 45 leia o item 18, cap. 1 do livro-texto. faça os exercícios 1 a 13, série 1. AULA 46 faça os exercícios 19 a 22, série 1. ATIVIDADE ExTRA Fluxo de matžria Os átomos absorvidos pelos seres produtores compõem a matéria que é utilizada na constituição de seus organismos. Um consumidor primário pode incorporar os átomos dos seres produtores dos quais se alimenta, utilizando-os na construção de suas moléculas, como as proteínas e os lipídios. Por exemplo, os átomos de carbono e de cálcio, presentes nas paredes celulares das células vegetais, podem fazer parte dos ossos de uma anta. Deve-se considerar também que nem toda matéria é absorvida pelo consumidor, pois uma parte é perdida nas fezes. O mesmo fenômeno de transferência de matéria ocorre ao longo de toda a cadeia alimentar, até que, devido à ação dos organismos decompositores, os quais consomem matéria orgânica e liberam no ambiente matéria inorgânica 2 como gás carbônico, água, amônia e íons 2, ocorre um retorno dos átomos ao ambiente, que podem então ser novamente absorvidos por outros produtores. Fluxo de energia A energia luminosa utilizada na fotossíntese pelos produtores para a produção de moléculas de glicose fica armazenada como energia química. Uma parte dessas moléculas é utilizada como fonte de energia para o metabolismo dos próprios produtores. A outra parte, porém, é utilizada na construção de moléculas de seu organismo, tais como polissacarídios, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos de seus organismos. Essas substâncias orgânicas podem então ser utilizadas como alimento por um consumidor primário. A parte do alimento que não é eliminada nas fezes é utilizada como fonte de matéria para a construção de novas moléculas orgânicas empregadas na constituição do organismo do consumidor primário, ou então é empregada como fonte de energia para seu metabolismo. Em consequência da atividade metabólica, a maior parte da energia do alimento é perdida para o ambiente na forma de calor e, portanto, apenas pequena parte dela é utilizada na construção de novas moléculas orgânicas, nas quais a energia armazenada pode ser utilizada pelos seres vivos do nível trófico seguinte. O mesmo fenômeno de perda da maior parte da energia para o ambiente ocorre em cada nível da cadeia alimentar, incluindo os decompositores. Sendo assim, a energia inicialmente armazenada no organismo dos produtores é gradativamente perdida ao longo da cadeia alimentar e não pode ser novamente absorvida pelos produtores. ALFA 6 Biologia Setor

12 ANOTAçÕEs 128 Biologia Setor 1421 ALFA 6