CAPÍTULO

4 Seres vivos nos ecossistemas

Como você estudou no capítulo anterior, há grande diversidade de seres vivos nos ambientes terrestres. Além de apresentarem as mais variadas cores, tamanhos e formatos, eles se relacionam tanto entre si quanto com os componentes abióticos do ambiente de diferentes maneiras e com finalidades distintas.

Observe a pintura a seguir.

Questão 1. Quais sensações você tem ao observar a paisagem representada nessa pintura?

Resposta nas orientações ao professor.

Questão 2. Cite as possíveis relações entre os seres vivos e os demais componentes do ambiente retratado na pintura.

Resposta: Os alunos podem citar que as plantas se fixam e se desevolvem no solo, de onde obtêm água e nutrientes, e utilizam a energia luminosa no processo de fotossíntese. No caso dos animais, alguns caminham sobre o solo, outros se locomovem pelos galhos das árvores, entre outras relações.

Questão 3. O que pode acontecer com os seres vivos desse ambiente se, por ação humana ou por algum fenômeno natural, grande parte da vegetação desse local for eliminada?

Resposta: Espera-se que os alunos relacionem a eliminação da vegetação à falta de alimento e moradia para muitos seres vivos.

Em uma floresta, como a retratada na pintura, encontram-se diversas plantas, como árvores e arbustos, e uma grande variedade de animais, como aves, mamíferos, anfíbios, répteis e invertebrados. Também há seres vivos microscópicos, como as bactérias e algumas espécies de fungos.

Para facilitar o estudo dos seres vivos nos ecossistemas, estudaremos alguns conceitos básicos de Ecologia, iniciando pelos níveis de organização ecológica: organismo, população e comunidade. Observe o exemplo a seguir.

Os ambientes de um ecossistema podem apresentar diferentes espécies de seres vivos.

Cada ser vivo desse ecossistema é chamado organismo. Por exemplo, cada piranha que vive no rio representado é um organismo.

O conjunto de organismos da mesma espécie que habita determinada área é chamado população.

Assim, todas as piranhas que vivem em determinada área do rio representado formam a população de piranhas desse ecossistema.

Já o conjunto de populações que vivem em determinada área e se relacionam entre si é chamado comunidade. No exemplo do rio, as populações de piranhas, lambaris, pintados e aguapés representam a comunidade desse ecossistema.

Para compreender as relações dos seres vivos entre si e com os demais componentes dos ecossistemas, é preciso conhecer seu hábitat e nicho ecológico. Observe a imagem a seguir.

O local em que determinada espécie de ser vivo vive e se desenvolve é chamado hábitat. O cervo-do-pantanal, por exemplo, habita áreas de vegetação aberta, como os campos encontrados no Pantanal e no Cerrado. Já as piranhas vivem e se desenvolvem em corpos de água doce.

Questão 4. Cite animais da representação do Pantanal que podem ser encontrados nas proximidades do rio, nas árvores e no interior do solo.

Resposta: Nas proximidades do rio, é possível encontrar jacaré-do-pantanal, capivara, cervo-do-pantanal e aves. Nas árvores, aves e macacos; e no interior do solo, invertebrados, como a minhoca.

Questão 5. Cite vegetais da representação do Pantanal que podem ser encontrados nos ambientes terrestre e aquático.

Resposta: No ambiente terrestre, é possível encontrar árvores, como ipês-roxos e ipês-amarelos, palmeiras, entre outros. Já no ambiente aquático, é possível encontrar vegetais, como aguapés e vitórias-régias.

Cada espécie de ser vivo apresenta características e modos particulares de se relacionar com o ambiente. O modo de vida do ser vivo e as condições do ambiente necessárias à sua vida denominam-se nicho ecológico.

Para conhecermos o nicho ecológico de uma espécie é preciso observar vários fatores, por exemplo, de que a espécie se alimenta, onde e quando se reproduz e em que período do dia realiza a maior parte de suas atividades. Leia o exemplo a seguir.

O jacaré-do-pantanal apresenta uma alimentação bastante variada. Quando filhote, alimenta-se principalmente de invertebrados, como caramujos e insetos. Quando adulto, consome principalmente vertebrados, especialmente peixes.

Essa espécie de jacaré é mais ativa na água, embora também explore os ambientes terrestres próximos aos corpos de água. Ela depende da água para controlar sua temperatura corpórea e obter sua alimentação. Além disso, o jacaré-do-pantanal constrói seus ninhos em vegetação flutuante ou em áreas próximas a corpos de água.

Bactérias, fungos e protozoários

Ao analisar a representação do Pantanal, você identificou facilmente muitos dos seres vivos desse ambiente. No entanto, alguns seres vivos não podem ser vistos a olho nu, como é o caso da quase totalidade das bactérias, dos protozoários e de alguns fungos.

As bactérias são seres vivos procariontes, unicelulares e microscópicos que podem ser encontrados no solo, na água e em associação com outros seres vivos. Há bactérias de vida livre, decompositoras e algumas espécies que causam doenças a outros seres vivos.

Muitas espécies de bactérias habitam partes do corpo humano e de outros seres vivos sem causar prejuízos. Por exemplo, há espécies que estabelecem relações essenciais ao funcionamento adequado do organismo no qual vivem, como as do gênero Bifidobacterium, que estão presentes no intestino humano e ajudam a proteger o organismo contra infecções.

Ao interagir com outros seres vivos, as bactérias também podem auxiliar em outros processos. Leia alguns deles a seguir.

• Facilitar a digestão e a absorção de nutrientes no intestino de alguns animais.
• Participar da fixação de nitrogênio, essencial às plantas.
• Participar da decomposição da matéria orgânica.

A diversidade de características e de modos de vida das bactérias está entre as razões para que esses seres vivos sejam encontrados em praticamente todos os ambientes da biosfera.

As bactérias que não são capazes de produzir o próprio alimento são chamadas bactérias heterótrofas. Elas obtêm os nutrientes de que necessitam de outros seres vivos ou da matéria orgânica presente no ambiente. A maioria das bactérias é heterótrofa, como as que participam da decomposição de seres vivos.

Os fungos são seres vivos heterótrofos. Eles podem ser unicelulares, como as leveduras, ou pluricelulares, como os cogumelos e as orelhas-de-pau. Além disso, os fungos podem ser de vida livre ou viver associados a outros seres vivos.

Os fungos são organizados em filos, como Zygomycota, Basidiomycota e Ascomycota.

Os zigomicetos (Filo Zygomycota) são fungos que formam esporos^✚ em esporângios^✚. Eles vivem no solo, sobre restos de animais e de vegetais. Alguns são parasitas de vegetais e de animais terrestres. O "bolor negro" (Rhizopus stolonifer) e o Entomophthora sp. são exemplos de fungos zigomicetos.

Os basidiomicetos (Filo Basidiomycota) são fungos que formam esporos em uma estrutura semelhante a um pedestal, conhecida como basídio^✚. Entre os basidiomicetos, estão os cogumelos e algumas espécies que causam doenças em plantas, como a ferrugem.

Glossário

Os ascomicetos (Filo Ascomycota) são fungos que formam esporos em uma estrutura chamada asco^✚. Os representantes desse filo atuam como decompositores da matéria orgânica e muitas de suas espécies têm importância econômica, pois podem ser usadas na fabricação de antibióticos, alimentos e bebidas.

Glossário

Dependendo da maneira como os fungos obtêm os nutrientes de que necessitam, eles podem ser classificados como decompositores, parasitas ou mutualísticos.

Os fungos decompositores são aqueles que obtêm nutrientes de restos de animais e de plantas, por exemplo. Assim como as bactérias decompositoras, esses fungos desempenham um importante papel ambiental ao evitar o acúmulo de matéria orgânica nos ambientes. Ao ser decomposta, a matéria orgânica se transforma em compostos químicos que retornam ao ambiente, sendo absorvidos por outros seres vivos.

Penicillium notatum é um exemplo de fungo decompositor, que causa o bolor.

Os fungos mutualísticos são aqueles que se associam a outros seres vivos em uma relação na qual ambos são beneficiados. Por exemplo, as micorrizas, que são associações entre raízes de plantas e fungos.

Nas micorrizas, os fungos favorecem a absorção de água e sais minerais essenciais para as plantas e auxiliam na proteção delas contra alguns predadores. Em contrapartida, os fungos obtêm das plantas carboidratos e vitaminas.

Os fungos parasitas obtêm nutrientes de outros seres vivos, prejudicando-os. Muitas vezes, esses fungos causam doenças ou até mesmo a morte do organismo que estão parasitando.

Os protozoários são seres vivos unicelulares e heterótrofos. Eles podem viver livres em diversos ambientes ou associados a outros seres vivos de forma mutualística ou como parasitas. Analise o exemplo a seguir.

Os cupins não são capazes de digerir a celulose que ingerem durante a alimentação. A quebra desse carboidrato é realizada por protozoários, como Trichonympha campanula, que vivem no tubo digestório dos cupins. Trata-se, portanto, de uma relação mutualística, ou seja, uma relação entre duas espécies em que ambas são beneficiadas.

Os protozoários de vida livre são encontrados em ambientes aquáticos, como mares, rios e lagos, e em ambientes terrestres úmidos. Muitos deles se alimentam de bactérias e até mesmo de outros protozoários. Há também os que se alimentam de matéria orgânica em decomposição.

A locomoção dos protozoários é bastante variada. Eles podem se locomover com o auxílio de cílios, flagelos ou pseudópodes.

Os protozoários ciliados se locomovem por meio de estruturas de locomoção chamadas cílios. Essas estruturas são semelhantes a tubos curtos e rígidos que se movimentam como remos e, geralmente, aparecem em grande quantidade.

Um exemplo de protozoário ciliado é o paramécio, o qual pode ser encontrado em ambientes de água doce.

Os protozoários flagelados se locomovem por meio de flagelos, que são estruturas semelhantes aos cílios. No entanto, são mais longos e, geralmente, são encontrados em pequena quantidade.

Um exemplo de protozoário flagelado é a giárdia, que parasita o ser humano e causa uma doença chamada giardíase.

Os rizópodes são protozoários que se locomovem por meio de pseudópodes. Estes são extensões da célula que permitem ao protozoário escorregar lentamente. A ameba é um exemplo de protozoário rizópode.

Os esporozoários são protozoários sem estruturas de locomoção. Por exemplo, o Toxoplasma gondii, que causa uma doença chamada toxoplasmose.

Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Identifique a alternativa com as palavras que substituem os símbolos e completam corretamente as frases a seguir.

a) Com base no texto, identifique o hábitat e uma característica do nicho ecológico da suindara.

Resposta: Hábitat: grutas, áreas cultivadas, meio urbano e árvores. Entre as diversas características do nicho ecológico da suindara, é possível identificar seus hábitos alimentares: costuma se alimentar de pequenos vertebrados, como roedores, anfíbios, répteis e aves.

3. Muitos fungos e bactérias apresentam ação decompositora. Qual é a importância ambiental desse papel desempenhado por esses seres vivos?

Resposta: Espera-se que os alunos mencionem que, ao promover a decomposição de restos de seres vivos, os fungos e as bactérias decompositores evitam o acúmulo de matéria orgânica no ambiente e disponibilizam compostos químicos necessários à existência de outros seres vivos.

Plantas: fotossíntese e nutrição

Questão 6. De onde provém a energia que mantém seu corpo vivo e permite que você realize as diversas atividades cotidianas?

Resposta: Espera-se que os alunos comentem que obtêm a energia de que necessitam dos alimentos que ingerem. Eles podem especificar alguns tipos de alimentos, como frutas, verduras, carnes, ovos, leite, entre outros.

Os seres vivos precisam de energia para crescer, desenvolver-se e executar suas atividades diárias. A maioria das plantas, algas e certas bactérias são organismos que produzem o próprio alimento por meio da fotossíntese.

Os organismos fotossintetizantes têm papel fundamental na transformação e na transferência de energia nos ecossistemas. Para iniciar o estudo desse tema, compreenderemos a fotossíntese. Observe a seguir.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 205.

1. A seiva mineral^✚, absorvida pelas raízes, é encaminhada até as folhas por meio de um tecido de condução chamado xilema.

2. O gás carbônico $\left({\text{CO}}_2\right)$ é absorvido do ambiente por meio dos estômatos^✚, presentes principalmente nas folhas.

3. Nas folhas, a energia luminosa, proveniente da luz solar, é utilizada para transformar água e gás carbônico em açúcares e gás oxigênio. O processo da fotossíntese ocorre nos cloroplastos, sendo a clorofila a responsável por captar a energia da luz solar.

4. Os açúcares formados na fotossíntese são um dos constituintes da seiva orgânica^✚, que é distribuída a todas as partes da planta por um tecido condutor chamado floema.

5. O gás oxigênio resultante da fotossíntese também é liberado no ambiente pelos estômatos.

Glossário

Durante a fotossíntese, os organismos fotossintetizantes captam a energia solar e a utilizam para a produção do carboidrato, um dos produtos da fotossíntese. Assim, esses seres vivos transformam a energia luminosa em outro tipo de energia, que pode ser armazenada e transferida a outros seres vivos.

Nos ecossistemas, a transferência de energia dos organismos fotossintetizantes a outros seres vivos pode ocorrer por meio das relações alimentares entre eles. Parte da energia armazenada é aproveitada pelo próprio ser vivo fotossintetizante, enquanto o restante pode ser transferido a outro ser vivo que se alimente dele. Além disso, parte da energia também é dissipada no ambiente.

Nas plantas, a maior parte da fotossíntese ocorre nas folhas. A seguir, estudaremos um pouco mais sobre elas.

Em geral, uma folha apresenta as seguintes partes: limbo, pecíolo, bainha, nervuras e estípulas.

Fonte de pesquisa: GONÇALVES, Eduardo Gomes; LORENZI, Harri. Morfologia Vegetal: Organografia e dicionário ilustrado de morfologia das plantas vasculares. 2. ed. São Paulo: Instituto Plantarum de Estudos da Flora, 2011. p. 27.

O limbo (1), geralmente, apresenta formato de lâmina, que facilita a absorção da luz solar.

No limbo há nervuras (2), onde estão localizados os tecidos de transporte: xilema e floema.

A folha une-se ao caule por meio de uma estrutura chamada pecíolo (3).

Em muitas espécies, a base do pecíolo apresenta uma dilatação chamada bainha (4).

Na região da união do pecíolo com o caule, pode haver estruturas alongadas chamadas estípulas (5).

Em algumas espécies, o limbo foliar encontra-se dividido em partes, denominadas folíolos. As folhas com essa característica são chamadas folhas compostas. As que não apresentam o limbo dividido são chamadas folhas simples.

Internamente, a folha é dividida em três partes principais: epiderme superior, mesófilo e epiderme inferior.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 765.

A epiderme superior (1), em geral, apresenta uma única camada de células. Sobre essa camada há uma película muito fina e incolor, denominada cutícula (2).

Abaixo da epiderme superior, localiza-se o mesófilo (3). Essa camada é formada por células ricas em cloroplastos (4) e é nela que estão presentes o xilema (5) e o floema (6).

A camada inferior da folha é formada pela epiderme inferior (7), que também pode apresentar cutícula (2).

Tanto na epiderme superior quanto na inferior são encontrados os estômatos (8), estruturas importantes para os processos de fotossíntese, respiração e transpiração.

Assim como as folhas, a raiz e o caule também atuam na nutrição da planta, em processos como absorção e transporte de água e de nutrientes.

Além de fixar as plantas terrestres ao substrato, a raiz absorve dele substâncias, como água e sais minerais, necessárias ao metabolismo da planta.

O conjunto de raízes de uma planta forma seu sistema radicular. De acordo com a disposição das raízes, esse sistema pode ser classificado em pivotante ou fasciculado.

No sistema radicular pivotante há uma raiz central, chamada raiz pivotante. Ao redor dela, ocorrem ramificações, ou seja, raízes laterais.

No sistema radicular fasciculado, há várias raízes longas e finas, todas partindo de uma mesma região da planta. Ou seja, nesse tipo de sistema radicular não há uma raiz principal.

As raízes do tipo pivotante apresentam uma estrutura externa básica, com quatro regiões principais: a coifa, a região de crescimento, a região pilífera e a região de ramificação. Verifique a seguir.

Fonte de pesquisa: GONÇALVES, Eduardo Gomes; LORENZI, Harri. Morfologia Vegetal: Organografia e dicionário ilustrado de morfologia das plantas vasculares. 2. ed. São Paulo: Instituto Plantarum de Estudos da Flora, 2011. p. 23.

1. Região de ramificação: área de onde partem as raízes laterais.

2. Região pilífera: área com grande quantidade de pelos absorventes, responsáveis pela maior parte da absorção de água e minerais.

3. Região de crescimento: principal área responsável pelo crescimento da raiz. Nela, encontra-se o meristema, um tecido que apresenta alta capacidade de divisão celular e, consequentemente, de crescimento.

4. Coifa: protege as extremidades da raiz do atrito com o solo.

O caule dá suporte a outros órgãos da planta, como as folhas, as flores e os frutos. Ele também participa do transporte de substâncias entre as partes da planta e entre os diferentes órgãos.

Na maioria das plantas, o caule se desenvolve acima da superfície do solo. Nesse caso, ele é chamado caule aéreo. A seguir, estudaremos alguns exemplos de caules aéreos.

O caule aéreo do tipo tronco é característico de arbustos e árvores, como a sapucaia. Esse tipo de caule, em geral, é bastante resistente e apresenta ramificações, formando galhos.

Em algumas espécies de plantas de pequeno porte, como a margarida, observa-se o caule aéreo do tipo haste. Ele se caracteriza por ser fino e flexível e por apresentar coloração verde.

Em determinadas plantas, como na cana-de-açúcar, o caule apresenta divisões bem marcadas em toda a sua extensão. Esse tipo de caule aéreo é chamado colmo.

Há plantas, como o cabaceiro, que apresentam caules flexíveis e com pouca sustentação, que se desenvolvem sobre algum suporte, como outra planta. Esse caule é chamado caule trepador.

Em algumas espécies, o caule apresenta modificações que lhes permitem desempenhar papéis, como armazenar substâncias, proteger a planta ou realizar a fotossíntese.

Muitos caules especializados no armazenamento de substâncias, por exemplo, desenvolvem-se no interior do solo e, por isso, são chamados caules subterrâneos. Há três tipos principais de caules subterrâneos que armazenam substâncias: rizomas, tubérculos e bulbos.

O rizoma é um tipo de caule subterrâneo que se caracteriza por crescer na horizontal, próximo à superfície do solo. O gengibre é um exemplo de rizoma.

Já o tubérculo é um tipo de caule que se caracteriza por ter crescimento limitado e, muitas vezes, apresentar formato arredondado. A batata-inglesa é um exemplo de tubérculo.

A cebola é um exemplo de bulbo. Essa estrutura é formada por uma pequena porção de caule subterrâneo envolvido por folhas modificadas, que, nesse vegetal, atuam no armazenamento de substâncias.

Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Leia as frases a seguir e identifique aquela que apresenta apenas informações corretas sobre as plantas. Em seguida, reescreva em seu caderno as identificadas como incorretas, corrigindo-as.

a) A seiva mineral é uma solução formada por água e substâncias orgânicas, a qual é conduzida pela planta por meio de um tecido chamado floema.

b) Nas folhas das plantas, as trocas gasosas com o meio externo, como a entrada de ${\text{CO}}_2$ e a saída de ${\text{O}}_2$, ocorrem via cloroplastos.

c) O sistema condutor das plantas se encontra na epiderme superior das folhas, logo abaixo da cutícula.

d) Na fotossíntese, a energia luminosa é utilizada para transformar água e dióxido de carbono em açúcares e gás oxigênio. Assim, a energia é transformada e armazenada.

Resposta nas orientações ao professor.

2. Marcelo comprou uma planta em um vaso e a colocou próximo a uma janela, como mostra a imagem. Após certo tempo, ele observou a planta e percebeu que ela apresentava tropismo.

a) Observando a imagem, que tipo de tropismo a planta de Marcelo apresenta? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

b) Quanto ao tipo de tropismo que você identificou no item a, qual é a vantagem para a planta?

Resposta: O fototropismo positivo proporciona à planta melhor exposição de algumas de suas partes à luz, permitindo, por exemplo, que as folhas da planta absorvam maior quantidade de luz, que é fundamental para a fotossíntese.

c) No caderno, faça uma ilustração de como a planta estaria após um mês.

Resposta pessoal. Espera-se que os alunos ilustrem uma planta com o caule mais longo e ainda direcionado para a luz.

3. Considere os seguintes alimentos: mandioca, beterraba, batata-doce, cenoura, nabo, cebola, alho e batata-inglesa.

a) No caderno, monte um quadro classificando os alimentos citados como raiz ou caule. Em seguida, classifique os caules em rizoma, tubérculo ou bulbo. Se necessário, faça uma pesquisa.

Resposta: Mandioca: raiz; beterraba: raiz; batata-doce: raiz; cenoura: raiz; nabo: raiz; alho: caule do tipo bulbo; cebola: caule do tipo bulbo; batata-inglesa: caule do tipo tubérculo.

b) Com um colega, escolham uma raiz e dois caules e pesquisem uma receita com esses alimentos. Com a supervisão de um adulto, gravem um vídeo preparando a receita, explicando o passo a passo do modo de preparo. Compartilhem o vídeo em uma rede social.

Resposta nas orientações ao professor.

4. Junte-se a um colega para conversarem acerca da seguinte afirmação: "Nem todo órgão abaixo do solo é raiz". Ao final da conversa, compartilhem suas conclusões com os colegas.

Resposta pessoal. Espera-se que os alunos expressem seus conhecimentos acerca dessa afirmação, explicando que no interior do solo também existem caules, como rizomas, tubérculos e bulbos.

5. A imagem a seguir representa a germinação e parte do desenvolvimento de um milheiro. Observe e responda às questões.

Fonte de pesquisa: SADAVA, David et al. Vida: a ciência da biologia: forma e função de plantas e animais. Tradução: Ardala Katzfuss et al. 11. ed. Porto Alegre: Artmed, 2020. v. 3. p. 895.

a) O sistema radicular da planta aumenta à medida que ela se desenvolve. Explique, com suas palavras, qual é a importância desse aumento para a planta.

Resposta nas orientações ao professor.

b) Por que a raiz do milheiro cresce verticalmente para baixo, na direção do solo?

Resposta nas orientações ao professor.

c) Como é classificado o sistema radicular do milheiro? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

6. Algumas plantas são parasitas e apresentam raízes bem finas, que penetram em outras plantas. Entre as plantas parasitas, há dois tipos principais. Verifique a seguir.

As hemiparasitas sugam a seiva mineral de outras plantas.

As holoparasitas sugam a seiva orgânica de outras plantas.

a) Quais tecidos de transporte são parasitados pelas plantas hemiparasitas? E pelas plantas holoparasitas? Justifique sua resposta.

Resposta: As hemiparasitas parasitam o xilema, tecido condutor responsável por transportar a seiva mineral. As holoparasitas parasitam o floema, tecido condutor responsável pelo transporte da seiva orgânica.

b) O cipó-chumbo não tem folhas nem clorofila. Considerando esse fato, explique que tipo de planta parasita seria o cipó-chumbo.

Resposta: Planta holoparasita, pois suga a seiva orgânica, a qual já contém os produtos da fotossíntese.

Relações alimentares entre os seres vivos

Observe a imagem a seguir.

Questão 7. Qual é a importância das relações alimentares entre os seres vivos?

Resposta: As relações alimentares possibilitam a transferência de matéria e de energia entre os seres vivos.

Questão 8. Observando a imagem, cite dois exemplos de relações alimentares entre dois seres vivos. Para cada exemplo, inclua um ser vivo que sirva de alimento e outro que o receba.

Resposta: O objetivo desta questão é levar os alunos a analisar a imagem para identificar algumas das relações alimentares representadas.

Questão 9. Alguns seres vivos apresentam mais de uma seta apontada para eles. O que isso significa?

Resposta nas orientações ao professor.

Nos ecossistemas, os seres vivos interagem entre si de diferentes maneiras, como por meio da alimentação. Na imagem anterior, identificamos algumas das relações alimentares entre os seres vivos no Cerrado, o que caracteriza a chamada teia alimentar. Para compreender esse conceito, iniciaremos estudando as cadeias alimentares.

Cadeia alimentar

Ao observar a imagem de representação do Cerrado, você notou que é possível estabelecer uma sequência na qual um ser vivo serve de alimento para outro. Essa sequência é chamada cadeia alimentar. Observe a seguir.

Professor, professora: Ao explorar a cadeia alimentar, oriente os alunos a compreender que essa cadeia é parte da teia alimentar apresentada no início do tema Relações alimentares entre os seres vivos.

Questão 10. Descreva, com suas palavras, a cadeia alimentar apresentada na imagem.

Resposta: Os alunos devem comentar que o capim serve de alimento ao teiú, o qual é consumido pela suçuarana. Por sua vez, os fungos e bactérias decompositores podem decompor todos os seres vivos – capim, teiú e suçuarana.

Basicamente, os organismos que participam das relações alimentares são divididos em três grupos: produtores, consumidores e decompositores.

Os produtores são os seres vivos que produzem o próprio alimento, como a maioria das plantas. Eles absorvem a energia luminosa e a transformam em energia química, armazenada em suas células e transferida a outros seres vivos. No exemplo anterior, o capim é o produtor da cadeia alimentar representada.

Os consumidores são os seres vivos sem a capacidade de produzir o próprio alimento. Por isso, eles precisam obter energia e nutrientes se alimentando de outros seres vivos. No exemplo anterior, o teiú obtém energia diretamente dos produtores. Já a suçuarana, que se alimenta do teiú, obtém energia indiretamente dos produtores.

Os consumidores podem ser classificados em primários, secundários, terciários, e assim por diante, dependendo de sua posição na cadeia alimentar.

• Consumidores primários: alimentam-se diretamente dos produtores.
• Consumidores secundários: são os seres vivos que se alimentam dos consumidores primários.
• Consumidores terciários: alimentam-se dos consumidores secundários.

De acordo com o tipo de alimentação, os consumidores podem ser classificados em herbívoros, carnívoros ou onívoros.

Os animais herbívoros se alimentam exclusivamente dos produtores. Por isso, são sempre consumidores primários. Por exemplo, o gafanhoto.

Os animais carnívoros se alimentam de outros animais. Por exemplo: o sapo-ferreiro e a suçuarana.

Já os animais onívoros se alimentam tanto de vegetais quanto de outros animais. Ou seja, em uma cadeia alimentar, os onívoros podem se alimentar ora dos produtores, ora de outros consumidores. Por exemplo, o teiú.

Os decompositores são representados por bactérias e fungos que obtêm a matéria orgânica e a energia de que necessitam de organismos mortos ou de restos orgânicos, como fezes, folhas e frutos.

Por meio da decomposição da matéria orgânica, os decompositores devolvem ao ambiente os materiais que podem ser novamente absorvidos por outros seres vivos, como as plantas.

Graças à ação dos organismos decompositores, a matéria orgânica é reciclada no ambiente. A energia, por outro lado, não pode ser reciclada, pois ela flui ao longo da cadeia alimentar, em um único sentido, dos organismos produtores aos consumidores.

Níveis tróficos em uma cadeia alimentar

A posição de cada organismo na cadeia alimentar é chamada nível trófico. Analise o esquema a seguir.

O número de níveis tróficos de uma cadeia alimentar depende do número de espécies que a compõem e das relações alimentares entre elas.

• Primeiro nível trófico: ocupado pelos organismos produtores, como a maioria das plantas, por exemplo.
• Segundo nível trófico: ocupado pelos consumidores primários.
• Terceiro nível trófico: ocupado pelos consumidores secundários.
• Quarto nível trófico: ocupado pelos consumidores terciários.

Em geral, as cadeias alimentares não ocorrem de forma isolada nos ecossistemas. Nos ambientes, elas são bastante complexas e estão interconectadas, formando as teias alimentares. Dessa maneira, um mesmo ser vivo pode fazer parte de mais de uma cadeia alimentar. Além disso, a posição de cada consumidor em uma teia alimentar pode não ser fixa, principalmente no caso dos animais que se alimentam de plantas e de outros animais.

Na teia alimentar representada, por exemplo, o teiú é um consumidor terciário, assim, ao se alimentar do sapo-ferreiro, ele ocupa o quarto nível trófico. No entanto, ele também se alimenta de plantas, sendo, nesse caso, classificado como consumidor primário e ocupando o segundo nível trófico.

Desequilíbrios nas cadeias alimentares

Naturalmente, os ecossistemas apresentam certo equilíbrio e estabilidade. Por isso, a proporção entre predadores e presas, por exemplo, mantém-se relativamente constante. No entanto, esse equilíbrio está sujeito a mudanças, uma vez que as interações entre os componentes dos ecossistemas são dinâmicas.

Diferentes fatores, como catástrofes naturais e atividades humanas, podem alterar as características dos ambientes. Tais alterações, por sua vez, podem interferir nas populações de seres vivos, afetando as relações ecológicas, seja entre eles, seja com o ambiente. Analise o exemplo a seguir.

Representação de desequilíbrio em uma cadeia alimentar, composta de capim, gafanhoto e sapo-ferreiro.

Imagem A. Em determinado ambiente, há capim, sapos-ferreiro e gafanhotos, em equilíbrio.

Imagem B. Após a remoção da cobertura vegetal de determinada área, a população de sapos-ferreiros foi eliminada do ambiente.

Como essa espécie de anfíbio se alimenta de gafanhotos, a população desse inseto ficou sem um de seus principais predadores naturais.

Como resultado da menor predação, a população de gafanhotos aumentou no ambiente.

Imagem C. Os gafanhotos se alimentam de capim. Assim, o aumento na quantidade de indivíduos da população de gafanhotos ampliou o consumo de capim.

Com o passar do tempo, a quantidade de capim no ambiente foi reduzida, devido à intensa predação pelos gafanhotos. Como resultado, observa-se uma mudança na paisagem do local.

Ao longo do tempo, a redução na disponibilidade de capim aos gafanhotos compromete a sobrevivência dessa população no ambiente.

Quando um ou mais níveis tróficos da cadeia alimentar são alterados, os demais níveis podem sofrer interferências. As alterações nas cadeias alimentares prejudicam o relativo equilíbrio dessas relações e podem levar à extinção de algumas espécies e ao aumento descontrolado de outras.

Algumas atividades praticadas pelo ser humano interferem no hábitat e no nicho ecológico de espécies de seres vivos, afetando as relações ecológicas. Entre essas ações humanas estão, por exemplo, o desmatamento, as queimadas, a produção excessiva de resíduos sólidos, o tráfico e a caça de animais, a extração de plantas de forma não sustentável e a introdução de espécies exóticas.

Relações ecológicas

Observe a foto a seguir.

Questão 11. Que tipo de relação existe entre as larvas de inseto e as aves retratadas na foto?

Resposta: Espera-se que os alunos comentem que existe uma relação alimentar entre as aves e as larvas de inseto.

Questão 12. A relação citada anteriormente traz vantagens ou prejuízos aos envolvidos? Explique sua resposta.

Resposta: Espera-se que os alunos compreendam a vantagem das aves nessa relação, pois elas obtêm alimento. Já as larvas de inseto são prejudicadas, pois servem de alimento, sendo eliminadas do ambiente.

Questão 13. Cite outro exemplo de relação entre seres vivos.

Resposta: Os seres vivos relacionam-se entre si para se reproduzirem, competirem por recursos ou compartilharem o mesmo espaço, por exemplo.

Em uma comunidade, indivíduos da mesma espécie ou de espécies diferentes interagem entre si por diversas razões, como para se reproduzirem, para competirem por recursos ou por abrigo e para manterem ou conquistarem território.

Na situação apresentada na imagem, podemos perceber que as aves interagem entre si e com as larvas de inseto.

Em alguns casos, a interação entre os seres vivos pode representar vantagens ou não causar prejuízo algum aos envolvidos na relação. Mas há outras situações que podem prejudicar um ou ambos os seres vivos envolvidos, como a interação das aves com as larvas de inseto.

A partir de agora, estudaremos algumas relações ecológicas.

Predação

Na relação retratada na imagem, as aves são beneficiadas ao obter alimento e as larvas de inseto são prejudicadas ao servir de alimento. Trata-se de um exemplo de predação.

A predação ou predatismo é uma relação entre seres vivos de espécies diferentes na qual um organismo se alimenta de outro.

O organismo que se alimenta do outro é chamado predador, o qual tem vantagem nessa relação. Já o indivíduo que serve de alimento é chamado presa, sendo prejudicado, pois geralmente é morto pelo predador.

A herbivoria é um exemplo de predatismo. Nela, a planta, considerada a presa, nem sempre é morta pelo herbívoro, considerado o predador.

Competição

A competição é um tipo de relação ecológica que pode ocorrer tanto entre indivíduos da mesma espécie quanto de espécies diferentes. Os indivíduos envolvidos disputam o mesmo recurso, como alimento, local para se abrigar e, se forem da mesma espécie, parceiros para a reprodução. A competição ocorre quando os recursos disponíveis no ambiente estão em menor quantidade que a demanda, considerando as necessidades dos indivíduos.

As relações competitivas são prejudiciais para ambos os envolvidos, pois, mesmo que um deles ganhe a competição ou o recurso disputado, ele também terá sofrido algum tipo de prejuízo, como desgaste físico ou acesso reduzido a um recurso.

Comensalismo

O comensalismo é uma relação entre seres vivos de espécies diferentes na qual apenas um deles obtém vantagem, sem, no entanto, prejudicar o outro. O inquilinismo é um tipo de comensalismo em que um organismo vive no interior do outro, ou sobre ele, contudo, sem prejudicá-lo.

A relação entre a rêmora e o tubarão-cinza é um exemplo de comensalismo. As rêmoras se fixam no corpo do tubarão a fim de ingerirem os restos de sua alimentação e serem transportadas. Essa relação não traz prejuízos consideráveis ao tubarão.

Um exemplo de inquilinismo ocorre com as bromélias. Ao viver sobre outra planta, a bromélia se expõe melhor à luz solar, por exemplo, por se fixar em partes mais altas da mata. O acesso à luz solar favorece a fotossíntese.

Mutualismo

O mutualismo é uma relação entre seres vivos de espécies diferentes na qual ambas obtêm vantagens. Trata-se de uma relação indispensável à sobrevivência das espécies que estão interagindo.

Um exemplo de mutualismo é observado nos liquens. Eles são formados pela associação de determinadas espécies de algas com certas espécies de fungos. Nessa associação, os fungos absorvem do ambiente água e sais minerais, os quais são aproveitados pelas algas. Por meio da fotossíntese, as algas produzem compostos orgânicos e os transferem aos fungos, que não são capazes de produzir o próprio alimento.

Protocooperação

A protocooperação é uma relação entre seres vivos de espécies diferentes na qual ambos podem obter vantagens. Diferentemente do mutualismo, a protocooperação não é obrigatória, pois os indivíduos envolvidos conseguem sobreviver sem o outro.

A relação entre o caranguejo-eremita e a anêmona-do-mar é um exemplo de protocooperação. O caranguejo-eremita coloca uma ou mais anêmonas sobre sua concha. Os tentáculos delas liberam substâncias urticantes, que afastam possíveis predadores do caranguejo. Este, ao carregar a anêmona sobre sua concha, promove o deslocamento desse cnidário, por exemplo. Como resultado, a anêmona tem acesso a alimentos em diferentes locais.

Parasitismo

O parasitismo é uma relação entre seres vivos de espécies diferentes, na qual um organismo tira proveito de outro para viver. Nessa interação, o organismo que obtém vantagem é chamado parasita e o prejudicado chama-se hospedeiro.

Sociedade

A sociedade é uma relação entre indivíduos de uma mesma espécie, na qual os organismos cooperam entre si para a harmonia do grupo.

Algumas espécies de abelhas, chamadas sociais, são exemplos de seres vivos que vivem em sociedade. Leia a seguir sobre a abelha-europeia (Apis mellifera).

Na sociedade das abelhas-europeias, elas trabalham em grupo na busca de alimentos, na defesa contra os inimigos e na criação dos filhotes, por exemplo. Além disso, cada indivíduo tem uma tarefa, cuja realização é o que mantém a colmeia em funcionamento.

A abelha-rainha (imagem A) é a responsável pela reprodução e a única abelha que se acasala com os zangões. O zangão (imagem B) possui a função de acasalar com a rainha. Já as operárias (imagem C) são responsáveis por coletar água, néctar e pólen, cuidar das crias e da rainha, limpar a colmeia e, em grupo, defender o enxame.

Colônia

A colônia é uma relação entre indivíduos da mesma espécie, na qual os organismos estão unidos fisicamente. Nessa relação, os indivíduos cooperam entre si e, geralmente, não conseguem viver isoladamente.

A caravela-portuguesa, por exemplo, aparenta ser um único organismo. No entanto, trata-se de uma colônia flutuante, formada por vários indivíduos. Nela, os indivíduos apresentam diferentes formatos e são responsáveis por determinadas funções, como alimentação, reprodução, defesa e ataque.

Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Analise as relações ecológicas enumeradas de 1 a 4 e as definições, apresentadas nas letras A a D.

Identifique a alternativa que apresenta os pares de número e letra corretos.

a) 1-A; 2-B; 3-C; 4-D.

c) 1-C; 2-B; 3-A; 4-D.

b) 1-A; 2-C; 3-B; 4-D.

d) 1-C; 2-D; 3-A; 4-B.

Resposta: Alternativa c.

2. Leia o texto a seguir.

A cutia se alimenta de sementes da araucária, conhecidas como pinhões. Esse animal costuma enterrar algumas dessas sementes para se alimentar em outro momento. Porém, por causa da grande disponibilidade de pinhões, algumas dessas sementes permanecem enterradas e germinam, dando origem a novas araucárias. Verifique a seguir uma cadeia alimentar da qual a cutia pode fazer parte.

a) Explique qual é o nível trófico que a cutia ocupa nessa cadeia alimentar.

Resposta: A cutia pode ser classificada como consumidor primário, pois se alimenta de um produtor, ocupando, assim, o segundo nível trófico na cadeia alimentar.

b) Identifique o predador da cutia nessa cadeia alimentar.

Resposta: Jaguatirica.

c) Formule hipóteses sobre o que poderia acontecer com as populações de cutia e de araucária caso a população de jaguatiricas aumentasse ao longo do tempo.

Resposta: Espera-se que os alunos argumentem que, nessa situação, a população de cutia poderia diminuir, uma vez que seria mais predada, o que reduziria a dispersão de pinhões e, consequentemente, o surgimento de novas araucárias e a quantidade de sementes disponíveis.

3. Existem plantas que se alimentam de pequenos animais. Elas são conhecidas como plantas carnívoras e possuem modificações que auxiliam na atração, na captura e na digestão da presa. Observe as fotos a seguir.

Mosca (Calliphora vomitoria) sobre uma folha da planta carnívora dioneia (Dionaea muscipula) (A) e presa entre as folhas dessa planta (B).

a) Analisando as imagens, quais modificações para a captura do inseto a planta apresenta?

Resposta nas orientações ao professor.

b) Cite o nome da relação ecológica retratada nas fotos.

Resposta: Predação.

c) Algumas espécies de plantas carnívoras não conseguem digerir os animais capturados, pois elas dependem da ação de fungos e bactérias para absorver os nutrientes deles, e os microrganismos também absorvem parte do alimento. Nesse caso, explique qual é a relação ecológica entre a planta carnívora e esses microrganismos.

Resposta nas orientações ao professor.

d) Pesquise se as plantas carnívoras são capazes de realizar fotossíntese, como a maioria das plantas.

Resposta nas orientações ao professor.

4. A foto a seguir mostra uma ave conhecida como urutau. Ela tem hábitos noturnos e canto bastante característico, o qual deu origem a algumas lendas indígenas.

a) Ao observar a foto, o que você percebe quanto à coloração do urutau e do tronco de árvore sobre o qual ele está?

Resposta nas orientações ao professor.

b) Em sua opinião, a coloração do urutau pode oferecer alguma vantagem para essa ave? Explique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

c) Em grupo de cinco alunos, pesquisem uma lenda indígena envolvendo o urutau como personagem. Anotem a lenda no caderno e depois compartilhem com os colegas.

Resposta nas orientações ao professor.