Archive for Abril 8, 2009

Ciclo da Matéria

Como foi dito na última aula, os organismos trocam continuamente materiais e energia.  Também, se bem se lembram,  as plantas obtêm energia directamente do sol, através da fotossíntese e os animais obtêm-na a partir das plantas e dos animais de que se alimentam.

 

   Nos ecossistemas, a matéria circula dos produtores para os consumidores e regressa ao solo, sob a forma de matéria mineral (por acção dos decompositores), ficando assim novamente disponível para os produtores. Diz-se por isto que se acaba de descrever que a matéria circula nos ecossistemas de maneira cíclica e contínua (pois esta constantemente a renovar-se), ao contrário do que acontece com o fluxo de energia.

 

Observem a seguinte figura:

ciclodamateriaAtravés da mesma pode-se dizer que o ciclo da matéria desenvolve-se em quatro etapas essenciais:

 

1) Da matéria mineral para orgânica a matéria mineral existente no subsolo é transformada no processo da fotossíntese dos seres autotróficos juntamente com os seus outros componentes (água, dióxido de carbono e com recurso à energia solar) em matéria orgânica (e energia química). Essa matéria orgânica passa a ser massa desse ser autotrófico (árvores, algas, plâncton, etc.).

 

2) Do ser autotrófico para os consumidores no entanto, pode acontecer, esse organismo fazer parte da cadeia alimentar de outro indivíduo (o consumidor ou heterotrófico) Nesse caso, a matéria orgânica é transferida total ou parcialmente para esse organismo, e para os que se sucederem conforme os níveis da cadeia alimentar.).

 

3) Dos autotróficos/heterotróficos para os decompositores quando esse indivíduo morre, o seu cadáver sofre uma série de transformações no solo, levadas a cabo pelos decompositores (fungos e bactérias).

 

4) Da matéria orgânica para mineral o organismo entra em decomposição e a matéria renova-se assim, passando de matéria orgânica para matéria mineral no solo, pronta para iniciar um novo ciclo outra vez. Daí se designar cíclico e contínuo, como já se referiu anteriormente.

 

Para concluir,  os elementos constituintes da matéria que se encontram presentes na natureza (como por exemplo carbono, oxigénio e azoto), circulam através de Ciclos Biogeoquímicos

🙂 :p

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Fluxo de enegia nos ecossistemas

* O fluxo de energia, partindo do sol atinge todos os níveis tróficos de um ecossistema. Como sabem, a luz solar é captada pelas algas e plantas que a utilizam na fotossíntese, abastecendo assim de energia todos os seres vivos existentes nos ecossistemas.
* Também como foi dito na última aula, e se bem se lembram, tanto as plantas como as algas convertem a energia luminosa em energia química que fica armazenada nas moléculas orgânicas – matéria orgânica. Assim, os consumidores primários ao comerem seres fotossintéticos (produtores), aproveitam a energia contida nas moléculas orgânicas e os consumidores secundários que comem os primários recebem das moléculas ingeridas toda a energia, tornando a transferência de energia na cadeia alimentar unidirecional e acíclica pois o fluxo de energia segue sempre um determinado trajecto:
produtores → consumidores → decompositores

* Nos ecossistemas, a quantidade de energia disponível diminui à medida que vai sendo transferida de um nível trófico para outro. Pois cada componente da cadeia alimentar gasta a energia contida nos alimentos através:
→ respiração celular (Cerca de 33%)
→ fezes (cerca de 5o%)
→ crescimento (17%
* Portanto, cada nível trófico transfere para o seguinte somente uma mínima parcela da energia que adquiriu (calcula-se que apenas só 10% da energia é que é transferida). Podemos assim dizer, que o fluxo de energia numa cadeia alimentar é decrescente por este motivo é que as cadeias alimentares geralmente, não têm mais de que cinco níveis tróficos, pois como já vimos a energia vai diminuindo até chegar ao último nível trófico (observe a seguinte figura)

O que deves reter nesta aula:

1) O fluxo de energia é unidireccional e acíclico;
2) A enrgia solar é transformada pelas plantas em energia química;
3) A energia passa para os outros organismos atráves da alimentação;
4) Na passagem de um nível trófico para outro nível trófico a energia vai diminuindo, pois é gasta através da respiração celular, fezes do indivíduo e no seu crescimento.

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Video sobre cadeias e teias alimentares- Relações tróficas

Vi este vídeo no YouTube e acho que é extremamente produtivo para vocês, vejam e digam-me a vossa opinião.  🙂

Continuação…..

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Teias Alimentares

   Como sabem na natureza, as interacções alimentares são bem mais complexas do que até aqui se tem vindo a abordar. Por cada ser vivo, as transferências de energia e matéria envolvem um vasto conjunto de escolhas alimentares diferentes. De facto são raros os animais que se alimentam apenas de uma única espécie, por outras palavras, o mesmo ser vivo faz assim parte de várias cadeias alimentares. Assim, numa comunidade, existem várias cadeias alimentares interligadas que constituem uma rede ou teia alimentar.

Observemos a seguinte teia ou rede alimentar:

   Como podes observar a partir da figura, numa teia alimentar um determinado ser vivo pode ocupar diferentes níveis tróficos diferentes de acordo com a cadeia alimentar em que está incluído. Por outro lado, seres vivos diferentes podem ocupar o mesmo nível trófico, pois obtêm a matéria e a energia de forma semelhante.

O que deves reter nestas aulas: (Cadeias e teias alimentares)

1) A energia necessária a vida na terra provém, praticamente, do sol;

 2) Os organismos de uma comunidade estabelecem entre si relações alimentares que se podem representar através de cadeias alimentares;

3) Os seres vivos, quando se alimentam e servem de alimento, uns aos outros, realizam transferências de energia e matéria;

4) O nível trófico é a posição que cada ser vivo ocupa numa cadeia alimentar;

5) Quanto a posição que ocupam numa cadeia alimentar os seres vivos podem ser: produtores, consumidores e decompositores;

6) Os decompositores promovem a reciclagem de materiais, devolvendo ao meio compostos inorgânicos (água, sais minerais, dióxido de carbono), substâncias essas que os produtores necessitam para produzir compostos orgânicos;

7) A matéria orgânica engloba um conjunto de moléculas fabricadas pelos seres vivos, constituídas por carbono, hidrogénio, oxigénio, azoto e outros elementos químicos.

8) Várias cadeias alimentares interligadas constitui uma teia ou rede alimentar.

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Cadeias Alimentares

Ora bem, como se lembram na última aula estivemos a falar em cadeias alimentares entao, de certeza que todos já responder a questão de introdução deste capítulo:

“Por que razão os seres vivos necessitam de se alimentar uns dos outros?”

Como foi dito nas aulas todos os seres vivos necessitam de energia para as suas funções vitais, ou seja para realizarem as suas actividades do dia a dia, temos como exemplo o caso do homem: para andar, fazer as suas compras pensar etc. Também foi referido que a energia se encontra armazenada em compostos ogânicos, como a glicose e que são produzidos essencialmente pelas plantas verdes através de um processo designado por fotossíntese (síntese (sintese) pela luz (foto)), processo em que a energia luminosa é transformada em energia química. Durante a fotossínte, as plantas transformam a água, sais minerais (matéria mineral) e o dióxido de carbono que são retirados do meio ambiente em matéria orgânica e oxigénio, produzindo assim o seu próprio alimento. O processe é sintetizado da seguinte forma:

  • CO2 (dióxido de carbono) + H2O (água)+ luz —> C6H2O6 (glicose)+ O2 (oxigénio)

Assim, chegamos a conclusão que as quatro moléculas essenciais a vida são:

  • C – carbono
  • H – hidrogénio
  • O – Hidrogénio
  • N – Azoto

É a partir destas moléculas que se vão formar os compostos orgânicos ( substâncias existentes na constituição dos seres vivos) A energia luminosa necessária a vida que as plantas recebem é proveniente do sol (energia solar), elas possuem estruturas especializadas (organelos) para a transformação da matéria mineral em matéria orgânica que são designados por cloroplastos.

Um pouco de História: (calma, calma não têm que saber isto…. 😉 )

   Na primeira metade do séc XVII, o médico van Helmont FEZ fez crescer uma planta num jarro com terra e regou a planta somente com água da chuva. Ele observou que após 5 anos, a planta tinha crescido bastante, mas a quantidade de terra no jarro quase não diminui. Van Helmont concluiu que o material utilizado pela planta para o seu crescimento veio da água utilizada para regá-la. Em 1727 o botânico inglês Stephan Hales observou que as plantas usavam principalmente o ar como fonte de nutrientes para o seu crescimento. Entre 1771 e 1777, o químico Joseph Priestly descobriu que quando ele colocava uma vela no interior de um jarro emborcado, a chama extinguia-se rapidamente sem que a cera fosse completamente consumida. Posteriormente ele observou que se um rato fosse colocado nas mesmas condições ele morreria. Mostrou então que o ar que fora “retirado” pela vela e pelo rato, poderia ser “restaurado” por uma planta. Em 1778, Jan Ingenhousz repetiu os experimentos de Priestly e observou que era a luz a responsável pela restauração do ar. Ele observou também que somente as partes verdes da planta tinha essa propriedade. Em 1796, Jean Senebier mostrou que o CO2 era quem “viciava” o ar e que o mesmo era fixado pelas plantas durante a fotossíntese. Logo em seguida, Theodore de Saussure mostrou que o aumento da massa das plantas durante o seu crescimento não poderia ser devido somente à fixação de CO2, mas também devido a incorporação da água.

 Continuando…..

   Quanto ao modo como se nutrem, ou seja, como obtêm esses compostos orgânicos ricos em energia, os seres vivos são classificados em:

  • Autotróficos – (De auto = o próprio e trophos = alimento), se são capazes de produzir o seu próprio alimento, ou seja matéria orgânica, a partir de matéria mineral existente no meio ambiente, através de um processo designado fotossíntese.
  • Heterotrófico – (De hetero = outros e trophos = alimento), se precisam de consumir matéria orgânica para obter energia A alimentação constitui a forma de transferência de energia e de matéria entre os seres vivos de um determinado ecossistema.

   A maior parte da relações bióticas entre os organismos são relações de alimentação em que um organismo obtém de outros a matéria orgânica e a energia que precisa para sobreviver. Podemos entao assim definir Cadeia alimentar ou Cadeia trófica como sendo uma sequência de organismos que, dentro de um ecossistema, servem de alimento um ao outro. Vejam, no esquema abaixo, que é um exemplo de cadeia alimentar na lagoa:

Cadeia alimentar

Através da observação da figura:

* Podemos então concluir que, na cadeia alimentar há passagem de alimento e, consequentemente, de energia – de um organismo para outro. A energia do Sol, captada pelas plantas na fotossíntese, é armazenada nas substâncias que elas produzem, como a glicose. Uma parcela dessas substâncias acaba fazendo parte do corpo das próprias plantas (raízes, caules, folhas, frutos), que servem de alimento para os herbívoros. Em seguida, esse alimento e a energia que ele contém é transferido para os demais elos da cadeia, até chegar às aves da margem.

* É possível observar também que na cadeia alimentar, cada ser vivo ocupa uma determinada posição na cadeia alimentar, que corresponde ao seu nível trófico (trophos = alimento e nível = lugar), e este está de acordo com a principal fonte de limento.

*podemos fazer o seguinte esquema representativo da cadeia alimentar:

 

plantas do fundo –> caramujos –> lambaris –>peixes maiores –>aves da margem

Em que:

  • cada seta indica que o indivíduo anterior é consumido pelo posterior (ex: as plantas do fundo servem de alimento para os caramujos)
  • Estão presentes os níveis tróficos , que se iniciam da esquerda para a direita (ex: as plantas do fundo ocupam o 1º nível trófico, pois são a base da cadeia alimentar e são elas que produzem como já vimos anteriormente a matéria orgânica, enquanto que os peixes maiores já ocupam o 4º nível trófico.

Ora, também foi dito que nas diferentes cadeias alimentares podemos normalmente encontrar, três tipos de categorias de seres vivos que são eles:

1) Produtores
2) Consumidores
3) Decompositores

1) Produtores:

Ora bem como o próprio nome diz, eles produzem algo, então que produzem eles? Sim, produzem a matéria orgânica essencial para a vida de todos os ecossistemas, logo como já vimos são também designados por autotróficos (porquê?), e ocupam sempre o 1º nível trófico pois são os seres vivos que produzem a matéria orgânica para todos os organismos do ecossistema. Estão incluídos neste grupo então os seres fotossintéticos (plantas verdes) e quimiossintéticos (que como já sabes são algumas bactérias que obtêm a energia não da luz solar, mas da oxidação de substâncias inorgânicas, e usam essa energia para fixar o dióxido de carbono e produzirem assim os compostos orgânicos). Contudo, existem algumas cadeias alimentares que não se iniciam nos produtores.

2) Consumidores:

Também é só uma questão de interpretação, então consumidores porquê??? Porque consomem algo, então se consomem é porque não produzem alimento, logo não produzem energia energia então têm que obter energia a partir de outros organismos, ou seja come-os.

Entao por aqui concluimos que os consumidores são todos os seres vivos heterotróficos pois estes alimentam-se directa ou indirectamente da matéria orgânica produzida pelos produtores, assim vamos ter consumidores de diferentes ordens. Vejamos:

a) Consumidores primários ou de 1ª ordem – São todos os herbívoros e alimenta-se exclusivamente dos produtores.

b) Consumidores secundários ou de 2ª ordem – São todos os predadores ou carnívoros e subsistem à custa dos herbívoros.

c) consumidores de terceários (3ª ordem), quaternários (4ª ordem) ….

Ora bem, então agora temos uma problema, ou talvez não…. Qual o nível trófico de um consumidorer de 3ª ordem?

Vejamos a seguinte cadeia alimentar:

folhas -> lagarta -> borboleta-> sapo -> cobra -> coruja

Ora sabemos que:

a) o produtor são as folhas e que se encontra logo em primeiro lugar (conta-se da esquerda para a direita), logo 1º nível trófico

b) Existem vários consumidores ( lagarta, borboleta, sapo, cobra, coruja) e são classificados como: consumidores 1ª ordem (lagarta), que ocupa o 2º nível trófico (ou seja ocupa a segunda posição a partir da esquerda até a direita), consumidores de 2ª ordem (borboleta), que ocupa o 3º nível trófico. Então o que se pode concluir????

O nível trófico e sempre mais um do que o nível do consumidor!!!

 

3) Decompositores

Mais uma vez é só interpretar, decompositores = decompor, mas decompor o que? Ora bem já sabemos que os seres vivos necessitam da matéria orgânica para obterem energia para sobreviver, mas então quando morrem o que acontece a sua matéria orgânica??? Ora bem, é aqui que “entram” os decompositores, estes transformam (decompõem) a matéria orgânica,(que é extremamente complexa, pois se bem se lembram é constituída pelas 4 moléculas essenciais a vida que se encontram combinadas entre elas) de que se alimentam (cadáveres e produtos de excreção, como fezes e urina dos organismos de todos os níveis tróficos), em matéria mineral (menos complexa). Por outras palavras são os decompositores que asseguram o retorno ao solo da matéria mineral, que vai ser novamente utilizada pelos produtores para produzir matéria orgânica novamente, de uma maneira não muito pedagógica são os “recicladores da matéria”. Assim como pode ver no nosso plante há uma circulação contínua de matéria orgânica e mineral , que é processada através das cadeias alimentares.

 

 

 

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