fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas
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ApostilaCapítulo 5
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Todos os seres vivos necessitam de matéria-prima para o seu crescimento, reprodução e reparação de partes desgastadas.
Necessitam também de energia para a realização de seus processos vitais.
Todas essas necessidades são supridas pelo alimento.
O alimento produzido pelos autótrofos é utilizado por eles mesmos e pelos heterótrofos.
Seres autótrofos:
Seres heterótrofos: ???
FOTOSSÍNTESE
CADEIA ALIMENTAR
Sequência linear de organismos pela qual flui a energia, originalmente captada pelos seres autótrofos, e a matéria por eles produzidas e armazenada.
Esquema que demonstra o fluxo linear de matéria e energia entre os membros de uma comunidade.
Relações de alimentação entre os organismos de uma comunidade, iniciando-se nos produtores e passando pelos herbívoros, predadores e decompositores, por esta ordem.
Nível trófico : cada componente de uma cadeia alimentar, representado por um grupo de seres vivos.
1) Produtores
2) Consumidores
3) Decompositores
ATENÇÃO
O fluxo de energia é unidirecional e diminui gradativamente de um nível trófico para outro
1) PRODUTORESCapazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química.
São seres autótrofos.
São a porta de entrada de energia e de matéria no mundo vivo.
A base de toda cadeia alimentar, indispensáveis para a manutenção da vida em um ecossistema.
PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES:
* Equação geral da fotossíntese:
12 H2O + 6 CO2 + energia → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * São as plantas , algas e fitoplâncton.
IMPORTÂNCIA DOS PRODUTORES
São a base de toda cadeia alimentar. A partir deles a energia luminosa é convertida em energia química (armazenada nas moléculas orgânicas produzidas durante a fotossíntese) e transferida para toda a cadeia alimentar. Transferem matéria e energia para os consumidores primários, destes para os consumidores secundários, e assim por diante. Sem os produtores, não haveria cadeias alimentares.
2) CONSUMIDORES
São organismos que não produzem seu alimento (heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou indiretamente).
A eliminação de um determinado grupo de consumidores pode afetar consideravelmente o equilíbrio de um ecossistema e a dinâmica das populações.
* Consumidores primários (C1): são os animais herbívoros e parasitas de plantas.
* Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.
* Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de outros carnívoros.
3) DECOMPOSITORES
Decompõem matéria orgânica morta em matéria inorgânica, num processo natural de reciclagem de matéria. Liberam sais minerais para o solo. Promovem a reciclagem de nutrientes na natureza. Ao decompor a matéria orgânica, eles a transformam em substâncias inorgânicas (sais minerais), que retornam ao solo, de onde foram anteriormente retiradas pelos produtores.
ATENÇÃO: Atuam em TODOS os níveis tróficos.
Numa CADEIA ALIMENTAR, o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia.
PLANTA HERBÍVORO CARNÍVORO1º Nível Trófico 2º Nível Trófico 3º Nível Trófico
Produtor Consumidor Consumidor Primário Secundário
Classificação dos seres vivos nas cadeias alimentaresClassificação dos seres vivos nas cadeias alimentares
Capim Grilo Sapo Cobra Seriema
Fungos e bactérias
Hábito alimentar
Grau de consumo
Nível trófico (NT)
Produtor
Produtor
Herbívoro Carnívoros
Consumidorprimário
Consumidorsecundário
Consumidorterciário
Consumidorquaternário
1° NT 2° NT 3° NT 4° NT 5° NT
São classificados como decompositores
A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em cadeias, mas somente em teias alimentares.cadeias, mas somente em teias alimentares.
Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento.
REPRESENTAÇÃO LINEAR DE UMA CADEIA ALIMENTAR
plantas gafanhotos sapo cobra gavião
produtor consum.1ário
consum.2ário
consum.3ário
consum.4ário
decompositores
SOL
TEIA ALIMENTAR
Obs: a posição trófica de determinados organismos numa teia alimentar pode ser variável
É um conjunto de várias cadeias alimentares interconectadas, geralmente representado como um diagrama das relações entre os diversos organismos de um ecossistema.
Nas teias aparecem os organismos onívoros (possuem uma dieta variada, com alimentos de origem vegetal e animal).
plantas gafanhotos sapo cobra gavião
produtor consum.1ário
consum.2ário
consum.2,3ário
consum.2,3,4ário
pássarosconsum.
1ário
roedorconsum.
1ário
PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Representações gráficas das cadeias alimentares.
Mostra o fluxo de matéria e de energia nos diversos níveis tróficos de uma cadeia alimentar.
Constituídas por uma série de degraus ou retângulos superpostos, que representam os níveis tróficos de uma cadeia alimentar.
Podem ser Pirâmides de: Número, Biomassa e Energia.
PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
1000 plantas
100 gafanhotos
20 sapos
10 cobras
5 gaviões
Numérica normal (predador-presa)
1 planta
200 pulgões
100000 protozoários
200000 bactérias
Numérica invertida (parasita-hospedeiro)
10000 Kg de biomassa de produtores1000 Kg de biomassa de cons.1
100 Kg de biomassa de cons. 2
10 Kg de biomassa de cons. 3
1 Kg de biomassa de cons. 4
Biomassa
Indicam a quantidade de biomassa (matéria viva) acumulada em cada nível trófico.
Biomassa = massa orgânica de um ecossistema. Expressa em termos de quantidade de matéria orgânica por unidade de área, em um dado momento.
Uma pequena parcela da biomassa adquirida através dos alimentos é verdadeiramente transformada em matéria viva.
A maior parte dessa biomassa é utilizada como fonte de energia e eliminada para o meio ambiente, na forma de resíduos respiratórios (CO2 e H2O) e fezes e urina.
BIOMASSA PRODUTORES
BIOMASSA PRODUTORES
BIOMASSA PRODUTORES> >
Biomassa Normal
ALFAFA=8t
BOI=1t
HOMEM=7OKg
Biomassa Invertida
FITOP.=4g/m²
ZOOPLÂNCTON= 20g/m² Exceção nas pirâmides de biomassa.
Ocorre em ecossistemas marinhos.
Fitoplâncton (produtores) são seres microscópicos.
Possuem pouca massa acumulada e morrem rapidamente (curto ciclo de vida).
Servem de alimento para o zooplâncton.
Conseguem sustentar a cadeia marinha porque possuem elevada taxa de reprodução, o que repõe a perda constante.
Não acumulam biomassa porque nascem e morrem muito rapidamente.
Já o zooplâncton possui um ciclo de vida relativamente mais longo e acumula mais biomassa.
Energia mantida no sistema Energia perdida pelo sistema
produtores
consumidor 1
consumidor 2
consumidor 3
consumidor 4Energia
Representa a quantidade de energia presente em um nível trófico e que está disponível para o nível trófico seguinte.
A energia diminui à medida que passa dos produtores para os consumidores.
Parte dessa energia é usada para a realização dos processos vitais do próprio organismo e outra parte é perdida para o ambiente, sob a forma de calor.
Fluxo de energia = UNIDIRECIONAL e DIMINUI gradativamente ao longo da cadeia
PRODUTOR
CONS. PRIM.
CONS.SEC.
ENERGIADISSIPADAEM FORMADE CALOR
OBSERVAÇÃO: NÃO EXISTE PIRÂMIDE INVERTIDANESTE CASO.
Fluxo de energia nas cadeias alimentaresFluxo de energia nas cadeias alimentaresAu
men
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níve
l
Por que é difícil encontrarmos cadeias Por que é difícil encontrarmos cadeias alimentares com muito elos?alimentares com muito elos?
A transformação da energia luminosa em química,
denominada fotossíntese, é responsável pela entrada de energia nos
ecossistemas.
Um aspecto importante para se entender a transferência de
energia dentro de uma cadeia alimentar é a compreensão da primeira
Lei da Termodinâmica, que diz: “A energia não pode ser criada nem
destruída, e sim transformada.” Outro aspecto importante é o fato de
que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é
transferida de um nível trófico ao outro.
A explicação para este decréscimo energético de um nível
trófico ao outro é o fato de cada organismo gasta grande parte da
energia absorvida na manutenção das funções vitais.
A energia apresenta fluxo decrescente ao longo da cadeia alimentar.
Quanto mais distante dos produtores estiver um nível trófico, menor será a quantidade de energia útil recebida.
Apenas cerca de 10% na energia disponível em um nível trófico seja utilizada pelo nível trófico seguinte.
Dificilmente haverá mais do que 5 elos em uma cadeia alimentar.
Por isso as cadeias alimentares são finitas. Não há, por exemplo um consumidor de 10ª ordem!!
Efeito cumulativo (Magnificação Trófica) Capacidade de algumas substâncias se acumularem no corpo dos organismos que os absorvem.
Impactos ambientais associados a liberação de compostos tóxicos nos ecossistemas.
Não há biodegradação.
Ocorre acumulação nas células, tecidos e órgãos dos seres que compõem as cadeias alimentares.
A concentração dessas substâncias aumenta a cada nível trófico.
Cada organismo de um nível trófico superior geralmente se alimenta de diversos organismos do nível trófico anterior e assim, o poluente tende a se concentrar ainda mais nos níveis tróficos superiores.
DDT: acumulação nos consumidores DDT: acumulação nos consumidores
de último nívelde último nível