FLUXO DE ENERGIA(2)

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Rocha. 2011.2
Fluxo de energia e ciclagem de matéria
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FLUXO DE ENERGIA E CICLAGEM DE MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS
Na natureza nada se perde e nada se cria, tudo se transforma!
(Lei da Conservação da Massa
 ou Lei de Lavoisier, 1789).
"Numa reação química, não ocorre alteração na massa do sistema". 
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O QUE É UM SISTEMA?
Considera-se um sistema simples o conjunto de elementos interdependentes que funcionam como um todo complexo.
Exemplos: CANETA e CADEIRA.
No entanto, nem todos os sistemas são simples e estáticos como uma caneta ou uma cadeira e podem conter partes vivas que lhes dão uma dinâmica especial: OS ECOSSISTEMAS.
Exemplo de um ecossistema: uma FLORESTA.
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O QUE É UM ECOSSISTEMA?
No caso de um SISTEMA ECOLÓGICO ou ECOSSISTEMA, temos algumas situações particulares que é a participação de grupos de elementos interdependentes:
A) Componentes “com vida” ou BIÓTICOS, por exemplo, organismos que possuam GENES; 
B) Componentes “sem vida” ou (ABIÓTICOS) por exemplo, a ÁGUA, os GASES, os MINERAIS.
ECOSSISTEMA é um conjunto de componentes bióticos e abióticos que, num determinado meio, trocam matéria e energia.
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BIOCICLOS DA BIOSFERA
Todos os organismos que vivem na BIOSFERA (interface entre a atmosfera, hidrosfera e geosfera) se adaptaram – anatômica e fisiologicamente - aos diversos “ambientes” da Terra ao longo de seus processos evolutivos.
Nesses “espaços” eles cumprem seus ciclos biológicos ou BIOCICLOS: 
a) Ambientes terrestres: EPINOCICLO
b) Ambientes de águas doces: LIMNOCICLO
c) Ambientes de águas salgadas: TALASSOCICLO
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BIOSFERA, BIOCICLO, ECOSSISTEMA, AMBIENTE
O que nós chamamos de AMBIENTE é apenas um dos nomes que usamos para definir um ou mais sistemas da Terra. 
Existem algumas definições que procuram explicar o que seja AMBIENTE, mas elas podem ter conotações diferentes quando falamos das necessidades e interpretações humanas: ambiente urbano, ambiente rural.
Existe uma tendência para perceber que o ambiente seja algo para uso do homem, como podemos notar na própria Constituição Brasileira.
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FLUXOS E CICLOS
Cada criatura é também um verdadeiro ecossistema em funcionamento porque estão ocorrendo ali FLUXOS DE ENERGIA e CICLAGEM DE DIVERSAS MATÉRIAS, de modo constante e ininterrupto.
Mesmo após a morte, todo o corpo é transformado, através de novos fluxos e ciclagens, percebendo-se então que a dita separação entre o SER e o SEU ENTORNO é uma situação provisória.
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ENERGIA E MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS
FOTOSSÍNTESE
CADEIAS E TEIAS ALIMENTARES
NÍVEIS TRÓFICOS
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DINÂMICA DOS ECOSSISTEMAS
Todos esses elementos que constituem o ECOSSISTEMA fazem parte de um sistema dinâmico do qual participam elementos BIÓTICOS e ABIÓTICOS em trocas constantes, ora circulando, ora sendo depositados nos respectivos compartimentos da Terra ou ECOSFERA.
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FLUXO DE ENERGIA
(Leis da Termodinâmica)
As radiações solares são exemplos dessas transformações também conhecida como ENERGIA LUMINOSA. 
A energia não pode ser criada nem destruída e toda energia tende a ser transformada em ENERGIA TÉRMICA.
A energia tende a ser transferida para um estado cada vez menos disponível e mais disperso.
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RADIAÇÕES SOLARES
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RADIAÇÕES, FOTOSSÍNTESE E FLUXO DE ENERGIA
As radiações eletromagnéticas são vitais para a existência de vida na Terra, por exemplo permitindo a FOTOSSÍNTESE. Alguns raios são visíveis como ocorre com as cores que fazem parte do que chamamos de LUZ BRANCA.
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AS ONDAS (raios) DO ESPECTRO 
ELETROMAGNÉTICO 
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EFEITOS DAS RADIAÇÕES
As radiações solares tanto podem estimular a síntese da vitamina D como causar lesões na pele em diversos graus
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RADIAÇÕES E CANCER DE PELE
(DNA celular assimila energia UV “B”) 
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RADIAÇÕES E CATARATAS
Excessiva exposição à radiação UV pode causar catarata, podendo evoluir até a cegueira.
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UV e ESTRESSE EM PEIXES
Peixes expostos à radiação ultravioleta por um período de 30 min a 4h, em condições controladas em laboratório, apresentam mudanças hematológicas, ou seja, alterações na glicose e no cortisol, indicando que os raios ultravioletas atuam como agentes estressores.
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As radiações são importantes
Mesmo com alguns inconvenientes, as RADIAÇÕES é que são responsáveis por boa parte da PRODUÇÃO DE ALIMENTOS do mundo, através dos PRODUTORES que iniciam na Terra um processo conhecido como CADEIA ALIMENTAR, que vamos ver a seguir.
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CADEIAS ALIMENTARES
CADEIA DE PASTOREIO
CADEIA DE PRODUTORES
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CADEIA ALIMENTAR
Sequência linear de organismos de um ecossistema em que cada um deles vai ceder, parte ou totalmente, a sua estrutura biológica para compor o próximo nível trófico da cadeia ou deverá ser decomposto para ocupar novos compartimentos.
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Existe diferença entre CADEIA E TEIA ALIMENTAR?
Como podemos perceber, cada organismo pode utilizar diferentes fontes de alimento de um ecossistema complexo, ora sendo um consumidor primário, ora um consumidor secundário ou terciário, formando assim uma teia.
Enquanto a CADEIA ALIMENTAR é uma representação linear simplificada, a TEIA ALIMENTAR é constituída de diversas cadeias alimentares interconectadas.
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CADEIA DA PASTOREIO
(Comendo quem ainda está vivo?)
Os organismos consumidores são animais de grande porte e “comem” a energia na forma de alimentos, já que não podem realizar a FOTOSSÍNTESE.
 A energia contida nos alimentos é ENERGIA QUÍMICA, diferentemente da ENERGIA LUMINOSA contida nas radiações.
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CADEIA DE DECOMPOSITORES
(Comendo quem já morreu?)
Enquanto a CADEIA DE PASTOREIO funciona com grande organismos, a CADEIA DE DECOMPOSITORES depende de organismos muito pequenos (por exemplo, bactérias) que estão no solo e em outros compartimentos da Terra, fazendo suas rotinas “sanitárias” e fazendo circular a matéria e a energia em organismos mortos. 
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NÍVEIS TRÓFICOS
Uma cadeia inicia-se com os PRODUTORES (seres autótrofos), representados principalmente por plantas e algas, que são comidos pelos CONSUMIDORES PRIMÁRIOS (herbívoros), que, por sua vez, servem de alimento para os CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS (carnívoros ou predadores), e assim por diante. 
O DECOMPOSITORES (fungos e bactérias) atuam em qualquer parte da cadeia. 
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PRODUTORES
(Autótrofos)
OS VEGETAIS POSSUEM CLOROFILA (pigmentos verdes) RESPONSÁVEIS PELA FOTOSSÍNTESE OU SÍNTESE DA LUZ de onde tiram energia e constroem tecidos a partir de reações com o gás carbônico, água e outros nutrientes do solo.
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PLANTAE ou METAPHYTA
Reino que inclui cerca de 350 mil espécies
envolvendo os diversos vegetais do planeta, estudados pela Botânica.
Esses organismos são multicelulares, eucarióticos e autótrofos.
As plantas podem ser conhecidas pelo fato de apresentarem sementes nuas (GIMNOSPÉRMICAS) como no caso das coníferas (pinheiros): pinhão.
Ou ainda, ANGIOSPÉRMICAS (com flores), como a maioria das plantas: goiabeira, mangueira, etc.
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AUTÓTROFO (PRODUTOR): a síntese com energia luminosa
Diz-se do organismo que é capaz de sintetizar as complexas moléculas orgânicas que utiliza como alimento, usando apenas compostos inorgânicos simples e uma fonte de energia;
Plantas, algas e determinadas bactérias são autótrofas. 
A energia que usam pode ser captada da LUZ (energia luminosa) proveniente do Sol na forma de radiações: com essa energia e mais o CO2, água e demais nutrientes, as plantas PRODUZEM folhas, frutos, raízes, O2, CO2 etc.
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AUTÓTROFO (PRODUTOR)
Algumas BACTÉRIAS retiram energia através da oxidação de minerais (ferro, enxofre e nitrogênio) sem usar a energia da luz solar e então esse processo é conhecido como QUIMIOSSÍNTESE porque é uma reação química de OXIRREDUÇÃO.
Por isso é que elas são chamadas de ferrobactérias, sulfobactérias e nitrobactérias.
O ciclo do NITROGÊNIO inclui reações desse tipo: QUIMIOSSÍNTESE.
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GÁS CARBÔNICO
 O dióxido de carbono representa a matéria-prima que os organismos autótrofos (produtores) utilizam para a síntese de matéria orgânica.
O CO2 se forma nos processos da respiração aeróbia, da fermentação, da decomposição e da combustão.
Ele é um dos chamados GASES-ESTUFA que contribuem para o aquecimento global, juntamente com o METANO, CFC e gases nitrosos (por exemplo, oriundos de fertilizantes).
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SEQUESTRO DE CARBONO
Quando dizemos que o sequestro de carbono contribui para “retirar” o carbono da atmosfera e diminuir o “efeito estufa” é porque a planta realmente constrói o seu corpo com o carbono, prendendo-o dentro dela até que morra e o libere outra vez. 
O CARVÃO é o próprio carbono que podemos perceber quando queimamos o corpo dos vegetais. 
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HETERÓTROFO (CONSUMIDOR)
 Os organismos CONSUMIDORES tem a sua vida facilitada pelo fato de utilizarem energia e materiais diversos, já armazenados em outros seres (PRODUTORES). 
Os consumidores primários “se apropriam” de energia e nutrientes que estavam “armazenados” em outros organismos mais simples, conhecidos em geral como PLANTAS ou VEGETAIS.
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CONSUMIDORES PRIMÁRIOS ou HERBÍVOROS
ANIMAIS HERBÍVOROS são MACROCONSUMIDORES ou HETERÓTROFOS
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PREDAÇÃO
Algumas espécies se adaptaram a determinados ambientes onde circulam também outros animais, mas o modo pelo qual obtém energia e nutrientes é bastante diferente: eles “caçam” e “comem” a energia e os nutrientes que foram armazenados no corpo de um animal HERBÍVORO. 
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CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS
ANIMAIS CARNÍVOROS também são HETERÓTROFOS ou MACROCONSUMIDORES,
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FAGOTROFIA E SAPROTROFIA
Como pode ser percebido, o funcionamento de uma cadeia alimentar precisa da participação de organismos que comem literalmente outros organismos, também vivos: FAGOTROFIA.
Quando parte de um organismo morre, ou ele mesmo perde sua vitalidade, entram em ação outros tipos de organismos que são consumidores de cadáveres: SAPROTROFIA.
Essas duas CADEIAS (de vivos e de cadáveres) precisam estar em sincronia para o ECOSSISTEMA seja saudável.
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OS “COMEDORES DE CADÁVERES”:
Esse ato pode parecer estranho entre nós humanos, mas para a natureza é algo muito comum e necessário.
“Porque tu és pó e ao pó voltarás". (Gênesis 3:19) 
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DEGRADAÇÃO CADAVÉRICA
Qualquer corpo animal ou vegetal deverá retornar ao sistema através da “perda” de suas partes mortas com a atuação biológica de outros organismos que se especializam nessa transformação: 
- DETRITÍVOROS: os que comem detritos vegetais: minhocas.
- NECRÓFAGOS: os que comem cadáveres de animais: urubu.
- DECOMPOSIORES: os transformam a matéria orgânica em inorgânica: bactérias.
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FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
EM AMBIENTES AQUÁTICOS
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Teias alimentares marinhas
A trama de interações alimentares marinhas são a base de produção de pescado usufruída pelo homem e demais espécies. 
Além de participarem como produtores (FITOPLÂNCTON ou vegetais aquáticos) e consumidores primários (ZOOPLÂNCTON ou animais aquáticos) esses organismos microscópicos também fazem parte da dieta de diferentes espécies de vertebrados marinhos como ocorre com os cetáceos.
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PEIXE DE HOJE, ZOOPLÂNCTON e FITOPLÂNCTON DE ONTEM
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PLÂNCTON MARINHO
Organismos flutuantes ao sabor das ondas: fitoplâncton e zooplâncton
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FITOPLÂNCTON
(Vegetais aquáticos microscópicos)
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ZOOPLANCTON
(Animais aquáticos microscópicos)
Alguns desse organismos podem permanecer a vida toda como flutuantes, mas alguns ficam assim somente uma parte de suas vidas (na forma de larvas) e depois passam a circular livremente como ouriços, estrelas do mar, crustáceos, vermes marinhos e grande parte de peixes.
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FITOPLÂNCTON EM QUEDA NOS OCEANOS
Segundo o estudo, a queda é global e ocorreu por todo o século 20: o fitoplâncton forma a base da cadeia alimentar marinha e sustenta diversos conjuntos de espécies, do minúsculo zooplâncton a peixes, aves e grandes mamíferos marinhos.
 Fonte: Nature 466, 591-596 (29 jul. 2010)
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FITOPLÂNCTON EM QUEDA NOS OCEANOS
A queda de longo prazo estaria relacionada com as mudanças climáticas globais, incluindo o aumento nas temperaturas das superfícies oceânicas, especialmente nas áreas próximas ao Equador, e alterações nas condições oceanográficas.
O fitoplâncton precisa de luz solar e de nutrientes para crescer. E os oceanos, quando mais quentes, tornam-se mais estratificados, o que limita a quantidade de nutrientes que se deslocam das águas mais profundas para a superfície. 
Fonte: Nature 466, 591-596 (29 july 2010)
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 HETERÓTROFOS AQUÁTICOS
Os organismos bentônicos (que vivem permanentemente no fundo dos ecossistemas aquáticos ou dependentes dele) e os nectônicos (que nadam livremente) são exemplos de CONSUMIDORES AQUÁTICOS.
Alguns organismos bentônicos são fixos como os CELENTERADOS (anêmonas, flores do mar e corais). 
Outros, são móveis como os EQUINODERMOS (estrelas do mar) e os CRUSTÁCEOS (camarão, lagosta, siri e caranguejo).
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MACROCONSUMIDORES NECTÔNICOS (nadam livremente)
A tartaruga é um réptil marinho (nectônico) que pode ingerir algas (sendo então um consumidor primário), ou comer outros animais (sendo, nesse caso, um consumidor secundário).
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MACROCONSUMIDORES BENTÔNICOS
Os crustáceos são organismos heterotróficos que habitam o fundo dos mares, dependendo deles para sua sobrevivência.
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BENTÔNICOS FIXOS
Alguns organismos consumidores podem viver fixos no fundo dos mares.
São chamados de seres bentônicos ou BENTOS.
Exemplo: CORAIS (animais celenterados)
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BENTÔNICOS MÓVEIS
OURIÇO OU PINDÁ: animal marinho, consumidor bentônico móvel, que habita o litoral e possuem espinhos que podem causar acidentes em mergulhadores e descuidados (crianças) que passeiam pisando entre pedras próximas de praias arenosas. 
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PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Quantos são? (unidades).
2. Quanto você pesa? (grama, quilograma, tonelada).
3. Quanto você precisa de energia por dia? (calorias e quilocalorias).
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PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Pirâmide de NÚMERO (contagem dos indivíduos).
Pirâmide de BIOMASSA OU MASSA (total de peso seco por metro quadrado ou metro cúbico: a unidade utilizada e o grama (g), quilograma (kg), a tonelada (ton).
Pirâmide de ENERGIA: utiliza-se a CALORIA (cal) ou quilocaloria (kcal). 
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PIRAMIDE DE NÚMEROS
(contando os indivíduos por área)
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BIOMASSA E ENERGIA
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FLUXO DE ENERGIA
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Comportamento alimentar: HERBIVORIA
A RUMINAÇÃO propriamente dita depende de: PASTEJO > DESCANSO > RUMINAÇÃO:
Os animais precisam caminhar e descansar algumas vezes entre os períodos de pastejo favorecendo assim a ruminação
No caso dos HERBÍVOROS as relações PLANTA-ANIMAL envolvem alguns cuidados específicos por parte do responsável pelo plantel a começar pelo local e forma como a forragem é apresentada ao animal, sua apreensibilidade, composição em nutrientes entre outras.
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FOLIVORIA
(comer folhas e flores)
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FRUGIVORIA
(comer frutos: bico pontudo)
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GRANIVORIA
(comer grãos: bico grosso)
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GOMIVORIA
(comer gomas: dentes especializados para fazer furos nas árvores)
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NECTARIVORIA
(absorver néctar)
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ASSOCIAÇÕES
FRUGÍVORO/HERBÍVORO
 GUARIBA (Alouatta fusca)
FRUGÍVO/ONÍVORO
 GAMBÁ (Didelphis marsupialis)
FRUGÍVORO/GRANÍVORO
 OURIÇO (Coendou prehensilis)
HERBÍVORO/PODADOR
 CAPIVARA (Hydrochaeris hydrochaeris)
INSETÍVORO/ONÍVORO
 CUICA (Philander opossum) 
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DENTIÇÃO E ALIMENTAÇÃO CARNÍVORA
Mamíferos CARNÍVOROS apresentam CANINOS chapados e INCISIVOS pontiagudos para apreender a presa e rasgar sua carne. Os molares possuem cúspides altas para cortar a carne e quebrar ossos.
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Comportamento alimentar: CARNIVORIA
Na CARNIVORIA os animais ingerem grandes quantidades de alimento de uma só vez e descansam nos intervalos até que sintam fome outra vez.
No caso dos CARNÍVOROS outros elementos podem ser importantes para uma perfeita relação PRESA-PREDADOR, especialmente que vivem em vida livre, tais como garras e bico aguçados (afiados) e dentes caninos perfeitos, como no caso dos GAVIÕES e JAGUATIRICAS.
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PISCIVORIA (ICTIOFAGIA)
(comer peixes)
Os animais PISCÍVOROS estão representados em diversas classes zoológicas.
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HEMATOFAGIA (SANGUIVORIA)
(absorver sangue)
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MIRMECOFAGIA (insetivoria especializada)
(comer formigas e cupins)
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CONCLUSÃO
O conhecimento sobre FLUXOS DE ENERGIA e CICLAGEM DE MATÉRIAS representa inestimável valor para a compreensão do funcionamento dos ecossistemas em geral
O conhecimento do comportamento alimentar de cada espécie torna-se especialmente importante quando tratamos de animais selvagens.
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