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CIÊNCIAS BIOLÓGICAS MATERIAL INSTRUCIONAL ESPECÍFICO Disciplina Ciências Biológicas Integrada UNIDADE 1 QUESTÃO 1 - TOMO 1 (Enade 2008-questão 12). Bioma é uma área do espaço geográfico, com dimensões de até mais de um milhão de quilômetros quadrados, que tem por característica a uniformidade de determinado macroclima definido, de determinada fitofisionomia ou formação vegetal, de determinada fauna e outros organismos vivos associados, e de outras condições ambientais, como altitude, solo, alagamentos, fogo e salinidade. Essas características lhe conferem estrutura e funcionalidade peculiares e ecologia própria. O bioma é um tipo de ambiente bem mais uniforme em suas características gerais, em seus processos ecológicos, enquanto o domínio é muito mais heterogêneo. Bioma e domínio não são, pois, sinônimos. COUTINHO, L. M. O conceito de bioma. In: Acta Botanica Brasilica, v. 20, 2006, p. 13-23 (com adaptações). Acerca dos temas tratados no texto acima, assinale a opção correta. A. Os manguezais constituem um tipo de domínio de floresta tropical pluvial, paludosa, composto por um mosaico de biomas. B. As savanas constituem um único bioma, no qual devem ser incluídas as áreas de vegetação xeromorfa, com estacionalidade climática marcante. C. Aspectos abióticos são mais relevantes que as fisionomias em qualquer esforço de classificação de biomas. D. A Amazônia Legal é definida por critérios biogeográficos que se aproximam mais do conceito de domínio que do de bioma. E. A definição clara de termos como bioma e domínio é importante, pois tem implicações para a definição de políticas públicas de proteção à biodiversidade. 1. Introdução teórica Caracterização de biomas e domínios morfoclimáticos brasileiros O Brasil ocupa extensa área geográfica (mais de 8,5 milhões de km2), o que explica a diversidade de clima, de vegetação, de solo e de fauna. Ao longo dessa área, há grandes espaços geográficos nos quais predominam determinadas características fitogeográficas e morfoclimáticas, os chamados domínios. De acordo com a classificação elaborada pelo geógrafo brasileiro Aziz Ab’Saber, são seis os domínios morfoclimáticos e fitogeográficos: o domínio amazônico, o domínio da Mata Atlântica, o domínio das caatingas, o domínio dos cerrados, o domínio da araucária e o domínio das pradarias do Sul (figura 1). Os domínios morfoclimáticos ocupam, cada um, muitos quilômetros de extensão, abrangendo diversas regiões naturais que se diferenciam, em graus variáveis, na composição topográfica, florística e faunística, dentre outros atributos. Apesar disso, é importante salientar que as diferentes regiões que compõem um domínio se assemelham no que se refere aos aspectos geomorfológicos, ecológicos, hidrológicos, climáticos e de cobertura vegetal predominante, aspectos esses que permitem estabelecer diferenças entre dois ou mais domínios adjacentes. Vale ressaltar, também, que cada domínio apresenta uma área homogênea central, denominada área core. Entre as áreas cores de domínios adjacentes, existe uma área de transição com formações vegetais mistas (figura 1). Figura 1. Distribuição dos domínios morfoclimáticos e fitogeográficos brasileiros (adaptado de Coutinho, 2002). O termo domínio é aplicado para definir regiões nas quais existem feições ecológicas predominantes, mas não únicas, denotando certa heterogeneidade em sua composição. Para se referir a regiões cujas características ecológicas, bióticas e abióticas são mais homogêneas, é usado o termo bioma. Um único domínio pode ser composto de um mosaico de biomas. Por exemplo, dentro do domínio do cerrado existem diferentes biomas com características próprias, tais como as veredas, as matas galerias e as matas mesófilas de interflúvio, além do próprio bioma de cerrado, formação predominante nesse domínio. 2. Indicações bibliográficas CONTI, J. B.; FURLAN, S. A. Geoecologia: o clima, os solos e a biota. In: ROSS, J. L. S (org.). Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp, 2005. COUTINHO, L. M. O bioma do cerrado. In: KLEIN, A. L. (org.). Eugen Warming e o cerrado brasileiro: um século depois. São Paulo: UNESP, Imprensa Oficial do Estado, 2002. COUTINHO, L. M. O conceito de bioma. Acta bot. bras. 20(1): 13-23, 2006. Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/abb/v20n1/02.pdf>. Acesso em 04 out. 2010. IBGE. Vocabulário básico de recursos naturais e meio ambiente. 2. ed. Rio de Janeiro: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2004. MARTINS, L. M. Amazônia Legal. Maranhão: Consultoria Legislativa, Assembleia Legislativa, 2008. Disponível em <www.al.ma.gov.br/arquivos/amazonia_legal_ma.doc>. Acesso em 04 out. 2010. VELOSO, P. V. Sistema fitogeográfico. In: Manual técnico da vegetação brasileira. Rio de Janeiro: IBGE, 1992. Disponível em <http://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/monografias/GEBIS%20- %20RJ/ManuaisdeGeociencias/Manual%20Tecnico%20da%20Vegetacao%20Br asileira%20n.1.pdf> Acesso em 04 out. 2010. 3. Análise das alternativas A – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Os manguezais, juntamente com a vegetação de restinga, os brejos e as florestas paludosas, são ecossistemas costeiros classificados como formações pioneiras e encontram-se associados ao mosaico de formações florestais que formam o domínio da Mata Atlântica. A vegetação do mangue é composta por espécies arbóreas adaptadas a um ambiente lodoso e de elevada salinidade. Sendo assim, os manguezais, segundo o conceito discutido por COUTINHO (2006), é um dos vários biomas que compõem o mosaico de biomas constituintes do domínio da Mata Atlântica, conforme a descrição abaixo: No domínio atlântico, encontra-se a Mata Atlântica, também chamada de “mata de encosta”, outro bioma de floresta tropical pluvial do Zonobioma I; a floresta de restinga inundável, um bioma de floresta tropical pluvial do psamo-hidrobioma I; a floresta de restinga não inundável, um bioma de floresta tropical pluvial do psamobioma I; os manguezais, um bioma de floresta tropical pluvial, paludosa, marítima do helohalobioma I; os campos de altitude, geralmente acima de dois mil metros sobre o nível do mar, um bioma campestre do Orobioma I; as formações rupestres sobre afloramentos rochosos dos picos das serras, um bioma desse tipo de formação, do litobioma I ou litoorobioma I. Também aqui se encontra um mosaico de biomas, como mostram Porembski et al. (1998) e Scarano (2002). B – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Nas definições do IBGE (2004) e de VELOSO (1992), o termo “savana” é usado para definir um ambiente cuja vegetação é predominantemente xeromorfa e o clima é estacional. Equivale a uma fitofisionomia que encontra homologias na América do Sul, na África e na Ásia. No Brasil, o sinônimo regionalista para essa formação terrestre é cerrado. De acordo com VELOSO (1992), a Savana brasileira pode ser subdividida em quatro subgrupos de formação (que serão mais bem compreendidos após uma cuidadosa observação dos termos descritos na figura 2). Savana Florestada (Cerradão) – Formação associada a áreas areníticas lixiviadas com solos profundos. É composta principalmente por plantas micro e nanofanerófitas tortuosas e com ramificação irregular, dotadas de macrófilos esclerófilos perenes ou semidecíduos e ritidoma corticoso rígido. Essas plantas também apresentam órgãos subterrâneos de reserva ou xilopódios. O Cerradão não apresenta composição nítida de vegetais caméfitos, mas existem diversos hemicriptófitos permeados por plantas lenhosasraquíticas e palmeiras anãs. Algumas das plantas fanerófitas predominantes são Caryocar brasiliensis (pequi), Boldichia virgilioides (sucupira-preta), Anadenanthera peregrina (angico-preto) e Kielmeyera coriacea (pau-santo). Figura 2. Representação esquemática e breve descrição das principais formas de vida vegetais, segundo a classificação de Raunkier. Savana arborizada (Campo-Cerrado) - Formação que apresenta uma fisionomia nanofanerofítica esparsa e outra hemicriptofítica graminoide contínua e sujeita ao fogo. De acordo com a localização geográfica, a flora apresenta predomínio de espécies variadas, tais como Stryphodendron adstringens (barbatimão) em São Paulo e no Paraná, Dimorphandra mollis (faveiro) em Minas Gerais e Platonia insignis (bacuri) no Pará. Savana Parque – Constituída essencialmente por hemicriptófitas e geófitas, que formam um estrato graminoide entremeado por nanofanerófitos isolados. Alguns ecótipos predominantes são Hancornia speciosa (mangaba), Tabebuia caraiba (paratudo) e Byrsonima sericea (murici). Savana Gramíneo-Lenhosa – Subgrupo caracterizado pela existência de poucas plantas lenhosas raquíticas entremeando áreas extensas dominadas por hemicriptófitas e geófitas. Alguns ecótipos dominantes são Andira humilis, Bauhinia spp. (unha-de-vaca) e Attalea spp. (palmeirinha-do-cerrado). No entanto, essa definição e subdivisão de savana são contestadas por COUTINHO (2006). Nas palavras do autor: “essa definição faz o leitor supor que o único bioma de savana neotropical seja o cerrado, esquecendo-se, por exemplo, dos Lhanos venezuelanos, da caatinga nordestina, da caatinga amazônica do Rio Negro. Omite-se também com relação a outros biomas de savana de ocorrência nas zonas paleotropical e australiana, não conhecidos pelo nome de cerrado”. Também merece destaque a seguinte colocação de COUTINHO (2006): Todas as savanas tropicais do mundo, nos mais diferentes continentes, têm essa complexidade fitofisionômica, formam esse mosaico, esse gradiente de comunidades fisionomicamente diversas, e, no entanto, são consideradas como um bioma pela grande maioria dos autores. É que as comunidades que formam esse gradiente são ecologicamente relacionadas, têm os mesmos fatores determinantes ou co-determinantes e respondem a seus gradientes. Portanto, de acordo com as observações feitas por COUTINHO (2006), é mais apropriado considerar as savanas como sendo compostas de diversos biomas diferentes, embora vários outros autores as considerem como um único bioma. De acordo com o autor, no Brasil temos o bioma de savana úmida do cerrado e o bioma de savana semiárida de caatinga, e cada um desses biomas é formado por um complexo de formas fisionômicas distribuídas em mosaico. Logo, segundo esse ponto de vista, a afirmação de que “as savanas constituem um único bioma” é incorreta. C – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. A fisionomia da vegetação, ou fitofisionomia, é uma característica morfológica da comunidade vegetal. De acordo com as características predominantes das formas de vida vegetal, tais como caducidade foliar e densidade, as vegetações podem variar em suas estruturas e fisionomias, as quais, por sua vez, refletem fatores abióticos determinantes, como clima, solo, fogo etc. De acordo com COUTINHO (2006), é a fitofisionomia que nos permite reconhecer os diferentes biomas, como se pode constatar nas palavras do autor: Colinvaux (1993) definiu bioma como um “ecosystem of a large geographic area in which plants are of one formation and for which climate sets the limits”. Importante salientar que se trata, pois, de um ecossistema, de uma unidade ecológica, estrutural e funcional, com seus componentes bióticos e abióticos. Todavia, não se deve supor erroneamente que bioma e ecossistema sejam sinônimos. Para a fisionomia, elemento de fundamental importância na classificação dos biomas, a fauna tem pouco ou nenhum significado. O mesmo não ocorre quando nos referimos a um ecossistema. Logo, na classificação dos biomas como savanas, estepes e florestas tropicais, as fisionomias têm papel definitivo, até mais que aspectos abióticos, como clima, solo e altitude. Portanto, é incorreto afirmar que os aspectos abióticos são mais relevantes do que as fisionomias em qualquer classificação de biomas. D – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Utilizando novamente as palavras de COUTINHO (2006), em sua discussão sobre a utilização de domínios e biomas como sinônimos: Só se pode entender esta sinonímia como conceitos políticos, ou político-conservacionistas, da mesma forma como o são os conceitos de Amazônia Legal, Polígono das Secas, Mata Atlântica (segundo o CONAMA). Tais conceitos não são, todavia, conceitos científicos. Nessa afirmação, o autor deixa claro que o conceito de “Amazônia Legal” enquadra-se na categoria de conceitos políticos, não sendo, portanto, um conceito fundamentado em características biogeográficas ou em outros atributos sobre os quais a ciência constrói os seus conceitos. O histórico de criação da Amazônia Legal pode ser encontrado em MARTINS (2008), do qual foram retirados os trechos apresentados a seguir: Em 1953, através da Lei 1.806, de 06.01.1953, foram incorporados à Amazônia Brasileira, o Estado do Maranhão (oeste do meridiano 44º), o Estado de Goiás (norte do paralelo 13º de latitude sul atualmente Estado de Tocantins) e Mato Grosso (norte do paralelo 16º latitude Sul). Com esse dispositivo legal a Amazônia Brasileira passou a ser chamada de Amazônia Legal. Art.2º A Amazônia brasileira, para efeito de planejamento econômico e execução do plano definido nesta lei, abrange a região compreendida pelos Estados do Pará e do Amazonas, pelos territórios federais do Acre, Amapá, Guaporé e Rio Branco, e ainda, a parte do Estado de Mato Grosso a norte do paralelo 16º, a do Estado de Goiás a norte do paralelo 13º e do Maranhão a oeste do meridiano de 44º. Em 1966, pela Lei 5.173, (criação da SUDAM) o conceito de Amazônia Legal foi “reinventado” para fins de planejamento. Art. 2º A Amazônia para efeitos desta lei, abrange a região compreendida pelos Estados do Acre, Pará e Amazonas, pelos Territórios Federais do Amapá, Roraima e Rondônia, e ainda pelas áreas do Estado de Mato Grosso a norte do paralelo 16º, do Estado de Goiás a norte do paralelo 13º e do Estado do Maranhão a oeste do meridiano de 44º. Pelo artigo 45 da Lei complementar nº 31, de 11.10.1977, a Amazônia Legal teve seus limites ainda mais estendidos: Art. 45 A Amazônia, a que se refere o artigo 2º da lei nº 5.173, de 27 de outubro de 1966, compreenderá também toda a área do Estado de Mato Grosso. Atualmente tramita no Senado Projeto de Lei que altera o inciso VI do § 2º do art. 1º da lei 4.771, de 15 de setembro de 1965, na redação alterada pela Medida Provisória nº 2.166 - 67, de 24 de agosto de 2001, que dispõe sobre a abrangência da Amazônia Legal, e dá outras providências. A alteração proposta exclui da Amazônia Legal o Maranhão, o Mato Grosso e o Tocantins. Em sua justificativa, o autor argumenta que o “conceito de Amazônia Legal e a sua delimitação geográfica foram, na realidade, baseados muito mais em propósitos socioeconômicos do que em qualquer outro parâmetro, a fim de que aquela região pudesse usufruir os incentivos e benefícios fiscais concedidos pelo Governo à Amazônia Legal. Em suma, o objetivo era possibilitar que aquele estado da Federação pudesse se desenvolver depois da sua secção. Esse viés conceitual para aAmazônia Legal, que não considerou a característica dos diferentes biomas da área, foi incorporado no Código Florestal. Tal fato levou, por exemplo, a que fossem adotados, no Código Florestal, para o Estado de Mato Grosso, critérios absolutamente distintos daqueles preconizados para outros estados limítrofes dele, mesmo que esses territórios apresentassem idênticas características vegetais e se inserissem em biomas semelhantes. Isso acabou provocando uma distorção no tratamento dado ao Mato Grosso, uma vez que o cerrado é o bioma predominante naquela região, com todas as suas características. E – Alternativa correta. JUSTIFICATIVA. Em seu artigo sobre o conceito de bioma, COUTINHO (2006) chama a atenção para a necessidade de se estabelecer uma diferenciação clara entre os conceitos de bioma e de domínio, inclusive pelo impacto positivo que isso representa na adoção de medidas protecionistas voltadas à conservação de ambientes degradados. O autor ilustra essa necessidade com o exemplo das matas de galeria e outros biomas localizados no domínio do cerrado. Usar esses conceitos é particularmente perigoso para a preservação e conservação das matas de galeria, matas tropicais estacionais sempre verdes, semicaducifólias ou caducifólias, pois as considera como partes integrantes do “bioma do cerrado” que, pela Constituição de 1988, não é visto como “patrimônio nacional”. E esta é a Lei Maior que subjuga todas as demais legislações florestais eventualmente existentes. Isso legalizaria a derrubada dessas florestas, já em extinção, para fins agropastoris. Portanto, utilizar o conceito de domínio como critério principal para adoção de medidas protecionistas pode levar à degradação e à extinção de biomas específicos que fazem parte desse domínio. QUESTÃO 2 - TOMO 1 (Enade 2008-questão 13) Comunidades naturais são o resultado da ação de processos adaptativos, históricos e estocásticos sobre o conjunto de organismos que ocupa determinada área física ou ambiente. A própria atividade humana, em certas circunstâncias, pode ser considerada uma das forças que moldam a estrutura e organização das comunidades. Além disso, o entendimento da dinâmica natural é fundamental para que se possa compreender a amplitude e os efeitos da ação humana sobre os organismos e o meio ambiente. Apesar de se terem estabelecido em ambientes muito distintos, a comunidade vegetal natural, em uma montanha, e a comunidade de organismos marinhos, em um costão rochoso, na zona entre marés, têm diversas características em comum, pois ambas se distribuem ao longo de gradientes ecológicos determinados por fatores físicos do ambiente. Considerando-se a base da montanha e o nível das menores marés baixas como os extremos inferiores dos gradientes, que características são essas e a que gradientes correspondem? A. Maior riqueza e diversidade de espécies no extremo inferior do gradiente e rarefação de espécies no extremo superior, onde se concentram aquelas menos especializadas e com maior amplitude de tolerância a fatores físicos do ambiente. Na montanha, o gradiente inclui fatores como taxa de fotossíntese, altitude e declividade; no costão rochoso, os fatores são umidade, impacto de ondas e inclinação. B. Maior riqueza e diversidade de espécies no extremo superior do gradiente e rarefação de espécies no extremo inferior, onde se concentram aquelas menos especializadas ou com menor amplitude de tolerância a fatores físicos do ambiente. Na montanha, o gradiente inclui fatores como declividade e umidade; no costão rochoso, os fatores são umidade, densidade populacional e salinidade. C. Maior riqueza e diversidade de espécies no extremo inferior do gradiente e rarefação de espécies no extremo superior, onde se concentram aquelas mais especializadas ou com maior amplitude de tolerância a fatores físicos do ambiente. Na montanha, o gradiente inclui fatores como temperatura e nutrientes no solo; no costão rochoso, os fatores são umidade, temperatura e salinidade. D. Maior riqueza e diversidade de espécies no extremo inferior do gradiente e rarefação de espécies no extremo superior, onde se concentram aquelas menos especializadas e com menor amplitude de tolerância a fatores físicos do ambiente. Na montanha, o gradiente inclui fatores como quantidade de oxigênio, altitude e declividade; no costão rochoso, os fatores são umidade, inclinação e salinidade. E. Maior riqueza e diversidade de espécies no extremo superior do gradiente e rarefação de espécies no extremo inferior, onde se concentram aquelas mais especializadas ou com maior amplitude de tolerância a fatores físicos do ambiente. Na montanha, o gradiente inclui fatores como altitude, declividade e umidade; no costão rochoso, os fatores são umidade, inclinação e densidade populacional. 1. Introdução teórica Estrutura das comunidades biológicas e gradientes ecológicos Comunidades biológicas correspondem a conjuntos de organismos pertencentes a diversas espécies que habitam certa localidade. As características definidoras das comunidades são derivadas do complexo processo de interação existente entre os organismos que a compõem, além do conjunto de adaptações que tornam a sobrevivência desses organismos mais eficiente diante dos fatores abióticos específicos do ecossistema. O termo diversidade aplicado a esse contexto abrange tanto aspectos genéticos quanto taxonômicos. Em geral, são reconhecidos dois componentes da diversidade: (a) riqueza, que corresponde ao número de espécies e de variedades genéticas; e (b) a abundância relativa, valor que indica o quanto cada grupo de organismos representa no total de espécies que constitui a comunidade. De modo geral, os sistemas ecológicos apresentam poucas espécies mais abundantes que as demais, e, por isso, são denominadas de espécies dominantes. É importante também ressaltar que a riqueza de espécies é diretamente influenciada pela heterogeneidade geográfica. No ambiente no qual está estabelecida uma comunidade, as diversas condições físicas podem se distribuir de modo a formar gradientes ambientais. Pode-se citar, como exemplo, a existência de um gradiente de umidade que vai do muito úmido ao muito seco em uma área geográfica, ou um gradiente de temperatura que se distribui verticalmente desde o frio cume de uma montanha até as temperaturas mais amenas de um vale situado nas adjacências. A organização geográfica das comunidades biológicas pode ser visualizada por meio do registro gráfico da abundância de espécies medida em um transecto espacial disposto ao longo de um gradiente de condições ambientais, como, por exemplo, a umidade do solo (figura 1). Padrões diversos de distribuição de organismos em uma situação como essa podem emergir. Em um desses padrões, é possível visualizar a formação de diferentes conjuntos de espécies cujas distribuições são coincidentes. Cada conjunto desses é uma unidade ecológica discreta e recebe a denominação de comunidade fechada. Nas fronteiras entre comunidades vizinhas, também chamadas de ecótonos, há sobreposição de espécies pertencentes aos conjuntos distintos. Ecótono pode ser definido como regiões de rápida substituição de espécies ao longo de um transecto espacial ou gradiente ecológico em virtude da mudança relativamente abrupta das condições ambientais. Embora nos ecótonos exista uma grande riqueza de espécies, a abundância relativa de cada espécie nessa fronteira é reduzida, em função da transição de condições ambientais aí existentes. Uma representação gráfica da abundância de espécies nas comunidades fechadas e nos ecótonossituados ao longo de um gradiente ecológico pode ser vista na figura 1a. Figura 1. Representações gráficas das estruturas de comunidades fechadas (a) e comunidades abertas (b). Em cada gráfico, as curvas correspondem às abundâncias de diversas espécies ao longo do gradiente ambiental (adaptado de Ricklefs, 2010). Os agrupamentos de espécies característicos das comunidades fechadas não são visíveis nas comunidades abertas (figura 1b). Nessas comunidades, as espécies estão distribuídas de modo independente ao longo do gradiente ecológico, o que resulta em comunidades que não têm fronteiras naturais (ecótonos). Em oposição às comunidades fechadas, as espécies das comunidades abertas não apresentam associações íntimas e dificilmente compartilham limites de tolerância ecológica. 2. Indicações bibliográficas BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. ODUM, E. P.; BARRETT, G. W. Fundamentos da Ecologia. São Paulo: Cengage Learning, 2008. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. 3. Análise das alternativas As alternativas apresentam considerações sobre as características da comunidade vegetal natural em uma montanha e a comunidade de organismos marinhos, em um costão rochoso, na zona entre marés. Esses dois ambientes, como o próprio enunciado aponta, apresentam características em comum, como pode ser observado na ilustração a seguir (figura 2). A análise da figura 2 permite concluir o que segue. No ambiente de montanha, quanto mais próximo ao vale, maior a temperatura e maior a disponibilidade de nutrientes para os vegetais. Pode-se dizer que a base da montanha encontra-se em um ecótono, ou zona de transição, entre o ecossistema de montanha e o ecossistema de vale. Nesse ambiente de transição, é possível encontrar espécies de ambos os ecossistemas, o que caracteriza uma grande riqueza de espécies. Por outro lado, quanto mais próximo ao pico da montanha, menor a temperatura e a disponibilidade de nutrientes. Nesse caso, apenas algumas espécies vegetais adaptadas a essas circunstâncias mais extremas sobreviverão. Portanto, haverá uma maior abundância relativa de certas espécies mais especializadas às condições de frio ou daquelas que apresentam maior amplitude de tolerância a variações térmicas nas proximidades do pico da montanha. Essas condições restritivas fazem com que a riqueza de espécies no local seja reduzida. Figura 2. Representação esquemática comparativa dos gradientes ecológicos de fatores físicos associados aos ambientes de montanha e costão rochoso. O ecótono corresponde a uma zona de transição entre dois ecossistemas vizinhos (vale/montanha; ambiente aquático/costão rochoso). A linha tracejada representa os extremos inferiores dos ambientes de montanha e de costão rochoso. No costão rochoso, a comunidade de organismos situados no nível das menores marés estará sujeita a temperaturas mais amenas e a umidade e salinidade mais intensas do que a comunidade localizada na porção mais distante do ambiente aquático. Pode-se dizer que essa comunidade situa-se no ecótono que representa a zona de transição entre o ambiente de costão exposto ao ar e o ambiente exposto à água. Por se tratar de um ambiente de transição, também haverá uma maior riqueza e diversidade de espécies. Quanto mais distante da influência das marés, mais adaptados ao calor intenso os organismos devem ser, o que nos permite afirmar que, neste caso, algumas poucas espécies mais tolerantes a condições extremas devem predominar no local, sejam aquelas especializadas a sobreviver nestas condições ou aquelas de maior tolerância a variações ambientais. Conclusão: a alternativa C é a única que faz uma associação correta entre maior diversidade e extremo inferior dos dois ecossistemas considerados, além da maior especialização das espécies situadas no extremo superior dos gradientes ecológicos considerados. QUESTÃO 10 - TOMO 5 (Enade 2008-questão 18) Entre os padrões biogeográficos mais conhecidos e estudados, destacam-se os gradientes latitudinais de diversidade, que podem ser observados nas figuras a seguir. TOWNSEND, C., BEGON, M., HARPER, J. Fundamentos em Ecologia. Porto Alegre: ARTMED, 2. ed, 2006 (com adaptações). Com relação a esses gradientes, avalie as seguintes asserções. Segundo o padrão de gradientes latitudinais de diversidade, há aumento da riqueza dos polos para o Equador nas espécies continentais de animais e de plantas, o que não ocorre para seres aquáticos (marinhos e dulcícolas). PORQUE A maior estabilidade térmica dos ambientes de maior latitude faz com que grupos de seres aquáticos (marinhos e dulcícolas) apresentem um padrão latitudinal invertido, possuindo uma riqueza de espécies decrescente dos polos para a região equatorial. Acerca dessas asserções, assinale a opção correta. A. As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira. B. As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa correta da primeira. C. A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma proposição falsa. D. A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição verdadeira. E. Tanto a primeira quanto a segunda asserções são proposições falsas. 1. Introdução Teórica Padrões na riqueza em espécies nos ecossistemas As comunidades biológicas encontradas nos mais diversos ecossistemas são caracterizadas por diversos parâmetros ecológicos. Um desses parâmetros é a riqueza de espécies, que corresponde ao número de espécies presentes na comunidade. Quando são comparadas diversas comunidades biológicas, observa- se que algumas comunidades contêm mais espécies do que outras, e que existem padrões ou gradientes de riqueza em espécies. A riqueza em espécies nos ecossistemas é afetada por quatro tipos de fatores, apresentados de modo resumido a seguir: Fatores geográficos: fatores tais como latitude, altitude e, em ambientes aquáticos, a profundidade, são correlacionados com a riqueza em espécies, embora não sejam considerados os agentes causais dos padrões geográficos observados. Fatores correlacionados aos fatores geográficos: fatores tais como a variabilidade climática, a entrada de energia e a produtividade do ambiente são correlacionados aos fatores geográficos e explicam em parte os padrões identificados na distribuição dos organismos. Fatores independentes dos fatores geográficos: fatores como o grau de perturbação física do hábitat, o isolamento do hábitat e a heterogeneidade química e física do ambiente podem variar geograficamente, embora sejam independentes de fatores geográficos como latitude e altitude. Fatores bióticos: são fatores que correspondem aos atributos biológicos das comunidades, tais como intensidade de predação, de parasitismo e de competição entre os organismos. Tais fatores desempenham papéis importantes na estrutura final das comunidades. Gradientes de riqueza em espécies podem ser identificados em escala macroecológica. Merecem destaque os gradientes latitudinais de riqueza em espécies. Já se sabe, por exemplo, que a riqueza decresce com a latitude. Explicações diversas têm sido propostas para esse padrão latitudinal, dentre elas a maior intensidade de predação, maior produtividade e menor sazonalidade climática nos ecossistemas localizados nas regiões tropicais. 2. Análise das asserções Asserção 1 – Incorreta. JUSTIFICATIVA. De fato, comose pode constatar na análise dos gráficos apresentados, há um aumento da riqueza de espécies continentais de animais e vegetais nas baixas latitudes (próximas ao Equador, que é a latitude de 0º) em comparação às elevadas latitudes polares. O mesmo padrão de biodiversidade também ocorre para seres aquáticos (marinhos e dulcícolas), ao contrário do que afirma a asserção. Asserção 2 – Incorreta. JUSTIFICATIVA. Nos ambientes de maior latitude (mais próximos aos pólos), a variação térmica ao longo do ano é maior do que a observada em ambientes de menor latitude (mais próximos ao Equador). Portanto, esses últimos são mais estáveis que os primeiros, contrariando o que foi afirmado na asserção. Além disso, o padrão latitudinal de distribuição de seres marinhos e aquáticos é semelhante ao dos seres continentais, ou seja, a riqueza de espécies é crescente dos pólos para a região equatorial. 3. Indicações bibliográficas BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. ODUM, E. P.; BARRETT, G. W. Fundamentos da Ecologia. São Paulo: Cengage Learning, 2008. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. QUESTÃO 3 - TOMO 1 (Enade 2008-questão 14) Com o aumento da visitação no Parque Nacional Yosemite, na Califórnia, a progressiva redução da população de cougars (Puma concolor, a nossa onça- parda), predadores do topo da cadeia trófica local, resultou em um aumento explosivo da população do cervo (Odocoileus hemionus) por volta de 1920. Um estudo retrospectivo recentemente realizado sobre o recrutamento populacional (isto é, o crescimento de plântulas até árvores) de carvalhos negros, cujos indivíduos mais jovens são um dos principais itens da dieta dos cervos na região, inventariou todas as plantas dessa espécie em manchas maiores que 0,5 ha e acessíveis aos cervos. De modo similar, também foram inventariadas todas as plantas de carvalho negro que ocorriam em manchas de tamanho semelhante em áreas do parque inacessíveis aos cervos. Os resultados obtidos estão apresentados na figura abaixo. período de estabelecimento Estrutura etária do carvalho negro da Califórnia (com as barras de erro padrão) para (a) manchas de carvalho acessíveis aos cervos; (b) manchas não acessíveis aos cervos. Com base nos estudos mencionados, é correto afirmar que: A. houve, nas manchas inacessíveis aos cervos, redução do recrutamento, enquanto, nas áreas acessíveis, observou-se a estabilização do recrutamento na população de carvalhos a partir de 1920. B. os resultados apóiam a predição teórica de que uma redução da predação por grandes carnívoros pode causar o aumento populacional de grandes herbívoros e a redução das populações de plantas palatáveis. C. a reintrodução dos predadores ou o controle da população de cervos anulariam pressões evolutivas sobre as populações de carvalho que poderiam tornar suas folhas impalatáveis para os cervos. D. tanto as populações de carvalhos acessíveis aos cervos como as inacessíveis vivem, na atualidade, um declínio populacional no Parque Nacional Yosemite. E. a ausência de predadores do topo de uma cadeia trófica tem efeito inexpressivo sobre a sua base, devido ao efeito de magnificação observado em cadeias alimentares. 1. Introdução teórica Flutuações populacionais decorrentes de desequilíbrio ecológico provocado pela ação humana As comunidades biológicas são caracterizadas pela multiplicidade de interações ocorridas entre organismos de uma mesma espécie e de espécies diferentes. Dentre as interações interespecíficas, podemos destacar as diversas formas de predatismo, executadas por animais carnívoros e herbívoros. O predatismo é a forma de interação ecológica característica das cadeias e teias alimentares. As cadeias alimentares (ou cadeias tróficas) correspondem a fenômenos de transferência de energia ocorrida entre os organismos que ocupam os diferentes níveis tróficos dessa organização. Na base de qualquer cadeia alimentar, encontram-se os produtores, dentre os quais merecem destaque os vegetais fotossintetizantes, capazes de converter energia luminosa em energia química. Os animais que se alimentam diretamente dos produtores são considerados consumidores primários (ou herbívoros). Do mesmo modo, o nível trófico dos consumidores secundários é constituído por animais que se alimentam dos consumidores primários, e assim sucessivamente. Em comunidades caracterizadas por uma rica biodiversidade, é de se esperar que as teias alimentares sejam constituídas por múltiplas cadeias alimentares interconectadas, o que garante maior estabilidade do sistema como um todo. Neste caso, um animal herbívoro consome diversas espécies diferentes de vegetais, assim como os consumidores secundários têm à sua disposição, para predação, uma grande diversidade de animais herbívoros. Nesse tipo de comunidade, a redução numérica significativa dos indivíduos de uma espécie (ou mesmo a sua extinção naquele ambiente) não gera grandes impactos no complexo sistema de transferência de energia que caracteriza a teia alimentar. Por outro lado, em ecossistemas fragilizados, cuja biodiversidade encontra-se reduzida por motivos diversos (inclusive a ação humana), a complexidade das teias alimentares é bastante reduzida, limitada a poucas cadeias alimentares. Desse modo, a eliminação de uma espécie cria um impacto significativo no ecossistema. Se considerarmos que, em tais circunstâncias, uma espécie de animal herbívoro tenha o seu número de indivíduos significativamente reduzido, um dos impactos imediatos é a redução igualmente drástica dos consumidores secundários, pois têm, à sua disposição, uma diversidade limitada de espécies de herbívoros para consumir. Portanto, a manutenção do equilíbrio demográfico das diversas espécies que compõem uma comunidade depende diretamente das relações alimentares existentes entre elas, e, especialmente no caso de ecossistemas fragilizados, a eliminação de uma espécie pode promover oscilações populacionais significativas nos demais constituintes da teia alimentar. 2. Indicações bibliográficas BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. ODUM, E. P.; BARRETT, G. W. Fundamentos da Ecologia. São Paulo: Cengage Learning, 2008. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. 3. Análise das alternativas Para efetuar a análise das alternativas da questão, é importante ter em mente a seguinte cadeia alimentar, descrita no enunciado: Cougar Cervo Carvalho negro (plantas jovens) A – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. O gráfico (b), que corresponde ao inventário de plantas de carvalho negro efetuado nas manchas não acessíveis aos cervos, aponta crescimento no número dessas plantas com o passar dos anos, e não redução, como afirma a alternativa. Além disso, o gráfico (a) demonstra redução do número de plantas nas áreas acessíveis aos cervos, e não estabilidade, como proposto pela frase. B – Alternativa correta. JUSTIFICATIVA. Considerando que o ecossistema em questão corresponde a um parque ecológico, trata-se de um ecossistema fragilizado, e, portanto, sujeito a instabilidades populacionais de suas espécies ocupantes decorrentes da redução drástica de uma única espécie. Os grandes predadores locais (cougars) sofreram redução populacional, e, como esses animais eram os principais predadores dos cervos, estesúltimos passaram a ser predados em escala muito reduzida. Essa redução na predação proporcionou o aumento populacional explosivo dos cervos. Com isso, houve aumento substancial na predação dos carvalhos negros jovens, fenômeno registrado no gráfico (a). C – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. A frase, como está elaborada, passa a ideia de evolução como um fenômeno lamarckista-finalista, sugerindo que pressões evolutivas sofridas pelos carvalhos tornariam suas folhas impalatáveis aos cervos, como forma de garantir a sobrevivência dessas plantas. Os biólogos evolucionistas atribuem as eventuais mudanças sofridas ao longo do tempo por um grupo de organismos à variabilidade biológica (gerada por mutações aleatórias) e à seleção natural, e não a transformações induzidas por pressões exercidas pelo meio, que tenham por objetivo garantir a sobrevivência do grupo. D – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. A análise dos gráficos permite concluir que apenas a população de carvalhos da área acessível aos cervos está em declínio na atualidade. A população da área inacessível encontra-se com números elevados. E – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. O exemplo fornecido pela questão demonstra exatamente o oposto do que afirma a alternativa, pois a redução numérica dos predadores teve um efeito bastante expressivo na base da cadeia alimentar considerada, por conta do aumento populacional explosivo experimentado pela população dos herbívoros (cervos). Além disso, o efeito da magnificação, ao qual se refere a alternativa, corresponde à bioacumulação de substâncias tóxicas (agrotóxicos, mercúrio, cromo e outros) ao longo das cadeias alimentares, portanto está aplicado fora do contexto abordado na questão. QUESTÃO 5 - TOMO 6 (Enade 2011-questão 24) Sistemas com predomínio de vegetação herbáceo-arbustiva (como pradarias, savanas e campos) cobrem cerca de 52,5 milhões de km2 e, aproximadamente, 40,5% da superfície continental da Terra. Tendo em vista que esses sistemas não apresentam as características fisionômicas que popularmente se esperam de ambientes preservados (como presença de densas florestas), a sua degradação em escala mundial acaba por passar despercebida da opinião pública. Estimativas da Avaliação Ecossistêmica do Milênio definem que cerca de 50 a 60% dos biomas que apresentam esta fisionomia acabarão por estar degradados até 2050. Pesquisas recentes mostram que elementos modeladores intrínsecos desses ambientes são fundamentais para a sua conservação e manutenção. No Brasil, esse tipo de bioma também ocorre e, seguindo a tendência mundial, encontra- se em acelerado processo de degradação. Considerando o exposto, planejamentos ambientais que priorizam a sustentabilidade da dinâmica dos processos naturais são necessários para viabilizar a conservação dos biomas brasileiros com essa fisionomia. Um dos elementos modeladores intrínsecos cujo resgate e manutenção devem ser considerados é a A. implantação de sistemas de silvicultura. B. ampliação da produção extensiva de ungulados. C. diversificação das culturas antrópicas já existentes. D. utilização do fogo como forma alternativa de manejo. E. ocupação em ampla escala para produção de biomassa para biocombustíveis. 1. Introdução teórica Biomas de vegetação herbáceo-arbustiva Os biomas de vegetação herbáceo-arbustiva, comumente denominados campos, ocupam as partes mais secas de regiões temperadas e tropicais. Os campos temperados são reconhecidos pelos seus nomes regionais: estepes (Ásia), pradarias (América do Norte), pampas (América do Sul) e veldt (África do Sul). Os campos tropicais são genericamente denominados savanas. A definição da fitofisionomia desses biomas depende, em grande escala, mais de agentes intrínsecos do que do próprio clima. Por exemplo, a definição das características de vegetação depende do pastejo animal, que limita as espécies vegetais somente àquelas capazes de se recuperar da desfoliação frequente. Na savana, por sua vez, um dos importantes elementos modeladores intrínsecos é o fogo, que contribui para o estabelecimento de espécies vegetais campestres, em detrimento das árvores. Muitos dos campos naturais têm sofrido as consequências de atividades antrópicas agropastoris. Elas promovem a substituição de espécies nativas por cultivos como trigo, aveia, cevada, centeio, milho, soja, além de pastagens de gramíneas exóticas para criação de gado bovino. De modo geral, os campos são os biomas mais cobiçados, usados e transformados pela ação humana. 2. Análise das alternativas A – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. A silvicultura consiste de atividades ligadas ao cultivo de árvores, seja para a obtenção de matéria-prima destinada ao atendimento às demandas diversas, seja para o atendimento às demandas ecológicas e ambientais. Considerando que o enunciado refere-se a sistemas com predomínio de vegetação herbáceo-arbustiva, portanto desprovidos de densas florestas, o cultivo de grandes árvores não constitui um procedimento de resgate e manutenção de elementos modeladores intrínsecos desses sistemas. B – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Ampliar a produção extensiva de animais ungulados (gado bovino e cavalos) não constitui medida viabilizadora da conservação de biomas brasileiros herbáceo-arbustivos, como é o caso do cerrado, por exemplo. Uma das principais causas da degradação desses biomas em nosso país tem sido a expansão de áreas destinadas a atividades agropecuárias. C – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. As culturas antrópicas mencionadas na alternativa correspondem a atividades agropecuárias diversas, como o plantio de grandes lavouras de soja e a criação de grandes áreas de pastagem no cerrado. A diversificação dessas atividades antrópicas contribuiria ainda mais para a degradação desses biomas. D – Alternativa correta. JUSTIFICATIVA. Entre os sistemas com predomínio de vegetação herbáceo- arbustiva localizados no Brasil, merece destaque o cerrado. Esse bioma sofre, constantemente, com a ocorrência natural de incêndios nos períodos de estiagem. As espécies da flora do cerrado são naturalmente adaptadas à ocorrência de incêndios, de tal modo que muitas plantas desse bioma emitem novos brotos e iniciam a floração logo após a queimada. Assim, um planejamento ambiental com vistas à conservação fitofisionômica que priorize a sustentabilidade da dinâmica dos processos naturais desse tipo de bioma deve considerar a utilização do fogo como forma alternativa de manejo. E – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. A alternativa refere-se à ocupação em ampla escala de biomas para a produção de biomassa para biocombustíveis. A expansão dos canaviais seria uma forma de realizar essa ocupação. No entanto, a expansão dessas culturas em nada contribui para a conservação de biomas brasileiros de fisionomia herbáceo-arbustiva; ao contrário, contribui para a degradação deles. 3. Indicações bibliográficas BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. IPEF (Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais). Silvicultura e manejo. Disponível em <http://www.ipef.br/silvicultura/>. Acesso em 12 set. 2014. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. QUESTÃO 5 - TOMO 1 (Enade 2008-questão 16) Qual das opções a seguir apresenta uma interpretação correta do significado dos parâmetros N e K no modelo? A. Se K for menor que N, o termo (K – N/K) terá valor positivo, e poderáhaver superpopulação. A figura ao lado apresenta o crescimento de uma população de acordo com a equação logística de Pearl-Verhulst. O resultado é tipicamente uma curva de formato sigmoidal, na qual N representa o número de indivíduos da população e K, a capacidade de suporte do ambiente. B. Quando K = N, a taxa de crescimento instantâneo da população é zero, e a população se estabiliza. C. Se K permanece maior do que N, então a população para de crescer e corre o risco de extinção. D. K representa algum recurso natural, como, por exemplo, disponibilidade de alimento, caso em que é expresso em unidades do tipo kg/m2. E. O termo (K – N/K) representa o efeito da densidade sobre o crescimento da própria população, quando a área ocupada estiver aumentando. 1. Introdução teórica Dinâmica populacional: modelo matemático do crescimento em S As populações biológicas aumentam em tamanho segundo padrões já bastante estudados pelos ecólogos. Nesse contexto, são aplicados modelos matemáticos com o intuito de melhor compreender, e também predizer, o comportamento das variações numéricas populacionais ao longo do tempo. Basicamente, as variações populacionais podem ser atribuídas aos fatores descritos a seguir. Taxa de crescimento (r): resultado da diferença entre a taxa de natalidade e a taxa de mortalidade populacional. Em situações nas quais condições ambientais não impõem restrições ao crescimento populacional, o valor de r é máximo (rmax), denominado potencial biótico ou potencial reprodutivo máximo. Resistência ambiental: corresponde à soma total dos fatores ambientais que limitam o crescimento populacional, impedindo a expressão do potencial reprodutivo máximo. A resistência ambiental pode ser deduzida a partir da diferença entre rmax e a taxa de crescimento observada em condições em que as limitações ambientais ocorrem de maneira natural. Capacidade de suporte (K): é a densidade populacional máxima que um ambiente e seus recursos podem suportar. Se considerarmos que uma população cresce em um ambiente que não oferece nenhum tipo de restrição, o crescimento resultante pode ser representado pela seguinte equação exponencial: .rN dt dN Na equação, N é o tamanho populacional, t é o tempo, r é a taxa de crescimento e dt dN é o crescimento (variação do número de indivíduos em função do tempo). O crescimento populacional representado pela fórmula acima é dito crescimento exponencial ou em forma de J, e recebe a denominação por causa do formato da curva de crescimento em um gráfico N x t (figura 1). Figura 1. Curva de crescimento populacional em forma de J (exponencial). O crescimento exponencial é lento de início, mas, a partir de determinado momento, torna-se explosivo, fazendo com que a densidade populacional sofra aumento considerável em período curto de tempo. Esse tipo de crescimento dificilmente ocorre em condições naturais, pois um aumento populacional desenfreado resulta em densidade muito elevada, sujeita a limitações do meio. Por outro lado, o crescimento populacional que ocorre em condições restritivas será limitado pela resistência ambiental. O modelo matemático que melhor descreve este crescimento é a equação logística , K NK rN dt dN sendo K a capacidade de suporte do ambiente. O crescimento populacional representado pela equação é o sigmoidal ou em forma de S (figura 2). Figura 2. Curva de crescimento populacional em forma de S (sigmoidal ou logístico). No crescimento em forma de S, há aumento populacional relativamente rápido no início do tempo considerado, seguido de desaceleração, promovida pela resistência que o ambiente oferece ao crescente e elevado número de indivíduos da população. Dizemos, nesse caso, que as restrições são densidade- dependentes, pois a competição intraespecífica por recursos ambientais (e seus efeitos deletérios) é diretamente proporcional à densidade de indivíduos que os exploram. Ao atingir a capacidade de suporte (K) do ambiente, considerando que as condições ambientais não sofram novas alterações significativas, os números populacionais atingem a estabilidade. 2. Indicações bibliográficas BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. ODUM, E. P.; BARRETT, G. W. Fundamentos da Ecologia. São Paulo: Cengage Learning, 2008. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. 3. Análise das alternativas A – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Se K for menor do que N, o termo [(K – N)/K] será negativo, ao contrário do que afirma a alternativa. Sendo assim, o crescimento populacional representado pela equação logística K NK rN dt dN também será negativo, o que implica redução progressiva do número de indivíduos da população. A tendência é que, em situações nas quais K < N, o decréscimo populacional ocorra de modo a restabelecer o patamar de equilíbrio (crescimento zero). B – Alternativa correta. JUSTIFICATIVA. Analisemos novamente a equação logística de crescimento: K NK rN dt dN Se K = N, então o termo [(K – N)/K] da equação será igual a zero. Logo, nesse caso, o valor total de dN/dt (crescimento instantâneo) também será zero. Dizer que o crescimento populacional instantâneo é nulo significa afirmar que não há variação do valor de N em função do tempo, ou seja, os números populacionais permanecem inalterados com o passar do tempo, não havendo, portanto, acréscimos ou decréscimos. Nessa condição, diz-se que a população encontra-se em equilíbrio. C – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Se K permanece maior do que N, então o termo [(K – N)/K] da equação logística terá valor positivo. Logo, o valor total de dN/dt também será positivo, o que equivale a dizer que a variação do número de indivíduos (N) em função do tempo será positiva, ou seja, a população tende a continuar crescendo, ao contrário do que afirma a alternativa. D – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Na equação logística fornecida pela questão, o valor de K corresponde à chamada capacidade de suporte do ambiente. Se observarmos atentamente o gráfico, veremos que o valor de K está assinalado no eixo correspondente ao “tamanho populacional, N”. Logo, K é um valor qualquer que N pode assumir. Mais especificamente, K é o máximo valor de N que o ambiente consegue sustentar com seus recursos. E – Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. De fato, o termo [(K – N)/K] da equação logística representa o efeito da densidade sobre o crescimento populacional. Quando esse termo apresenta sinal positivo, ainda há recursos ambientais suficientes para manter uma densidade maior, então a população cresce. Por outro lado, se o termo apresenta sinal negativo, isso revela que o número de indivíduos da população atingiu uma densidade superior à capacidade que o ambiente tem de sustentá- los, então a população tem seus números diminuídos. Logo, o referido termo da equação prevê as flutuações numéricas populacionais tanto em momentos de oferta suficiente de recursos quanto em momentos de restrições ambientais (como é o caso do aumento da ocupação de uma área). É importante esclarecer que quando se diz “recursos ambientais”, não se pode imaginar apenas a variável “área ocupada”. Alimento e água são exemplos de outras variáveis que também podem influenciar o crescimento populacional. QUESTÃO 6 - TOMO 3 (Enade 2008-questão 34) Lagartosapresentam grande diversidade de padrões de atividade, desde espécies extremamente sedentárias, que passam horas em determinado local, até espécies que estão quase em constante movimento. Esses padrões estão associados a estratégias de forrageamento identificadas como caçadores de senta-e-espera e forrageadores ativos. Os lagartos caçadores de senta-e-espera normalmente passam a maior parte do tempo parados, observando uma área relativamente ampla e, ao perceberem uma presa potencial, realizam um ataque rápido; frequentemente, apresentam corpo robusto, cauda curta e coloração críptica, que favorece sua camuflagem no ambiente. Os lagartos forrageadores ativos movem-se na superfície do substrato, introduzindo o focinho sob folhas caídas e fendas do solo; têm corpo mais delgado, com cauda longa e padrões de listras que podem produzir ilusões de ótica, quando se movimentam. POUGH et al. A vida dos vertebrados. São Paulo: Atheneu, 1999 (com adaptações). Em relação ao texto acima, assinale a opção que apresenta a correlação correta entre modo de forrageio e características morfofisiológicas de lagartos. A. Caçadores de senta-e-espera orientam-se mais por estímulos visuais, têm coração proporcionalmente menor e menos hemácias no sangue e são capazes de alcançar maiores velocidades que forrageadores ativos. B. Forrageadores ativos movimentam-se lentamente, têm coração proporcionalmente menor e menos hemácias no sangue e dependem mais do metabolismo anaeróbico para sustentar seu forrageio. C. Forrageadores ativos orientam-se mais por estímulos visuais, têm coração proporcionalmente maior e mais hemácias no sangue e são capazes de alcançar maiores velocidades que caçadores de senta-e-espera. D. Caçadores de senta-e-espera realizam movimentos curtos e rápidos, têm coração proporcionalmente maior e mais hemácias no sangue e dependem mais do metabolismo anaeróbico para sustentar seu forrageio. E. Forrageadores ativos e caçadores de senta-e-espera orientam-se por estímulos químicos, têm coração de tamanho mediano e sangue com poucas hemácias e obtêm o ATP necessário para sua termorregulacão no ambiente físico ao seu redor. 1. Introdução teórica Comportamento de forrageio e biologia de lagartos Muitos aspectos da biologia dos lagartos parecem ser definidos por características ecológicas, morfológicas, fisiológicas e comportamentais associadas aos modos de forrageio desses animais. Sendo assim, espécies de lagartos consideradas forrageadoras ativas e aquelas consideradas caçadoras de senta-e-espera alimentam-se de diferentes tipos de presas e são caçadas por diferentes tipos de predadores. Comparações entre lagartos que apresentam essas duas modalidades de forrageio são descritas no quadro 1. Quadro 1. Comparação entre características ecológicas, morfológicas, fisiológicas e comportamentais entre lagartos que apresentam duas modalidades de forrageamento: senta-e-espera e forrageamento ativo. (Fonte: Pough et al., 2008). Característica Senta-e-espera Forrageador ativo Comportamento de forrageio Dados comparativos Movimentos/hora Velocidade de movimento Modalidades sensoriais Comportamento exploratório Tipos de presas Poucos Baixa Visão Baixo Móveis, grandes Muitos Alta Visão e olfato Alto Sedentárias, geralmente pequenas Predadores Dados comparativos Risco de predação Tipos de predadores Baixo Forrageadores ativos Mais alto Forrageadores ativos e de senta-e-espera Forma do corpo Dados comparativos Tronco Cauda Atarracado Frequentemente curta Alongado Frequentemente longa Características fisiológicas Dados comparativos Resistência Velocidade de corrida Capacidade metabólica aeróbica Capacidade metabólica anaeróbica Massa cardíaca Hematócrito Limitada Alta Baixa Alta Pequena Baixo Alta Intermediária e baixa Alta Baixa Grande Alto Energética Dados comparativos Gasto diário de energia Obtenção diária de energia Baixo Baixa Mais alto Mais alta Comportamento social Dados comparativos Tamanho da área domiciliar Pequeno Grande Sistema social Territorial Não territorial Reprodução Dados comparativos Massa da ninhada (ovos ou embriões) em relação à massa do adulto Alta Baixa As generalizações presentes no quadro 1, no entanto, devem ser consideradas com cautela, pois a maioria das espécies de lagartos que caçam de senta-e-espera pertence à subordem Iguania e a maioria das espécies forrageadoras pertence à subordem Scleroglossa. Portanto, as diferenças ecológicas, morfológicas, fisiológicas e comportamentais existentes entre os lagartos podem refletir mais os aspectos filogenéticos de ancestralidade do que propriamente adaptações independentemente associadas aos diferentes modos de vida. 2. Indicações bibliográficas MOYES, C. D.; SCHULTE, P. M. Princípios de Fisiologia Animal. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. POUGH, F. H.; JANIS, C. M.; HEISER, J. B. A vida dos vertebrados. 4. ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2008. RANDALL, D.; BURGGREN, W.; FRENCH, K. Eckert – Fisiologia Animal Mecanismos e Adaptações. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. SCHMIDT-NIELSEN, K. Fisiologia Animal – Adaptação e Meio Ambiente. 5 ed. São Paulo: Santos, 2002. 3. Análise da questão Para facilitar a análise da questão, considere as associações descritas a seguir entre comportamento de forrageio e características fisiológicas dos lagartos considerados: Os lagartos que caçam de senta-e-espera permanecem imóveis em um local fixo, de onde podem explorar visualmente uma grande área. O fato de permanecerem imóveis facilita a detecção visual de insetos (besouros e gafanhotos) que se movem ao seu redor, os quais são capturados em ataques rápidos. Por outro lado, os forrageadores ativos movimentam-se constantemente pelo substrato e, portanto, são mais beneficiados pela resistência que pela velocidade. Essa maior resistência dos lagartos forrageadores ativos é favorecida pela alta capacidade metabólica aeróbica. Vale lembrar que o exercício aeróbico pode continuar por longos períodos, desde que continuamente abastecido por oxigênio e glicose. A continuidade desse abastecimento é garantida por uma maior massa cardíaca, que garante o bombeamento constante de sangue aos tecidos, e por mais hemácias transportando oxigênio no sangue. No caso dos lagartos que caçam de senta-e-espera, seus movimentos curtos e rápidos executados na captura de suas presas são facilitados pelo metabolismo anaeróbico, que se utiliza do glicogênio armazenado nos músculos como substrato metabólico para a rápida síntese de ATP. No entanto, as reservas de glicogênio se esgotam rapidamente, o que leva esses animais facilmente à exaustão se forçados a correr continuamente. Essa grande dependência do metabolismo anaeróbio dispensa um contínuo aporte de oxigênio e glicose aos tecidos, o que justifica a menor massa cardíaca e o baixo hematócrito apresentado pelos lagartos que caçam de senta-e-espera. Alternativa correta: A (os caçadores de senta-e-espera orientam-se por estímulos visuais, têm coração menor, menos hemácias no sangue e são mais rápidos que os forrageadores ativos). QUESTÃO 4 - TOMO 2 (Enade 2005-questão 10) Um pesquisador observou que os euglenídios apresentam plastídios (cloroplastos)que contêm uma molécula de DNA, clorofilas a e b e três membranas envolvendo-os. Com base nesse achado e sabendo que os plastídios das algas verdes possuem clorofilas a e b e duas membranas, o pesquisador formulou a hipótese de que os plastídios dos euglenídios se originaram por um evento de endossimbiose A. primária, devido à presença de três membranas envolvendo-os. B. secundária, devido à presença de três membranas envolvendo-os. C. primária, pois todos os plastídios clorofilados possuem uma molécula de DNA e clorofilas a e b. D. secundária, pois todos os plastídios clorofilados possuem uma molécula de DNA e clorofilas a e b. E. primária, pois o ancestral dos euglenídios é uma alga verde com plastídios de membrana dupla. 1. Introdução teórica Endossimbiose e a origem dos cloroplastos Mitocôndrias e cloroplastos são organelas eucariontes cujas particularidades as tornam morfológica e funcionalmente mais complexas do que as demais. Além de possuírem um sistema de membranas bastante desenvolvido, essas organelas apresentam DNA e ribossomos próprios, o que as permite sintetizar boa parte de suas próprias proteínas. Essa relativa independência, aliada a semelhanças genéticas compartilhadas com bactérias, levou à elaboração da hipótese endossimbionte, ou teoria da endossimbiose, que postula uma possível origem evolutiva de mitocôndrias e cloroplastos a partir da endossimbiose entre células procariontes e eucariontes primitivas. De acordo com essa teoria, as primeiras células eucariontes eram organismos anaeróbios desprovidos de cloroplastos ou mitocôndrias e esses organismos, por endocitose, em algum momento teriam englobado bactérias caracterizadas por apresentarem vias metabólicas de fosforilação oxidativa. Dessa forma, foram criadas condições para o estabelecimento de uma relação simbiótica, na qual as células eucariontes garantiam proteção às bactérias englobadas e essas, em troca, forneciam compostos energéticos oriundos de seu metabolismo oxidativo. Segundo a teoria, tais bactérias endossimbiontes corresponderiam à forma mais primitiva de mitocôndrias e essa associação simbiótica teria se estabelecido como um processo vantajoso no período da história geológica em que a concentração atmosférica de oxigênio começava a se tornar elevada (aproximadamente há 1,5 bilhões de anos). Desse modo, a respiração aeróbica passou a ser um eficiente processo de obtenção de energia por parte dos eucariontes primitivos. Em algum momento posterior à ocorrência do fenômeno endossimbionte que originou as mitocôndrias, deve ter ocorrido um segundo evento de endocitose. Porém, as células bacterianas englobadas, nesse caso, eram capazes de realizar fotossíntese. A endossimbiose resultante dessa associação explica, portanto, o surgimento dos cloroplastos, outra importante organela eucarionte presente em células de algas e plantas terrestres atuais. Apesar de os cloroplastos estarem presentes nas células dos mais diversos organismos fotossintetizantes atuais, existem diferenças significativas quanto à composição de pigmentos fotossintéticos presentes em cloroplastos pertencentes a grupos distintos desses organismos. Também existem diferenças quanto ao número de membranas envoltórias dos cloroplastos entre os organismos fotossintetizantes. Essas observações sugerem a ocorrência de diferentes eventos endossimbióticos ao longo da história evolutiva desses grupos de organismos, cuja descrição resumida é apresentada a seguir. Endossimbiose primária: fenômeno de endossimbiose resultante da endocitose de cianobactérias por parte de organismos unicelulares eucariontes primitivos. Acredita-se que esse seja o evento ancestral comum a todos os tipos de cloroplastos atuais e, no caso das algas verdes e vermelhas, o único evento endossimbiôntico. Os cloroplastos dessas algas apresentam apenas duas membranas envoltórias, que correspondem às membranas interna e externa da cianobactéria engolfada no passado (figura 1A). O mesmo pode ser dito para o cloroplasto das plantas terrestres, uma vez que elas evoluíram a partir de algas verdes ancestrais. Endossimbiose secundária: nesse tipo de evento, uma célula eucarionte primitiva teria englobado, por endocitose, uma alga verde unicelular, que já continha cloroplasto em seu interior. Uma vez estabelecida a associação, o cloroplasto resultante apresentaria três membranas envoltórias: duas já existentes antes da endocitose mais uma terceira membrana derivada da própria membrana plasmática da célula que englobou, por endocitose, a alga verde. A membrana plasmática da célula engolfada é perdida, mas ainda restam vestígios do núcleo dessa célula no interior do cloroplasto assim formado (figura 1B). Esse tipo de cloroplasto com três membranas envoltórias é encontrado em microrganismos fotossintetizantes, tais como os euglenídios, os quais apresentam os mesmos pigmentos fotossintéticos encontrados nos cloroplastos das algas verdes e plantas terrestres atuais. Figura 1. Esquemas dos eventos de endossimbiose primária (A) e endossimbiose secundária (B). Adaptado a partir de SADAVA e cols. Vida: a ciência da biologia. 8. Ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. Endossimbiose terciária: corresponde à endossimbiose resultante da endocitose de uma célula que apresentava cloroplasto originado por endossimbiose secundária. Algumas espécies de dinoflagelados apresentam esse tipo de associação, resultante da incorporação de haptófitas. Os fenômenos descritos revelam os diferentes graus de complexidade da associação entre organismos e a importância que esses eventos celulares tiveram durante o processo de diversificação da vida em nosso planeta. 2. Indicações bibliográficas ALBERTS, B.; BRAY, D.; LEWIS, J. Biologia molecular da célula. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. COOPER, G. M.; HAUSMAN, R. E. A célula: uma abordagem molecular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. SADAVA, S.; HELLER, H.C.; ORIANS, G. H.; PURVES, W. K.; HILLIS, D. M. Vida: A Ciência da Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. 3. Análise das alternativas A - Alternativa incorreta. JUSTIFICATIVA. Se o evento de endossimbiose que originou os cloroplastos dos euglenídios fosse primário, seus cloroplastos deveriam conter duas membranas externas, e não três. Essas duas membranas externas de cloroplastos originados por endossimbiose primária são derivadas da cianobactéria englobada por endocitose pelo eucarionte ancestral. B - Alternativa correta. JUSTIFICATIVA. O ancestral eucarionte dos euglenídios deve ter englobado, por endocitose, a célula de uma alga verde, o que resultou em uma endossimbiose que explica a origem do cloroplasto constituído por três membranas envoltórias: duas membranas já existentes no cloroplasto da alga verde (que, por sua vez, foi originado por endossimbiose primária) mais uma membrana derivada da membrana plasmática desse ancestral eucarionte, incorporada durante a endocitose. C e D - Alternativas incorretas. JUSTIFICATIVA. De acordo com as informações fornecidas no enunciado da questão, a característica do cloroplasto dos euglenídios que permite inferir o tipo de endossimbiose é o número de membranas envoltórias. A presença de DNA e de clorofilas a e b nesses cloroplastos apenas revela que houve, no passado, a associação entre cianobactérias clorofiladas e células eucariontes primitivas, mas não é informação suficiente para deduzir se a endossimbiose que originou especificamente os cloroplastos dos euglenídios é primária, secundária ou terciária. E - Alternativa incorreta.JUSTIFICATIVA. Há dois erros na afirmação. Em primeiro lugar, a endossimbiose descrita no enunciado é secundária, pelos motivos já expostos na introdução teórica e na justificativa da alternativa B. Em segundo lugar, a alga verde com plastídios de membrana dupla deu origem, por endossimbiose, ao plastídio dos euglenídeos, e não aos euglenídeos propriamente ditos. O ancestral dos euglenídeos foi um organismo eucarionte primitivo que, em determinado momento, englobou, por endocitose, a referida alga verde. QUESTÃO 6 - TOMO 1 (Enade 2008-questão 17) Em 1985, foram contabilizados 8.959 registros de leishmaniose visceral desde os primeiros casos identificados por Henrique Penna em 1932. No entanto, esse quadro se agravou. O Ministério da Saúde registrou, no período compreendido entre 1990 e 2007, 53.480 casos e 1.750 mortes. A leishmaniose visceral está mais agressiva. Matava três de cada cem pessoas que a contraíam em 2000. Hoje mata sete. Além disso, foi considerada por muito tempo um problema exclusivamente silvestre ou restrito às áreas rurais do Brasil. Não é mais. Nas últimas três décadas, desde que as autoridades da saúde começaram a identificar casos contraídos nas cidades, a leishmaniose visceral urbanizou-se e se espalhou por quase todo o território nacional. A chegada do mosquito-palha às cidades foi acompanhada de um complicador. Com a sombra e a terra fresca dos quintais, o inseto encontrou uma formidável fonte de sangue que as pessoas gostam de manter ao seu lado: o cão, que contrai a infecção facilmente e se torna tão debilitado quanto seus donos. Uma doença anunciada. In: Pesquisa FAPESP, no 151, set./2008 (com adaptações). A prefeitura de um município composto por uma cidade de médio porte, zona rural e áreas de mata nativa, solicitou a um biólogo que elaborasse um plano de ação para evitar o avanço da leishmaniose visceral em sua região. O plano elaborado sugeria várias ações. Considerando o texto e a situação hipotética acima apresentados, seria inadequada a ação que propusesse A. adotar medidas de proteção contra as picadas do mosquito para trabalhadores que adentrem áreas de floresta próxima da cidade. B. controlar a população de cães domésticos, incluindo a eutanásia de animais infectados em áreas com alta incidência de casos. C. implementar sistema de coleta e tratamento de esgotos nas áreas em que houvesse alta incidência de casos. D. controlar o desmatamento em áreas naturais próximas da área urbana da cidade em questão. E. promover medidas educativas da população, principalmente em relação aos hábitos do mosquito transmissor. 1. Introdução teórica Leishmaniose visceral: crescimento do número de casos e propostas de controle epidemiológico A leishmaniose visceral, também conhecida como calazar, é uma doença crônica potencialmente fatal causada por espécies de protozoários flagelados do gênero Leishmania, pertencentes ao complexo Leishmania (Leishmania) donovani, da família Trypanosomatidae. No Brasil, o agente etiológico da doença pertence à espécie Leishmania chagasi. Esses protozoários são transmitidos ao ser humano e a outros animais por intermédio de insetos dípteros conhecidos como flebotomíneos, assim chamados por pertencerem à subfamília Phlebotominae (Família Psychodidae). A espécie vetora da leishmaniose é Lutzomyia longipalpis. No Brasil, os flebotomíneos recebem diversas denominações populares, que variam de acordo com a região: mosquito-palha, birigui, tatuquira e asa branca, dentre outros. Esses insetos alimentam-se de seiva vegetal e de outros alimentos açucarados. No entanto, as fêmeas precisam incluir sangue em sua dieta para que ocorra a maturação de seus ovos. Os flebotomíneos costumam viver em ambientes protegidos, tais como buracos no solo, ocos de árvore e grutas de animais. Também são encontrados junto ao convívio humano, escondendo-se em abrigos de animais domésticos. Costumam ser mais ativos ao final da tarde, período do dia em que as fêmeas procuram sua fonte de sangue em animais silvestres, como raposas e gambás, ou domésticos, como o cão e o cavalo. Esses animais também são vítimas da leishmaniose e, por apresentarem um importante papel na manutenção dos protozoários do gênero Leishmania, recebem a denominação de reservatórios. Em ambientes urbanizados, os cães são os principais reservatórios do parasita, embora não sejam os únicos. O ciclo de vida dos parasitas causadores da leishmaniose envolve, portanto, um hospedeiro invertebrado e um vertebrado. Duas formas de vida já foram descritas para esses protozoários, uma delas predominante no organismo do inseto e a outra, nos hospedeiros vertebrados. Tais formas de vida são denominadas promastigota e amastigota. A alternância entre amastigotas e promastigotas nos hospedeiros desse protozoário está representada na figura 1. Figura 1. Esquema do ciclo de vida de Leishmania, mostrando os estágios do protozoário no inseto flebotomíneo e no ser humano. Disponível em <www.niaid.nih.gov> (com adaptações). Acesso em 15 fev. 2011. A leishmaniose visceral afeta importantes órgãos internos, principalmente o fígado, o baço, os gânglios linfáticos e a medula óssea, que se tornam hipertrofiados. É uma doença grave cujo índice de letalidade na espécie humana gira em torno de 10% quando não tratada adequadamente. 2. Indicações bibliográficas AGÊNCIA FIOCRUZ DE NOTÍCIAS. Glossário de doenças: Leishmaniose. Disponível em <http://www.fiocruz.br/ccs/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm? infoid=353&sid=6>. Acesso em 19 out. 2010. AGÊNCIA FIOCRUZ DE NOTÍCIAS. Glossário de doenças: os insetos transmissores das leishmanioses. Disponível em <http://www.fiocruz.br/ccs/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=354&sid=6>. Acesso em 19 out. 2010. AGÊNCIA FIOCRUZ DE NOTÍCIAS. Glossário de doenças: epidemiologia das leishmanioses. Disponível em <http://www.fiocruz.br/ccs/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=355&sid=6>. Acesso em 19 out. 2010. GONTIJO, C. M. F.; MELO, M. N. Leishmaniose visceral no Brasil: quadro atual, desafios e perspectivas. Rev. bras. epidemiol., v. 7, n. 3, pp. 338- 349, 2004. Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/rbepid/v7n3/11.pdf>. Acesso em 19 out. 2010. NEVES, D. P. Parasitologia humana. 11. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2005. REY, L. Parasitologia: parasitos e doenças parasitárias. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 3. Análise das alternativas A – A alternativa propõe uma medida adequada. JUSTIFICATIVA. A leishmaniose visceral é transmitida pelo mosquito-palha, que tem preferência por viver em locais úmidos, com pouca luminosidade e pouca movimentação de ar. Apesar de serem insetos cujas atividades ocorrem no crepúsculo, em algumas situações específicas podem ser ativos nas horas claras do dia, como observado em locais de extensa cobertura vegetal. Sendo assim, é recomendável às pessoas que adentram esses ambientes florestais que façam uso de repelentes ou adotem outras medidas de proteção contra as picadas do mosquito-palha. B – A alternativa propõe uma medida adequada. JUSTIFICATIVA. Considerando que os cães são os principais reservatórios da Leishmania em regiões urbanizadas, faz sentido implementar medidas que tenham por objetivo controlar a população desses animais. O grande número de cães em uma área com alta incidência de casos de leishmaniose certamente contribuirá para dificultar o controle da doença. Embora seja uma prática que não encontra apoio unânime entre os epidemiologistas, a eutanásia dos cães infectados tem sido indicada como meio de
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