aprofundamento-biologia-Adaptações a falta de água em animais e plantas-17-02-2020-8dcb17d806c83caadbd065578024a5fe

Prévia do material em texto

1 
Biologia 
 
Adaptações a falta de água em animais e plantas 
 
Resumo 
 
A água é extremamente importante para todos os seres vivos, sendo considerada essencial para o 
desenvolvimento da vida na Terra. Ao longo da evolução, podemos observar que diferentes grupos 
conquistaram o ambiente terrestre a partir da seleção de determinadas características que permitiram a 
sobrevivência longe da água. 
O ambiente terrestre pode apresentar condições mais úmidas, como as florestas tropicais, ou mais áridas, 
como os desertos. Conhecendo a variedade de ambiente, podemos classificar os seres como: 
a) Hidrófilos: Seres que vivem em ambientes aquáticos. 
b) Higrófilos: Seres que vivem fora da água, em ambientes úmidos. 
c) Mesófilos: Seres que vivem fora da água, em ambientes com umidade moderada 
d) Xerófilos: Seres que vivem fora da água, em ambientes com pouca disponibilidade de água 
 
 
Exemplos de seres vivos hidrófilos (A – peixe), higrófilos (B – briófitas), mesófilos (C – ave) e xerófilos (D – cactos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
Biologia 
 
Adaptações à falta de água nos Animais 
No grupo dos invertebrados, alguns vermes conseguem vivem em ambientes úmidos, assim como anelídeos 
(ex.: minhocas) e moluscos (ex.: caracóis). No grupo dos artrópodes podemos ver uma maior dispersão e 
conquista do ambiente terrestre, principalmente no grupo dos insetos. Dentre os vertebrados, alguns anfíbios 
(ex.: sapos) vivem de maneira independente da água, porém a conquista definitiva do ambiente terrestre 
ocorreu nos ancestrais dos répteis. 
Dentre as formas de adaptações para ambientes com pouca água, podemos observar diferentes tipos de 
excretas, mudanças no tegumento (revestimento corporal), diferentes metabolismos e estratégias 
reprodutivas. 
 
Exemplo de réptil, um lagarto, em ambiente árido. Os répteis apresentam em sua maioria corpo 
revestido por escamas de queratina. 
 
 
Excreção 
Os três tipos de excretas nitrogenados são: amônia, ureia e ácido úrico. A amônia é tóxica, e para ser eliminada 
ela deve estar bastante diluída, logo, é um excreta presente em animais que vivem em ambientes aquáticos, 
como peixes e invertebrados aquáticos. Já a ureia apresenta uma toxicidade mediana, então não há 
necessidade de ser tão diluída. 
A eliminação de ácido úrico, que ocorre tanto em insetos como em répteis e aves, é a forma que demanda 
menor quantidade de água para a excreção, dada sua insolubilidade e baixa toxicidade. Além disso, há a 
eliminação de menor quantidade de urina, embora muito concentrada, pra evitar a perda de água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
Biologia 
 
Tegumento 
O tegumento é a pele, o revestimento externo do corpo dos animais. Os animais terrestres apresentam em 
sua maioria tegumento espesso para evitar a perda de água. Vertebrados terrestres apresentam a pele 
queratinizada, proteína que ajuda na impermeabilização. Nos artrópodes, podemos observar a quitina, que é 
um polissacarídeo (carboidrato) estrutural que também ajuda na proteção e impermeabilização do corpo. 
 
 
As joaninhas são um exemplo de inseto, que apresentam exoesqueleto de quitina assim como os outros artrópodes. 
 
 
Metabolismo 
• Respiração: Para sobreviver no ambiente terrestre, sem a necessidade de água (ex.: animais com 
brânquias) ou umidade (ex.: animais com respiração cutânea, pela pele), as estruturas respiratórias 
sofrem invaginações, ou seja, passam a se desenvolver internamente no corpo dos organismos. Temos 
o aparecimento dos pulmões, nos vertebrados terrestres, das traqueias nos insetos. 
• Armazenamento de água: Algumas estruturas ou órgãos podem apresentar função de armazenamento 
de água. Alguns répteis (como tartarugas e lagartos de deserto) armazenam água na bexiga, que neles 
se apresenta permeável, e é possível reabsorver água. Nos mamíferos de deserto, pode haver perda de 
glândulas sudoríparas, para evitar a perda de água, além de focinhos mais longos, onde pode haver 
resfriamento do vapor da água para reaproveitamento da umidade. 
 
 
Tartarugas são répteis com excreção de ácido úrico, pele queratiniazda, respiração 
pulmonar e podem apresentar uma bexiga bastante desenvolvida para o armazenamento 
de água. 
 
 
 
 
 
4 
Biologia 
 
• Alimentação: Nem sempre ambientes áridos apresentam grande disponibilidade de alimento. Algumas 
adaptações para reserva de nutrientes podem aparecer, como por exemplo as corcovas dos camelos: 
esta região do corpo deles armazena lipídios e nutrientes, fazendo com que os animais possam passar 
dias no deserto sem se alimentar. Durante processos de quebra de lipídios, moléculas de água são 
liberadas no organismo, e mamíferos de deserto, como os camelos e pequenos roedores como o rato-
canguru, também consequem água pelas reações no próprio corpo. 
 
Os camelos economizam água eliminando urina concentrada e com fezes secas, além de terem um 
sistema respiratório que consegue reabsorver a umidade perdida durante a respiração. 
 
• Comportamento: Algumas vezes os animais não apresentam tantas modificações corporais para 
sobreviver em ambientes sem água, logo é importante que seu comportamento se altere para sobreviver. 
Alguns mamíferos e anfíbios de deserto apresentam hábito noturno e ficam o dia escondido em tocas ou 
enterrado sob a areia e saem para se alimentar durante a noite, quando a temperatura é mais baixa e não 
há tanta perda de água pelo suor. 
 
O rato-canguru é uma espécie de mamífero do deserto com hábitos noturnos e que se alimenta de sementes ricas 
em lipídios, conseguindo água através do metabolismo de quebra destas substâncias 
 
Algumas serpentes também passam o dia enterradas, evitando exposição direta ao sol e também o aumento 
da temperatura corporal, ficando apenas com os olhos de fora para capturar a presa. Alguns animais também 
 
 
 
 
5 
Biologia 
 
realizam a estivação, comportamento onde há redução do metabolismo geral quando as condições do 
ambiente são extremamente secas, e os animais retornam às atividades quando entram em contato com a 
água novamente. 
 
Sapo da Caatinga brasileira, enterrado para reduzir a temperatura corporal. 
 
Reprodução 
Animais aquáticos apresentam em sua maioria a fecundação externa, onde os gametas são liberados na água 
e o encontro deles ocorre fora do corpo dos animais. Os anfíbios são vertebrados terrestres que apresentam 
fecundação externa, se reproduzindo apenas em ambientes úmidos. A fecundação interna permitiu a 
independência da água, evitando o ressecamento dos gametas. 
A presenta de ovo com casca e anexos embrionários, como o âmnio (bolsa amniótica), avidam a evitar a 
desidratação e manter o embrião hidratado. 
 
Ovo de um réptil, apresentando casca (evita desidratação) e âmnio (hidrata o embrião), além de outros 
anexos embrionários. 
 
 
 
 
 
6 
Biologia 
 
Adaptações à falta de água nas plantas 
A conquista do ambiente terrestre pelas plantas se deu ao longo da evolução dos grupos. O grupo das briófitas 
(musgos) apresentam estruturas de fixação e absorção de água do solo, os rizóides, que permitiram a 
chegada ao ambiente terrestre. 
A partir de pteridófitas, surgem os tecidos verdadeiros e os vasos condutores de seiva, que permitem o 
transporte mais rápido e mais eficiente da seiva (inclusive de água na seiva bruta). Porém briófitas e 
pteridófitas ainda dependem da água para reprodução, vivendo principalmente em ambientes com grande 
umidade. 
Em Gimnospermas e Angiospermas, vemos o grão de pólen, que permite também a indepenência das plantas 
em relação a água para a reprodução. As Angiospermas apresentam flores e frutos e, por conta da polinização 
e dispersão de sementes, apresenta uma grande distribuição por diferentes biomas, sendo um grupo 
extremamente diverso. 
 
Cladograma indicando as principais características das plantas que permitiram a conquista do ambiente terrestre. 
 
As plantas de clima árido sãoprincipalmente conhecidas como plantas xerófitas, e possuem adaptações que 
facilitam a captação e armazenamento de água, assim como evitam a perda dessa substância fundamental 
à vida. No Brasil, esse tipo de vegetação é encontrado principalmente na Caatinga, mas também pode ser 
observada no Cerrado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
Biologia 
 
Morfologia vegetal 
• Raízes: São longas, para alcançar água nas regiões mais profundas do solo; 
• Caule: São adaptados para acumular água. Podem ser clorofilados para ajudar na fotossíntese (ex.: 
cactos) ou extremamente espessos para evitar desidratação (ex.: árvores do cerrado) Dentre os tecidos 
vegetais, o parênquima aquífero é um tecido de armazenamento especializado nessa reserva, onde a água 
fica armazenada dentro do vacúolo celular. 
 
A babosa, ou aloe-vera, é uma planta xerófita com parênquimas aquíferos bem desenvolvidos. 
• Folhas: No cerrado, encontramos folhas grossas (coriáceas) com cutícula espessa, que evita perda de 
água. Já na vegetação de caatinga, as folhas são pequenas, para reduzir a superfície de perda de água 
por transpiração, ou modificada em espinhos, com o mesmo propósito. Algumas plantas perdem suas 
folhas no período da estiagem, numa tentativa de poupar água. 
 
Espinhos dos cactos são folhas modificadas, enquanto as folhas do cerrado são mais espessas. 
• Estômatos: Os estômatos são estruturas formadas por por células guarda e células anexas que formam 
uma abertura chamada de ostíolo. Estão localizados na epiderme, principalmente na porção inferior das 
folhas. Permite a troca de gases (CO2 utilizado como substrato da fotossíntese e O2 gerado nesse 
processo). Entretanto, quando aberto, propicia a perda de água por transpiração. 
 
Estrutura de um estômato 
 
 
 
 
8 
Biologia 
 
O potássio é o íon envolvido na abertura e fechamento do estômato. Para abrir o ostíolo, há o bombeamento 
por transporte ativo de potássio para dentro das células-guarda, elevando a pressão osmótica. A entrada de 
água por osmose deixa as células-guarda túrgidas, abrindo o estômato. Quando o potássio sai da célula, por 
difusão, há a saída de água por osmose das células-guarda, ocasionando no fechamento do estômato. 
Além da água, a incidência de luz também regula a atividade dos estômatos. Quando há maior taxa luminosa, 
a tendência é a abertura dos estômatos para a entrada do CO2, substrato da fotossíntese. 
 
 
Quando os estômatos abertos, as células guarda (em rosa) com íons de potássio (K) e água ficam túrgidas. 
Quando os estômatos fecham, os íons de potássio vão às células anexas (em verde), assim como a água, e 
a flacidez das células guarda fecha os ostíolos. 
 
Metabolismo 
Plantas de ambientes áridos, principalmente entre as cactáceas, apresentam uma fotossíntese do tipo CAM. 
Nesse caso, os estômatos se mantém fechados durante o dia, para evitar a transpiração devido às altas 
temperaturas, e abrem somente durante à noite. 
 
Plantas com metabolismo CAM abrem os estômatos apenas durante a noite (linha branca – b), 
enquanto nos outros tipos de metabolismo de fotossíntese, os estômatos abrem durante o dia (linha 
preta – a) 
 
 
 
 
 
9 
Biologia 
 
Exercícios 
 
1. As plantas apresentam diferentes tipos de metabolismo fotossintético, de acordo com o ambiente em 
que se desenvolvem. Para estudar essas diferenças, três espécies vegetais, A, B e C, foram submetidas 
a condições experimentais controladas, nas quais mediu-se a assimilação de CO2 pelas folhas em 
função da variação de temperatura. 
 
a) A partir da análise do gráfico, indique a curva correspondente à planta com metabolismo ácido 
das crassuláceas – CAM. Justifique sua resposta. 
b) Aponte a principal vantagem do metabolismo CAM e cite uma característica morfológica típica 
das crassuláceas. 
 
 
2. Considere as seguintes características de dois animais vertebrados: 
Animal A: 
I) corpo coberto por tegumento pouco queratinizado; 
II) excreção de amônia; 
III) fecundação externa. 
 
Animal B: 
I) corpo coberto por tegumento espesso e queratinizado; 
II) excreção de ácido úrico; 
III) fecundação interna. 
Responda: 
a) Qual o ambiente mais provável ocupado pelo animal A e pelo animal B? 
b) Justifique a existência de duas dessas características nesses ambientes. 
 
 
 
 
 
 
Erika
Nota
C
plantas CAM abrem seus estomatos durante a noite para que em temperaturas mais baixas elas possam fixar o CO2 do meio, dessa forma se evita que ela fique com os estomatos abertos em temperaturas mais altas, evitando a perda de agua excessiva no ambiente desertico
 
Erika
Nota
Principal vantagem: evitar a perda de agua excessiva
caractersitica: caule suculento, parenquima aquifero, espinhos, cuticula espessa
Erika
Nota
aquatico
Erika
Nota
animal a aquatico
animal b terrestre
Erika
Nota
pouco qeratinizado, animal perde mais agua
b
menor perda dagua melhor no ambiente terestere

excreçao
amonio é mais toxica, ou seja precisa de mais agua para não intoxicar o animal
acido urico é menos toximo e menos suluvel, perfeito para ambente terreste

fecundaçao
externa - necessita de agua para acontecer
interna - não necessita de agua para acontecer
 
 
 
 
10 
Biologia 
 
3. O rato canguru é um pequeno mamífero, comum no deserto americano, que consegue sobreviver nessa 
região hostil graças às várias adaptações que possui: ele se alimenta à base de sementes com elevado 
conteúdo de gordura, não possui glândulas sudoríparas, tem hábito noturnos e um focinho afilado e 
comprido. Essas características representam adaptações do animal a um aspecto marcante de seu 
habitat. 
a) Identifique esse aspecto marcante. 
b) Escolha duas das quatro adaptações citadas e explique como elas contribuem para a 
sobrevivência do rato canguru. 
 
 
4. O deserto é um bioma que se localiza em regiões de pouca umidade. A fauna é, predominantemente, 
composta por animais roedores, aves, répteis e artrópodes. Uma adaptação, associada a esse bioma, 
presente nos seres vivos dos grupos citados é o (a). 
a) existência de numerosas glândulas sudoríparas na epiderme. 
b) eliminação de excretas nitrogenadas de forma concentrada. 
c) desenvolvimento do embrião no interior de ovo com casca. 
d) capacidade de controlar a temperatura corporal. 
e) respiração realizada por pulmões foliáceos.. 
 
 
5. Durante sua evolução, as plantas apresentaram grande diversidade de características, as quais 
permitiram sua sobrevivência em diferentes ambientes. Na imagem, cinco dessas características estão 
indicadas por números. 
 
A aquisição evolutiva que permitiu a conquista do ambiente terrestre pelas plantas está indicada pelo 
número 
a) 1 
b) 2 
c) 3 
d) 4 
e) 5 
Erika
Nota
Ambiente seco, falta se água
Erika
Nota
lipideo - quando metabilisado produz agua endogena que auxilia no metabolismo do animal
não ter glandula sudoripara evita perda de agua excessiva atraves do suor/transpiraçao
habito noturno: ele estará mais ativo quando a temperatura do ambiente estiver mais amena, evitando assim prerda de agua excessiva
fucinho: permite a condensação do vapor de agua que seria perdido na expiração de forma que essa agua seja reaproveitada no organismo do animal
Erika
Realce
 
 
 
 
11 
Biologia 
 
6. Nos vertebrados, a presença de ovos com casca representou um grande avanço em termos de 
adaptação evolutiva. 
a) Esse caráter está presente em quais grupos de vertebrados? 
b) Que novidade evolutiva substituiu a função desempenhada pelos ovos com casca? Comente sobre 
uma provável consequência do surgimento desse caráter 
 
 
 
7. As mudanças climáticas e da vegetação ocorridas nos trópicos da América do Sul têm sido bem 
documentadas por diversos autores, existindo um grande acúmulo de evidências geológicas ou 
paleoclimatológicas que evidenciam essas mudanças ocorridas durante o Quaternário nessa região. 
Essas mudanças resultaram em restrição da distribuição das florestas pluviais, com expansões 
concomitantesde habitats não-florestais durante períodos áridos (glaciais), seguido da expansão das 
florestas pluviais e restrição das áreas não-florestais durante períodos úmidos (interglaciais). 
Disponível em: http://zoo.bio.ufpr.br. Acesso em: 1 maio 2009. 
Durante os períodos glaciais, 
a) as áreas não-florestais ficam restritas a refúgios ecológicos devido à baixa adaptabilidade de 
espécies não-florestais a ambientes áridos. 
b) grande parte da diversidade de espécies vegetais é reduzida, uma vez que necessitam de 
condições semelhantes a dos períodos interglaciais. 
c) a vegetação comum ao cerrado deve ter se limitado a uma pequena região do centro do Brasil, da 
qual se expandiu até atingir a atual distribuição. 
d) plantas com adaptações ao clima árido, como o desenvolvimento de estruturas que reduzem a 
perda de água, devem apresentar maior área de distribuição. 
e) florestas tropicais como a amazônica apresentam distribuição geográfica mais ampla, uma vez 
que são densas e diminuem a ação da radiação solar sobre o solo e reduzem os efeitos da aridez. 
 
 
8. Observe a figura a seguir. 
 
O animal representado vive em regiões áridas e possui urina muito hipertônica em relação ao sangue. 
Todas as alternativas apresentam adaptações desse animal ao meio ambiente, EXCETO: 
a) Ausência de transpiração mesmo em altas temperaturas. 
b) Eliminação de amônia como produto nitrogenado. 
c) Eliminação de fezes praticamente desidratadas. 
d) Eliminação de pouca água na urina. 
e) Hábitos noturnos e ocupação de buracos na terra durante o dia. 
 
https://sites.google.com/site/biologiaaulaseprovas/identidade-dos-seres-vivos/adaptacao-dos-organismos-a-diferentes-ambientes/adaptacoes-dos-animais-a-disponibilidade-de-agua/adapta%C3%A7%C3%A3o-agua.01.gif?attredirects=0
 
 
 
 
12 
Biologia 
 
Gabarito 
 
1. Gabarito em aula. 
 
2. Gabarito em aula. 
 
3. Gabarito em aula. 
 
4. B 
A eliminação de urina mais concentrada reduz a perda de água, evitando a desidratação em ambientes 
secos. Isso acontece pois há um aumento da permeabilidade e a reabsorção de água ao longo dos rins 
e néfrons do sistema excretor. Já as aves, répteis e artrópodes excretam ácido úrico, que é insolúvel em 
água e evita a perda deste recurso. 
 
5. C 
A conquista definitiva do ambiente terrestre ocorreu com a independência da água para a reprodução, 
que ocorre em Gimnosperma e Angiosperma, com o aparecimento do grão de pólen. O pólen, ao fecundar 
a planta feminina, desenvolve um tubo polínico para transferência do gameta. 
 
6. Ovos com casca ocorrem em todos os representantes das classes répteis e aves e em determinados 
mamíferos como o ornitorrinco e équidna (mamíferos aplacentados pertencentes à ordem dos 
monotremados). 
A placenta representa a novidade evolutiva, pois realiza as funções de nutrição, respiração e excreção 
desempenhadas por outros anexos embrionários, como o alantoide, o saco vitelino e o cório. A placenta 
permitiu que o desenvolvimento embrionário e o fetal ocorresse totalmente no interior do organismo 
materno. 
 
7. D 
Os organismos se especializam criando estratégias de sobrevivência. No período árido glacial, maneiras 
de evitar a perda de água, como folhas reduzidas, e a capacidade de armazenar água permitia uma maior 
área de abrangência e distribuição das espécies vegetais. 
 
8. B 
O animal representado na questão é um rato-canguru, que faz parte do grupo dos mamíferos. A amônia 
é a excreta característica dos invertebrados aquáticos e peixes ósseos.