APOSTILA DE ECOLOGIA E CONSERVAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS

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UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA 
Disciplina 
ECOLOGIA E CONSERVAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS 
Autor: Professor LUIZ A. PEREIRA 
 
APRESENTAÇÃO DO AUTOR: 
 Luiz A. Pereira é Biólogo, graduado em Licenciatura Plena em Ciências Biológicas e Bacharel 
em Ecologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Mestre em Ecologia pela 
Universidade de Brasília (UnB) e Doutor em Ecologia pela Universidade Estadual de Campinas 
(UNICAMP). 
 Foi Biólogo da Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA, RJ), além de 
docente na Universidade Federal de Viçosa (UFV) e na Universidade Federal Rural do Rio de 
Janeiro (UFRRJ). Atualmente é Professor Adjunto da Universidade Veiga de Almeida (UVA) e do 
Centro Universitário Celso Lisboa (CEUCEL), no Rio de Janeiro. 
 
 
 
IMPORTÂNCIA DA DISCIPLINA: 
 No desenvolvimento desta disciplina procuraremos mostrar que a ecologia (e a natureza, como 
um todo) tem leis que precisam ser obedecidas, pois, caso contrário, todo um sistema ecológico será 
irreversivelmente destruído. Enfatizaremos aqui, também, que a ecologia - ou os sistemas naturais - 
não tem “receitas de bolo” ou “um mesmo remédio”, serve para qualquer ecossistema estudado. 
Na ecologia cada caso é um caso e, obrigatoriamente, deve ser estudado individualmente quanto às 
suas peculiaridades. Leis são feitas para serem obedecidas, não discutidas ou ignoradas. Não sendo 
obedecidas essas regras, quaisquer medidas mitigadoras ou corretivas não surtirão o efeito desejado. 
 
 
 
EMENTA: 
 Níveis de Organização Ecológica; 
 A Estrutura e o Funcionamento dos Ecossistemas; 
 As Cadeias e as Teias Alimentares; 
 O Fluxo de Energia e Produtividade; 
 A Ciclagem de Nutrientes; 
 As Relações entre os Seres Vivos; 
 
 
 
OBJETIVOS: 
 Capacitar o aluno a interpretar a Ecologia em seus conceitos básicos e a reconhecer a 
importância desta ciência para a manutenção da natureza nos dias atuais. 
 
 
 
 
 
 
P R O G R A M A A N A L Í T I C O : 
 
 
UNIDADE I - INTRODUÇÃO À ECOLOGIA: 
 
 I.1- Objetivos; 
 I.2- Histórico; 
 I.3- Objetivos e as Inter-Relações com as outras Ciências; 
 I.4- As Sub-divisões da Ecologia; 
 I.5- Noções e Conceitos Fundamentais da Ecologia; 
 I.6- Exercícios de Fixação; 
 I.7- Resumo; e 
 I.8- Bibliografia Recomendada. 
 
 
 
 UNIDADE II- AS TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA E DA ENERGIA 
NOS ECOSSISTEMAS: 
 
 II.1 - Objetivos; 
 II.2 - Introdução; 
 II.3 - As Cadeias e Teias Alimentares; 
 II.4 - Os Ciclos Biogeoquímicos; 
 II.5 - O Fluxo de Energia; 
 II.6 - As Pirâmides Ecológicas; 
 II.8 - Exercícios de Fixação; 
 II.9 - Resumo; e 
 II.10- Bibliografia Recomendada. 
 
 
 
 UNIDADE III- AS RELAÇÕES ECOLÓGICAS COMO FATORES 
REGULADORES DAS COMUNIDADES: 
 
 III.1 - Objetivos; 
 III.2 - Introdução; 
 III.3 - A Biodiversidade e a interação dos fatores ecológicos; 
 III.4 - A Classificação dos Fatores Ecológicos; 
 III.5 - Os Fatores Limitantes; 
 III.6 - As Relações Homotípicas; 
 III.7 - As Relações Heterotípicas; 
 III.8 - Exercícios de Fixação; 
 III.9 - Resumo; e 
 III.10- Bibliografia Recomendada. 
 
 
 
 
UNIDADE I : INTRODUÇÃO À ECOLOGIA: 
 
I.1. Objetivos; 
I.2- Histórico; 
I.3- Objetivos e as Inter-relações com as outras Ciências; 
I.4- As Sub-divisões da Ecologia; 
I.5- Noções e Conceitos Fundamentais da Ecologia; 
I.6- Exercícios de Fixação; 
I.7- Resumo; e 
I.8- Bibliografia Recomendada. 
 
 
 
I.1. OBJETIVOS: 
 
. Conhecer os conceitos básicos da ecologia; 
. Reconhecer a importância da manutenção dos ambientes naturais; 
. Reordenar sua conduta frente aos problemas ambientais atuais; e 
. Emitir conceitos e opiniões para melhor eficácia das medidas de preservação ambiental. 
 
 
 
I.2- HISTÓRICO: 
 
 Ainda que não reconhecida como ciência, o homem já “praticava” a ecologia desde os tempos 
mais remotos. A prova disso é que, ainda como caçador e coletor, o homem primitivo precisava 
conhecer os fundamentos básicos da “ecologia” da caça, da pesca e dos vegetais, para melhor 
sucesso na obtenção desses alimentos. 
 
 Para a caça, o fundamental era a correta determinação dos hábitos alimentares da presa para, 
desta forma, dispor cevas ou ceveiros adequados e eficientes (que consiste em dispor o alimento 
preferido da caça em locais pré-determinados no campo). Vistoriadas regularmente e, após a 
constatação de estar sendo consumida pelos animais, o caçador armava então a emboscada, 
geralmente em cima das árvores. Quanto à flora, perguntas práticas precisavam ser rapidamente 
respondidas, do tipo: É comestível ou é venenosa? Estará sempre disponível ou é esporádica? etc. 
 
 Tornando-se posteriormente criador e agricultor, o homem melhor garantiu seu sustento, porém 
com maior obrigatoriedade do conhecimento das “ecologias”, tanto da fauna quanto da flora, agora 
confinadas em áreas restritas. Aqui também perguntas precisaram ser eficientemente respondidas, 
como por exemplo: Para se obter sucesso, quais os cuidados básicos que terão de ser 
implementados, em termos de nutrientes, água e sanidade, nas criações e plantações? 
 
 Muitos dos grandes homens do chamado “renascimento” biológico, dos séculos 18 e 19, 
contribuíram ao tema, ainda que a palavra ecologia não fosse ainda usada. Por exemplo, citamos o 
biólogo holandês Anthon Leeuwenhoeck (mais conhecido como o precursor do microscópio) que, 
em princípios dos anos 1700, desenvolveu estudos sobre as cadeias de alimentos e a regulação das 
populações. 
 
 A palavra ecologia é relativamente recente. Foi proposta pela primeira vez em 1869 pelo 
também biólogo alemão Ernst Haeckel, utilizando o prefixo grego oikos= casa ou lugar onde se 
vive + a terminação logus= ciência ou estudo. 
 
 Ecologia não é uma das chamadas “ciências exatas”, já que trata, todo o tempo, direta ou 
indiretamente, com a vida. Neste caso, as respostas para questionamentos ecológicos, em quase 
totalidade, vem acompanhadas das palavras/frases do tipo: tudo indica que...; creio que...; acredita-
se que...; possivelmente...; parece que...; etc. 
 
 A ecologia é também uma ciência em grande parte conceitual, o que pode, às vezes, fazer com 
que os profissionais das ciências exatas - treinados para obter uma única resposta para cada 
pergunta – possam sentir-se algo não satisfeitos com as respostas obtidas dos profissionais da área 
ambiental. Na ecologia arriscamos dizer que, muitas das vezes, 2 + 2 não é igual a 4. 
 Como exemplo de ciência conceitual começamos pela própria definição, qual seja: Ecologia 
(definição de Dajoz, 2005) “é a ciência que estuda as condições de existência dos seres vivos e as 
interações de qualquer natureza, existentes entre esses seres vivos e seu meio”; Para Odum (1988) 
“é o estudo da estrutura e da função da natureza”; Para o Dicionário Webster’s “compreende a 
totalidade ou o tipo das relações entre os organismos e o seu meio ambiente”. A nossa: “é o estudo 
das interações dos organismos entre si e dos organismos com o meio ambiente”. Entendeu? Já 
que sim, para melhor ilustrar o caráter conceitual desta ciência, escreva com as suas próprias 
palavras mais uma definição para a ciência ecologia. Possivelmente teremos agora uma quinta 
versão diferente da mesma ciência. 
 
 Quer um outro exemplo sobre conceituação na ecologia? Utilizaremos então o certamente mais 
falado no Mundo atual, o conceito de ecossistema. O nosso: “Ecossistema, corresponde a um 
sistema termodinamicamente em equilíbrio”. Entendeu? Ok. Muito bem, pergunto: Um lago, 
desde que já tenha alcançado este tal equilíbrio, pode ser considerado um ecossistema? Sim. 
Acontece que ele está inserido “dentro” de um segmento de mata, que também já alcançou o 
equilíbrio. Esta mata pode ser considerada como um ecossistema? Sim. E se esta mata estiver 
dentro da FlorestaAtlântica, esta última é um ecossistema? Sim. Onde afinal ocorrem as 
“fronteiras” ou “limites” entre um ecossistema e outro? Ou seja, tudo depende de tudo neste imenso 
e único Ecossistema Terra. Se você não se confundiu, escreva então, agora, a “sua” definição de 
ecossistema. 
 
Comentário: 
Para ser ecossistema é fundamental que todas as cadeias alimentares existentes nele estejam 
equilibradas, ou seja: o número de presas suficiente para manter o número dos predadores. 
Não esqueça que existem as presas das presas e também os predadores dos predadores, etc. 
Trata-se de um equilíbrio dinâmico, sempre sofrendo ajustes aos abalos externos sofridos. 
 
 
 
I.3- OBJETIVOS E AS INTER-RELAÇÕES COM AS OUTRAS CIÊNCIAS: 
 
 Por analogia, o ecólogo está muito associado ao detetive, ou seja, está sempre procurando as 
causas que originaram aquelas conseqüências (ambientais) visíveis. 
 
 Aí está, também, a grande diferença entre o conservacionista (que ciente da necessidade da 
preservação ambiental por questões de sobrevivência, reclama dos impactos sofridos pelo ambiente, 
geralmente organizando campanhas, mutirões, manifestações etc) e o ecólogo, correspondendo ao 
cientista que busca as causas que originaram tais conseqüências. 
 
 Tente você mesmo desenvolver um trabalho de cunho ecológico, como o exemplificado a seguir. 
 
 Numa parcela representativa de floresta sente-se ao chão. Protegido por roupas adequadas, sem 
fumar, sem perfumes etc, permaneça em silêncio, o mais imóvel possível. Muito bem, você está em 
plena atividade de realização de um survey (nome técnico que corresponde às abordagens 
introdutórias para a coleta de dados, visando futuros programas de pesquisas). 
 
 Pode ser até que você se sinta um tanto ou quanto ridículo em tal atitude, já que nada “acontece”. 
Calma!. A condição fundamental para ser um ecólogo é ter paciência, atenção e perseverança. 
 
 Com o passar do tempo você poderá, gradativamente, ir se sentindo cada vez mais integrado, 
aceitando e sendo “aceito”, por aquele sistema ecológico. A rotina daquele ecossistema irá, pouco a 
pouco, voltando à normalidade, mostrando-se. 
 
 Suponhamos então que, à sua frente, passe uma fileira de formigas. Certamente, teríamos uma 
série de questões investigativas. 
 
O Quê passou? 
Pergunta a ser respondida por um biólogo, por tratar-se de um sistema vivo, etc, etc... (não 
ecólogo). 
 
Quem passou? 
Resposta a ser dada por um taxonomista (não ecólogo), considerando tratar-se de um Insecta, 
Hymenoptera, de tal gênero e de tal espécie. 
 
Onde passou? 
Aqui, uma análise do substrato físico e das condições abióticas etc., respondida por geólogos e 
geógrafos (não ecólogos). 
 
Como passou? 
Respondida por anatomistas, fisiologistas etc, descrevendo os movimentos apresentados etc (não 
ecólogos). 
 
Quanto passou? 
Ou seja, a estimativa do número de insetos envolvidos naquela atividade etc., respondida por 
estatísticos (não ecólogos). 
 
Qual direção vieram e qual direção tomaram? 
Respondida também por outros profissionais (não ecólogos). 
 
E, finalmente, 
Por Quê? 
Certamente respondida pelos ecólogos. 
 
 A ecologia é, portanto, a ciência que tenta responder os Por Quês. À partir do instante em que 
você procurar responder tal pergunta, automaticamente já estará “fazendo” ecologia. 
 
 Quanto às inter-relações, a ecologia, todo o tempo, utiliza as demais ciências como instrumentos 
de trabalho. Não se faz ecologia sozinho e sim sempre agregado a uma equipe multidisciplinar. É 
praticamente impossível se ter o domínio necessário, em todas as demais ciências, para os trabalhos 
ecológicos. 
 
 É muito comum o ecólogo ir desenvolvendo seus projetos trabalhando com morfotipos, ou seja 
com nomes (letras, números ou apelidos) de animais e plantas provisórios, enquanto os 
taxonomistas (vegetais e animais), em seus respectivos laboratórios, fazem a correta identificação 
científica. 
É de suma importância a competência desses outros profissionais da sua equipe, já que 
identificações erradas fornecerão, por conseguinte, trabalhos ecológicos sem nenhuma validade 
científica. 
 
 
I.4- AS SUB-DIVISÕES DA ECOLOGIA: 
 
 A Ecologia pode ser sub-dividida em: Auto-Ecologia, Sinecologia e Dinâmica de Populações 
 
 A Auto-Ecologia (proposta por Schroter em 1896, auto = mesmo, próprio), se ocupa do estudo 
do organismo ou de uma espécie individualmente com o seu meio. 
 
 Por exemplo o estudo do rato-dágua (Nectomys squamipes), no Parque Nacional de Brasília, ou 
o estudo do mico-leão-dourado (Leontopithecus rosalia) na Reserva Biológica Nacional de Poço 
das Antas (RJ). 
 
 Na Auto-Ecologia desprezam-se as interações dessa espécie com as outras, mas com este 
enfoque, freqüentemente, ganha-se na precisão ou na profundidade das informações ecológicas 
obtidas. 
 
 A Sinecologia (proposta também por Schroter, em 1902, synes = diversos), analisa as relações 
entre os indivíduos pertencentes a diversas espécies (como um todo ou como unidade de trabalho) e 
o seu meio. Por exemplo, o estudo da comunidade de roedores (formada por várias espécies, cada 
qual com a sua população) do Parque Nacional de Brasília, ou o estudo da comunidade de primatas 
(formado pelas espécies: mico-leão dourado (L. rosalia), macaco-prego (Cebus apella); e bugio 
(Alopata fusca), da Reserva Biológica de Poço das Antas. 
 
 Na Sinecologia (também chamada de biocenologia, biocenótica ou biossociologia) a unidade 
metodológica empregada é a comunidade e não uma única população, como é o caso da Auto-
Ecologia. 
 
 Tanto a Auto quanto a Sine apresentam vantagens e desvantagens. 
 
Na Auto-Ecologia: 
Vantagem: poderá ir muito mais a fundo na obtenção de informações ecológicas específicas sobre 
aquela determinada espécie, já que toda metodologia de trabalho foi montada para tal; 
Desvantagem: pouca profundidade nas informações ecológicas das demais espécies daquele 
macrohabitat (animal ou vegetal). 
 
Na Sinecologia: 
Vantagem: citando-se, como exemplo, a possibilidade de avaliação da importância ou o 
envolvimento ecológico da comunidade de primatas, como um todo, na Reserva de Poço das Antas, 
para a manutenção do metabolismo daquele ecossistema. Pode-se avaliar, também, as relações 
predador-presa, como disseminadores de sementes, no envolvimento com zoonoses (doença 
infecciosa transmissível sob condições naturais entre animais e o homem), dentre outras 
implicações. 
Desvantagem: apenas informações ecológicas superficiais de cada espécie integrante seriam obtidas 
através da metodologia empregada, considerando que, como já dito, a unidade de trabalho foi a 
comunidade. 
 
 A opção caberá ao ecólogo, considerando-se que, obrigatoriamente, antes de todo e qualquer 
estudo, é fundamental discutir-se exaustivamente, com todos os demais profissionais envolvidos, a 
metodologia adotada. 
 
 Não se esqueça: a rotina de campo nada mais é do que uma “receita de bolo” repetida no 
campo. Se depois de pronto descobre-se que no dito bolo faltou, por exemplo, o fermento, todo ele 
irá para o lixo. Pense bem nisso! Não é raro vermos pesquisas inteiras serem descartadas, 
sem possibilidade de análises acuradas, simplesmente por terem empregado metodologias erradas, 
inadequadas ou incompletas. 
 
 A Dinâmica de Populações ou Demoecologia (proposta pelo alemão Schwertfeger, em 1902) 
descreve as variações na abundância das diversas espécies e procura as causas dessas variações. A 
diferença básica das duas anteriores é que na Dinâmica de Populações leva-se fundamentalmente 
em questão o fator tempo. 
 
 Na Dinâmica de Pops são usados gráficos, geralmente de doze meses (compreendendo as quatro 
estações), onde analisa-se as flutuações daquela população. Quando diretamente associadas às 
estações do anosão ditas flutuações sazonais, quando não, são chamadas de flutuações não-
sazonais ou, mais comumente, de flutuações azonais. Geralmente as sazonais são as mais comuns 
na natureza. 
 
 Comparativamente, a Dinâmica de Pops é a abordagem mais comum encontrada na bibliografia 
ecológica, já que é capaz de mostrar o “desenvolvimento” daquela população durante todo o ano. 
 
 Nesses gráficos pode-se também inserir: as curvas das presas e dos predadores dessa espécie; os 
fatores ambientais, como temperaturas máxima, média e mínima diárias, a pluviosidade, a umidade 
relativa do ar, dentre outros parâmetros. 
 
 Acredita-se que essas flutuações apresentadas, por exemplo durante o ano de 2006, sejam 
idênticas àquelas apresentadas nos anos anteriores e nos anos futuros, para aquela determinada 
espécie. Isso é interpretado como ano típico. Porém, flutuações bem diferentes também poderão 
ser obtidas. Neste último caso, são classificados como ano atípico para a espécie. 
 
 Note-se aqui, mesmo nos chamados anos típicos, que trata-se apenas do “design” geral do 
gráfico final obtido e não exatamente dos valores específicos encontrados em cada uma das 
flutuações, entendendo que nenhum ano é exatamente idêntico ao anterior e será exatamente igual 
aos anos posteriores. Esta é mais uma das variáveis que, como já descrito, torna a ecologia uma 
ciência não exata. 
 
 
 
I.5- NOÇÕES E CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA ECOLOGIA: 
 
BIOSFERA - Entendido como toda e qualquer região do planeta capaz de abrigar vida. Mesmo 
que naquele determinado instante de observação não ocorra ali vida, porém reúna as condições 
mínimas para tal existência, aquela área deverá ser incluída na Biosfera. 
 
BIOMA - Um tipo grande de comunidade ecológica, formado por ecossistemas. Por exemplo, 
taiga, tundra, florestas temperadas, mata amazônica etc. 
 
HABITAT - Local onde vive o ser vivo. 
O Habitat pode ser dividido em: 
 
Macrohabitat - Geralmente caracterizado pelas características físicas, topográficas ou, mais 
comumente, da vegetação dominante. Neste último caso, denominada por fitofisionomia. 
Exemplos de Macrohabitats: capinzal, capoeira, mata secundária, mata primária, etc. 
Por mais “homogênea” que possa parecer a composição de um determinado macrohabitat, ele 
certamente apresenta características menores, ou peculiaridades próprias em seu interior, ou seja: 
possui inúmeros microhabitats. 
 
Microhabitat - corresponde às características existentes dentro de um dado macrohabitat. 
Como exemplo citamos um capinzal, que numa análise mais detalhada, certamente mostrará 
segmentos mais ou menos densos de capim gordura (Melinis minutiflora), outros com capim-
colonião (Imperata brasiliensis), outros mais arenosos, ou alagados, ou pedregosos, etc. Todas 
essas características ou categorias de microhabitats são importantes para a distribuição da flora e 
da fauna naquele dado macrohabitat. 
Ao analisarmos as categorias de microhabitats, dentro de um macrohabitat qualquer, poderemos 
fazê-lo sob um dos seguintes pontos de referência: 
 
Heterogeneidade - corresponde a distribuição dos microhabitats existentes dentro de um dado 
macrohabitat ao nível horizontal (tipo “colcha de retalhos”). 
Complexidade - corresponde a distribuição dos microhabitats existentes dentro de um dado 
macrohabitat ao nível vertical (por exemplo: a estratificação existente dentro de uma floresta). 
 
Exercício: 
 Um grupo de ecólogos resolve avaliar o “Uso Ecológico do Espaço” num dado macrohabitat. 
Cada pesquisador estuda uma espécie diferente. Para a equipe encontram-se à disposição um balão 
dirigível e uma pilha de banquinhos. Pergunta-se: Por quê alguns pesquisadores irão para o balão 
enquanto outros irão pegar um dos bancos? 
 
Compare com a sua resposta 
 Irão para o balão os pesquisadores das espécies de hábitos terrestres (avaliação dos microhabitats 
ao nível de heterogeneidade), enquanto que os demais pesquisam espécies escansoriais, ou seja, 
exploram os microhabitats disponíveis ao nível vertical, fazendo o uso ecológico do espaço, naquele 
dado macrohabitat, na forma tridimensional. 
 
Outro exercício: 
 Como devem ser as avaliações dos microhabitats preferidos para as espécies de hábitos: 
1 - Fossoriais? 
2 - Terrestres? 
3 - Escansoriais? 
4 - Arbóreas ou arborícolas? 
5 – Marinhas? 
 
 
NICHO ECOLÓGICO - Descrito pelo inglês Charles Elton, em 1927, corresponde ao papel 
desempenhado pela espécie dentro da comunidade. Em outras palavras, o nicho ecológico 
representa as respostas a essas questões: 
 Como e onde a espécie se alimenta? 
 Por quem ela é predada? 
 Quem e como ela preda? 
 Como e onde ela se abriga? 
 Como e onde ela se reproduz? Etc. 
 Ou seja, cada espécie tem o seu nicho ecológico. São pré-requisitos básicos, ou exigências da 
espécie, para poder ocupar aquele determinado ecossistema. É fundamental que todos esses 
requisitos estejam lá disponíveis, para que ela possa então se estabelecer. 
 
 Duas espécies de mesmo nicho ecológico não podem ocorrer no mesmo ecossistema. Se assim 
for uma delas, a menos apta, deverá ser expulsa ou extinta daquele ecossistema. Isso é chamado, em 
ecologia, de Princípio de Exclusão Competitiva. 
 
 Em qualquer espécie, a todo momento, alguns indivíduos estão migrando. Essas migrações são 
feitas, geralmente, por: indivíduos “errantes” ou os excedentes nas populações que já alcançaram o 
limite máximo de recursos disponíveis; por indivíduos que foram expulsos dos seus territórios, por 
causas variadas; ou ainda, acidentalmente, pela ação do vento, pelas correntes marinhas, por 
catástrofes naturais, etc. 
 
 Quando realizada com sucesso, as migrações desses indivíduos são importantes para a expansão 
da distribuição geográfica daquela espécie. 
 
 Ao “chegar” a uma nova região, o imigrante já traz consigo as suas exigências ecológicas, que, 
obrigatoriamente, terão que ser atendidas. 
 
 Imaginemos as possíveis situações que uma determinada espécie imigrante, recém-chegada num 
dado macrohabitat, poderá encontrar: 
 
Situação 1 - A região alcançada não apresenta o nicho ecológico da espécie. 
 Provavelmente a migração desse indivíduo continuará para outras regiões, não se fixando a 
espécie naquele ambiente. Neste caso, não deverá haver danos ecológico-ambientais. 
 
Situação 2 - A região alcançada apresenta o nicho somente em determinadas épocas do ano. 
 Como alternativa para este caso, se a espécie imigrante apresentar uma mobilidade eficaz, ela 
poderá ocupar essa nova área somente nas épocas favoráveis, emigrando, sazonalmente, para outras 
mais favoráveis. Exemplos: inúmeras espécies de aves, como as cegonhas, que migram 
sazonalmente da Europa para a África; ou as baleias-jubarte, que migram da Antártica para o 
arquipélago de Abrolhos na época reprodutiva. Deverão ocorrer, nestes casos, alterações ecológico-
ambientais na nova região. 
 
Situação 3 - A região alcançada apresenta o nicho completamente desocupado. 
 Neste caso geralmente ocorre uma explosão populacional, considerando que a imigrante não traz 
consigo os respectivos predadores, aliando-se à inexistência de outras espécies, para a competição 
inter-específica. Deverão ocorrer alterações ecológico-ambientais consideráveis nessa nova região. 
 
Situação 4 - A região alcançada apresenta o nicho parcialmente ocupado por outra espécie. 
 Teoricamente é possível a nova ocupação, como o exemplo citado por Dajoz (2005), para as 
aves cormorão-negro (Phalacrocorax carbo) e cormorão-com-poupa (P. aristoteles), que nidificam 
juntas nas mesmas falésias da Inglaterra, na mesma época e vão pescar nas mesmas águas. Porém 
não há competição por alimentação, porque as presas não são as mesmas: P. carbo mergulha nas 
profundidades e se alimenta de animais bênticos, peixes chatos e camarões; enquanto que P.aristoteles mergulha nas águas rasas, alimentando-se de crupeídeos e lúcios pequenos. Ainda assim, 
deverão ocorrer alterações ecológico-ambientais na região. 
 
Situação 5 - A região alcançada apresenta o nicho ocupado por outra espécie (nativa) mais apta 
na exploração do que pela espécie imigrante. 
 Teoricamente, neste caso, deverá ocorrer a exclusão competitiva da espécie recém-chegada, ou, 
como migrante, ela continuará seu deslocamento para outras regiões mais favoráveis. Sob o ponto 
de vista ecológico-ambiental os danos esperados serão mínimos. 
 
Situação 6 - A região alcançada apresenta o nicho ocupado por outra espécie menos apta na 
exploração dos recursos do que pela espécie imigrante. 
 Possivelmente deverá ocorrer aqui a extinção da espécie nativa (exclusão competitiva). 
Geralmente, como conseqüência secundária, ocorre uma explosão populacional na espécie exótica. 
Trata-se de um verdadeiro desastre ecológico-ambiental, onde medidas urgentes precisam ser 
tomadas para a não completa extinção da espécie nativa, dentre outras alterações ambientais. 
 
Situação 7 - A região alcançada apresenta o nicho completamente desocupado, porém a 
imigrante é uma espécie peri-domiciliar ou sinantrópica. 
 Considerando que as ditas espécies exóticas preferem conviver como comensais do homem nas 
cidades, raramente se deslocando para as áreas silvestres, os danos ecológico-ambientais geralmente 
são mínimos. É o que ocorre com o pombo (Columba livia), o camundongo doméstico (Mus 
musculus), o rato-de-telhado (Rattus rattus), a ratazana (R. norvegicus), as baratas (Periplaneta 
americana e Blatella germanica) e o pardal (Passer domesticus), dentre outras. 
 
 
POPULAÇÕES - Conceitualmente, população - como uma unidade que se auto-controla e ajusta - 
não se originou do estudo de animais ou vegetais. Esses grupos só posteriormente foram 
considerados populações. 
 
 O conceito surgiu quando o homem quis controlar o número de membros de sua sociedade, com 
o objetivo de organizá-la. 
 
 O grego Platão (cerca de 428 - 348 AC) descreveu, em suas “leis”, a maneira segundo a qual sua 
sociedade (cidade-estado) deveria ser mantida e estabelecida. Suas idéias já demonstravam que ele 
identificou muitas das características de uma população: 
...”em primeiro lugar, o número de cidadãos tem que ser determinado ... e as terras e casas terão 
que ser por nós repartidas, da melhor maneira possível. O número de cidadãos só pode ser 
calculado satisfatoriamente em relação ao território e estados vizinhos. O território deve ser 
suficiente para manter um certo número de habitantes num meio de vida moderado ... mais que isso 
não é necessário ... “. 
 
 Nesta declaração Platão descreve: 
1) uma população como uma unidade estrutural; 
2) os indivíduos são as unidades da população e 
3) estão limitados a uma área geográfica específica, que é o seu território. 
 
 Platão, a seguir, sugere como uma grande “cidade-estado” deveria ser: 
“O número de nossos cidadãos será 5040 ... e para que essa distribuição possa ser mantida, eles 
precisam considerar que o número atual de famílias deveria ser mantido e nunca aumentado ou 
diminuído”. 
 
 Embora Platão não tenha explicado porque considerou 5040 cidadãos como o número 
apropriado para a “cidade-estado”, está claro que ele acreditava que a população deveria manter 
esse tamanho. Também reconheceu que uma população deveria ser mantida estável pelo controle 
dos fatores que determinam seu aumento e diminuição. 
 
 Para manter sua população ideal em exatamente 5040 indivíduos, Platão sugeriu a decretação de 
certas “Leis de Herança”, casamento e adoção. 
 
 Reconheceu que as leis não seriam suficientes para controlar o tamanho da população, e por 
isso sugeriu procedimentos como: 
a) aumentar os nascimentos por recompensa; 
b) diminuir os nascimentos por proibição e 
c) enviar indivíduos para a colonização de outras áreas, retirando-os daquela população. 
 
 A nós, particularmente, interessa apenas a origem da teoria de população. 
 
 As idéias de Platão são especulações “arrojadas” mas não ciência. Faltou-lhe um componente 
científico básico, que é a “confirmação pela observação e experimentação”. 
 
 Platão não contou nenhuma população nem testou qualquer de suas “leis”, contudo suas 
“especulações” foram valiosas, pois criaram novas idéias sobre as populações. Idéias que 
permitiram, a outros cientistas, desenvolvê-las e incorporá-las à ciência. 
 
 O inglês Thomas Robert Malthus (1798) abordou, pela primeira vez cientificamente, o problema 
da população. Malthus foi educado para ser pastor e tinha um grande interesse pelas condições 
sociais de sua época: 
 
• Poderia o homem melhorar o seu tipo de vida? 
• É necessário que o homem esteja sempre sujeito a guerras, doenças, pobreza e fome? 
• Haverá possibilidade de uma vida melhor ? 
 
 Para responder a essas questões, Malthus desenvolveu uma teoria sobre os fatores que regulam o 
tamanho de uma população humana. Ele partiu de duas suposições básicas: 
1. O alimento é necessário para a vida do homem e 
2. O homem alimentado continuará a reproduzir-se. 
 
 Com elas elaborou a seguinte teoria: 
“... suponham, então, corretos esses meus postulados (suposições): 
a) digo que a capacidade de crescimento da população é indefinidamente maior do que a 
capacidade da terra de produzir o alimento necessário para a subsistência do homem; o alimento 
aumenta apenas em progressão aritmética. Alguns cálculos simples mostrarão a imensidade da 
primeira força em comparação à segunda. 
 
b) pela lei da nossa natureza, que faz com que o alimento seja necessário para a vida humana, o 
efeito dessas duas forças desiguais deve ser mantido constante; 
 
c) isso implica num controle operando firme e constantemente sobre a população, para evitar a 
dificuldade de subsistência; essa dificuldade deverá ocorrer algum dia e, com certeza, será 
mantida duramente por uma grande parte da humanidade; 
 
d) essa desigualdade natural entre as duas forças (crescimento da população e produção da terra) 
é a grande lei da natureza, que precisando manter seus efeitos constantes, constitui-se pois na 
grande dificuldade, que me parece insuperável, para a perfeição da sociedade; todos os outros 
argumentos são secundários, em comparação a esse; 
 
e) conseqüentemente, se essas premissas são corretas, o argumento é conclusivo contra a perfeição 
da humanidade. 
 
 Nessas poucas linhas Malthus expressou uma teoria científica de maneira clara e simples. 
 
 A Malthus estas provas da “luta pela vida” pareceram convincentes: “o tamanho da população 
depende do alimento e o seu crescimento é controlado pela fome e doenças”. Por isso,Thomas R. 
Malthus é considerado o pai dos estudos demográficos. O título completo da 1ª edição da obra foi: 
“ Ensaio sobre a Lei da População e os seus Efeitos sobre o Aperfeiçoamento Futuro da Sociedade, 
com Observações sobre as Especulações de Mr. Godwin, Mr. Condorcet e Outros Autores” 
(citando também dois grandes filósofos da época). 
 
 Portanto, população é o conjunto de indivíduos da mesma espécie que ocorrem em uma 
determinada área e interagem entre si. As populações (e não os indivíduos) possuem atributos ou 
parâmetros, quais sejam, dentre outros: 
 
 densidade (nº de indivíduos / unidade de área); 
 tamanho (nº total de indivíduos); 
 expectativa de vida (tempo médio de cada uma das gerações); 
 razão de sobrevivência (levando-se aí, em consideração, cada estação do ano); 
 razão sexual (ou a proporção entre o número de machos e o número de fêmeas). 
 
 Cada espécie possui uma capacidade própria de aumentar numericamente. Esta capacidade 
denomina-se Potencial Biótico (PB) (Chapman, 1928). 
 
 Sob condições favoráveis os organismos se multiplicam muito rapidamente;por exemplo, um 
único casal de pássaros, onde a fêmea produza de 5 a 6 ovos/ano, ao final de 15 anos teria 
produzido 10 milhões de descendentes. 
 
 Numa outra pesquisa sobre a ratazana (Rattus norvegicus) nos EUA, estimando-se apenas três 
acasalamentos / ano, com uma média de 10 crias/parição, em 3 anos, calcula-se que um casal daria 
uma descendência de mais de 20 milhões de roedores. 
 
 Quanto às moscas das frutas (Drosophila melanogaster), apenas um único casal, em condições 
ótimas, seria capaz de produzir 3 368 x 1052 descendentes em um ano. 
 
 A bactéria Escherichia coli, dividindo-se a cada 20 minutos, em apenas 36 horas cobriria toda a 
superfície do planeta com uma camada contínua. 
 
 Em contrapartida, as populações de grous (Grous americana) possuem um Potencial Biótico 
extremamente baixo; seus indivíduos produzem somente um ou dois filhotes a cada 2 anos. 
 
 Porém, na natureza, esses valores citados não são rigorosamente observadas, isto porque, 
opondo-se aos efeitos do PB, há a chamada Resistência Ambiental (RA), da qual todas as 
populações são dependentes (vide Figura 1). 
 
 A resistência do ambiente corresponde ao conjunto de fatores físicos, químicos e bióticos que 
atuam em sentido contrário ao PB da espécie. São exemplos de RA: a limitação do suprimento 
alimentar; a competição; a pressão predatória; a ação dos parasitas; as condições físico-químicas do 
ambiente; dentre outras. O Crescimento Real (CR) é o observado. 
 
 Um aumento constante seria realmente observado se não atuasse a RA. À medida que o número 
de organismos da população se aproxima do limite máximo que aquele ambiente pode suportar, 
haverá, por decorrência, um aumento proporcional da RA. 
 
 Ao ser atingido esse limite máximo de indivíduos - que aquele habitat é capaz de suportar dessa 
espécie, ou Capacidade Suporte (CS) - a população tenderá a um equilíbrio dinâmico, isto é, o 
número de imigrantes e/ou dos descendentes que sobrevivem e alcançam a maturidade sexual 
(integrando portanto a parte ativa da população) corresponde, aproximadamente, ao número de 
indivíduos que morrem e/ou emigram dessa mesma população. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1- Modelo de crescimento populacional. 
 
 
 
 
DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL - Corresponde ao padrão de distribuição dos indivíduos nas 
populações. Cada população apresenta um dos seguintes três padrões de distribuição espacial (vide 
Figura 2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 – Padrões básicos de distribuição espacial. 
 
Distribuição Uniforme (ou Homogênea) - é a distribuição na qual cada indivíduo mantém uma 
distância regular para cada um dos seus vizinhos mais próximos. È o tipo de distribuição mais rara 
na natureza, onde, obrigatoriamente, o meio será homogêneo; 
 
Distribuição ao Acaso (ou Aleatória) - é aquela onde os indivíduos apresentam-se dispersos, 
aleatoriamente, no habitat. Ocorre também nos meios homogêneos. Por exemplo, insetos que 
atacam sacas de farinha; e 
 
Distribuição Contagiosa - é o tipo de distribuição onde os indivíduos apresentam tendência ao 
gregarismo. É o tipo mais comum na natureza. Ocorre principalmente nos meios heterogêneos. 
 
 
ESPAÇO DOMICILIAR (ou Home Range, para os autores de língua inglêsa) - em português, 
apresenta como sinônimos espaço vital, área domiciliar, área vital e área de vida, dentre diversos 
outros. 
 
 Corresponde à área em que o indivíduo normalmente transita para a obtenção de recursos, não 
área defendida. É comum a ocorrência de superposições parciais entre vários Espaços Domiciliares 
(ED), do mesmo ou entre sexos diferentes. 
 
 As dimensões do ED estão diretamente correlacionadas à disponibilidade de recursos naquele 
habitat, ou seja, pelo menos teoricamente, quando durante o ano as dimensões se contraem é porque 
há mais recursos, enquanto que nos ED mais extensos os recursos encontram-se mais escassos. 
 
 Lembre-se da Lei do custo x benefício. A obtenção de energia nos meios naturais é custosa e, 
portanto, deve ser economizada. Para quê transitar, ou expor-se à ação predatória 
desnecessariamente, quando os recursos já foram obtidos. 
 
 
TERRITÓRIO - é a área defendida pelo indivíduo, pelo casal, ou pelo grupo familiar, dependendo, 
naturalmente, da espécie pesquisada. Idêntico ao ED, as dimensões do território (sempre localizado 
no interior do ED) também poderão variar em dimensões através das estações do ano. 
 
 Dimensões maiores tanto podem ocorrer nas épocas desfavoráveis de recursos quanto na estação 
reprodutiva, já que os recursos tem valor estratégico para a sobrevivência da prole. 
 
 Afinal onde termina o Espaço Domiciliar e começa, no seu interior, o Território? Resposta: 
Quando o indivíduo passar a defendê-lo. Por exemplo o cão (Canis familiaris), que conhece bem 
todo o “seu” quarteirão (ED), já que utiliza a urina e o bolo fecal para marcar a sua presença junto 
aos demais e ter melhor orientação. Quando sente-se ameaçado, normalmente foge para o portão de 
casa (início do território), onde torna-se bem mais feroz. Se o cão também for agressivo na rua, 
longe de casa, esteja certo que aquela área também é integrante do território dele. 
 
 
COMUNIDADE BIÓTICA - é o conjunto de populações de várias espécies diferentes, interagindo 
e vivendo numa mesma região. O tipo de biodiversidade existente certamente contribui para a 
estabilidade daquela comunidade. Quando citamos uma Comunidade Biótica estável, associada aos 
Fatores Abióticos, nos referimos a um Ecossistema. 
 
 
ECOSSISTEMA - proposto pelo biólogo britânico A. G. Tansley, em 1935, corresponde a um 
sistema termodinamicamente em equilíbrio. 
 
 O ecossistema é a unidade funcional básica em ecologia, formado pelos seguintes componentes: 
 
 Fatores abióticos (ou biótopo) - compreendendo os fatores químicos (que incluem os elementos 
inorgânicos básicos como carbono, oxigênio, fósforo, magnésio etc e compostos, como a água, o 
gás carbônico e outros, produzidos pela atividade dos seres vivos ou decorrentes de suas mortes) e 
os fatores físicos naturais (como umidade, ventos, correntes marinhas e a radiação solar, que se 
decompõe em calor (influindo na temperatura) e luz; 
 
Fatores bióticos (comunidades bióticas ou biocenose) - compreendendo todos os seres vivos. 
 
 O ecossistema pode ser representado por um lago, uma floresta, um rio, um pântano, um deserto, 
uma montanha etc, do pequeno ao grande porte e do terrestre ao aquático. Até mesmo um aquário, 
desde que ecologicamente equilibrado, pode vir a se tornar um ecossistema. 
 
 Ainda que cada ecossistema possua atributos e peculiaridades próprias, existem neles 
características funcionais e estruturais que são comuns a todos. De modo geral os estudos dos 
ecossistemas podem ser enfocados no fluxo de energia e nos ciclos de matéria neles ocorrentes. 
 
 Cabe aqui uma distinção: “ Todo ecossistema é um tipo de macrohabitat, porém nem todo 
macrohabitat é um ecossistema, ou seja: já tenha alcançado o grau de maturidade ou equilíbrio 
necessário entre todos o seus componentes ecológicos.” (Princípio de Homeostasia) 
 
 No ecossistema, os fatores abióticos tanto interferem quanto são interferidos pela biocenose que 
lá ocorre. O meio abiótico seleciona a biocenose que poderá ali se instalar, enquanto que, por sua 
vez, as particularidades da biocenose certamente irão influenciar os fatores abióticos. 
 
 Há também a constante interação e influência do meio abiótico com ele mesmo. Para o equilíbrio 
termodinâmico é fundamental a estabilidade desses componentes abióticos. Tudo isso se aplica às 
interferências mútuas dentro da própria biocenose (relações homotípicas e heterotípicas dos seres 
vivos, que veremos mais adiante). 
 
 A Biosfera, como um todo, é formadapor diversos Biomas, cada um com inúmeros 
Ecossistemas, compostos pelos Fatores Abióticos + as Comunidades Bióticas (em equilíbrio 
dinâmico), cada uma delas com incontáveis Populações, sendo cada população formada por uma 
única Espécie, que pode ser definida como o conjunto de indivíduos que, reproduzindo-se sob 
condições naturais, obtêm descendentes férteis. 
 
 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇAO: 
 
 Para as questões de 01 a 06, analise se cada assertiva está certa ou errada. Justifique também cada 
uma das respostas: 
 
01) “A ação modificadora do homem sobre o ambiente é sempre benéfica, pois aumenta não 
somente suas chances de sobrevivência como também as de muitas outras espécies”. 
 
02) “Os inseticidas devem ser sempre usados no controle das pragas, pois só atuam sobre as 
espécies parasitas”. 
 
03) “A cobertura vegetal funciona como receptor e acumulador de água da chuva, evitando assim a 
ação erosiva no solo”. 
 
04) “Os fatores abióticos interferem nos fatores bióticos de um ecossistema”. 
 
05) “O ecossistema compõe-se da associação da comunidade biótica com os fatores abióticos”. 
 
06) “O ecossistema é mais estável quando possui uma grande extensão territorial”. 
 
07) Numa pesquisa, por quê é importante se conhecer o tipo de distribuição espacial da população 
no ambiente? 
 
08) De que forma uma espécie exótica introduzida pelo homem, numa determinada área natural, 
pode alterar o equilíbrio homeostático das populações animais aí existentes? Cite também exemplos 
conhecidos dessa situação. 
 
09) Um desflorestamento significa muito mais que derrubar árvores ou modificar a paisagem. Por 
quê? 
 
10) Cite e discuta os principais aspectos decorrentes da drenagem de pântanos numa dada região. 
 
 
 
 
RESUMO: 
 Vimos neste capítulo que: 
 
• A ecologia assume importância cada vez maior na atualidade, já que é uma das ciências 
que tem a seu cargo a sobrevivência da vida no Planeta; 
• Ainda que não reconhecida como ciência, o homem pré-histórico já praticava a ecologia, 
tão necessária para a sua própria sobrevivência; 
• A natureza, como um todo, tem leis que têm de ser obedecidas, caso contrário todo um 
sistema ecológico, por maior ou mais sofisticado que seja, poderá irremediavelmente 
destruído; 
• Na ecologia cada caso é um caso e que deve, obrigatoriamente, ser estudado 
individualmente, considerando-se suas respectivas peculiaridades. 
• Não existem “receitas” que sirvam para qualquer ecossistema estudado; 
• Dentre outras ações o Conservacionista difere do Ecólogo, considerando que o segundo, 
atua sempre à procura das causas que originaram aquelas conseqüências ambientais 
visíveis. A ecologia é, portanto, a ciência que tenta responder os por quês? 
• A Ecologia pode ser sub-dividida em Auto-ecologia, Sinecologia e Dinâmica de 
Populações. 
• Toda população apresenta na sua dinâmica flutuações, sejam essas sazonais ou azonais; 
• Todo ecossistema corresponde a um tipo de macrohabitat, porém nem todo macrohabitat 
pode ter alcançado o status de ecossistema; 
• Para a maximização na ocupação do uso ecológico do espaço disponível, os seres vivos 
distribuem-se nos habitats em diferentes estratos; 
• As avaliações das ocupações dos microhabitats disponíveis podem ser realizadas ao nível de 
heterogeneidade ou ao nível de complexidade; 
• Duas espécies não podem ocupar o mesmo nicho ecológico no mesmo macrohabitat. Isso 
certamente desencadearia o princípio de exclusão competitiva; 
• Diversos distúrbios ambientais podem ocorrer quando da introdução de uma espécie 
exótica num macrohabitat qualquer; 
• O nível de abordagem população é o mais recomendado nos estudos biocenóticos, já que 
mostram maior nível de detalhamento e acurácia nos resultados obtidos; 
• Há três padrões básicos de distribuição espacial das populações naturais; 
• Nenhum animal vagueia ao acaso no espaço, cada um tem a área onde normalmente 
transita para a obtenção de recursos, que corresponde ao seu espaço domiciliar” ; e 
• Territórios são áreas defendidas, normalmente com um alto custo energético. 
 
 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA: 
 
DAJOZ, R., - Princípios de Ecologia. Editora Artmed, 7ª ed.: 520 pp, 2005. 
 
GASTON, J.K.,- Biodiversity: A Biology of Number and Difference. The Blackwell Science, 1998. 
 
LAURENCE, W. F., BIERREGAARD, Jr, - Tropical Forest Remmants: Ecology Management 
 And Conservation of Fragmented Communities. The University of Chicago Press, 2000. 
 
MARGALEF, R., - Ecologia. Ediciones Ômega, Barcelona, Espanha: 951 pp, 2002. 
 
MASON, C. F., - Decomposição. Ed. Universidade de São Paulo– Edusp, São Paulo, 2002. 
 
ODUM, E.P., - Ecologia. Ed. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro: 201 pp, 1988. 
 
PHILLIPSON, J., - Ecologia Energética. Ed. Universidade de São Paulo - Edusp, São Paulo, 1999. 
 
PIANKA, E.R., - Ecología Evolutiva. Ed Ômega, Barcelona, Espanha, 2002. 
 
RICKLEFS, R.E.,- A Economia da Natureza. Ed. Guanabara Koogan, RJ: 470pp, 2004. 
 
WILSON, E.O., (org.) - A Biodiversidade. Ed. Nova Fronteira, Rio de Janeiro, 2002. 
 
 
 
 
 
 
UNIDADE II : AS TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA E DA 
ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS: 
 
II.1- Objetivos; 
II.2- Introdução; 
II.3- As Cadeias e Teias Alimentares; 
II.4- Os Ciclos Biogeoquímicos; 
II.5- O Fluxo de Energia; 
II.6- As Pirâmides Ecológicas; 
II.7- Exercícios de Fixação; 
II.8- Resumo; e 
II.9- Bibliografia Recomendada. 
 
 
OBJETIVOS: 
 
. Reconhecer a importância da manutenção dos ciclos da matéria e dos fluxos de energia para o 
equilíbrio da natureza. 
. Interpretar as cadeias e teias alimentares em seus conceitos básicos; 
. Analisar a dinâmica dos ecossistemas, quanto aos ciclos da matéria e fluxos de energia; e 
. Avaliar os problemas ambientais, com a abrangência de suas relações tróficas e componentes. 
 
 
INTRODUÇÃO: 
 
 Todo ser vivo necessita de energia, para as chamadas despesas energéticas, utilizadas em seu 
crescimento, para a produção de gametas sexuais (óvulos e espermatozóides), para a locomoção ou, 
simplesmente, para a sua própria manutenção (como por exemplo para a renovação das células, a 
síntese de substâncias para as reações celulares etc). 
 
 A energia é definida como a capacidade de realizar trabalho. Este trabalho, quando 
desenvolvido, libera para o meio ambiente energia sob a forma de calor. A caloria (cal) ou a 
quilocaloria (Kcal, sendo 1 Kcal = 1000 cal) corresponde a unidade básica de medida dentro dos 
ecossistemas. 
 
 Na ecologia, o fluxo de energia pode ser abordado sob um dos seguintes aspectos: (a) quando 
este fluxo atravessa uma dada população; (b) um determinado nível trófico; ou (c) um ecossistema 
por inteiro. 
 
 A matéria pode ser entendida como tudo aquilo que possui massa e ocupa um lugar no espaço. 
A unidade fundamental da matéria é o átomo. 
 
 Em resumo: a energia flui, atravessa unidirecionalmente as cadeias alimentares e os 
ecossistemas, enquanto que a matéria circula (nos chamados ciclos biogeoquímicos ou Lei de 
Lavoisier “Na natureza nada se perde nada se cria, tudo se transforma”). 
 
 
AS CADEIAS E AS TEIAS ALIMENTARES: 
 
 Sabidamente os cereais são utilizados como fonte alimentar de inúmeros organismos, como por 
exemplo os camundongos, que fazem parte da dieta alimentar de gambás, que alimentam cobras 
que, por sua vez, são o alimento dos gaviões. Esta ordem seqüencial chama-se cadeia alimentar. 
 
 As cadeias de alimentos são formadas por elos ou níveis tróficos, que agrupam, em cada um 
deles, organismos de mesmas preferências alimentares, porém de variadas espécies. Note-se que 
esta organização é feita através de funções alimentares e não pelo tipo das espécies. Ou seja: nas 
comunidades diz-se que os organismos pertencem ao mesmo nível trófico quando obtêm o seualimento através do mesmo número de “passos”, à partir do primeiro nível da cadeia. 
 
 As cadeias alimentares podem ser classificadas em 2 tipos básicos (vide fig.2.1): 
Tipo I- Aquelas que tem como base os vegetais (produtores); e 
Tipo II- Aquelas que tem como base a matéria orgânica morta (M.O.M.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.1- Os dois tipos básicos de cadeias alimentares. Tipo I- cadeia alimentar característica dos ambientes onde há 
luz solar; e Tipo II- cadeia alimentar característica dos meios cavernícolas e abissais, locais onde não há organismos 
fotossintetizantes em decorrência da inexistência da luz solar. 
 
 
 
 
 
 
Cadeia Alimentar do Tipo I: 
 
 Nesse tipo de cadeia os organismos produtores são representados pelos vegetais clorofilados 
que, através do processo de fotossíntese (do grego photos = luz + synthesis = composição) 
elaboram matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas simples, como água e dióxido de 
carbono, em presença da energia solar. 
 
 A fotossíntese, numa forma simplificada, pode ser representada como mostra a figura 2.2. 
 
 
 
 
 
Figura 2.2 - Equação geral da fotossíntese. 
 
 
 
 Exemplos típicos de organismos fotossintetizantes (ou produtores) são as árvores, algas dos rios 
e oceanos, gramíneas etc. É necessário ressaltar que nem todos os organismos são produtores, 
como, por exemplo, os cogumelos, pois neles não está presente o pigmento clorofila. As bactérias 
purpúreas, que possuem pigmentos carotenóides, assimilam também o CO2 através da energia 
solar, porém este processo somente ocorrerá em presença de compostos orgânicos, originalmente já 
formados pela fotossíntese. 
 
 Há também, entre os produtores, as bactérias quimiossintetizantes, que obtêm energia através da 
oxidação de compostos inorgânicos simples. Esses organismos são conhecidos como organismos 
quimio-autótrofos ou organismos quimiossintetizantes. 
 
 Os consumidores, ao contrário dos produtores, não possuem a faculdade de sintetizar 
quimicamente moléculas para utilizá-las na sua própria alimentação. Eles usam os compostos 
orgânicos já elaborados pelos produtores, degradando-os em moléculas menores e incorporando-os 
à sua biomassa. 
 Energia luminosa 
 ↯ ⇡ 
6 CO2 + 6 H20 C6 H12 O6 + 6 O2 
 
 Os animais herbívoros situam-se no segundo nível trófico desta cadeia de alimentos, sendo então 
denominados consumidores primários ou consumidores de primeira ordem. Os organismos 
carnívoros, predadores de outros animais, são chamados de consumidores de segunda ordem ou 
secundários; consumidores de terceira ordem ou terciários etc, dependendo, naturalmente, dos 
organismos dos quais se alimentam. 
 
 As cadeias do Tipo I podem diferir muito umas das outras, podendo mesmo desenvolver-se 
várias delas simultaneamente num único ecossistema. Na maioria das vezes essas cadeias são 
formadas por poucos níveis tróficos (geralmente 4), devido, principalmente, à permanente perda de 
energia. 
 
 As cadeias tróficas apresentam um início e um fim. Em seu termo final encontram-se, 
geralmente, microorganismos (cogumelos saprófitas, diversas espécies de bactérias e levêdos), que 
atuam nas carcaças e nos excrementos (MOM) degradando-os, pouco a pouco, em matéria 
inorgânica, garantindo, assim, o retorno dos elementos ao solo, onde somente nesta forma 
inorgânica poderão ser novamente assimilados pelos produtores, dando início a outro ciclo. Os 
organismos que transformam a matéria orgânica em inorgânica são denominados, em Ecologia, de 
organismos decompositores, decomponedores ou bio-redutores. 
 
 
Cadeia Alimentar do Tipo II 
 
 O segundo tipo básico de cadeia alimentar inicia-se pela matéria orgânica morta (MOM), em 
lugar dos produtores. Aqui os consumidores primários encontram-se representados pelos seres 
consumidores de detritos ou detritívoros. 
 
 Uma diferença importante entre os dois tipos de cadeia alimentar consiste no fato de que, no 
primeiro caso apresentado, ocorre uma transformação de matéria orgânica em inorgânica pelos 
seres decompositores e, posteriormente, de inorgânica em orgânica pelos produtores. No segundo 
processo não ocorrem tais transformações, desempenhando aqui os seres detritívoros a função de 
utilizar, diretamente, a matéria orgânica morta, passando-a posteriormente para os demais níveis 
tróficos da cadeia. 
 
 O nível trófico dos detritívoros comporta organismos dos mais variados grupos sistemáticos, 
tais como inúmeras espécies de invertebrados, diversas espécies de bactérias e protozoas, que vivem 
na serrapilheira dos solos. 
 
 A cadeia alimentar do Tipo II é particularmente característica da zona afótica (a = negação + 
fótica = luz) dos ecossistemas aquáticos e dos ecossistemas cavernícolas, ambientes onde os 
organismos fotossintetizantes não conseguem subsistir devido à ausência total da luz solar. 
 
 A cadeia do Tipo II é característica porém não exclusiva destes meios, já que, freqüentemente, 
elas ocorrem juntas nos demais tipos de ecossistemas. Citamos, por exemplo, uma floresta onde, 
além da existência das cadeias tróficas com base nos vegetais fotossintéticos (Tipo I), encontramos 
também cadeias com base na matéria orgânica morta (Tipo II), atuando ao nível do solo, local onde 
são encontrados como detritívoros minúsculos invertebrados (mesofauna do solo); minhocas, 
formigas, e besouros (macrofauna do solo), todos alimentando-se das camadas (serrapilheira) de 
folhas mortas (MOM). 
 
 Um exemplo de cadeia alimentar (do Tipo II) extremamente simples foi descrito por Ferri 
(1974), no nordeste do Brasil, na região das caatingas. Lá são encontradas árvores conhecidas como 
“barrigudas” (gênero Ceiba spp, família Bombacaceae), com enormes ninhos de até 1 metro de 
diâmetro em seus galhos, feitos de gravetos entrelaçados. Esses ninhos pertencem a uma ave 
chamada vulgarmente de “casaco-de-couro” (Psedoseisura cristata, Família: Dendrocolaptidae). 
Esta ave tem o comportamento de defecar no interior do seu próprio ninho. Suas fezes atraem 
baratinhas, que vão até ali à sua procura. Por conseguinte a ave preda essas baratinhas, fechando-se 
assim esse pequeno ciclo. 
 
 Comumente, nos meios naturais, inúmeros carnívoros podem se alimentar de diferentes 
herbívoros, que consomem diferentes vegetais, assim como, em muitos casos, um determinado 
organismo (que atue em duas ou mais cadeias alimentares justapostas) pode pertencer a níveis 
tróficos diferentes (vide figuras 2.3, 2.4, 2.5 e 2.6). Portanto, as interações alimentares existentes na 
natureza apresentam-se, em realidade, de uma forma extremamente complexa, onde várias cadeias 
alimentares se entrecruzam e se interdependem, formando as redes ou as teias alimentares. 
 
 
 
 
 
Figura 2.3- Representação esquemática de uma rede alimentar formada por 4 cadeias alimentares justapostas. 
Cadeia (a) (..................); Cadeia (b) (---------------); Cadeia (c) (_ . _ . _ . _); e Cadeia (d) (+ + + + + 
+). Cadeia D-(+ + + + +). Note-se que a cobra representa um consumidor de segunda ordem na Cadeia B e, ao 
mesmo tempo, consumidor de terceira ordem na Cadeia C. O falcão, consumidor de segunda ordem na Cadeia A, 
consumidor de terceira ordem nas cadeias B e D e consumidor de quarta ordem na Cadeia C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.4- Representa a dieta alimentar do guaxinim americano (Gênero Procyon) durante o 
outono e o inverno (Fonte: Hamilton,W.J., American Mammals, 1939). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.5- Representação da dieta alimentar da coruja (Tyto alba tuidara) no Estado do Piauí, 
Brasil, através da análise das peças ósseas presentes nos bolos de regurgitação (Fonte: Vizoto, L.D., 
Rodrigues,V., e Dumbra, A.J., 1980).Figura 2.6- Principais parcelas alimentares da raposa Vulpes vulpes silacea e da geneta Genetta 
genetta na região da Tapada do Mafra, Portugal (Fonte: Magalhães,C.M., 1974). 
 
 
 
 
 
OS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
 
 Os elementos químicos são retirados do ambiente pelos organismos vivos e retornam para o 
ambiente através de circuitos naturais, os chamados ciclos biogeoquímicos. 
 
 Podemos agrupar os ciclos biogeoquímicos em dois tipos básicos: 
 
 Os Ciclos Gasosos- que tem a atmosfera como seu principal reservatório (por exemplo, o 
nitrogênio e o oxigênio); e 
 
Os Ciclos Sedimentares- que são encontrados na natureza no estado sólido, em sedimentos (por 
exemplo, o cálcio, o fósforo, o enxofre, etc). 
 
 
 
O Ciclo da água 
 
 Acredita-se que a água tenha sido originada no nosso planeta durante o período pré-cambriano 
(4,5 bilhões de anos atrás), através da gradativa cristalização do magma granítico, que corresponde 
às rochas em fusão existentes ainda hoje no centro da Terra. 
 
 A água, nos seus vários estados, encontra-se sempre presente em todo o planeta. Não somente 
nos ecossistemas aquáticos, mas também no solo, no ar (sob a forma de vapor) e em todos os seres 
vivos, onde representa, como no homem, cerca de 70% do peso corporal. 
 
 O volume total da água na Terra permanece constante, existindo sob as formas, sólida, líquida e 
como vapor, sendo estimado em torno de 1,5 bilhão de quilômetros cúbicos. 
 
 Os oceanos constituem cerca de 97% de toda a água do planeta, sendo considerados os seus 
grandes reservatórios naturais. Dos 3% restantes, aproximadamente 2,25% estão localizados nas 
calotas polares e nas geleiras (na forma sólida), enquanto 0,75% é encontrado como água 
subterrânea, em lagos, rios e, também, na atmosfera, como vapor d’água. 
 
 
 A água na natureza (vide Figura 2.7) obedece a um ciclo que, resumidamente, pode ser descrito 
da seguinte forma: o vapor d’água entra na atmosfera principalmente pela evaporação dos oceanos, 
grandes lagos, rios e pela evapotranspiração da cobertura vegetal; sob a forma de precipitações 
(chuva, neve, granizo etc) ela retorna à superfície da Terra. Essa precipitação poderá ocorrer na 
mesma região onde se deu a evaporação ou a milhares de quilômetros de distância, em decorrência 
da circulação geral da atmosfera. Parte dessa água é rapidamente re-evaporada, sendo que, do 
restante, uma parte é absorvida pelo solo (onde alimentará o lençol freático) e a outra alcança os 
cursos d’água, retornando aos oceanos de onde se evapora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.7- Ciclo da água na natureza: nota-se no esquema que a relação existente entre o volume de água precipitada 
e de água evaporada está representada pelo número de setas. Supõe-se que a água juvenil substitua, na natureza, os 
átomos de H constantemente perdidos para o espaço (de Mizuguchi et al., 1982). 
 
 
 
 
 
 
 
O ciclo do oxigênio 
 
 A constituição da atmosfera primitiva da Terra era bem diversa da atmosfera atual. Nela não 
existiu oxigênio livre na forma de O2 e sim hidrogênio (H), hélio (He), metano (CH4), amônia 
(NH3), gás carbônico (CO2), monóxido de carbono (CO) e água (H2O), o que ficou comprovado 
pela análise espectroscópica das atmosferas de outros planetas do nosso sistema solar, já que a 
teoria aceita, modernamente, é a de que todos esses astros originaram-se simultaneamente, a partir 
da condensação de uma poeira cósmica de composição semelhante. 
 
 Somente a partir dos dois últimos bilhões de anos é que o oxigênio livre se tornou presente na 
Terra, como nos mostra a primeira prova de sua existência nas camadas de óxido de ferro em 
depósitos geológicos datados dessa época (vide Figura 2.8). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.8- Primeira evidência geológica de oxigênio livre na hidrosfera. Este corte é datado de aproximadamente 2,7 
bilhões de anos de idade. Ele é formado por várias camadas alternadas de deposições ricas e pobres em ferro (de 
Cloud & Gibor in EDUSP, A Biosfera,1974). 
 
 
 
 À medida que o oxigênio surgia ia se transformando em ozônio (O3), sob os efeitos das 
radiações ultravioletas. A camada de O3 assim formada, funcionando como um filtro, foi 
gradativamente impedindo a passagem das radiações ultravioletas, tornando-se suficiente para 
permitir o surgimento e o conseqüente desenvolvimento dos organismos (principalmente os 
fotossintetizantes) fora dos oceanos primitivos, evento que, numa progressão geométrica, tendeu a 
aumentar ainda mais a concentração de O2 na atmosfera. 
 
 Atualmente o oxigênio representa cerca de 21% do total de gases contidos na atmosfera e 
constitui, também, um importante fator limitante para os organismos, visto que, em altitudes que 
excedam 4000 metros, o oxigênio torna-se bastante rarefeito. 
 
 O ciclo do oxigênio apresenta uma grande complexidade pois, além da sua utilização nos 
processos respiratórios dos seres vivos, esse elemento aparece também unindo-se a hidrogênios 
(formando moléculas de água) ou a numerosos elementos orgânicos e inorgânicos, como mostra a 
figura 2.9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.9- O ciclo do oxigênio numa forma simplificada. As trajetórias deste elemento são em realidade bem mais 
complexas, devido às inúmeras combinações químicas realizadas com vários compostos orgânicos e inorgânicos 
existentes na natureza. (a) dissociação do vapor d’ água pela radiação ultravioleta na atmosfera exterior, fenômeno 
conhecido por fotólise; (b) oxigênio se transformando em ozônio sob os efeitos das radiações ultravioletas; (c) 
oxidação de elementos por intemperismo químico, com a formação de óxidos; e (d) formação de CO2 a partir de 
moléculas de O2 atmosférico, reagindo com o CO de origem vulcânica (de Mizuguchi et al., 1982). 
 
 
 
 
 
 
O ciclo do carbono 
 
 Embora o carbono seja encontrado numa grande concentração ao nível dos minerais e rochas, é o 
gás carbônico (CO2) do ar - e aquele que se encontra dissolvido na água - que assumem a maior 
importância para a biosfera, o que demonstra que o gás carbônico encontra-se intimamente 
relacionado com o oxigênio em decorrência da fotossíntese. 
 
 Com exceção das grandes cidades, a concentração de gás carbônico no ar é, mais ou menos, 
constante, atingindo a ordem de 320 p.p.m. (partes por milhão). Isto se deve, principalmente, às 
combustões, fermentações e à respiração dos organismos, que garante, assim, o seu retorno à 
atmosfera. 
 
 A circulação do carbono no planeta é extremamente complexa, envolvendo dois ciclos bem 
distintos, um em terra e outro nos meios aquáticos. 
 
 Na terra o carbono da atmosfera, sob a forma de gás carbônico, é utilizado pelos vegetais na 
fotossíntese onde, elaborando glicídios, incorpora o carbono à sua biomassa. Os vegetais, além da 
liberação de carbono para o ambiente, através dos processos respiratórios, podem, ao morrer, sofrer 
a ação dos decompositores em suas substâncias orgânicas. 
 Porém, quando servem de fonte alimentar aos animais, fornecem, a estes, os glicídios vegetais, 
os quais serão metabolizados nos tecidos animais para transformação em energia, liberando o 
carbono, sob a forma de gás carbônico, de volta para a atmosfera. 
 
 No animal, durante o seu ciclo vital, algum carbono é eliminado junto com outros produtos 
residuais do metabolismo, na urina e nas fezes. Estes produtos, bem como aquele retido na 
biomassa do animal, quando da sua morte, sofrerão a ação dos organismos decompositores, 
tornando possível a volta do elemento à atmosfera. 
 
 No ciclo do carbono nos meios aquáticos, o fitoplâncton assimila o CO2 dissolvido na água, 
liberando oxigênio em solução, como resíduo do processo fotossintético. 
 
 Os consumidores primários (zooplâncton e algumas espéciesde peixes) consomem o CO2 
assimilado na biomassa do fitoplâncton, sob a forma de moléculas orgânicas, utilizando-se também, 
para respiração, do oxigênio por eles dissolvido na água. Parte do oxigênio não utilizado nos 
processos respiratórios e parte do gás carbônico produzido podem se dissipar na atmosfera através 
das superfícies aquáticas. 
 
 
Fitoplâncton (Microalgas) 
 
O fitoplâncton é formado por plantas microscópicas que se encontram na coluna de água. Os 
organismos do fitoplâncton são a base da teia alimentar aquática, servindo de alimento ao 
zooplâncton, ictioplâncton e outros organismos. São produtores primários (seres autotróficos), que 
usam a clorofila para converter a energia solar, sais minerais e dióxido de carbono em compostos 
orgânicos. Por necessitar da energia solar para o seu desenvolvimento, o fitoplâncton vive na zona 
mais superficial da coluna de água, na zona eufótica. O fitoplâncton engloba vários grupos distintos 
de organismos. 
 
 Embora os organismos bem como o meio sejam diferentes, os dois ciclos mostram-se bastante 
semelhantes; porém, nos oceanos e lagos, muitas vezes o material vegetal morto poderá sofrer um 
processo muito diferente. Acumulando-se em grandes quantidades no fundo, os componentes 
vegetais, unindo-se a outros resíduos orgânicos, ficam por longos períodos de tempo afastados dos 
ecossistemas, transformando-se, gradativamente, em carvão e petróleo. Porém, com a erosão ou a 
combustão desses combustíveis fósseis, o dióxido de carbono é rapidamente reintegrado à 
atmosfera, indo posteriormente constituir a biomassa dos vegetais ou será novamente carreado pelos 
cursos d’ água para os oceanos (vide figura 2.10). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.10- O ciclo do carbono na natureza. (Fonte: Mizuguchi et al., 1982) 
 
 
 
 
 
O ciclo do nitrogênio 
 
 Embora o nitrogênio represente aproximadamente 78% dos elementos existentes no ar, a maior 
parte dos seres vivos não possui a capacidade de utilizá-lo diretamente. Sua assimilação torna-se 
possível somente quando se apresenta incorporado ou fixado a um composto químico, 
principalmente aminoácidos e proteínas. 
 
 A fixação do nitrogênio pode ser realizada por meio de vários processos, alguns deles descritos 
abaixo. 
 
1. A Ação das Radiações Cósmicas, Relâmpagos, etc., que, momentaneamente, fornecem alta 
energia para reação do nitrogênio com o oxigênio ou com o hidrogênio da água. Esses fenômenos 
ionizantes fornecem, para a atmosfera, pequena mas significativa quantidade de nitrogênio fixado; 
 
2. A Fixação por Parte de Alguns Organismos Marinhos, por exemplo algas azul-esverdeadas; 
 
 
3. A Ação Fixadora dos Microorganismos Terrestres, por exemplo, as bactérias dos gêneros 
Nitrobacter, Clostridium, Rhizobium, etc. Este terceiro processo corresponde à maior fonte natural 
de nitrogênio fixado, que pode ser utilizado pelas plantas e, conseqüentemente, pelos animais; 
 
4. A Fixação Industrial, que corresponde a mais uma das intervenções do homem nos ciclos da 
natureza. Esse método, utilizado industrialmente com a finalidade de produzir fertilizantes para a 
agricultura, já supera hoje a quantidade que foi fixada por todos os ecossistemas terrestres antes do 
surgimento da agricultura moderna. 
 
 Tal como ocorre nos ciclos do carbono, do oxigênio e da água, o ciclo do nitrogênio envolve, 
também, todas as regiões da biosfera, ocorrendo um ciclo semelhante nos oceanos (vide figura2.11). 
 
 
 
 
 
Figura 2.11 - O ciclo do nitrogênio na natureza. 
 
 
 
 
 
 
O ciclo do fósforo 
 
 Na natureza, o ciclo do fósforo mostra-se bem mais simples quando comparado com os outros 
ciclos já descritos, além de servir como exemplo dos diversos ciclos sedimentares. 
 
 Seus maiores reservatórios são as rochas e outros depósitos formados durante eras geológicas 
passadas. Esses reservatórios vão fornecendo, pouco a pouco, esse elemento para os ecossistemas 
terrestres e aquáticos, onde serão absorvidos pelas plantas para a síntese dos compostos orgânicos. 
O fósforo, já incorporado à biomassa dos vegetais, passará em seguida para os animais, através das 
cadeias alimentares, como mostra a figura 2.12. O retorno do fósforo ao meio abiótico ocorrerá 
 
através da decomposição dos compostos orgânicos por bactérias fosfatizantes, atuando nas carcaças 
dos animais e vegetais mortos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.12- O ciclo do fósforo na natureza 
 
 
 
 
 
O Fluxo de Energia 
 
 O Sol, comumente chamado de “bomba de hidrogênio”, tem uma temperatura e composição tais 
que o hidrogênio (H) se transforma em hélio (He) com enorme liberação de energia sob a forma de 
ondas eletromagnéticas. 
 
 A radiação solar compreende uma imensa gama, cada uma das quais (expressa em nanômetros 
– nm, sendo 1 nm = 10 -7 cm) é caracterizada por seu comprimento de onda. Esse espectro solar 
vai desde as radiações de onda curta (como os raios gama e x) até as radiações de onda longa, como 
mostra a figura 2.13. 
 
 Da energia total da radiação solar que atinge a superfície da Terra, aproximadamente 9% 
correspondem ao ultravioleta (abaixo de 360 nm), 42% correspondem à luz visível (entre 360 e 760 
nm) e os restantes 49% ao infravermelho (acima de 760 nm). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.13 - Espectro eletromagnético. 
(a) Esquema representativo das faixas do espectro, desde as radiações de onda curta (raios 
gama), até as de longos comprimentos; 
(b) Porção ampliada da luz detectada por nossos olhos e também utilizada para a fotossíntese 
pelos organismos fotossintetizantes (adaptado de vários autores in Mizuguchi et al.,1980). 
 
 
 
 
 Em média, a Terra recebe do Sol duas calorias de energia radiante por centímetro quadrado por 
minuto (cal/cm2/min), o que corresponde a um total aproximado de 11 a 15 x 108 calorias por 
metro quadrado ao ano. Esta Constante Solar, assim denominada, varia sazonalmente com a latitude 
devido à órbita da Terra, variando também, num mesmo ponto, ao longo do dia em decorrência do 
movimento de rotação terrestre (vide figura 2.14). 
 
 Cerca de 30% da radiação solar que chega à Terra se dispersa no espaço por causa da reflexão 
das nuvens ou das pequenas partículas existentes em suspensão na atmosfera. Aproximadamente 
20% da radiação recebida é absorvida pela atmosfera, principalmente pelo vapor d’água, gás 
carbônico e pequenas partículas em suspensão, ocorrendo na alta atmosfera uma absorção pelo 
oxigênio (O2) e ozônio (O3) de cerca de 1 a 3% desta radiação recebida. 
 
 Portanto, somente 48% da radiação solar total chegam realmente à superfície terrestre, parte da 
qual é refletida para a atmosfera por superfícies brilhantes, como por exemplo pela areia dos 
desertos, que refletem 80% da energia recebida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.14- A energia radiante na Terra ao meio dia.(Fonte: Kormondy in Mizuguchi et al, 1980) 
 
 
 O papel desempenhado pelos produtores num ecossistema é converter a energia radiante em 
energia química, posto que a energia neles incorporada através dos processos fotossintéticos será 
usada posteriormente para a síntese de outras biomoléculas, com funções que atendam às suas 
próprias necessidades nutritivas de desenvolvimento e metabolismo geral. Por isso, os produtores 
são comumente chamados de seres autotróficos (auto = próprio + trophes = alimento), ou seja: são 
capazes de sintetizar moléculas orgânicas complexas, à partir de moléculas simples, tipo CO2 e 
H2O. 
 
 
Energia radiante- A transmissão de energia através do espaço é chamada radiação. Este processo 
de transmissão do calor não depende da presença de um meio material, podendo ocorrer através do 
vácuo. A energia solar, por exemplo, chega até nós dessa forma. 
 
 A energia transmitida deste modo é denominada energia radiantee apresenta-se na forma de 
ondas eletromagnéticas, assim como as ondas de rádio, as microondas, a luz visível, a radiação 
ultravioleta (UV), os raios X e os raios gama. Essas formas de energia radiante estão classificadas 
por ordem de comprimento de onda (ou de freqüência) constituindo o espectro eletromagnético. 
 
 A transferência de calor por radiação geralmente envolve a faixa do espectro conhecida por 
infravermelho (IV). Qualquer objeto libera energia radiante. Objetos a uma maior temperatura 
liberam mais energia radiante que objetos a uma menor temperatura. 
 
 
Energia química- É a energia potencial das ligações químicas entre os átomos. Sua liberação é 
percebida, por exemplo, numa combustão. 
 
 A Energia Potencial Química (dos alimentos) é quando nós comemos e não usamos a Energia, 
ou seja, ela está armazenada (não está em uso), A Energia Química (dos alimentos) é a energia que 
está em uso, sendo uma parte transformada e a outra sendo liberada para a natureza em forma de 
calor. 
 
 De forma oposta, os organismos heterótrofos (heteros = vários + trophes = alimento) satisfazem 
suas necessidades nutritivas a partir da ingestão de outros organismos, por serem incapazes de 
realizar a síntese autotrófica. 
 
 Conseqüentemente, os herbívoros – ou consumidores primários – são organismos heterótrofos, 
porque dependem, diretamente, da ingestão das moléculas presentes nas plantas (produtores). 
 
 Os carnívoros – ou consumidores secundários – são também heterótrofos, que obtêm sua energia 
indiretamente do produtor através da ingestão dos herbívoros. 
 
 Na relação produtor – consumidor primário – consumidor secundário – etc, está implícito o 
sentido da passagem de energia na cadeia alimentar; energia que é unidirecional e não cíclica, ou 
seja: enquanto a matéria circula, a energia flui, através das cadeias alimentares, teias ou redes 
alimentares e, por conseguinte, por todo o ecossistema. 
 
 Este fluxo de energia, ao passar de um nível trófico para outro, apresenta uma considerável 
perda, pois apenas cerca de 10% da energia disponível num dado nível trófico será utilizada pelo 
nível seguinte. Ocorre também que esta percentagem de energia transmitida é variável, dependendo, 
naturalmente, dos níveis tróficos considerados. Essa proporção energética denomina-se eficiência 
ecológica. 
 
 A taxa de fotossíntese encontra-se intimamente relacionada à intensidade luminosa, 
desempenhando, esta última, o papel de fator limitante nos seres vivos. 
 
 Os seres autótrofos podem ser caracterizados em plantas umbrófilas, ou seja: aquelas adaptadas 
aos ambientes sombrios (por exemplo, samambaias, avencas, comunidades vegetais das partes 
baixas das florestas, musgos nas fendas das rochas etc) e plantas heliófilas ou “plantas de luz”, 
que mostram-se freqüentes nas áreas naturais abertas. 
 
 Os umbrófilos apresentam, por metro quadrado da comunidade, uma maior concentração de 
clorofila, isto quando comparados àqueles adaptados à luz direta, ou vegetais heliófilos. Essa 
característica lhes permite captar (e converter em energia química) o maior número possível dos 
escassos fótons disponíveis no seu ambiente. 
 
 
As Pirâmides Ecológicas 
 
 Os valores quantitativos das interdependências ecológicas existentes nas cadeias alimentares dos 
ecossistemas, sejam estes valores relativos ao número de indivíduos, à energia contida em cada 
nível trófico, ou à biomassa, podem ser representados, graficamente, através da construção de 
pirâmides ecológicas. 
 
 Cada degrau - ou nível trófico - apresenta indivíduos de espécies variadas, tendo apenas em 
comum os mesmos hábitos alimentares. 
Pirâmides de Números - Representa a quantidade de indivíduos existente dentro de cada nível 
trófico (vide figura 2.15 a,b,c e d). Geralmente as pirâmides de números apresentam-se com a base 
maior (figura 2.15a). Isso ocorre quando os produtores são numerosos. Por exemplo os cachorro-do-
mato - consumidor secundário - que necessita para a sua alimentação de uma quantidade 
considerável de pequenos roedores (consumidores primários). 
 
 Em alguns casos, porém, encontramos pirâmides de números invertidas (figura 2.15d), ou seja, 
pirâmides cujos ápices apresentam-se bem maiores que a base. 
 
 A figura 2.15b poderia ser exemplificada por uma árvore (produtor), que suporta inúmeros 
insetos parasitas (consumidores primários), ou por uma árvore que sustente um grande número de 
animais herbívoros. 
 
 A figura 2.15c representa uma cadeia alimentar onde, por exemplo, uma matilha de lobos 
(consumidores secundários), que caça e se alimenta de presas (consumidores primários) bem 
maiores que eles em volume (como, por exemplo, um caribú). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.15- Principais tipos de pirâmides de números encontradas na natureza. Para as explicações 
veja o texto (mizuguchi et al, 1980). 
 
 
 
 Comparativamente com as demais, atribui-se somente uma importância relativa às pirâmides de 
números. Isso porque, se por um lado elas nos fornecem a relação de quantas presas são necessárias 
para a manutenção de um determinado número de predadores num determinado ecossistema, por 
outro elas não nos permitem comparações entre dois ecossistemas diferentes. Isso com relação ao 
volume ou peso dos vários organismos envolvidos, ou seja, se uma árvore é igualada com um pé de 
capim; um veado com um camundongo etc. 
 
 
Pirâmides de Energia 
 
 Esta representação torna possível a avaliação da quantidade de energia potencial presente nos 
organismos da cada um dos níveis tróficos da cadeia alimentar. 
 
 Odum (1988) estimou, em termos teóricos, o rendimento energético para um campo de alfafa de 
10 acres de área, servindo de alimento a 4,5 bezerros, os quais são ingeridos durante um ano por 
uma criança de 12 anos de idade. Este modelo demonstra a existência de uma substancial perda de 
energia (a qual se dissipa no meio ambiente), quando a mesma é transferida de um nível para outro 
(vide figura 2.16). 
 
 É bastante visível a importância do número de níveis tróficos em qualquer cadeia alimentar. 
Quanto menor o número de níveis tróficos existentes numa cadeia alimentar maior será o seu 
rendimento energético, pois, em cadeias relativamente longas, a quantidade de energia disponível 
em cada nível torna-se cada vez menor, dificultando a manutenção de populações de consumidores 
de quarta ou quinta ordem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.16 - Pirâmide de energia num campo de alfafa de 10 acres que serve de alimento a 4,5 
bezerros, os quais são ingeridos durante um ano por uma criança de 12 anos de idade (Fonte: 
Odum,1988). 
 
 
 
 
Pirâmides de Biomassa 
 
 As pirâmides de biomassa (expressas em g ou Kg) representam graficamente a quantidade de 
“matéria viva” presente em cada um dos níveis tróficos de uma determinada cadeia de alimentos. 
 
 As pirâmides de biomassa caracterizam-se por apresentar a base maior que o seu ápice (vide 
figura 2.17). 
 
 Uma exceção a essa regra geral foi obtida pelo ecólogo francês Pora (1989 in Dajoz, 2005), no 
Canal da Mancha, onde obteve uma pirâmide de biomassa de base invertida, qual seja: a massa 
atual de fitoplâncton (produtores primários) menor do que a biomassa do zooplâncton (consumidor 
primário), porém, como a velocidade de renovação do fitoplâncton é muito mais rápida do que a do 
zooplâncton, torna-se possível a manutenção alimentar de grande biomassa de zooplâncton por uma 
menor massa de fitoplâncton. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.17 - Pirâmide de biomassa num campo de alfafa de 10 acres durante 1 ano. (Fonte: Odum, 
1988) 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
 
1) Quais os processos dos organismos autótrofos envolvidos na acumulação de energia?