Profª. Roberta Fontoura ECOLOGIA (pirâmides alimentares, cadeias e teias alimentares, produtividade nos ecossistemas) 3ª Série do Ensino Médio Disciplina: Biologia Profª. Roberta Fontoura

Ecossistemas

Ecossistemas FATORES BIOLÓGICOS FATORES FÍSICOS Espécie Um 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). População FATORES BIOLÓGICOS FATORES FÍSICOS 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

Ecossistemas Elementos 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)

Ecossistema aquático 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. DECOMPOSITORES Esta 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 Terrestre 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; Decompositores Aqui 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.

PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA Suas características TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE

PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA 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 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 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 – 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)

ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Cadeia alimentar PRODUTORES CONSUMIDOR PRIMÁRIO SECUNDÁRIO TERCEÁRIO QUATERNÁRIO

Teia Alimentar Decompositores Consumidor terciário Consumidor secundário Consumidor primário e secundário Consumidor primário Consumidor primário Produtor Produtor

Teia ou cadeia alimentar?

COBRA PARASITAS PARDAL CUPINS GAFANHOTO CAPIM ÁRVORE Pirâmides ecológicas PIRÂMIDE DE NÚMEROS: Número de indivíduos presentes em cada nível trófico. COBRA PARASITAS PARDAL CUPINS GAFANHOTO CAPIM ÁRVORE Pirâmide Direita Pirâmide Invertida

ZOOPLÂNCTON= 20g/m² BOI=1t FITOP.=4g/m² ALFAFA=8t PIRÂMIDE DE BIOMASSA: Quantidade de matéria viva presente em cada nível trófico. HOMEM=7OKg ZOOPLÂNCTON= 20g/m² BOI=1t FITOP.=4g/m² ALFAFA=8t Pirâmide Invertida Pirâmide Direita

NÃO EXISTE PIRÂMIDE INVERTIDA PIRÂMIDE DE ENERGIA: Valor energético disponível em cada nível trófico. ENERGIA DISSIPADA EM FORMA DE CALOR CONS.SEC. CONS. PRIM. PRODUTOR NÃO EXISTE PIRÂMIDE INVERTIDA NESTE 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 Consumidores primários Produtores secundários terciários 1000 10 100 10% 900 90 9 9000

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 Teia alimentar Simples Complexa Relação produção/consumo Maior que 1 Menor que 1 Estabilidade Instável Estável Resistência aos distúrbios externos

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)

Peixes planctófagos (7 a 9) Inseticida transferido por via alimentar 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