biioolloggiiaa d eeduucaaÇÃÃoo 3 aammbbiieennttaall … · estuda as interações dos seres...

BBiioollooggiiaa EEDDUUCCAAÇÇÃÃOO AAMMBBIIEENNTTAALL 22001133 PPrrooff.. TToossccaannoo

O Futuro da humanidade passa por AQUI EECCOOLLOOGGIIAA IIFFSSPP__CCCCUUBBAATTÃÃOO

2

IInnttrroodduuççããoo

estudo da Biologia se organiza em níveis de complexidade crescente, a saber:

Células – tecidos – órgãos – sistemas – indivíduos – população – comunidade – ecossistema – biosfera. Os quatro últimos níveis os pontos de interesse da Ecologia. Ecologia (do grego oikos = casa, por extensão, ambiente; logos = estudo) é a ciência que estuda as interações dos seres vivos entre si e destes com o ambiente em que vivem. Assim, esta ciência vai estudar justamente as formas de organização superiores as do organismo.

Uma dessas organizações aparece quando vários indivíduos da mesma espécie passam a viver numa mesma área, constituindo uma população. É o

caso, por exemplo, da população humana de uma cidade, da população de raposas de um campo ou da população de sapos de uma lagoa.

As populações que habitam uma mesma área (lagoa, campo, floresta, etc.) mantém entre si várias relações, principalmente, relações alimentares, e formam um novo nível de organização chamado comunidade ou biocenose.

Os seres vivos que formam uma comunidade sofrem influências dos diversos fatores físicos e químicos do ambiente, como: luz, umidade, temperatura, quantidade disponível de água e sais minerais, componentes orgânicos, entre outros. Esse ambiente físico-químico, que influencia e, por sua vez, sofre a influência dos seres vivos da comunidade é chamado também de biótopo.

A reunião e a interação da comunidade com o biótopo formam um sistema ecológico ou ecossistema. Assim, uma floresta, com vegetação, animais, tipo de solo e clima característicos forma um ecossistema. O mesmo se pode dizer de um lago, um oceano, um tronco de árvore e até um simples aquário.

O conjunto de ecossistema de nosso planeta constitui uma unidade mais ampla, a biosfera. A biosfera pode ser definida como a parte da terra em que existe vida ou mais exatamente, como o conjunto das regiões do planeta que tem condições de sustentar a vida de modo permanente.

Mecanismos homeostáticos ou reguladores não operam apenas em um plano individual, mas também no de população, da comunidade e do ecossistema. Os mecanismos homeostáticos corrigem oscilações ou desvios. Por exemplo, a concentração atmosférica de gás carbônico permanece constante, apesar do grande volume desse gás que, continuamente, entra e sai do ar. É a interação entre os organismos e o ambiente que

mantém estável a concentração de CO2 do ar.

AAss PPooppuullaaççõõeess ee ssuuaass

CCaarraacctteerrííssttiiccaass Uma população representa um nível de organização biológica que possui características que são uma função de todo o grupo e não apenas de seus membros individuais. Densidade populacional é o número de indivíduos por unidade de área ou de volume. Esse Conceito nos dá mais informações do que o tamanho da população em termos absolutos (número de indivíduos). Assim, uma região está superpovoada quando o número de indivíduos por unidade de área ou de volume for grande ou, em outras palavras, quando sua densidade de população for alta. Resumindo: D=N/S, na qual D = densidade, N = n.º de indivíduos e S = unidade da área ou V = unidade de volume. Ela

pode ser expressa, por exemplo, em número de habitantes por Km², árvores por acre de floresta, milhares de diatomáceas (algas) por m³ de água do mar. A densidade de uma população é afetada, principalmente, por quatro fatores: Taxa de natalidade – que pode ser definida como o

número de indivíduos que nascem em um determinado intervalo de tempo; Migração – compreende os indivíduos acrescidos (por

imigração) e perdidos (por emigração) em um período considerado. Taxa de mortalidade – corresponde ao número de

indivíduos subtraídos da população devido à morte em um certo intervalo de tempo.

Da interação entre essas taxas, resulta a taxa de crescimento da população. Se as taxas de

natalidade e emigração forem maiores que as taxas de mortalidade e imigração, a população está crescendo.

A situação oposta mostra uma população em declínio. Se as taxas de nascimento e imigração forem equivalentes às taxas de mortalidade e emigração, a população está em equilíbrio.

Sempre que o ambiente for favorável, a população tenderá a crescer exponencialmente. O termo potencial biótico significa a capacidade de crescimento de uma população em condições ambientais favoráveis.

Entretanto, à medida que a densidade da população aumenta, diversos fatores, tais como a quantidade de alimento, o espaço disponível e a influência de outras populações que vivem na mesma área, reduzem a velocidade de crescimento. Esses fatores, conhecidos em conjunto como resistência do meio, tendem a impedir o aumento da densidade, levando a população a atingir o equilíbrio.

O

EECCOOLLOOGGIIAA NNíívveeiiss ddee OOrrggaanniizzaaççããoo ddooss SSiisstteemmaass VViivvooss

Resistência do meio

Potencial biótico

n.º de indivíduos

Curva de crescimento

logística

Tempo



3

Observe que a curva sigmóide do crescimento

de uma população é resultante da interação entre o potencial biótico e a resistência do meio. A curva de crescimento é ascendente até um ponto limite, onde atinge a maior altura, o que represente o limite máximo que o meio pode suportar. Essa é chamada curva logística, uma curva de crescimento teoricamente esperada. O efeito da quantidade de alimento e do espaço disponível no crescimento de uma população de ratos foi estudado através de uma série de experiências, hoje consideradas clássicas, que veremos a seguir. 1. Um grupo de ratos foi colocado no porão de uma

habitação com um quantidade fixa de comida diariamente. À proporção que a população crescia, essa ração tornava-se insuficiente. Constatou-se, então, que muitos ratos passaram a abandonar o local da experiência. Essa emigração fez a densidade da população voltar ao normal, restabelecendo-se o equilíbrio entre a quantidade de comida e o número de ratos. Nesse caso, a escassez de alimentos desencadeou a emigração.

2. Os ratos foram confinados em viveiros, de modo a impedir a emigração. Quando a ração se tornou insuficiente para alimentar o número progressivo de ratos, observou-se uma diminuição na fecundidade das fêmeas, ocorrendo uma queda na taxa de natalidade. Seguiu-se uma nova estabilização da população.

3. Forneceu-se alimento em excesso aos animais, que eram mantidos presos nos viveiros. Aqui, observe-se o resultado mais interessante: à medida que a população foi crescendo e o espaço vital diminuía, surgiram distúrbios no comportamento dos ratos, ocorrendo lutas freqüentes entre eles. As fêmeas deixaram de cuidar dos filhotes a taxa de mortalidade das crias aumentou. Foram registrados, ainda, casos de canibalismo e, novamente, a população estabilizou-se.

Aqui, o fator limitante foi o espaço físico e não

mais suprimento alimentar. O mecanismo que regulou o tamanho da população foi o aumento da taxa de mortalidade.

CCrreesscciimmeennttoo ddaass

PPooppuullaaççõõeess nnaa NNaattuurreezzaa Um exemplo interessante ocorreu nos Estados Unidos. Com o objetivo de aumentar o número de cervos, em certa região, decidiu-se exterminar lobos e pumas daquele lugar. Ao reduzir-se a quantidade de predadores, a população de cervos atingiu um número acima da capacidade apresentada pela vegetação local para alimentá-las. Muitas plantas foram quase totalmente devoradas e um grande número de cervos acabou morrendo de fome. A mortalidade foi tanta que espécie chegou a ficar ameaçada de extinção. Pelo exposto, podemos observar que a relação presa-predador limita o crescimento das populações na natureza. Outros fatores, como a densidade, a ação de parasitas ou de outras populações que competem pelo

mesmo tipo de alimento (competição interepecífica), ou ainda, os efeitos de fatores ambientais, também afetam o crescimento da população. Algumas vezes, isso acarreta a redução drástica ou mesmo a extinção da população, mas geralmente ela alcança um equilíbrio que poderia ser considerado como uma homeostase em nível ecológico.

CCoommuunniiddaaddeess oouu

BBiioocceennoosseess Comunidade é o conjunto de populações, de diferentes espécies, que povoam um determinado local ou biótopo e cujos indivíduos mantêm, entre si, relações de diversos níveis. Muitos autores preferem utilizar o termo biocenose (vida em comum) como sinônimo de

comunidade, visando, com isso, salientar o sentido específico desse conceito. Os diversos constituintes da biocenose acham-se unidos entre si por laços de dependência recíproca. Como vimos, o local onde vive uma comunidade, usualmente, denominado biótopo compreende os fatores abióticos (não vivos), representados pelas características físicas e químicas do ambiente, com as quais ela interage. Uma comunidade como regra, apresenta-se constituída por muitas espécies. Acontece que apenas uma delas é a mais notada, por ser a de maior porte ou a mais numerosa. Essa espécie é chamada de dominante. Quando toda comunidade, ou maior parte dela, tem um aspecto uniforme, recebe o nome de bioma. Um bioma é, portanto, caracterizado pelas suas espécies dominantes. Dois exemplos de bioma: a mata de pinheiros (araucárias), nos Estados do Paraná e Santa Catarina e a zona dos cocais, no Norte e Nordeste do país, onde predominam duas espécies de palmeiras: o babaçu e a carnaúba. Como veremos adiante, os biomas são comunidades clímax, estáveis e bem desenvolvidas, com organismo perfeitamente adaptados às condições ecológicas de uma certa região.

SSuucceessssããoo EEccoollóóggiiccaa Assim como os organismos, as comunidades realizam contínuos reajustes para conservar a sua integridade. Dessa forma, uma comunidade adapta-se às condições específicas do local que ocupa, mantendo

Outros coelhos

Plantas

Inimigos

Doenças e parasitas

Luz

Temperatura

Umidade

Ventos

Relações ecológicas de um coelho. O grupo de fatores à esquerda faz parte da biocenose, se o grupo à direita faz

parte do biótopo.



4

com ele um equilíbrio dinâmico (homeostase). Os mecanismos de regulação biológica são muito importantes na natureza, pois envolvem todas as atividades que garantem a produção de alimento suficiente para toda a comunidade, bem como uma eficiente remoção dos resíduos. Diferentes fatores (físico-químico e bióticos) podem interferir no equilíbrio dinâmico, ocasionando modificações na comunidade. Essas modificações constituem o fenômeno da sucessão. A sucessão ecológica é um processo

ordenado de mudanças na comunidade e nas condições ambientais que resulta na instalação de uma comunidade clímax. O fenômeno da sucessão se processa de uma forma, em geral lenta, que pode variar de poucos anos até várias dezenas de anos. Essa velocidade depende da comunidade clímax que deverá se instalar e do grau de perturbação que desencadeou e manteve o processo. Quando ao povoamento, é reconhecida a existência de dois tipos de sucessão: 1. Primária – inicia-se numa área despovoada, em

que nunca houve vida ou na qual os organismos vivos preexistentes tenham sido totalmente destruídos. É o que acontece, por exemplo, em superfícies de rochas nuas, em ilhas recentemente formadas por elevação do fundo do mar ou em açudes recentemente construídos.

No fim da evolução, tem-se uma comunidade estável, em equilíbrio com o meio, a comunidade clímax. No estágio climácico, a comunidade atingiu um

equilíbrio dinâmico, não havendo mais substituição de espécies. 2. Secundária – estabelece-se em uma região onde a

comunidade anteriormente existente foi destruída. Ocorre, por exemplo, em regiões de mata, onde a vegetação original foi destruída para ceder lugar a campos de cultivo, os quais foram posteriormente abandonados.

Comunidade clímax é a comunidade que atingiu o desenvolvimento máximo compatível com as condições físicas do ecossistema a que pertence.

Na fase inicial, o fundo é nu e a cadeia alimentar é sustentada pelo plâncton.

Desenvolvimento da vegetação submersa e deposição de material no fundo e nas margens.

A vegetação emergente aflora na superfície impedindo, muitas vezes, a penetração de luz para a vegetação submersa, que começa a desaparecer.

Na fase final, a vegetação do tipo herbáceo e a graminóide vão sendo progressivamente sucedidas por vegetação de floresta (comunidade clímax). O que vimos ilustra a transformação gradual de um lago em floresta. A sucessão ecológica pode ser definida em função de três características básicas: – é um processo ordenado e dirigido; – ocorre como resposta às modificações nas condições ambientais locais, provocadas pelos próprios organismos dos estágios serais; – termina com o estabelecimento de uma comunidade clímax, que não mais sofre alterações em sua estrutura, desde que as condições macroclimáticas não se alterem.

Principais Comunidades (Biomas) da Terra

Biomas são grandes comunidades climácicas (que

atingiram o clímax), adaptadas a diferentes regiões do planeta. Distinguimos dois grandes biomas:

1) aquáticos e 2) terrestres

Os biomas aquáticos podem ser de água doce (rios, lagos) ou marinhos (mares,

oceanos). No mar, podemos distinguir três grandes grupos de seres vivos caracterizados pelo modo de vida: plâncton, nécton e bentos.

O plâncton é constituído pelos organismos que flutuam na superfície dos mares, deslocando-se de um lado para outro, carregados pelas correntes marinhas. Dele, fazem parte as algas, em geral microscópicas, e inúmeros tipos de protozoários e de pequenos animais, principalmente, invertebrados. Dentre esses, destacam-se: crustáceos, celenterados, larvas de insetos e de moluscos, equinodermos, anelídeos e larvas de peixes. Podemos distinguir dois tipos de plâncton: o fitoplâncton e o zooplâncton. O primeiro é constituído

pelas algas; enquanto o segundo inclui diversas formas de seres não fotossinterizantes (protozoários, microcrustáceos, etc.). A importância do fitoplâncton deve-se ao fato de que são as algas unicelulares que produzem o alimento básico para todas as cadeias alimentares marinhas. Vale lembrar que, embora microscópicas, essas algas realizam três mais fotossíntese do que todas as plantas terrestres reunidas. A maior parte do oxigênio atmosférico é produzido pelas algas presentes nos mares em enormes quantidades. Os animais que nadam ativamente nos mares (nectônicos), como a grande maioria dos peixes e mamíferos marinhos, são agrupados sob a designação de nécton (do grego neKtos = nadador).

Já os organismos que vivem em contato com o fundo dos mares, presos às rochas ou arrastando-se sobre elas, constituem o chamado bentos, (do grego benthos = profundo). As estrelas-do-mar, os espongiários, as cracas (crustáceos), as ostras, entre outros, são bentônicos. Os principais biomas terrestres são: a) Tundra;

A etapa inicial ou de povoamento denomina-se ecésis e os organismos que se instalam em primeiro lugar são os pioneiros. Às comunidades que se instalam em seguida, chamamos séries ou seres, caracterizadas por uma constante substituição ou sucessão das espécies constituintes.

(Ecésis)

(Séries)

Clímax)



5

número de indivíduos

A

B

C

D E

Tempo

b) Taiga; c) Floresta tropical; d) Campos; e) Desertos. Tundra

É um tipo de vegetação característico das regiões próximas ao Círculo Polar Ártico. Ela se estende pelo Norte do Canadá, da Europa e da Ásia. Suas plantas típicas são musgos, liquens e plantas herbáceas, como o capim. Sua fauna de mamíferos é constituída por renas, caribus, bois almiscarados, lebres, ursos e raposas-azuis. Existem também algumas espécies de aves, sobretudo aquelas que migram para a tundra, onde nidificam. Taiga As taigas localizam-se próximo às tundras árticas, numa larga faixa ao sul, cruzando a América do Norte. Europa e Ásia. Os invernos são tão rigorosos quanto os da tundra: porém, o verão é bem mais definido, propiciando condições para o crescimento de grandes árvores. A taiga caracteriza-se por formar uma verdadeira floresta, cujos representantes mais marcantes são as coníferas (pinheiros, abetos). Existem muitos tipos de mamíferos na taiga: alces, ursos pardos, lobos, martas, linces e numerosos roedores. Floresta Temperada Essas florestas são típicas da Europa e América do Norte, situando-se em uma região onde as quatro estações do ano são bem definidas. As florestas temperadas são de dois tipos: decíduas e indecíduas. As primeiras recebem essa denominação porque suas árvores mais representativas perdem as folhas no início do inverno; o mesmo não ocorre na indecídua. A vegetação nessas florestas é mais rica que na taiga, sendo comuns as árvores de grande porte, como, o carvalho. A fauna é bem diversificada, sendo constituída por uma grande variedade de insetos e aves e por mamíferos como cervos, porcos-do-mato, línces, pumas, esquilos, doninhas, entre outros. Floresta Tropical

As florestas tropicais são formações típicas de região de clima quente e úmido. Ocupam a região

tropical do globo: América Central, norte da América do Sul, parte central da África, sul da Ásia, ilhas do Pacífico Sul e Norte da Austrália. As árvores são muito altas e suas copas formam uma cobertura contínua sobre toda a área por onde a floresta se estende. Sob o teto fechado das copas mais altas, seguem-se andares formados pelas copas de árvores gradativamente mais baixas, até os arbustos e ervas rasteiras (estratificação vertical). São comuns as plantas epífitas, como bromélias e samambaias, existindo, também, grande variedade de musgos e liquens. A fauna é muitíssimo diversificada. Há uma imensa variedade de invertebrados, dentre os quais os insetos são mais abundantes. Existem inúmeras espécies de aves, de répteis, de anfíbios e de mamíferos. O Brasil possui a maior floresta tropical do planeta: a Floresta Amazônica. Além dela, existe a

Mata Atlântica, hoje quase totalmente destruída,

restando apenas algumas áreas preservadas nos estados mais ao sul do país. Campos (estepes e savanas)

Os campos são formações abertas, onde predomina uma vegetação herbácea. As estepes são

formadas predominantemente por gramíneas e se encontram em regiões que sofrem períodos de seca ao longo do ano. São exemplos de estepes as pradarias norte-americanas e os pampas argentinos. As savanas apresentam, além de gramíneas, arbustos e árvores esparsas. São exemplos de savanas: os campos africanos, asiáticos e australianos. As savanas da África possuem uma rica fauna de grandes mamíferos, como antílopes, leão, leopardos, zebras, girafas, rinocerontes, entre outros. Desertos

Os desertos caracterizam-se pela extrema aridez. As chuvas são raras. O calo9r durante o dia é intenso, mas as noites apresentam-se bastante frias. A maioria das plantas anuais dos desertos é de pequeno porte; cresce e se reproduz apenas nas épocas de chuvas. Nas plantas perenes as folhas são pequenas ou ausentes, o que diminui a perda de água. Algumas possuem raízes extremamente longas, que vão absorver água em profundidades do solo. As plantas cactáceas (xerófitas) são as mais comuns nos desertos. A fauna do deserto é constituída por espécies de pequeno porte, sendo abundantes répteis como cobras e lagartos e mamíferos roedores. As caatingas brasileiras são comunidades que se apresentam similares a essas características ambientais.

Exercícios Propostos 1. (UMSP) Assinale a frase correta.

a) Ecologia é a ciência que estuda apenas as relações entre animais e vegetais.

b) Em Ecologia, a comunidade inclui indivíduos de uma mesma espécie de organismos.

c) A seqüência de níveis sucessivos de uma organização de seres vivos está correta em: comunidade – populações – ecossistema – biosfera.

d) Quando relacionarmos o meio abiótico ao biótico, estamos estudando uma população.

e) Grupo de indivíduos de uma espécie limitado a um espaço particular constitui uma população.

2. (UCBA) Considere o gráfico abaixo, que representa

o crescimento de uma população. Em qual dos períodos considerados a resistência do meio torna-se igual ao potencial biótico da população?



6

a) A b) B c) C d) D e) E 3. (CESESP-PE) Leia com atenção as proposições

abaixo e marque: a) se todas forem corretas; b) se nenhuma for correta; c) se apenas as proposições I e II forem corretas; d) se apenas as proposições II e III forem corretas; e) se apenas as proposições I e III forem corretas. I) Potencial biótico é a capacidade potencial que tem uma população de aumentar numericamente em condições ambientais favoráveis. II) Os fatores a que chamamos de resistência do ambiente impedem as populações de crescerem de

acordo com seu potencial biótico. III) A densidade de uma população independe das taxas de nascimento e de morte, assim como das taxas de emigração e imigração. 4. Assinale a afirmação correta.

a) Entende-se por população a soma de indivíduos

que a compõem. b) Quando o índice de crescimento de uma população

é menor que 1, significa que ela está crescendo. c) Em uma população madura ou estável, o número

de indivíduos jovens é maior ou igual ao dos idosos. d) O índice de crescimento de uma população

depende das taxas de natalidade, mortalidade e de migração.

e) O crescimento de uma população sempre independe de sua densidade.

5. Entre os fatores que determinam a diminuição da

densidade de uma população, podemos citar: a) mortalidade e longevidade; b) imigração e emigração; c) mortalidade e imigração; d) imigração e natalidade; e) emigração e mortalidade. 6. (Univ. Fortaleza-CE) A figura seguinte mostra a

curva de crescimento de uma população:

Com base nela, fizeram-se as seguintes afirmações:

I - Em A, a natalidade e a imigração superam a mortalidade e a emigração.

II - Em B, a mortalidade e a emigração superam a natalidade e a imigração.

III - Em C, a natalidade e imigração equilibram a mortalidade e a emigração. Dessas afirmações: a) Apenas I está correta; b) Apenas II está correta; c) Apenas III está correta; d) Apenas I e II estão corretas; e) I, II e III estão corretas. 7. O gráfico representa as densidades, ao longo do tempo, de duas populações que vivem em determinada área: uma população de coelhos e outra de gatos-do-mato. Os coelhos servem de alimento para os gatos-do-mato. O exame desse gráfico proporcionou três interpretações:

I - A semelhança entre os ciclos das duas populações indica que ambos ocupam o mesmo ninho ecológico.

II - A não-coincidência dos ciclos das duas populações mostra que a densidade da população de coelhos não influencia a densidade da população de gatos-do-mato.

III - Oscilações de populações do tipo representado no gráfico são comuns na natureza, quando se trata de espécies em que uma serve de presa e a outra é a predadora. Assinale: a) Se somente I for correta; b) Se somente III for correta; c) Se somente I e III forem corretas; d) Se I, II e III forem corretas; e) Se somente II e III forme corretas. 8. Em uma experiência, forneceu-se alimento em

excesso a ratos confinados em viveiros fechados. Quando houve superpopulação, aumentou muito a luta entre os animais e as fêmeas deixaram de cuidar dos ninhos e das crias. A densidade da população, nesta fase, foi determinada principalmente pela taxa de:

a) Mortalidade; b) Natalidade; c) Emigração;

número de indivíduos

Tempo

A B C

Densidade das populações

--- coelho

gato-do-mato

Tempo



7

d) Imigração; e) Alimento. Nos testes 09 e 10, assinale:

a) Se apenas I e II forem corretas; b) Se apenas I e III forem corretas; c) Se apenas II e III forem corretas; d) Se I, II e III forem corretas; e) Se apenas uma for correta. 9.

I - Uma taxa de natalidade alta significa que a população está crescendo.

II - Os movimentos migratórios pode interferir no crescimento de uma população.

III - Todas as populações tendem a um equilíbrio depois de atingirem certa densidade. 10.

I - O alimento produzido pelas populações vegetais controla a densidade das populações animais;

II - Os indivíduos de uma população nem sempre pertencem à mesma espécie;

III - As populações se modificam através do tempo e se adaptam ao meio físico.


s relações ecológicas ocorrem num cenário físico e químico formado por fatores abióticos (não vivos)

e por componentes bióticos. Os fatores físicos naturais são representados por unidade, ventos, correntes marinhas e radiação solar que resulta em calor e luz. Os fatores químicos incluem elementos inorgânicos básicos, (cálcio, oxigênio, carbono, fósforo, magnésio etc.), compostos como a água, o gás carbônico e outros produzidos pela atividade dos seres vivos ou decorrentes de sua morte. Os componentes bióticos (vivos) são representados pelos animais, vegetais e microorganismos, que constituem as comunidades. Ecossistema é um sistema natural formado por componentes vivos (bióticos) e não vivos (abióticos) em constante interação. A biosfera, como um todo, é formada de muitos

ecossistema. Qualquer parte da biosfera que contenha os componentes bióticos e abióticos em mútua interação formará um ecossistema. Existe uma grande diversidade de tipos de ecossistema, do pequeno ao grande, do terrestre ao aquático, do laboratório ao campo.

Esses diversos ecossistemas, é claro, possuem atributos e interações bem particulares no contexto de seus componentes. Porém, de modo geral, neles ocorrem dois fenômenos fundamentais: o ciclo da matéria e o fluxo de energia.

Do ponto de vista termodinâmico, o ecossistema é um sistema relativamente estável, ao longo do tempo, e aberto, com intercâmbios constantes de matéria e energia entre os seus participantes. Os ecossistemas, em sua maioria, formaram-se no curso de uma longa evolução, sendo conseqüência de longos processos de adaptação entre as espécies e o meio ambiente. Os organismos que, de modo geral, toleram bem as diversas variações dos fatores mesológicos (do meio-ambiente) são chamados euribiontes (do grego, eurys = largo; bion = que vive). É o caso da espécie humana, por exemplo. Em oposição, os seres que não toleram variações no meio – por isso são encontrados apenas em certas regiões do planeta – são designados estenobiontes (do grego, estenós = estreito). Isso acontece com o canguru, exclusivo da Austrália.

HHaabbiittaatt ee NNiicchhoo EEccoollóóggiiccoo Ao estudarmos a vida de uma espécie dentro do ecossistema, dois conceitos são básicos: o de habitat (pronúncia: ábitat) e o nicho ecológico. Habitat é o local ou lugar físico ocupado por um

organismo no ecossistema. Podemos distinguir na beira de uma lagoa, por exemplo, diversos habitats diferentes, como: a lama que se debruça sobre a margem; a faixa superficial de água que faz fronteira com o barranco de terra úmida; a região de terra seca ao redor da lagoa; e os diversos níveis das árvores e arbustos próximos. Há peixes e outros animais aquáticos na faixa aquática superficial; as minhocas e caramujos se deslocam preferencialmente na região de terra úmida; os insetos preferem as áreas de terra seca e as aves proliferam entre os ramos dos arbustos e das árvores. Cada espécie ocupa o seu habitat preferencial. Nicho ecológico – função ou papel que o

organismo desempenha no ecossistema, isto é, o seu modo de vida ou soma de todas as suas relações com o ambiente. O nicho ecológico de uma espécie engloba os seus Hábitos alimentares, a maneira de reprodução, como procede em relação às outras espécies e ao próprio ambiente, enfim, todas as atividades que desempenha no ecossistema. A relação entre habitat e nicho tem sido exaustivamente comparada com a relação entre “endereço” e “profissão”. O habitat seria o “endereço” de uma espécie (local onde ela vive) e o nicho, a sua “profissão” (o que ela faz ou representa dentro do seu meio). Princípio de Gause ou Princípio da Exclusão Competitiva – quando duas espécies de animais ou

vegetais ocupam nichos ecológicos similares em um mesmo ambiente, a conseqüência inevitável é a

A

EEccoossssiisstteemmaass

Comunidade +

Meio Abiótico (Biótopo)

Ecossistema =



8

competição entre ambas, que leva ao desaparecimento de uma delas naquela área. Gause comprovou esse fato observando que, quando os protozoários Paramecium aurelia e Paramecium caudatum se desenvolvem em culturas independentes, embora com as mesmas condições, há maior crescimento populacional de Paramecium aurelia. Porém, quando reunidos num mesmo meio, P.caudatum tem inicialmente crescimento mais rápido que P. aurelia, mas, em compensação, logo começa a diminuir e vai ao total desaparecimento. Observe as figuras que seguem. a) b) Curvas de crescimento de população de paramécios quando isoladas (a) e quando juntas (b)

EEccóóttoonnee oouu EEccóóttoonnoo A prática tem mostrado que, na região limítrofe de duas comunidades vizinhas, sempre há uma maior concentração de seres vivos. Exemplificando: um campo e uma floresta. Na faixa limítrofe entre essas comunidades, devemos encontrar animais e vegetais típicos de cada uma da comunidades, devemos encontrar animais e vegetais típicos de cada uma das comunidades, bem como os que são próprios daquela faixa. Surge, então, entre as duas biocenoses, uma zona de tensão na qual elas se interpenetram e onde o número de espécies é maior do que o das comunidades isoladas. Ecótone – é uma zona de “tensão” entre comunidades vizinhas que demarca a área de transição entre ambas.

FFlluuxxoo ddee MMaattéérriiaa ee ddee

EEnneerrggiiaa nnoo EEccoossssiisstteemmaa Grande parte da vida de um organismo é utilizada na obtenção de matéria para a formação de seu corpo e de energia para as suas atividades. Por isso, as relações alimentares entre os seres vivos e o ambiente desempenham um papel importante na vida da comunidade. A energia radiante, na forma de luz solar, é a principal e mais significativa fonte de energia para a biosfera e, consequentemente, para todos os ecossistemas. Essa energia é utilizada na fotossíntese, sendo transformada em energia química que é armazenada em compostos orgânicos como os açúcares (glicídios). Os organismos que, na natureza, realizam essa função vital para a sobrevivência dos seres nos ecossistemas são chamados de produtores. Eles são

representados pelos seres clorofilados, tais como: as algas dos mares, rios e lagos e os vegetais que recobrem a Terra. O termo produtor, no contexto de matéria

energia, que dizer indivíduos que servirão de alimento a todos os outros seres vivos. Eles são organismos autótrofos, porque são capazes de prover a sua própria sobrevivência. Num ecossistema, os heterótrofos (não produzem seus próprios alimentos) são representados pelos animais. Os animais herbívoros, que buscam o seu alimento nas plantas (produtores), são denominados consumidor primário. Um carnívoro ou consumidor secundário é um heterótrofo que obtém

sua energia indiretamente dos produtores, alimentando-se dos herbívoros. Os ecossistemas podem comportar consumidor terciário, ou seja, um carnívoro que se

alimenta de um outro carnívoro consumidor secundário. Nessa relações está implícita transferência de matéria e energia de um nível a outro. Essa passagem de energia constitui um fluxo de energia, que é unidirecional. Em cada nível (produtor ou consumidor),

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Paramecium aurelia

Paramecium aurelia

Tempo (dias)

Núm

ero

de indiv

íduos

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Paramecium aurelia

Paramecium aurelia

Tempo (dias)

Núm

ero

de indiv

íduos

A B

Ecótone

Produtor

Energia dissipada nos diferentes níveis tróficos

Decompositores

Sol

Energia

Consumidor Primário

Consumidor Secundário



9

há perda de energia; portanto, a quantidade de energia captada e incorporada pelos produtores é maior que a transferida para o consumidor primário, havendo

perda ainda, deste para o consumidor secundário e assim sucessivamente. Nível trófico (do grego, trofos = alimento) correspondendo aos organismos que apresentam tipo semelhante de nutrição. Nos ecossistemas, o primeiro nível trófico é sempre ocupado pelos seres fotossintetizantes, ou seja, pelas algas e plantas. O último nível é sempre representado pelos decompositores que incluem fungos e bactérias. Cadeia alimentar ou Cadeia Trófica é a seqüência linear de alimentação desde os produtores até os decompositores, passando pelos consumidores. No caso de um campo, por exemplo, as relações entre o capim, os gafanhotos e os pássaros constituem uma cadeia alimentar. O capim é comido pelo gafanhoto e este é comido pelo pássaro. As relações alimentares em um ecossistema não são, no entanto, simples cadeias alimentares. Em geral, cada nível abrange diversas espécies, podendo cada alimentar-se dos organismos pertencentes a dois ou mais níveis tróficos. Assim, as relações de transferência de energia e matéria dentro de um ecossistema são, portanto, muito complexas. Rede ou Teia Alimentar é o conjunto de intrincadas relações alimentares entre populações de um ecossistema.

Organismo heterótrofos, os decompositores não captam o alimento como os consumidores. Eles possuem enzimas que degradam a matéria animal e

vegetal morta e absorvem o produto dessa degradação. Eles são ditos seres saprófitos ou saprobiontes (do

grego, sapros = putrefato).

Exercícios Propostos 01. (FURRN) Num ecossistema:

a) Os seres vivos interagem entre si e com o meio ambiente.

b) Os seres vivos integram entre si, mas não com o meio ambiente.

c) Ocorre uma interação apenas entre os fatores abióticos.

d) Ocorre uma interação apenas entre os fatores bióticos.

e) Existem apenas os fatores bióticos. 02. (UFPI) Os constituintes fundamentais de um

ecossistema são: a) 2: seres autótrofos e seres heterótrofos; b) 3: plantas, animais herbívoros e animais carnívoros; c) 4: elementos abióticos, produtores, consumidores e

decompositores; d) 5: consumidores primários, consumidores

secundários, animais herbívoros, animais carnívoros e decompositores;

e) em número diferente dos anteriores citados. 03. (CESGRANRIO) Para se conhecer completamente

um ecossistema, é necessário: a) fazer um levantamento de todos os níveis tróficos

nele existentes; b) analisar as variações climáticas, especialmente de

temperatura, umidade e luz; c) verificar a densidade das populações de animais e

vegetais que nele vivem; d) relacionar as condições ambientais à comunidade

biótica; e) relacionar os componentes da principal cadeia

alimentar. 04. (UFPR-modificado) Com relação ao meio ecológico,

podemos afirmar: I II (0) (0) A quantidade de energia transferível de um nível trófico para outro pode aumentar ou diminuir conforme o tipo de ecossistema considerado. (1) (1) Denomina-se habitat de um ser vivo, o local onde vive, ou a parte específica da superfície da terra, do ar, do solo ou da água onde este ser vivo passa a maior parte de sua existência, podendo ser tanto um oceano como uma gota de água. (2) (2) O nicho ecológico é o estado de um organismo dentro de uma comunidade, podendo existir num mesmo habitat seres vivos em nichos diferentes: num bosque, os coelhos (vegetarianos) ocupam um nicho diferente ao das jaguatiricas (carnívoras), embora ambos estejam no mesmo habitat. (3) (3) Os organismos interagem não só entre si, como também com as condições físicas do ambiente, constituindo, em conjunto, um complexo ecológico ou ecossistema, o qual é uma unidade ecológica que tanto pode abranger uma floresta, como se referir a um canteiro de jardim.

Consumidor

primário Consumidor secundário

Consumidor

terciário

Consumidor quaternário

Decompositores

produtor

Substâncias minerais

( CO H O sais2 2; ; )



10

05. (CESGRANRIO) Aditamos que, em determinado local, uma comunidade seja formada essencialmente por capim (gramínea), coelhos e cachorros-do-mato. Os coelhos comem capim e os cachorros-do-mato comem coelhos. A propósito dessa comunidade, podemos dizer que:

a) os coelhos e os cachorros-do-mato, por serem

consumidores, ocupam o mesmo nível trófico; b) é provável que, nessa comunidade, o número de

coelhos e de cachorros-do-mato seja aproximadamente igual;

c) o cachorro-do-mato é um consumidor porque é carnívoro e o coelho, um decompositor, porque é herbívoro;

d) a massa de matéria orgânica que se forma no corpo dos coelhos é aproximadamente igual à massa de matéria orgânica (capim) que usaram como alimento;

e) o capim ocupa o primeiro nível trófico, o nível dos produtores.

06. (FUVESTE-SP) O girino do sapo vive na água e,

após a metamorfose, passa a viver em terra firme; quando adulto, oculta-se, durante o dia, em lugares sombrios e úmidos para proteger-se de predadores e evitar a dessecação. Ao entardecer, abandona seu refúgio à procura de alimento. Como o acasalamento se realiza na água, vive próximo a rios e lagoas. Esta descrição do modo de vida do sapo representa o seu:

a) habitat; b) nicho ecológico; c) bioma; d) ecossistema; e) biótopo. 07. (CESGRANRIO) Em ecologia, costuma-se

empregar freqüentemente a expressão nicho ecológico. No que se refere a essa expressão, podemos dizer que:

a) as preás e os coelhos, que vivem em um campo e

se alimentam de capim, ocupam o mesmo nicho ecológico;

b) as lombrigas e o ancilóstoma, por viverem no intestino do homem, ocupam o mesmo nicho ecológico;

c) habitat é o mesmo que nicho ecológico; d) a coexistência de duas espécies próximas em um

mesmo lugar significa que cada espécie ocupa um nicho ecológico específico;

e) entre espécies que ocupam nichos ecológicos diferentes, a competição é muito acentuada.

08. (UFCE-modificado) Indique as alternativas corretas

e incorretas relativas aos conceitos ecológicos.

I II (0) (0) Pode-se considerar como um dos grandes princípios da Biologia o fluxo unidirecional da energia.

(1) (1) A quantidade de energia disponível de um certo nível trófico diminui à medida que é transferido para outro nível trófico. (2) (2) Define-se como população um conjunto de indivíduos de espécies diferentes que ocupam uma determinada área geográfica. (3) (3) Um ecossistema pode ser definido como o conjunto de componentes bióticos e abióticos que trocam entre si matéria e energia. (4) (4) Densidade populacional é a relação existente entre o número e o espaço por eles ocupado. 09. (PUC-SP) Dá-se o nome de organismo autótrofo

àquele que: a) é capaz de sintetizar seus próprios alimentos a

partir de glicose e aminoácidos; b) não realiza a fotossíntese; c) depende de outro organismo vivo para a obtenção

de alimento; d) é capaz de utilizar substâncias em decomposição

para a sua alimentação; e) é capaz de sintetizar seus próprios alimentos a

partir de substâncias químicas inorgânicas. 10. (UFPR-modif.) Atualmente a biologia tem a

preocupação de estudar os seres vivos não isoladamente, mas em conjunto com meio ambiente. Responda o que segue:

(0) (0) Ecologia é a parte da biologia que estuda as interações dos seres vivos uns com os outros e com o meio ambiente. (1) (1) População é um conjunto de indivíduos de diferentes espécies, os quais ocupam uma determinada área. (2) (2) Ecossistema é o conjunto de relações entre os seres vivos e o mundo físico. (3) (3) Habitat é o conjunto dos hábitos ou atividades de uma determinada espécie. (4) (4) Biosfera constitui a porção do planeta habitada pelos seres vivos.

PPiirrââmmiiddeess EEccoollóóggiiccaass

s pirâmides ecológicas constituem maneiras de expressar, graficamente, a estrutura dos níveis A

PPiirrââmmiiddeess EEccoollóóggiiccaass,,

CCiiccllooss BBiiooggeeooqquuíímmiiccooss

ee aa BBiioossffeerraa



11

tróficos de uma cadeia alimentar em termos de energia, biomassa ou número de indivíduos. Cada nível trófico é representado por um retângulo, cujo comprimento é proporcional à quantidade de energia, biomassa ou número de indivíduos presentes nesse nível. A altura dos retângulos é sempre a mesma para os diversos níveis tróficos. Pelo exposto, conclui-se que podemos considerar três tipos básicos de pirâmides ecológicas: pirâmide de energia, pirâmide de biomassa e de pirâmide de números.

AA PPiirrââmmiiddee ddee EEnneerrggiiaa A pirâmide de energia expressa a quantidade de energia acumulada em cada nível da cadeia alimentar. Como vimos, a energia apresenta um fluxo decrescente ao longo da cadeia, o que significa que quando mais distante dos produtores estiver um determinado nível trófico, menor será a quantidade de energia útil recebida. É bastante visível a importância do número de níveis tróficos em qualquer cadeia alimentar. Em cadeias relativamente longas, a quantidade de energia disponível em cada nível trófico torna-se cada vez menor, dificultando a manutenção de populações de consumidores de quarta ou quinta ordem. Considera-se, em média, que um elo qualquer da cadeia transfere para o elo seguinte apenas cerca de 10% ou 1/10 da energia útil que recebeu do nível precedente. Por isso, as cadeias alimentares não possuem mais que quatro ou cinco níveis tróficos. Pirâmide de Energia, num ecossistema de floresta

temperatura. Para cada 1.500 Kcal fornecidas pela vegetação (produtores), apenas 150 Kcal são efetivamente transferidas e aproveitadas pelos consumidores de primeira ordem. Da mesma forma, para cada 150 Kcal disponível desses consumidores para os de Segunda ordem, só 15Kcal são aproveitadas. O aproveitamento é sempre de um décimo da energia disponível no grupo trófico anterior.

As leis da termodinâmica, universais na natureza, são aplicadas às pirâmides de energia.

A 1ª lei afirma que a energia pode ser

transformada (Ex.: energia luminosa em energia química), porém, jamais é criada ou destruída.

A 2ª afirma que em todo processo de transformação de energia, há sempre liberação de

energia calorifica, não aproveitável pelos organismos vivos. No caso dos ecossistemas, há sempre perda de calor ao se passar de um nível trófico para outro. Por isso, as pirâmides de energia nunca são invertidas.

A pirâmide de energia mostra que o fluxo de energia no ecossistema é unidirecional, segundo um princípio universal na natureza.

Apesar de as pirâmides de energia representarem de modo satisfatório o fluxo de energia nos ecossistemas, elas possuem três inconvenientes básicos, comuns também às outras pirâmides ecológicas. Elas não representam: – os decompositores, que são uma parcela

importante dos ecossistemas; – a matéria orgânica armazenada, que é a matéria

não utilizada e não decomposta; – a importação e exportação de matéria orgânica

de um ecossistema para outro, uma vez que os ecossistemas são sistemas abertos, realizando intercâmbios com os outros.

AA PPiirrââmmiiddee ddee BBiioommaassssaa A pirâmide de biomassa expressa a quantidade de biomassa (massa orgânica) ou matéria viva acumulada em cada nível trófico da cadeia alimentar. É importante conhecer a biomassa de cada nível trófico, a fim de saber as quantidades de matéria e de energia disponíveis em cada nível e avaliar a eficiência nas transferências de um nível para outro. A biomassa é expressa em termos de quantidade de matéria orgânica por unidade de área, em um dado momento. Assim como as pirâmides de energia, a pirâmide de biomassa apresenta-se geralmente com a base maior que o seu ápice, isto é, com vértice voltado para cima. Porém, há casos em que essa pirâmide encontra-se invertida, como pode ocorrer nos oceanos e nos lagos. Uma biomassa aparentemente pequena pode sustentar uma biomassa maior de consumidores primários. É o caso de algas unicelulares e microscópicas, integrantes do fitoplâncton que, dotadas de elevada capacidade reprodutiva, garantem a produção contínua de uma biomassa capaz de sustentar um contigente maior de zooplâncton (animais flutuantes que se nutrem das algas). A exemplo de pirâmide de energia, a de biomassa apresenta também inconvenientes, a saber:

Consumidor terciário

(1,5 Kcal)

Consumidor

secundário (15 Kcal)

Consumidor primário (150 Kcal)

Produtor (1500 Kcal)

Carnívoros

Herbívoros

Produtores

0,1

0,1

0,1

Pirâmide direita

Pe

so

se

co

(g/m

²) Pirâmide Invertida

21,0

4,0

Zooplâncton

Fitoplâncton

Canal da Mancha

Campos, Geórgia, EUA



12

– atribui a mesma importância a diferentes tipos de tecidos dos vegetais e dos animais. Como sabemos, há substâncias cujos teores variam de um tecido para outro. Por exemplo, tecidos ricos em carboidratos têm conteúdo maior que tecidos ricos em proteínas; – não leva em consideração o fator tempo. A biomassa é uma medida obtida para um dado momento, não levando em conta o tempo que um organismo leva para acumular a matéria orgânica que possui. Por exemplo, o fitoplâncton acumula matéria orgânica em alguns dias, enquanto uma árvore demora vários anos para fazê-lo.

AA PPiirrââmmiiddee ddee NNúúmmeerrooss A pirâmide de números expressa a quantidade de indivíduos presentes em cada nível trófico da cadeia alimentar. Ela não é muito utilizada pelos ecologistas, pois não representa, adequadamente, a quantidade de matéria orgânica existente nos diversos níveis tróficos. Ela considera o número de indivíduos, ignorando o seu tamanho. Dependendo do ecossistema, a pirâmide de número terá o ápice para cima ou para baixo (pirâmide invertida). Geralmente, na natureza, encontram-se pirâmides de números com base maior. Isso ocorre quando os produtores são pequenos e numerosos, servindo de fonte alimentar aos consumidores primários, comparativamente maiores que eles em volume e menores em número. Em alguns casos, porém, encontramos pirâmides de números invertidos, ou seja, pirâmides cujos ápices apresentam-se bem maiores que a base. Isso poderia ser exemplificando no caso de uma árvore (produtor) que suporte inúmeros insetos parasitas (consumidores primários), ou por uma árvore que sustente um grande número de animais herbívoros. Observe, agora, vários exemplos que ilustram pirâmides de números. Pirâmides de números

A. pirâmide na qual o número de indivíduos decresce do primeiro ao último nível trófico da cadeia; B. pirâmide mostrando um número acentuadamente maior de carrapatos em relação ao gado, como geralmente sucede na interação parasita-hospedeiro; C. pirâmide com o vértice voltado para baixo; caracteriza os casos em que o produtor, apresentando grande porte, ocorre em número relativamente pequeno no ecossistema.

CCiiccllooss BBiiooggeeooqquuíímmiiccooss Enquanto a energia, como vimos, percorre o ecossistema num fluxo unidirecional, a matéria é continuamente reutilizada ou reciclada. Sabemos que os organismos estão retirando constatimente da natureza os elementos químicos de que necessitam. No entanto, de alguma forma, esses elementos acabam sempre voltando ao ambiente. Ciclo Biogeoquímico é o movimento cíclico de

substâncias do mundo vivo para o mundo físico e vice-versa. É fundamental, nos ciclos biogeoquímicos, a atuação dos decompositores, os quais, ao

degradarem os restos orgânicos de animais e vegetais, desenvolvem ao solo, à água e ao ar atmosférico, componentes químicos que serão reutilizados na construção da matéria viva de um outro ser vivo qualquer. Portanto, os elementos fazem um permanente circuito entre os componentes bióticos e abióticos da biosfera, reafirmando a antiga conclusão, apoiada nos estudos de Lavoiser, de que “na Natureza, nada se cria, nada se perde – tudo se transforma”.

1) Os ciclos biogeoquímicos têm este nome porque representam os caminhos da contínua “circulação” dos elementos químicos e de algumas substâncias através de componentes vivos (daí, bios) e de componentes geológicos (daí, geo), como a atmosfera, o solo e o ambiente aquático. 2) Os elementos químicos: hidrogênio, carbono, oxigênio, perfazem, juntos, cerca de 96% da matéria viva. Por isso, são denominados elementos organógenos, ou seja, formadores dos organismos.

BBiioocciiccllooss

Pirâmide de biomassa. Uma pirâmide direita para um campo da Geórgia, EUA, e uma pirâmide invertida para o

Canal da Mancha.

capim

ratos

cobras

A

B

capim

gado

carrapatos

árvores

macacos

piolho

C



13

Para facilitar o estudo dos diversos ecossistemas da biosfera, costuma-se dividi-la em 3 porções distintas, chamadas biociclos:

Epinociclo: biociclo terrestre ou das terras; Talassociclo: biocido das águas salgadas; Limnociclo: biociclo das águas doces.

O epiniciclo (do grego, epi, = sobre; naio, =

habitar e KiKlos, = círculo) é a fração da biosfera representada pelo conjunto de todos os ecossistemas de terra firme. Mesmo correspondendo a apenas 28% da área do globo terrestre, o epinociclo é o que possui maior variedade de espécies. Contribui, para isso, a ampla variação climática e o grande número de barreiras geográficas que são fatores importantes na formação de novas espécies. O talassociclo (do grego, thalassos = mar) compreendo todos os ecossistemas marinhos do globo terrestre. Cobrindo mais de 70% da biosfera, o mar é, sem dúvida, o maior dos ecossistemas. Embora possua um grande número de organismo, o mar apresenta bem menos espécies que a terra, pois, na água, as condições climáticas estão menos sujeitas a mudanças. A vida nas profundezas do mar

As regiões situadas a grandes profundidades, que não recebem luz do Sol, formam o chamado sistema abissal. Nele não se encontram seres autotróficos. Os animais dessa área são predadores ou se nutrem de cadáveres vindos da superfície e que se depositam no fundo.

Os peixes dessa região, embora meçam apenas alguns centímetros, têm formas estranhas e assustadoras. Sua boca, por exemplo, é muito desenvolvida em relação ao corpo, o que lhes permite ingerir grandes quantidades de alimento de uma só vez.

Essa fato representa uma vantagem, já que, nessas regiões, a alimentação é escassa e difícil.

Os peixes do sistema abissal apresentam bioluminescência, ou seja, são capazes de emitir luz. Essa propriedade é bastante útil para eles, pois ajuda-os a localizar alimento e identificar machos e fêmeas da mesma espécie, além de servir-lhes como armadilha para atrair presas. A bioluminescência representa, portanto, uma adaptação à falta de luminosidade das regiões abissais.

GEWANDSNAJDER, F., Linhares, S. Biologia Hoje. Ática. V.3

O limnociclo (do grego, limne = lago) abrange todos os ecossistemas dulcícolas. É o menor dos biociclos (1% das águas do planeta), possuindo, em relação ao mar, menor salinidade e profundidade, além de maior variação dos fatores ecológicos. O limnociclo apresenta duas províncias: a lêntica e a lótica. A primeira é das águas calmas (lagos, lagoas, alagadiços, etc.), enquanto a província lótica, corresponde às águas correntes (rios, cachoeiras, pequenos regatos, etc.) Bactérias, algas, protozoários, larvas de insetos, vermes, moluscos, espongiários, alguns

celenterados (como a hidra) , larvas de anfíbios e notadamente os peixes representam os principais organismos que constituem as comunidades do limnociclo.

CCiicclloo ddaa ÁÁgguuaa A água é a substância mais abundante da matéria viva. Ela precisa ser continuamente reciclada para a garantia de vida no planeta. Cerca de 75% da superfície terrestre é recoberta de água. De toda a massa líquida que recobre a Terra, cerca de 97% pertencem ao talassociclo. Ciclo Curto Neste ciclo, a água não circula pelos seres vivos. A água evapora-se das superfícies aquáticas (principalmente) e terrestre. Essa água condesa-se na atmosfera, formando as nuvens. Daí, ela se precipita na forma de chuva, neve ou granizos (pedrinhas de gelo), voltando aos mares, rios, lagos, etc. Ciclo Longo Caracteriza-se pela circulação da água no ecossistema em todos os níveis tróficos. No solo, a água das chuvas pode percolar, isto é, atravessar as camadas do solo, atraída pela força da gravidade, e atingir um lençol freático (do grego, phreatos = poço), de onde chega até um rio ou riacho. Parte da água pode ser retirada pelo solo e absorvida pelas plantas, através das raízes. Nos vegetais, a perda de água ocorre por sudação, transpiração ou transferência alimentar à cadeia de consumidores. Os animais, por sua vez, participam do ciclo ingerido água direta ou indiretamente, através dos alimentos. Já o processo de eliminação é variável, podendo ocorrer através de urina, fezes, respiração, suor e decomposição dos cadáveres.

Chuva ou neve

Chuva ou neve

evaporação Água

subterrânea

evaporação

Vapor de água atmosférico

Ciclo curto

Ciclo longo

oceano

Processos vitais



14

CCiicclloo ddoo OOxxiiggêênniioo O oxigênio molecular ( O2 ) liberado para

atmosfera é proveniente da cisão de moléculas de

H O2 durante a fotossíntese. O oxigênio, indispensável

às formas aeróbicas de vida no planeta, é o segundo componente mais abundante da atmosfera (cerca de 20%). O gás oxigênio pode ser consumido da atmosfera ou da água, onde se encontra diluído, a partir dos seguintes processos: – Atividade respiratória de plantas e animais; – Combustão;

– Conversão em ozônio ( O3 ), principalmente por

ação de raios ultravioletas; – Combinação com metais do solo (principalmente o ferro) formando óxidos metálicos.

O oxigênio teria desaparecido da atmosfera, não fosse o contínuo “reabastecimento” promovido pela fotossíntese, principalmente do fitoplâncton marinho.

CCiicclloo ddoo CCaarrbboonnoo O carbono é um elemento químico presente na estrutura de todas as moléculas orgânicas. É, portanto, essencial para a vida. Na natureza, o carbono encontra-

se à disposição dos seres vivos na forma de CO2 (gás

carbônico) na atmosfera ou dissolvido na água.

Através da fotossíntese, o CO2 é fixado e

transformado em compostos orgânicos (proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nucléicos, vitaminas, entre outros) pelos produtores. Parte desse carbono que foi

fixado será devolvido à atmosfera sob forma de CO2

resulta da respiração nos vegetais, sob a forma de cadeias carbônicas em numerosos compostos orgânicos por eles fabricados, passe para os animais herbívoros, quando estes se alimentam dos vegetais. O carbono passa, então, a circular pelos diversos níveis tróficos na forma de moléculas orgânicas e volta ao

ambiente como CO2 , através da respiração de animais

e vegetais, ou da decomposição de seus corpos após a morte, por ação de microorganismos. É importante lembrar que a decomposição ocorre tanto no solo, como na água. Quando os restos orgânicos dos vegetais e dos animais não sofrem a ação dos decompositores, passam por um processo de deposição no subsolo, transformando-se nos combustíveis fósseis (carvão-de-pedra, gás, petróleo). Porém, com a erosão ou a queima desses combustíveis fósseis, o dióxido de carbono é rapidamente reintegrado à atmosfera, indo posteriormente constituir a biomassa dos vegetais ou será novamente carregado pelos cursos de água para os oceanos. Ciclo do carbono na Natureza

Sumarizando, temos:

raios ultravioletas

O3 (ozônio)

O2 + metais = óxidos metálicos algas

combustão

fotossíntese

respiração

respiração

O2 atmosférico

Com

bustõ

es p

ela

ação

dos a

ge

nte

s a

tmosfé

ricos

Mort

e e

pro

duto

s

resid

uais

respiração

decom

posiç

ão

com

bustã

o

com

bustã

o

CO2 em

equilíbrio ar e água

produtores consumidores Pelas cadeias alimentares deposiç

ão

Mort

e e

pro

duto

s

resid

uais

Decompositores

(bactérias e fungos saprófitas)

(carboidratos armazenados pelos vegetais)

Combustíveis fósseis

(carvão, gás, petróleo, hulha)

deposiç

ão

foto

ssín

tese

respira

ção

com

bustã

o

CO2 atmosférico

fotossíntese

Matéria orgânica de vegetais

respiração

Matéria orgânica

de animais

Nutrição heterótrofa

respiração

Excrementos e restos orgânicos

decompositores

decompositores

Combustíveis

fósseis



15

CCiicclloo ddoo NNiittrrooggêênniioo Embora o nitrogênio represente, aproximadamente, 78% dos elementos existentes no ar, a maioria dos seres vivos não pode utilizar essa imensa reserva. Isso porque o nitrogênio encontra-se na forma

de N 2 , um gás muito estável, com pouca tendência a

reagir com outros elementos químicos. Na natureza, são poucas as formas vivas

capazes de promover a fixação biológica do N 2 . A

fixação do nitrogênio pode ser realizar por vários processos, a saber: 1. Ação das radiações cósmicas, relâmpagos, etc. que, momentaneamente, fornecem alta energia para reação do nitrogênio com o oxigênio ou com o hidrogênio da água. Esses fenômenos ionizantes fornecem para a atmosfera, pequena, mas significativa quantidade de nitrogênio fixado; 2. Fixação por parte de alguns organismo marinhos, como as algas cianofíceas; 3. Ação fixadora de microorganismos terrestres, como as bactérias dos gêneros Azobacter, Clostridium e Rhizobium. Esse processo corresponde à maior fonte

natural de nitrogênio fixado, que pode ser utilizado pelas plantas e, consequentemente, pelos animais;

Bactérias do gênero Rhizobium que vivem

associadas às raízes de plantas leguminosas, como: soja, feijão, amendoim, ervilha, alfafa, formam inúmeros nódulos que contêm milhões de bactérias fixadoras. Uma parte do nitrogênio fixado é fornecido à leguminosa e o excesso é liberado no solo na forma de

amônia ( NH2 ) ou de nitrato ( NO3

). Esse fato

explica porque as leguminosas constituem uma fonte razoável de proteínas para a alimentação e porque é aconselhável alternar plantações de outros vegetais com as leguminosas, uma vez que estas plantas repõem os sais de nitrogênio que os outros vegetais retirem do solo. 4. Fixação industrial, que corresponde a mais uma das intervenções do homem nos ciclos da natureza. Esse processo, utilizado com a finalidade de produzir fertilizantes para a agricultura, já supera, hoje, a quantidade que foi fixada por todos os ecossistemas terrestres antes do surgimento da agricultura moderna.

Para que ocorra a circulação do nitrogênio, torna-se necessário o envolvimento de imensa variedade de microorganismos. O papel desempenhado por eles é fundamental em cada uma das etapas do processo, como veremos a seguir. A Nitrificação e a Desnitrificação

Quando os decompositores, representados principalmente por bactérias de putrefação (Clostridium putrificum, Clostridium aerofetidum, Bacillus subtilis, entre outras), promovem a decomposição das proteínas de restos cadavéricos e dos excrementos, surgem como produtos finais a mônia, a uréia, o metano, o ácido sulfídrico, o indol, o escatol e outros gases

fétidos. A amônia ( NH3 ) assume um importante papel

daqui em diante. Combinando-se com a água do solo, a

amônia forma hidróxido de amônio ( NH OH4 ) que,

ionizando-se, produz NH4

(íon amônio) e OH

(íon

hidroxila). Observe o esquema:

NH H O NH OH NH OH3 2 4 4

amônia íon amônio

Ao processo de decomposição. Em que compostos orgânicos nitrogenados se transformam em amônia ou íon, dá-se o nome de amonização.

Algumas plantas conseguem absorver os íons amônio. Mas, o que se observa mais é o

aproveitamento da amônia ( NH3 ) por ação das

bactérias nitrosas. Elas compreendem as Nitrosomonas sp. que as

Nitrosococcus sp. que oxidam a amônia dando ácido

nitroso ( HNO2 ). Em seguida, o ácido nitroso ioniza-se

no solo formando H NO 2 (nitrito), conforme a

equação abaixo:

2 3 2 23 2 2 2NH O NHO H O energia

ácido nitroso H NO2

_ (nitrito)

Ao processo de conversão de amônia em nitritos, dá-se o nome de Nitrosação.

Os nitritos liberados pelas bactérias nitrosas

são absorvidos e utilizados por bactérias do gênero Nitrobacter (bactérias nítricas) que oxidam os nitritos a

nitratos ( NO3

) que, uma vez liberados para o solo,

podem ser absorvidos e metabolizados pelas plantas, na formação de suas proteínas. Observe a reação a seguir.

2 22 2 3HNO O NHO

energia

ácido nitroso ácido nítrico H NO3

_ (nitrato)

À conversão do nitrito (ou ácido nitroso) em nitrato (ou ácido nítrico), dá-se o nome de Nitratação.

A ação conjunta das bactérias nitrosas (Nitrobacter) permite a transformação de amônia em nitratos. A esse processo denomina-se Nitrificação e às bactérias envolvidas, dá-se o nome de Nitrificantes.

Resumindo: Nitrosação: conversão de amônia em nitritos. Nitratação: conversão de nitritos em nitratos. Nitrificação: conversão de amônia em nitratos.

Ionização no solo

Ionização

no solo



16

Agora podemos construir o seguinte esquema: No solo, existem muitas bactérias (E.: Pseudomonas) que, em condições anaeróbicas, reagem nitratos ou compostos amoniacais com glicose,

obtendo energia e liberando nitrogênio molecular ( N 2 )

para a atmosfera. À conversão de nitratos em N 2 , dá-

se o nome de desnitrificação e as bactérias que

realizam essa transformação são chamadas desnitrificantes ou denitrificantes. Com isso, fecha-

se o ciclo do nitrogênio na natureza.

5 24 2 24 30 42

12

6 12 6 3 2 2

2

C H O NO CO H O

N energia

AA BBiioossffeerraa Assim como se convencionou designar de atmosfera a camada gasosa que envolve a Terra; de hidrosfera, a camada de água que recobre a crosta terrestre; de litosfera, a própria crosta terrestre, também se convencionou chamar de biosfera ao conjunto de todas as regiões do globo terrestre onde existe vida. A biosfera compreende todos os ecossistemas do planeta. É uma faixa que se estende de 7 a 9 Km acima da superfície dos mares e no sentido inverso até o fundo dos oceanos. É claro que essa faixa que contém vida tem sua espessura bastante variável, dependendo da região considerada. Dentre os vários fatores que favorecem a existência de vida numa dada região, destacam-se a água, o ar e a luz.

A água é uma das principais condições para a existência de vida; porém, a sua simples ocorrência num dado local não é suficiente para que aí se desenvolva a vida. A água pode existir em grandes quantidades, como nas geleiras das regiões polares, não podendo, dessa forma, ser utilizada por estar solidificada na forma de cristais de gelo. Assim, torna-se importante a disponibilidade da água para ser utilizada pelos seres vivos. A atmosfera é o envoltório gasoso da Terra. Ela retém o calor irradiando pela crosta terrestre. É formada

principalmente pelos gases nitrogênio ( N 2 ), oxigênio

O3 e carbônico CO2 , que são indispensáveis à

manutenção da vida. A fonte de energia da qual depende toda a vida terrestre é o Sol. A energia da radiação solar pode entrar nos ecossistemas através da produção fotossintética da matéria orgânica, realizada pelos organismos clorofilados, ou seja, as algas, algumas espécies de bactérias e a vasta cobertura verde da Terra, constituída pelas plantas terrestres superiores.

Embora as condições mencionadas sejam importantes para a existência da vida, existem outras, também, revelantes, tais como: temperatura, pressão, umidade, salinidade, etc.

AA EExxtteennssããoo ddaa BBiioossffeerraa A biosfera pode ser dividida nas seguintes zonas: – eólica; – alpina; – de planalto; – de planície; – eufótica marinha; – disfótica; – afótica.

ZZoonnaa EEóólliiccaa Encontra-se entre 6.000 e 8.000m acima do nível do mar. É também conhecida como Zona dos Ventos, devido à grande movimentação de massas de

ar. Nessa zona, as condições de vida são muito difíceis, uma vez que a atmosfera é bastante rarefeita, a água encontra-se no estado sólido (geleiras) e a temperatura é abaixo de 0ºC. Na zona eólica, foram observadas raras formas de vida, como, alguns tipos de aranhas que se alimentam de insetos, os quais alimentam-se de partículas orgânicas provenientes de zonas mais baixas e que são arrastadas para a zona eólica pelos ventos.

ZZoonnaa AAllppiinnaa Encontra-se entre 1.000 e 6.000 metros acima do nível do mar. É também conhecida como zona montanhosa. No limite superior dessa zona, já se

observam vegetais superiores. Á medida que se desce, a fauna e a flora tornam-se mais diversificadas.

ZZoonnaass ddee PPllaannaallttoo ee ddee PPllaanníícciiee A zona de planalto situa-se abaixo de 1.000 metros e o seu limite inferior é representado pela zona de planície. Nestas zonas, encontramos as condições mais favoráveis para a instalação e manutenção dos seres vivos, pois os níveis de água, luz, calor e o ar atmosférico são os ideais para vida. Todavia, vale lembrar que algumas regiões apresentam condições desfavoráveis para a existência de seres vivos, como é o caso dos desertos.

ZZoonnaa EEuuffóóttiiccaa MMaarriinnhhaa Esta zona é bem iluminada, embora sua espessura seja bastante irregular, pois vai depender de quanto límpida ou turva esteja a água. É uma zona rica em animais e em algas que realizam a fotossíntese. Seu limite inferior varia em função da turbidez da água. Em regiões límpidas, como ocorre em alto-mar, a zona eufótica estende-se até cerca de 80m de profundidade.

ZZoonnaa DDiissffóóttiiccaa Esta zona é pouca iluminada, de modo que os

seres clorofilados são raros. A zona disfótica estende-se até cerca de 200m de profundidade.

Húmus com N orgânico

NH3

amonização

Nitrosomonas

Nitrosomonas

NH2

Nitrobacter

Nitrificação

Nitrosação

nitratação

NH3



17

ZZoonnaa AAffóóttiiccaa É a zona que se caracteriza pela ausência total de luz. Ocorre a partir da zona disfótica e vai até o fundo dos oceanos. Nessa zona, não há seres autótrofos ou animais herbívoros, mas apenas carnívoros e decompositores, numa cadeia alimentar que depende da matéria orgânica que afunda, a partir das zonas superiores.

Exercícios Propostos 01. (CESGRANRIO) Qual das alternativas, abaixo,

responde corretamente à seguinte questão: o que aconteceria se o filoplâncton desaparecesse do mar?

a) O equilíbrio ecológico desse ecossistema não sofreria alteração, visto que o fitoplâncton é constituído de seres apenas microscópicos.

b) O Zooplâmcton ocuparia o seu lugar na cadeia alimentar, mantendo, assim, o equilíbrio ecológico do ecossistema.

c) A cadeia alimentar do ecossistema perderia o elo principal, pois do fitoplâncton depende praticamente toda a matéria orgânica necessária aos demais componentes bióticos.

d) O ecossistema ecológico não seria afetado, visto que nem todos os organismos marinhos se alimentam do fitoplâncton.

02. (UFBA) A figura, abaixo, representa uma cadeia

alimentar, onde existem relações de predatismo. Considerando-se os níveis tróficos ocupados pelos indivíduos que formam a cadeia, pode-se afirmar que:

a) a quantidade de energia incorporada pelo gavião é

maior que as quantidades incorporadas pelos outros consumidores, porque a energia é

multiplicada à medida em que passa através dos consumidores de primeira e Segunda ordens;

b) a quantidade de energia química que o gavião adquire é igual à quantidade de energia luminosa que foi incorporada pela planta;

c) a energia é transferida do produtor aos consumidores, de modo que todos os indivíduos da cadeia obtêm a mesma quantidade de energia;

d) a quantidade de energia retida pelos organismos diminui do produtor ao consumidor d terceira ordem, porque cada um perde, com sua atividade vital, parte da energia original pelo produtor;

e) a energia que passa através dos diferentes níveis tróficos da cadeia tem uma direção cíclica, porque toda a energia captada pelo produtor volta a ele, quando morre o último consumidor da cadeia.

03. (UFMT) Leia as afirmativas abaixo: I. A energia introduzida no ecossistema sob a forma

de luz é transformada, passando de organismo para organismo sob a forma de energia química.

II. No fluxo energético, há perda de energia em cada elo da cadeia alimentar.

III. A transferência de energia na cadeia alimentar é unidirecional, tendo início pela ação dos decompositores.

IV. A energia química armazena nos compostos orgânicos dos seus produtores é transferida para os demais componentes da cadeia e permanece estável.

Estão corretas as afirmativas:

a) I e II b) II e III c) III e IV d) I e III e) II e IV 04. (Med. Santo Amaro) Pode-se considerar como um

dos grandes princípios da Ecologia geral, o “fluxo unidirecional da energia”. Considerando-se a energia utilizada por um organismo ou população, observa-se que é convertida em calor e a seguir:

a) é armazenada sob outra forma; b) passa a circular entre os componentes de

ecossistema; c) é perdida pelo ecossistema; d) é captada pelos organismos de menor nível

energético do ecossistema; e) difunde-se para outros ecossistemas de maior nível

energético. 05. (CESGRANRIO) O esquema, abaixo, representa

uma pirâmide de energia, na qual os algarismos arábicos correspondem aos níveis tróficos de um ecossistema terrestre.

Zona eufótica

Zona disfótica

Zona afótica

80 m

200 m

Sistema litorâneo

Sistema abissal

As principais zonas dos oceanos

1

2

3

4



18

Abaixo são feitas três afirmativas sobre a pirâmide. Analise-as e assinale a opção correta:

I. A representação de uma pirâmide de biomassa

corresponderia à mesma pirâmide de esquematizada, porém, invertida.

II. A energia captada pelos produtores circula na pirâmide energética, podendo ser aproveitada pelos níveis tróficos inferiores.

III. A quantidade de energia, bem como a biomassa, diminuem na passagem de um nível trófico para o seguinte.

a) I, II e III estão corretas. b) Somente I e II estão corretas. c) Somente II e III estão corretas. d) Somente I está correta. e) Somente III está correta. 06. (FCMSC-SP) Considere a seguinte pirâmide de

números: Que letra da tabela, abaixo, corresponde à pirâmide representa?

Produtor Consumidor Primário

Consumidor secundário

a) árvore preguiça

piolho

b) árvore rato

cobra

c) alga

zooplâncton

peixes

d) capim

boi homem

e) capim

boi berne

07. (UFSC) A pirâmide de números, abaixo,

representada, diz respeito à estrutura trófica de um determinado ecossistema:

Assinale a seqüência correta de organismos

que corresponde à seqüência crescente de algarismos romanos da pirâmide: a) gramíneas, sapos, gafanhotos, gaviões, cobras; b) gaviões, cobras, sapos, gafanhotos, gramíneas; c) gaviões, gafanhotos, gramíneas, sapos, cobras; d) gramíneas, gafanhotos, sapos, cobras, gaviões; e) gramíneas, gafanhotos, gaviões, cobras, sapos. 08. (UFPA) Com relação ao fluxo de energia ao longo

de uma cadeia alimentar, podemos afirmar que: a) é cíclico, retornando sempre ao ponto inicial; b) aumenta, à medida que se afasta do produtor; c) ocorre numa única direção, tendo seu início no

consumidor primário; d) diminui, à medida que se afasta do produtor; e) diminui, à medida que e aproxima do produtor. 09. (UAAM) Na base das chamadas pirâmides de

energia estão os: a) decompositores; b) produtores; c) consumidores primários; d) consumidores secundários. 10. (OMEC-SP) Uma pirâmide alimentar geralmente

não tem mais de cinco patamares devido à (ao): a) variedade limitada dos seres vivos; b) degradação de energia; c) espaço geográfico disponível restrito; d) pequena taxa reprodutiva das populações; e) incompatibilidade entre as populações. 11. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) na coluna I e

as incorretas, na coluna II.

I II (0) (0) No esquema, a seguir, que representa o ciclo do nitrogênio, as etapas de nitrificação, fixação e desnitrificação estão indicadas, respectivamente, por: III, I e II. (1) (1) Em agricultura, é bastante empregada a rotação de culturas, onde diferentes espécies vegetais são sucessivamente cultivadas em um mesmo terreno. Nesse processo, as leguminosas são largamente

V

IV

III

II

I

N 2 (atmosfera)

II Plantas

Nitratos Nitritos

Animais

Compostos nitrogenados

NH3

NO3

NO2

III

I



19

utilizadas, em face delas se associarem a bactérias e enriquecerem o solo de compostos nitrogenados. (2) (2) A formação da camada de ozônio, na atmosfera, está diretamente ligada ao ciclo da água. (3) (3) No ciclo do nitrogênio, os seres que devolvem

N 2 à atmosfera são os fungos desnitrificantes.

(4) (4) Na teia alimentar esquematizada, a seguir, os números 2, 3 e 4, representam, respectivamente, carnívoros, herbívoros e decompositor. 12. (COVEST-PE) Analise as proposições abaixo,

referentes aos ciclos biogeoquímicos: I II (0) (0) O ciclo do carbono compreende a passagem do mesmo, da forma inorgânica, através de processos respiratórios. (1) (1) O ciclo do oxigênio e do carbono ocorrem de forma paralela. (2) (2) O ciclo do nitrogênio fixa nitratos na plantas somente por intermédio de organismos fixadores de nitrogênio. (3) (3) O ciclo do cálcio faz esta substância voltar à constituição dos seres vivos, pela nutrição. (4) (4) Os seres vivos participam do ciclo da água por intermédio da ingestão, respiração, transpiração e excreção. 13. (CESCERM-SP) A rotação da cultura de gramíneas

(arroz, milho, trigo, etc.) com culturas de legumes (feijão, soja, etc.) é aconselhável pelo fato de:

a) as leguminosas melhorarem as condições de suprimento de alumínio às gramíneas;

b) as gramíneas melhorarem o suprimento de alumínio às leguminosas;

c) ambas aumentarem o teor de fósforo no solo; d) as gramíneas aumentarem o teor de nitrogênio

assimilável no solo; e) as leguminosas aumentarem o teor de nitrogênio

assimilável no solo. 14. (OVEST-PE) Considerando os ciclos bio-

geoquímicos, é correto afirmar:

a) através das cadeias alimentares o carbono orgânico é incorporado pelos consumidores e transferido para os produtores;

b) a fotossíntese, a respiração e a combustão são processos envolvidos no ciclo do carbono;

c) as algas azuis e as bactérias fixadoras de nitrogênio que vivem no solo, na água ou em associação com raízes de leguminosas transformam o nitrogênio atmosférico em ácido úrico;

d) as bactérias decompositoras e desnitrificantes desempenham o mesmo papel no ciclo do nitrogênio: transformam a amônia e o nitrato em nitrogênio molecular, devolvendo-o à atmosfera;

e) a respiração e a excreção são processos essenciais para o ciclo do nitrogênio.

15. (UPE) A figura, abaixo, refere-se ao ciclo do

nitrogênio: Sobre ele, são feitas as seguintes afirmativas: I. 1 pode ser realizado por bactérias como as Pseudomonas, que em condições de anaerobiose atacam a amônia. II. 2 está relacionado com as Nitrosomonas que utilizam a amônia para a quimiossíntese, liberando

energia e produzindo NO2

(nitritos).

III. 3 pode ser a fixação biológica que é a captação do nitrogênio pelas bactérias e algas azuis. IV. Os nitritos são utilizados por bactérias do gênero Rhizobium para a quimiossíntese, como ocorre em 4. V. O húmus sofre a ação de bactérias fixadoras de vida livre, como as Azobacter e Clostridium, é o que ocorre em 5. Estão corretas: a) I, II, III b) II, III, IV c) I ,IV, V d) Todas

Luz

1

2

4

3

Nitrogênio (N2)

Amônia

Nitritos

morte

Húmus

Nitratos

excreção

Absorção por animais

Absorção por vegetais

1

2

3

4

5

morte



20

e) III, IV, V 16. Com relação ao ciclo do nitrogênio, assinale a(s)

alternativa(s) correta(s): (0) (0) As bactérias que transformam nitritos em nitratos, respondem pela devolução do N2 à atmosfera. (1) (1) As bactérias nitrificantes convertem a amônia em nitrato. (2) (2) Nitrosomonas e Nitrobacter são bactérias que participam da fase conhecida como nitrificação. (3) (3) Quando produtores e consumidores morrem, seus compostos orgânicos nitrogenados são transformados em nitratos, que são convertidos em nitritos e, a seguir, em amônia, graças à ação de certas bactérias desnitrificantes. (4) (4) No esquema, a seguir, I, II e III representam, respectivamente, bactérias decompositoras, nitrificantes e desnitrificantes. 17. (UFMG- Adaptado) Considerando os ciclos

biogeoquímicos que ocorrem na natureza: (0) (0) A atividade dos decompositores é fundamental, porque eles degradam restos orgânicos de animais e vegetais, devolvendo ao solo, à água e ao ar elementos que serão reciclados. (1) (1) Culturas de plantas leguminosas enriquecem o solo produtos nitrogenados, porque possuem, em suas raízes, nódulos que contêm bactérias fixadoras do N2 atmosférico. (2) (2) A concentração de O2 atmosférico tende a diminuir, porque os seres vivos, através da respiração, devolvem continuadamente o CO2 à atmosfera. (3) (3) O nitrogênio é um elemento importante para os seres vivos, porque faz parte da molécula de aminoácidos, proteínas e ácidos nucléicos. (4) (4) Bactérias desnitrificantes transformam amônia e nitratos em N2, devolvendo-o à atmosfera. 18. (F. Objetivo-SP) O esquema, abaixo, representa o

ciclo do nitrogênio em um ecossistema terrestre: As bactérias realizam: a) apenas a etapa I; b) apenas a etapa II; c) apenas a etapa III; d) apenas as etapas I e II; e) as etapas I, II e III. 19. (CESGRANRIO-RJ) Um agricultor verificou que,

alternando plantações de milho com plantações de feijão (leguminosas), obtinha maior produção, por

safra, do milharal. A explicação admissível para o que ocorre é a seguinte:

a) os feijoeiros, entrando em competição com ervas daninhas, criam melhores condições para o desenvolvimento posterior do milharal;

b) as raízes dos feijoeiros, por se ramificarem mais do que a dos pés de milho, tornam o solo mais poroso, facilitando, assim, a penetração do oxigênio do ar, indispensável à respiração das raízes dos pés de milho;

c) as raízes dos feijoeiros, por serem o principal alimento de minhocas, determinam o aumento do número de minhocas no solo, o que provoca a maior fertilidade do solo;

d) os feijoeiros são capazes de absorver, pelas folhas, o nitrogênio do ar, com o qual dão origem a nitratos que se difundem no solo e que são indispensáveis para a nutrição dos pés de milho;

e) existem bactérias fixadoras de nitrogênio do ar que se associam às raízes do feijoeiro e isso determina o enriquecimento do solo em nitratos.

20. (UFMG) O esquema, abaixo, representa o ciclo do

carbono. Analise-o e, a seguir, assinale a alternativa que indica, respectivamente, o nome correto dos processos A, B e C.

a) A – respiração, B – fotossíntese, C –

decomposição. b) A – respiração, B – decomposição, C –

fotossíntese. c) A – fotossíntese, B – respiração, C –

decomposição. d) A – decomposição, B – fotossíntese, C –

respiração. e) A – decomposição, B – respiração, C –

fotossíntese.


m uma comunidade biótica, ou biocenose, nenhuma espécie vive isolada das demais. Apesar dos

organismos interagirem de várias maneiras, estas interações podem ser classificadas dentro de duas categorias básicas: 1. Harmônicas (positivas);

E

plantas

animais

N2

IV III

II

I atmosfera

1º nível trófico

CO2

B B

morte

B

2º e 3º níveis tróficos

RReellaaççõõeess

EEccoollóóggiiccaass



21

2. Desarmônicas (negativas);

No primeiro tipo, situam-se as associações em que ambos os participantes ou pelo mesmo um deles é beneficiado, não havendo neste caso qualquer prejuízo para o outro consorciado. Nas interações desarmônicas, um dos associados é beneficiado e o outro é prejudicado.

Ambos os tipos de relações podem se estabelecer entre indivíduos da mesma espécie (infra- específicas ou homotípica) ou entre indivíduos de espécies diferentes (interespecíficas ou heterotípicas).

As interações bióticas, tanto intra- como interespecíficas, constituem a principal força

estabilizadora dentro de uma comunidade. Assim, as espécies de uma comunidade biológica convivem em harmonia relativa graças às suas interações, independentemente dos ganhos ou perdas individuais. Como conseq6ência dessa vasta rede de interações, a comunidade como um todo, perpetua-se ao longo do tempo, com todas as espécies que a compõem, contribuindo, em última análise, para seu equilíbrio e continuidade.

Podemos classificar as interações que serão estuadas neste capítulo da seguinte maneira: Relações harmônicas (Interações positivas) Intra-específicas Sociedade (hormotípicas) Colônia

Mutualismo Protocooperação

Interespecíficas Comensalismo (heterotípicas) Inquilinismo

Forésia Relações desarmônicas (Interações negativas) Intra-específicas Canibalismo (homotípicas) Competição intra-específica Amensalismo Predatismo Interespecíficas Parasitismo (heterotípicas) Esclavagismo Competição interespecífica Duas espécies que habitam uma mesma região (espécies simpátricas) podem Ter, uma sobre a outra, influência nula (0), positiva (+) ou negativa (-). A interação entre duas espécies é nula quando a taxa de reprodução ou de sobrevivência dos indivíduos de uma população não e afetada pelos indivíduos da outra população. Ela seria positiva caso a população fosse beneficiada com relação. O benefício traduz-se num aumento da taxa de reprodução ou de sobrevivência da espécie. A interação é negativa quando resulta em prejuízo, determinando diminuição das taxas de sobrevivência e reprodução.

SSoocciieeddaaddee É uma associação harmônica intra-específica, cujos integrantes exibem independência física entre si, porém organizam-se de modo cooperativo. Na sociedade, estímulos recíprocos entre os membros do grupo mantêm a união dos indivíduos, de tal maneira que cada um deles contribui, de algum modo, para a prosperidade do grupo. Em algumas sociedades, pode-se notar nítida divisão de trabalho entre os indivíduos, sendo que cada função é exercida por indivíduos morfologicamente modificados. Quando isso ocorre, os tipos morfológicos encontram-se reunidos em castas, cada uma com uma

função específica (nutrição, defesa, reprodução etc.). Fala-se, nesses casos, em sociedades heteromorfas ou polimorfas. Em outras sociedades, apesar de haver divisão de trabalho, os indivíduos não apresentam distinção morfológica para a função que exercem. Fala-se, então, em sociedades isomorfas ou homeomorfas. Um bom exemplo de sociedade isomorfa, em

que, apenas do isomorfismo, há uma complexa divisão de trabalho, é a sociedade humana. A sociedades heteromorfas mais evoluídas encontram-se entre os insetos (abelhas, formigas e cupins). Elas são caracterizadas pela presença de indivíduos organizados em castas, isto é, grupos sociais especializados no desempenho de uma determinada função. Isso indica que em tais sociedades, como dissemos antes, os indivíduos estão anatomicamente adaptados à execução de diferentes tarefas. Nas sociedades das abelhas comumente conhecidas (Apis mellifera), podemos detectar a presença de três castas: Rainha: geralmente uma só na colmeia, é encarregada da reprodução. Zangão: são os machos férteis, cuja função é fecundar a rainha e, assim, garantir a continuidade de vida na colmeia; Operários: são fêmeas estéreis, cuja função é realizar

todos os trabalhos da colmeia (defesa, coleta de pólen e néctar das flores, fabricação de cera, mel e geléia real, cuidados com a prole, etc.). Com alguns dias de idade, após atingir a maturidade sexual, a rainha sai da colmeia para o vôo nupcial, durante o qual pode ser fecundada por vários zangões. Até o dia do vôo nupcial, os zangões são alimentados pelas operárias, mas depois são expulsos da colmeia e, como seu aparelho bucal é pouco desenvolvido e incapaz de colher alimento, acabam morrendo de fome. Para a coletividade, o importante é que milhões de espermatozóides fiquem armazenados vivos, por alguns anos, no interior do aparelho reprodutor da rainha. Esta tem vida relativamente longa (pode viver alguns anos), ao passo que as operárias dificilmente ultrapassam um mês de vida. As operárias são formadas a partir de fecundação da rainha. Assim, todas as fêmeas são diplóide(2n).



22

A larva que se desenvolve para ser rainha, deve receber alimentação por mais tempo que as larvas de operárias e, também, um alimento especial, a geléia real (uma secreção glandular de operáios), por toda a vida. As operárias são, como vimos, fêmeas estérieis, com aparelho reprodutor atrofiado. Essa atrofia se deve a um feromônio, produzido pela rainha, que o distribui a todas as operárias da colmeia, inibindo o desenvolvimento de seus ováriolos. Os óvulos não fecundados da rainha desenvolvem-se através de um fenômeno conhecido como partenogênese e originam zangões (haplóides).

As sociedades de formigas e de cupins ou térmitas exibem maior diferenciação morfológica e maior divisão de trabalho. Assim, as sociedades de formigas apresentam um sistema de castas semelhante ao das abelhas. No entanto, pode haver mais de uma rainha por formigueiro e, em certas épocas do ano, as rainhas e os machos, ambos dotados de asas, saem para o vôo municipal. Após a fecundação, os machos não mais retornam ao formigueiro e acabam morrendo. Das rainhas fecundadas, muitas morrem, comidas por pássaros e outros predadores. As que sobrevivem vão dar origem a novos formigueiros. As saúvas constituem uma das mais perfeitas sociedades conhecidas. Todavia, constituem um dos grandes problemas da agricultura brasileira, já que cortam folhas de vegetais, podendo devastar plantações e pomares com grande rapidez. Deve ficar claro que as saúvas não se alimentam das folhas que elas cortam; elas as utilizam como adubo para suas

“plantações subterrâneas” do fungo que lhes serve de alimento. Os pedaços de folhas são mastigados e impregnados de secreções, até se tornarem uma massa esponjosa sobre a qual se desenvolve o fungo. Num sauveiro, podemos considerar as seguintes castas: Rainha ou içás: fêmeas férteis com função reprodutiva; Reis ou bitus: machos férteis com função reprodutiva; Soldados: formigas estéreis, de mandíbulas grandes,

repensáveis pela defesa da sociedade; Carregadoras: formigas estéreis que coletam folhas e

gravetos de plantas que existem nas proximidades do sauveiro. Esse material orgânico será utilizado como “adubo” para culturas de fungos que constituem basicamente o alimento das saúvas; Jardineiras: pequenas formigas estéreis que cuidam dos fungos e alimentam os componentes do sauveiro. Entre os cupins, os soldados e operários são formas estéreis de ambos os sexos. Os soldados

apresentam pastas e mandíbulas muito fortes, encarregados de defender a sociedade. Os machos férteis (reis) e as rainhas são alados e voam, principalmente, à noite, atraídos pelas lâmpadas acesas. O ato sexual, porém, realiza-se no solo, depois que o rei e a rainha perdem as asas. O destino do cupim macho é mais feliz que o dos zangões ou machos de formigas: ele permanece com a rainha dentro da câmara nupcial – uma cavidade feita na madeira pelo casal – e a fecunda periodicamente. A rainha pode pôr milhares de ovos por dia, e seu abdome fica centenas de vezes aumentado. Nos insetos sociais, é fundamental que os indivíduos se mantenham unidos, de maneira a caracterizar a sociedade. Essa união é promovida por produtos químicos produzidos pelos animais: são os feromônios.

Essas substâncias permitem a comunicação entre os integrantes da sociedade. Existem vários tipos delas. Algumas funcionam como atrativos para o acasalamento; outras permitem a demarcação de trilhas e territórios, a transmissão de alarme, a localização de alimento, etc. Nas abelhas, por exemplo, quando uma rainha sai da colmeia para o chamado vôo nupcial, ela libera feromônios sexuais. São os estímulos odoríferos proporcionados pelos feromônios que atraem os zangões para a cópula e não a visão da fêmea em vôo. As formigas geralmente utilizam trilhas na coleta de alimentos. Essas trilhas são mantidas por feromônios reconhecidos apenas pelos integrantes do formigueiro. Aliás, todos os integrantes dessas sociedades emitem feromônios que funcionam como verdadeiros “cartões de identidade”; um outro animal, não produtor de tais substâncias, colocado no interior da sociedade, é facilmente reconhecido como elemento “estranho” e geralmente atacado e morto. No estudo dos feromônios, está uma das mais fortes esperanças da humanidade no combate aos insetos nocivos. Atualmente, por exemplo, utilizam-se feromônios sexuais com iscas em armadilhas; em certos casos, produzem substâncias inibidoras do atrativo sexual, fato que dificulta o acasalamento entre machos e fêmeas.

fecundação

Rainha

(♀ fértil)

Operária

(♀ estéril)

Zangão

(♂ fértil)

Zigoto

Larva

Mitose

Partenogênese

Meiose

n

n n

Espermatozóides Pólen e mel

Larva 2n Geléia real

Óvulo

Óvulo partenogênese

n

n

n

Operário (2n)

Rainha (2n)

Zangão (n)



23

Um feromônio pode ser considerado um mensageiro químico entre indivíduos. Não se deve confundir o termo feromônio com a palavra hormônio. O hormônio é produzido dentro do indivíduo e serve para a integração de seus órgão, enquanto o feromônio atua sobre os vários organismos de uma população.

CCoollôônniiaass São definidas como relações harmônicas intra-específicas, em que os indivíduos associados acham-se unidos através de um substrato ou esqueleto comum, relevando uma profunda interdependência fisiológica. Existem colônias isomorfas e heteromorfas.

Nas colônias isomorfas, os indivíduos relacionados são morfológica e fisionomicamente semelhantes, não existindo divisão de trabalho, uma vez que todos os seus componentes executam as mesmas funções. São exemplos de colônias isomorfas: – Bactérias do grupo Coccus (estafilococos, estreptococos); – Corais (celenterados); – Cracas (crustáceos); – Esponjas, entre outras.

Nas colônias heteremorfas (polimorfas), existem

grupos de indivíduos morfológica e fisiologicamente diferentes, de modo que cada um se encontra adaptado para executar uma determinada função, o que significa uma nítida divisão de trabalho. Como exemplo, podemos citar: – Caravela (Phisalia caravela), um celenterado, em

que se encontram indivíduos especializados em promover proteção, defesa, flutuação, natação e reprodução; – Volvox globator, uma colônia de algas. Alguns

indivíduos especializam-se na reprodução e outros no deslocamento da colônia (que é esférica) na água.

MMuuttuuaalliissmmoo É uma associação harmônica e interespecífica,

em que os indivíduos beneficiam-se mutualmente, estabelecendo uma relação permanente e imprescindível para a sua sobrevivência. A interdependência é tanta que a separação das espécies acarreta, para elas, um sério desequilíbrio metabólico, podendo, inclusive, levá-las à morte. Constituem exemplos de associações mutualísticas: Os liquens, resultantes da associação de certas espécies de fungos (geralmente ascomicetos) com

determinadas algas. A alga produz, por fotossíntese, matéria orgânica que é fornecida, em parte, ao fungo. Este, por sua vez, retira água e sais minerais do substrato, fornecendo-os às algas. Além disso, os fungos envolvem com sua hifas o grupo de algas, protegendo-as contra a desidratação. Os cupins, ao ingerirem madeira, obtêm grandes qualidades de celulose. No entanto, são

incapazes de promover a digestão desse composto. Os protozoários, chamados triconinfas, encontram abrigo e alimento no intestino do cupins, onde aproveitam a celulose que este ingere, dela obtendo alimento. Em troca, fornecem parte do produto da digestão ao cupim. Um outro exemplo importante de mutualismo é a associação de mamíferos com bactérias que produzem a celulase, uma enzima que desdobra a celulose, permitindo o seu aproveitamento como alimento. A celulase, porém, não é produzida pelos mamíferos, razão pela qual não pode ser aproveitada pela maioria dos animais, inclusive o homem. Os ruminantes (boi, carneiro, girafa, veado, camelo, etc.) abrigam, em seu tubo digestivo, bactérias que decompõem a celulose, estabelecendo uma associação semelhante àquela verificada entre os cupins e protozoários triconinfas. Como vimos, no ciclo do nitrogênio, as bactérias de gênero Rhizobium promovem a fixação do N2 atmosférico, transformando-os em sais nitrogenados, que são assimilados pelas leguminosas (soja, feijão, ervilha etc.) e utilizados como matéria-prima na construção de compostos orgânicos nitrogenados. As plantas, por sua vez, fornecem a essas bactérias heterótrofas a matéria orgânica necessária ao desempenho de suas funções vitais.

PPrroottooccooooppeerraaççããoo ((++//++)) É um tipo de relação harmônica e interespecífica, em que os organismos associados, embora possam viver separados, beneficiam-se mutuamente com a união. Comparada ao mutualismo, é uma forma de associação bem mais frágil, uma vez que a coexistência não é obrigatória. Vejamos alguns exemplos desse tipo de associação: Certos pássaros (p. ex., anu) alimentam-se de carrapatos e outros parasitas que vivem no dorso de alguns mamíferos, como: o boi, o búfalo, o rinoceronte e o elefante. Além de livrar o animal desses hóspedes indesejáveis, os gritos e movimentos dos pássaros servem para indicar que há algum perigo por perto. Ambos, porém, vivem normalmente quando a associação é desfeita (daí a ausência de interdependência na interação). O caranguejo paguro ou bernardo-eremita é um crustáceo encontrado com relativa facilidade em nossas praias. Caracteriza-se pela presença de um abdome longo e mole, desprovido de carapaça protetora. Para compensar tal condição, esse caranguejo aloja-se no interior de conchas vazias de moluscos diversos e sobre elas fixam-se algumas actínias ou anêmonas-do-mar (celenterados). As actínias são dotadas de tentáculos com células urticantes que afugentam possíveis predadores e conferem uma proteção extra ao paguro. Por sua vez, a ctínia, captura pedaços de alimento que escapam da refeição do paguro e que ficam ao alcance de seus tentáculos. Além disso, quando o paguro se locomove, leva a concha a reboque, ampliando o campo de alimentação da anêmona-do-mar.



24

O pássaro-palito é uma ave que se introduz na boca do crocodilo africano, de onde retira restos de comida e sanguessugas que normalmente aí se encontram parasitando o réptil. Tal como na associação anu e gado, o crocodilo é beneficiado, ao livrar-se dos parasitas, e constitui uma opção alimentar indireta ao pássaro. Existe um tipo de protocooperação chamado sinfilia, observado entre formigas e pulgões. Algumas

formigas cuidam dos pulgões como um pastor cuida de seu rebanho. Os pulgões têm aparelho bucal formado por delicadíssimos estiletes, os quais penetram nos tecidos da plantas e lhes sugam o alimento. Periodicamente eles excretam pequenas gotas de um líquido açucarado, o qual é avidamente procurado por certas formigas. Aliás, estas chegam mesmo a cuidar dos afídios, protegendo-os de seus predadores naturais ou transportando-os do chão para cima dos ramos das plantas.

CCoommeennssaalliissmmoo É uma forma de associação harmônica e interespecífica, em que uma das espécies se beneficia, usando restos alimentares da outra espécie, porém, sem prejudicá-la. O termo comensal, neste caso,

define muito bem “aquele que come alguém” (come o que é rejeitado por esse alguém). Um exemplo típico é a associação da rêmora com o tubarão. A rêmora é dotada de uma ventosa fixadora no alto da cabeça. Por meio da ventosa, fixa-se geralmente na região ventral do tubarão, sendo por ele transportada. Quando o tubarão ataca algum animal, os restos da presa são imediatamente ingeridos pela rêmora. Um outro exemplo semelhante é do peixe-piloto com o tubarão. Os peixes-piloto vivem ao redor do tubarão, alimentando-se dos restos de comida que escapam de sua boca. É interessante notar que o tubarão, embora não receba benefício algum, não perturba os comensais. A relação entre hienas e leões é, também, um caso de comensalismo. As hienas acompanham à distância os bandos de leões, servindo-se de seus restos de caça.

A associação ecológica observada entre o pássaro-palito e o crocodilo africano é, como vimos, um exemplo de protocooperação quando se considera que o pássaro retira parasitas da boca do réptil. Todavia, também pode ser descrita como exemplo de comensalismo: nesse caso, o pássaro atua retirando apenas restos alimentares presos entre os dentes do crocodilo. Daí o nome popular da ave: pássaro-palito.

IInnqquuiilliinniissmmoo ((++//00)) É uma associação harmônica e interespecífica em que uma das espécies se fixa ou se abriga em

outra, mas sem prejudicá-la. O inquilino (espécie beneficiada) obtém abrigo (proteção) ou ainda suporte no corpo da espécie hospedeira. Os inquilinos não prejudicam de modo algum o animal que os abriga, tendo, inclusive, hábitos alimentares diferentes. Um bom exemplo de inquilinismo é a interação existente entre o peixe-agulha (do gênero Fierasfer) e as holotúrias ou pepinos-do-mar (equinodermos). Este pequeno peixe, quando perseguido por algum inimigo natural, procura uma holotúria e refugia-se no seu tubo digestivo. Em nossas matas, muitas plantas, como orquídeas, bromélias e samambaias, vivem sobre o tronco de árvores maiores, obtendo, assim, um maior suprimento de luz. Chamamos esse caso de inquilinismo de epifitismo (epi = em cima de, fito = planta).

É importante não confundir essa relação com o parasitismo. Existem realmente plantas parasitas, introduzindo suas raízes no interior do tronco da outra, retirando seiva elaborada para dela alimentar-se. As epífitas usam a árvore apenas como suporte, sem causarlhe prejuízos.

FFoorrééssiiaa ((++//00)) É a associação harmônica e interespecífica na qual certos seres vivos utilizam-se de outros como meio de transporte sem, no entanto, trazer-lhe qualquer prejuízo. Forésia vem da palavra grega phoresis, que significa “levar”. A utilidade dessa ligação é, basicamente, a dispersão dos organismos transportados ou foréticos de áreas inadequadas para outras áreas adequadas à sua sobrevivência, nas quais poderá se desenvolver e reproduzir. Aves e mamíferos podem transportar sementes e frutos para outros locais dando origem a novas plantas. Os cupins geralmente carregam ácaros e besouros. Esses animais foréticos não só viajam na cabeça dos cupins operários, como passeiam por todo o corpo do isento. O transporte da rêmora pelo tubarão e o da actínia pelo paguro (exemplos já estudados) também ilustram o fenômeno de forésia.

CCaanniibbaalliissmmoo É uma relação desarmônica e intra-específica em que um indivíduo mata outro da mesma espécie para se alimentar. Em alguns insetos, por exemplo, os animais mais fracos ou doentes são devorados pelos sadios. Entre os louva-a-deus e algumas aranhas ocorre um caso interessante de canibalismo: durante ou após o ato sexual, a fêmea devora o macho. Às vezes, o canibalismo aparece quando uma população cresce excessivamente. A superpopulação gera tensões que levam ao canibalismo. Este funciona, então, como fator moderador do acréscimo populacional. É o que se observa com as fêmeas de algumas populações de peixes, coelhos, aves, ratos, entre outros, que chegam a devorar os indivíduos mais



25

jovens, na falta de suas presas tradicionais. Na espécie humana, o canibalismo ocorre em algumas tribos selvagens e recebe a designação de antropofagia.

CCoommppeettiiççããoo IInnttrraa--eessppeeccííffiiccaa É uma relação entre indivíduos da mesma espécie, que concorrem por recursos do ambiente que não existem em quantidade suficiente para todos. A competição intra-específica manifesta-se nas mais diversas formas: plantas competem por água, por espaço e por luminosidade. Animais competem por alimentos, água, território, e por outras atividades. A competição é considerada negativa ou desarmônica apenas quando tomada em termos individuais. Levando-se em conta a espécie como um todo, no entanto, a competição pode ser considerada benéfica, uma vez que atua regulando o tamanho das populações. Assim, evita a superpopulação dos recursos disponíveis e a possível destruição do ambiente causada pela superpopulação.

AAmmeennssaalliissmmoo oouu AAnnttiibbiioossee

((00//--)) É uma relação desarmônica e interespecífica em que indivíduos de uma espécie produzem substâncias tóxicas que inibem ou impedem o desenvolvimento ou a reprodução de outras espécies. Certas plantas, como o eucalipto, liberam de suas raízes substâncias que impedem a germinação de sementes ao redor. Isso evita que outras plantas venham a competir com ele pela água e outros recursos de solo. Alguns fungos produzem substâncias (antibióticos) que liberam o crescimento de bactérias, o que tem sido amplamente empregado em medicina, no combate a infecções. O mais antigo antibiótico que se conhece é a penicilina, substância produzida pelo

fungo Penicilium notatum. Outro exemplo clássico de amensalino é observado no fenômeno conhecido por maré-vermelha. Sob determinadas condições ambientais, ocorre proliferação excessiva de certas algas unicelulares planctônicas (dinoflagelados) – produtoras de substâncias altamente tóxicas – formando enormes manchas vermelhas no oceano. Como a concentração dessas toxinas aumenta, chega a provocar a morte de indivíduos de inúmeras espécies marinhas. A maré-vermelha é um fenômeno natural registrado nos mais diversos países do mundo e desde os tempos dos antigos egípcios. No Brasil, o primeiro caso documentado data de 1944, na cidade de Recife: foi chamado de “febre de Tamandaré”. O caso mais comentado, porém, ocorreu em março de 1978, na costa sul do Brasil, quando constatou-se a morte de toneladas de peixes, moluscos, crustáceos e aves marinhas. Embora o diagnóstico do fenômeno tenha sido tardio, ainda foi possível contar cerca de 60.000 dinoflagelados por litro de água colhida do mar. O principal resíduo tóxico liberado pelos dinoflagelados é a saxitoxina, substância que provoca sérios distúrbios

nervosos em animais contaminados, inclusive o homem, acarretando-lhes a morte.

PPrreeddaattiissmmoo ((++//--)) É uma relação desarmônica e interespecífica em que um animal (predador) captura e mata membros de outra espécie (presa) para se alimentar. Quando encarada do ponto de vista do ecossistema, a atividade do predador é fundamental à sobrevivência e equilíbrio da própria população de presas, comprometidas por doenças, velhice ou superpopulação. Todos os carnívoros são animais predadores. É o que acontece com o leão, o lobo, o tigre, a onça, que caçam veados, zebras e tantos outros animais.

Embora seja freqüente dizer-se que o homem é o maior predador no mundo atual, temos de reconhecer que muitas das suas vítimas não são consumidas como alimento e, portanto, tais atos de agressão não devem ser considerados como prática do predatismo, mas como injustificáveis crimes contra a Natureza. O predador pode atacar e devorar também plantas, como acontece com o gafanhoto. O predatismo entre um animal herbívoro e as plantas de que se alimenta é chamado herbivorismo.

Considerando o ecossistema como um todo, o herbivorismo constitui o mais importante tipo de associação. É através dele que a energia luminosa, captada pelos produtores e convertida em energia química, pode passar para os demais níveis tróficos. Para escapar dos predadores, a presa adquire cartas adaptações. O animal procura um ambiente de cor ou aspecto semelhante ao seu, como ocorre entre os pássaros. Em outros casos, através de células pigmentadas da pele (cromatóforos), a presa muda de tonalidade, imitando a cor do ambiente (mimetismo de cor), como acontece entre os anfíbios e lagartos. Às vezes, a presa assume forma semelhante a algum objeto do ambiente (mimetismo de forma), como ocorre com o inseto bicho-pau, que imita galhos de árvores.

PPaarraassiittiissmmoo ((++//--)) É uma associação desarmônica e interespecífica em que uma espécie parasita instala-se no corpo de outra hospedeira, dela retirando alimentos e causando-lhe, em conseqüência, danos, cuja gravidade pode ser muito variável, desde pequenos distúrbios até a própria morte do indivíduos parasitado. De um modo geral, a morte do hospedeiro não é conveniente ao parasita. Mas, a despeito disso, muitas vezes ela ocorre. Geralmente, os parasitas são bastante especializados em relação aos seus hospedeiros: um parasita, normalmente, ataca uma ou duas espécies apenas, não se instalando nas demais populações presentes no ecossistema.



26

Há vários critérios de classificação dos parasitas, como veremos a seguir. Quanto à localização no corpo hospedeiro, os parasitas podem ser: a) Ectoparasitas (ecto, fora), quando se instalam

externamente. Assim, procedem os carrapatos, as pulgas, as sanguessugas, os piolhos, os bichos-de-pé, entre outros;

b) Endoparasitas (endo, dentro) são aqueles que se

alojam internamente em tecido(s) do hospedeiro. Exemplos de endoparasitas são o plasmódio e o tripanossomo (protozoários causadores, respectivamente, da malária e da doença de Chagas), os vírus (causadores de várias doenças), as bactérias, etc.

Os vermes intestinais (tênias, lombrigas), embora vivam dentro do organismo, não são considerados por alguns autores como endoparasitas, pelo fato de não viverem no interior de tecidos e de ocorrer comunicação direta do tubo digestivo com o exterior do corpo.

Quando ao número de hospedeiro, que exigem para um ciclo completo de vida, os parasitas classificam-se em: a) Monoxenos ou Monogenéticos: o ciclo de vida

realiza-se em um único hospedeiro. Ex.: lombriga (Ascaris lumbricoidesI);

b) Heteroxenos ou Digenéticos: evoluem em parte

num hospedeiro – o hospedeiro intermediário – e completam o ciclo vital em outro hospedeiro – hospedeiro definitivo. Ex.: plasmódio e tênia. O homem é hospedeiro definitivo da tênia e intermediário do plasmódio. Nesses dois exemplos, o porco (ou boi) é hospedeiro intermediário da tênia e o mosquito anofelino é o hospedeiro definitivo do plasmódio.

Quanto às dimensões, distinguem-se os parasitas em: a) Microparasitas: são microscópicos, isto é, não

visíveis à vista desarmada. São representados por vírus, bactérias, fungos e protozoários. As doenças causadas por esses organismos são chamadas, respectivamente, de viroses, bacterioses, micoses, protozooses;

b) Macroparasitas: são visíveis a olho nu, isto é, sem

o auxílio de qualquer instrumento óptico. São representados por insetos, vermes e até mesmo alguns vegetais. O cipó-chumbo, por exemplo, é uma planta sem clorofila que obtém alimento retirando de outro vegetal a seiva elaborada, isto é, as substâncias orgânicas fabricadas na fotossíntese. O caule de cipó-chumbo desenvolve haustórios (raízes sugadoras) que extraem a seiva elaborada da planta hospedeira.

Já a erva-de-passarinho é uma planta clorofilada, capaz de realizar fotossíntese, mas, para tal, absorve de outros vegetais a seiva bruta (água e sais minerais retirados do solo). Dizemos, por isso, que essa planta é uma hemiparasita (heni = pela metade),

enquanto o cipó-chumbo é chamado, por comparação, holoparasita (holo = inteiro)

EEssccrraavvaaggiissmmoo oouu

EEssccllaavvaaggiissmmoo ((++//--)) É um tipo de associação desarmônica e interespecífica, na qual uma espécie mantém em cativeiro ou beneficia-se do trabalho de outra espécie, que é prejudicada. Existem répteis e pássaros que depositam seus ovos no ninho de outra espécie, às vezes até jogando fora ou devorando os ovos da ave “anfitriã”. A espécie “escrava” passa a chorar os ovos estranhos até a eclosão. Há espécies de formigas que seqüestram larvas de formigueiros de outras espécies para obtenção de benefícios da atividade escrava.

CCoommppeettiiççããoo iinntteerreessppeeccííffiiccaa

((++//--)) É a relação entre indivíduos de espécies diferentes, que concorrem pelos mesmos fatores do ambiente existentes em quantidade limitada. Quando duas ou mais espécies coabitam a mesma região e algumas ou praticamente todas as necessidades ecológicas são similares (mesmo de abrigo ou alimentos, por exemplo) , tais espécies apresentam nichos ecológicos assemelhados ou mesmo idênticos. Será desencadeada uma competição entre elas, cuja extensão dependerá do grau de semelhança entre os seus nichos. Ao fim de certo período de competição, uma delas será forçosamente eliminada. (Princípio de Gause ou Princípio da Exclusão Competitiva), no caso de sobreposição total de nichos, ou então terá diminuída a amplitude de seu nicho, no caso de sobreposição de apenas alguns aspectos da exploração de recursos ambientais. É importante notar que, embora várias espécies possam Ter na sua dieta alimentar recursos da mesma natureza, encontrare-mos diferenças na utilização desses alimentos. Por exemplo: morcegos frugívoros, as tartarugas, os gambás, coatis e bugios, alimentam-se de frutos; mas, geralmente, têm preferência por diferentes espécies de frutos ou, então, partes diferentes do mesmo fruto, de modo que, neste caso, não há competição, ou ela é relaxada. Caso duas espécies apareçam ao mesmo tempo no mesmo local, certamente, exibem uma diferença no comportamento, suficiente para caracterizar a ocupação de nichos diferentes. Espécies distintas de um pássaro do gênero Dendroica, usam o

mesmo alimento (insetos) na mesma árvore. Todavia, foi demonstrado que essas espécies ocupam alturas diferentes na árvore, caracterizando nichos distintos, o que é suficiente para evitar a competição direta.

Conclui-se que são variadas e, às vezes, muito sutis às diferenças de nicho. O mesmo capim pode servir de alimentos para duas espécies, mas uma prefere a parte alta e a outra usa a parte próxima à



27

raiz, deixada pela primeira espécie. Sabe-se que a zebra, o antílope e o gnu usam o mesmo vegetal como alimento. Acontece que o antílope come os brotos; a zebra come as folhas; e o gnu prefere as folhas envelhecidas.

As diferentes relações entre os seres vivos de uma comunidade estão resumidas no seguinte quadro:



28

Relações harmônicas ou interações positivas (não há prejuízo para nenhum dos

indivíduos envolvidos)

Intra-específica (entre indivíduos da mesma

espécie)

Sociedade união permanente entre indivíduos de uma mesma espécie, em que há divisão de trabalho. Ex.:

insetos sociais (abelhas, cupins e formigas).

Colônia: associação anatômica entre indivíduos da mesma espécie, formando uma unidade estrutural e

funcional. Ex.: espécies de bactérias, caravela (celenterado).

Intrarespécifica (entre indivíduos de espécies

diferentes)

Mutualismo: associação obrigatória entre indivíduos de espécies diferentes, em que ambos se beneficiam.

Ex.: líquen.

Protocooperação: associação facultativa entre indivíduos de espécies diferentes, em que ambos se

beneficiam. Ex..: anêmona-do-mar e paguro.

Inquilinismo: associação entre indivíduos de espécies diferentes, em que um deles se fixa ou se abriga no outro, beneficiando-se sem prejudicar o outro. Ex.:

fierasfer (peixe) e pepino-do-mar.

Comensalismo: associação entre indivíduos de espécies diferentes, em que um deles aproveita restos do alimento ingerido pelo outro, Ex.: tubarão e peixe-

piloto.

Intra-específica (entre

indivíduos da mesma espécie)

Competição intra-específica: disputa entre indivíduos da

mesma espécie por recurso do meio que não existe em

quantidade suficiente para todos.

Relações desarmônicas ou

interações negativas (aquelas em

que, pelo menos, um indivíduo da

associação sai prejudicado)

interespecífica

Canibalismo: relação desarmônica em que um indivíduo

mata outro da mesma espécie para se alimentar. Ex.: alguns

insetos e aracnídeos.

Amensalismo: relação desarmônica em que indivíduos de

uma população produzem substâncias tóxicas que inibem ou

impedem o desenvolvimento de outras. Ex.: maré-vermelha.

Predatismo: relação desarmônica em que um animal captura

e mata indivíduos de outra espécie, para se alimentar. Ex.:

cobra e rato.

Parasitismo: relação desarmônica em que indivíduos de uma

espécie vivem no corpo de indivíduos de outra espécie, dos

quais retiram alimentos. Ex.: piolho e homem.

Competição interespecífica: disputa entre indivíduos de

espécies diferentes por recursos do meio que não existe em

quantidade suficiente para todos.

biioolloggiiaa d eeduucaaÇÃÃoo 3 aammbbiieennttaall … · estuda as interações dos seres...

Documents