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ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS Ecologia e Gestão Ambiental Profa. Verônica Oliveira Vianna NÍVEIS TRÓFICOS Componente ABIÓTICO (físico) e os componentes BIÓTICOS (seres vivos autótrofos e heterótrofos). AUTÓTROFOS Organismos fotossintetizantes que são capazes de utilizar energia luminosa para produzir seu próprio alimento (PRODUTORES PRIMÁRIOS). PRODUÇÃO PRIMÁRIA 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 A fotossíntese transforma o C de um estado oxidado no CO2 (baixa energia) num estado reduzido CARBOIDRATO (alta energia). Para cada g de C assimilado, a planta ganha 39 kJ de energia. Porém a ineficiência dos passos bioquímicos da fotossíntese, não mais do que 1/3 (e normalmente menos) da energia da luz absorvida pelos pigmentos fotossintéticos eventualmente aparece nas moléculas de carboidrato. Áreas de vegetação particularmente produtivas, e alguns sistemas aquáticos, podem converter até 3% da radiação solar anual incidente em energia química As algas foram as primeiras produtoras de oxigênio no nosso planeta. No presente, elas são as responsáveis pela maior parte da produção nos ecossistemas aquáticos: como produtores primários, elas formam a base da cadeia alimentar desses ecossistemas. FLORA PRODUTORES Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton. FAUNA CONSUMIDORES PRIMÁRIOS Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais. CONSUMIDOR SECUNDÁRIO São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc., CONSUMIDORES TERCIÁRIOS As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando-se dos consumidores secundários. DECOMPOSITORES Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando-se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias Ecossistema aquático Ecossistema terrestre FLORA Produtores Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores; FAUNA Consumidores primários São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes; Consumidores Secundários Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte; Consumidores terciários Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários; Decompositor Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias. DINÂMICA DA CADEIA ALIMENTAR PLANTAS = produzem seu próprio alimento AUTOTRÓFICOS ANIMAIS E A MAIORIA DOS MICRORGANISMOS = Obtêm sua energia e a maioria dos seus nutrientes comendo plantas ou animais HETEROTRÓFICOS DECOMPOSITORES = Fungos, bactérias e vários animais pequenos que decompõem a MO reservada nos corpos de outros organismos. Os três níveis estão presentes na maioria dos ecossistemas. As relações entre os organismos em uma cadeia alimentar regulam o FLUXO DE ENERGIA E NUTRIENTES através do ecossistema. Relação entre número de organismos e tamanho corpóreo em cada nível trófico de uma cadeia alimentar LINDERMAN (1942) – A quantidade de energia atingindo cada nível trófico depende da produção primária propriamente e das eficiências com as quais os animais convertem energia de alimentação em energia de biomassa em cada nível trófico. Uma vez consumida, a energia alimentar segue diversos caminhos através do organismo. Os decompositores ocupam sempre o último nível da transferência de energia formando um grupo especial que degrada tanto produtores quanto consumidores. Pirâmide de energia em um sistema Metabolismo e Tamanho de Indivíduos A biomassa existente é o peso seco total, ou conteúdo calórico total dos organismos presentes em um determinado momento/local. x A biomassa depende do tamanho dos indivíduos: quanto menor o organismo, maior seu metabolismo por grama (ou caloria) de biomassa. Algas, bactérias e protozoários podem ter taxa de metabolismo por grama (calorias) maior que a de grandes organismos (e.g. árvores e vertebrados). Qual desses dois possui o metabolismo maior? Se compararmos o metabolismo especifico do musaranho com o de um elefante, por unidade de massa corpórea, 1 grama do musaranho consome em um dia a energia que 1 grama do elefante consumiria em um mês. Pode-se dizer que, proporcionalmente, elefantes comem bem menos que musaranhos. Os diminutos mamíferos (cerca de 10 cm) alimentam-se sem parar — a cada três horas, engolem uma quantidade de comida equivalente ao seu peso. Algumas espécies praticamente não dormem, pois, se deixarem de se alimentar por mais de seis horas, morrem. A extensão e a complexidade de tais cadeias alimentares variam enormemente. Um organismo tem mais de uma fonte de alimento e é, ele próprio, presa de mais de um tipo de organismo. TEIA ALIMENTAR EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL O FLUXO DE ENERGIA ATRAVÉS DOS ECOSSISTEMAS É LINEAR E NÃO CÍCLICO. AUTÓTROFOS HETERÓTROFOS DECOMPOSITORES •Cadeia alimentar é a seqüência linear de alimentação desde os produtores até os diversos tipos de consumidores. É pela cadeia que a energia e a matéria passam aos diferentes seres vivos. Porém as relações alimentares de um ecossistema não são simples cadeias alimentares. Em geral cada nível trófico é representado por diversas espécies, podendo cada qual alimentar-se de organismos pertencentes a dois ou mais níveis tróficos, estabelecendo-se assim teias alimentares. •Teia alimentar é, portanto, o conjunto das relações alimentares entre populações de um ecossistema. Sua representação demonstra a complexidade das transferências de matéria e energia. Você consegue visualizar a importância disso em um trabalho zootécnico? A importância de se conhecer uma cadeia alimentar, com a praticidade com a qual estamos lidando com a natureza e a tecnologia que sempre e cada vez mais "de ponta", as pessoas tendem cada vez mais a lidar com a natureza de forma mecanicista. Existe, porém uma grande importância em se conhecer as cadeias ecológicas. Basicamente, a observação nos leva a entender toda a sequência de alimentação dos animais que ali vivem. Podemos também examinar o conteúdo estomacal de animais e assim percebermos essa sequência. A importância disto está baseada no uso natural de animais ou plantas que possam controlar ou equilibrar no ecossistema de forma a evitar o uso de agroquímicos e quaisquer outras formas artificiais que possam desequilibrar em longo prazo o ambiente, ou ainda, provocar sérias reações nos animais e até os seres humanos que ali habitam Sementes que passaram por trato digestório de animal silvestre Princípio de Gauss (ou princípio da exclusão competitiva) Princípio de Gauss diz respeito ao processo de competição inter específica que acontece quando duas espécies diferentes habitam um mesmo ambiente. Assim duas espéciesnão podem ocupar um mesmo nicho por muito tempo, uma delas irá sempre prevalecer, pois é mais adaptada àquele habitat. É também conhecido como princípio da exclusão competitiva. Controle biológico As medidas naturais utilizadas para o controle de pragas e restabelecimento para de ecossistemas são chamados controles biológicos. Podemos citar como exemplo de controle biológico: - peixes no controle da esquistossomose - peixes no controle de larvas de Aedes aegypti - besouros o controle da mosca do chifre - bactérias e vírus no controle de pragas e insetos Todas essas medidas são viáveis economicamente e tecnicamente. E quando tomadas podem, de forma muito mais barata, controlar um grande número de pragas que são na verdade desequilíbrios de ecossistemas. Analise as situações abaixo: • Em algumas regiões do planeta, o homem vem introduzindo espécies de outras regiões. Veja alguns exemplos: • 1- No Brasil, a introdução do peixe tilápia em tanques, lagos e rios provocou a redução das populações de peixes menores como o lambari, devido a seu hábito herbívoro. • 2- Na década de 1970, navios de cargas, trouxeram de carona alguns besouros, conhecidos como Idi Amin. Estes besouros, até então, não eram conhecidos no Brasil. As larvas desses besouros se alimentam principalmente de sementes de cereais como o milho, o arroz, o trigo. Ao serem introduzidos no Brasil, estes besouros tornaram-se verdadeiras pragas, se espalharam pelo país e causaram grandes prejuízos. Quais explicações podem ser dadas para os resultados mencionados no texto acima? Quais implicações estas intervenções humanas podem trazer para as relações alimentares nos ecossistemas?
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