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CURSO DE PEDAGOGIA MÓDULO CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 2021-2024 DIRETORA GERAL Suzana Karling VICE-DIRETORA GERAL Prof.ª Me. Daniela Caldas Acosta DIRETOR PEDAGÓGICO Prof. Me. Argemiro Aluísio Karling COORDENADORA DO CURSO DE PEDAGOGIA Profª. Me. Tais Reis Leal Murta ELABORAÇÃO DO CONTEÚDO Prof. Me. Argemiro Aluísio Karling Profª. Me. Nelci Gonçalves Dorigon Profª. Me. Gabriela de Angelis Barros Profª. Me. Marisa Morales Penati REVISÃO DE LÍNGUA PORTUGUESA Prof. Me. Cleide Durante Histórico de Revisão Professor Ano Me. Cleide Durante 2020 Me. Cleide Durante 2021 Nenhuma parte deste fascículo pode ser reproduzida sem autorização expressa do IEC e dos autores. Direitos reservados para INSTITUTO PARA O DESENVOLVIMENTO DA EDUCAÇÃO E DA CIDADANIA Av. Carlos C. Borges, 1828 – Borba Gato CNPJ – 02.684.150/0001-97 CEP: 87060-000 - Maringá – PR – Fone: (44) 3225-1197 e-mail: fainsep@fainsep.edu.br CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 3 SUMÁRIO APRESENTAÇÃO 5 PLANO DE MÓDULO 6 INTRODUÇÃO 7 UNIDADE 1 – OS SERES VIVOS 8 1 INTRODUÇÃO 8 2 OS GRANDES REINOS DA NATUREZA 10 2.1 REINO MONERA 10 2.2 REINO PROTISTA 11 2.3 REINO FUNGI 11 2.4 REINO PLANTAE 12 2.5 REINO ANIMALLIA 13 13 3 BIOLOGIA DAS PLANTAS 13 3.1 BRIÓFITAS 14 3.2 PTERIDÓFITAS 14 3.3 GIMNOSPERMAS 15 3.4 ANGIOSPERMAS 15 4 O CORPO DA PLANTA 15 4.1 RAÍZES 15 4.2 CAULES 18 4.3 FOLHAS 21 4.4 FLORES 23 4.5 FECUNDAÇÃO NA FLOR 26 5 FOTOSSÍNTESE 27 6 RESPIRAÇÃO 30 UNIDADE 2 – ANIMAIS 32 1 INTRODUÇÃO 32 2 ANIMAIS INVERTEBRADOS 33 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 4 3 ANIMAIS VERTEBRADOS 38 3.1 PEIXES 39 3.2 ANFÍBIOS 40 3.3 RÉPTEIS 41 3.4 AVES 42 4 MAMÍFEROS 43 5 TIPOS DE RELAÇÕES ENTRE SERES VIVOS 44 5.1 RELAÇÕES HARMÔNICAS INTRAESPECÍFICAS 45 5.2 RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTRAESPECÍFICAS 46 5.3 RELAÇÕES HARMÔNICAS INTERESPECÍFICAS 47 5.4 RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTERESPECÍFICAS 49 6 CADEIAS E TEIAS ALIMENTARES 50 7 ABORDAGEM DO TEMA DA UNIDADE NO ENSINO BÁSICO 53 UNIDADE 3 – MEIO AMBIENTE 55 2 DESEQUILÍBRIOS NA NATUREZA 56 3 EFEITO ESTUFA 57 3.1 AQUECIMENTO GLOBAL 60 4 BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO 62 5 INTRODUÇÃO DE ESPÉCIES 66 6 BNCC PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS 68 7 ABORDAGEM DO TEMA DA UNIDADE NO ENSINO BÁSICO 73 QUESTÕES DE ESTUDOS 76 REFERÊNCIAS 80 ANEXOS 84 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 5 APRESENTAÇÃO Olá! Prezados alunos: Mais um semestre inicia e gostaria de lembrá-los da missão do INSEP que é de formar profissionais educadores, bacharéis e tecnólogos; ampliar a formação humanística de pessoas para o pleno exercício da cidadania e preparo básico para funções técnicas e serviços gerais; oferecer educação continuada por meio de cursos de atualização, aperfeiçoamento e especialização, inclusive para o exercício de docência na educação superior; enfim, promover a educação e a cidadania por todos os meios, utilizando para tal o conhecimento, o desenvolvimento e a aplicação de novas tecnologias e educação a distância. Dessa forma, saiba que a formação e profissionalização do educador, com apropriação de competências e conhecimentos necessários ao exercício da ação docente, serão desenvolvidas durante a Graduação em Pedagogia. Com isso, espera-se o desenvolvimento de atitudes de reflexão e análise da atuação pedagógica e de valores para bem atuar na sociedade como agente de transformação, em busca de uma sociedade mais justa, a partir da identificação e análise das dimensões sócio-políticas e culturais de seu meio. A Pedagogia abrange o campo teórico e investigativo da educação, do ensino, de aprendizagens e do trabalho pedagógico propriamente dito, portanto saibam que, nesta Instituição, ao término da graduação, vocês não terão apenas um diploma, mas, sim, uma mudança e/ou transformação, tanto nos aspectos pessoais como profissionais, tornando-se um indivíduo crítico, criativo e participativo na busca de uma sociedade mais justa. Bons Estudos! CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 6 PLANO DE MÓDULO Módulo: CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Carga Horária: 60 horas Código: CEB II 1. EMENTA Seres vivos; organização dos seres vivos; reinos; fotossíntese; relações ecológicas dos seres vivos; cadeia e teia alimentar; meio ambiente; desequilíbrios ambientais; educação ambiental. 2. OBJETIVO A Ampliar e desenvolver competências e metodologia para docência na Educação Infantil, Ensino Fundamental e em outras áreas relacionadas à interdisciplinaridade. CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 7 INTRODUÇÃO Atualmente, com o mundo globalizado, vivemos num período de desenvolvimento científico e tecnológico sem precedentes. Mas, ao mesmo tempo, vemos, a todo o momento, notícias de alterações ambientais que, num futuro bem próximo, podem se tornar irreversíveis e aumentar, em muito, o número de catástrofes naturais. Portanto, o conhecimento científico é cada vez mais indispensável na vida de todos nós, pois os conceitos científicos, em sua origem, vão se transformando ao longo das gerações. Para tanto, o encaminhamento metodológico para o ensino de Ciências é fundamental para reconhecer que o estudante é o sujeito da própria aprendizagem, realizando a ação da transformação com base no conhecimento. Com isso, a aprendizagem é resultado dessa interação entre o sujeito A prática da ação de aprender com o meio, natural e social aliada aos conteúdos escolares devem acontecer de acordo com a curiosidade ou necessidades que o aluno busca no ambiente escolar. Além disso, aulas práticas, visitas em diferentes ambientes, podem despertar a curiosidade dos alunos e encaminhar o desenvolvimento dos conteúdos e, consequentemente, do processo ensino aprendizagem. Para finalizar, de acordo com os PCNs (1996), numa sociedade em que se convive com a supervalorização do conhecimento científico e com a crescente intervenção da tecnologia no dia a dia, não é possível pensar na formação de um cidadão crítico à margem do saber científico. Nesse contexto, o módulo de CEB II vai ao encontro do que prescreve o papel das Ciências Naturais na escola de que não tem mais sentido apenas transmitir definições, mas, sim, deve-se trabalhar no sentido de construir, junto ao aluno, a compreensão do mundo e suas transformações, sempre considerando o homem como indivíduo participativo e parte integrante do Universo. Bons estudos! 8 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Graduação em Pedagogia UNIDADE 1 – OS SERES VIVOS (1) 1 INTRODUÇÃO Todos nós falamos em vida e temos contato com seres vivos diversos. Mas, e se você tivesse que definir um ser vivo? Você saberia? Já pensou nisso? Existem algumas características gerais comuns a TODOS os seres vivos: formados por células (uma ou várias células - unicelulares ou pluricelulares); composição química complexa (proteínas, carboidratos, DNA, gorduras etc.); metabolismo, que são as reações químicas que fazem o organismo “trabalhar”; passar por mudanças adaptativas que permitem que evoluam; crescer; reproduzir; morrer. Para começar nossos estudos Uma infinidade de seres inferiores ao ser humano prova uma infinidade de seres superiores a ele. John Locke https://www.pensador.com/autor/john_locke/ 9 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Na Ciência, organizamos os seres vivos, de acordo com semelhanças e diferenças, em grupos ou categorias denominadas categorias taxonômicasou simplesmente táxons. Isto é feito para facilitar o estudo e a compreensão dos seres vivos, porém a classificação taxonômica é uma ciência bastante complexa e envolve uma série de estudos aprofundados, feitos por cientistas chamados taxonomistas. O estudo da classificação dos seres vivos, entretanto, inicia-se já nos primeiros anos do ensino fundamental, visando ao conhecimento dos diversos seres e ao reconhecimento de semelhanças e diferenças entre eles, tais como o número de pernas, presença de asas, forma do corpo etc., permitindo à criança desenvolver as noções de separar, agrupar, semelhança e diferença. Uma primeira categoria em que são agrupados os seres vivos são os grandes grupos chamados Reinos. Os cientistas organizaram os seres vivos em cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Animalia e Plantae. Entratanto, os cientistas também classificam os seres em outros grupos, dentro desses grupos maiores que são os Reinos. Esses grupos também são determinados por outras semelhanças e diferenças entre os seres. Os principais grupos são em ordem hierárquica: Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie. Organizando os seres assim, pelas semelhanças e diferenças, os cientistas chegaram ao conceito de espécie. Ouvimos falar muito em espécies, em preservá-las, mas sabemos o que é uma espécie? Se um aluno o questionar sobre isso, como você responderia? A forma mais antiga de se definir espécie é como um conjunto de organismos que apresenta o maior grau de semelhança entre si, que podem cruzar e gerar descendentes férteis. O jumento pertence à espécie Equus asinus, isto é, parente do cavalo, por isso se parecem com eles, mas são de espécies diferentes. Morfologicamente parecidos, a fêmea do cavalo pode cruzar com um jumento macho, mas como são de espécies diferentes não produzem descendentes férteis. A sua cria é o burro (macho) ou a mula (fêmea), chamados híbridos e, portanto, estéreis. Vamos pensar num exemplo prático. O cavalo (macho) e a égua (fêmea) são da espécie Equus cabalus, têm todas as características comuns que conhecemos de um cavalo, consequentemente, do cruzamanto entre os dois nascem cavalos ou éguas férteis. (2) 10 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Essa forma de definição se baseia, principalmente, em características morfológicas externas. Contudo, hoje, a Ciência sabe que existem algumas espécies impossíveis de se distinguir apenas morfologicamente. A distinção, neste caso, ocorre ao nível molecular. Vamos pensar agora no ser humano. Ele insere-se no Reino Animallia, na Classe dos Mamíferos e na espécie Homo sapiens. Todos nós, da espécie Homo sapiens, temos um grande número de características semelhantes, pois somos da mesma espécie e também poucas características semelhantes a outros animais, pois somos do reino animal, e também aos animais mamíferos, pois pertencemos à mesma classe. Uma dessas características é a existência de glândulas mamárias. A seguir vamos ver, com mais detalhes, todas essas classiicações. 2 OS GRANDES REINOS DA NATUREZA Os Reinos são grandes grupos nos quais são agrupados os seres vivos. Os cientistas organizaram os seres vivos em cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Animalia e Plantae. 2.1 REINO MONERA As bactérias podem ser encontradas nos mais variados ambientes, desde o mais frio ao mais quente, do mais ácido ao mais alcalino e ao mais salgado. Algumas vivem onde o oxigênio é abundante e outras, onde não há oxigênio. Elas estabeleceram-se no fundo do mar, em rochas, a mais de 2 Km de profundidade da superfície da Terra, e até mesmo dentro de outros organismos. Algumas se localizam no intestino humano e são muito importantes para saúde. Essas bactérias compõem o que chamamos de flora intestinal. Outras, por sua vez, causam doenças como a difteria, o tétano, a tuberculose, a cólera, alguns tipos de meningite etc. Muitas bactérias proporcionam a decomposição de matéria orgânica no ambiente e têm, por isso, grande importância no ciclo de nutrientes. (3) O reino Monera é o grupo que engloba as bactérias. Os organismos desse grupo são bastante primitivos, formados por uma única célula que tem a estrutura muito simples, com o material genético disperso dentro dela. 11 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 2.2 REINO PROTISTA Os protozoários pertencem ao Reino Protista e habitam os mais variados hábitats como: ambientes marinhos, água doce e fluidos corporais de outros organismos. Os protozoários podem ser de muita importância no ambiente natural, mas também causar doenças como a amebíase, giardíase, leishmaniose, toxoplasmose. 2.3 REINO FUNGI Os fungos são essenciais às plantas, pois interagem com as raízes, aumentando a capacidade de elas absorverem água e nutrientes minerais. São também utilizados direta (cogumelos) ou indiretamente (fermentos biológicos) como alimento e na fabricação de medicamentos. A penicilina é uma substância produzida por um fungo da espécie Penicillium notatum. Por ouro lado, existem aqueles que causam doenças. Leia o texto 1, em anexo: TEXTO 1: O curioso mundo das bactérias. (Maria do Socorro Vieira Pereira) (4) O reino Protista também engloba seres unicelulares, porém as células já são mais complexas e organizadas, com o material genético guardado em um núcleo celular. Por isso, são chamados eucariontes. (5) O reino Fungi é o reino dos fungos, cogumelos, bolores e leveduras. Eles alimentam-se a partir da absorção, isto é, secretam enzimas digestivas que degradam grandes moléculas de alimento no ambiente e depois o absorvem. 12 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 2.4 REINO PLANTAE (6) Leia o texto 2, em anexo: TEXTO 2: Por que os alimentos mofam? (João Carlos Micheletti Neto) O reino Plantae (lê-se plante) é o reino dos vegetais e se caracteriza por ter organismos capazes de fabricar internamente o próprio alimento (autotróficos ou produtores). As plantas são muito importantes à manutenção da vida na Terra, pois todos os seres vivos dependem delas para sobreviver. 13 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 2.5 REINO ANIMALLIA Assista ao vídeo: OS CINCO REINOS DOS SERES VIVOS Planeta Biologia. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=8MzdBldKWCo 3 BIOLOGIA DAS PLANTAS Planta é sinônimo de vegetal. São as árvores, as gramíneas, os musgos (aquele tapete verdinho que vemos sobre as árvores), os pinheiros etc. Existe uma variedade enorme de plantas, que ocupam os mais diferentes ambientes do nosso planeta. (7) O reino Animallia é o dos animais que, não sendo capazes de sintetizar o seu alimento, alimentam-se de outros organismos (heterotróficos ou consumidores). O Reino Animalia, também conhecido como Metazoa, engloba organismos multicelulares, eucariontes e heterotróficos, como os seres humanos. 14 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Há plantas aquáticas, de água doce e salgada; há plantas terrestres, adaptadas aos mais diferentes tipos de solo e clima. Existem ainda, plantas epífitas, também chamadas de aéreas, por não viverem nem na terra e nem na água e, sim, sobre outras plantas. É o caso das bromélias e das orquídeas. Entretanto, essas plantas não são parasitas e não causam nenhum prejuízo à planta sobre a qual estão colocadas,pois serve apenas como suporte. As plantas são formadas por várias células e têm uma característica que as distingue dos demais seres vivos: elas produzem o próprio alimento, sendo chamadas cientificamente de seres autotróficos, pelo processo da fotossíntese. Utilizando a luz, ou seja, a energia luminosa, as plantas produzem a glicose, matéria orgânica formada a partir da água e do gás carbônico que obtêm do alimento, e liberam o gás oxigênio. As plantas, juntamente com outros seres fotossintetizantes, são produtoras de matéria orgânica que nutre a maioria dos seres vivos da Terra, atuando na base das cadeias alimentares. Ao fornecer o gás oxigênio ao ambiente, as plantas também contribuem para a manutenção da vida dos seres que, assim como elas próprias, utilizam esse gás na respiração. As plantas conquistaram quase todos os ambientes da superfície da Terra. Os botânicos separam as plantas em quatro grandes grupos: 3.1 BRIÓFITAS 3.2 PTERIDÓFITAS (8) Os cientistas acreditam que os primeiros vegetais com adaptações ao ambiente terrestre tenham surgido a partir das algas verdes, que viviam em ambientes aquáticos. Os primeiros vegetais a conquistarem o ambiente terrestre foram às briófitas. Vegetais de porte pequeno que vive em ambientes úmidos e sombreados. São exemplos de briófitas os musgos e as hepáticas. (9) As pteridófitas desenvolveram-se a partir das briófitas. Nesse grupo surgiram tecidos especializados para sustentação do corpo da planta como a raiz, o caule e as folhas, que permitiu a essas plantas ficarem eretas. As samambaias e avencas são os principais representantes desse grupo. 15 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 3.3 GIMNOSPERMAS Os pinheiros são exemplos de gimnospermas. A Araucária ou pinhão-do-paraná é uma gimnosperma, com árvores femininas e masculinas, podendo variar de 30 a 50 metros de altura. As árvores jovens apresentam a copa em forma de cone, as adultas, em forma de guarda-chuva; e as senis, em forma de uma taça. Esta espécie pode viver, em média, entre 200 a 300 anos 3.4 ANGIOSPERMAS 4 O CORPO DA PLANTA As partes da planta são as raízes, as folhas, o caule, as flores e frutos. 4.1 RAÍZES (10) Gimnosperma significa “semente nua” (gimno = nu; esperma = semente). São plantas constituídas por raiz, caule, folhas, estróbilos (estruturas especializadas, onde se formam o grão de pólen) e sementes. (11) Angiosperma significa (angio = urna, que é fruto, esperma = semente). A principal característica desse grupo de vegetais é a proteção da semente dentro de um fruto, portanto todos os vegetais que produzem frutos são exemplos de angisoperma. (12) As raízes sustentam as plantas e absorvem água e minerais da solução do solo. Existem dois tipos principais de sistemas de raízes. Sistema radicular pivotante, é formado por uma raiz principal, única, que penetra profundamente no solo e dela partem várias raízes menores. É o tipo de raiz das mangueiras, das laranjeiras, goiabeiras etc. 16 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia O sistema radicular fasciculado é composto por numerosas raízes finas de tamanhos aproximadamente iguais, não existe uma raiz principal. É o tipo de raiz das gramas, milho, cana-de-açúcar e das palmeiras. 4.1.1. Tipos especiais de raízes Existem plantas cujas raízes se modificam, passando a exercer, além da função de fixação e absorção, outras funções, como armazenamento, respiração etc. RAIZ TUBEROSA RAIZ AQUÁTICA RAIZ-ESCORA (13) Raiz tuberosa: a raiz se modifica tornando-se um órgão de reserva de alimento para a planta. Na cenoura, beterraba, nabo e batata-doce a modificação ocorre na raiz principal. Na mandioca a modificação ocorre nas raízes secundárias. (14) Raiz aquática: ocorre em plantas aquáticas, como no aguapé, na vitória-régia. Difere das raízes subterrâneas, pois a função deste tipo de raiz não é fixar, mas absorver os nutrientes flutuantes presentes na água. Raízes-escoras: possuem o caule como ponto de partida e ocorrem em plantas que vivem em solo lodosos, como manguezais. Ocorre também em plantas como o milho, aumentando a fixação e a eficiência da planta no solo. Cada uma das raízes adventícias que partem de uma certa altura do tronco se fincam no substrato e podem formar um feixe ao redor do tronco, conferindo melhor sustentação ao vegetal. (15) 17 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia RAIZ RESPIRATÓRIA RAIZ TABULAR RAIZ GRAMPIFORME RAIZ SUGADORA (16) Raízes respiratórias: ou pneumatóforos, são adaptadas à realização de trocas gasosas com o ambiente e têm como principal função realizar trocas gasosas com a atmosfera (fora da água). Ocorre em plantas que vivem em solos pobres em oxigênio, como nos manguezais. Raízes tabulares: ocorrem em algumas árvores de grande porte, aumentando a área de fixação da planta, principalmenteplantas de regiões sujeitas a alagamento. Os ramos radiculares encontram-se fundidos ao caule, auxiliando na sustentação da planta. (17) Raiz grampiforme: responsáveis por fixar a planta a um suporte. Ocorrem em algumas trepadeiras, são raízes em forma de pequenos grampos, que fixam as plantas em muros, paredes, postes, como o caso da hera. (18) (19) Raizes sugadoras: ou haustórios, atuam, retirando o alimento das plantas em que se estabelecem, penetrando projeções denominadas haustórios no interior dos vasos condutores. Encontradas em espécies de plantas parasitas e hemiparasitas. 18 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 4.2 CAULES O caule é o principal eixo de sustentação da planta, sendo que alguns tipos de caules possuem adaptações e, assim como as raízes, são classificados conforme a sua forma e função. A seguir, abordaremos como ocorre a classificação dos caules. 4.2.1 Tipos de Caules CAULES AÉREOS Sarmento - caracteriza-se por subir em suportes e por apresentar apenas um ponto de fixação da raiz, podendo ser cheio de ramos ou folhas modificadas chamadas gavinhas. Estolho - cresce paralelo ao chão, formando gemas de espaço em espaço; pode originar plantas novas com raízes e folhas. Esse é o tipo de caule que ocorre no morangueiro e na grama. (20) Situam-se acima da superfície do solo. Classificam-se em rastejantes, trepadores e eretos. Caules Rastejantes: são estruturas finas e longas que crescem sobre o solo e classificam-se em sarmento e estolhos, ou estolão: (21) 19 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Eretos: crescem perpendicularmente ao chão: (23) Haste – estrutura mole, geralmente verde e ramificada: couve. Tronco – estruturas robustas e cilíndricas, desenvolvidas na parte inferior, com ramificações na parte superior: dicotiledôneas basais, maioria das árvores e arbustos do grupo das gimnospermas. Colmo - semelhante ao estipe, difere apenas porque apresenta nós e entrenós bem visíveis: bambu, milho e cana-de-açúcar. Estipe – não ramificados, na parte superior há um aglomerado de folhas: palmeiras. CAULES SUBTERRÂNEOS Ricos em substâncias nutritivas desenvolvem-se sobre o solo e são. Classiicam-se em rizomas, tubérculos e bulbos. Trepadores ou volúveis: estruturas finas e longas que crescem enroladas nos mais variados tipos de suporte como chuchu, jasmins eheras. (22) 20 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia (24) Rizomas: apresentam gemas laterais e crescem avaixo da superfície do solo, emitindo algumas folhas: gengibre e samambaia. Tubérculos: armazenam substâncias nutritivas, por isso são muito utilizados na alimentação: batata-inglesa. Bulbos: geralmente redondo, na parte inferior há raízes; e na posterior, folhas com reservas nutritivas: alho e a cebola. CAULES AQUÁTICOS São caules que se desenvolvem dentro da água: vitória-régia, aguapé. (25) OUTRAS ADAPTAÇÕES CAULINARES (26) Gavinhas: adaptações caulinares, em forma de molo e que não se parte com facilidade. Servem para fixação das plantas trepadeiras. 21 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 4.3 FOLHAS A maior parte da vida de uma espécie vegetal é sustentada pelas folhas, pois nelas ocorre a transpiração, a respiração e a fotossíntese, isto é, a captação da energia da luz do sol e a transformação das substâncias minerais absorvidas no solo (água e sais minerais) e do ar (gás carbônico), em substâncias orgânicas. A partir delas, é feita a distribuição do alimento para todos os órgãos da planta. O tamanho da folha varia: vai desde as invisíveis a olho nu até àquelas com 2,5 metros de comprimento e 1,4 metro de largura! Geralmente, as folhas são verdes, em várias tonalidades, podendo, entretanto, ocorrer variantes que se devem apenas a uma particularidade genética da espécie vegetal. As folhas novas da mangueira (Mangifera sp.), por exemplo, apresentam-se mais escuras e de superfície muito brilhante, em razão dos pigmentos que servem de proteção contra os raios solares. A folha roxa da trapoeraba (Setcreasea purpurea) possui um tipo de pigmento adicional que se sobrepõe à clorofila Nas folhas, são realizadas as trocas gasosas entre a planta e o ambiente. É pelas folhas que a planta transpira e elimina água e é também nas folhas que ocorre a fotossíntese. Espinhos: adaptação muito resistente e de ponta bem afiada. Protegem a planta, afastando predadores e encontram-se presos a tecidos mais internos do caule, por isso é mais difícil de retirá-los da planta: limoeiro e a laranjeira. (As roseiras não possuem espinhos verdadeiros, assim podem ser retirados com facilidade da planta.) (27) Cladódios: adaptados à realização da fotossíntese e geralmente ao armazenamento de água. Os vegetais que possuem esse tipo de caule perderam suas folhas durante sua evolução, transformando-as em espinhos para evitar a perda de água para o ambiente: cactos. (28) 22 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia A porção mais larga da folha é chamada limbo e é a principal responsável pela fotossíntese e pela transpiração. A parte que prende a folha ao caule é chamada pecíolo. No ponto onde se fixa ao caule, o pecíolo apresenta uma região dilatada, denominada bainha. As estípulas são estruturas com a forma de escama, localizadas no caule de muitas plantas vasculares, junto à bainha das folhas. Folhas completas são aquelas que possuem essas estruturas. Não são todas as espécies de plantas que possuem folhas completas. (33) 4.3.1 Modificações nas Folhas As folhas apresentam três partes: limbo, pecíolo, bainha e estípulas. (29) 23 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia (30) 4.4 FLORES Flor é o órgão reprodutor das plantas, que produz os frutos, os quais, por sua vez, guardam as sementes. A função da flor é garantir a reprodução das plantas. Os órgãos sexuais da planta encontram-se na flor. Em geral as flores estão presas ao caule por uma pequena haste, chamada pedúnculo. A flor é formada por quatro partes: o cálice, a corola, o androceu e o gineceu. ֍ CÁLICE - formado por folhas modificadas geralmente de verdes, chamadas sépalas. A função das sépalas é proteger a flor, quando ainda está em botão (fase inicial do desenvolvimento), ou no momento em que se fecha, à noite. ֍ COROLA - formada por folhas modificadas que se apresentam coloridas e recebem o nome de pétalas. As pétalas coloridas têm o papel de atrair os insetos para polinizar a flor, ou seja, Espinhos – a transformação da folha em espinho é uma adaptação que reduz a perda de água por transpiração, ocorrem principalmente em plantas que vivem em regiões secas, como é o caso do cacto. Bráctea – em algumas espécies, tornam-se muito desenvolvidas e coloridas exercendo a função de atrair insetos e aves que são agentes polinizadores. (31) 24 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia trazer o pólen de outra flor da mesma espécie, depositando-o no estigma. Há também flores incompletas, às quais falta um ou outro desses conjuntos de peças florais. ESQUEMA EM CORTES DAS PARTES 4.5 POLINIZAÇÃO ANDROCEU – órgão reprodutor masculino das flores, composto por uma ou mais estames. Cada estame é formado por uma antera e filete. Nas anteras estão os grãos de pólen. (32) GINECEU – é o órgão feminino da flor é composto por uma ou mais carpelos. Cada carpelo é formado por estigma, estilete e ovário. (33) (34) 25 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia (35) A polinização é o fenômeno de transferência de grãos de pólen do órgão reprodutor masculino para o feminino, nos vegetais superiores gimnospermas (araucárias e pinheiros) e angiospermas (todos os vegetais que produzem flores). As plantas apresentam inumeras adaptações para evitar a autopolinização como, por exemplo, a ocorrência de plantas que produzem somente flores masculina ou flores feminina. Os principais agentes polinizadores animais são insetos voadores, em especial, as abelhas, vespas, borboletas, mariposas, besouros e moscas. Há também um número significativo de aves polinizadoras de pequeno porte como os colibris e beija- flores; mamíferos como morcegos e alguns roedores. Ao visitar as flores para coletar alimento, a abelha transfere o pólen da antera de uma flor para o estigma de outra flor, ocorrendo a fecundação cruzada. As moscas são, entre os insetos, o segundo grupo de polinizadores mais importantes As abelhas formam o grupo mais importante de visitantes florais, sendo responsáveis pela polinização de mais espécies de plantas do que qualquer outro grupo animal. As abelhas têm peças bucais, pelos e outros apêndices com adaptações especiais, que as tornam capazes de coletar e transportar pólen e néctar. (36) 26 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia em termos de eficiência, e esta interação parece ser bastante antiga. Flores visitadas por moscas têm pétalas e sépalas, com cores claras e odores. As borboletas são atraídas pelas flores por uma combinação de visão e odores, sendo que algumas espécies de borboletas são capazes de perceber o vermelho como uma cor distinta. A maioria das mariposas apresenta hábito noturno. Plantas com floração noturna não são muito coloridas, pois, no escuro, a estratégia adaptativa é atrair os polinizadores pelo odor. As flores polinizadas por mariposas são geralmente de coloração branca ou de cor pálida, tendo um forte aroma adocicado, emitido após o pôr-do-sol como, por exemplo, a dama-da-noite, com flores brancas de intensa fragrância e veios de néctar que atraem as mariposas. Os morcegos também são agentes essenciais na polinização das flores. Elessão atraídos às flores, em grande parte, pelo olfato. Flores polinizadas por morcegos exalam um forte odor de fermentação ou de frutas, ou o cheiro azedo, igual ao produzido por morcegos para atração de outros indivíduos. (37) 4.5 FECUNDAÇÃO NA FLOR Os grãos de pólen, que contêm as células reprodutoras masculinas da planta, são 27 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia produzidos nas anteras e são transportados de lá até a abertura da parte feminina, o estigma. Estando no estigma, que é a extremidade do gineceu onde geralmente existe uma substância pegajosa, o grão de pólen “gruda”, começa a formar um tubo que desce pelo estilete até alcançar o interior do ovário, onde se encontram os óvulos (oosferas). Lá, o conteúdo do grão de pólen se une ao óvulo. Esta união é a fecundação. O óvulo fecundado, então, começa a dar origem à semente, que irá conter o embrião da planta. A flor murcha, o ovário começa a crescer e a mudar de forma, originando o fruto, que guarda a semente. Quando o fruto amadurece, a semente está pronta para dar origem a uma nova planta. O processo de transformação da semente em uma nova planta é a germinação. Assista à animação: Dupla fecundação Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=p8Y5a8KjuII Botânica Online 5 FOTOSSÍNTESE A fotossíntese é uma das principais fontes de energia da natureza, não só para os vegetais, mas para vários outros seres vivos. Sendo assim, os vegetais estão na origem da cadeia alimentar. Há milhões de anos, este complexo processo foi fundamental para possibilitar a proliferação da vida, e repete-se a cada dia. A energia acumulada nas plantas é também aproveitada pelo ser humano na forma de lenha e do carvão. O processo de fotossíntese envolve a transformação de energia solar e de outros compostos, como o dióxido de carbono e a água, na energia química que sustenta a vida. Os produtos resultantes são oxigênio, vital para os seres vivos do nosso planeta, e o ATP, fonte de energia dos organismos. https://www.youtube.com/watch?v=p8Y5a8KjuII 28 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 5.1 COMO OCRRE A FOTOSSÍNTESE Então, a clorofila e a energia solar transformam os outros ingredientes em glicose (açúcar). O açúcar produzido pela planta é utilizado para a produção de energia. Essa substância é conduzida ao longo dos canais existentes na planta para todas as partes do vegetal. Ela utiliza parte desse alimento para viver e crescer; a outra parte fica armazenada na raiz, caule e sementes, em forma de amido. A fotossíntese também desempenha outro importante papel na natureza: a purificação do ar, pois retira o gás carbônico liberado na nossa respiração ou na queima de combustíveis, como a gasolina, e ao final, libera oxigênio para a atmosfera. Até pouco tempo, acreditava-se que a região amazônica era a grande responsável pela manutenção dos níveis de oxigênio da Terra, sendo popularmente chamada de “pulmão da Terra”. Porém, recentes pesquisas descobriram a existência de um novo “pulmão”: as algas marinhas. Apesar de se apresentar nas cores verde, azuil, marrom, amarela e vermelha, todas as algas possuem clorofila e fazem fotossíntese. Como são muito numerosas, atribui-se à fotossíntese das algas a maior parte de oxigênio existente no planeta. (38) A água e os sais minerais são retirados do solo pela raiz da planta e chega até as folhas pelo caule, em forma de seiva, denominada seiva bruta. A luz do sol, por sua vez, também é absorvida pela folha, por meio da clorofila, substância que dá a coloração verde às folhas. 29 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Graduação em Pedagogia Assista ao vídeo: Fotossíntese Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=IUY8JOAQcdY XD Education 1- As folhas são estruturas especializadas para captar a energia luminosa proveniente do sol, graças a uma substância de cor verde, chamada clorofila. As folhas possuem orifícios, denominados estômatos, pelos quais penetra o gás carbônico (CO2) da atmosfera, que é utilizado na fotossíntese. 2- Do solo, são retirados nutrientes (sais minerais) e água. A água é usada diretamente na fotossíntese. Os minerais têm participação em outras funções, mas o magnésio, em especial, entra na composição da fórmula química da clorofila. 3- Começam a ocorrer, então, as reações químicas com esses elementos (CO2, água e a luz). Os compostos são “quebrados” e se combinam de maneiras diferentes, originando glicose e oxigênio. Durante esse processo, o oxigênio é liberado na atmosfera e é usado pelos seres que dependem dele para a respiração. Na fotossíntese, então, ocorre o contrário da respiração (é consumido o CO2 e liberado O2). 4- A glicose, então, é levada pelo caule para todas as partes da planta. 5- 30 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 6 RESPIRAÇÃO A respiração ocorre em todas as células vivas, portanto em todas as partes da planta. A energia liberada a partir da oxidação de compostos orgânicos será utilizada na síntese de substâncias, absorção de sais minerais, entre outros processos, não existindo um órgão- sede. Ela é de fundamental importância para a vida e, caso pare, a consequência é a morte celular. A intensidade da respiração varia conforme a necessidade metabólica de cada célula e pode ser medida pelo gás carbônico liberado e pelo oxigênio absorvido. Como a fotossíntese e a respiração ocorrem ao mesmo tempo, e uma usa os produtos da outra, a respiração deve ser medida no escuro. (39) A respiração é o resultado da oxidação de compostos orgânicos e não apenas o resultado de trocas gasosas. É a oxidação de compostos orgânicos para a produção de energia, porém ela é um processo muito complexo, que produz vários compostos importantes para o metabolismo da planta. Muitos dizem que faz mal dormir com plantas no quarto. “Se fosse verdade, não haveria um índio vivo na Floresta Amazônica”, argumenta o botânico Gilberto Kerbauy, da Universidade de São Paulo. As plantas realmente consomem oxigênio no processo de respiração. De dia, com a luz do sol, isso é compensado pela fotossíntese, que absorve gás carbônico do ar e libera oxigênio. À noite, elas roubam de volta um pouco do que produziram. Mas fique tranquilo: não vai faltar ar no seu quarto. A quantidade consumida por um vegetal não chega perto daquela que um cachorro respira. Dormir cercado de plantas é menos sufocante do que passar a noite em um quarto cheio de gente. Superinteressante, ano 12, n. 10. São Paulo: Abril, outubro/1998. 31 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Assista ao vídeo: Como as PLANTAS RESPIRAM e po ONDE? Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=y995B46tIww Nossa Ecologia PARA SABER MAIS ALMEIDA, M. D.; ALMEIDA, C. V. de. Morfologia da raiz de plantas com sementes.São Paulo: USP, 2014. Disponível em: https://www.esalq.usp.br/biblioteca/pdf/morfologia_raiz.pdf. DIANA, J. Partes da planta. Toda Matéria. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/partes-da-planta/ FÓRUM DE ESPECIALISTAS. O papel dos polinizadores na produção de alimentos e o fenômeno do desaparecimento das abelhas. Brasília, DF: Centro de Gestão e Estudos Estratégicos, 2017. Disponível em: https://www.cgee.org.br/documents/10195/734063/2431_F%C3%B3rum+de+especialistas_SN CT+2016.pdf/be25b9fc-88bd-4774-b981-47a5ba08a016?version=1.0 PES, L. Z.; ARENHARDT, M. H. Fisiologia vegetal. E-Tec Brasil.Santa Maria – RS, Colégio Politécnico UFSM, 2015. Disponível em: https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/342/2020/04/FISIOLOGIA-VEGETAL.pdf. https://www.youtube.com/watch?v=y995B46tIww https://www.esalq.usp.br/biblioteca/pdf/morfologia_raiz.pdf https://www.todamateria.com.br/partes-da-planta/ https://www.cgee.org.br/documents/10195/734063/2431_F%C3%B3rum+de+especialistas_SNCT+2016.pdf/be25b9fc-88bd-4774-b981-47a5ba08a016?version=1.0 https://www.cgee.org.br/documents/10195/734063/2431_F%C3%B3rum+de+especialistas_SNCT+2016.pdf/be25b9fc-88bd-4774-b981-47a5ba08a016?version=1.0 https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/342/2020/04/FISIOLOGIA-VEGETAL.pdf 32 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia UNIDADE 2 – ANIMAIS (1) 1 INTRODUÇÃO Os animais são seres que, ao contrário das plantas, não têm a capacidade de sintetizar e de produzir o próprio alimento. São, por esta razão, chamados de consumidores ou heterotróficos (o termo hetero significa diferente, e o termo trófico é relativo à alimentação). Eles necessitam obter alimento a partir de outros seres vivos. Alguns animais se alimentam somente de plantas e são chamados herbívoros. Outros se alimentam apenas de animais, os carnívoros. E existem, ainda, aqueles que se alimentam de plantas e animais nas mesmas proporções, são os chamados onívoros. De acordo com o ambiente em que vivem, os animais são classificados como aquáticos e terrestres, porém existem outras formas de classificá-los. Você se lembra que já estudamos que os cientistas classificam os animais e os demais seres vivos e os agrupam de acordo com semelhanças e diferenças? Para começar nossos estudos Podemos julgar o coração de um homem pela forma como ele trata os animais. Immanuel Kant https://www.pensador.com/autor/immanuel_kant/ 33 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Assim, os animais podem ser divididos em dois grandes grupos: os Invertebrados e os Vertebrados. 2 ANIMAIS INVERTEBRADOS Os animais invertebrados são aqueles que não possuem a estrutura de sustentação representada pela coluna vertebral. Existem invertebrados aptos a viver em todos os tipos de ambientes (terra, água doce, água salgada, até mesmo dentro do corpo de outros animais ou plantas). Os invertebrados representam a grande maioria das espécies animais conhecidas, cerca de 95% delas. Superam, em muito, o número de vertebrados. Eles têm grande importância na natureza e na vida do ser humano. Muitos servem de alimento, o bicho-da- seda produz a seda, as abelhas produzem mel, fazem a polinização das plantas. Entretanto, muitos também são prejudiciais ao ser humano, pois causam doenças. É o caso da lombriga e da tênia, que são organismos parasitas. 2.1 PORÍFEROS As esponjas vivem aderidas ao substrato e não se locomovem de um lado para outro, alimentam-se de detritos e de organismos, seu aspecto lembra um jarro ou vaso, com paredes esponjosas. Elas são amimais filtradores microscópicos. 2.2 CNIDÁRIOS O grupo dos Poríferos é formado por animais invertebrados, considerados pelos estudiosos o mais primitivos. As esponjas estão entre os animais mais simples. Elas são todas aquáticas e a maioria vive em ambiente marinho, mas existem esponjas também na água doce. Apresentam estrutura do corpo muito simples, não formando tecidos ou órgãos. (2) 34 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Uma característica típica e importante desses animais é a capacidade de causar irritações na pele de animais e de pessoas. Para esses animais, essa capacidade é uma defesa importante, por isso eles têm poucos predadores. 2.3 PLATELMINTOS 3 3.1 São representados pela tênia ou solitária e pelo esquistossomo, parasitas que causam importantes doenças no ser humano. A teníase é a presença de tênias adultas, que podem se reproduzir, no intestino humano. Esse mesmo parasita, quando se encontra numa forma não adulta, chamada de larva ou cisticerco, encista-se em várias partes da musculatura do corpo, inclusive no cérebro, causando a cisticercose. O esquistossomo é o parasita causador da barriga d´água ou esquistossomose, importante doença de regiões sem saneamento básico e que causa problemas principalmente ao fígado. 2.4 NEMÁTODOS O grupo dos cnidários é constituído por animais aquáticos de corpo mole e gelatinoso. Os mais conhecidos são a água-viva e as anêmonas. (3) Os platelmintos é o grupo dos vermes invertebrados achatados, lembrando uma folha. Podem ser encontrados em ambientes muito úmidos, na água doce e no mar, enquanto várias espécies parasitam outros animais. (4) Os nemátodos são vermes de formato cilíndrico, encontrados em todos os habitats, terrestres, marinhos e de água doce, e chegam a ser mais numerosos que os outros animais, tanto em número de espécies, como de indivíduos. (5) 35 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Os principais nemátodos de vida parasitária são representados pela lombriga (Ascaris lumbricoides), pelo oxiúrus (Enterobius vermicularis, causadora da oxiurose) e pela Ancylostoma duodenale (causadora da ancilostomose). Esses organismos produzem ovos no interior do intestino das pessoas infectadas (hospedeiro). Quando as fezes dessas pessoas contaminam o solo, a água ou os alimentos com esses ovos, o parasita pode ser transmitido a outras pessoas. 2.5 MOLUSCOS Tais animais têm um corpo, muitas vezes dividido em cabeça (com os órgãos dos sentidos), um pé muscular e um manto que protege uma parte do corpo e que, normalmente, secreta uma concha. A maior parte dos moluscos são aquáticos, mas existem muitas formas terrestres como os caracóis. Os indivíduos podem variar de tamanho, havendo desde caracóis de apenas 1 mm de altura até lulas gigantes, de até 18 m. Os representantes mais conhecidos são as ostras, mariscos, lesmas, polvo e lula. Muitas espécies são importantes na alimentação humana, são saborosas e fontes de proteínas, vitaminas, cálcio, fosfatos etc. Outras espécies, porém, transmitem doenças. 2.6 ANELÍDEOS O grupo dos moluscos é representado por animais de corpo mole, geralmente recoberto por uma concha. Eles podem ser encontrados em ambiente terrestre e também em ambiente aquático, sendo mais abundantes no ambiente marinho. (6) Os anelídeos são representados pelas minhocas e pelas sanguessugas. A principal característica desses animais é apresentar o corpo formado por segmentos ou anéis, daí o nome anelídeo. (7) 36 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia As minhocas têm muita importância para o ser humano e para o meio ambiente. Elas são verdadeiros “arados naturais”, pois enquanto se movimentam, constroem galerias, revolvendo o solo e aumentando a aeração e drenagem da água. Além disso, as minhocas passam a maior parte da vida debaixo da terra. Quando abrem galerias que permitem a sua locomoção, elas não colocam a terra de lado, como fazem as doninhas e as toupeiras, mas ingerem-na. Elas comem diariamente o equivalente ao próprio peso. De todo material ingerido por elas, cerca de 60% é transformado em húmus ou vermicomposto. Deste modo, as minhocas representam uma fonte eficiente de produção de matéria orgânica. 2.7 CRUSTÁCEOS Os crustáceos são representados pelo siri, a lagosta, o caranguejo, o camarão etc. Suas principais características são: a presença de um esqueleto externo (a carapaça) e dois pares de antenas. 2.8 ARACNÍDEOS Os crustáceos são representados pelo siri, a lagosta, o caranguejo, o camarão etc. Suasprincipais características são: a presença de um esqueleto externo (a carapaça) e dois pares de antenas. (8) Os aracnídeos possuem mais de 60 mil espécies entre as quais aranhas, os escorpiões, os carrapatos e os ácaros são representantes. Esses animais possuem quatro pares de pernas e não têm asas ou antenas. Muitas espécies são peçonhentas e perigosas para o ser humano. (9) 37 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia Mas, é importante lembrar que a peçonha é uma característica de defesa ou uma forma para facilitar a captura das presas por estes animais. 2.9 INSETOS São de grande importância, pois muitos deles transmitem doenças ao homem, como os mosquitos Aedes aegypti, Anopheles darlingi e Culex quinquefasciatus, transmissores da dengue, da malária e da elefantíase, respectivamente. Também são importantes, pois realizam a polinização de muitas plantas. Podem ser encontrados em quase todos os ecossistemas do planeta. São exemplos de insetos as abelhas, as baratas, as borboletas, os besouros, os pernilongos, o louva-Deus, o grilo etc. 2.9 EQUINODERMOS Os insetos são os grupos de animais com o maior número de representantes (cerca de 900 mil espécies). Eles têm o corpo dividido em cabeça, tórax e abdômem e apresentam um par de antenas e três pares de pernas. Também possuem esqueleto externo. (10) Os equinodermos são animais exclusivamente marinhos, representados pela estrela-do-mar, pelo ouriço-do-mar e pelo pepinos-do-mar. (11) 38 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 3 ANIMAIS VERTEBRADOS Animais vertebrados são aqueles animais que têm como característica principal a presença de vértebras, formando uma coluna vertebral, que dá a eles sustentação e movimento, além de proteger a medula espinhal, parte importante do sistema nervoso dos vertebrados. Possuem também outras características importantes. São animais muito desenvolvidos, com cérebro e outros órgãos complexos e uma caixa craniana para proteger o cérebro. O revestimento do corpo dos vertebrados é a pele, que protege tecidos e órgãos. Dependendo do grupo de vertebrados, a pele apresenta algum tipo de estrutura de proteção, tais como escamas, placas córneas, unhas, penas e pelos. É importante lembrar aqui que todos os animais, vertebrados ou invertebrados, até mesmo aqueles que nos parecem mais estranhos e nojentos, têm a sua importância para o equilíbrio na natureza, pois servem de alimento para outros animais, controlam o tamanho da população de seres dos quais se alimentam, proporcionam a reprodução das plantas pela polinização, auxiliam na decomposição de matéria orgânica etc. Alguns também são importantes para o ser humano. Dentro do grupo dos vertebrados, os animais ainda são classificados em outros grupos, de acordo com semelhanças e diferenças. São eles: , anfíbios, répteis, aves e mamíferos. 39 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Graduação em Pedagogia 3.1 PEIXES Também existem inúmeras espécies adaptadas para a vida na água doce como a truta, a capa, a tilápia, o tucunaré, a traíra, algumas espécies de raias, o pintado etc. Estes animais respiram por meio de um órgão chamado brânquias (ou guelras). Esse órgão, que você vê na figura abaixo, tem a capacidade de retirar o oxigênio da água para que os animais possam respirar. (13) Costuma-se dizer que os peixes são animais de sangue frio, porém o correto é utilizar o termo ectotérmico, pois esses animais não têm a capacidade de controlar e manter a temperatura corporal por mecanismos fisiológicos (internos). Eles dependem de mecanismos externos para controle térmico corporal. Então, nos animais ectotérmicos, a regulação da temperatura ocorre somente por meio de respostas comportamentais em relação à temperatura do meio, tais como a movimentação para áreas com temperatura mais adequada, a postura, a ingestão de fluidos relativamente quentes ou frios e a construção de abrigos. Na maioria das espécies de peixes, as fêmeas põem os óvulos no ambiente e a fecundação é externa, isto é, não ocorre no interior do corpo da fêmea e, sim, na água. O corpo dos peixes, geralmente, é coberto por escamas. Os peixes é fonte importante de proteínas para o ser humano, além de servirem como lazer durante as pescarias. O desenvolvimento das pisciculturas tornou-se atualmente uma atividade econômica importante. Este grupo é formado por animais exclusivamente aquáticos. Compreende várias espécies marinhas, tais como os tubarões, raias, namorado, tainha, bacalhau etc. (12) 40 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 3.2 ANFÍBIOS Depois, passam por uma metamorfose e se transformam em adultos. Mesmo depois de adultos, eles continuam vivendo à beira de rios e lagoas, porque só se reproduzem na água. Essa característica deste grupo de animais em apresentar um ciclo de vida com uma fase na água e outra na terra inspirou o nome do grupo (amphi = duas; bios = vida). Os representantes do grupo são: os sapos, as rãs, as pererecas, a cobra-cega e a salamandra. São animais com a pele mole, úmida e escorregadia, com muitos vasos sanguíneos e pouca queratina (proteína impermeabilizante). Sapos podem parecer repugnantes e existem algumas crendices sobre eles, entretanto são animais importantes para o equilíbrio na natureza. Eles alimentam-se de insetos e ajudam a controlar as populações desses organismos. = Os anfíbios são animais que, durante uma fase da vida, na fase larval, vivem na água. Possuem brânquias para a respiração e se movimentam na água com a nadadeira caudal. (14) 41 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 3.3 RÉPTEIS Hoje, esse grupo é representado por animais como lagartos, lagartixas, jacarés, crocodilos, tartarugas, cágados e jabutis, e as cobras. Esses animais têm o corpo coberto por escamas (diferentes daquelas dos peixes), por placas dérmicas ou por carapaças. Por exemplo: as cobras possuem escamas; os jacarés, placas dérmicas; e as tartarugas possuem carapaça. As fêmeas dos répteis põem ovos no ambiente terrestre os quais têm uma casca dura que os protege, porém ela não é tão rígida quanto à do ovo das aves. Alguns répteis, como as cobras, são peçonhentos. Alguns exemplos são as cobras cascavel, coral-verdadeira e a jararaca. Os animais peçonhentos são aqueles que possuem veneno e mecanismos para injetá-lo em outros animais. As tartarugas marinhas são animais que já foram muito ameaçados pelo homem e hoje vêm sendo muito estudados na busca pela preservação. De cada mil filhotes que nascem, somente um ou dois conseguem atingir a maturidade!! Os obstáculos naturais que eles enfrentam, mesmo quando se tornam juvenis e adultos, são impressionantes, entretanto o principal predador ainda é o ser humano, o maior responsável pelo risco de extinção sofrido pelas tartarugas marinhas. Visite o site do Projeto Tamar e saiba mais sobre esses répteis: http://www.projetotamar.org.br/ Os répteis são vertebrados efetivamente adaptados para a vida terrestre em lugares secos, porém alguns animais deste grupo, como a tartaruga marinha, são aquáticos. A Terra já abrigou formas gigantescas de répteis, como os dinossauros. (15) http://www.projetotamar.org.br/ 42 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 3.4 AVES A principal característica das aves é ter o corpo coberto por penas, com função de proteger o corpo contra perda de calor e água, e também auxiliar no voo. Possuem bico adaptados aosvários tipos de alimentação e têm dois membros anteriores, adaptados ao voo. Apesar disso, existem aves que não voam, por exemplo, a galinha e o pinguim. A capacidade de voo trouxe muitas vantagens às aves, tais como a facilidade de fugir de predadores, o sucesso na busca por alimento e na exploração do ambiente. Elas podem transpor grandes distâncias cobertas por água, o que outros animais vertebrados não podem fazer. Os dedos dos pés das aves aquáticas como o pato, o ganso e o marreco, são ligados por uma membrana. As aves apresentam temperatura do corpo praticamente constante, não variando com o ambiente. Por exemplo: quando um pato entra na água fria, a temperatura de seu corpo permanece praticamente constante. Os ossos das aves são cheios de ar, por isso são chamados de ossos pneumáticos. Por serem muito leves, facilitam o voo. Em algumas aves, o osso esterno é pontudo, em forma de quilha, prendendo os músculos peitorais, que determinam as batidas das asas. (36) Você certamente conhece muitas aves. Algumas são muito úteis ao homem, comendo certos animais que causam danos às plantas cultivadas ou sendo utilizadas para nossa alimentação. Os principais representantes desse grupo são: os pássaros: beija-flores, bem-te-vis, sabiás, tuiuiús, garças, galinha, pinguim. (16) 43 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 4 MAMÍFEROS Possuem também glândulas sudoríparas e sebáceas. Os mamíferos surgiram há 248 milhões de anos e se espalharam por quase todos os habitats da Terra. Ao longo da evolução, desenvolveram asas, nadadeiras, patas, mãos e pés. Isso permitiu aos morcegos voarem; às baleias e aos golfinhos, adotar vida aquática; aos primatas, viver livremente de árvore em árvore; e aos seres humanos, caminhar sobre duas pernas. O tamanho dos mamíferos varia muito de espécie para espécie. Os menores são os camundongos, que pesam apenas alguns gramas e medem 5 centímetros de comprimento. O maior é a baleia-azul, que pode chegar a 30 metros e a 150 toneladas. Os mamíferos também apresentam pelos recobrindo o corpo, desenvolvimento dos filhotes no interior do corpo materno e existência de placenta, por meio da qual o embrião recebe os nutrientes da mãe, apresentam respiração exclusivamente pulmonar e sistema circulatório, formado por coração e vasos sanguíneos (artérias, veias e capilares). Quando recém-nascidos, alimentam-se de leite materno; depois de certa idade, cada mamífero desenvolve hábitos alimentares próprios, diferentemente de espécie para espécie. Os mamíferos compõem o grupo mais desenvolvido dentre as espécies animais. Eles somam 4.700 espécies, presentes em todo o planeta, inclusive no ar e nos oceanos. A característica mais significativa desses animais é a presença de glândulas mamárias, que dão nome ao grupo e fornecem alimento aos filhotes. (17) 44 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II (35) Assista ao vídeo: ANIMAIS VERTEBRADOS E INVERTENRADOS EMEF. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=7sLQPFnEFDI 5 TIPOS DE RELAÇÕES ENTRE SERES VIVOS Na natureza, existe uma interdependência entre os seres, de maneira que podemos dizer que todos os seres vivos têm a sua importância. Podemos afirmar, ainda, que os seres vivos dependem uns dos outros e dependem também do mundo não vivo. Na Ciência, denominamos as relações que os seres vivos têm uns com os outros (referentes à alimentação, proteção etc.) de relações ecológicas. De forma bem ampla, classificamos essas relações ecológicas como harmônicas (positivas) e desarmônicas (negativas). 45 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Todos sabem que a palavra harmonia significa paz ou ordem entre partes. Assim, somente pelos nomes, já podemos supor que, nas relações harmônicas, os seres envolvidos não sofrem nenhum prejuízo, vivem em paz, harmonicamente. Nas desarmônicas, acontece o contrário: há prejuízos (na saúde, na sobrevivência, no bem-estar etc.) para, pelo menos, uma das partes envolvidas. As relações ecológicas não são classificadas somente pela ocorrência ou não de prejuízos às partes nelas envolvidas. Dentro desses dois tipos de relações, podemos identificar subtipos. Assim, os seres vivos podem se relacionar, harmônica ou desarmonicamente, com indivíduos da mesma espécie ou com indivíduos de espécies diferentes. Por exemplo: nós nos relacionamos com outros indivíduos da nossa espécie (o ser humano), porém nos relacionamos com indivíduos de outras espécies (o boi, o cachorro, o piolho etc.). INTRAESPECÍFICAS: relações que ocorrem entre indivíduos de uma mesma espécie, ocorrem com indivíduos DENTRO do grupo denominado ESPÉCIE. INTERESPECÍFICAS: ocorrem ENTRE indivíduos de ESPÉCIES DIFERENTES. Assim, podemos ter: (18) Sabendo isso, podemos conhecer e exemplificar alguns tipos de relações negativas e positivas, entre ou dentro das espécies de seres vivos. 5.1 RELAÇÕES HARMÔNICAS INTRAESPECÍFICAS ⃰ Pela nova Reforma: intraespecíficas 46 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 5.1.1 Colônias 5.1.2 Sociedades (20) 5.2 RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTRAESPECÍFICAS 5.2.1 Competição 5.2.2 Canibalismo Agrupamentos de indivíduos da mesma espécie e que têm plena capacidade de vida isolada, com independência física uns dos outros, mas vivem em coletividade, em sociedades organizadas com divisão de trabalho. Também conhecidos como insetos sociais: as formigas, as abelhas e os cupins. Agrupamentos de indivíduos da mesma espécie, sendo impossível a vida deles, quando isolados do conjunto; pode ou não ocorrer divisão do trabalho. Os corais, que são animais marinhos, vivem em colônias. Dizemos que esses organismos são coloniais. (19) Essa relação ocorre quando indivíduos de uma mesma espécie competem pelos mesmos recursos ambientais: espaço, luz, alimento etc. Um exemplo de competição dentro de uma mesma espécie é a disputa de pássaros machos por território, na época de acasalamento. (21) Canibal é o indivíduo que mata e come outro da mesma espécie. Relações desse tipo ocorrem com escorpiões, aranhas, peixes, roedores etc. Na espécie humana, quando existe, recebe o nome de antropofagia (do grego anthropos, homem; phagein, comer). É o caso dos índios canibais. (22) 47 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 5.3 RELAÇÕES HARMÔNICAS INTERESPECÍFICAS 5.3.1 Comensalismo O termo comensal significa “aquele que come à mesa de outro". No nosso intestino, existem microrganismos considerados comensais, por se alimentar de restos da digestão, sem causar nenhum problema à nossa saúde. Outro exemplo de comensalismo são os tubarões e peixes chamados rêmoras. Sempre que você assistir a imagens de tubarões nadando no oceano, preste atenção em alguns peixes que ficam nadando entre eles e, algumas vezes, aparecem grudados no corpo dos grandões. Agora, saiba que esses peixes são as rêmoras e são comensais, pois se alimentam dos restos de alimento dos tubarões. (34) Na relação comensal, que ocorre entre espécies diferentes, uma espécie é beneficiada com a interação, entretanto, a outra não é beneficiada, nem prejudicada. (23) 48 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 5.3.2 Inquilinismo Parece o comensalismo, mas é diferente, porque não envolve alimento. Exemplos: a orquídea e a bromélia, que vivem sobre árvores, são inquilinas. A relação entre a orquídea e a árvore é o inquilinismo. 5.3.1 Mutualismo As algas sintetizam matéria orgânica e fornecem aos fungos parte do alimento produzido. Estes, por sua vez, retiram água e sais minerais do substrato, fornecendo-osàs algas. Além disso, os fungos envolvem as algas, protegendo-as contra desidratação. Há outros exemplos de mutualismo como os cupins e protozoários, que, ao comer madeira, os cupins ingerem grandes quantidades de celulose, mas não a conseguem digerir. No intestino dos cupins, existem organismos capazes de realizar essa digestão. Assim, esses organismos se valem do alimento do cupim, e o cupim se beneficia também. Nenhum deles, todavia, poderia viver isoladamente. Mais um exemplo são os ruminantes e microorganismos. Na pança ou rúmen dos ruminantes, também se encontram bactérias que promovem a digestão da celulose, ingerida com a folhagem. É um caso idêntico ao anterior. É a associação em que apenas uma espécie (o inquilino) se beneficia, procurando abrigo ou suporte no corpo de outra espécie (o hospedeiro), mas sem o prejudicar. (24) Associação onde as duas espécies envolvidas são beneficiadas, porém cada espécie só consegue viver na presença da outra. Portanto, é uma interação obrigatória. Como exemplo, citam-se os liquens, estruturas acinzentadas, circulares e com bordas onduladas que vemos sobre árvores ou pedras. Os liquens são associações entre algas unicelulares e certos fungos. (25) 49 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 5.3.1 Protocooperação A atuação dos pássaros que promovem a dispersão das plantas, comendo os frutos e evacuando as sementes em local distante, bem como a ação de insetos que procuram o néctar das flores e contribuem, involuntariamente, para a polinização das plantas são consideradas exemplos de protocooperação. 5.4 RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTERESPECÍFICAS 5.4.1 Amensalismo ou Antibiose Os fungos Penicillium notatum , outro exemplo de Amensalisno, produzem a penicilina, antibiótico que impede o crescimento de algumas bactérias. 5.4.2 Parasitismo Ambas as espécies se beneficiam, porém a associação não é obrigatória, podendo cada espécie viver isoladamente. Como exemplo, citam-se o anu e o gado. O anu é uma ave que se alimenta de carrapatos existentes na pele do gado, capturando- os diretamente. Em troca, o gado livra-se dos indesejáveis parasitas. (26) Relação na qual uma espécie bloqueia o crescimento ou a reprodução de outra espécie, por meio da liberação de substâncias tóxicas. Um exemplo é o eucalipto que produz uma substância na folha e, quando esta cai no chão, impede que outras plantas germinem. Você já reparou que em um bosque com eucaliptos não há outras plantas embaixo? (27) Caracteriza-se por uma espécie que se instala no corpo de outra, dela retirando matéria para a sua nutrição e causando à outra danos e cuja gravidade pode ser muito variável, desde pequenos distúrbios até a morte do indivíduo parasitado. (28) 50 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II Dá-se o nome de hospedeiro ao organismo que abriga o parasita. De modo geral, a morte do hospedeiro não é conveniente ao parasita, porém, a despeito disso, muitas vezes, ela ocorre. 5.4.3 Predatismo Para evitar o predatismo, muitas espécies têm adaptações especiais. Algumas delas são o mimetismo e a camuflagem: MIMETISMO: uma espécie se assemelha muito à outra, obtendo algumas vantagens. A falsa- coral, por exemplo, é confundida com a coral-verdadeira, muito venenosa e, graças a isso, não é importunada pela maioria das outras espécies. CAMUFLAGEM: uma forma de adaptação pela qual uma espécie procura confundir suas vítimas ou os seus predadores, revelando cor(es) e/ou forma(s) semelhante(s) a coisas do ambiente. O camaleão muda da cor verde das folhas à cor marrom do substrato onde fica. O louva-a-deus assemelha-se a folhas e o bicho-pau, a galhos. (30) 6 CADEIAS E TEIAS ALIMENTARES Cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos, em que um serve de alimento para o Predador é o indivíduo que ataca e devora outro, chamado presa, pertencente a uma espécie diferente. Os predadores são geralmente maiores e menos numerosos que as presas, sendo exemplificadas pelos animais carnívoros. A relação entre predador e presa é o predatismo. (29) camuflagem mimetismo 51 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II outro, dentro de um ecossistema. Uma cadeia alimentar tem de possuir um começo! O primeiro organismo de uma cadeia alimentar é sempre capaz de produzir seu alimento. O organismo produz o alimento, e esse alimento passa para o ser vivo que o come. Esse ser vivo, por sua vez, vai ser comido por um outro ser vivo e assim por diante. No final das cadeias alimentares, ficam as bactérias e os fungos, seres vivos decompositores, isto é, aqueles que decompõem os cadáveres dos que morreram. Os organismos que produzem seu alimento são chamados produtores; os outros seres são os consumidores; e os fungos e as bactérias, os decompositores. Os produtores são os seres vivos que produzem matéria orgânica para todos os organismos do ecossistema, dependem diretamente dos fatores ambientais e são fotossintetizantes. Consumidores são todos os seres vivos que se alimentam direta ou indiretamente dos produtores. Há consumidores primários, que só se alimentam de plantas e, por isso, são conhecidos como herbívoros. Os consumidores secundários, que se alimentam dos herbívoros; e os consumidores terciários, que se alimentam dos consumidores secundários, e assim por diante. Cada um desses níveis, em uma cadeia alimentar, recebe o nome de nível trófico. Com exceção dos consumidores primários, todos os demais consumidores são carnívoros. Entretanto, um mesmo ser vivo pode se comportar ora como consumidor primário, ora como consumidor secundário ou mesmo terciário. O ser humano é o melhor exemplo desses comportamentos. Os decompositores, representados pelas bactérias e fungos, ocupam o final das cadeias alimentares cujo papel contribue para que a matéria, antes nos seres vivos, seja devolvida para o ambiente. Como um animal apresenta dieta variada, com diversos alimentos, ele pode pertencer a mais de uma cadeia alimentar. Em um ambiente, o conjunto de cadeias alimentares interligadas forma uma teia alimentar, que termina com os seres decompositores (bactérias e fundos), usando a matéria orgânica para obter energia e devolvendo ao ambiente os sais minerais que serão reutilizados pelos produtores (vegetais). Assim, forma-se um ciclo de matéria e energia e, graças a este ciclo, o ecossistema pode funcionar. Produtores 1º nível Consumidores primários 2º nível Consumidores terciários 3º nível 52 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II (31) (32) TEIA ALIMENTAR 53 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II 7 ABORDAGEM DO TEMA DA UNIDADE NO ENSINO BÁSICO Ao trabalhar os seres vivos, o professor precisa conscientizar o aluno de que as plantas têm extrema importância para a vida dos seres humanos. Muitas delas são utilizadas pela indústria farmacêutica na produção de medicamentos, na indústria química na produção de produtos de higiene pessoal e limpeza, na alimentação humana e de animais. O professor pode estimular os alunos a investigar problemas relacionados ao aproveitamento de parte das plantas que geralmente são eliminadas, evitando-se problemas como desperdício e contaminação ambiental. Quanto ao assunto “os animais”, o professor pode trabalhar aqueles que são peçonhentos como as cobras, escorpiões e aranhas. Aqueles que são parasitas, como a lombriga e a tênia (que são invertebrados), ou que podem transmitir doenças aos seres humanos, tais como ratos, baratas. Assista ao vídeo: CADEIA E TEIA ALIMENTAR Profª Ana Paula Apaso. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=hneQe0s8m1k Leia o texto 3, em anexo: TEXTO 3: Por dentro das cadeiasalimentares. (Vera Rita Costa - adaptado) 54 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II PARA SABER MAIS CASTRO, N. M. de. Merisistemas. Disponível em: http://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/exercicios-html/Meristema.htm PLANETABIOLOGIA. Os animais vertebrados. Subfilo vertebrata. Disponível em: https://planetabiologia.com/os-animais-vertebrados-subfilo-vertebrata/ PORTAL VIRTUAL UFPB.br. Biologia e Sistemática das Plantas Vasculares. Disponível em: http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_3/3- Biologia_e_sistematica_das_plantas_vasculares.pdf RODRIGUES, J. D. Identidade dos seres vivos. Como o planeta consegue o seu próprio alimento? Disponível em: https://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/3_identidade/3- identidade_funcoes_fotossintese2.htm SHIMABUKURO, V. (Org.). Relações ecológicas entre os seres vivos. Planetabiologia. Disponível em: https://planetabiologia.com/relacoes-ecologicas-entre-os-seres-vivos/ https://planetabiologia.com/relacoes-ecologicas-entre-os-seres-vivos/ 55 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II UNIDADE 3 – MEIO AMBIENTE B 1INTRODUÇÃO Os Parâmetros Curriculares Nacionais apontam o ambiente como um dos temas de MAIOR importância a ser desenvolvido no Ensino Básico, de maneira a atender o objetivo de o aluno compreender a natureza como um todo dinâmico, sendo o ser humano parte integrante e agente de transformações do mundo em que vive. Como conteúdo escolar, a temática ambiental permite apontar para as relações recíprocas Para começar nossos estudos É triste pensar que a natureza fala e que o gênero humano não a ouve. Victor Hugo https://www.pensador.com/autor/victor_hugo/ 56 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II entre sociedade e ambiente, marcadas pelas necessidades humanas, seus conhecimentos e valores (PCNs). Nesse sentido, a Ecologia é a área das ciências do ambiente mais apropriada para a abordagem do tema, tendo em vista que estuda as relações dos seres vivos entre si mesmos e com o ambiente. E é claro que, em Ecologia, também se estudam as interações homem-natureza. 2 DESEQUILÍBRIOS NA NATUREZA Para iniciarmos os apontamentos referentes a este tema, convido vocês a assistirem à animação: Um problema chamado coiote, uma das histórias do livro Gente, bicho, planta: o mundo me encanta, de Ana Maria Machado. Nos anexos, há o Texto 4, transcrição da história. Assista ao vídeo: Um problema chamado coiote andmarinho. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=gocFju4GjT4 Essa narrativa, direcionada a crianças, trata do tema desequilíbrio ambiental. Ele nos leva a refletir sobre vários aspectos. A falta de preocupação do homem com a vida de outros seres, a ganância de sempre querer ter mais e mais lucro, a facilidade que o coiote tinha para encontrar e pegar as ovelhas, todas reunidas numa criação, a importância do coiote para o equilíbrio do ambiente, o fato de que outras espécies mais inofensivas que o coiote podem se tornar tão ou mais prejudiciais ao homem, enfim, muitos outros mais, basta colocar a imaginação para funcionar. Podemos perceber que, quando há um desequilíbrio desses na natureza, na verdade, o que as espécies fazem não é prejudicar ninguém. O que elas querem é comer, crescer e se reproduzir. E fazem isso ao encontrar condições ideais. O ser humano, ao mudar os ambientes, pode colaborar, inclusive, para o crescimento de populações que podem vir a ser pragas para ele mesmo. Entretanto, as atitudes do ser humano podem alcançar níveis ainda mais catastróficos. O ambiente e todos os seus componentes funcionam naturalmente de maneira integrada, de modo que haja equilíbrio entre eles. Esse equilíbrio consiste em haver uma variação mínima 57 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II das características fundamentais do ambiente, ou seja, as condições do ambiente variam, mas de forma natural. Entretanto, um dos assuntos mais comentados nos dias atuais são as catástrofes naturais que vêm ocorrendo a nível global, sem precedentes na história da humanidade, e que estão mudando muito as características dos ambientes e o clima como um todo. Vamos refletir sobre o que pode estar provocando todo esse cenário! Muitos cientistas apontam que o EFEITO ESTUFA e o AQUECIMENTO GLOBAL estão relacionados a todos estes acontecimentos. Vamos, agora, analisar um pouco sobre as alterações ou desequilíbrios que vêm ocorrendo no nosso planeta e que, em sua grande maioria, são causados ou aumentados pela ação do homem. 3 EFEITO ESTUFA Nesse ciclo natural, o CO2 é consumido pelas plantas durante a fotossíntese. O metano é produzido, principalmente, durante a decomposição da matéria orgânica (animais e vegetais mortos). A atmosfera é transparente e permite que a luz do sol atinja a superfície da Terra. Uma porcentagem da radiação solar que incide na Terra é refletida pela superfície e retorna ao espaço, mas a maior parte dessa radiação fica retida no planeta, porque a radiação refletida é obsorvida pelos gases CO2 e metano, ficando retida na atmosfera. Como resultado, a superfície fica em torno de 30% mais aquecida do que estaria na ausência desses gases. Assim, a Terra mantém uma temperatura adequada para a manutenção da vida. Isto é o que chamamos de efeito estufa e você pode vê-lo representado na figura a seguir: (2) Vimos anteriormente que o nosso planeta é envolvido por uma camada formada por uma mistura de gases, chamada atmosfera. Entre os gases da atmosfera, estão o dióxido de carbono (CO2) e o metano. O CO2 tem um ciclo natural, sendo produzido principalmente pela atividade respiratória dos seres vivos terrestres e aquáticos e também pela atividade vulcânica. 58 CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO BÁSICA II (3) Por isso, podemos dizer que o efeito estufa natural tem grande importância para a manutenção e na regulação térmica da Terra. Mas, para obter energia para diversas atividades, o ser humano usa ou queima combustíveis fósseis, tais como o gás natural, o petróleo e o carvão, que são assim chamados por serem formados com a decomposição de organismos mortos há milhões de anos. Esses combustíveis produzem cerca de 75% da energia utilizada no mundo, sendo 32% obtidos pela queima do petróleo e seus derivados; 26%, do carvão; e 17%, do gás natural. Eles são usados nos motores dos automóveis, em termoelétricas, em indústrias etc. Essa queima resulta no aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera. É, portanto, uma fonte artificial de carbono para a atmosfera, resultante da atividade do ser humano, chamada atividade antrópica. O grande problema, e o que vem sendo objeto de intensas discussões, é que a emissão artificial de CO2 está aumentando muito nos últimos anos e acentuando ainda mais o efeito estufa. Outra fonte artificial de CO2 para a atmosfera e que contribui para o aumento da concentração e do efeito estufa são as queimadas de florestas. Assim, aumenta ainda mais o problema, pois, além de emitir o gás, as queimadas também acabam com um recurso que o consome (chamado sumidouro de carbono). O cultivo de extensos arrozais, grandes criações de gado e decomposição de lixo a céu aberto contribuem para emissão do metano. O Protocolo de Kyoto, documento internacional que visa à redução das emissões dos chamados gases do efeito estufa (GEE), indica outros quatro gases, além do CO2 e do metano, como responsáveis pelo efeito estufa. São eles o óxido nitroso (N2O); os hidrofluorcarbonetos (HFCs); os perfluorcarbonetos (PFCs); e o hexofluor sufuroso (SF6). O metano, o CO2 e o N2O http://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrofluorcarboneto
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