ECOLOGIA Parte da Biologia que estuda as relações que os seres vivos mantêm entre si e com o ambiente em que vivem.
Níveis de Organização em Biologia Célula: unidade morfológica e funcional dos seres vivos.
Níveis de Organização em Biologia
Níveis de organização e as áreas de estudo da Biologia
ESPÉCIE Organismos semelhantes com capacidade de cruzar-se entre si produzindo descendentes férteis POPULAÇÃO BIOLÓGICA Conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem na mesma área geográfica, em um determinado tempo COMUNIDADE (BIOCENOSE OU BIOTA) Conjunto de populações de diferentes espécies que vivem na mesma área geográfica, em um determinado tempo ECOSSISTEMA Área onde ocorre a interação entre a COMUNIDADE (seres vivos/elementos bióticos) e o BIÓTOPO (ambiente físicoquímico/elementos abióticos sem vida)
Ecossistema Fatores Bióticos + Fatores Abióticos Fatores Bióticos Comunidade, Biocenose ou Biota seres vivos Fatores Abióticos Biótopo (lugar onde vide a comunidade) Fatores não vivos químicos: ph, nutrientes presentes nas águas e nos solos. físicos: luz, temperatura, pressão radiação solar, umidade, ventos. geológicos: solo.
BIOSFERA Somatória de todos os ecossistemas da Terra (aquáticos rio, lago, oceano etc e terrestres florestas, desertos etc)
Habitat e Nicho ecológico Habitat Lugar em que vive cada organismo de uma espécie. Ex. Quando dizemos que certa espécie vive na praia e que outra vive na copa das árvores, estamos nos referindo aos habitats dessas espécies. Nicho ecológico função ou papel desempenhado pelos organismos de determinada espécie em seu ambiente de vida (habitat). Ex. Hábitos alimentares, a quem serve de alimento, quando e onde se reproduz, temperatura ideal de sobrevivência, locais de refúgio, interações com os inimigos e amigos etc.
Exercícios de fixação 1) (PUC-SP) A cada conjunto de indivíduos que vive numa mesma área geográfica (região) denominamos de: a) Biomassa b) Ecossistema Resposta: Letra c c) População d) Nicho Ecológico e) Comunidade Biótica 2) (Fuvest) 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 biológica c) um ecossistema d) uma população e) uma sucessão ecológica Resposta: Letra b
Níveis de organização e as áreas de estudo da Biologia 3) (UFPE) Ao dizer onde uma espécie pode ser encontrada e o que faz no lugar onde vive, estamos informando, respectivamente: a) Nicho ecológico e habitat b) Habitat e nicho ecológico Resposta: Letra b c) Habitat e biótopo d) Nicho ecológico e ecossistema e) Habitat e Ecossistema 4) (UFLA) Indique a alternativa que mostra a hierarquia correta, do mais simples para o mais complexo, à nível ecológico: a) População indivíduo comunidade Ecossistema b) Ecossistema População Indivíduo Comunidade c) Indivíduo População Ecossistema Comunidade d) Ecossistema Comunidade Populações Indivíduo e) Indivíduo População Comunidade Ecossistema Resposta: Letra e
O habitat e o nicho ecológico do gafanhoto e do louva-a-deus Gafanhoto: alimenta-se da vegetação (herbívoro), e a fêmea deposita seus ovos no chão. Louva-a-deus: é caçador de insetos (carnívoro), e a fêmea deposita seus ovos nas cascas dos arbustos existentes no ambiente. O habitat do gafanhoto e do louva-a-deus pode ser o mesmo. O nicho ecológico, não! Por que?
Número de indivíduos Número de indivíduos PRINCÍPIO DE GAUSE OU PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO COMPETITIVA Duas ou mais espécies só podem coexistir em um determinado hábitat se tiverem nichos ecológicos suficientemente diferentes. Culturas separadas Cultura mista 1 6 12 Tempo (dias) 1 6 12 Tempo (dias) Paramecium caudatum Paramecium aurelia * Apresentam o mesmo nicho Consequências da Competição Extinção de uma das espécies. Emigração (expulsão) de uma das espécies. Mudança de nicho (adaptação) de uma ou ambas as espécies por seleção natural.
Nicho sp A Nicho sp B - Épocas de reprodução diferentes - Atividade em horários diferentes - Busca de água - fontes diferentes - Hábitos alimentares diferentes Sem competição - Vivem em locais diferentes Nicho sp A Nicho sp B Nicho sp A Nicho sp B - Vivem no mesmo local - Hábitos alimentares diferentes - Busca de água - fontes diferentes - Atividade em horários diferentes Competição branda - Vivem no mesmo local - Mesmos hábitos alimentares - Busca de água mesmas fontes - Atividade em horários diferentes Competição Intensa
Variação da dieta Variação da dieta Variação da dieta Competição intensa sp 1 sp 1 Competição branda sp 2 sp 2 04 08 12 16 Atividade (horas do dia) 04 08 12 16 Atividade (horas do dia) sp 1 Sem competição sp 2 04 08 12 16 20 Atividade (horas do dia)
Cadeias alimentares por onde flui a energia Caminho percorrido pela energia desde os produtores até os decompositores, passando pelos consumidores. Teia alimentar Sobreposição (reunião) de várias cadeias alimentares. Fluxo de energia por vários caminhos opcionais.
Níveis Tróficos = nutrição Posição ocupada por um organismo na teia ou cadeia alimentar Produtores (seres autótrofos) Consumidores* (seres heterótrofos) - São a base das cadeias alimentares - São principalmente fotossintetizantes - Dependem direta ou indiretamente dos produtores Decompositores (seres heterótrofos) - Convertem matéria orgânica morta em matéria inorgânica (sais minerais) Os nutrientes minerais são reutilizados pelos produtores. * Herbívoros (nutrem-se de plantas) * Carnívoros (nutrem-se de carne) * Onívoros (nutrem-se de plantas e animais)
Níveis tróficos em ecossistemas aquáticos e terrestres
Cadeia alimentar de pasteio = inicia-se com um produtor PRODUTORES (seres autótrofos) Matéria orgânica CONSUMIDORES - DECOMPOSITORES (seres heterótrofos) PLANTAS (produtores) SAPO (consumidor 2º) GAVIÃO (consumidor 4º) Sais minerais GAFANHOTO (consumidor 1 ) COBRA (consumidor 3º)
Cadeia alimentar de detritos = inicia-se com plantas e animais mortos
Teia alimentar (reunião de cadeias)
O fluxo de energia nos ecossistemas é unidirecional Em todas as cadeias alimentares, a energia vai diminuindo à medida que passa pelos consumidores, pois uma parte dela é utilizada para a realização dos processos vitais do organismo e outra é liberada sob a forma de calor, restando apenas uma parcela menor de energia disponível para o nível seguinte (não há reaproveitamento de energia).
Tarefa para Casa Resolver às questões do livro Vol.3 Parte III, abaixo: Questões para pensar e discutir págs. 331 e 332. 1 ao 8. Vestibulares pelo Brasil págs. 332 a 336. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28. Prof. Reginaldo Rossi Colégio Einstein
Tarefa para Casa Resolver às questões do livro Vol.3 Parte III, abaixo: Questões para pensar e discutir págs. 331 e 332. 1-c; 2-d; 3-3; 4-1; 5-2; 6-d; 7-c; 8-b. Vestibulares pelo Brasil págs. 332 a 336. 2-b; 3-e; 4-d; 5-b; 6-e; 7-b; 8-e; 10-b; 11-e; 12-a; 13-c; 14-d; 15-c; 16-a; 17-c; 18-d; 19-c; 20-e; 21-d; 23-b; 24-d; 25-d; 26-e; 27-b; 28-(01+08+32=41). Prof. Reginaldo Rossi Colégio Einstein
Exercícios de fixação 30) (Vunesp) Considere a afirmação: As populações daquele ambiente pertencem a diferentes espécies de animais e vegetais. Que conceitos estão implícitos nessa frase, se levarmos em consideração: a) Somente o conjunto de populações? R: Comunidade: conjunto de populações de diferentes espécies que vivem na mesma área geográfica, em um determinado tempo. b) O conjunto de populações mais o ambiente abiótico? R: Ecossistema: local onde ocorre a interação entre a comunidade e os fatores abióticos (água, luz, solo, ar etc). Livro 3 Parte III pág.337
Exercícios de fixação 31) (UFV-MG) Na maioria dos ecossistemas naturais encontramos vários tipos de produtores e de consumidores. A existência de várias opções alimentares interliga as cadeias em uma teia alimentar, como exemplificado abaixo. Livro 3 Parte III pág.337
Com base na figura e nos conceitos ecológicos, faça o que se pede. a) A qual(is) ordem(ns) de consumidor(es) pertence a cobra? R: Consumidor secundário (árvore rato cobra) e terciário (árvore gafanhoto pássaro ou sapo cobra. b) Independentemente da ordem que ocupam, quantos consumidores pertencem a um único nível trófico? Identifique-os. R: Cinco. (gafanhoto e rato = consumidores primários apenas; pássaro, sapo e coruja = consumidores secundários apenas c) Explique como gavião poderia ocupar o nível trófico inferior ao da cobra. R: Alimentando-se de ratos.
Exercícios de fixação 32) (Vunesp) Leia as seguintes afirmações: O capim produz matéria orgânica através da fotossíntese. A capivara, um animal herbívoro, pode atingir altas densidades populacionais. A onça-pintada, mesmo correndo o risco de extinção, pode exercer forte pressão predatória. Identifique os níveis tróficos de cada um dos organismos sublinhados nas afirmações. Justifique se a cadeia alimentar formada por estes organismos poderia ser utilizada para representar o ciclo da matéria de forma completa. R: O capim = produtor; a capivara = consumidor primário; a onçapintada = consumidor secundário. Por não conter organismos decompositores, a cadeia alimentar não completa o ciclo da matéria; sem os decompositores não há reciclagem da matéria orgânica dos organismos mortos e das excreções, e os compostos inorgânicos (água, sais minerais, gás carbônico) não são disponibilizados ao meio novamente. Livro 3 Parte III pág.337
Exercícios de fixação 33) (UFU-MG) As teias alimentares representam a complexa rede de transferência de matéria e energia em um ecossistema. Livro 3 Parte III pág.337
a) Selecione uma cadeia alimentar que apresenta quatro níveis tróficos e esquematize. R: plantas camundongo cobra gavião. b) Um mesmo organismo pode ocupar diferentes níveis tróficos? Justifique sua resposta. R: Sim, pois depende de sua posição em cada cadeia que forma a teia alimentar.a plantas camundongo cobra (cobra consumidor secundário) plantas grilo perdiz cobra (cobra consumidor terciário) c) Qual o componente biótico que necessariamente deve estar presente em um ecossistema e, no entanto, não foi representado na teia alimentar ilustrada acima? Qual o papel desse componente biótico no ecossistema? R: Os organismos decompositores não foram representados nessa teia. Eles possuem o papel da decomposição e reciclagem da matéria orgânica morta em matéria inorgânica.
Exercícios de fixação 28) (UFSC) Considere que em determinada região existam 6 populações de seres vivos. A população 1 é constituída de vegetais e a população 6, de microorganismos decompositores. A população 2 se alimenta da população 4, que, por sua vez, se alimenta somente da população 1. A população 5 se alimenta da população 2 e da população 4. Por fim, a população 3 se alimenta da população 5. (01) Se a população 3 desaparecer, espera-se que as populações 2 e 4 diminuam. (02) A única população que ocupa mais de um nível trófico é a 3. (04) A população 3 ocupa o primeiro nível trófico e a população 1 ocupa o último. (08) Existem relações de predatismo e competição entre as populações 2 e 5. (16) Todas as populações, exceto a 1, são carnívoras. (32) A situação apresentada caracteriza uma teia com duas cadeias alimentares. R: 01 + 08 + 32 = 41 Livro 3 Parte III pág.336
Exercícios de fixação 12) (UEPB) Um biólogo representou de forma esquemática (esquema abaixo) os resultados de uma pesquisa feita no açude de Bodocongó, em Campina Grande-PB, sobre teia alimentar ali existente. Sabendo-se que os peixes dessa comunidade servem de alimento para as aves locais, pode-se dizer que, nessa teia alimentar, essas aves se comportam como a) Consumidores de segunda e terceira ordens. b) Consumidores de terceira e quarta ordens. c) Consumidores de terceira ordem, apenas. d) Consumidores de quarta ordem, apenas. e) Consumidores de segunda ordem, apenas. Livro 3 Parte III pág.334 Gab. A
Exercícios de fixação 20) (PUC-SP) Em uma lagoa de água doce, são encontrados organismos como microcrustáceos (I), que se alimentam de fitoplâncton (II) e são animais predados por insetos aquáticos (III) e também por peixes pequenos (IV). Os insetos, por sua vez, servem de alimento para peixes maiores (V). Através da atividade de certas bactérias (VI) presentes no lago, substâncias orgânicas são degradadas e seus produtos, liberados no ambiente, podem ser reutilizados por todos os organismos. Na tabela abaixo, que letra apresenta correspondência correta com a descrição? Gab. D Livro 3 Parte III pág.335
Exercícios de fixação (Fatec-SP) Em uma comunidade de floresta tropical vivem fungos, carrapatos, cobras, gaviões, pássaros, veados e onças ocupando os estratos formados por arbustos e ervas rasteiras. Assinale a alternativa que contém a relação correta entre a espécie e seu nível trófico. Gab. D
Exercícios de fixação (Fuvest-SP) O tico-tico tá comendo meu fubá Se o tico-tico pensa em se alimentar que vá comer umas minhocas no pomar (...) Botei alpiste para ver se ele comia Botei um gato, um espantalho e um alçapão (...) Zequinha de Abreu, Tico-tico no fubá. No contexto da música, na teia alimentar da qual fazem parte tico-tico, fubá, minhoca, alpiste e gato:
Exercícios de fixação a) a minhoca aparece como produtor e o tico-tico como consumidor primário. b) o fubá aparece como produtor e o tico-tico como consumidor primário e secundário. c) o fubá aparece como produtor e o gato como consumidor primário. d) o tico-tico e o gato aparecem como consumidores primários. e) o alpiste aparece como produtor, o gato como consumidor primário e a minhoca como decompositor. Gab. B
Exercícios de fixação Em determinado ecossistema, uma cadeia alimentar é constituída por gramíneas, gafanhotos e pássaros insetívoros. Além disso, no solo existem fungos e bactérias, responsáveis pela reciclagem de nutrientes desse ambiente. Sobre esse ecossistema, é correto afirmar que: a) microorganismos decompositores representam o início da cadeia alimentar, pois são responsáveis pela reciclagem de nutrientes. b) nessa cadeia alimentar, os insetos são predadores das gramíneas, sendo considerados, portanto, consumidores de segunda ordem. c) fungos e bactérias agem apenas sobre os consumidores primários e secundários, e não sobre os produtores. d) se, nessa cadeia alimentar, fosse introduzido um consumidor terciário, ele certamente seria uma ave herbívora ou insetívora.. e) as gramíneas representam o primeiro nível trófico, responsável pela síntese de matéria orgânica dessa cadeia alimentar. Gab. E
(UEL-PR) Na encosta de um barranco, em uma floresta, são encontradas quatro espécies de aranhas. A espécie I faz a teia em galhos de arbustos e se posiciona na borda da teia, esperando que algum inseto fique preso. A espécie II faz a teia suspensa e nela constrói um tubo onde fica escondida à espera da presa. A espécie III não constrói teia e se esconde nas flores à espera das vítimas. A espécie IV faz um buraco no barranco e salta sobre a presa quando esta se aproxima. De acordo com essas informações, assinale a alternativa que apresenta a conclusão correta sobre o nicho ecológico dessas espécies de aranhas. a) As espécies I e II possuem o mesmo nicho ecológico, enquanto as espécies III e IV também possuem o mesmo nicho ecológico, porém distinto das espécies I e II.
b) As espécies I e III possuem o mesmo nicho ecológico, enquanto as espécies II e IV também possuem o mesmo nicho ecológico, porém distinto das espécies I e III. c) As espécies II e III possuem o mesmo nicho ecológico, enquanto as espécies I e IV também possuem o mesmo nicho ecológico, porém distinto das espécies II e III. d) As espécies I e II possuem o mesmo nicho ecológico, enquanto a espécie III possui nicho ecológico distinto da espécie IV. e) As espécies I, II, III e IV possuem nichos ecológicos distintos. Gab. E
Pirâmides Ecológicas Cadeias alimentares representadas por figuras retangulares sobrepostas; ocorre redução da quantidade de matéria e de energia em cada nível trófico. Pirâmides de Energia Indica a quantidade de energia presente em cada nível trófico Pirâmides de Biomassa Indica a quantidade de matéria orgânica em cada nível trófico Pirâmides de Números Indica o número de indivíduos em cada nível trófico.
Pirâmide de energia Produtividade primária: produção de matéria orgânica (biomassa), numa área, num certo tempo (kg/m 2 /ano). Produtividade primária bruta (PPB): quantidade total de matéria orgânica produzida durante a fotossíntese - (kg/m 2 /ano). Respiração celular (R): parte da matéria orgânica metabolizada (gasta) na respiração - (kg/m 2 /ano). Produtividade primária líquida (PPL): quantidade de matéria orgânica incorporada (armazenada) disponível para o próximo nível trófico - (kg/m 2 /ano).
Pirâmide de energia Produtividade secundária: matéria orgânica incorporada (armazenada) pelos consumidores, numa determinada área em um certo intervalo de tempo.
Pirâmide de Energia PSB PRODUTIVIDADE SECUNDÁRIA BRUTA Energia dissipada matéria (fezes, orgânica urina, ingerida suor, respiração pelo consumidor celular) PSL PRODUTIVIDADE SECUNDÁRIA LÍQUIDA Energia dissipada e consumida (respiração celular) PPL PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA LÍQUIDA PPL = PPB R Energia armazenada (transferível) O fluxo de energia é unidirecional, decrescente e acíclico PSL = PSB R As Energia cadeias, luminosa por isso, convertida terão no em máximo energia química 5 níveis (glicose) tróficos (fotossíntese) A pirâmide de energia nunca será invertida PPB PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA BRUTA
O fluxo de energia nos ecossistemas é unidirecional Em todas as cadeias alimentares, a energia vai diminuindo à medida que passa pelos consumidores, pois uma parte dela é utilizada para a realização dos processos vitais do organismo e outra é liberada sob a forma de calor, restando apenas uma parcela menor de energia disponível para o nível seguinte (não há reaproveitamento de energia).
Pirâmides de Biomassa Biomassa matéria orgânica acumulada em cada nível trófico - cobra 1,5 Kg - sapo 100 Kg - gafanhoto 900Kg - capim 5000Kg A diferença entre a quantidade biomassa presente em cada nível se deve ao consumo e ao desperdício pela sua transferência de nível a nível. A pirâmide de biomassa poderá ser invertida em ambientes aquáticos peixe zooplâncton fitoplâncton Isso pode acontecer devido a alta capacidade reprodutiva do fitoplâncton
Pirâmide de Números 1 ave 300 gafanhotos 5000 plantas Pirâmide direta (ápice para cima): grande número de produtores para alimentar uns poucos herbívoros, que por sua vez servirão de alimento para um número menor ainda de carnívoros.