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Bio. Semana 1 Professor: Rubens Oda Monitoras: Sarah Elis Schollmeier Rebeca Khouri

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Conceitos básicos em Ecologia e relações alimentares

10 jul

RESUMO

O método científico é utilizado para buscar explicações e respostas para os fenômenos observados na natureza. Ele pode ser:

✓ Dedutivo, quando, a partir de observações gerais, se chega a uma conclusão específica. ✓ Indutivo, quando, a partir de uma observação específica, cria-se um padrão geral. Este método

nem sempre gera conclusões verdadeiras.

Os níveis de organização em biologia ajudam a separar esta área da ciência, que podem ser estudadas em conjunto ou separadamente. Eles são, do menor para o mais abrangente:

✓ Molécula: É a menor parte de uma substância com características e propriedades químicas ✓ Célula: Unidade morfológica e funcional dos seres vivos. ✓ Tecido: Células e substância intercelular que interagem para realizar suas funções. ✓ Órgão: Conjunto de tecidos que interagem para a execução das suas funções. ✓ Sistema: Conjunto de órgãos. ✓ Organismo: Conjunto de sistemas. ✓ População: Organismos da mesma espécie que vivem em um mesmo local ao mesmo tempo. ✓ Comunidade: Populações de diferentes espécies que vivem em um mesmo local ao mesmo tempo. ✓ Ecossistema: Conjunto dos fatores bióticos e abióticos. ✓ Biosfera: Conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

População é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que vivem e ocupam uma mesma área ao mesmo tempo. É importante saber os conceitos de tamanho populacional (número de indivíduos de uma população), potencial biótico (capacidade de uma população para crescer em condições favoráveis), resistência do meio (conjunto de fatores que limitam o crescimento populacional) e de densidade populacional, esta podendo variar de acordo com as alterações do meio, e é determinada pela seguinte fórmula:

onde D = densidade; N = número de indivíduos da população; S = unidade de área ou de volume. Os principais fatores que modificam esta densidade são a imigração, a emigração, a natalidade e a mortalidade. Cadeia alimentar é a transferência de matéria e energia entre organismos em um ecossistema, onde o organismo é alimento de apenas um outro ser vivo.

✓ Produtor: Primeiro Nível Trófico, são Autotróficos ✓ Consumidor Primário: Segundo nível trófico, são herbívoros ✓ Consumidor Secundário: Terceiro nível trófico, são carnívoros

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Nível trófico é o nível que o organismo ocupa na cadeia alimentar, e indica o nível de nutrição. A Teia Alimentar é o conjunto de cadeias alimentares, e um organismo pode ser alimento para mais de um outro ser vivo, fazendo com que um mesmo indivíduo possa ocupar mais de um nível trófico.

✓ Animais que ocupam mais de um nível trófico são Onívoros Tanto nas cadeias quanto nas teias, a matéria orgânica segue um fluxo cíclico, enquanto a energia segue um fluxo unidirecional. As cadeias alimentares podem ser representadas em pirâmides ecológicas, e elas podem ser de número, de biomassa ou de energia. Quando há um acúmulo de materiais não biodegradáveis ao longo de uma cadeia ou teia alimentar, temos a magnificação trófica.

EXERCÍCIOS DE AULA

1. A Ecologia (oikos = casa; logos = estudo) é a ciência que estuda a relação entre os seres vivos e o ambiente. Analise as alternativas abaixo e assinale a(s) correta(s).

a) Comunidade é o conjunto de indivíduos pertencentes a uma única espécie em um determinado ambiente. b) População é o conjunto das diferentes espécies que ocupam o mesmo ambiente. c) Biosfera é o conjunto formado pelas diferentes populações de um determinado ambiente. d) O fluxo de energia em um ecossistema é unidirecional e mantém-se constante nos diferentes níveis tróficos, iniciando pelos decompositores, passando pelos consumidores e terminando nos produtores. e) Entre os componentes bióticos de um ecossistema, encontramos os produtores, os consumidores e os decompositores.

2. A partir da contagem de indivíduos de uma população experimental de protozoários, durante determinado tempo, obtiveram-se os pontos e a curva média registrados no gráfico abaixo. Tal gráfico permite avaliar a capacidade limite do ambiente, ou seja, sua carga biótica máxima. De acordo com o gráfico:

a) a capacidade limite do ambiente cresceu até o dia 6. b) a capacidade limite do ambiente foi alcançada somente após o dia 20. c) a taxa de mortalidade superou a de natalidade até o ponto em que a capacidade limite do ambiente foi alcançada. d) a capacidade limite do ambiente aumentou com o aumento da população. e) o tamanho da população ficou próximo da capacidade limite do ambiente entre os dias 8 e 20.

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3. Analise o gráfico abaixo.

Legenda: A. Potencial biótico da espécie X, sem resistência ambiental. B. Crescimento e equilíbrio da população X, sob a ação da resistência ambiental. α. Resistência ambiental imposta por predadores, parasitas, clima, espaço e alimento. Se eliminamos os parasitas da espécie X, a resistência ambiental: a) Não se altera porque os parasitas não influem sobre o número de indivíduos X. b) Aumenta porque os parasitas influem sobre o número de indivíduos X. c) Aumenta porque os parasitas não influem sobre o número de indivíduos X. d) Diminui porque os parasitas influem sobre o número de indivíduos X. e) Diminui porque os parasitas não influem sobre o número de indivíduos X.

4. Os parasitoides (misto de parasitas e predadores) são insetos diminutos que têm hábitos muito peculiares: suas larvas podem se desenvolver dentro do corpo de outros organismos, como mostra a figura. A forma adulta se alimenta de pólen e de açúcares. Em geral, cada parasitoide ataca hospedeiros de determinada espécie e, por isso, esses organismos vêm sendo amplamente usados para o controle biológico de pragas agrícolas.

A forma larval do parasitoide assume qual papel nessa cadeia alimentar? a) Consumidor primário, pois ataca diretamente uma espécie herbívora.

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b) Consumidor secundário, pois se alimenta diretamente dos tecidos da lagarta. c) Organismo heterótrofo de primeira ordem, pois se alimenta de pólen na fase adulta. d) Organismo heterótrofo de segunda ordem, pois apresenta o maior nível energético da cadeia. e) Decompositor, pois se alimenta de tecidos do interior do corpo da lagarta e a leva à morte.

5. Os personagens da figura estão representando situação hipotética de cadeia alimentar.

A figura representa um exemplo de cadeia alimentar Suponha que, em cena anterior à apresentada, o homem tenha se alimentado de frutas e grãos que conseguiu coletar. Na hipótese de, nas próximas cenas, o tigre ser bem-sucedido e, posteriormente, servir de alimento aos abutres, tigre e abutres ocuparão, respectivamente, os níveis tróficos de: a) produtor e consumidor primário. b) consumidor primário e consumidor secundário. c) consumidor secundário e consumidor terciário. d) consumidor terciário e produtor. e) consumidor secundário e consumidor primário.

EXERCÍCIOS DE CASA

1. A descoberta dos microscópios de luz (óptico) e eletrônico permitiu muitos avanços nas diversas áreas da Biologia. Um microscópio de luz pode apresentar um poder de resolução 1200 vezes maior que o do olho humano e o eletrônico, 250 mil vezes. Utilizando-se um microscópio de luz, é correto afirmar que é possível observar os seguintes níveis de organização da vida:

a) Populações, tecidos e átomos. b) Populações, moléculas e órgãos. c) Moléculas, átomos, e órgãos. d) Moléculas, organismos e células. e) Células, tecidos e organismos.

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2. As figuras abaixo mostram o crescimento populacional, ao longo do tempo, de duas espécies de Paramecium cultivadas isoladamente e em conjunto. Os resultados desse experimento embasaram o que é conhecido como Princípio de Gause.

Considere o tipo de relação ecológica entre essas duas espécies e indique a afirmação correta. a) A espécie P. aurelia é predadora de P. caudatum. b) P. aurelia exclui P. caudatum por competição intraespecífica. c) P. aurelia e P. caudatum utilizam recursos diferentes. d) P. aurelia exclui P. caudatum por parasitismo. e) P. aurelia exclui P. caudatum por competição interespecífica.

3. No estudo da dinâmica das populações naturais, entre os fatores demográficos que regulam o crescimento populacional podemos citar natalidade, mortalidade, imigração e emigração. Considerando as associações abaixo:

I. Natalidade + imigração = mortalidade + emigração. II. Natalidade + imigração > mortalidade + emigração. III. Natalidade + imigração < mortalidade + emigração. Assinale a alternativa cuja(s) associação(ões) leva(m) ao crescimento populacional: a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) I e II. e) I, II e III.

4. A tabela abaixo contém valores referentes às taxas de natalidade (n), mortalidade (m), emigração (e) e imigração (i) de cinco populações de roedores (I, II, III, IV e V).

n M e i

I 80 45 51 20

II 65 40 45 15

III 50 20 35 10

IV 32 15 27 8

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V 16 8 2 4

Assinale a alternativa que corresponde à população com maior taxa de crescimento: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V.

5. O esquema abaixo ilustra uma teia alimentar composta por várias cadeias alimentares entre organismos de uma comunidade.

Com relação aos seus componentes e seus respectivos níveis tróficos nas cadeias alimentares distintas dessa teia alimentar, é correto afirmar que: a) A cobra poderá ser consumidor secundário ou terciário. b) O pardal, em qualquer cadeia alimentar, será um consumidor primário. c) A coruja é um consumidor quaternário em qualquer cadeia alimentar. d) O gavião, quando se alimentar do pardal, será um consumidor quaternário.

6. Considere um ecossistema representado por um campo. Nesse ecossistema, existem plantas, como o capim, gafanhotos que se alimentam do capim e pássaros que se alimentam dos gafanhotos. No solo, existem bactérias e fungos, que utilizam como alimento o capim e os gafanhotos e pássaros mortos. É correto afirmar-se sobre esse ecossistema que:

a) O capim pertence ao nível trófico dos consumidores primários. b) Os gafanhotos devem ser mais abundantes do que os pássaros. c) Os pássaros devem ser mais abundantes do que os gafanhotos. d) Os fungos e bactérias representam os produtores. e) Os vegetais representam a base da cadeia alimentar, pois ao respirarem absorvem gás carbônico e liberam oxigênio.

7. Traíras são predadoras naturais dos lambaris. Acompanhou-se, em uma pequena lagoa, a evolução da densidade populacional dessas duas espécies de peixes. Tais populações, inicialmente em equilíbrio, sofreram notáveis alterações após o início da pesca predatória da traíra, na mesma lagoa.

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Esse fato pode ser observado no gráfico abaixo, em que a curva 1 representa a variação da densidade populacional da traíra.

A curva que representa a variação da densidade populacional de lambaris é a de número: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5

8. O crescimento de uma população é ilustrado no gráfico abaixo.

Em relação a este assunto, analise as proposições seguintes e indique a afirmativa incorreta. a) O crescimento da população em A é menor do que em B; no segmento A, o número inicial de organismos capazes de se reproduzir é pequeno. b) O segmento B mostra que a população se tornou estável, com uma linha reta. c) No segmento C, a população se aproxima dos limites impostos pelo ambiente. d) No segmento D da curva, evidencia-se que ocorrem pequenas oscilações em torno da situação de equilíbrio. e) Em E, seta indicativa, ilustra-se o crescimento esperado, caso não existisse resistência ambiental.

9. O DDT (Dicloro-Difenil-Tricloroetano) é um eficiente matador de insetos. Introduzido em grande escala durante a segunda guerra mundial, foi muito utilizado na agricultura brasileira para o controle de insetos considerados como pragas. O DDT é um inseticida sintético que conserva sua atividade química por muito tempo, ao invés de se decompor com facilidade. Por esse motivo, é um inseticida persistente, conforme demonstra a figura abaixo:

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Conforme o texto e a figura, assinale a alternativa correta: a) Na cadeia alimentar representada pela figura, os consumidores sustentam os produtores. b) O padrão de acumulação do DDT é diferente do fluxo de energia em uma cadeia alimentar. A energia é armazenada, e não transmitida de um nível trófico para outro. c) A concentração do DDT tende a aumentar no sentido dos produtores para os consumidores. Entre os consumidores, o acúmulo de DDT tende a ser maior em consumidores terciários do que em secundários. d) A figura demonstra que a concentração de DDT diminui ao longo da cadeia, reduzindo sua concentração de modo que, nas plantas, atinge níveis muito baixos. e) As plantas deveriam ocupar o topo da figura, enquanto os carnívoros ocupariam os níveis mais baixos da pirâmide.

10. Observe, inicialmente, as duas cadeias alimentares:

1. árvore → preguiças → pulgas → protozoários. 2. milho → roedores → cobras → gaviões. Observe os modelos de pirâmide a seguir:

Analise a pirâmide I e II É correto afirmar, com relação às cadeias 1 e 2 e aos modelos de pirâmides I e II, que:

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a) a pirâmide I pode representar tanto o número de indivíduos como a quantidade de energia disponível em cada nível trófico da cadeia 2. b) a pirâmide II pode representar tanto o número de indivíduos como a quantidade de energia disponível em cada nível trófico da cadeia 1. c) a pirâmide II pode representar a quantidade de energia disponível em cada nível trófico da cadeia 2. d) a pirâmide I pode representar o número de indivíduos em cada nível trófico da cadeia 1. e) a pirâmide I pode representar o número de indivíduos da cadeia 2, e a pirâmide II, a quantidade de energia disponível em cada nível trófico da cadeia 1.

QUESTÃO CONTEXTO

A espécie é a Pediculus humanus capitis e, na fase adulta, ele mede até 3mm. Apesar do nome difícil, o inseto é bem conhecido — e temido — entre pais e responsáveis de crianças: piolho, o bichinho que não dá trégua, especialmente no verão. E mais da metade das crianças em idade escolar (53%) passam por essa experiência, segundo estudo apresentado na última edição do Congresso Internacional de Conhecimento Científico. Para combatê-los: olhar constantemente a cabeça das crianças e fugir dos mitos. — Ele não pula, como se acredita, mas em um contato mais próximo, como um abraço, pode-se pegar o piolho.

<Fonte: http://extra.globo.com/noticias/saude-e-ciencia/piolhos-importante-conferir-cabeca-das-criancas-sempre-fugir-dos-mitos-20946381.html ; Data de acesso 29/04/2017>

Os piolhos são parasitas, muito comum em crianças, mas também pode aparecer em adultos. Imaginando que Uma criança vegetariana está com piolho, descreva qual o nível trófico deste artrópode e desenhe uma pirâmide ecológica de número e de energia, justificando.

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GABARITO

Exercícios para aula 1. e 2. e 3. d 4. b 5. c

Exercícios para casa 1. e 2. e 3. b 4. e 5. c 6. b 7. d 8. b 9. c

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Questão contexto O piolho irá ocupar o terceiro nível trófico, o de consumidor secundário. As pirâmides seriam as seguintes:

A pirâmide de números é invertida, pois há um número maior de piolhos na cabeça de apenas uma criança; a pirâmide de energia tem a base maior pois a energia sempre é maior no primeiro nível trófico, e apenas 10% desta passa para o próximo nível trófico.