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GOVERNO DO DISTRITO FEDERAL SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO DO DISTRITO FEDERAL SUBSECRETARIA DE EDUCAÇÃO BÁSICA COORDENAÇÃO REGIONAL DE ENSINO DE PLANALTINA CEP – ESCOLA TÉCNICA DE PLANALTINA Curso Técnico em Controle Ambiental ECOLOGIA Unidade 02 Ecologia Unidade 2: Querido estudante, chegamos à segunda semana da disciplina Ecologia. É um prazer tê-lo aqui novamente! Bons estudos! Objetivos de Aprendizagem: Ao final desse texto você deverá ser capaz de compreender os tipos de interações que existem entre os organismos; as características dos biomas de forma geral e em especial, do cerrado. Para isso, os seguintes objetivos de aprendizagem foram formulados: • Caracterizar as interações que ocorrem entre os organismos (predação, competição, parasitismo, comensalismo, etc, e seus efeitos sobre o crescimento populacional); • Conceituar Cadeia Trófica; • Conceituar Bioma; • Caracterizar biomas tropicais; • Identificar o bioma Cerrado e suas fitofisionomias. Conteúdo da Unidade Educacional: 1. Interações entre os organismos: Na unidade anterior (semana 01) vimos que uma população não vive isoladamente. Ela se relaciona com outras populações que habitam o mesmo local, formando comunidades e ecossistemas. Nessas relações, muitas interações acontecem, seja dos seres vivos entre si ou desses com o meio ambiente. Quando as interações ocorrem entre seres da mesma espécie, chamamos de intraespecíficas ou homotípicas e quando ocorrem entre seres de espécies diferentes chamamos de interespecíficas ou heterotípicas. De modo geral, as interações podem: • beneficiar todos os envolvidos; • beneficiar apenas um dos envolvidos, mas sem prejudicar o outro; • prejudicar um indivíduo e beneficiar o outro. Assim, as interações também podem ser classificadas com relação aos benefícios e prejuízos que trazem para os seres envolvidos. Nesses casos, dizemos que são: • harmônicas- quando o resultado da associação entre as espécies é positivo, na qual um ou os dois são beneficiados sem o prejuízo de nenhum deles. • Desarmônicas- quando o resultado desta relação for negativo, ou seja, se houver prejuízos para uma ou ambas as espécies envolvidas. Vejamos algumas interações importantes: 1.1. Sociedade: ocorre entre indivíduos independentes, da mesma espécie, que cooperam entre si, na manutenção do grupo, por meio de divisão de trabalho. Trata-se de relação harmônica. Observe: Sociedade de abelhas Cada abelha tem sua função dentro da sociedade e trabalham em prol do grupo. 1.2. Colônia: ocorre entre seres da mesma espécie, associados anatomicamente e dependentes, que repartem funções. Exemplos: corais, algumas algas e as caravelas. Trata-se de relação harmônica. Colônia de corais Os indivíduos estão unidos anatomicamente, parecendo um único ser. Nesse caso, cada indivíduo é tão dependente do outro, que seria impossível viverem isoladamente. 1.3. Canibalismo: Nesse tipo de relação, um indivíduo mata e alimenta-se de outro da mesma espécie. Trata-se de relação desarmônica. Aranha viúva-negra A fêmea dessa espécie alimenta-se dos machos no momento da cópula, um tipo de canibalismo conhecido como canibalismo sexual. 1.4. Competição: é uma relação desarmônica que pode tanto envolver indivíduos de espécies diferentes (interespecíficas), como indivíduos de uma mesma espécie (intraespecíficas). A competição pode ocorrer devido a concorrência por um ou mais recursos do meio: água, alimento, luminosidade, espaço físico, rixa por parceiros reprodutivos, entre outros. Competição interespecífica Competição intraespecífica 1.5. Predatismo: relação desarmônica que ocorre entre seres de espécies diferentes, onde o predador se alimenta de sua presa. Nessa relação, o motivo principal é a alimentação. Leão (predador) se alimentando de veado (presa). 1.6. Parasitismo: Nessa interação, um organismo (parasita) instala-se em outro (hospedeiro) com o objetivo de alimentar-se dele, deixando-o debilitado. Carrapato parasitando o cachorro (hospedeiro). O cipó-chumbo (parasita) não faz fotossíntese, por isso cresce em cima das outras plantas (hospedeiras) e retiram toda sua seiva, matando-as. 1.7. Mutualismo: nesse tipo de relação, todos os seres envolvidos são beneficiados, sendo, portanto, uma relação harmônica. Líquens (fungos + algas) As algas ou cianobactérias fazem fotossíntese e fornecem aos fungos a matéria orgânica produzida, que servirá a eles como alimento. Já os fungos, retêm água e sais minerais, além de conferirem certa proteção às algas. 1.8. Inquilinismo: Trata-se de relação harmônica, onde um dos envolvidos obtém benefícios, porém, não prejudica o outro envolvido. Ocorre entre seres de espécies diferentes. https://www.biologianet.com/botanica/reacoes-fotossintese.htm Orquídeas Algumas espécies de orquídeas vivem em árvores obtendo suporte e maior quantidade de luz para realizar a fotossíntese. Porém, não traz nenhum prejuízo à arvore. 2. Comensalismo: Essa relação ecológica ocorre entre seres de espécies diferentes onde, uma delas é beneficiada e a outra não sofre prejuízo nem recebe benefícios. Bem parecida com o inquilinismo, não é? Sim, porém no comensalismo, a relação está diretamente ligada à alimentação. Observe o exemplo: Rêmoras e tubarão A rêmora se fixa no corpo do tubarão com o uso de ventosas e se alimenta dos restos de comida que saem da boca desse animal. O tubarão não é prejudicado, pois ele se alimenta da presa e a rêmora se alimenta apenas dos restos. 2.1. Amensalismo: nessa relação, a presença no ambiente de um dos envolvidos inibe o crescimento ou reprodução do outro no mesmo ambiente. Geralmente isso ocorre por meio da secreção de substâncias pela espécie inibidora, que afetarão a outra espécie, denominada de amensal. É, portanto, uma relação ecológica desarmônica e interespecífica. Um excelente exemplo de amensalismo é a produção da penicilina (antibiótico). Veja: Crescimento de bactéria sendo inibido pela ação do fungo. A penicilina é secretada por fungos do gênero Penicillium. É bastante utilizada na medicina, pois inibe a proliferação de bactérias. 3. Cadeia Trófica (ou cadeia alimentar): Como acabamos de ver, as interações ecossistêmicas estão ocorrendo ao mesmo tempo e o tempo todo! Um elo importante dessas interações é o que chamamos de cadeia alimentar. Nela, os seres vivos servem de alimento um para outro! Os vegetais são os primeiros seres vivos da cadeia alimentar e, conseguem produzir seu próprio alimento. São por isso chamados de Produtores (ou seres autótrofos)! Vamos ver como isso acontece? Sabemos que os vegetais realizam fotossíntese para obter alimento e que para isso utilizam a energia do sol. Por meio do alimento, parte do carbono é fixada no corpo da planta, do qual parte é transferida para os seres que se alimentam dela. O carbono é um elemento químico fundamental à vida que pode ser encontrado no corpo dos seres vivos e em algumas rochas. Nos oceanos e na atmosfera pode ser encontrado no gás carbônico, um dos principais gases do Planeta. A presença de grande parte de carbono na atmosfera se dá pela liberação do mesmo por meio da respiração dos seres vivos. Em compensação, os vegetais e algumas bactérias utilizam o gás carbônico para produzir seu alimento https://www.biologianet.com/biodiversidade/fungos.htm no processo de fotossíntese. A gravura abaixo traz, resumidamente como se dá o processo de fotossíntese nos vegetais:A fotossíntese é um processo complexo em que, a partir da energia solar as raízes da planta absorvem água e sais minerais do solo que, pelo caule chegam até às folhas. As folhas, por sua vez, absorvem o gás carbônico e a energia luminosa (do sol) e elaboram, graças a presença da clorofila, um composto orgânico chamado glicose (representada quimicamente pela fórmula C6H12O6), que é o alimento da planta. Como podemos observar na molécula de glicose (C6H12O6) há a presença do carbono que passa a fazer parte do corpo da planta. Cada ser vivo que se alimentar desta planta, absorverá parte do carbono que não foi totalmente aproveitado pela planta. Cada ser vivo que se alimentar deste ser vivo que se alimentou da planta, receberá parte do carbono que não foi consumido nem pela planta e nem pelo segundo ser vivo e assim sucessivamente. O ciclo do carbono se completa com a eliminação do mesmo para a atmosfera, no processo de respiração ou decomposição. Na fotossíntese, além de ocorrer a produção da glicose, também é liberado para a atmosfera o gás oxigênio (O2), essencial à respiração dos animais. Você pode perceber como é íntima a interação entre plantas, animais e fatores abióticos em um ecossistema? Voltando ao exemplo de cadeia alimentar, considere a seguinte situação: Em uma plantação de couve existem lagartas que se alimentam desse vegetal. No mesmo local há a presença de galinhas que se alimentam dessas lagartas e também existem raposas que comem as galinhas. Sabemos que esses seres, um dia, morrerão e serão decompostos por microrganismos. Representando essa cadeia alimentar, temos: COUVE → LAGARTA → GALINHA → RAPOSA DECOMPOSITORES Em uma cadeia alimentar, todo ser autotrófico (que produz seu próprio alimento) é chamado de produtor e é de extrema importância, pois além de servir de alimento para outros seres, é fonte de energia para eles. Os seres que se alimentam do produtor recebem o nome de consumidores, pois consomem o alimento pronto e parte da energia desse ser. Os consumidores podem ser primários ou de primeira ordem quando ingerem diretamente o produtor; secundários ou de segunda ordem quando ingerem o consumidor primário; terciários ou de terceira ordem quando ingerem o consumidor de segunda ordem e assim por diante. Os decompositores são algumas espécies de fungos e bactérias e constituem parte muito importante nesse processo, pois conseguem decompor (“quebrar”) a matéria morta e transformar parte dela em sais minerais, essenciais às plantas no processo de fotossíntese, lembra? Na decomposição dos organismos há também liberação de carbono, que como vimos, é essencial à vida. Na natureza, apenas a lagarta se alimenta da couve? E a galinha espera que a lagarta se alimente para só depois se alimentar? E a raposa espera a galinha comer a lagarta para só depois comê-la? É claro que não! Não é mesmo? Tudo isso acontece ao mesmo tempo! Existem muitos seres que se alimentam de um mesmo tipo de produtor ou de um mesmo tipo de consumidor. Por esse motivo, o exemplo de cadeia alimentar é importante para que possamos entender o processo que ocorre e fazer os estudos necessários. Mas, na vida real falamos em teia alimentar, que é um termo bem mais completo para representar o que realmente ocorre em um ecossistema. Na teia alimentar as interações acontecem ao mesmo tempo, e sua representação lembra mesmo uma teia de aranha. Observe e lembre-se que a seta aponta para o ser que está se alimentando: Nessa teia alimentar, as plantas (produtores) servem de alimento ao coelho, mas também ao camundongo e aos insetos, que nesse caso são consumidores primários. A cobra pode se alimentar do coelho, sendo uma consumidora secundária, ou da perdiz tornando-se nesse caso uma consumidora terciária (já que se alimentou da perdiz que era uma consumidora secundária). E assim por diante. Você consegue perceber a rede de interações que acontece nessa teia? Não podemos esquecer que aí também circulam elementos como o carbono, a água, os sais minerais e a energia que foi captada do sol pelas plantas no processo de fotossíntese e transformada em energia química, essencial para as reações metabólicas dos seres vivos. Também devemos lembrar que os decompositores (fungos e bactérias), que são seres microscópicos, embora não estejam representados na figura da teia acima, estão presentes no meio ambiente desempenhando seu importante papel, que é quebrar a matéria orgânica e transformá-la em sais minerais. Em breve voltaremos a abordar esse tema. Por enquanto, guarde bem essas informações! 4. Biomas: De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), bioma é: um conjunto de vida animal e vegetal constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação que são próximos e que podem ser identificados em nível regional, com condições de geologia e clima semelhantes e que, historicamente, sofreram os mesmos processos de formação da paisagem, resultando em uma diversidade de flora e fauna própria. Ou seja, biomas são conjuntos de ecossistemas (vegetal e animal) com uma diversidade biológica própria. Segundo o IBGE, no Brasil, podemos identificar seis tipos diferenciados de biomas. Veja: Além dos biomas continentais terrestres mostrados no mapa acima, temos também um bioma aquático. Os biomas brasileiros são muito distintos entre si e citaremos em nosso estudo algumas características importantes: 4.1. Bioma Amazônia: corresponde quase à metade do território nacional e é considerado o maior bioma brasileiro, com a maior reserva de diversidade biológica do mundo. Possui clima quente e úmido, com vegetação de grande porte. Corresponde aos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Roraima; parte de Rondônia, Mato Grosso, Maranhão e Tocantins. 4.2. Bioma Caatinga: além de ocupar grande parte da região nordeste do Brasil (Ceará, Bahia, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Alagoas e Sergipe), há também “pedaços” de caatinga espalhados pelo Maranhão e Minas Gerais. Apresenta clima semi- árido, com vegetação arbustiva de médio porte, galhos retorcidos e folhas adaptadas para os períodos de secas. 4.3. Bioma Mata Atlântica: ocupa o litoral do país, abrangendo os estados do Espírito Santo, Rio de Janeiro, Santa Catarina, parte do Paraná e pequenas partes de mais 11 estados brasileiros. Nesse bioma predomina o clima tropical úmido com altas temperaturas e muita chuva. Na vegetação, encontramos floresta densa e fechada com árvores de médio e grande porte. 4.4. Bioma Pantanal: é considerado o menor bioma brasileiro abrangendo o Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. O clima predominante é tropical continental com altas temperaturas e chuvas (verão chuvoso e inverno seco). A vegetação característica são as gramíneas, plantas rasteiras, arbustos e árvores de médio porte. Também é chamado de pântano, exatamente por apresentar partes alagadiças. 4.5. Bioma Pampa: está presente somente no Rio Grande do Sul e tem clima subtropical com as quatro estações do ano bem definidas. A vegetação é marcada pela presença de gramíneas, arbustos e árvores de pequeno porte. Esse bioma é caracterizado por apresentar grandes áreas de pastagem, onde se desenvolvem muitos rebanhos. 4.6. Bioma Cerrado: Abrange os estados do Maranhão, Distrito Federal, Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Tocantins. Além disso, ocupa uma pequena área de outros seis estados. É considerado o segundo maior bioma do Brasil em extensão. O clima predominante no cerrado é tropical sazonal, com períodos de chuvas e de secas. Possui vegetação de árvores de troncos retorcidos, gramíneas e arbustos. Em geral, as árvores são de pequeno porte e esparsas. O cerrado foi considerado,por muito tempo, como um bioma feio e pobre. Atualmente sabemos que ele é rico em biodiversidade (inclusive com espécies medicinais), tem vegetação exuberante e possui grande potencial aquífero. Também é o único bioma da América do Sul a limitar-se com vários outros biomas. Ao norte, faz fronteira com a Amazônia; ao nordeste e a leste, com a Caatinga; a sudeste, faz limite com a Mata Atlântica; e a sudoeste, com o Pantanal. 4.7. Bioma aquático: Os biomas aquáticos são classificados em dois grupos principais: o marinho e o de água doce. O marinho corresponde aos mares e oceanos e o de água doce corresponde aos lagos, lagoas e rios. https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/caatinga.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/pantanal.htm https://www.infoescola.com/geografia/oceanos/ Não vamos aprofundar nossos estudos nos ecossistemas aquáticos, mas, veremos o suficiente pra mostrar a você que existe um verdadeiro universo de seres vivos embaixo da água (muitos ainda desconhecidos), que tornam esse bioma rico em biodiversidade. Os biomas de água doce podem ser de águas lênticas ou paradas (lagos e lagoas) e de águas lóticas ou em movimento (rios). Os seres vivos dos ecossistemas aquáticos são classificados em 03 grandes categorias: plâncton; nécton e bentos. • Plâncton: organismos que têm um deslocamento passivo pela água, sendo arrastados pelas correntes marinhas. Divide-se em fitoplâncton, que são os seres autotróficos (algas), e zooplâncton (heterotrófico), representado por protozoários, pequenos crustáceos e larvas de diversos animais como moluscos e peixes. • Nécton: seres que nadam livremente pelos mares e oceanos, como os polvos, tartarugas, peixes e mamíferos aquáticos. • Bentos: são organismos que vivem em contato com o fundo dos ambientes aquáticos, vivendo nele ou dependendo de seus recursos. Eles podem estar fixos ou livres no ambiente, porém não nadam ativamente nas águas como peixes e outros animais. https://www.infoescola.com/biomas/ecossistemas-lenticos/ https://www.infoescola.com/biomas/ecossistemas-loticos/ https://www.infoescola.com/biologia/fitoplancton/ https://www.infoescola.com/biologia/algas/ https://www.infoescola.com/biologia/zooplancton/ https://www.infoescola.com/reino-protista/protozoarios/ https://www.infoescola.com/biologia/crustaceos-crustacea/ https://www.infoescola.com/biologia/moluscos-mollusca/ Os ambientes aquáticos (mares, rios, oceanos, lagoas, lagos) possuem condições de clima, temperatura, incidência de luz, variadas e conseguem atender a uma infinidade de vida, propiciando a manutenção e o equilíbrio desses ecossistemas. Na próxima semana, estudaremos um pouco mais sobre cadeia alimentar e sua importância para a manutenção dos ecossistemas. Por enquanto, não se esqueça das informações importantes que vimos até aqui, certo? Resumo Final: Caro estudante, chegamos ao final da segunda semana da disciplina Ecologia! Nessa Unidade, vimos que as interações ecológicas podem ser intraespecíficas ou interespecíficas, conforme ocorram entre seres da mesma espécie ou entre seres de espécies diferentes, respectivamente. E que, ainda podem ser harmônicas ou desarmônicas, dependendo do prejuízo ou benefício causados nos seres envolvidos nessas relações. Também aprendemos o conceito de cadeia e teia alimentares, além de conhecermos algumas características importantes dos biomas brasileiros. Veja se você se sente apto a: • Caracterizar as interações que ocorrem entre os organismos (predação, competição, parasitismo, comensalismo, etc, e seus efeitos sobre o crescimento populacional); • Conceituar Cadeia Trófica; • Conceituar Bioma; • Caracterizar biomas tropicais; • Identificar o bioma Cerrado e suas fitofisionomias. Não deixem de assistir a videoaula e fazer os exercícios propostos! Bons estudos e até a próxima!!! Referências: AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia em Contexto. 1ª edição. São Paulo: Editora Moderna, 2013. https://www.biologianet.com/ecologia/canibalismo.htm . Canibalismo. Acessado em 17/03/2021. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/inquilinismo.htm#:~:text=O%20inquilinis mo%20%C3%A9%20uma%20rela%C3%A7%C3%A3o,interior%20da%20outra %20(hospedeira). Inquilinismo. Acessado em 18/03/2021. LOPES, Sônia; ROSSO, Sérgio. Bio. V. 01. 1.ed. São Paulo: Saraiva. 2010. SANTOS, Elias.; CABRAL, Sandra. Educação Ambiental. Produção NT. 2014. https://www.todamateria.com.br/biomas-brasileiros/ . Biomas Brasileiros. Acessado em 22/03/2021. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/inquilinismo.htm#:~:text=O%20inquilinismo%20%C3%A9%20uma%20rela%C3%A7%C3%A3o,interior%20da%20outra%20(hospedeira) https://brasilescola.uol.com.br/biologia/inquilinismo.htm#:~:text=O%20inquilinismo%20%C3%A9%20uma%20rela%C3%A7%C3%A3o,interior%20da%20outra%20(hospedeira) https://brasilescola.uol.com.br/biologia/inquilinismo.htm#:~:text=O%20inquilinismo%20%C3%A9%20uma%20rela%C3%A7%C3%A3o,interior%20da%20outra%20(hospedeira) https://www.todamateria.com.br/biomas-brasileiros/