Aula 4 - Níveis tróficos e a produção de alimento

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<p>TURISMO E BIODIVERSIDADE</p><p>Prof. Me Giuliano Nigro</p><p>Aula 4</p><p>Universidade Estadual do Paraná</p><p>Campus de Campo Mourão</p><p>Curso de Turismo e Meio Ambiente</p><p>Níveis Tróficos, energias e fluxos</p><p>Toda a vida na Terra depende de um fluxo de energia que é o Sol.</p><p>Constante solar apresenta média de 1.350 Watt/m²/hora que, ao entrar na atmosfera perde praticamente 2/3 do seu valor = 544 W/m²/hora;</p><p>Fatores geográficos: latitude, nebulosidade, relevo, causas locais reduzem essa quantidade sensivelmente - média geral = 220 W/m²/h.</p><p>71% incidem sobre os oceanos e somente 29% atingem os continentes. (Mueller, 1980).</p><p>Níveis Tróficos, energias e fluxos</p><p>Níveis Tróficos</p><p>Os organismos que compõe a biosfera podem ser agrupados de acordo com suas necessidades alimentares;</p><p>Grupos de organismos que apresentam tipo semelhante de nutrição constituem um nível trófico (do grego trofos, alimento);</p><p>1º Nível trófico – Produtores = autotróficos</p><p>2º Nível trófico – consumidores primários (herbívoros)</p><p>3º Nível trófico – consumidores secundários (carnívoros)</p><p>4º Nível trófico – consumidores terciários (carnívoros)</p><p>1º Nível Trófico = Produtores (autotróficos)</p><p>Seres autotróficos – aqueles que conseguem produzir seu próprio alimento a partir de substâncias inorgânicas. Para isso, empregam energia proveniente de uma fonte não orgânica (luz solar);</p><p>As plantas são seres autotróficos, graças à presença de clorofila em suas folhas, são capazes de captar energia luminosa e utilizar na fabricação (síntese) de moléculas orgânicas que lhe servem de alimento.</p><p>Seres autótrofos e a Fotossíntese</p><p>Esta energia é mola propulsora da vida , pois, desencadeia o processo de fotossíntese, que é realizado pelas plantas e que, associado a outros metabolismos, transforma dióxido de carbono e substâncias minerais em compostos orgânicos e oxigênio livre (TROPPMAIR, 2008)</p><p>Seres autótrofos e a Fotossíntese</p><p>Desse modo....</p><p>“A partir de gás carbônico, água e energia luminosa, as plantas produzem moléculas orgânicas e gás oxigênio por meio do processo de fotossíntese. As moléculas orgânicas fabricadas pelas plantas são utilizadas como alimento, tanto por elas mesmas como pelos animais que as devoram. Nos dois casos essas moléculas orgânicas, por meio do processo de respiração aeróbica, reagem com gás oxigênio, produzindo gás carbônico e água” (AMABIS; MARTHO, 1997).</p><p>Fotossíntese e produção primária</p><p>Fotossíntese = processo de captação de energia luminosa e produção de matéria orgânica a partir da energia luminosa.</p><p>Nesse processo, a energia luminosa é capturada e convertida em energia química, que é utilizada para reunir 6</p><p>moléculas de gás carbônico + 6 moléculas</p><p>de água = uma molécula de glicose</p><p>Respiração aeróbica</p><p>Processo de queima de energia essencial para a produção de energia;</p><p>Processo inverso à fotossíntese:</p><p>(Glicose) + 6(Gás oxigênio) ------ 6 (gás carbônico) + 6(água) + energia</p><p>Fotossíntese e produção primária</p><p>Produção primária – se dá pelo processo de fotossíntese, que corresponde ao rendimento da conversão da energia luminosa em substâncias orgânicas.</p><p>Produção primária bruta (PPB) – designa a razão a que a energia solar é convertida em energia potencial de biomassa. É a taxa total de energia fixada, incluindo a usada na respiração durante um período de tempo. (Kcal.m²/dia ou cal.cm²/hora)</p><p>Produção primária líquida (PPL) – taxa de armazenamento de matéria orgânica nos tecidos celulares.</p><p>Fotossíntese e produção primária</p><p>PPL = PPB – Respiração</p><p>Seres Heterotróficos (consumidores primários, secundários e terciários)</p><p>Seres heterotróficos– necessitam captar seus alimentos (substâncias orgânicas) do meio em que vivem. Todos os animais são heterotróficos.</p><p>Ao comer plantas incorporam em seu organismo produtos diretos ou indiretos da fotossíntese;</p><p>Utilizam essas substâncias como matéria-prima para a síntese de seus próprios componentes ou como fonte de energia para o funcionamento de suas células.</p><p>2° Nível Trófico – Consumidores primários</p><p>Seres heterotróficos – necessitam captar seus alimentos do meio em que vivem;</p><p>Herbívoros – animais que se alimentam de plantas (consumidores primários);</p><p>Consumidores primários – se alimentam diretamente dos produtores.</p><p>3° Nível Trófico – Consumidores secundários</p><p>Seres heterotróficos – necessitam captar seus alimentos do meio em que vivem;</p><p>Carnívoros que se alimentam de animais herbívoros – são consumidores secundários. Constituem-se o terceiro nível trófico.</p><p>4° Nível Trófico – Consumidores terciários</p><p>Seres heterotróficos – necessitam captar seus alimentos do meio em que vivem;</p><p>Carnívoros que se alimentam de animais carnívoros – são consumidores secundários. Constituem-se o terceiro nível trófico.</p><p>Animais Onívoros ocupam mais de um nível trófico</p><p>Seres heterotróficos – necessitam captar seus alimentos do meio em que vivem;</p><p>Onívoros– se alimentam de vegetais e animais. Grande parte são predadores e levam vantagem na natureza sobre os herbívoros e os carnívoros, pois possuem maior diversidade alimentar, que facilita sua adaptação e sobrevivência.</p><p>Decompositores</p><p>categoria especial de organismos que obtêm alimento através da decomposição da matéria orgânica dos cadáveres de outros seres vivos;</p><p>Tanto os produtores como consumidores, quando morrem, servem de alimentos aos decompositores;</p><p>Permitem a reciclagem dos materiais presentes nos cadáveres, liberando-os para serem aproveitados por outros seres vivos;</p><p>Transformam matéria orgânica em inorgânica;</p><p>Ação importante para a ciclagem de nutrientes para o solo.</p><p>Decompositores</p><p>Animais detritívoros – responsáveis pela fragmentação de detritos – excrementos, cadáveres e restos de seres vivos.</p><p>Decompositores</p><p>Saprófagos– alimentam-se de matéria em decomposição.</p><p>Podem ser unicelulares ou pluricelulares.</p><p>Cadeia Alimentar (Trófica)</p><p>Sequência linear de alimentação, desde os produtores até os diversos tipos de consumidores.</p><p>Transferência linear de matéria com energia. Só considerando um fonte alimentar para cada ser envolvido.</p><p>Todos os organismos necessitam de energia para sobreviver, esta é obtida através do alimento que os seres vivos retiram do ambiente. Assim, a matéria sempre está seguindo um fluxo dentro de um ecossistema. Ao longo da cadeia alimentar há uma transferência de energia e nutrientes, sempre no sentido dos produtores para os consumidores. A transferência de nutrientes fecha-se com o retorno dos nutrientes aos produtores, possibilitado pelos decompositores.</p><p>Cadeia Alimentar (Trófica)</p><p>Teia Alimentar (Trófica)</p><p>As relações tróficas são bem mais complexas do que o conceito de cadeia;</p><p>Geralmente, cada nível trófico compreende diversas espécies, cada qual, por sua vez, devorando organismos pertencentes a dois ou mais níveis tróficos distintos;</p><p>Assim, ao representar-se graficamente a transferência de alimentos, obtêm-se diagramas entrelaçados, como teias;</p><p>Teia Alimentar (Trófica)</p><p>DECOMPOSITORES</p><p>CONSUMIDORES</p><p>TERCIÁRIO</p><p>CONSUMIDOR</p><p>SECUNDÁRIO</p><p>CONSUMIDOR</p><p>PRIMÁRIO</p><p>PRODUTOR</p><p>TEIA ALIMENTAR</p><p>Fluxos de energia no ambiente</p><p>Fotossíntese – é o único processo de entrada de energia em um ecossistema;</p><p>Estima-se que 34% da luz solar seja refletida por nuvens e poeira; 19% absorvida por nuvens, ozônio e vapor de água; do restante: 47% chega na superfície terrestre e boa parte é refletida ou absorvida e transformada em calor (evaporação da água, aquecimento do solo)</p><p>A fotossíntese utiliza apenas uma pequena parcela (2%) da energia total que alcança a Terra (valores médios)</p><p>Primeira lei da Termodinâmica = “A energia não pode ser criada nem destruída e sim transformada”</p><p>Assim, a luz solar pode ser transformada em trabalho, calor ou alimento em função da atividade fotossintética; porém de forma alguma pode ser criada ou destruída.</p><p>Transferência de matéria e de energia entre níveis tróficos</p><p>Ao comer capim, um boi ingere substâncias orgânicas que constituem a planta. Essas substâncias serão usadas como fonte de matéria-prima e energia para as atividades do animal;</p><p>Ao comermos</p><p>carne de boi, estamos ingerindo substâncias que, originalmente, estava no capim;</p><p>Portanto, em uma cadeia alimentar, matéria e energia dos produtores acaba por ser transferida, pela alimentação, para os níveis dos consumidores.</p><p>O Fluxo de energia mantém todo o metabolismo dos seres vivos e todos os processos ecológicos!</p><p>Transferência de matéria e de energia entre níveis tróficos</p><p>Nessa transferência, sempre ocorre perda de energia para o ambiente = energia térmica;</p><p>a quantidade de energia recebida pelos seres de determinado nível trófico é sempre maior do que a que poderá ser transferida para o nível seguinte;</p><p>Parte da matéria ingerida pelos animais não pode ser aproveitada, sendo eliminada como fezes;</p><p>Um organismo precisa constantemente gastar parte do alimento que ingere (ou fabrica) como combustível para suas atividades vitais (respiração = queima de alimento para produzir energia);</p><p>Eficiência Ecológica</p><p>Eficiência ecológica é a porcentagem de energia transferida de um nível trófico para o outro, em uma cadeia alimentar.</p><p>De modo geral, essa eficiência é, aproximadamente, de apenas 10%, ou seja, cerca de 90% da energia total disponível em um determinado nível trófico não são transferidos para a seguinte, sendo consumidos na atividade metabólica dos organismos do próprio nível ou perdidos como restos.</p><p>Nas cadeias alimentares a cada transferência de matéria</p><p>Que passa de cada “fonte alimentar” para o seu consumidor, considera-se</p><p>Que há uma ‘perda’ da ordem de 90%.</p><p>Milho</p><p>Rato</p><p>Raposa</p><p>O conceito de Biomassa</p><p>Biomassa é a matéria orgânica que constitui os seres vivos;</p><p>Utilizado em Ecologia para se referir às transferências de matéria orgânica entre os níveis tróficos;</p><p>Por exemplo: em um pasto o gado não come toda a matéria disponível no capim: não come a raíz e parte do capim morre (decomposição);</p><p>Do total de biomassa de um nível trófico, apenas uma fração será transferida para o nível trófico seguinte;</p><p>Pirâmides de Energia e de Biomassa</p><p>O decaimento da quantidade de matéria e, portanto, de energia disponível ao longo de uma cadeia alimentar pode ser representado em formas de gráficos = pirâmides de energia e de biomassa;</p><p>Nessas pirâmides, a largura de cada nível corresponde à quantidade de energia disponível para cada nível trófico seguinte;</p><p>O formato de pirâmide decorre do fato de cada nível trófico conter menos energia do que o anterior.</p><p>Pirâmides de Números</p><p>podem ser utilizadas para representar o número de indivíduos em cada nível trófico;</p><p>Pirâmides de Biomassa</p><p>é computada a massa corpórea (biomassa) e não o número de indivíduos;</p><p>os produtores terão a maior biomassa e constituem a base da pirâmide, decrescendo a biomassa nos níveis superiores.</p><p>Pirâmides de energia</p><p>é computada a massa corpórea (biomassa) e não o número de indivíduos;</p><p>os produtores terão a maior biomassa e constituem a base da pirâmide, decrescendo a biomassa nos níveis superiores.</p><p>Quanto mais curta for a cadeia alimentar maior será o aproveitamento de energia.</p><p>ATIVIDADE</p><p>Quais são as camadas superficiais que compõe a biosfera?</p><p>Explique qual a diferença entre seres autotróficos e seres heterotróficos. Cite um exemplo de cada um.</p><p>O que é fotossíntese e como funciona esse processo?</p><p>Em termos químicos, qual a diferença entre respiração e a fotossíntese? Qual dos dois processos as plantas praticam?</p><p>De que forma os animais heterotróficos retiram do ambiente a energia necessária a sua sobrevivência?</p><p>Quais são os níveis tróficos de uma cadeia alimentar? Explique como se dá a passagens da energia por esses níveis.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>AMABIS, J.M. Fundamentos da Biologia Moderna. São Paulo. Editora Moderna, 1997.</p><p>MARCONDES, A.C. Biologia: ciência da vida. São Paulo. Atual Editora, 1994</p><p>TOWNSEND, C.R. Fundamentos em Ecologia. Porto Alegre. Artmed, 2010.</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image13.png</p><p>image14.png</p><p>image15.png</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.png</p><p>image19.png</p><p>image20.png</p><p>image21.png</p><p>image22.png</p><p>image23.png</p><p>image24.png</p><p>image25.png</p><p>image26.png</p><p>image27.emf</p><p>image28.emf</p><p>image29.png</p><p>image30.png</p><p>image31.emf</p><p>image32.emf</p><p>image33.emf</p><p>image34.emf</p><p>image35.png</p>