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UNIVERSIDADE VALE DO ACARAÚ - UVA

UNIVERSIDADE ABERTA VIDA - UNAVIDA

CURSO: PEDAGOGIA

DISCIPLINA:

ENSINO DE CIÊNCIAS

INTRODUÇÃO AO ENSINO DE CIÊNCIAS

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Universidade Estadual Vale do Acaraú – UVA – Disciplina: Ensino de Ciência – Pedagogia – Professor: Tibério Mendonça

INTRODUÇÃO AO ENSINO DE CIÊNCIAS

As ciências naturais abarcam todas as disciplinas científicas que se dedicam ao estudo da natureza. Tratam dos aspectos físicos da realidade, ao contrário das ciências sociais, que estudam os fatores humanos.

Pode-se mencionar cinco grandes ciências naturais: a biologia, a física, a química, a geologia e a astronomia. A biologia estuda a origem, a evolução e as propriedades dos seres vivos. Posto isto, encarrega-se dos fenômenos associados aos organismos vivos. A medicina, a zoologia e a botânica fazem parte da biologia.

A física é a ciência natural que se centra nas propriedades e nas interações da matéria, na energia, no espaço e no tempo. Os componentes fundamentais do universo enquadram-se no seu campo de ação. A química, em contrapartida, enfoca-se na matéria: a sua composição, a sua estrutura, as suas propriedades e as alterações que esta sofre perante diferentes tipos de reações.

A geologia analisa o interior do globo terrestre (matéria, alterações, estruturas, etc.). A hidrologia, a meteorologia e a oceanografia são ciências que podem ser incluídas na geologia.

A astronomia, por sua vez, é a ciência dos corpos celestes. Os astrônomos estudam os planetas, as estrelas, os satélites e todos os corpos e fenômenos que se encontram mais além da fronteira terrestre.

Por fim, pode-se dizer que as ciências naturais estão relacionadas com tudo aquilo que a natureza oferece. O ser humano, enquanto corpo físico, é estudado pela biologia; no entanto, a sua dimensão social faz parte das ciências sociais (como a sociologia, por exemplo). A origem da vida

Segundo cientistas, o planeta Terra foi formado há aproximadamente 4,6 bilhões de anos após uma grande explosão. Na atmosfera havia muita água, gases e relâmpagos. Quando esses três elementos se juntaram, deram surgimento a diversas substâncias que começaram a fazer da Terra um ambiente propício para a vida.

Os primeiros seres vivos que existiram na face da Terra datam de 3,8 bilhões de anos, e foram as bactérias que surgiram nos oceanos. Esses primeiros seres vivos eram bem simples. À medida que os anos iam passando, eles iam evoluindo e, a partir deles, outras formas de vida iam surgindo. Milhões de anos depois surgiram os organismos invertebrados. Segundo pesquisadores, as esponjas foram os primeiros animais invertebrados a surgir na Terra, há 650 milhões de anos; e há 520 milhões de anos surgiram os primeiros vertebrados.

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Até ao século XIX considerava-se que todos os seres vivos existentes se apresentavam como sempre tinham sido. Toda a Vida era obra de uma entidade toda poderosa, fato que servia para mascarar a não existência de conhecimentos suficientes para se criar uma explicação racional.

Esta teoria, o Criacionismo, no entanto, já no tempo da Grécia antiga não era satisfatória. De modo a contornar a necessidade de intervenção divina na criação das espécies, surgem várias teorias alternativas, baseadas na observação de fenômenos naturais, tanto quanto os conhecimentos da época o permitiam.

Embora ainda seja objeto de discussão entre os cientistas, uma das ideias a respeito da origem e composição da atmosfera primitiva destaca que o interior da Terra continha muitos gases, que foram liberados por erupções vulcânicas e ficaram retidos ao redor do planeta por ação da gravidade. Além desses gases, representados basicamente por nitrogênio, hidrogênio, amônia e metano, essas erupções liberavam também vapores de água. Todos esses elementos passaram a compor a atmosfera primitiva. O gás oxigênio não existia, ou existia em quantidade muito pequena. Não havia também o ozônio na atmosfera, uma vez que o ozônio é formado por átomos de oxigênio (O3)

Na Terra primitiva, a quantidade de vapor de água era muito grande, causando a formação de densas nuvens na atmosfera, especialmente nas camadas mais altas, onde a temperatura é menor do que nas camadas inferiores. Com a formação dessas nuvens, começaram a ocorrer chuvas intensas, que eram acompanhadas por muitos raios.

Como a superfície do planeta era muito quente, a água da chuva evaporava rapidamente, voltando para a atmosfera, onde era resfriada, formando novas chuvas. Esse ciclo se repetiu por milhares de anos, até que, com o resfriamento contínuo da superfície foi sendo acumulada, dando origem aos mares primitivos, inicialmente quentes e rasos.

À medida que o tempo foi passando, o planeta foi passando por várias transformações e criando condições para o surgimento da vida, mas a pergunta que é feita desde a Antiguidade é: “Qual a origem dos seres vivos?”. Teorias conhecidas para explicar a origem da vida Teoria da Geração Espontânea ou Abiogênese

Muitas pessoas acreditavam que um “princípio ativo” ou “vital” teria a capacidade

de transformar matéria bruta em seres vivos, e a partir dessa interpretação eles elaboraram a Teoria da geração espontânea, também chamada de Teoria da abiogênese, na qual todos os seres vivos originavam-se espontaneamente da matéria bruta.

Aristóteles elaborou uma dessas teorias, cuja aceitação se manteve durante séculos, com a ajuda da Igreja Católica, que a adotou. Esta teoria considerava que a vida era o resultado da ação de um princípio ativo sobre a matéria inanimada, a qual se

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:vida

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tornava, então, animada. Deste modo, não haveria intervenção sobrenatural no surgimento dos organismos vivos, apenas um fenômeno natural, a geração espontânea.

Um dos grandes defensores da Teoria da abiogênese no século XVII foi Jean Baptista Van Helmont (1577-1644), um importante médico belga que chegou a formular uma ‘’receita’’ para se produzir ratos . Veja: ‘’(...) coloca-se num canto sossegado e mal iluminado trigo, fermento e camisas sujas. O resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos (...)’’. Hoje sabemos que os ratos que apareciam não se formavam da mistura de ingredientes, mas sim eram atraídos pela mistura.

Também era considerado correto pelos naturalistas que os intestinos produzissem espontaneamente vermes e que a carne putrefata gerasse moscas. Todas estas teorias consideravam possível o surgimento de vida a partir de matéria inanimada, fosse qual fosse o agente catalisador dessa transformação, daí o estarem englobadas na designação geral de Abiogênese. Ainda considerava que a lama dos pântanos geravam rãs e cobras.

O cientista inglês John Needham (1713-1781) realizou seus experimentos para provar que os micróbios surgiam de geração espontânea. Diversos frascos contendo um caldo nutritivo foram submetidos à fervura. Depois Needham lacrava os frascos com rolhas e os deixava por repouso por alguns dias. Depois desse repouso ele examinou o caldo com a ajuda de um microscópio e notou a presença de microrganismos. A explicação dada foi que a fervura tinha matado todos os seres eventualmente presentes no caldo e nenhum microrganismo poderia entrar no frasco após de ter sido lacrado com rolhas. Portanto, só havia uma explicação! Os microrganismos surgiram por geração espontânea ou abiogênese.

A teoria da abiogênese não resistiu à expansão das pesquisas e rigorosos experimentos feitos por vários pesquisadores, entre eles Redi, Spallanzani e Pasteur, que forneceram evidências incontestáveis de que os seres vivos surgiam a partir de uma vida

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pré-existente. A teoria de que uma vida surge somente a partir de outra da mesma espécie ficou conhecida como teoria da biogênese. Teoria da Biogênese

Ainda durante o século XVII surgiram sábios com novas ideias e dispostos a provar

que a vida não provinha de matéria bruta como propunha a Teoria da abiogênese. Que

foi logo descartada quando Redi, Spallanzani e Pasteur iniciaram seus experimentos. Eles

provaram que um ser vivo só se origina de outro ser vivo.

O experimento de Redi

O médico, biólogo e cientista italiano Francesco Redi (1626-1697) estava

convencido de que a vida não surgia espontaneamente. Para provar isso fez o que

chamamos de experiência controlada. Em frascos, Redi, colocou pedaços de carne, alguns

frascos foram vedados com gaze, outros não. Nos frascos abertos onde moscas entravam

e saíam livremente surgiam muitas larvas provenientes de ovos depositados ali. Nos

frascos fechados com gaze, onde as moscas não entravam, não apareceu nenhuma larva

mesmo depois de muitos dias. Redi demonstrou com tal experimento que as larvas

presentes na carne putrefata se desenvolvem a partir de ovos de moscas depositadas ali,

e não pela transformação da carne, como propunha a abiogênese.

Para testar a sua hipótese, Redi realizou a seguinte experiência:

“…arranjei quatro frascos de boca larga e coloquei dentro uma cobra, uns peixes, e um pedaço de vitela; fechei e selei estes fracos. Enchi outros frascos iguais com as mesmas coisas, mas deixei-os abertos. Não demorou muito a que a carne e o peixe destes

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segundos frascos ficassem cheios de bichos e que as moscas fossem vistas a entrar e a sair à vontade; mas nos frascos fechados não vi um único bicho, mesmo ao fim de muitos dias”(Francesco Redi). Redi contrapôs pela primeira vez a ideia do “princípio ativo” da Teoria da Geração Espontânea, segundo este cientista a vida surge a partir de organismos, pré-existentes. Embora fossem muitos os cientistas que acreditavam que os seres vivos nasciam diretamente da matéria não viva, havia quem duvidasse dessa hipótese, entre os quais Francesco Redi e Louis Pasteur. Com as suas experiências, esses dois cientistas basearam-se na moderna investigação científica do problema da origem da vida com o único propósito de invalidar a Teoria da Geração Espontânea. Francesco Redi, numa suposição básica, demonstrou claramente que a vida não é gerada espontaneamente, acreditando que a Terra bem como os seus constituintes foram criados por um ser supremo e onipotente e, portanto, sobrenatural. Os experimentos de Needham x Spallanzani

Após alguns anos o padre e pesquisador italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) repetiu os experimentos de Needham com algumas modificações. Spallanzani colocou caldo nutritivo em balões de vidro e fechou-os hermeticamente esses balões eram então colocados em caldeirões e fervidos por cerca de uma hora. Dias depois ele examinou os caldos e obteve resultados completamente diferentes aos de Needham. O caldo estava livre de microrganismos. Spallanzani explicou que Needham submeteu a solução à fervura por um tempo curto demais para esterilizar o caldo. Needham respondeu às críticas afirmando que o tempo longo usado pelo cientista destruía a força vital ou princípio ativo que dava vida à matéria, e ainda tornava o ar desfavorável ao aparecimento da vida.

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:Francesco_Redi


http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:organismos

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:cientistas

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:seres_vivos


http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:Lu%C3%ADs_Pasteur

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:experi%C3%AAncias

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:cientistas

http://pt.wikipedia.org/wiki/pt:origem_da_vida



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Em fins do século XVII pôde-se entender porque o ar se tornava desfavorável ao aparecimento da vida. Descobriu-se que o oxigênio é essencial à vida. Segundo abiogenistas o aquecimento prolongado e a vedação hermética excluíam o oxigênio tornando impossível a sobrevivência de qualquer forma de vida. A polêmica abiogênese X biogênese continuou existindo até cerca de 1860, quando a abiogênese sofreu seu golpe final. Pasteur derruba a abiogênese

Foi por volta de 1860 que um grande cientista francês conseguiu provar definitivamente que seres vivos só podem se originar de outros seres vivos. Louis Pasteur (1822-1895) preparou um caldo de carne – excelente meio de cultura para micróbios – colocou então, esse caldo em um frasco com pescoço de cisne e submeteu o líquido contido dentro desse frasco à fervura para a esterilização. Após a fervura a medida que o líquido resfriava, gotículas de água se acumulavam no pescoço do frasco agindo como uma espécie de filtro retendo os micróbios contidos no ar que penetrava no balão, impedindo a contaminação do caldo. Esse experimento mostrou que não era a falta de ar fresco que impedia a formação de microrganismos no caldo. Pasteur provou também que não havia nenhuma ‘’ força vital’’ que era destruída após a fervura, pois se aquele mesmo caldo esterilizado fosse submetido ao ar sem a filtragem que o balão pescoço de cisne proporcionava, surgiriam sim microrganismos que advinham de contaminação.

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“Coloquei em frascos de vidro os seguintes líquidos, todos facilmente alteráveis, em contato com o ar comum: suspensão de lêvedo de cerveja em água, suspensão de lêvedo de cerveja em água e açúcar, urina, suco de beterraba, água de pimenta. Aqueci e puxei o gargalo do frasco de maneira a dar-lhe curvatura; deixei o líquido ferver durante vários minutos até que os vapores saíssem livremente pela estreita abertura superior do gargalo, sem tomar nenhuma outra precaução. Em seguida, deixei o frasco esfriar. É uma coisa notável, capaz de assombrar qualquer pessoa acostumada com a delicadeza das experiências relacionadas à assim chamada geração espontânea, o fato de o líquido em tal frasco permanecer imutável indefinidamente... Parecia que o ar comum, entrando com força durante os primeiros momentos (do resfriamento), deveria penetrar no frasco num estado de completa impureza. Isto é verdade, mas ele encontra um líquido numa temperatura ainda próxima do ponto de ebulição. A entrada do ar ocorre, então, mais vagarosamente e, quando o líquido se resfriou suficientemente, a ponto de não mais ser capaz de tirar a vitalidade dos germes, a entrada do ar será suficientemente lenta, de maneira a deixar nas curvas úmidas do pescoço toda a poeira (e germes) capaz de agir nas infusões... Depois de um ou vários meses no incubador, o pescoço do frasco foi removido por golpe dado de tal modo que nada, a não ser as ferramentas, o tocasse, e depois de 24, 36 ou 48 horas, bolores se tornavam visíveis, exatamente como no frasco aberto ou como se o frasco tivesse sido inoculado com poeira do ar.” Com esta experiência engenhosa, Pasteur também demonstrava que o líquido não havia perdido pela fervura suas propriedades de abrigar vida, como argumentaram alguns de seus opositores. Além disso, não se podia alegar a ausência do ar, uma vez que este entrava e saía livremente (apenas estava sendo filtrado).

Com esse espetacular experimento Pasteur recebeu um prêmio compensador da Academia Francesa de Ciências e derrubou de uma vez por todas a hipótese da geração espontânea ou abiogênese. Com isso o problema da origem da vida se tornou preocupante, pois se os organismos surgem a partir de outros, como foi que se originou o primeiro? De onde veio a vida? Após anos de pesquisas, aceitaram a biogênese para explicar qual a origem de um ser vivo. Essa teoria afirma que um ser vivo só pode surgir através de outro já vivo. A partir daí, a origem da vida passou a preocupar cada vez mais os cientistas. Pois, se os organismos surgem a partir de outros preexistentes, como foi que se originou o primeiro? Muitos buscam responder a essa pergunta formando várias ideias. A mais antiga de todas as ideias sobre a origem da vida é a “origem por criação divina”. Essa até hoje é aceita por fiéis de várias religiões. Tal ideia afirma que um ser superior – Deus – seja o

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originador de tudo o que existe no universo, incluindo a vida. Ele teria criado tudo sucessivamente e individualmente. E desde a criação tudo se mantém exatamente como no princípio, excluindo, porém a evolução das espécies. A Panspermia

A panspermia, foi apresentada em 1908 pelo químico sueco Svante Arrhenius, é

uma teoria que busca explicar a origem da vida. Segundo ela, nosso planeta foi povoado por seres vivos ou elementos precursores da vida oriundos de outros planetas; que se propagaram por meteoritos e poeira cósmica até a Terra.

A ideia é que uma civilização adiantada em alguma parte do universo talvez tenha

deliberadamente “contaminado” a Terra com vida como experiência. Essa contaminação de vida ocorreu através de esporos aderidos a meteoritos que vieram parar no nosso planeta. Essa teoria sugere que não apenas compostos orgânicos inanimados, mas até organismos vivos completos podem ter chegado do espaço. Mas essa teoria não é muito esclarecedora, já que não responde a pergunta inicial sobre a origem do primeiro ser vivo. Se a vida se formou em outro planeta, como isso aconteceu? Para muitos, aceitá-la apenas responderia sobre o surgimento da vida na Terra tornando, ainda, obscura a resposta acerca de como ela se formou, realmente. Além disso, muitos cientistas argumentam sobre a possibilidade quase negativa de seres extraterrestres atravessarem os raios cósmicos e ultravioletas sem serem lesados.

Apesar de toda a boa vontade envolvida, nenhuma destas teorias avança verdadeiramente no esclarecimento do problema pois apenas desloca a questão para outro local, não respondendo à questão fundamental: Como surgiu a vida? Teoria da evolução química

Um avanço fundamental ocorreu com as teorias de Pasteur e de Darwin, permitindo abordar o problema sob uma perspectiva diferente.

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Uma das hipóteses que buscam explicar os primeiros milhões de anos da Terra foi elaborada de modo independente em 1924 por dois pesquisadores: o russo Aleksander Ivanovich Oparin (1894-1980) e o inglês John Burdon Haldane (1892-1964).

Segundo Oparin e Haldane, a radiação ultravioleta e os raios teriam desencadeado reações entre algumas moléculas existentes na atmosfera primitiva, formando as primeiras moléculas orgânicas, fundamentais para a constituição do corpo dos seres vivos.

Trazidas da atmosfera pela água das chuvas, essas moléculas orgânicas simples acumularam-se nos mares primitivos, onde teriam dado origem a moléculas orgânicas mais complexas. Estas teriam se aglomerado, formando conjuntos de moléculas orgânicas envoltas por moléculas de água: os coacervados.

A possibilidade de terem surgido, na Terra primitiva, estruturas como os coacervados nos dá indícios de que outros sistemas orgânicos isolados do meio poderiam também ter se estabelecido e originado as primeiras células. Não sabemos, no entanto, como isso deve ter acontecido.

Dados obtidos a partir de diversos campos da ciência permitiram em 1936 que o russo Alexander Oparin formula-se uma teoria revolucionária, que tentava explicar a origem da Vida na Terra, sem recorrer a fenômenos sobrenaturais ou extraterrestres. Sua hipótese se resume nos seguintes fatos:

Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioletas, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos, que ficavam flutuando na atmosfera. Com a saturação de umidade da atmosfera, começaram a ocorrer as chuvas. Os aminoácidos eram arrastados para o solo. Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas.

As chuvas lavavam as rochas e conduziam as proteínas para os mares. Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas mornas dos mares primitivos. As proteínas dissolvidas em água formavam coloides. Os coloides se interpenetravam e originavam os coacervados. Os coacervados englobavam moléculas de nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em gotículas delimitadas por membrana lipoprotéica. Surgiam as primeiras células. Essas células pioneiras eram muito simples e ainda não dispunham de um equipamento enzimático capaz de realizar a fotossíntese. Eram, portanto, heterótrofas. Só mais tarde, surgiram as células autótrofas, mais evoluídas. E isso permitiu o aparecimento dos seres de respiração aeróbia.

Atualmente, se discute a composição química da atmosfera primitiva do nosso planeta, preferindo alguns admitir que, em vez de metano, amônia, hidrogênio

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e vapor de água, existissem monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio molecular e vapor de água.

Em 1953, Stanley Miller, na Universidade de Chicago, realizou em laboratório uma

experiência. Colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica de alta tensão cortava continuamente o ambiente onde estavam contidos os gases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou o aparecimento de moléculas de aminoácido no interior do balão, que se acumulavam no tubo em U.

Miller e seu experimento

Esboço do experimento de Miller

O sistema foi aquecido e recebeu descargas elétricas, simulando a temperatura elevada da época e as tempestades que ocorriam. No condensador a mistura dos gases era resfriada, simulando o resfriamento da Terra, pois as gotículas de água acumuladas escorriam, simulando as chuvas. O aquecimento provocava o ciclo desse processo.

Miller manteve esse sistema por uma semana. Após esse tempo, a água do reservatório, ou armadilha, foi analisada através de vários experimentos e mostrou a presença de aminoácidos e outras substâncias químicas mais simples.

Hoje sabemos que os gases presentes na atmosfera eram bem diferentes dos propostos por Oparin e utilizados por Miller. Experimentos recentes demonstraram que a atmosfera primitiva era formada por gás carbônico (CO2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO) e gás nitrogênio (N2).

Mesmo que Miller não tenha usado os mesmos gases, seu experimento mostra que nas condições da Terra primitiva era possível a formação de aminoácidos.

http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/condensador/

http://www.infoescola.com/fisico-quimica/gases/

http://www.infoescola.com/sistema-solar/terra/

http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/nitrogenio/

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A evolução das espécies Entende-se por evolução a adaptação dos seres vivos às alterações ocorridas no

meio ambiente. Uma característica comum a todos os seres vivos, segundo as teorias evolucionistas, é a capacidade de evolução.

A evolução dos seres vivos é o processo do desaparecimento ou do surgimento de novas espécies devido a variabilidade genética. Esse processo é muito lento e pode levar até milhares de anos por isso é difícil de acompanhar o processo de evolução.

O aparecimento e o aumento da variabilidade entre os seres devem-se principalmente à ocorrência de mutações e à reprodução sexuada.

As mutações - alterações que ocorrem ao acaso no material genético dos seres vivos - provocam o aparecimento de novas características. Estas novas características podem ser vantajosas para a adaptação do ser ao ambiente ou não.

Esse fenômeno de sobrevivência dos seres mais aptos - isto é, melhor adaptados - é o que Charles Darwin(1809-1882) chamou de seleção natural.

"Mais apto" não significa ser "mais forte". O mais apto, em certos ambientes, pode ser o com menor tamanho; o que consegue camuflar-se, o que tem mais filhotes; enfim, o que tem características que favorecem a vida e a reprodução no ambiente onde ele vive.

De acordo com Darwin, o processo de seleção natural age constantemente. A cada modificação no ambiente, é possível haver indivíduos, antes adaptados, que não suportem as novas condições ambientais. Por exemplo, uma mudança drástica no ambiente aquático é a poluição, desta maneira peixes antes adaptados as condições da água só irão sobreviver se tiverem "algo" a mais que os permita viver no ambiente poluído. Este "algo" a mais pode ser a característica de suportar metais tóxicos na água, que anteriormente não lhe trazia vantagem na reprodução, mas agora traz porque ele consegue sobreviver naquele ambiente.

Lamarck considerava que o desenvolvimento de certas características adquiridas por alguns seres vivos devia-se à mudança do ambiente que os rodeia. Dando o exemplo dos pescoços das girafas, Lamarck afirmava que a falta de vegetação rasteira, fez com que as girafas tivessem que procurar alimento noutro sítio, por isso, elas tentariam alcançar os ramos das árvores para se alimentarem. Os esforços sucessivos para atingir os ramos das árvores levaram ao aumento dos pescoços das girafas (lei do uso e do desuso – o uso de um dado órgão leva ao seu desenvolvimento e o desuso de outro conduz a sua atrofia). As características adquiridas anteriormente, iriam ser transmitidas aos descendentes (lei da transmissão dos caracteres adquiridos – as modificações seriam depois transmitidas as gerações seguintes).

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/bioselecaonatural.php


http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/CharlesDarwin.php


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Apesar de Jean-Baptiste Lamarck apresentar a primeira teoria a fim de explicar o

evolucionismo, foi Charles Darwin, no século XIX, quem provocou inúmeras discussões e indecisões acerca do criacionismo, fazendo com que admitissem as transformações ocorridas nos seres vivos por causa das alterações do meio ambiente que acontecem constantemente.

Os fósseis, a partir deste período, tornaram-se importantíssimos para o estudo

evolucionista, já que podem comprovar a evolução de inúmeras espécies de seres vivos apresentando organismos simples de um determinado período que aparece em outro com características mais complexas, mostrando as alterações ocorridas ao longo do tempo.

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Na medida em que o evolucionismo se espalhava, vários cientistas tentavam

explicar este processo, o que originou inúmeras teorias, onde se destacava o Lamarckismo e o Darwinismo.

Por causa da evolução, os seres vivos foram ganhando novas características e herdando outras, e estas transformações que ocorrem ao longo do tempo são estudadas pela genética que procura respostas acerca da origem das características e da transmissão para outras gerações. O que é variabilidade genética?

Se observarmos atentamente, veremos que, por mais semelhantes que possam, ser os indivíduos de uma população apresentam algumas diferenças entre si. Chamamos essas diferenças entre os seres de variabilidade.

Vamos pensar no bicho-pau. Esse animal é muito parecido com um graveto de uma árvore que, muitas vezes, é difícil distingui-lo do ambiente. Para este inseto, ser semelhante a um graveto é uma vantagem, pois ele pode camuflar-se no ambiente e não ser notado por seus predadores.

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Mesmo na população de bichos-paus, existem diferenças entre os indivíduos. Aqueles menos parecidos com os gravetos das árvores serão mais caçados pelos predadores, portanto, terão chances menores de conseguir se reproduzir. Se somente os bichos-paus mais parecidos com os gravetos conseguirem se reproduzir essa característica será passada para a nova geração (ou para os próximos bichos-paus), continuando na população.

No decorrer do tempo ainda é possível que uma população se modifique tanto a ponto de ser considerada uma nova espécie. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONCEITO DE CIÊNCIAS NATURAIS. Disponível em: <Conceito de ciências naturais - O que é, Definição e Significado http://conceito.de/ciencias-naturais#ixzz4G0sP9D9n> Acesso em 20 de jul. 2016. COSTA, ALICE M. C. L.; SCRIVANO, CARLA NEWTON. Oficina do saber – Ciências. São Pulo: Leya, 2013 EVOLUÇÃO. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/evolucao-1.htm> Acesso em 20 de jul. 2016. EVOLUÇÃO. Disponível em: <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/Evolucao.php> Acesso em 20 de jul. 2016. ORIGEM DA VIDA. Disponível em: <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Corpo/origem_da_vida.php> Acesso em 20 de jul. 2016.

http://conceito.de/ciencias-naturais#ixzz4G0sP9D9n





CURSO: PEDAGOGIA

DISCIPLINA:

ENSINO DE CIÊNCIAS

FUNDAMENTOS DA ECOLOGIA

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FUNDAMENTOS DA ECOLOGIA

No século XIX, o biólogo naturalista alemão Ernst Haeckel partindo da observação de que “o conhecimento biológico nunca é completo quando o organismo é estudado isoladamente”, deu um novo rumo à História Natural – hoje Biologia, criando uma nova ciência – a Ecologia.

Foi o cientista alemão Ernst Haeckel, em 1869 em sua obra “Generelle Morphologie der Organismen”, quem primeiro usou este termo para designar o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente em que vivem, além da distribuição e abundância dos seres vivos no planeta Terra, passando a existir como ramo das ciências da natureza. Antes disso, muitos estudiosos tinham contribuído para o assunto, apesar de a palavra “ecologia” não estar em uso.

O termo eco deriva do grego oikos, que significa lugar onde se vive, com o sentido de casa, ambiente, e logos, que significa estudo, ciência, tratado. No sentido literal, Ecologia seria o estudo dos seres vivos em sua casa, no seu ambiente, ou ainda, a ciência que estuda as relações dos seres vivos com o meio ambiente. Assim, o estudo do "ambiente da casa" inclui todos os organismos contidos nela e todos os processos funcionais que a tornam habitável. Enfim, a ecologia é o estudo do "lugar onde se vive", com ênfase sobre "a totalidade ou padrão de relações entre os organismos e o seu ambiente". Meio ambiente Para a ciência ecológica, o meio ambiente é o conjunto de condições físicas (luz, temperatura, pressão...), químicas (salinidade, oxigênio dissolvido...) e biológicas (relações com outros seres vivos) que cercam o ser vivo, resultando num conjunto de limitações e de possibilidades para uma dada espécie: o meio ambiente é tudo que nos cerca. Sempre heterogêneo, o meio ambiente segue variando de um local para outro, dando origem a agrupamentos de seres vivos diferentes. Tais agrupamentos – comunidades – interferem na composição do meio e são beneficiados ou prejudicados com essas transformações. O meio ambiente assim evolui, para melhor ou pior, conforme a espécie considerada. Num lago que recebe adubo, proveniente de projetos agrícolas na vizinhança se for considerada a população de algas, esta vai ser favorecida, aumentando as suas possibilidades de desenvolvimento, pela maior oferta de nitratos e fosfatos; porém, se forem considerados os peixes, estes têm suas possibilidades de desenvolvimento limitadas pela redução de oxigênio, ocasionada pala grande proliferação de algas, e como resultado morrem asfixiados. O meio ambiente melhorou para as algas e piorou para as populações de peixes.

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O meio ambiente está sempre mudando e evoluindo. O clima, os seres vivos e as próprias atividades humanas modificam o ambiente e são influenciadas por essas modificações, gerando novas alterações. Esta é a essência da evolução. Alguns seres vivos são incapazes de adquirir os recursos que necessitam e se extinguem. Outros desenvolvem constantemente melhores formas de adaptação aos problemas do meio mutante. Diz-se que estes evoluíram. Podemos dizer então que o meio ambiente é ‘seletivo’ na medida em que certas características dão aos seus possuidores certa vantagem na sobrevivência e procriação. Diz-se que os indivíduos melhor adaptados ao ambiente mutante ‘foram selecionados’, por meio da seleção natural. No século XIX, a poluição nas cidades inglesas fez com que a seleção natural atuasse em uma espécie de mariposas. No início da industrialização a maioria das mariposas salpicadas era clara com manchas escuras, confundindo-se com as cascas das árvores e escondendo-se de seus predadores. Quando a fuligem das fábricas escureceu as árvores e a paisagem urbana de um modo geral, as mariposas claras ficaram mais visíveis aos pássaros. Alguns anos depois as mariposas escuras tornaram-se mais comuns nas cidades e as claras salpicadas prevaleciam nos campos, menos poluídos. Tal fenômeno de seleção natural ficou conhecido como melanismo industrial.

Atualmente, temas como desenvolvimento sustentável, mudanças climáticas e consciência ambiental têm feito parte da pauta de discussões da sociedade nas mais diversas esferas. O assunto domina as revistas especializadas, as pesquisas acadêmicas e as discussões políticas nas casas legislativas.

Hoje, a questão ambiental mobiliza uma grande parcela da sociedade, que se preocupa com os rumos que o homem tem tomado na busca pelo lucro e o bom desempenho das atividades econômicas e extrativistas.

A questão ambiental é quase um movimento social, que expressa os problemas que a falta de um desenvolvimento sustentável adequado pode trazer para a qualidade de vida do ser humano e para o futuro das próximas gerações.

Hoje, todos sabem que é vital que o meio ambiente e os recursos naturais sejam preservados. Entretanto, os interesses econômicos têm travado as ações de desenvolvimento sustentável, principalmente nas nações desenvolvidas.

O que vemos hoje é uma exploração indiscriminada dos recursos naturais e a falta de preocupação com o equilíbrio ambiental do planeta. Caso a questão ambiental não seja seriamente discutida, a Terra possivelmente entrará num colapso global.

A questão ambiental chega nesse momento trazendo questionamentos sobre as transformações que o homem tem provocado na natureza e sobre a falta de conscientização da sociedade. Infelizmente, hoje nem mesmo o direito ambiental consegue determinar as diretrizes para a proteção do ambiente e a vida sustentável.

A realidade catastrófica que as mudanças climáticas e a destruição do planeta nos oferece atualmente é resultado de uma ordem capitalista. Assim, vemos que é preciso

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mudar a ideologia que visa apenas o capital e estabelecer políticas que possam realmente resultar no desenvolvimento sustentável.

É preciso que todas as nações do mundo estejam dispostas a estabelecer um diálogo para garantir o futuro do planeta Terra. A seleção nem sempre é natural. O homem aprendeu a utilizar a mutação para produzir organismos que atendam a algum propósito útil ou desejável, criando o processo de seleção artificial. Os organismos assim obtidos sobrevivem no ambiente sob a proteção humana. Um exemplo típico é a galinha doméstica, seu ancestral das selvas africanas é extremamente astuto e bota cerca de uma dúzia de ovos por ano. Algumas galinhas domésticas botam uma dúzia de ovos por mês, são extremamente dóceis, perderam a astúcia e, se fossem devolvidas ao seu ambiente natural, seriam extintas. O meio ambiente é sempre o conjunto de possibilidades físicas, químicas e biológicas para cada indivíduo – espécie – de uma comunidade. Neste sentido, a espécie Homo sapiens, entre milhões de espécies da Terra, tem sido o foco de toda atenção da ciência ecológica, dada a sua capacidade de transformar as condições ambientais, em nome da qualidade de vida humana. Habitat e Nicho ecológico O meio ambiente é o palco onde se desenrola todo o estudo da ecologia. Neste, cada espécie considerada tem um ‘endereço’ – habitat, e desenvolve uma ‘profissão’ – nicho ecológico. Habitat O habitat de um organismo é o local onde ele vive; ou ainda, é o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas – nutrição, proteção e reprodução. Na natureza, as espécies são encontradas em lugares determinados. É como se fosse um endereço. Por exemplo: a onça e o gambá vivem na floresta e não no deserto; o camelo e o rato-canguru vivem no deserto e não em uma floresta; a curimatá vive no rio e não no mar; a sardinha vive no mar e não no rio. Esses exemplos mostram que cada espécie está adaptada para viver em um determinado ambiente: floresta, deserto, água doce, água salgada, etc. Assim, podemos dizer que o tubarão tem habitat aquático (água salgada) e a onça tem hábitat terrestre. Dentro da água e sobre a terra, podemos ainda diferenciar inúmeros habitat. E em um mesmo habitat pode haver diferentes espécies. Teoricamente, o habitat seria aquele ambiente em que as condições ambientais atingem o ponto ótimo e uma espécie consegue reproduzir em toda a sua plenitude, ou seja, consegue desenvolver o seu potencial biótico. Porém, a reprodução sem oposição não pode manter-se por muito tempo em um ambiente de recursos limitados. Desse

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modo, o ambiente se encarrega de controlar o crescimento da população através da resistência ambiental, o que pode fazer com que a população retorne ao ponto de partida. A resistência ambiental compreende todos os fatores – fome, enfermidades, alterações climáticas, competição, etc. – que impedem o desenvolvimento do potencial biótico. O processo funciona do seguinte modo: quando a densidade populacional aumenta, aumenta também a resistência ambiental, que por sua vez origina uma diminuição da densidade populacional. A interação entre o potencial biótico e a resistência ambiental resulta num aumento, ou numa diminuição, do número total de organismos de uma população, ou seja, o seu crescimento populacional. O habitat é então a região onde a resistência ambiental para a espécie é mínima, ou seja, onde ela encontra melhores possibilidades de sobrevivência.

Nicho

O nicho ecológico é o papel de uma espécie numa comunidade – como ela faz para satisfazer as suas necessidades. As algas, por exemplo, têm o seu habitat na água superficial de um lago (zona iluminada), e parte do seu nicho ecológico é a produção de matéria orgânica, através da fotossíntese, a qual serve de alimento para sua população e para alguns animais.

O nicho não inclui apenas o espaço físico ocupado por um organismo, mas também seu papel funcional na comunidade (sua posição trófica, por exemplo) e sua posição nos gradientes ambientais de temperatura, umidade, pH, solo e outras condições para a sua existência. É o modo de vida de uma espécie em um ecossistema, ou seja, é o conjunto de atividades ecológicas desempenhadas por uma espécie no ecossistema. Compreende o que a espécie faz no meio ambiente: como utiliza a energia circulante; o que come, onde, como e em que momento do dia isso ocorre; como procede em relação às outras espécies e ao próprio ambiente; em que horas do dia ou em que estação do ano tem maior atividade; quando e como se reproduz; de que forma serve de alimento para outros seres ou contribui para que naquele local se instalem novas espécies.

A palavra nicho começou a ganhar sua conotação científica atual quando Charles Elton escreveu em 1933 que o nicho de um organismo é seu modo de vida “no sentido em que falamos de ocupações ou empregos ou profissões em uma sociedade humana”. O nicho de um organismo começou a ser usado para descrever como, em vez de onde, um organismo vive.

O conceito moderno de nicho foi proposto por Evelyn Hutchinson em 1957 e se refere às maneiras pelas quais tolerâncias e necessidades interagem na definição de condições e recursos necessários a um indivíduo (ou espécie) a fim de cumprir seu modo de vida. A temperatura, por exemplo, é uma condição que limita o crescimento e a reprodução de todos os organismos, mas organismos distintos toleram faixas diferentes

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de temperatura. Esta faixa é uma dimensão de um nicho ecológico de um organismo. Existem muitas dimensões para o nicho de uma espécie: sua tolerância a várias outras condições (umidade relativa, pH, velocidade do vento, fluxo de água e assim por diante) e sua necessidade de recursos variados (nutrientes, água, alimento e assim por diante).

Como se conhece o nicho ecológico de uma espécie? Para conhecer o nicho ecológico de determinada espécie, precisamos saber do que ela se alimenta, onde se abrigam, como se reproduz, quais os seus inimigos naturais, etc. Vamos ver alguns exemplos: a cutia e a onça podem ser encontradas na Mata Atlântica; possuem, então, o mesmo habitat. No entanto, os nichos ecológicos desses animais são diferentes. A cutia é herbívora, alimentando-se de frutos, sementes e folhas; abriga-se em tocas ou em tocos de árvores e serve de alimento para animais diversos, como a própria onça. Já a onça é carnívora, alimenta-se de animais diversos, como cobras e macacos, e não vive em tocas. Como se vê, cutias e onças têm modos de vida diferentes, isto é, desempenham diferentes atividades dentro de um mesmo ecossistema. Logo, o nicho ecológico da cutia é diferente do nicho ecológico da onça. Assim, cada habitat, proporciona muitos nichos diferentes.

Duas espécies de animais e plantas que ocupam o mesmo habitat não podem ter exatamente o mesmo nicho ecológico por muito tempo. Quando isso ocorre, as duas espécies competem, o que leva uma delas a desaparecer, cedendo lugar à outra. Essa ideia é chamada de princípio Fe Gause, em homenagem ao biólogo russo Georgyi Frantsevich Gause (1910-1986), que a formulou.

De modo geral, pode-se dizer que existem duas estratégias diferentes quanto ao modo como se dá a exploração do ambiente por uma espécie, isto é, o seu nicho ecológico. Algumas espécies, ditas generalistas apresentam nichos mais amplos, o que lhes confere maior chance de sobrevivência frente às mudanças que ocorrem no ambiente. Outras, as espécies especialistas, possuem nichos mais estreitos, isto é, utilizam de forma estrita um determinado recurso. Há vantagens e desvantagens em cada uma dessas estratégias. A especialização implica menor competição com outras espécies; por outro lado, a generalização permite maior flexibilidade quanto às possibilidades de alimentação, abrigo, etc.

Pelas mãos da espécie humana, voluntária ou involuntariamente, muitas espécies de animais e de plantas se dispersaram pelo globo, principalmente nos últimos quinhentos anos (a partir das Grandes Navegações). Nesse caso, deram-se melhor as espécies generalistas, capazes de explorar novos territórios e descobrir novas fontes de alimento onde quer que fossem levadas. É o caso dos ratos, dos pardais, de certas espécies de formigas e de alguns tipos de gramíneas. Muitas das espécies especialistas, por sua vez, tendem a desaparecer atualmente, pois não conseguem sobreviver às mudanças ambientais provocadas pelo ser humano.

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Níveis de organização biológica

A melhor maneira de entender o campo de estudo da ecologia moderna é utilizando-se do conceito de níveis de organização dos seres vivos. Nestes, um arranjo hierárquico agrupa os seres vivos partindo de sistemas biológicos simples para biossistemas cada vez mais complexos, formando um todo unificado.

A ecologia estuda fundamentalmente os quatro últimos níveis desta sequência. Entendendo-se por:

População: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma

determinada área; Comunidade: conjunto de populações que interagem de forma organizada,

vivendo numa mesma área; Ecossistema: conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente

inerte; Biosfera ou ecosfera: sistema que inclui todos os organismos vivos da Terra,

interagindo com o ambiente físico, como um todo.

População População é definida como o conjunto de indivíduos da mesma espécie (ou seja, seres vivos de um mesmo grupo que são capazes de se reproduzirem, produzindo descendentes férteis) vivendo numa mesma região.

As populações reúnem os indivíduos de uma mesma espécie que podem interagir entre si em um determinado habitat. Suas fronteiras naturais são determinadas principalmente pela capacidade de dispersão, pelo fluxo de indivíduos, tolerância ecológica e pelas interações com outros indivíduos da mesma população ou mesmo de outras espécies.

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Uma população tem diversas propriedades que, embora mais bem expressas como variáveis estatísticas são propriedades únicas do grupo e não são características dos indivíduos no grupo. Algumas dessas propriedades são: densidade, natalidade (taxa de nascimento), mortalidade (taxa de morte), distribuição etária, potencial biótico, dispersão e formas de crescimento e selecionadas. As populações também possuem características genéticas que estão diretamente relacionadas a suas ecologias, ou seja, a capacidade de adaptação, sucesso reprodutivo e persistência (a probabilidade de deixar descendentes durante longos períodos de tempo). Comunidade

É o conjunto de populações coexistindo numa mesma região. Numa comunidade, os seres vivos interagem, isto é, estabelecem relações entre si. Diz-se que existe uma interdependência entre os seres vivos. Se, por exemplo, os vegetais desaparecessem, toda a comunidade ficaria ameaçada, pois os animais não encontrariam mais alimentos e acabariam morrendo. Outro exemplo: O extermínio de cobras em uma

determinada região pode favorecer um aumento excessivo no número de ratos e outros roedores, que servem de alimento às cobras. O aumento exagerado das populações de ratos e outros roedores podem provocar na região uma grande redução na população de gramíneas e vegetais herbáceos, que servem de alimento a esses animais. Sem a cobertura vegetal, o solo fica exposto à erosão pelas águas das chuvas e tende a ficar estéril, dificultando o desenvolvimento de plantas nessa área. Da mesma forma, se os microrganismos decompositores presentes no solo desaparecessem, não haveria a decomposição dos cadáveres dos animais e dos restos vegetais. Sendo assim, não haveria também a formação do humo que fertiliza o solo e fornece sais minerais aos vegetais. Diferentes populações pertencentes a um conjunto de espécies de plantas e animais coexistem dentro de determinadas combinações de condições ambientais formam as comunidades ecológicas. Em maior ou menor escala, a performance de cada espécie (que pode ser inferida pelo tamanho de sua população) influencia e é influenciada, seja direta ou indiretamente, pela presença das demais espécies. É claro que algumas têm efeitos bem mais marcantes que outras, sejam devido à sua representatividade que pode ser somada à importância da função que desempenham. Estas espécies de maior importância, conhecidas como espécies-chave, são fortes reguladoras do funcionamento e, por conseguinte, da estrutura e da própria evolução das comunidades. Em função disso, alterações nas abundâncias das espécies componentes provocam modificações de diferentes magnitudes que se propagam no espaço e no tempo, alterando o funcionamento e o destino das comunidades a que pertencem.

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Assim, cada população deve se restringir a uma determinada região de um “espaço de recursos e condições”, que define seu nicho ecológico, e que combina corretamente faixas de temperatura, disponibilidade de água, nutrientes e luz, de modo a promover o crescimento, a manutenção e a reprodução dos indivíduos constituintes de suas populações. As comunidades estruturam-se gradualmente através da colonização, permanência ou substituição de diferentes espécies de animais e plantas no tempo, no processo conhecido como sucessão ecológica. A presença ou não de uma determinada espécie será determinada pela sua capacidade de dispersão, sua tolerância ecológica, habilidade competitiva e interações com seus predadores, parasitoides e patógenos. Ecossistema

É o conjunto de uma comunidade de diferentes espécies interagindo umas com as outras e com seu meio físico de matéria e energia. Os ecossistemas podem variar de tamanho, de uma poça d’água a um riacho, de um trecho de uma mata a uma floresta inteira ou um deserto. Os ecossistemas são formados pelos componentes biótico e abiótico.

Os seres vivos de uma comunidade são os componentes bióticos de um ecossistema. Os fatores físico-químicos do ambiente (luz, água, calor, oxigênio, etc.) são os componentes abióticos de um ecossistema. Os organismos vivos e o seu ambiente não vivo estão inseparavelmente inter-relacionados e interagem entre si. Os ecossistemas podem ser naturais ou artificiais.

Se considerarmos cuidadosamente qualquer parte de qualquer das comunidades – uma parte de floresta, uma lagoa ou um recife de coral – começaremos a ver que nenhum dos organismos vivos nessas áreas existe isoladamente; ao contrário, cada um está envolvido em numerosas relações, com outros organismos e com fatores do ambiente físico. Os pormenores desse relacionamento variam segundo o lugar. Biosfera O conjunto de todos os ecossistemas terrestres forma a biosfera. É a região do planeta que contém todo o conjunto dos seres vivos e na qual a vida é permanentemente possível. O termo ‘permanentemente possível’ é atrelado ao conceito de biosfera significando “ambiente capaz de satisfazer às necessidades básicas dos seres vivos de forma permanente”. Neste contexto, a biosfera não passa de uma delgada casquinha em torno do planeta, uma vez que as condições de vida vão diminuindo à medida que nos afastamos da superfície, até que cessam a, aproximadamente, 7 km acima do nível do mar e abaixo deste não ultrapassa a 6 km. No total a biosfera não vai além de 13 km de espessura.

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Para satisfazer as necessidades dos seres vivos, são necessários, por um lado, a presença de água, luz e calor e matéria para a síntese dos tecidos vivos e, por outro, ausência prejudiciais à vida como substâncias tóxicas, radiações ionizantes e variações extremas de temperaturas. A biosfera apresenta todas essas condições: uma fonte externa de luz e calor – o Sol; água que chega a cobrir ¾ da superfície do planeta e substâncias minerais em contínua reciclagem nos seus vários ambientes. Apresenta ainda um escudo contra radiação ionizantes provenientes do Sol – a camada de ozônio – e grandes massas de água que se encarregam de manter a temperatura média do planeta em torno de 15°C, sem grandes variações. Na realidade o termo correto para biosfera seria ecosfera (eco = oikos = casa), correspondendo ao conjunto de biosfera, atmosfera, litosfera e hidrosfera. Porém, popularizou-se o termo biosfera que é usado no seu sentido funcional e não descritivo, ficando está dividida em três regiões físicas distintas: Litosfera – camada superficial sólida da Terra, constituída de rochas e solos, acima

do nível das águas. Compreende ¼ da biosfera, apresenta variações de temperatura, umidade, luz, etc. e possui enorme variedade de flora e fauna;

Hidrosfera – representada pelo ambiente líquido: rios, lagos e oceanos. Recobre ¾ da superfície total do planeta, apresenta condições climáticas bem mais constantes do que na litosfera, salinidade variável (nos oceanos chega a 35 gramas/litro) e possui menor variedade de plantas (20 para 1) e de animais (9 para1) que a litosfera;

Atmosfera – camada gasosa que circunda toda a superfície da Terra, envolvendo, portanto, os dois ambientes acima citados. A história da Terra começou há 4,6 bilhões de anos e o início da vida remota a

aproximadamente 1,1 bilhão de anos depois – o ser vivo mais antigo conhecido, uma bactéria, formou-se há cerca de 3,5 bilhões de anos. Nas eras posteriores, a vida foi se

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diversificando cada vez mais: o padrão de evolução assemelha-se a uma árvore com uma espécie na ponta do ramo. De um tronco único, os seres vivos evoluíram e formaram os reinos do mundo vivo: monera, protista, fungi, vegetais e animais. Os primeiros exemplares do reino vegetal datam de cerca de 1,5 bilhão de anos – estes foram para a terra firme há cerca de 420 milhões de anos. Os insetos surgiram há 250 milhões de anos, os mamíferos há cerca de 170 milhões de anos e o homem há 46 milhões de anos. Comparando com a idade da Terra, a espécie Homo sapiens está na sua infância, principalmente se considerarmos os seus impulsos destrutivos. Cadeias e teias alimentares Os ecologistas atribuem um nível alimentar, ou nível trófico (do grego trophos, que significa “nutrição”), a cada organismo em um ecossistema, dependendo se ele é um produtor ou consumidor, e se ele come ou decompõe. Os produtores pertencem ao primeiro nível trófico, os consumidores primários ao segundo nível trófico, os consumidores secundários ao terceiro nível, e assim por diante.

Todos os organismos, vivos ou mortos, são fontes de alimentos para outros organismos. Uma lagarta come uma folha, um pássaro come a lagarta, o gavião come o pássaro. Os decompositores consomem a folha, a lagarta, o pássaro e o gavião, depois de mortos. Como resultado, existe pouco desperdício nos ecossistemas naturais.

Uma sequência de organismos, na qual cada um serve como fonte de alimento para o próximo, recebe o nome de cadeia alimentar. Ela determina como a energia e os nutrientes passam de um organismo ao outro pelo ecossistema.

Obviamente, os ecossistemas de verdade são mais complexos. A maioria dos

consumidores se alimenta de mais de um tipo de organismo que, por sua vez, são consumidos por mais de um tipo de consumidor.

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Como a maior parte das espécies participa de diversas cadeias alimentares, os organismos da maioria dos ecossistemas formam uma complexa rede de cadeias alimentares interligadas denominada teia alimentar.

Uma das características fundamentais de todos os ecossistemas é o fluxo de

matéria e energia que configura as relações tróficas entre seus componentes bióticos. O estudo dos ecossistemas sob esse ponto de vista tem contribuído para compreender as frequentes alterações nos ecossistemas, decorrentes de intervenções humanas. Os Consumidores A energia entra no mundo animal pela atividade dos herbívoros, animais que comem plantas (inclusive frutas e outras partes dos vegetais). Cada ecossistema possui seu conjunto característico de herbívoros. Grande parcela do material consumido pelos herbívoros é excretada sem digestão. Parte da energia química é transformada em outros tipos de energia – calorífica e cinética - ou consumida no próprio processo de digestão. Uma parte do material é convertida em biomassa animal. O nível seguinte em uma cadeia alimentar, o nível do consumidor secundário, implica um carnívoro, animal comedor de carne, que devora o herbívoro. O carnívoro pode ser um leão, um peixe, um pássaro ou uma aranha. Em todos esses casos, somente uma pequena parte da substância orgânica presente no corpo do herbívoro é incorporada ao corpo do consumidor. Algumas cadeias têm níveis de consumidores terciários e quaternários, mas cinco elos são geralmente o limite absoluto,

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principalmente por causa da perda implicada na passagem de energia de um nível trófico para outro. Consumidores importantes em uma cadeia alimentar são também os decompositores e os parasitas. Pirâmides ecológicas São diagramas usados para expressar o número de indivíduos, a quantidade de biomassa e energia nos níveis tróficos. Nelas, cada nível trófico está representado por uma barra, cujas dimensões são equivalentes aos valores representados. Cada nível trófico na cadeia ou teia alimentar contém certa quantidade de biomassa, o peso seco de toda a matéria orgânica contida nesses organismos. A energia química armazenada na biomassa é transferida de um nível trófico ao outro. A porcentagem de energia transferida em forma de biomassa de um nível trófico ao outro denomina-se eficiência ecológica. Ela varia de 2% a 40% (ou seja, uma perda de 60% a 98%), dependendo dos tipos de espécies e do ecossistema envolvido, mas 10% é o valor típico. Supondo uma eficiência ecológica de 10% (90% de perda) em cada transferência trófica, se as plantas de uma área conseguir capturar 10 mil unidades de energia do Sol, isso significa que apenas cerca de mil unidades estarão disponíveis para alimentar os herbívoros e somente cem unidades para os carnívoros. Quanto maior o número de etapas ou níveis tróficos em uma cadeia ou teia alimentar, maior a perda cumulativa de energia à medida que ela flui para os níveis tróficos. A pirâmide de fluxo de energia ilustra essa perda de energia em uma cadeia alimentar simples, supondo 90% de perda energética em cada transferência. As pirâmides de fluxo de energia explicam porque a Terra pode manter mais pessoas se elas se alimentarem em níveis tróficos menores, ingerindo grãos, vegetais e frutas diretamente, em vez de submeter tais plantações a outro nível trófico, e se alimentar dos consumidores de grãos, como o gado. A grande perda energética entre níveis tróficos sucessivos também explica porque é raro as cadeias e teias alimentares terem mais de três ou quatro níveis. Na maioria dos casos, resta pouquíssima energia, ao final de quatro ou cinco transferências, para suprir os organismos que se alimentam em níveis tróficos maiores. Como consequência, existem relativamente poucos carnívoros de topo, como a águia, o falcão, o tigre e o tubarão branco. Tão fenômeno também explica o porquê de essas espécies serem geralmente as primeiras a sofrer quando seus ecossistemas são destruídos e tão vulneráveis à extinção. O fluxo de energia por uma cadeia alimentar é frequentemente representada por um gráfico de relações quantitativas entre os diferentes níveis tróficos. Como são dissipadas grandes quantidades de energia e de biomassa em cada nível trófico, de tal modo que cada um conserva quantidade menor que o precedente, esses digramas quase

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sempre assumem a forma de pirâmides. A pirâmide ecológica – nome de um diagrama desse tipo - pode ser uma pirâmide de números, uma pirâmide de biomassa, ou pirâmide de fluxo de energia. A pirâmide de números mostra o número de organismos individuais presentes em cada nível.

A pirâmide de biomassa apresenta ou o peso seco total dos organismos em cada nível ou o número de calorias em cada nível. Quase sempre a massa de produtores é maior do que a de consumidores. Às vezes, no entanto, uma pirâmide de biomassa pode apresentar-se invertida. No esquema a seguir, lado direito, percebe-se que no momento da medição, a biomassa de fitoplâncton é bem menor que a de zooplâncton. Isso pode parecer estranho; ocorre, porém, que a taxa de reprodução do fitoplâncton é muito mais elevada que a do zooplâncton, e a velocidade de consumo do fitoplâncton pelo zooplâncton é muito grande. Fica fácil compreender, assim, que uma biomassa aparentemente pequena de produtores possa sustentar uma biomassa grande de consumidores de primeira ordem.

Uma pirâmide de fluxo de energia mostra a produtividade dos diferentes níveis tróficos. São o modo mais satisfatório de representação. Essas pirâmides nunca são invertidas: elas mostram sempre, de forma clara, o princípio da perda de energia que ocorre a cada nível trófico.

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Um dos inconvenientes de qualquer tipo de pirâmide é o fato de não estarem retratados nelas os decompositores, que são importantes componentes dos ecossistemas. Sucessão ecológica

Todas as comunidades mudam sua estrutura e composição ao longo do tempo em resposta às mudanças das condições ambientais.

As comunidades biológicas não são entidades estáticas ao longo do tempo. Na realidade, os conjuntos das populações passam constantemente por alterações graduais e contínuas. O que hoje é uma exuberante floresta, um ecossistema estável, cheio de espécies vegetais de grande porte interagindo com populações de animais, pode ter sido um ecossistema mais simples, frágil, composto por poucas espécies de gramíneas. A esse processo de contínua alteração dos ecossistemas se dá o nome de sucessão ecológica.

Uma das mais interessantes características observadas nas comunidades é o fato de que elas mudam continuamente de estado, como por exemplo, a sua composição específica. Esse fato é muito evidente quando há um distúrbio externo, como fogo ou enchente. Mesmo quando as comunidades estão em equilíbrio, tal estado é dinâmico. Há uma constante troca de espécies, que estão continuamente saindo e entrando no sistema. A sucessão ecológica refere-se a uma sequência de mudanças estruturais e funcionais que ocorrem nas comunidades, mudanças essas que, em muitos casos, seguem padrões mais ou menos definidos. Trata-se de uma mudança que se superpõe a flutuações e ritmos mais breves, com progressiva ocupação do espaço e aumento da complexidade estrutural. À medida que avança a sucessão, a intensidade dos ritmos e flutuações tende a diminuir. Os ecólogos reconhecem dois tipos de sucessão ecológica, definidos conforme o tipo de ambiente em que a sucessão se origina. A sucessão primária tem início em terrenos que nunca foram habitados anteriormente por uma comunidade composta das mesmas espécies presentes durante a sucessão. É o caso, por exemplo, da sucessão que ocorre na superfície de rochas nuas e

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em dunas de areia. O tempo necessário para que uma sucessão primária atinja o clímax pode contar milhares de anos. A sucessão primária normalmente leva um longo tempo – milhares ou dezenas de milhares de anos. Antes que uma comunidade possa se estabelecer em terra, é preciso haver solo. Dependendo em grande parte do clima, os processos naturais precisam de várias centenas a vários milhares de anos para produzir solo fértil. Em um outro tipo mais comum de sucessão ecológica, a sucessão secundária, uma série de comunidades com diferentes espécies pode se desenvolver em alguns lugares que têm solo ou sedimento de fundo. Esse desenvolvimento começa em uma área onde a comunidade natural de organismos foi perturbada, removida ou destruída, mas o solo ou sedimento de fundo permanece. Entre os candidatos à sucessão secundária estão fazendas abandonadas, florestas queimadas ou desmatadas, riachos poluídos e terra represada ou inundada. Como há algum solo ou sedimento presente, é possível que a nova vegetação germine em algumas semanas. As sementes podem estar presentes nos solos ou podem ser transportadas de plantas próximas pelo vento ou por aves e outros animais. Durante a sucessão primária ou secundária, perturbações como desmatamento, incêndios naturais ou causados pelo homem podem transformar um estágio específico de sucessão em um estágio anterior. Tais perturbações criam novas condições que incentivam algumas espécies e desincentivam ou eliminam outras.

Sucessão Ecológica Primária

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Sucessão Secundária

De acordo com o período considerado da sucessão, as comunidades apresentam características específicas, razão pela qual é comum dividir em três categorias: comunidades pioneiras, intermediárias e clímax. Crescimento das populações

Antes de considerarmos como os ecólogos estudam as populações, precisamos saber de que modo eles definem populações. Uma população consiste nos indivíduos de uma espécie dentro de determinada área em certo intervalo de tempo. O número de indivíduos numa população pode variar com o suprimento de alimento, a taxa de predação, a disponibilidade de lugares para ninho e outros fatores ecológicos naquele habitat.

Em qualquer momento no tempo, um ser vivo ocupa apenas um local no espaço e tem uma determinada idade e tamanho. Os membros de uma população, contudo, distribuem-se no espaço e diferem em idade e tamanho. A distribuição de idade dos indivíduos de uma população e a maneira como estes indivíduos espalham-se pelo ambiente definem a estrutura populacional. Os ecólogos estudam a estrutura populacional porque a distribuição espacial dos indivíduos e as suas idades influenciam a estabilidade das populações e afetam como estas populações interagem com outras espécies.

O número de indivíduos de uma população por unidade de área (ou volume) constitui sua densidade populacional. A densidade populacional exerce fortes influências sobre como os indivíduos de uma população interagem uns com os outros e com populações de outras espécies. Cientistas que trabalham com agricultura, conservação ou

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medicina, normalmente tentam manter ou aumentar as densidades populacionais de algumas espécies (plantas cultivadas, animais utilizados para caça, espécies esteticamente atraentes, espécies ameaçadas de extinção) e reduzir a densidade de outras (pragas agrícolas, patógenos). Para manejar as populações, precisamos saber quais fatores fazem suas densidades aumentar ou diminuir e como eles funcionam.

A estrutura de uma população se modifica continuamente porque eventos demográficos – nascimento, mortes, imigração (movimento de indivíduos para dentro de uma área) e emigração (movimento de indivíduos para fora de uma área) – são fatos comuns. O conhecimento de quando os indivíduos nascem e morrem fornece uma quantidade surpreendente de informações sobre uma população. O estudo das taxas de nascimento, óbito e movimentação, que criam a dinâmica populacional (mudanças na densidade e estrutura das populações), denomina-se demografia.

Assim, pode-se observar que as populações apresentam um comportamento dinâmico, continuamente mudando no tempo por causa dos nascimentos, mortes e movimentos de indivíduos. Estes processos são influenciados pelas interações entre indivíduos e seus ambientes e uns com os outros. Curvas de crescimento populacional

Qualquer população tem potencial para crescer indefinidamente. Se a mortalidade fosse zero, uma única bactéria, reproduzindo-se a cada 20 minutos, levaria apenas 36 horas para produzir descendência suficiente para cobrir toda a superfície da Terra. Um único paramécio poderia produzir, em alguns dias, uma massa de indivíduos correspondente a 10 mil vezes a massa da Terra. Um único casal de pássaros, chocando de 5 a 6 ovos por ano, ao final de 15 anos produziria 10 milhões de descendentes. Essa capacidade máxima de crescimento de uma população biológica denomina-se potencial biótico.

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Em condições naturais, o potencial de crescimento de uma população é limitado pela disponibilidade de recursos como alimento, de espaço e de abrigo bem como pela ação de possíveis predadores, parasitas e populações competidoras. A esse conjunto de fatores que limitam o crescimento de uma população dá-se o nome de resistência do meio. A resistência do meio cresce proporcionalmente ao aumento da densidade populacional, até atingir um ponto em que as taxas de natalidade e de mortalidade são equivalentes e o número de indivíduos da população permanece mais ou menos constante ao longo do tempo.

A curva de crescimento real de uma população, portanto, resulta da interação entre seu potencial biótico (isto é, sua capacidade de crescer) e a resistência imposta pelo habitat onde ele vive. Em uma representação gráfica, o crescimento de uma população a partir de uns poucos indivíduos iniciais descreve uma curva em forma de S (curva sigmóide), que ascende até o limite máximo de indivíduos que o ambiente consegue suportar. Denomina-se esse limite carga biótica máxima do ambiente.

Gráfico que mostra a curva de potencial biótico para uma população de microrganismos com índice de mortalidade zero, no período considerado, e na qual a população duplica a cada hora. Gráficos com curva semelhante são esperados para qualquer população biológica. Esse tipo de curva é característico de um crescimento em progressão geométrica, em que, a intervalos iguais de tempo, o número de indivíduos da população dobra. em progressão geométrica, em que, a intervalos iguais de tempo, o número de indivíduos da população dobra.

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Fatores limitantes

Recurso pode ser definido como qualquer substância ou fator que é consumido por um organismo e que sustenta taxas de crescimento populacional crescentes à medida que sua disponibilidade no ambiente aumenta.

O consumo inclui mais do que apenas comer. Para animais sésseis, o espaço (lugares abertos disponíveis) é um recurso. Entre as cracas que crescem nas rochas na zona de mesolitoral, os indivíduos precisam de espaço para crescer, e as larvas necessitam de espaço para assentar-se e chegar à vida adulta. A aglomeração aumenta a mortalidade adulta e reduz a fecundidade pela limitação tanto do crescimento dos próprios adultos quanto pelo recrutamento (assentamento) de larvas. Os espaços abertos promovem a reprodução e o recrutamento, e os indivíduos “consomem” lugares abertos à medida que colonizam e crescem sobre eles.

Lugares para esconderijo e outros lugares seguros constituem um outro tipo de recurso. Cada área de habitat tem um número limitado de buracos, frestas ou retalhos de cobertura densa nos quais os organismos podem escapar da predação ou buscar refúgio de um clima rigoroso. À medida que alguns indivíduos ocupam os melhores lugares, outros devem se assentar em lugares menos favoráveis; consequentemente, eles podem sofrer uma mortalidade mais alta.

Gráfico que apresenta a curva de crescimento de uma população a partir de um pequeno número de indivíduos iniciais. O aspecto da curva resulta da interação entre o potencial biótico da espécie e a resistência do meio.

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Que fatores não são recursos? A temperatura não é um recurso. Temperaturas mais altas podem elevar as taxas de reprodução, mas os indivíduos não consomem a temperatura. Um indivíduo não muda a temperatura do ambiente em detrimento de outro. Relações ecológicas

São interações que ocorrem entre organismos de uma comunidade biológica. Podem ser classificadas em intraespecíficas que são as relações estabelecidas entre indivíduos da mesma espécie e interespecíficas que se estabelecem entre indivíduos de espécies diferentes. São classificadas também como harmônicas, que são caracterizadas pelo benefício mútuo de ambos os seres vivos, ou de apenas um deles, sem o prejuízo do outro; e desarmônicas as quais são caracterizadas pelo prejuízo de um de seus participantes em benefício do outro. Relações intra-específicas harmônicas

Sociedades - são associações entre indivíduos da mesma espécie, organizados de um modo cooperativo e não ligados anatomicamente. Ex: abelhas, cupins e formigas.

As sociedades de insetos são dominadas por uma ou poucas fêmeas poedeiras, denominadas rainhas. As rainhas nas colônias de formigas, abelhas e vespas se acasalam somente uma vez durante toda a vida, e armazenam espermatozóides suficientes para produzir todos os seus filhotes, até cerca de 1 milhão ou mais durante 10-15 anos em algumas formigas ceifeiras. A prole não reprodutora de uma rainha coleta alimento e cuida dos irmãos e irmãs em desenvolvimento, alguns dos quais se tornam sexualmente maduros, deixam a colônia para se acasalar e estabelecem novas colônias.

Abelhas

Em todas as sociedades sempre observamos a existência de hierarquia, uma divisão de funções para cada membro participante da sociedade, o que gera indivíduos especialistas em determinadas funções dentro da sociedade o que aumenta a eficiência

http://pt.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A9cie

http://pt.wikipedia.org/wiki/Coopera%C3%A7%C3%A3o_(biologia)

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do conjunto e sobrevivência da espécie, a ponto de os animais serem adaptados na estrutura do corpo às funções que realizam, por exemplo: formigas-soldados são maiores e possuem mais veneno (mais ácido fórmico) que as formigas-operárias; a abelha-raínha é grande e põe ovos, enquanto que as abelhas operárias são menores e não põem ovos.

Colônias - é o agrupamento de indivíduos da mesma espécie ligados

anatomicamente uns aos outros e com interdependência fisiológica. Nas colônias pode ou não ocorrer divisão do trabalho. Quando as colônias são constituídas por organismos que apresentam a mesma forma, não ocorre divisão de trabalho, todos os indivíduos são iguais e executam todos eles as mesmas funções vitais, nesses casos as colônias são denominadas colônias isomorfas como as colônias de corais. Quando as colônias são constituídas por indivíduos com formas e funções distintas ocorre uma divisão de trabalhos, então essas colônias são denominadas colônias heteromorfas. Ex: algas coloniais Volvox, corais e caravelas (Physalia physalis)

Corais

Relações intra-específicas desarmônicas

Canibalismo - é uma relação de predatismo intra-específico em que seres de uma mesma espécie comem outros seres da sua própria espécie. Ex: Muitas espécies de peixes devoram os alevinos de sua própria espécie, jacarés e crocodilos também devoram filhotes das suas espécies; a aranha viúva-negra e os insetos louva-a-deus, logo após acasalamento, a fêmea devora o macho para obter as proteínas de seu organismo, necessárias para desenvolver os ovos no seu organismo.

Viúva-negra

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Competição intra-específica - é uma relação de competição entre indivíduos da mesma espécie, que concorrem pelos mesmos fatores do ambiente, que existem em quantidade limitada. Ex: Machos de uma mesma espécie precisam competir entre si pelas fêmeas dessa mesma espécie, fenômeno esse chamado "seleção sexual". Na verdade existe muito exibicionismo evidente nos comportamentos relacionados à competição que ocorre durante a seleção sexual nas populações das espécies em geral. Relações interespecíficas harmônicas

Simbiose: o termo simbiose significa literalmente viver junto. Usualmente é

empregado para descrever a biologia de pares de organismos que vivem juntos e não se maltratam. Logo, a simbiose incluiria o mutualismo, a protocooperação e o comensalismo

Mutualismo: é uma relação obrigatória que envolve benefício mútuo. O mutualismo é uma das relações mais harmônicas da natureza. Nesta relação ocorre um benefício mútuo como na cooperação, no entanto as espécies necessariamente precisam viver conjuntamente, isto quer dizer que caso sejam separadas não conseguiram viver livremente. Exemplos clássicos incluem os térmitas e sua fauna intestinal de protozoários capazes de produzir enzimas celulolíticas e os líquens que são o resultado de uma associação entre fungos e algas.

Os líquens

Outro exemplo são os cupins que são organismos que vivem comendo madeira, seja de árvores ou mesmo de construções humanas, sendo que o principal componente das estruturas vegetais é a celulose, presente em suas paresdes celulares. Enquanto algumas espécies de protozoários, principalmente do gênero triconinfa apresentam em seu intestino enzimas especializadas para digerir a celulose.

Um fato muito interessante é que apesar dos cupins comerem muita madeira são incapazes de digeri-la. Mas ao se associar com os protozoários passa a ocorrer uma relação de troca, visto que os cupins abrigam em intestino os protozoários que digerem a celulose, e, portanto, se beneficiam, enquanto os próprios protozoários conseguem alimento abundantemente e de forma fácil, já que os cupins não param de comer a madeira.

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Esta associação é indissolúvel, pois caso ocorra a separação ambos não conseguiriam sobreviver e terminariam por morrer.

Comensalismo: apenas uma das partes envolvidas beneficia-se enquanto a outra nada perde e nada ganha por meio desta relação. É incomum. As plantas epifíticas de florestas tropicais (bromélias e orquídeas) e suas árvores hospedeiras constituem em exemplos desta interação ecológica. Além disso, a relação de comensalismo evoluiu entre grandes herbívoros e algumas espécies de aves predadoras de insetos. Aves como as garças-vaqueiras normalmente forrageiam no chão ao redor da cabeça e dos pés dos mamíferos, onde capturam insetos afugentados pelos cascos e boca. As garças-vaqueiras que forrageiam próximo aos mamíferos pastejadores capturam mais alimentos com menos esforço do que as garças que forrageiam mais longe. O benefício para as garças é claro; os mamíferos não ganham nem perdem.

Tubarão e rêmora

Um outro exemplo clássico é o que ocorre entre os tubarões e a rêmora, dois peixes carnívoros, apenas diferenciando o tamanho e ferocidade dos tubarões com relação às rêmoras. A rêmora é um pequeno peixe que apresenta ventosas em sua região dorsal e que facilmente prende-se a outros animais maiores. No entanto, costumamos vê-las presas à região ventral de tubarões, prende-se aí com o objetivo de conseguir um pouco das sobras deixadas pelo grande carnívoro, esta relação em nada atrapalha o tubarão em suas atividades, por isso apenas a rêmora se beneficia.

Protocooperação - Nesse tipo de relação, embora as duas espécies envolvidas

sejam beneficiadas, elas podem viver de modo independente, sem que isso as prejudique. Ex: associação entre anêmona-do-mar e caranguejo-eremita. Este tem o corpo mole e costuma ocupar o interior de conchas abandonadas de gastrópodes. Sobre a concha, costumam instalar-se uma ou mais anêmonas-do-mar (actínias). Dessa união, surge o benefício mútuo: a anêmona possui células urticantes, que afugentam os predadores do paguro, e este, ao se deslocar, possibilita à anêmona uma melhor exploração do espaço, em busca de alimento.

É uma relação não-obrigatória que envolve benefício mútuo. Constituem exemplos as plantas e seus polinizadores ou seus agentes dispersores. A leguminosa Acacia

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cornigera e suas formas formigas, pássaros que comem piolhos, formigas e ectoparasitas em vertebrados (boca de crocodilo, dorso de grandes mamíferos). Uma outra relação de protocooperação evoluiu entre o rinoceronte e outra espécie de ave; as aves conhecidas como búfulas arrancam os carrapatos que se alimentam de sangue da pele dos mamíferos pastejadores. A ave ganha uma refeição e o mamífero ganha alguma proteção contra o parasito.

Crocodilo e pássaro palito

A relação entre o crocodilo e o pássaro palito é um exemplo como a natureza é sábia, pois são organismos que a princípio um se encaixa como presa e o outro como predador, no entanto, devido às necessidades serem maiores, estes se associam em cooperação.

Os crocodilos são animais piscívoros, ou seja, se alimentam de peixes e por consequência de seu hábito alimentar e a estrutura de sua arcada dentária uma grande quantidade de carne fica presa nos seus dentes, o que acaba incomodando. Já os pássaros palitos, apresentam hábitos alimentares à base de peixes.

Outro fato é que os crocodilos como são animais heterotérmos, precisam aquecer a temperatura de seus corpos constantemente, pois quando estão mergulados perdem muito calor, então uma forma de acelerar este processo é abrindo bem a sua enorme boca permitindo que sua atividade respiratória auxilie o mecanismo.

Então, quando está com suas bocarras abertas e com muitos pedaços de peixe presos em seus dentes posteriores, o pássaro palito aproveita a oportunidade e rapidamente retira esse material, se beneficiando diretamente pela aquisição de alimento de forma abundante e rápida e o crocodilo por sua vez se livra de uma possível “dor de dente”. Relações interespecíficas desarmônicas

Predação: a predação pode ser genericamente definida como sendo o ato de um animal consumir outro organismo para dele alimentar-se. Esse ato envolve, na maioria dos casos, a morte da presa. A predação é um dos fatores ecológicos mais importantes, pois afeta não somente as populações mas também toda a comunidade.

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A relação predador-presa em comunidades estáveis evolui de modo a estabelecer equilíbrio entre os indivíduos da relação. A população de predadores pode determinar a densidade de presas, assim como o inverso também pode ocorrer.

Um exemplo próximo, da ação do predador sobre a população de presas, é o que está acontecendo no pantanal mato-grossense. Ali havia muitos jacarés que controlavam a população de suas presas: as piranhas. Atualmente, a matança de jacarés nas regiões do pantanal, movida por interesses humanos pela exploração de couro, reduziu a população desses animais. Com isso, houve aumento da população de piranhas.

Um exemplo clássico da relação predador-presa no controle populacional tanto do predador quanto da presa é dado pelas lebres e pelos linces que vivem nas regiões frias do Canadá. A Companhia da Baía de Hudson acompanhou, de 1845 a 1935, a quantidade de peles desses animais que eram caçados. Os dados estão no gráfico a seguir.

À medida que aumenta o número de lebres, aumenta o número de linces, que passam a ter mais alimento. O aumento do número de linces reduz o número de lebres, pois estas serão mais predadas. Quando a população de lebres diminui, a população de linces também diminui. Havendo menos linces, um menor número de lebres é predado e a população de lebres aumenta, recomeçando o ciclo.

Parasitismo: é uma relação desarmônica entre seres de espécies diferentes, em

que um deles é o parasita que vive dentro ou sobre o corpo do outro que é designado hospedeiro, do qual retira alimentos.

Cachorro com carrapato

A Tabela 1 resume os principais tipos de associações ecológicas entre as espécies.

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Tipo de interação Espécie A

Espécie B Natureza da interação

Competição - - Inibição mútua

Mutualismo + + É obrigatória

Protocooperação + + Facultativa Predação + - B é destruído por A

Parasitismo + - B é explorado por A

Comensalismo + 0 Hospedeiro não é afetado

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, S. M. Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Campina Grande, 1997. 167p. [Apostila] – UFCG. COELHO; MOTTA. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre: Artmed, 2000. MILLER, G. TYLER. Ciência Ambiental. 11ª ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007. ODUM, E. P. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara, 1988. ODUM, EUGENE P.; BARRETT, GARY W. Fundamentos de Ecologia. 5ªed. São Paulo: Thomson Learning, 2007. PURVES, WILLIAM K. et al. Vida, a Ciência da Biologia. 6ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. RICKLEFS, R. A Economia da Natureza. 5a ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2003. SADAVA, D. HELLER, H.C. et al. Vida: a ciência da biologia. 8ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. (Vol. II: Evolução, Diversidade e Ecologia).



CURSO: PEDAGOGIA

DISCIPLINA:

ENSINO DE CIÊNCIAS

DINÂMICA DA TERRA

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DINÂMICA DA TERRA

Quando se olha para os mistérios do universo, o homem, reduzido a suas reais proporções, sente toda a humildade diante da dificuldade de compreender aquele infinito conjunto de luz e sombras. Em alguns pontos infinitamente pequenos do universo, na realidade espalham-se centenas de bilhões de galáxias semelhantes à nossa, com dezenas de trilhões de planetas e estrelas.

O Sol, com 1.392,000 Km de diâmetro, é apenas uma estrela entre 100 milhões existentes e a Terra é um dos planetas do Sistema Solar, que é parte da Via Láctea, uma entre milhões de Galáxias que compõem o Universo. A vida na Terra começou a quase 3 bilhões de anos e o homem surgiu há menos de 1 milhão de anos. Assim, o homem ocupa um pequeno período de tempo na vida de um planeta que, por sua vez, é um ponto reduzidíssimo num universo imenso. O estudo da Terra deve, portanto, levar em conta as relações desta com o resto do universo e a posição do homem neste. Muitos dos aspectos físicos da Terra são afetados pela ação mútua do Sol, da Lua e das forças contidas na própria Terra. A Terra está a uma distância de 150.000 Km do Sol e a cada ano completa uma volta ao redor dele a uma velocidade média de 29,8 Km/segundo. A luz e a sombra escura que se abatem diariamente sobre a Terra são efeitos da rotação da Terra ao redor do seu eixo. Como os raios verticais do Sol incidem sobre a zona norte do equador durante meio ano e sobre a zona sul do equador durante a outra metade, a intensidade máxima da energia solar muda de uma parte para outra da terra, dando origem as estações do ano. A Lua é o satélite natural da Terra. Tem aproximadamente 3.475 Km de diâmetro e gira ao redor da Terra, de modo que a Lua gira completamente uma única vez durante todo o circuito terrestre. Assim como a Terra, a Lua executa 2 movimentos simultâneos principais. O primeiro é o de translação, pelo qual descreve uma órbita elíptica em torno da Terra: tal movimento é também denominado de “revolução lunar”. Os 2 pontos máximos de aproximação e afastamento entre a Terra e a Lua recebem, respectivamente, os nomes de “perigeu” e “apogeu”. A Lua completa essa órbita em 27 dias, 7 horas, 43 minutos e 11,6 segundos. O segundo movimento, denominado de “rotação”, é realizado em igual intervalo de tempo e, por essa coincidência, a Lua tem sempre a mesma face voltada para a Terra, o que é ilustrado pela figura ao lado.

Atualmente, dos 510 milhões de quilômetros quadrados da superfície do planeta, apenas 149 milhões (29,2%) constituem terras emersas, enquanto os 361 milhões restantes constituem em mares e oceanos. Com relação ao relevo da superfície terrestre a maior altitude é a do Monte Everest com cerca de

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8.840 m, a maior depressão é a Fossa das Filipinas no Pacífico, com 11.516 m de profundidade. Os continentes têm uma altitude média de 800 m, e os mares uma profundidade média de 3.800 m. A maior parte dos conhecimentos que se tem sobre o interior da Terra provém de meios indiretos. Na realidade, dos 6.300Km que separam a superfície terrestre do seu núcleo, conseguiu-se perfurar pouco mais que 0,2% (cerca de 13Km). As rochas mais profundas conhecidas provêm das erupções vulcânicas, sem que, no entanto, se possa afirmar sua exata profundidade. Os bolsões magmáticos donde se originam as lavas não se encontram a profundidades superiores a 30Km. As melhores informações sobre o interior da Terra são frutos de estudos da propagação das ondas sísmicas originadas pelos terremotos. Um terremoto transmite energia através da terra na forma de ondas que são sentidas como tremores mesmo a uma distância considerável da origem. As vibrações da crosta são medidas com sismógrafos. Estrutura da Terra

A história da formação da Terra vem sendo discutida no meio científico até hoje.

Acredita-se que essa história tenha se iniciado há cerca de 4,6 bilhões de anos. Estudos mostram que a Terra, assim como os outros planetas do Sistema Solar, se formou por uma força gravitacional que “reuniu” materiais existentes no espaço (poeira cósmica e gases). No princípio, a Terra era um corpo homogêneo, mas isso começou a se modificar com o resfriamento natural das áreas mais afastadas do centro do planeta. O material mais pesado mergulhou para o interior (ferro e níquel, por exemplo), e o mais leve (gases) flutuou para a superfície, formando-se então a crosta. A partir daí, a Terra foi se transformando em um planeta com camadas distintas, de acordo com as densidades e tipos de materiais.

A maior parte dos conhecimentos que se tem atualmente sobre a estrutura interna da Terra foi obtida através da análise das variações na velocidade de propagação das ondas sísmicas. Estas ondas tendem a se propagar com a mesma velocidade quando atravessam regiões mais ou menos homogêneas; tornam-se, por outro lado, mais lentas ou mais rápidas quando atravessam materiais de composição diferente. Desta forma, através da comparação de dados coletados em estações sismográficas em várias partes do mundo, os cientistas puderam estimar a densidade, a composição, a estrutura e o estado físico das diversas camadas do interior da Terra.

A estrutura da Terra é formada por três camadas: Crosta terrestre ou Litosfera; Manto – superior e interior; Núcleo – externo e interno.

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Crosta: a crosta é a camada rochosa mais externa do planeta e pode ser analisada

a partir de amostras coletadas nos continentes ou no fundo dos oceanos. A parte da crosta que compõe os continentes é chamada de crosta continental, enquanto que a parte da crosta que forma o substrato oceânico é chamada de crosta oceânica.

A crosta terrestre é uma camada relativamente fina, com 25 a 50Km de espessura em média no continente e de 5 a a 10Km no oceano. Ela é constituída, pelo menos na porção superior, por rochas semelhantes às que afloram na superfície: granitos, basaltos e rochas sedimentares. Nas porções mais profundas ocorrem rochas escuras e mais pesadas: diabásios, rochas ultrabásicas etc. Nos continentes predominam os primeiros tipos de rochas e nas áreas oceânicas os segundos.

É constituída de duas camadas: uma externa, Sial (15 a 25 km de profundidade) e outra interna, Sima (25 até 50 km de profundidade). Tem uma variação de temperatura de 15ºC até 1.200ºC.

O Sial é a parte mais externa da crosta terrestre e corresponde ao solo e ao subsolo; nela predominam as rochas sedimentares e magmáticas, além de minerais silício e alumínio.

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Abaixo do Sial vem o Sima, ou camada basáltica, onde predomina a rocha vulcânica chamada de basalto; seus elementos químicos dominantes são o silício e o magnésio.

A litosfera nos oceanos tem cerca de 5 km e só apresenta o Sima, daí as ilhas oceânicas serem de natureza basáltica.

Geologicamente a crosta terrestre é a camada mais importante para nós, pois nela estão as rochas que são formadas por minerais que representam o ponto de partida para a indústria extrativa mineral.

O Manto situa-se abaixo da crosta entre 50 e 2.900 km de profundidade e

apresenta-se em estado pastoso (material magmático). Sua temperatura varia entre 1.200°C a 3.700°C. Nesta camada são encontrados compostos de silício, ferro e magnésio. Também pode ser encontrados silicatos e óxidos de ferro e magnésio.

Sua consistência é pastosa e está em constante movimentação. A lava que sai dos vulcões é constituída pelo magma proveniente do manto.

Este material magmático está sempre em movimentação - são as correntes convectivas, que podem ser ascendentes (do manto para a crosta) e descendentes (da crosta para o manto), que resultam das diferenças de temperatura entre as camadas internas da Terra e por sua vez influem nos deslocamentos das placas tectônicas e nos agentes internos do relevo (tectonismo, vulcanismo e abalos sísmicos). O manto divide-se em duas partes: o superior e o inferior

Núcleo: o limite entre o manto e o núcleo ocorre a 2.900Km abaixo da superfície,

aproximadamente a metade da distância entre a superfície e o entro da Terra. Neste limite ocorre mais uma importante descontinuidade sísmica: a Descontinuidade de Gutenberg. As ondas passam de uma velocidade de 13,6 km/s na base do manto, para 8,1 km/s no núcleo.

No núcleo, as temperaturas são superiores a 7600°C. Os dados sísmicos indicam duas camadas no núcleo: uma camada externa líquida (rocha fundida) de aproximadamente 2.270Km de espessura e uma camada interna sólida com o diâmetro de 1.216Km. A história da Terra

A atual configuração dos continentes na superfície terrestre originou-se de um

processo que resultou na fragmentação e no afastamento das terras emersas, a partir de um bloco único denominado Pangeia. Duas teorias, que se completam, procuram explicar as etapas desse processo, responsável também pela formação do relevo terrestre e pelas transformações que ocorrem na crosta que são: a Teoria da Deriva dos Continentes e a Teoria das Placas Tectônicas.

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Defendida pelo geofísico alemão Alfred Wegener, em 1912. Segundo Wegener, originalmente havia uma única grande massa continental, a Pangeia ("toda a Terra”). Essa Teoria estabelecia há cerca de 240 ou 200 milhões de anos, o "supercontinente" teria começado a se fragmentar sucessivamente. A primeira divisão formou dois continentes: a Laurásia ao norte, e a Gondwana, ao sul. A partir daí, as divisões foram se sucedendo até os continentes atingirem a configuração atual.

Wegener não definiu muito bem as causas do "passeio" dos "pedaços" da crosta pelo magma pastoso que estava sob eles. Sugeriu que poderia ter sido ocasionado pelas marés ou pelo movimento de rotação da Terra.

Apesar de Wegener ter prosseguido em seus estudos, ele não conseguiu provar todas as suas ideias. As maiores evidências eram as identidades geológicas e de vida animal e vegetal entre os continentes.

As coincidências apareciam entre a América do Sul e a África, entre a América do Sul e Austrália, entre a Europa e América do Norte e entre Austrália, África e Índia.

Na comunidade científica da época, poucos davam crédito às ideias de Wegener. Muitos as consideravam fantasiosas e à deriva dos continentes acabou esquecida durante anos.

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Diversas evidências contribuíram para esta hipótese:

A coincidência do contorno entre a América do Sul e a África: a grande similaridade entre as linhas de costa em lados opostos do Atlântico Sul, como um quebra-cabeça, foi uma das primeiras evidências que sempre intrigou os cientistas. Devido à constante modificação das linhas de costa por eventos erosivos essa união não é perfeita, deixando ainda dúvidas aos cientistas. Entretanto, em 1960 os cientistas produziram um mapa com o contorno da plataforma continental até uma profundidade de 900m e observaram esta similaridade de forma ainda mais perfeita;

Evidências fósseis: os paleontólogos apontam diversos fósseis de organismos encontrados em diferentes continentes e que não poderiam ter cruzados os oceanos que separam essas massas continentais. Um destes exemplos é o Mesosaurus, um réptil marinho cujos fósseis foram encontrados na América do Sul e na África, indicando uma antiga união destes dois continentes;

Atual distribuição de alguns organismos: em seu livro, Wegener também cita a distribuição atual de alguns organismos que evidenciam também a ideia da deriva dos continentes. Por exemplo, alguns organismos modernos têm ancestrais claramente similares, como os marsupiais australianos que têm uma direta ligação fóssil com os marsupiais encontrados nas Américas;

Associação entre tipos e estruturas de rochas: além da perfeita coincidência entre o contorno de alguns continentes, alguns “desenhos” encontrados nestes continentes também coincidem. Isso ocorre em algumas cadeias de montanhas com idade, forma, estrutura e composição rochosa similar em continentes opostos. Um exemplo desta evidência são as cadeias de montanhas apalachianas, na América do Norte, e as cadeias de montanhas caledonianas, na Escandinávia. Quando os continentes estavam unidos estas cadeias de montanhas formavam um único cinturão montanhoso;

Climas passados: dados paleoclimáticos também dão suporte para a teoria da deriva continental. Wegener indicou evidências de mudanças climáticas globais severas no passado. O estudo de depósitos glaciais em diversos continentes indicou que, a cerca de 220 a 300 milhões de anos, capas de gelo cobriam extensas áreas do hemisfério sul. Rochas de origem glacial foram encontradas na América do Sul, na África, na Índia e na Austrália, indicando que estes continentes, nesta época, encontravam-se unidos no polo sul, junto à Antártica. Por outro lado, para esta mesma época passada existe evidências de ocorrência vegetação típica de

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climas tropicais em regiões do hemisfério norte, indicando que no passado a América do Norte e a Europa estavam mais próximas do Equador.

Apesar de todas as evidências apontadas por Wegener, ele não conseguiu explicar

o mecanismo responsável pelo movimento das massas continentais e, por isso, ficou por muito tempo desacreditado no meio científico. Mais de 50 anos depois das postulações de Wegener, o avanço tecnológico permitiu o conhecimento de dados sísmicos e do campo magnético da Terra e, com isso, surgiu a partir da teoria da deriva continental de Wegener, a teoria da Tectônica de Placas.

A possibilidade de ter acontecido uma "deriva dos continentes", na história da Terra, voltou a ser considerada quando novas técnicas foram desenvolvidas e utilizadas na fabricação de novos aparelhos e instrumentos que permitiram conhecer melhor o fundo dos oceanos.

De acordo com o modelo da tectônica de placas, a parte superior do manto junto com a crosta forma uma camada rígida chamada de litosfera. Esta camada encontra-se sobre uma outra camada menos rígida chamada de astenosfera. A litosfera é quebrada em diversos segmentos chamados de placas, que estão constantemente se movimentando e mudando de forma e de tamanho.

Na década de 1960, os geólogos americanos Robert S. Dietz (1961) e Harry Hess (1962), conseguiram a explicação para o que tanto intrigava Wegener. A resposta estava no fundo dos oceanos. Depois da descoberta de que as rochas situadas no centro do assoalho submarino são mais recentes do que as que se encontram nas bordas continentais, chegou-se à conclusão de que verdadeiras "esteiras rolantes" submarinas são responsáveis pela movimentação das placas tectônicas.

Ao longo das grandes cordilheiras submarinas (dorsais oceânicas), abrem-se fendas por onde passa o material magmático que, após resfriar-se, forma uma nova crosta, causando a expansão do fundo do mar.

Essa teoria postula que a crosta terrestre, mais precisamente a litosfera - que engloba toda a Crosta e a parte superior do Manto, até cerca de 100 km de profundidade - está quebrada em um determinado número de placas rígidas, que se deslocam com movimentos horizontais, que podem ser representados como rotações com respeito ao eixo que passa pelo centro da Terra.

Essas movimentações ocorrem porque a Litosfera, mais leve e fria, praticamente “flutua” sobre o material mais quente e denso e parcialmente fundido, existente no topo da Astenosfera. É nessa parte viscosa, dos primeiros 200 km da Astenosfera, que são geradas as correntes de convecção, supostamente o mecanismo que proporciona a movimentação das placas tectônicas.

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As placas deslizam ou colidem uma contra as outras a uma velocidade variável de 1

a 10 cm/ano. Nas regiões onde elas se chocam ou se atritam, crescem os esforços de deformação nas rochas e, periodicamente nesses pontos, acontecem os grandes terremotos. Justamente nos limites das placas tectônicas, ao longo de faixas estreitas e contínuas, é que se concentra a maior parte da sismicidade de toda a Terra. É também próximo das bordas das placas que o material fundido (magma), existente no topo da Astenosfera, ascende até a superfície e extravasa ao longo de fissuras, ou através de canais para formar os vulcões. Apesar de os terremotos e vulcões normalmente ocorrerem próximo aos limites das placas, excepcionalmente, podem acontecer super terremotos nas regiões internas das placas.

As seis maiores placas tectônicas são: Americana; do Pacífico; Antártica; Indo-Australiana, Euro-Asiática e Africana. Existem outras menores, como a Nazca, a do Caribe, a de Cocos, a da Grécia, a Arábica, a da Anatólia, a Iraniana, a das Filipinas e outras.

Os continentes movem-se mais ou menos um centímetro por ano e, no fundo dos oceanos, novas "crostas" se formam. É justamente na região de encontro entre uma placa e outra que ocorrem esses fenômenos e as consequentes modificações na crosta terrestre. Por isso é que as regiões mais sujeitas a fenômenos como vulcanismo e terremotos, como o Japão, a Califórnia, o México, entre outras, estão situadas no limite das placas tectônicas.

As áreas mais estáveis, como, por exemplo, o território brasileiro, localizam-se no interior das placas. Os limites das placas tectônicas, ou seja, os pontos de encontro entre as placas estão em movimento. A ocorrência de eventos como terremotos, vulcanismo, geração de montanhas, em geral ocorrem no limite dessas placas. Esses movimentos,

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entretanto, não acontecem da mesma forma. Por isso, podemos considerar três tipos principais de limites entre as placas tectônicas. Cada um deles dá origem a um tipo de atividade geológica.

Limites Convergentes ou Subducção – As placas se movem uma em direção a

outra. Neste caso, a placa mais densa mergulha sobre a menos densa e afunda em direção ao manto sobre a crosta menos densa.

Este “consumo” ou “destruição” de crosta contrabalança a geração de novas crostas que ocorre nos limites divergentes, mantendo a área superficial da Terra constante. Com o choque entre as crostas ocorre o “encurtamento” das massas rochosas, gerando grandes cadeias de montanhas e intensa atividade vulcânica devido à fusão da rocha que mergulha em direção ao manto.

Figura 1. Representação esquemática de Limites Convergentes e a Cordilheira dos Andes

Limites Divergentes ou Dispersão – As placas se afastam uma da outra devido ao movimento divergente. Esta separação ocorre em média com a velocidade de 5cm/ano. O “vazio” deixado por este afastamento é preenchido pelo material que ascende do manto criando um novo substrato marinho. Esta ascensão de magma vindo do manto gera cadeias de montanhas submersas chamadas de Dorsais Oceânicas. A partir do eixo central destas dorsais, nova crosta oceânica é continuamente formada. Essa crosta se torna mais densa à medida que se resfria e se afasta da fonte que a criou, devido a este movimento contínuo de separação a partir do centro da dorsal. Este mecanismo vem ocorrendo nos últimos 165 milhões de anos no atlântico sul, separando a América do Sul da África e criando o nosso Oceano Atlântico. Aproximadamente no meio do caminho entre estes dois continentes, no fundo do mar, ocorre, na zona de separação das placas,

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uma cadeia de montanhas gerada pela atividade magmática (o magma vindo do manto extravasa continuamente neste local) chamada de Dorsal Meso-Atlântica (Fig.2).

Figura 2. Representação esquemática de Zonas de Dispersão

Limites Transformantes ou Sisalhamento – Neste limite, as placas passam uma ao lado da outra sem gerar ou destruir litosfera. Estes limites são gerados por zonas fraturadas na crosta, em geral com mais de 100km de comprimento, onde os segmentos de crosta se movimentam em sentidos contrários, lado a lado, gerando as Falhas Transformantes. Nestas regiões é muito intensa a incidência de abalos sísmicos e terremotos. Um exemplo deste tipo de limite é a Falha de Santo André, na América do Norte. Ao longo desta falha, a Placa do Pacífico se move na direção noroeste passando ao lado da Placa Norte Americana, gerando intensa atividade tectônica na costa oeste dos Estados Unidos e Canadá (Fig. 3).

Figura 3. Representação esquemática dos limites transformantes e a Falha de San Andreas

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Estações do ano

Chamamos de estação do ano cada uma das quatro subdivisões do ano baseadas em padrões climáticos. São elas: primavera, verão, outono e inverno. As estações do ano ocorrem devido à inclinação da terra em relação ao sol. Podemos dizer então que as estações são ocasionadas pelo eixo de rotação da Terra, juntamente com o movimento da mesma em torno do sol, que dura um ano e recebe o nome de translação.

Se a Terra não se inclinasse em seu eixo, não existiriam as estações. Cada dia teria

12 horas de luz e 12 horas de escuridão. E como o eixo do planeta terra forma um ângulo com seu plano orbital, existe o verão e o inverno, dias longos e dias curtos. Durante o Verão, os dias amanhecem mais cedo e as noites chegam mais tarde. Ao longo dos três meses desta estação, o sol se volta, lentamente para a direção norte e os raios solares diminuem sua inclinação. No início do Outono, os dias e as noites têm a mesma duração: 12 horas. Isso é porque a posição do sol está exatamente na linha do Equador.

Porém, o sol, vai continuar se distanciando aparentemente para norte. A partir daí, os raios solares atingem o mínimo de inclinação no início do Inverno, e, ao contrário do Verão, os dias serão mais curtos e as noites mais longas.

Então, o Sol vai começar a se deslocar na direção sul. Começando então a Primavera e os dias e as noites terão a mesma duração.

Portanto, as estações do ano e a inclinação dos raios solares variam com a mudança da posição da Terra em relação ao Sol. Quando o Polo Norte se inclina em direção ao Sol, o hemisfério Norte se aquece ao calor do verão. Seis meses mais tarde, a

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Terra percorreu metade de sua órbita. Agora o Polo Sul fica em ângulo na posição do Sol. É verão na Austrália e faz frio na América do Norte. A água

A água é uma substância única, sem ela a vida no nosso planeta seria impossível.

No mundo há muita água, mas ela não está distribuída com igualdade, alguns lugares possuem em abundância e outros lugares há falta.

A superfície da Terra é constituída de três quartos de água, cerca de 70%, a maior parte está concentrada nos oceanos e mares, cerca de 97,5%, o restante 2,5% está concentrado em icebergs e geleiras, sendo que só 0,007% vai para os rios, lagos e reservatórios da superfície do planeta.

O oceano mais salgado da Terra é o Mar Morto, entre Israel e Jordânia, que apresenta nove vezes mais sal do que os demais oceanos. O Oceano Pacífico é o maior oceano existente com 166 milhões de Km2.

O ciclo da água é o permanente processo de transformação da água na natureza, passando de um estado para outro (líquido, sólido ou gasoso). A essa transformação e circulação da água dá-se o nome de ciclo da água ou ciclo hidrológico, que se desenvolve através dos processos de evaporação, condensação, precipitação, infiltração e transpiração.

http://www.coladaweb.com/geografia/paisagens-naturais/mares-e-oceanos

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A água doce, apesar de sua importância, é mal utilizada. O mau uso caracteriza-se tanto pelo uso excessivo, ou seja, o abuso ou desperdício (que reduz a quantidade disponível), quanto pelo uso inadequado, ou inescrupuloso, que leva à degradação do recurso (o que reduz sua qualidade).

O uso excessivo pode acarretar a diminuição do volume, ou o esgotamento, dos aquíferos subterrâneos, e mesmo dos estoques de água existentes na superfície, em lagos e rios. A questão da água subterrânea é crucial, pois grande parte da população mundial depende dessa fonte para seu abastecimento.

Os impactos humanos sobre os ambientes aquáticos têm reflexos negativos em todas as atividades que utilizam água. No caso da agricultura irrigada, por exemplo, a iminente escassez do recurso ameaça o suprimento global de alimentos.

Um outro fator que propicia o uso excessivo da água é a chamada água virtual que é aquela usada, direta ou indiretamente, na produção de um bem ou serviço. Ou seja, é aquela água que você não vê a que foi usada durante os processos da cadeia produtiva, da produção de matéria-prima até o consumo final. O solo

O solo é uma camada mais superficial da crosta terrestre, onde se desenvolvem muitas plantas e vive uma grande variedade de animais.

Esta camada, o solo, não é muito profunda; tem, em média, trinta centímetros de espessura. Ela vem se formando há milhões de anos, com o acúmulo de pequeníssimas partículas, formadas pelo desgaste das rochas, que foram se misturando com os restos de animais e plantas.

O solo é constituído de duas partes: A primeira é uma camada geralmente escura, que fica bem em cima e é composta

pela mistura de restos de animais e vegetais, formando a parte orgânica do solo ou húmus; a outra, contendo areia, calcário e argila, forma a parte mineral do solo, juntamente com a água e o ar.

http://www.coladaweb.com/geografia/crosta-terrestre

http://www.coladaweb.com/biologia/ecologia/humus

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Muitos solos podem ser formados pelo transporte de sedimentos levados pelo vento, chuva ou pelas águas dos rios, como as dunas e as terras de aluvião.

O solo é originado de uma rocha matriz, pois inicialmente na crosta terrestre só havia rocha. Com o tempo e sob a ação do calor, do vento e da água, ela foi se desgastando e formando uma parte mineral (areia, calcário e argila) e uma outra parte orgânica (húmus = restos de animais vegetais em decomposição).

Quando um certo elemento, que compõe o solo, existe em maior quantidade que os demais, caracteriza o tipo de solo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CICLO DA ÁGUA. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/ciclo-da-agua/> Acesso em 18 ago. 2016.

ESTAÇÕES DO ANO. Disponível em: <http://www.sogeografia.com.br/Conteudos/Astronomia/?pg=2> Acesso em 18 ago. 2016.

LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia Geral. São Paulo: Companhia Editora Nacional; 10ª ed., 1987. 397 p.

LOCZY, L. & LADEIRA, E.A. Geologia estrutural e introdução à geotectônica. Rio de Janeiro/São Paulo: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Cnpq) & Editora Edgard Blücher Ltda, 1981. 528p.

POPP, J. H. Geologia geral. São Paulo: LTC, 2002. 376 p.



CURSO: CURSO: PEDAGOGIA

DISCIPLINA:

ENSINO DE CIÊNCIAS

OS BIOMAS

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OS BIOMAS

A variedade e a variabilidade existente entre os organismos vivos e a trama

ecológica na qual estes organismos ocorrem, representa o que chamamos de biodiversidade, constituindo-se em um dos elementos chave para estruturar a compreensão biogeográfica acerca das variações e potenciais paisagísticos na superfície da Terra.

O termo Paisagem é um conceito chave na ciência geográfica. Essa expressão, em resumo, faz referência a tudo aquilo que o indivíduo abstrai do espaço a partir dos seus sentidos (visão, audição, tato, olfato e paladar), o que torna esse termo uma relação entre o ser humano e a sua formação de apropriação material e intelectual sobre o meio.

A expressão paisagem natural, nesse contexto, insere-se como uma tipificação criada em oposição à paisagem cultural ou geográfica, que é aquela produzida ou transformada pelas atividades antrópicas. Portanto, entende-se por paisagens naturais aqueles espaços que ainda não foram humanizados ou que pouco receberam a interferência das atividades baseadas no emprego das técnicas, principais elementos produtores e transformadores do espaço geográfico.

A compreensão dos elementos da natureza, bem como a sua localização e distribuição espacial pelos diferentes lugares, é importante no sentido de auxiliar no esclarecimento de seus efeitos sobre a sociedade e suas práticas. Nesse sentido, torna-se importante avaliar não tão somente as paisagens e os lugares em si, mas também as relações e as técnicas necessárias para a sua utilização e preservação.

Um dos conceitos mais fortemente utilizados em Ciências, é o conceito de Bioma. O termo Bioma (do grego Bio = vida + Oma = grupo) foi proposto por Clements e Shelford em 1939, para designar um certo tipo de formação vegetal em associação com a sua fauna própria, e subordinado a uma determinada condição climática. A amplitude do conceito nos permite compreender que o mesmo obedece especialmente aos critérios fisionômicos de classificação dos seres vivos, já que dentro de um mesmo Bioma se integram um mesmo tipo de vegetação (formação vegetal) e uma mesma zoocenose, ainda que formados por um conjunto bastante diversificado de espécies em cada local onde este Bioma se revela. Para uma melhor compreensão do que se está chamando de “tipo de vegetação”, Pereira (1984) nos lembra que “(...) por formação vegetal entende-se um agrupamento de vegetais que apresenta uma fisionomia própria, com as características bem definidas, com a dominância das mesmas formas biológicas e uma estratificação que lhe é peculiar”.

O Bioma constitui, portanto, um conceito que incorpora o conjunto característico de animais de uma dada zona climática ao conceito de formação vegetal, embora este último continue a ser prevalente sobre àquele no processo de delimitação dos Biomas, pois, como afirma Odum (1972), “considerando que a forma de vida da vegetação reflete, por uma parte, os traços principais do clima e determina, por outra parte, o caráter

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estrutural do habitat para animais, ela forma uma base segura para a classificação ecológica”.

Para o IBGE, Bioma é um conjunto de vida (vegetal e animal) constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e história compartilhada de mudanças, o que resulta em uma diversidade biológica própria.

Os ambientes naturais são produtos de uma complexa combinação de fatores como a latitude, o relevo, os solos, a estrutura geológica, etc. O clima e a vegetação são os elementos mais perceptíveis em uma paisagem natural. Esses dois elementos permitem definir e individualizar as diversas paisagens climato-botânicas do globo terrestre, que iremos enumerar e descrever.

O ambiente terrestre é divido em grandes comunidades, apresentando características distintas entre si, e essa classificação dos biomas é baseada em ligações dos aspectos biológicos e físicos (clima, relevo, vegetação) de uma determinada formação. No entanto, os sistemas ambientais utilizam-se da classificação de vegetação para melhor evidenciar as diversas paisagens naturais (biomas).

A interação do clima, representado principalmente pela temperatura, umidade do ar e pluviosidade, com as fatores edáficos produz ampla variedade de condições ecológicas, que vão determinar os principais tipos de ecossistemas terrestres.

Os principais biomas são: a Tundra; a Floresta Boreal; a Floresta Temperada Sazonal; a Floresta Temperada Pluvial; a Floresta Tropical Pluvial; a Savana; o Chaparral; os Campos Temperados e os Desertos.

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Fatores condicionantes da vida na biosfera A natureza é uma totalidade onde todos dependem de todos. Essa totalidade resulta de certas combinações e das condições necessárias para as espécies obtenham energia e participem das interações biológicas em seu nicho. O conceito de nicho é considerado em duas dimensões: o nicho fundamental, que é a área total onde se encontram as condições do meio físico necessárias para a existência da espécie, e o nicho realizado, que é a parte do nicho fundamental ocupada realmente pela espécie, que ali fica de certa forma confinada devido a interações competitivas ou para livrar-se da predação por outras espécies. As espécies têm seu nicho definido por um complexo conjunto de fatores físicos e biológicos. As necessidades de água, calor, nutrientes e solo parecem limitar a distribuição de muitas espécies. A existência de certos tipos de insetos polinizadores ou aves e morcegos como dispersores de sementes também influi na distribuição. Não é intenção discutir aqui todos os fatores que influem na atual organização da biosfera, mas mostrar os aspectos fundamentais de algumas de suas interações. Os organismos estão programados geneticamente para sobreviver num conjunto de condições ambientais que têm certos limites de tolerância. A maior parte do conhecimento dos limites de cada espécie foi obtida por meio de experimentos de laboratório feitos, principalmente, com espécies de valor econômico na agricultura, na pecuária, na pesca etc. A maior parte das plantas utilizadas na agricultura foi hibridizada para obter formas que se adaptem às diferentes condições climáticas do planeta. Quando isto não é possível, o sistema agrícola maneja as condições naturais, criando situações artificiais que simulem as características do meio ótimo para uma determinada planta ou animal. Assim, a agricultura irrigada, a calagem, a adubação, as estufas nada mais são que alterações do meio para se chegar às condições que estejam dentro do intervalo de tolerância da espécie e, se possível, nas condições ótimas para o seu melhor desempenho. Os organismos podem apresentar um intervalo de tolerância variável para diferentes fatores, como, por exemplo, água e temperatura. Numa determinada condição, um organismo pode suportar melhor a escassez de água, mas ser pouco tolerante a mudanças térmicas. Um animal de deserto, por exemplo. Há espécies com limites de tolerância amplos que ocorrem em várias regiões do globo, como, por exemplo, os pardais, que foram introduzidos em diversas regiões do mundo. Essas espécies, provavelmente, têm largas faixas de tolerância para diversos fatores, como luz, água, solos, temperatura, etc. Outro aspecto curioso da ação sempre combinada dos fatores é a influência recíproca entre os fatores. A água, por exemplo, é um fator que está relacionado com nutrientes solúveis; portanto, se as condições hídricas não ferem favoráveis, isso irá influir também nos nutrientes solúveis.

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Na natureza as espécies muitas vezes estão vivendo numa área onde as condições não são ótimas, mas estão sempre dentro de seu intervalo de tolerância. É possível encontrar para uma mesma espécie diferentes biótipos. Há também, limites de tolerância diferentes para uma mesma espécie, conforme seu estágio de desenvolvimento. Sementes, ovos, embriões, plântulas e larvas, em geral, possuem tolerância mais estreita do que as formas adultas correspondentes em fase não reprodutiva. Os intervalos de tolerância compreendem uma faixa de condições que inclui o estado ótimo e uma série de situações intermediárias até o limite. As condições real de sobrevivência de uma população nem sempre está no intervalo ótimo. Quando nos propomos manejar um ambiente e suas comunidades biológicas, é preciso estar atentos para não ultrapassar os limites que inviabilizam a sobrevivência dessas comunidades no ecossistema. Aspectos gerais da vegetação A notoriedade classificativa de um determinado vegetal perpassa por uma análise sistemática dos atributos superficiais dos corpos destas estruturas. A seguir, visualizaremos um modelo de classificação de cunho didático. Podemos realizar uma classificação a partir dos seguintes critérios: Quanto à Folhagem Vegetação Latifoliada: caracteriza-se por apresentar folhas grandes e largas.

Predomina nos ambientes de clima quente e chuvoso. Possuem maior facilidade para funções fotossintéticas e de transpiração;

Vegetação Aciculifoliada: é identificada por apresentar folhas pontiagudas, em

forma de agulha. Torna-se menor, neste caso, a superfície de transpiração. Este tipo de vegetação é muito comum nas vegetações de coníferas, como o pinheiro.

Quanto à Umidade Vegetação Hidrófila: vive na água por pelo menos parte do ano;

Vegetação Higrófila: aparece nas regiões de muita umidade, como é o caso da

Amazônia;

Vegetação Tropófila: domina nos ambientes de média umidade, onde normalmente esxiste uma estação chuvosa e outra seca;

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Vegetação Xerófila: é própria dos ambientes com pouca umidade, a exemplo da Caatinga e dos desertos. Possui pequena superfície de transpiração.

Quanto ao Porte Vegetação Arbórea: apresenta grande tamanho, como é o exemplo das florestas;

Vegetação Arbustiva: possui médio porte, caracterizado muito nas savanas;

Vegetação Herbácea: muito encontrada na área de climas temperados, é identificada por ausência de vegetação arbórea. Uma vegetação rasteira.

Quanto ao Aspecto

Vegetação Fechada: mantêm-se com vegetais muito próximos uns dos outros, apresentando uma feição densa;

Vegetação Aberta: é aquela cujos vegetais aparecem dispersos, afastados uns dos

outros. Quanto à Variedade dos Vegetais

Vegetação Homogênea: caracteriza-se por apresentar pouca variedade de espécies;

Vegetação Heterogênea: é rica em espécies de vegetais.

Quanto ao Clima Vegetação Microtérmica: aparece em áreas de clima frio;

Vegetação Mesotérmica: domina nos ambientes de clima temperado;

Vegetação Megatérmica: surge nas regiões de climas equatoriais outropicais.

Quanto ao Tipo de Madeira Vegetação de Madeira Mole: é muito utilizada na fabricação de papel, cuja matéria

prima é a celulose;

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Vegetação de Madeira de Lei: bastante utilizada na produção de móveis, possuindo grande valor econômico;

Vegetação de Madeira Lenhosa: muito comum na produção de compensados, tábuas e carvão.

Quanto ao Tipo de Solo Vegetação Halófila: surge e desenvolve-se em ambientes de solos salinos, como é

o caso dos manguezais; Vegetação Calcícola: predomina nos solos ricos em calcário;

Vegetação Silícola: domina nos solos arenosos.

Os Biomas Brasileiros

O Brasil é formado por seis biomas de características distintas: Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampa e Pantanal. Cada um desses ambientes abriga diferentes tipos de vegetação e de fauna.

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Como a vegetação é um dos componentes mais importantes da biota, seu estado de conservação e de continuidade definem a existência ou não de hábitats para as espécies, a manutenção de serviços ambientais e o fornecimento de bens essenciais à sobrevivência de populações humanas.

Para a perpetuação da vida nos biomas, é necessário o estabelecimento de políticas públicas ambientais, a identificação de oportunidades para a conservação, uso sustentável e repartição de benefícios da biodiversidade. Amazônia

A Amazônia é quase mítica: um verde e vasto mundo de águas e florestas, onde as copas de árvores imensas escondem o úmido nascimento, reprodução e morte de mais de um-terço das espécies que vivem sobre a Terra.

Os números são igualmente monumentais. A Amazônia é o maior bioma do Brasil: num território de 4.196.943 milhões de km2, crescem 2.500 espécies de árvores (ou um-terço de toda a madeira tropical do mundo) e 30 mil espécies de plantas (das 100 mil da América do Sul).

A bacia amazônica é a maior bacia hidrográfica do mundo: cobre cerca de 6 milhões de km2 e tem 1.100 afluentes. Seu principal rio, o Amazonas, corta a região para desaguar no Oceano Atlântico, lançando ao mar cerca de 175 milhões de litros d’água a cada segundo.

As estimativas situam a região como a maior reserva de madeira tropical do mundo. Seus recursos naturais – que, além da madeira, incluem enormes estoques de borracha, castanha, peixe e minérios, por exemplo – representam uma abundante fonte de riqueza natural. A região abriga também grande riqueza cultural, incluindo o conhecimento tradicional sobre os usos e a forma de explorar esses recursos naturais sem esgotá-los nem destruir o habitat natural.

Toda essa grandeza não esconde a fragilidade do ecossistema local, porém. A floresta vive a partir de seu próprio material orgânico, e seu delicado equilíbrio é extremamente sensível a quaisquer interferências. Os danos causados pela ação antrópica são muitas vezes irreversíveis.

Ademais, a riqueza natural da Amazônia se contrapõe dramaticamente aos baixos índices socioeconômicos da região, de baixa densidade demográfica e crescente urbanização. Desta forma, o uso dos recursos florestais é estratégico para o desenvolvimento da região.

Também conhecida como Hileia, essa imensa floresta latifoliada equatorial ocupa uma área total na América do Sul da ordem de 6,5 milhões de km², estendendo-se também por terras da Guiana Francesa, Suriname, Guiana, Venezuela, Colômbia, Equador, Peru e Bolívia. Desse total, 4,2 milhões estão em território brasileiro, correspondendo a aproximadamente 60% das terras brasileiras. Dessa forma, a Floresta

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Amazônica ocupa a quase totalidade da região Norte, a porção setentrional do Mato Grosso e a porção ocidental do Maranhão.

Na Floresta Amazônica, extremamente heterogênea e densa, predomina o clima equatorial úmido. Somadas - densidade e heterogeneidade das espécies vegetais e clima -, essas características tornam muito difícil a circulação de pessoas no seu interior. Calcula-se que essa floresta concentre mais de um terço de todas as espécies vegetais e animais de nosso planeta, com mais de 2.500 espécies de árvores.

Como a topografia da Amazônia apresenta-se em três níveis, a floresta também se divide em três estratos, que são:

Mata de igapó: corresponde ê porção da floresta que se assenta sobre o nível inferior da topografia - denominada verdadeira planície, ou planície de inundação -, onde solo está permanentemente inundado. É o trecho mais intrincado da mata, com árvores baixas e um grande número de lianas e cipós, entre outros, que lhe dão um aspecto de impenetrabilidade.

Mata de várzea: ocupa a porção do relevo denominada teso ou terraço fluvial, onde as inundações são periódicas. Como o solo dos terraços: não fica permanentemente inundado, as árvores: atingem uma altura maior, cerca de 40m. É uma formação intermediária entre as matas de igapó e as de terra firme.

Mata de terra firme: corresponde ao trecho da floresta localizada na porção mais elevada do relevo – os baixos planaltos ou baixos platôs –, sendo por isso mais desenvolvida e exuberante. Como o solo está livre das inundações, as árvores são as mais altas da floresta, tendo entre 40 e 60m de altura. O entrelaçamento das copas quase impede a passagem da luz.

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Mata Atlântica

No Brasil, grande parte das florestas tropicais consistiam a Mata Atlântica, assim batizada durante o século XVI, quando da chegada dos portugueses à América. Por caracterizar-se como uma floresta tropical, a Mata Atlântica assemelha-se bastante à Floresta Amazônica: é exuberante, heterogênea, intrincada, latifoliada e perenifólia. Originalmente era encontrada ao longo do litoral, desde o Rio Grande do Norte até o Rio Grande do Sul, porém foi intensamente devastada. Característica de uma região cujas temperaturas são elevadas e o teor de umidade, alto, o que resta dessa floresta é, hoje, protegido por uma legislação específica com fins de conservação. Assim, temos em sua área diversas Unidades de Conservação nas quais medidas restritivas procuram evitar maior desmatamento e preservar a fauna e a flora.

Nas porções interiores do sudeste brasileiro, a floresta tropical aparecia em quase todas as terras drenadas pelos rios da Bacia do Paraná, o que lhe confere uma outra denominação: Mata da Bacia do Paraná. Nos litorais das regiões Sudeste e Sul, a Serra do Mar dificultou a ocupação humana e a exploração florestal. Consequentemente, houve uma certa preservação da mata nessas regiões. Entretanto, mesmo nessa área a floresta está sendo devastada pela ação dos madeireiros e pela abertura de estradas, entre outros fatores.

Por localizar-se em regiões de maiores altitudes, a Mata Atlântica corresponde aos climas tropical úmido, tropical de altitude e subtropical úmido. A maior amplitude térmica desses climas favorece a presença de uma grande biodiversidade. Na verdade, para alguns autores, a Mata Atlântica é o bioma com a maior biodiversidade do país.

Em relação à fauna, os levantamentos já realizados indicam que a Mata Atlântica abriga 849 espécies de aves, 370 espécies de anfíbios, 200 espécies de répteis, 270 de mamíferos e cerca de 350 espécies de peixes.

Além de ser uma das regiões mais ricas do mundo em biodiversidade, tem importância vital para aproximadamente 120 milhões de brasileiros que vivem em seu domínio, onde são gerados aproximadamente 70% do PIB brasileiro, prestando importantíssimos serviços ambientais. Regula o fluxo dos mananciais hídricos, assegura a fertilidade do solo, suas paisagens oferecem belezas cênicas, controla o equilíbrio climático e protege escarpas e encostas das serras, além de preservar um patrimônio histórico e cultural imenso.

Dentro deste bioma encontramos a Mata de Araucária, essa formação, que se estendia originalmente do sul de São Paulo ao norte do Rio Grande do Sul, constitui uma variação da floresta boreal do Hemisfério Norte. Portanto, é uma floresta aciculifoliada subtropical adaptada ao clima subtropical úmido predominante do sul do Brasil, menos quente e úmido que o equatorial e o tropical e menos frio que os climas predominantes nas regiões das coníferas.

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Trata-se de uma vegetação relativamente homogênea, que apresenta poucas variedades. Sua espécie dominante é a Araucária angustifólia, ou pinheiro-do-paraná, árvore cujo tronco atinge de 25 a 30 m de altura e que apresenta ramificações apenas no seu topo. É uma formação aberta, ou seja, pouco densa, não oferecendo grandes obstáculos à circulação no seu interior, fato que facilitou sua intensa exploração e devastação.

Em virtude da numerosa presença de pinheiros, o extrativismo vegetal predominou de tal forma que a Mata de Araucárias tornou-se a principal fonte produtora de madeira do país.

O produto principal é o pinho, que, embora não seja uma madeira-de-lei, tem inúmeras aplicações econômicas, seja na indústria de móveis e na construção civil, seja na indústria de papel e celulose.

Caatinga

A caatinga ocupa uma área de cerca de 844.453 quilômetros quadrados, o equivalente a 11% do território nacional. Seu nome deriva do tupi-guarani, que significa "mata", e tinga, "branca", por causa de seu aspecto esbranquiçado.

Engloba os estados Alagoas, Bahia, Ceará, Maranhão, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Piauí, Sergipe e o norte de Minas Gerais. Rico em biodiversidade, o bioma abriga 178 espécies de mamíferos, 591 de aves, 177 de répteis, 79 espécies de anfíbios, 241 de peixes e 221 abelhas. Cerca de 27 milhões de pessoas vivem na região, a maioria carente e dependente dos recursos do bioma para sobreviver. A caatinga tem um imenso potencial para a conservação de serviços ambientais, uso sustentável e bioprospecção que, se bem explorado, será decisivo para o desenvolvimento da região e do país. A biodiversidade da caatinga ampara diversas atividades econômicas voltadas para fins agrosilvopastoris e industriais, especialmente nos ramos farmacêutico, de cosméticos, químico e de alimentos.

Apesar da sua importância, o bioma tem sido desmatado de forma acelerada, principalmente nos últimos anos, devido principalmente ao consumo de lenha nativa, explorada de forma ilegal e insustentável, para fins domésticos e indústrias.

É típica do sertão nordestino, de clima semiárido, cuja umidade fica abaixo dos 700mm de precipitação anual. Por essa razão, a vegetação apresenta folhas por cerca de 3 ou 4 meses, durante a estação das chuvas. Essa formação, portanto, é caracterizada como caducifólia e xerófila: as plantas, para sobreviverem às secas, desenvolveram formas de adaptação diversas. Algumas, como as cactáceas, apresentam espinhos em suas folhas a fim de reduzir a transpiração; outras perdem as folhas a fim de não perder água. O solo, raso e pedregoso, contribui para a manutenção dessas características. A água das chuvas não é armazenada, pois se infiltra rapidamente.

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O Bioma Cerrado

O Cerrado é o segundo maior bioma da América do Sul, ocupando uma área de 2.036.448 km2, cerca de 22% do território nacional. A sua área contínua incide sobre os estados de Goiás, Tocantins, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Bahia, Maranhão, Piauí, Rondônia, Paraná, São Paulo e Distrito Federal, além dos encraves no Amapá, Roraima e Amazonas. Neste espaço territorial encontram-se as nascentes das três maiores bacias hidrográficas da América do Sul (Amazônica/Tocantins, São Francisco e Prata), o que resulta em um elevado potencial aquífero e favorece a sua biodiversidade. Considerado como um hotspots mundiais de biodiversidade, o Cerrado apresenta extrema abundância de espécies endêmicas e sofre uma excepcional perda de habitat. Do ponto de vista da diversidade biológica, o Cerrado brasileiro é reconhecido como a savana mais rica do mundo, abrigando 11.627 espécies de plantas nativas já catalogadas. Existe uma grande diversidade de habitats, que determinam uma notável alternância de espécies entre diferentes fitofisionomias. Cerca de 199 espécies de mamíferos são conhecidas, e a rica avifauna compreende cerca de 837 espécies. Os números de peixes (1200 espécies), répteis (180 espécies) e anfíbios (150 espécies) são elevados. O número de peixes endêmicos não é conhecido, porém os valores são bastante altos para anfíbios e répteis: 28% e 17%, respectivamente. De acordo com estimativas recentes, o Cerrado é o refúgio de 13% das borboletas, 35% das abelhas e 23% dos cupins dos trópicos.

Contudo, inúmeras espécies de plantas e animais correm risco de extinção. Estima-se que 20% das espécies nativas e endêmicas já não ocorram em áreas protegidas e que pelo menos 137 espécies de animais que ocorrem no Cerrado estão ameaçadas de extinção. Depois da Mata Atlântica, o Cerrado é o bioma brasileiro que mais sofreu alterações com a ocupação humana. Com a crescente pressão para a abertura de novas áreas, visando incrementar a produção de carne e grãos para exportação, tem havido um progressivo esgotamento dos recursos naturais da região. Nas três últimas décadas, o Cerrado vem sendo degradado pela expansão da fronteira agrícola brasileira. Além disso, o bioma Cerrado é palco de uma exploração extremamente predatória de seu material lenhoso para produção de carvão.

Típico de áreas de clima tropical com duas estações bem marcadas - verão chuvoso e inverno seco. Caracterizado pelo predomínio de pequenas árvores e arbustos bastante retorcidos, com casca grossa, geralmente caducifólias e com raízes profundas, no cerrado também encontramos gramíneas e mesmo florestas, denominadas cerradão, cujas árvores podem superar os 15m de altura. Segundo especialistas, nessa formação a biodiversidade é comparável à da Floresta Amazônica: sabe-se que em seu interior coexistem mais de 400 espécies diferentes de árvores e arbustos esparsos.

A origem dos cerrados é ainda uma incógnita. Para alguns, é produto do clima, cuja estiagem estende-se por um período de 5 a 7 meses do ano. Para outros, sua origem está relacionada ao solo, extremamente ácido e pobre em nutrientes. O mais provável é que o

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cerrado resulte da ação de todos esses fatores ao mesmo tempo. O cerrado brasileiro vem sendo ocupado intensamente por atividades agrárias, em especial a plantação de soja, desde que se passou a fazer a correção da acidez do solo com adubos e outros corretivos químicos.

Apesar do reconhecimento de sua importância biológica, de todos os hotspots mundiais, o Cerrado é o que possui a menor porcentagem de áreas sobre proteção integral. O Bioma apresenta 8,21% de seu território legalmente protegido por unidades de conservação; desse total, 2,85% são unidades de conservação de proteção integral e 5,36% de unidades de conservação de uso sustentável, incluindo RPPNs (0,07%).

Pantanal

O bioma Pantanal é considerado uma das maiores extensões úmidas contínuas do planeta. Este bioma continental é considerado o de menor extensão territorial no Brasil, entretanto este dado em nada desmerece a exuberante riqueza que o referente bioma abriga. A sua área aproximada é 150.355 km², ocupando assim 1,76% da área total do território brasileiro. Em seu espaço territorial o bioma, que é uma planície aluvial, é influenciado por rios que drenam a bacia do Alto Paraguai.

Localizado nos estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, além de terras do Paraguai e da Bolívia. Constituindo-se na maior área úmida continental do mundo, com altitudes que variam entre 100 e 200 metros.

O Pantanal sofre influência direta de três importantes biomas brasileiros: Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica. Além disso sofre influência do bioma Chaco (nome dado ao Pantanal localizado no norte do Paraguai e leste da Bolívia). Uma característica interessante desse bioma é que muitas espécies ameaçadas em outras regiões do Brasil persistem em populações avantajadas na região, como é o caso do tuiuiú – ave símbolo do Pantanal. Estudos indicam que o bioma abriga os seguintes números de espécies catalogadas: 263 espécies de peixes, 41 espécies de anfíbios, 113 espécies de répteis, 463 espécies de aves e 132 espécies de mamíferos sendo 2 endêmicas. Segundo a Embrapa Pantanal, quase duas mil espécies de plantas já foram identificadas no bioma e classificadas de acordo com seu potencial, e algumas apresentam vigoroso potencial medicinal.

Apenas 4,6% do Pantanal encontram-se protegidos por unidades de conservação, dos quais 2,9% correspondem a UCs de proteção integral e 1,7% a UCs de uso sustentável (BRASIL, 2015).

A alternância das estações chuvosa e seca determina o ritmo da vida no Pantanal: durante a época das chuvas (novembro-abril), as águas cobrem cerca de dois terços da região, pois o fato de ela ser cercada por montanhas e as baixas altitudes dificultam o escoamento das chuvas.

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A partir de abril ou maio tem início o período mais seco do ano, o que se reflete na lenta redução do nível de água dos rios. Quando os terrenos secam, permanece sobre sua superfície uma fina camada de lama humífera, composta por uma mistura de areia, restos de animais e vegetais, sementes e humos, que fertiliza o solo e facilita o desenvolvimento da vegetação novamente.

Pampas

O Pampa está restrito ao estado do Rio Grande do Sul, onde ocupa uma área de 176.496 km². Isto corresponde a 63% do território estadual e a 2,07% do território brasileiro. As paisagens naturais do Pampa são variadas, de serras a planícies, de morros rupestres a coxilhas. O bioma exibe um imenso patrimônio cultural associado à biodiversidade. As paisagens naturais do Pampa se caracterizam pelo predomínio dos campos nativos, mas há também a presença de matas ciliares, matas de encosta, matas de pau-ferro, formações arbustivas, butiazais, banhados, afloramentos rochosos, etc.

Por ser um conjunto de ecossistemas muito antigos, o Pampa apresenta flora e fauna próprias e grande biodiversidade, ainda não completamente descrita pela ciência. Estimativas indicam valores em torno de 3000 espécies de plantas, com notável diversidade de gramíneas, são mais de 450 espécies (campim-forquilha, grama-tapete, flechilhas, brabas-de-bode, cabelos-de-porco, dentre outras). Nas áreas de campo natural, também se destacam as espécies de compostas e de leguminosas (150 espécies) como a babosa-do-campo, o amendoim-nativo e o trevo-nativo. Nas áreas de afloramentos rochosos podem ser encontradas muitas espécies de cactáceas. Entre as várias espécies vegetais típicas do Pampa vale destacar o Algarrobo (Prosopis algorobilla) e o Nhandavaí (Acacia farnesiana) arbusto cujos remanescentes podem ser encontrados apenas no Parque Estadual do Espinilho, no município de Barra do Quaraí.

Na vegetação brasileira nativa os campos são formações herbáceas que geralmente aparecem em forma de manchas de pequena extensão, distribuídas descontinuamente pelo interior do país. Bastante diversificadas, essas formações relacionam-se à existência de topografia suave ou climas mais frios e secos. Se aparecem exclusivamente gramíneas, denominam-se campos limpos, e se as gramíneas estão misturadas a pequenos arbustos, denominam-se campos sujos. Entre as diversas áreas de formação campestre, merecem destaque: os Campos meridionais como a Campanha Gaúcha, no Rio Grande do Sul; os Campos da Hileia como as formações rasteiras encontradas em áreas inundáveis como a Ilha de Marajó; e os Campos de altitude encontradas acima de 100m de altitude como na Serra da Mantiqueira, no Sudeste.

Trata-se de um patrimônio natural, genético e cultural de importância nacional e global. Também é no Pampa que fica a maior parte do aquífero Guarani.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBUQUERQUE, E.S. et al. A nova natureza do. Geosul, Florianópolis, v. 19, n. 38, p 141-158, jul./dez. 2004. As grandes formações vegetais. Disponíve em: <http://not1.xpg.uol.com.br/> Acesso em 04 abril 2016. Biomas Brasileiros. Disponíve em: <http://www.tiberiogeo.com.br/AssuntoController/buscaAssunto/14> Acesso em 04 abril 2016. FIGUEIRÓ, ADRIANO S. Introdução ao Estudo da Biogeografia. In: Biogeografia: dinâmicas e transformações da natureza. São Paulo: Oficinas de Textos, 2015. SILVA, DAKIR LARARA MACHADO DA. Apostila de biogeografia. Canoas: ULBRA, 2011. 20 f. Apostila.

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