ECOLOGIA BÁSICA - 1° SÉRIE DO ENSINO MÉDIO CONTEÚDO PARA AVALIAÇÃO

CONTEÚDO PARA AVALIAÇÃO 1° SÉRIE DO ENSINO MÉDIO

ECOLOGIA BÁSICA

·                 A BIOSFERA

A Terra se desenvolve em uma camada de 15 Km. de espessura. Essa fina camada, formada pelo conjunto dos seres vivos e dos meios em que vivem, é denominada de biosfera.

A biosfera abrange regiões da:

Ø   Atmosfera formada por diversos gases, incluindo o gás nitrogênio, o gás oxigênio e o ozônio. O 03 tem papel importante para a biosfera, pois bloqueia a entrada de raios ultravioleta emitidos pelo sol.

Ø   Hidrosfera formada pelos oceanos e mares, rios, lagos, águas subterrâneas e vapor de água. A mesma água circula entre a litosfera e a atmosfera, interagindo com elas formando assim o ciclo da água.

Ø   Litosfera compreende a crosta terrestre e a porção superior do manto, camada localizada abaixo da crosta.

ü   Ecossistemas

O estudo das relações dos organismos entre si e com o ambiente é o objetivo da ecologia, uma das maneiras de compreender os fenômenos que ocorrem em escala planetária é decompor o estudo em unidades mais simples, denominadas ecossistemas.

ü   Níveis de organização dos ecossistemas

Hoje se considera ecossistema qualquer unidade que abranja todos os organismos, as interações entre eles e aquelas entre o organismos e o seu ambiente físico, no tocante aos fluxos de energia e matéria que delas resultam.

O espaço físico do ecossistema é denominado biótipo. O biótipo apresenta determinadas características físico químicas e aloja um conjunto de seres vivos, denominados, em conjunto, biocenose ou comunidade. A biocenose e formada pelo conjunto de populações que habitam determinada área. Estas por suas vez, são grupos de indivíduos da mesma espécie.

Assim, a unidade ambiental formada pelo biótipo e pela biocenose que se condicionam mutuamente, constitui um ecossistema, e a reunião de todos os ecossistemas que existem na Terra forma a biosfera.

ü   Ecossistemas e biomas

Ecossistema diz respeito as interações entre os organismos e o seu meio abiótico. O bioma diz respeito apenas a área onde ocorre uma fauna e uma flora típicas, com características físicas. 

ü   O ambiente

O ambiente pode ser definido como o entorno de cada ser vivo, formando por tudo aquilo que o rodeia e o afeta. Consiste nas condições físico químicas do biótipo, chamadas de fatores bióticos, e pela presença e atividade dos demais seres vivos, os fatores bióticos.

Os fatores abióticos necessários, mais insuficientes para permitir plenamente o crescimento de uma população são denominados fatores limitantes.

Espécies que toleram grandes variações desses fatores são denominadas eurioicas, e aqueles que não toleram variações ambientais são denominados de estenoicas.

Os principais fatores abióticos que influenciam os seres vivos são a temperatura, os gases dissolvidos na água, a luz, a umidade e a salinidade alem dos fatores edáficos.   

ü   Nicho ecológico

Para sobreviver e reproduzir-se e assim perpetuar a sua espécie, os organismo precisam obter energia e nutrientes, evitar os predadores e competir com os outros da sua própria espécie ou de espécies diferentes. Essa interação ou atuação dos organismos com o seu meio físico e biológico recebe o nome de nicho ecológico.

·                 RELAÇÕES TRÓFICAS NOS ECOSSISTEMAS

Uma das características fundamentais de todos os ecossistemas é o fluxo de matéria e energia que configura as relações tróficas entre seus componentes bióticos, a maneira pela qual os organismos obtém matéria e energia nem sempre é a mesma, assim, organismo que o fazem de uma mesma maneira são agrupados em um conjunto, chamado de nível trófico. Podemos distinguir-se os seguintes níveis tróficos:

Ø   Produtores organismo autótrofos que podem ser classificados em fotossintetizantes e qumiossintetizantes.

Ø   Consumidores primários organismos heterótrofos, que se alimentam diretamente dos produtores, nos ecossistemas são os herbívoros.

Ø   Consumidores secundários esse nível trófico é formado por organismo que se alimentam dos consumidores primários, são os carnívoros. (Observações, em alguns ecossistemas existem consumidores terciários e ou ate de quarta ordem)

Ø   Decompositores alimentam dos restos orgânicos que se originam dos níveis tróficos anteriores, consistem principalmente de fungos e bactérias, sua atividade é converter matéria orgânica em inorgânica.

ü   Cadeias e teias alimentares

O movimento de matéria e energia dentro de um ecossistema implica que os produtores sirvam de alimento para um herbívoro (consumidor primário), que por sua vez serve de alimento para um carnívoro (consumidor secundário). Essa relação entre os organismos de um ecossistema é chamada de cadeia alimentar ou cadeia trófica. Ela pode ser definida como um sequência de organismos, na qual Daca um se alimenta do anterior e serve de alimento para o seguinte.

De modo geral, os componentes de uma cadeia trófica também fazem parte de outras cadeias, que se encontram interligadas formando as chamadas teias alimentares ou teias tróficas.

ü   Fluxo de energia

Todo ecossistema necessita de matéria e de energia, a energia solas é a principal fonte de energia bruta disponível para os ecossistemas, estudos apontam que de 100% de toda a luz emitida pelo sol apenas 2% são absorvido e incorporados pelos ecossistemas.

Na cadeia alimentar, o fluxo de energia que perpassa por todos os elos que formam os níveis tróficos é sempre unidirecional, a medida que a energia flui pelos níveis tróficos da cadeia, parte dela é perdida sob a forma de calor, devido ao processo de respiração.

Por isso, a quantidade de energia disponível vai diminuindo a medida que é transferida pelos diversos níveis da cadeia ou a da teia trófica.

A energia perdida em cada nível trófico é de aproximadamente 90% da energia recebida, restando apenas 10% para o nível trófico seguinte. De modo geral, quanto menos energia se perder, mais eficiente será o ecossistema, essa eficiência determina sua produtividade. 

ü   Ciclos de matéria

A energia flui ao logo dos ecossistemas, a matéria, ao contrario, é reciclada, ou seja, constantemente reaproveitada. Utilizando água e gás oxigênio, seres produtores sintetizam moléculas de glicose, parte dessas moléculas é consumida durante a vida desses seres.

Quando o produtor é ingerido, o amido é transferido para o corpo do consumidor primário e pode ser utilizado para produzir energia. Parte do que é ingerido é armazenado na forma de carboidratos, gorduras e proteínas, outra parte, não aproveitada, é liberada no ambiente na forma de fezes, que serão decompostas ou consumidas por outros seres.

Ao morrerem, os organismos da cadeia alimentar são decompostos, por meio da decomposição, os átomos que fazem parte do corpo de um ser vivo são devolvidos ao ambiente e podem ser incorporados por outros seres.

  

ü   Biomassa e produção

Biomassa e produção são dois conceitos usados no estudo de um ecossistema.

A Biomassa é a quantidade de matéria orgânica que existe no ecossistema. Ela é medida em gramas ou em calorias por unidade de superfície ou de volume. Pode-se calcular a biomassa m presente em todo um ecossistema, em um dado nível trófico, pode-se calcular a biomassa de apenas uma espécie.

Denomina-se Produção o aumento de biomassa medido por unidade de tempo. Assim, produtores aumentam a sua biomassa durante seu crescimento, quando formam matéria orgânica. Os animais fazem isso também durante seu crescimento, quando se alimentam os produtores ou de outros animais.

Ø   Produtividade primária e secundária

O conceito de produção se aplica a totalidade do ecossistema ou a um determinado nível trófico. Quando o nível trófico em questão são os produtores, fala-se em produtividade primária. Quando o nível trófico são os consumidores, fala-se em produtividade secundária.

Ø   Produção primária bruta e produção primária liquida

Chama-se produção primária bruta a quantidade total de energia luminosa convertida em matéria orgânica pelos produtores. A quantidade remanescente, incorporada pelos produtores, é denominada produção primária líquida.

Pode-se pensar que, quanto maior a biomassa, maior seria a produção primária. Entretanto, nem sempre é assim. A produção primaria depende da velocidade com que um produtor cresce e se reproduz. De maneira geral, organismos pequenos são mais produtivos do que organismos grandes, uma vez que os primeiros se reproduzem e crescem mais rapidamente.

ü   Pirâmides tróficas ou ecológicas

A estrutura de um ecossistema, ou de uma cadeia alimentar, pode ser representada graficamente, utilizando-se uma pirâmide em cuja base estão situadas os produtores e, nos degraus seguintes, os demais níveis tróficos, as pirâmides tróficas podem ser de três tipos:

Ø   Pirâmides de números representam o numero de indivíduos que formam cada nível. De maneira geral, a pirâmide de números tem a base mais larga. Os números decrescem a medida que se avança pelos níveis tróficos superiores.

Ø   Pirâmides de biomassa como o nome indica, esse tipo de pirâmide representa a biomassa, expressa em gramas de peso seco por unidade de área de todos os organismos que formam cada um dos níveis tróficos, isso inclui a massa dos indivíduos representativos. Esse tipo de pirâmide fornece uma informação mais completa do que a pirâmide de números, permitindo comparar melhor os diferentes ecossistemas, nesse tipo de pirâmide as amostras dos organismos se referem a um determinado momento.

Pequenos produtores, como as algas, têm um ciclo de vida muito curto, portanto, embora a biomassa registrada em seu dado momento seja pequena, ela pode sustentar um numero grande de animais, pois a taxa de reprodução das algas é muito alta, por isso a pirâmide é invertida.   

Ø   Pirâmide de energia esse tipo de pirâmide é a que melhor informa sobre o fluxo de energia energético do ecossistema, pois leva em conta a taxa de produção em determinado período. Ela nunca é invertida, já que a energia que existe em um dado nível trófico sempre será maior do que a energia nível trófico superior.

·                 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Na natureza existem cerca se noventa elementos químicos conhecidos. Destes, aproximadamente 25 foram as moléculas orgânicas que fazem parte dos organismos. Esses elementos circulam dentro da biosfera, o circuito percorrido pelos elementos dentro dos ecossistemas é chamado de ciclo biogeoquímico.

No meio abiótico esses elementos entram no meio biótico ao serem absorvidos pelas plantas. Daí segue o caminho da cadeia alimentar, por todos os consumidores e depois pelos decompositores, quando são devolvidos ao meio abiótico.

ü   Ciclo da água

A maior parte da água presente na Terra, cerca de 97,5 %, esta nos oceanos e nos mares. Uma pequena parte 1,75% encontra-se nas geleiras, ou sob o cume permanentemente gelado das montanhas.

Apenas uma ínfima parte 0,75% esta nos rios, lagos e em aqüíferos na forma de água doce, disponível para os seres vivos, ou sob a forma gasosa, compondo o vapor de água na atmosfera.

O ciclo da água envolve os três estados físicos. A água sob a forma de vapor resultante da transpiração dos seres vivos, como da evaporação dos rios, lagos e, principalmente, mares e oceanos. A água gasosa retorna a fase liquida por meio das precipitações. Ao contrario do que ocorre nos continentes e nas ilhas, a evaporação nos oceanos é a menor do a precipitação. A maior parte da água evaporada dos oceanos retorna a eles por meio das precipitações, o restante é devolvido pelo escoamento das águas fluviais.

·                 Ciclo do carbono

O carbono é um elemento químico mais abundante nos seres vivos. Localiza-se também na atmosfera, sob forma de CO2, dissolvido na água, nas rochas da litosfera e sob a forma de combustíveis fosseis.

Pela fotossíntese, os organismos autótrofos transformam o CO2, atmosférico ou aquele dissolvido na água em matéria orgânica, da qual os animais se alimentam. Durante a respiração celular, os animais e as plantas consomem essa matéria orgânica e liberam a energia nela presente. A respiração produz o CO2, que é devolvido novamente a atmosfera ou a hidrosfera, outra forma de incorporação no solo é quando os animais, as plantas e outros seres morrem.

 

·                 Ciclo do oxigênio

A maioria do oxigênio gasoso O2 foi originada pelo processo da fotossíntese, ainda o principal processo produtor desse gás. Além do gás oxigênio é permanentemente trocado entre os organismos e as fontes inorgânicas. Durante a fotossíntese, as plantas produzem o O2, que volta para a atmosfera, fechando o ciclo.

·                 Ciclo do nitrogênio

O nitrogênio é outro importante elemento constituinte dos seres vivos. Eles faz parte das proteínas e dos ácidos nucléicos. Encontra-se fundamentalmente na atmosfera, compondo quase 78% doas gases que formam, e também os restos orgânicos em decomposição.

O nitrogênio gasoso N2 não pode ser incorporado diretamente pelas plantas. Essa capacidade esta reservada a um pequeno grupo de organismo, como as bactérias ou cianobactérias. As bactérias fixadoras de nitrogênio, vivem nas raízes das leguminosas, onde estabelecem simbiose, formando nódulos. O solo se enriquece de nitrogênio pela atividade dessas bactérias, que decompõem a matéria orgânica e liberam sob forma de amônia NH3.

As bactérias nitrificantes, presentes no solo, transformam essa amônia em nitritos, e depois em nitratos, que serão utilizados pelas plantas para formar a matéria orgânica nitrogenada. Esse processo ocorre em duas fases, a nitrozação e a nitratação.

Ø   Na nitrozação, as bactérias do gênero Nitrosomonas fazem a oxidação da amônia, transformando em acido nitroso, o qual se dissocia formando nitritos NO2.

Ø   Na nitratação as bactérias do gênero Nitrobacter oxidam o acido nitroso, formando acido nítrico. O acido nítrico é então dissociado em nitratos NO3.

Uma parte desses nitratos presentes no solo e na água é absorvida e transformada pelas plantas em proteínas, entrando, assim, na cadeia trófica. Os animais, quando se alimentam da plantas, incorporam esse nitrogênio, que será utilizado para a fabricação de suas próprias proteínas. O nitrogênio retorna ao ambiente pela excreção animal (sob forma de excretas nitrogenadas, como uréia e ao acido úrico) e pela morte de plantas e animais.