ECOLOGIA I - CONCEITOS GERAIS

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1 BIOLOGIA ECOLOGIA I - CONCEITOS GERAIS Ecologia é o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente onde vivem. É uma ciência que estuda os seres vivos acima do nível do organismo individual, estuda, portanto, a população, a comunidade, o ecossistema e a biosfera. Para a adequada compreensão de ecologia, são necessários alguns conceitos importantes, a saber: População Conjunto de organismos de uma mesma espécie que vivem no mesmo hábitat, em um mesmo intervalo de tempo. Comunidade Esse termo refere-se ao conjunto de todas as populações que vivem em uma mesma área. Esses organismos dividem-se em duas grandes categorias: autótrofos (produtores) e heterótrofos (consumidores e decompositores). Sobre uma comunidade atuam permanentemente vários fatores físicos e químicos do ambiente, como a luz, a umidade, a temperatura, os nutrientes. Esses fatores são chamados fatores abióticos e o conjunto deles é chamado de biótopo. Ecossistema Unidade ecológica resultante da interação entre os fatores bióticos de uma determinada comunidade com os fatores abióticos. A palavra ecossistema é, assim, um termo técnico para natureza. Lembre-se : Fatores Abióticos sem vida. Ex.: luz, água. Fatores Bióticos com vida. Ex.: seres vivos. Biosfera O conjunto de todos os ecossistemas da Terra, ou seja, a camada da Terra que contém vida forma a biosfera. Podem ser consideradas ecossistemas parcelas da biosfera de diferentes tamanhos, como, por e- xemplo, uma pequena lagoa ou o oceano todo, desde que haja intercâmbio de matéria e de energia entre seus elementos. A biosfera toda pode ser considerada um grande ecossistema. Habitat É o lugar em que vive cada organismo de uma espécie, componente de determinada comunidade. É a residência do organismo, o seu lugar de vida. Nicho ecológico É a função ou papel desempenhado pelos organismos de determinada espécie em seu ambiente de vida. O nicho inclui, evidentemente, o habitat; mas, além disso, envolve as necessidades alimentares, a temperatura ideal de sobrevivência, os locais de refúgio, as interações com os inimigos e amigos, os locais de reprodução etc. Editora Exato 23 Dependendo da fase da vida, o nicho ecológico da espécie pode sofrer modificações. Os girinos, larvas de sapos, vivem em meio aquático doce, alimentam-se de algas e detritos e servem de alimento para peixes, aranhas e insetos aquáticos. Na fase adulta, o sapo passa a viver no ambiente terrestre úmido, embora possa habitar com freqüência o meio aquático; porém, alimenta-se de insetos, é caçado por cobras, gaviões e outros predadores e, na reprodução, macho e fêmea depositam gametas na água, onde se darão as fecundações. O Ecólogo Eugene Odum compara o termo habitat para espécie, como endereço para nós, ou seja, mais cedo ou mais tarde voltarás ao teu endereço, assim como o ser vivo será encontrado no seu habitat. A palavra profissão seria comparada com nicho ecológico. Todos nós temos uma função para manter o equilíbrio da sociedade. O nicho ecológico corresponde à função da espécie, ou seja, todas as espécies têm a sua função, se alimentam de algo, são alimento para outros etc. 1. CADEIA ALIMENTAR A relação de transferência de matéria e energia entre produtores e consumidores pode ser representada esquematicamente através de uma representação chamada cadeia alimentar. A cadeia alimentar é formada por níveis tróficos, em que cada nível trófico representa organismos que apresentam o mesmo tipo de nutrição. Os níveis tróficos de uma cadeia alimentar são: Fonte de energia Produtor Consumidor Decompositores Produtores: os organismos autótrofos, com capacidade de fotossíntese ou quimiossíntese, Ex.: vegetais, algas, certas bactérias. : organismos heterótrofos (herbívoros e carnívoros). Ex.: animais. Decompositores: organismos com capacidade de processar matéria orgânica em i- norgânica, tornando-a reaproveitável para o primeiro nível trófico de outra cadeia alimentar. Ex.: bactérias, fungos.

2 Capim (produtor) Rato (consumidor primário) Cobra (consumidor secundário) A transferência de matéria ao longo de uma cadeia alimentar é um fenômeno cíclico, em que os produtores representam os organismos responsáveis pela absorção de matéria do meio ambiente e os decompositores devolvem essa matéria ao meio. Os decompositores funcionam, portanto, como verdadeiros recicladores, permitindo que a matéria orgânica mobilizada no ecossistema seja transformada em matéria inorgânica e devolvida ao meio. Observe o esquema: Produtor Matéria orgânica Decompostiora Carcará (consumidor terciário) Matéria inorgânica Cadeia alimentar: fluxo linear de energia e materia. Outra maneira de representarmos uma cadeia alimentar é: Plantas Fungos e bactérias Cadeia alimentar Insetos Pássaros Note que, no esquema anterior, as plantas são produtores, os insetos são consumidores primários, os pássaros são consumidores secundários e os fungos e bactérias representam os decompositores. 2. TEIA ALIMENTAR É a representação mais próxima do real, já que identifica uma rede de entrelaçamento de diversas cadeias alimentares. Observe o exemplo: Sapo Coelho Lobo Rato Cobra Teia alimentar - complexidade 3. O FLUXO DE MATÉRIA Coruja Pássaro Pombo Besouro 4. FLUXO DE ENERGIA A transferência de energia ao longo de uma cadeia alimentar ocorre de maneira acíclica. Por e- xemplo, se considerarmos que o sol é a grande fonte de energia que sustenta os ecossistemas, concluiremos que uma pequena parte da energia que incide sobre um organismo fotossintetizante é assimilada por ele. Da energia absorvida, uma parte será utilizada pelo próprio organismo, uma parcela será perdida como calor e apenas uma pequena parcela (cerca de 10%) será efetivamente transferida para o próximo nível trófico. Dessa forma, podemos dizer que o fluxo de energia é sempre unidirecional e decrescente. Lembre-se: Devido à atividade dos decompositores e produtores, a matéria é reciclada, enquanto a energia flui, pois seu ciclo é unidirecional Portanto, lembre-se: em um ecossistema, a matéria é reciclada e a energia flui. 5. PIRÂMIDES ECOLÓGICAS São representações da geometria emprestadas à ecologia para demonstrar variações de número de indivíduos (n.º), biomassa (bm) ou energia (E). Tipos de Pirâmides Ecológicas Pirâmide de Número Em muitas cadeias alimentares de predatismo, o número de produtores é maior que o de consumidores primários que, por sua vez, são mais abundantes que os consumidores secundários e assim sucessivamente. Mede a quantidade de indivíduos em cada população. Editora Exato 24

3 Pirâmide de número clássica. Pirâmide de número invertida quaternários terciários secundários primários Produtores Protozoários parasitas insetos árvores Mede a quantidade de energia relativa em cada nível trófico. O diagrama que melhor reflete o que se passa ao longo da cadeia alimentar é a pirâmide e- nergética. Em cada nível trófico, há grande consumo de energia nas reações metabólicas. Há liberação de energia sob a forma de calor, que é perdido pelo ecossistema. A energia restante é armazenada nos tecidos. Os produtores consomem, para sua sobrevivência, grande parte da energia por eles fixada na fotossíntese. Sobra pouco para o nível dos consumidores primários, que utilizarão, no seu metabolismo, boa parte da energia obtida dos produtores. O mesmo acontece em relação aos consumidores secundários, que despenderão, em suas atividades metabólicas, boa parcela da energia obtida dos consumidores primários. Isso limita o número dos níveis tróficos a quatro ou, no máximo, cinco e explica a biomassa geralmente decrescente nas cadeias alimentares. Portanto, a quantidade de energia disponível é sempre menor, porque é preciso descontar o que é gasto pelas atividades próprias de cada nível trófico. Pirâmide de Biomassa Mede a massa (m) orgânica relativa de cada nível trófico. Pode-se também pensar em pirâmide de biomassa, em que é computada a massa 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. Exemplo (CA): Fitoplâncton Zooplâncton Atenção: A pirâmide de energia, tal como a CA, é sempre decrescente. (Conforme Leis da Termodinâmica).Ou seja, a base sempre é mais larga do que o ápice. Exemplo (CA): capim carneiro homem. C 2 C 1 P quaternários terciários secundários primários Produtores ESTUDO DIRIGIDO 1 O que é nicho ecológico? 2 Quais níveis tróficos formam a cadeia alimentar? Explique cada um deles. Pirâmide de biomassa clássica. Zooplâncton Fitoplâncton 3 O que é teia alimentar? Pirâmide de biomassa invertida Interpretação: mp < mc 1 Pirâmide de Energia EXERCÍCIOS 1 (UNIFOR) Considere os seguinte itens: I. mutação; Editora Exato 25

4 II. adaptação ao meio; III. seleção natural; IV uso e desuso dos órgãos. V. herança dos caracteres adquiridos. A teoria de Lamarck leva em consideração a) I, II e III. d) II, IV e V. b) I, III e V. e) III, IV e V. c) II, III e IV. 2 (UFRN) August Weismann cortou a cauda de camundongos durante mais de cem gerações e verificou que as novas ninhadas continuavam a apresentar aquele órgão perfeitamente normal. Dessa experiência, pode-se concluir que: a) as espécies são fixas e imutáveis. b) quanto mais se utiliza determinado órgão, mais ele se desenvolve. c) a evolução se processa dos seres vivos mais simples para os mais complexos. d) a seleção natural e as mutações são fatores que condicionam a evolução dos seres vivos. e) os caracteres adquiridos do meio ambiente não são transmitidos aos descendentes. 3 (VUNESP-SP) Vários são os processos que atuam na evolução. Dentre eles, o único que fornece material genético novo a um determinado conjunto genético pré-existente é a: a) mutação gênica. b) recombinação gênica. c) seleção natural. d) reprodução assexuada. e) reprodução sexuada. 4 (PUC-RJ) O principal predador de uma espécie de caramujo é um pássaro turdídeo. Os caramujos da mata têm carapaças escuras, enquanto os que vivem sobre a relva têm carapaças amarelas, menos visíveis contra o fundo mais claro. Baseados na teoria darwinista de evolução, podemos dizer que: a) caramujos amarelos surgiram como defesa ao ataque dos turdídeos. b) Caramujos amarelos facilitam a ação predadora dos turdídeos. c) o ambiente claro da relva determina o aparecimento de caramujos amarelos. d) as condições ambientais atuam favorecendo caramujos amarelos. e) as variações dos caramujos amarelos são necessidades impostas pelo ambiente. 5 (FUVEST) Certas infecções hospitalares podem ser de difícil combate por meio de antibióticos comuns. Esse fato deve-se à: a) indução nas bactérias de resistência aos antibióticos. b) convivência de portadores de diversos tipos de infecção. c) seleção de linhagens de bactérias resistentes aos antibióticos. d) rejeição dos antibióticos pelo organismo humano. e) tendência da bactéria a se habituar aos antibióticos. 6 O gafanhoto verde, ou esperança, e uma espécie de louva-a-deus, também verde, são freqüentemente encontrados juntos nas folhas de uma mesma árvore, no verão. Todavia, o primeiro desses insetos se alimenta de folhas da árvore e enterra seus ovos no solo, enquanto o segundo se alimenta de insetos e fixa seus ovos no caule das plantas. Podemos afirmar que, do ponto de vista ecológico, esses insetos têm: a) o mesmo habitat e nichos diferentes. b) o mesmo nicho e tipos de habitat diferentes. c) mesmo biótipo e biócoros diferentes. d) o mesmo habitat e biócoros diferentes. 7 Pela manhã, o estudante X, que mora na periferia de uma cidade, após rápido café, costuma sair com seu próprio carro para a faculdade que freqüenta em período integral. Almoça apenas um sanduíche e um refrigerante na cantina da faculdade. À noite, volta para casa e depois do jantar (cereais, carnes, verduras e frutas) estuda até as 22 horas, dormindo por volta das 23horas. Essa descrição sumária de modo de vida do estudante X representa: a) seu habitat. b) seu ecossistema. c) seu nicho ecológico. d) a sua comunidade. 8 Qual das categorias ecológicas citadas abaixo é constituída por indivíduos da mesma espécie? a) Comunidade. b) População. c) Ecossistema. d) Bioma. 9 Depois de mortos, somos todos comidos pelo bicho da terra. Essa é uma expressão popular que você já deve ter ouvido. O termo bicho da terra corresponde a: a) decompositores; Editora Exato 26

5 b) consumidores primários; c) consumidores secundários; d) consumidores terciários. Estudo Dirigido GABARITO 1 O nicho ecológico corresponde à função da espécie, ou seja, todas as espécies têm a sua função, se alimentam de algo, são alimento para outros etc. 2 Produtores: os organismos autótrofos, com capacidade de fotossíntese ou quimiossíntese. : organismos heterótrofos (herbívoros e carnívoros). Decompositores: organismos com capacidade de processar matéria orgânica em inorgânica, tornando-a reaproveitável para o primeiro nível trófico de outra cadeia alimentar. 3 É a representação mais próxima do real, já que identifica uma rede de entrelaçamento de diversas cadeias alimentares. Exercícios 1 D 2 E 3 A 4 D 5 C 6 A 7 C 8 B 9 A Editora Exato 27