ECOLOGIA(pirâmides alimentares, cadeias e teias alimentares,
produtividade nos ecossistemas)
3ª Série do Ensino Médio
Disciplina: Biologia
Profª. Roberta Fontoura
ECOSSISTEMAS
ECOSSISTEMASUm conjunto de seres vivos que interagem entre si e com o
meio natural de forma equilibrada, por meio da reciclagem de
matéria e do uso eficiente de energia solar.
Unidade funcional básica, composta de uma biocenose( seres
vivos) e um biótipo (ambiente).
FATORES BIOLÓGICOS
FATORES FÍSICOS
Espécie
População
Comunidade
Ecossistema
ECOSSISTEMAS Exemplos de ecossistemas:
• Uma planta constitui um ecossistema
• O oceano é um ecossistema
• Um aquário é um ecossistema
• Uma floresta é um ecossistema
• Um reservatório hídrico, exemplifica um ecossistema
ECOSSISTEMASElementos que compõem um ecossistema:
• Elementos bióticos - Os seres vivos
• Produtores – autótrofos
• Consumidores primários – herbívoros
• Consumidores secundários – carnívoros
• Consumidores mistos – onívoros
• Decompositores – heterotróficos
• (Bactérias e protozoários, que se alimentam de materiais
residuais)
• Elementos abióticos - Matéria inorgânica ou sem vida (como água, ar, solo)
FLORA PRODUTORES
Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton.
FAUNA CONSUMIDORES PRIMÁRIOS
Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais.
CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS
São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc.,
CONSUMIDORES TERCIÁRIOS
As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando-se dos consumidores secundários.
DECOMPOSITORESEsta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando-se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias.
Ecossistema aquático
FLORA Produtores
Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores;
FAUNA Consumidores primários
São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes;
Consumidores Secundários
Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte;
Consumidores terciários
Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários;
DecompositoresAqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta
categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias.
Ecossistema Terrestre
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
Suas características
TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE
Suas características
OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO
PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA (OU LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA)
“A energia pode se transformar de uma forma em outra, mas não
pode ser criada ou destruída”
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
“Todo o processo de transformação de energia dá-se a partir de
uma maneira mais nobre para uma menos nobre, ou de menor
qualidade”
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
Suas características
OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO AUTO-REGULADORES – HOMEOSTASE
• Hipótese de Gaia (a terra seria uma organismo
vivo)
• Toda a massa de matéria viva da Terra funciona
como um vasto organismo que ativamente modifica
o seu planeta para produzir o ambiente que melhor
serve as suas necessidades.
ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO ECOLÓGICA
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
• Em um ecossistema, cada espécie possui seu Habitat e seu Nicho
Ecológico
– Habitat – local ocupado pela espécie, com todas as suas características abióticas. É o
endereço de uma espécie.
– Nicho Ecológico – é a função da espécie dentro do conjunto de ecossistema e suas
relações com as demais espécies e com o ambiente. Seria a profissão da espécie:
• Fontes de energia, taxas de crescimento e metabolismo, seus efeitos sobre outros
organismos e sua capacidade de modificar o meio em que vive
• Num ecossistema equilibrado, cada espécie possui um nicho diferente do de outras
espécies, caso contrário haverá competição entre espécies que possuem o mesmo nicho
• Equivalentes Ecológicos – são espécies que ocupam nichos semelhantes, em regiões
distintas
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
CADEIA ALIMENTAR – arranjo produtor-consumidor.
Podem ser divididas em dois tipos:
• As que começam pelos vegetais vivos e passam pelos herbívoros e
carnívoros
• E as que se iniciam pelos detritos vegetais e animais e passam pelos
detritívoros
Capim gafanhotos pássaros raposas (Cadeia de Predadores)
Trigo pulgão protozoários (Cadeia de Parasitas)
Folhas fungos vermes (Cadeia de Decomposição)
Dentro da cadeia alimentar ocorre a
transferência de energia e nutrientes que segue
a seguinte ordem: produtores (plantas),
consumidores (animais herbívoros e
carnívoros) e decompositores (fungos
e bactérias).
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Cadeia alimentar
PRODUTORESCONSUMIDORPRIMÁRIO
CONSUMIDORSECUNDÁRIO
CONSUMIDORTERCEÁRIO
CONSUMIDORQUATERNÁRIO
Decompositores
Teia Alimentar
Produtor
Consumidor primário
Consumidorsecundário
Produtor
Consumidor primário
Consumidor primárioe secundário
Consumidor terciário
Teia ou cadeia alimentar?
Pirâmides ecológicas
• PIRÂMIDE DE NÚMEROS:
Número de indivíduos presentes em cada nível trófico.
CAPIM
GAFANHOTO
PARDAL
COBRA
Pirâmide Direita
ÁRVORE
CUPINS
PARASITAS
Pirâmide Invertida
• PIRÂMIDE DE BIOMASSA: Quantidade de matéria viva presente em cada nível trófico.
ALFAFA=8t
BOI=1t
HOMEM=7OKg
Pirâmide Direita
FITOP.=4g/m²
ZOOPLÂNCTON= 20g/m²
Pirâmide Invertida
• PIRÂMIDE DE ENERGIA: Valor energético disponível em cada nível trófico.
PRODUTOR
CONS. PRIM.
CONS.SEC.
ENERGIADISSIPADAEM FORMADE CALOR
NÃO EXISTE PIRÂMIDE INVERTIDANESTE CASO!!!!!!!!
Produtividade dos ecossistemas
• Matéria orgânica
produzida, ou energia
fixada pelos produtores
• Transferência para os
consumidores ao longo das
sequências alimentares
Produtividade dos ecossistemas
• TRANSFERÊNCIA PARA OS CONSUMIDORES AO LONGO DAS
SEQUÊNCIAS ALIMENTARES:
• UNIDADES DE MASSA
• UNIDADES DE ENERGIA – Calorias Incorporadas em Cada Nível Trófico
Produção Primária (PP) – produtor
Produção Secundária (PS) – consumidor 1
Produção Terciária (PT) – consumidor 2 ...
• A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor
PRODUTIVIDADE• Produtividade Primária Bruta (PPB) de um Ecossistema: é a
quantidade de material produzido pela fotossíntese, num período fixo de tempo
• Produtividade Primária Líquida (PPL): é a parte da energia dos produtores utilizável como alimento para os consumidores. Pois a outra parte é utilizada pelos produtores em suas funções vitais
• PP Varia com:
– Estação do ano– Idade do indivíduo– Clima (PPL é superior em climas tropicais)– Disponibilidade de água, sais minerais e intensidade luminosa
PPB = PPL + R
PRODUTIVIDADE - LEI DE ELTON
Cada nível trófico incorpora apenas 10% da energia do nível precedente
Quanto maior o nível trófico do organismo menor a quantidade de energia disponível
Consumidoresprimários
Produtores Consumidoressecundários
Consumidoresterciários
1000 10100
10% 10% 10%
900 90 99000
PRODUTIVIDADE• Estágio de sucessão ecológica
PB/R – Relação entre Comunidade Clímax ou Sucessão Ecológica
PB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) – toda produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna em intervalo de tempo igual (PL = 0)
PB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) – apenas parte da produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de energia para manter novos consumidores (PL > 0)
Diferenças entre o ecossistema sucessional e maduro
Características Ecossistema sucessional Ecossistema maduro
Diversidade biológica Baixa Alta
Biomassa total Pequena Grande
Número de relações Pequeno Grande
Teia alimentar Simples Complexa
Relação produção/consumo Maior que 1 Menor que 1
Estabilidade Instável Estável
Resistência aos distúrbios externos Baixa Alta
Alterações na cadeia alimentar
Bloqueio da cadeia alimentar
• Destruição de um dos elos da cadeia;
• Introdução de organismo estranho à cadeia;
• Exemplos:
• O Eucalipto e a Caturrita
• Eichhornia crassipes, um aguapé brasileiro conquista o mundo
• Anopheles gambiae, um mosquito africano já expulso do país
• Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus cunniculus)
ALTERAÇÕES NA CADEIA ALIMENTAR
BIOMAGNIFICAÇÃO
• Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos• Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados
Mergulhão (2500)
Peixes carnívoros (22 a 221)
Peixes planctófagos (7 a 9)
Zooplâncton (3,0)
Fitoplâncton (0,5)
Inseticida transferido
por via alimentar
Água (0,014)
Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração de TDE em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979