Cadeias e teias alimentares e fluxo de energia
Na beira de um rio do Pantanal, uma capivara come capim, uma onça-pintada caça jacarés e, quando alguém morre, fungos e bactérias entram em ação. Parece uma bagunça, mas existe uma ordem: quem come quem, e por que há muito mais capim do que onças? Neste apartado você vai descobrir como a energia do Sol percorre um ecossistema e por que ela vai diminuindo no caminho.
Quem é quem: os níveis tróficos
Todo ser vivo precisa de energia. Os produtores (plantas, algas, fitoplâncton e algumas bactérias) obtêm essa energia da luz do Sol por meio da fotossíntese e produzem seu próprio alimento. Por isso são autótrofos. Todos os outros são heterótrofos: precisam comer outros seres vivos ou matéria orgânica.
Uma cadeia alimentar mostra essa sequência com setas. A seta indica o sentido do fluxo de matéria e energia: ela aponta para quem come, e não para quem é comido.
Repare que as flechas seguem o caminho da energia: do capim para o gafanhoto, e não o contrário.
Considere a cadeia alimentar: capim → gafanhoto → sapo → cobra → gavião. Identifique qual organismo é o produtor e explique, em uma ou duas frases, por que ele ocupa o…
Considere a cadeia alimentar: capim → gafanhoto → sapo → cobra → gavião. Identifique qual organismo é o produtor e explique, em uma ou duas frases, por que ele ocupa o primeiro nível trófico.
Na cadeia alimentar: fitoplâncton → zooplâncton → sardinha → atum, classifique cada organismo como produtor, consumidor primário, secundário ou terciário. Justifique…
Na cadeia alimentar: fitoplâncton → zooplâncton → sardinha → atum, classifique cada organismo como produtor, consumidor primário, secundário ou terciário. Justifique brevemente a classificação do zooplâncton.
Cadeia ou teia?
Na natureza, quase nenhum animal come uma coisa só. O gavião come cobras, mas também pássaros e roedores. A cobra come roedores e também pássaros. Quando juntamos várias cadeias que se cruzam, temos uma teia alimentar.
A teia representa melhor a natureza porque os animais têm dietas variadas. Isso também deixa o ecossistema mais estável: se uma presa some, o predador pode se alimentar de outra.
Em uma teia, o mesmo organismo pode ocupar mais de um nível trófico. A cobra que come roedores (herbívoros) é consumidora secundária. Se ela comer um pássaro insetívoro (que é consumidor secundário), passa a ser consumidora terciária.
Explique a diferença entre uma cadeia alimentar e uma teia alimentar. Em seguida, diga por que as teias alimentares costumam representar melhor o que acontece na…
Explique a diferença entre uma cadeia alimentar e uma teia alimentar. Em seguida, diga por que as teias alimentares costumam representar melhor o que acontece na natureza.
Em uma lagoa do Pantanal, há plantas aquáticas, pequenos peixes que as comem, piranhas que comem os pequenos peixes e jacarés que se alimentam das piranhas. Monte a…
Em uma lagoa do Pantanal, há plantas aquáticas, pequenos peixes que as comem, piranhas que comem os pequenos peixes e jacarés que se alimentam das piranhas. Monte a cadeia alimentar com essas informações e explique por que a quantidade de jacarés é muito menor que a de plantas aquáticas.
Uma teia alimentar da Mata Atlântica inclui: folhas, lagartas, pássaros insetívoros, roedores que comem frutos e sementes, cobras e gaviões. Os gaviões comem cobras e…
Uma teia alimentar da Mata Atlântica inclui: folhas, lagartas, pássaros insetívoros, roedores que comem frutos e sementes, cobras e gaviões. Os gaviões comem cobras e pássaros; as cobras comem roedores e pássaros. Indique um organismo que ocupa mais de um nível trófico e explique em quais níveis ele aparece.
Fluxo de energia e pirâmides
A energia entra no ecossistema pela luz do Sol, captada pelos produtores. A partir daí ela flui em um só sentido: do produtor para os consumidores. Ela não é reciclada. Já a matéria (carbono, nitrogênio etc.) circula e volta ao ambiente pelos decompositores.
Em cada passagem de um nível para o seguinte, a maior parte da energia se perde:
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é usada na respiração celular, para manter o organismo vivo (e liberada como calor);
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fica em partes não comidas ou não digeridas (ossos, pelos, fezes, raízes);
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é transferida aos decompositores.
Em média, só cerca de 10% da energia de um nível chega ao seguinte. Essa é a regra dos 10%, um valor médio e aproximado.
Por isso os níveis têm tamanhos decrescentes e as cadeias raramente passam de quatro ou cinco elos: no topo, a energia que sobra não sustenta muitos indivíduos. Isso explica por que há mais capim do que gafanhotos, mais gafanhotos do que sapos e muito menos gaviões.
Pirâmides de biomassa e de números
Além da energia, podemos representar a biomassa (massa de matéria orgânica dos seres vivos em cada nível) e o número de indivíduos. Na pirâmide de biomassa, em geral a base também é a maior, pois cada nível se mantém com parte da matéria do anterior. Na pirâmide de números, conta-se quantos indivíduos há em cada nível: em um campo, milhares de capins sustentam centenas de gafanhotos e poucos sapos.
A eficiência de transferência entre dois níveis é a razão entre a energia do nível seguinte e a do nível anterior:
$$\text{eficiência} = \frac{\text{energia do nível seguinte}}{\text{energia do nível anterior}} \times 100\%$$Em uma pirâmide de energia de um ecossistema, os produtores armazenam $10.000$ kcal por metro quadrado por ano. Considerando que, em média, apenas $10\%$ da energia…
Em uma pirâmide de energia de um ecossistema, os produtores armazenam $10.000$ kcal por metro quadrado por ano. Considerando que, em média, apenas $10\%$ da energia passa de um nível trófico para o seguinte, calcule a energia disponível para os consumidores primários e para os consumidores secundários. Explique para onde vai a energia que não é transferida.
Um pesquisador mediu a energia em três níveis de um ecossistema marinho: fitoplâncton ($50.000$ kJ), zooplâncton ($4.000$ kJ) e peixes pequenos ($500$ kJ). Calcule a…
Um pesquisador mediu a energia em três níveis de um ecossistema marinho: fitoplâncton ($50.000$ kJ), zooplâncton ($4.000$ kJ) e peixes pequenos ($500$ kJ). Calcule a eficiência de transferência de energia entre cada par de níveis consecutivos. Compare os resultados e proponha uma explicação para a diferença entre eles, relacionando-a às perdas por respiração, calor e matéria não aproveitada.
Quando a cadeia é perturbada
Como todos os seres de uma teia estão ligados, mudar um elo afeta os outros.
Exemplo: inseticida na lavoura. Em uma plantação de soja, aplica-se um inseticida contra lagartas. Ele também mata insetos predadores e aves insetívoras, que controlavam naturalmente a população de lagartas. Os poucos sobreviventes (muitas vezes resistentes ao produto) se reproduzem sem predadores, e a praga pode voltar ainda maior. Isso é um desequilíbrio causado por eliminar os predadores naturais.
Bioacumulação e magnificação trófica
Algumas substâncias, como o mercúrio usado no garimpo, não são degradadas nem eliminadas pelo organismo. Elas se acumulam nos tecidos (bioacumulação) e, a cada elo da cadeia, a concentração aumenta (magnificação trófica). Um peixe grande carnívoro, que come muitos peixes menores, acumula muito mais mercúrio do que o plâncton. Quem está no topo, inclusive o ser humano, é o mais exposto.
Em uma plantação de soja, uma praga de lagartas se multiplicou e os agricultores aplicaram um inseticida que eliminou também grande parte dos insetos predadores das…
Em uma plantação de soja, uma praga de lagartas se multiplicou e os agricultores aplicaram um inseticida que eliminou também grande parte dos insetos predadores das lagartas e das aves insetívoras da região. Analise o que pode acontecer com a teia alimentar local nos meses seguintes. Argumente considerando os níveis tróficos afetados e o risco de a praga voltar ainda mais intensa.
Voltando ao Pantanal: há muito mais capim do que onças porque, a cada elo, cerca de $90\%$ da energia se perde, e sobra pouca para sustentar os predadores do topo.
Resumo
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Produtores (autótrofos) fazem fotossíntese; consumidores (1º, 2º, 3º...) são heterótrofos; decompositores devolvem os nutrientes ao ambiente.
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Na cadeia alimentar, as setas apontam para quem come. A teia reúne várias cadeias; um organismo pode ocupar mais de um nível trófico.
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A energia flui em um só sentido e a matéria circula.
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Em média, só cerca de 10% da energia passa de um nível ao seguinte; o restante é perdido como calor (respiração) ou fica em matéria não aproveitada.
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Eficiência = energia do nível seguinte ÷ energia do nível anterior × 100%.
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Substâncias não eliminadas (como o mercúrio) sofrem bioacumulação e magnificação trófica; retirar predadores de uma teia pode causar desequilíbrio.