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Ecossistema, cadeias alimentares e fluxo de energia

Um ecossistema é formado por todos os seres vivos de um lugar e pelos elementos sem vida ao redor, trabalhando juntos. A energia entra como luz do Sol, sobe pela cadeia alimentar em um só sentido e só cerca de 10% passa para cada nível seguinte.

🎬 História passo a passo

  1. Esta lagoa é um ecossistema. Plantas, peixes e uma rã são seres vivos (bióticos). Luz do Sol, água, solo, ar e pedras não têm vida (abióticos). Conte todos: eles funcionam juntos.
  2. Cada ser vivo tem uma função. Plantas verdes fabricam alimento com a luz do Sol: são os produtores. Animais comem outros seres: são os consumidores. Cogumelos e bactérias decompõem o que morreu: são os decompositores.
  3. Agora veja uma cadeia alimentar crescer: capim → gafanhoto → rã → cobra → águia. Cada seta quer dizer 'é comido por'. Cada degrau da cadeia é um nível trófico.
  4. A energia não passa inteira. Só cerca de 10% sobe para o nível seguinte; o resto se perde como calor. Veja a pirâmide: 10,000 J → 1,000 J → 100 J → 10 J. Por isso as cadeias param depois de 3 ou 4 níveis.
  5. Agora os pontos vermelhos: um agrotóxico como o DDT. O capim tem um pouco. Cada animal come muitos do nível de baixo e a substância não se desfaz. Assim, a águia no topo guarda mais. Isso é a magnificação biológica.
  6. Sua vez. Mova o controle de energia inicial e leia a energia de cada nível abaixo. Marque 'Show pesticide' para ver onde o veneno se acumula. Arraste para girar a cena.

Dica: arraste a cena 3D para girar. Use dois dedos para dar zoom.

🤔 Dúvidas comuns, esclarecidas

Um jardim ou um aquário é mesmo um ecossistema se foi feito por humanos?

Sim. Ele ainda tem partes vivas (plantas, peixes) que se relacionam com partes sem vida (água, luz, solo). Chama-se ecossistema artificial porque os humanos o montam e cuidam dele.

Onde os decompositores entram na cadeia alimentar?

Eles não são um elo; trabalham sobre a matéria morta de todos os níveis e devolvem minerais ao solo para os produtores. Na lagoa, os cogumelos aparecem na margem, fora da fila.

Para que lado a seta deve apontar em uma cadeia alimentar?

Do alimento para quem come, no sentido em que a energia anda: capim → gafanhoto. Veja a cadeia ser montada bloco a bloco.

Para onde vão os 90% de energia que se perdem?

A maior parte é usada na vida do próprio animal (respirar, se mover, se manter aquecido) e escapa como calor; uma parte fica em ossos, pelos ou restos não digeridos. Veja as nuvens laranja de calor saindo da pirâmide.

Por que a energia não volta para as plantas como os minerais voltam?

A energia perdida como calor se espalha no ambiente e as plantas não conseguem usar calor para fazer alimento. Só a luz do Sol serve. Por isso a pirâmide nunca se enche de novo pelo topo.

Se a energia diminui ao subir a cadeia, por que o DDT aumenta?

A energia é gasta e perdida, mas o DDT não é quebrado nem eliminado. Cada animal junta o DDT de muitas refeições, então ele se acumula. Compare os pontos vermelhos em cada bloco.

O que é um ecossistema?

Um ecossistema é uma unidade da natureza em que os seres vivos se relacionam entre si e com os elementos sem vida ao redor. Uma floresta, uma lagoa, um lago, um campo e um deserto são ecossistemas naturais. Um jardim, uma lavoura e um aquário são ecossistemas artificiais (feitos pelo ser humano), porque as pessoas os planejam e cuidam deles.

Componentes bióticos e abióticos

Os componentes bióticos são as partes vivas: plantas, animais, fungos e bactérias. Os componentes abióticos são as partes sem vida: luz do Sol, temperatura, água, ar, solo e minerais. Não dá para tirar um sem mudar o outro. Sem luz, as plantas morrem; sem plantas, os animais passam fome.

Produtores, consumidores e decompositores

Os produtores são as plantas verdes e algumas bactérias (como as cianobactérias) que fabricam alimento por fotossíntese. Também são chamados de autótrofos.

Os consumidores não conseguem fabricar alimento, então comem outros seres. Dividem-se em herbívoros (comem plantas, como a cabra), carnívoros (comem animais, como o leão), onívoros (comem os dois, como o corvo e os humanos) e parasitas (vivem sobre um hospedeiro, como o piolho).

Os decompositores são bactérias e fungos que quebram plantas e animais mortos em substâncias simples. Isso devolve minerais ao solo para os produtores usarem de novo. Sem decompositores, a matéria morta se acumularia e o solo ficaria sem nutrientes.

Cadeias alimentares, teias alimentares e níveis tróficos

Uma cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos em que cada um come o anterior. Exemplo: capim → gafanhoto → rã → cobra → águia. Na água: alga → peixe pequeno → peixe grande → garça.

Cada degrau da cadeia é um nível trófico: T1 = produtores, T2 = consumidores primários (herbívoros), T3 = consumidores secundários, T4 = consumidores terciários.

Na natureza, a maioria dos animais come mais de um tipo de alimento e é comida por mais de um predador. Assim, muitas cadeias se juntam numa rede chamada teia alimentar. A teia deixa o ecossistema mais estável: se um alimento ficar escasso, o animal pode trocar por outro.

Fluxo de energia e a lei dos 10%

As plantas verdes captam só cerca de 1% da luz do Sol que cai sobre as folhas. Quando um herbívoro come uma planta, recebe apenas cerca de 10% da energia guardada nela. O resto é usado nos processos de vida da própria planta, perdido como calor ou fica em partes que não são comidas nem digeridas. Esta é a lei dos 10 por cento (de Lindeman).

Por que o fluxo de energia é de mão única (unidirecional)

A energia vai do Sol → produtores → herbívoros → carnívoros. Ela nunca volta: a energia perdida como calor não pode ser usada de novo pelas plantas. Por isso o fluxo de energia é unidirecional. Já os minerais giram em ciclo com a ajuda dos decompositores.

Por que as cadeias têm só 3 ou 4 níveis

A energia cai para um décimo a cada degrau. No quarto ou quinto nível sobra tão pouca energia que ela não sustenta uma população. Por isso há poucos carnívoros de topo, e por isso uma dieta vegetariana (comer no nível 2) desperdiça menos energia do Sol.

Magnificação biológica

Agrotóxicos como o DDT são borrifados nas plantações. Parte é lavada para o solo e a água e entra nas plantas. Essas substâncias não se desfazem e não saem do corpo; ficam guardadas na gordura. Um animal que come muitas plantas junta toda a substância delas. O animal seguinte come muitos desses animais, e assim por diante.

Por isso a quantidade da substância por kg de corpo aumenta a cada nível trófico. Isso é a magnificação biológica. Os consumidores de topo, incluindo os humanos, recebem a maior dose. É por isso que grãos, verduras, peixes e até o leite podem ter traços de agrotóxico.

Fórmulas e definições principais

Exemplos resolvidos

1. Cite dois componentes bióticos e dois abióticos de uma lagoa.

Bióticos: plantas aquáticas (hidrila, algas), peixes, rãs, bactérias. Abióticos: água, luz do Sol, oxigênio dissolvido, solo do fundo, temperatura.

2. Em uma cadeia alimentar, os produtores guardam 20,000 J de energia. Quanta energia chega ao consumidor secundário?

Produtor → consumidor primário: 20,000 × 10% = 2,000 J. Consumidor primário → secundário: 2,000 × 10% = 200 J. Resposta: 200 J.

3. Um gavião (4º nível trófico) recebe 5 J de energia. Quanta energia havia nos produtores da cadeia dele?

Descer um nível multiplica por 10. Nível 3: 50 J, nível 2: 500 J, nível 1: 5,000 J. Os produtores tinham 5,000 J.

4. Na cadeia capim → veado → tigre, se o capim tem 1,00,000 kJ, quanta energia o tigre recebe e que fração da energia do capim isso representa?

Veado: 1,00,000 × 0.1 = 10,000 kJ. Tigre: 10,000 × 0.1 = 1,000 kJ. Fração = 1,000 / 1,00,000 = 1/100 = 1%.

5. Por que uma pessoa que come peixe de um lago poluído com DDT terá mais DDT do que o peixe?

O DDT não se desfaz e fica na gordura do corpo. A pessoa come muitos peixes ao longo do tempo, então todo o DDT deles se acumula nela. Como está num nível trófico mais alto, ela fica com a maior concentração: magnificação biológica.

6. Por que uma teia alimentar é mais estável do que uma cadeia alimentar isolada?

Na teia, cada animal tem várias opções de alimento. Se uma presa fica rara, o predador come outra, e o ecossistema não entra em colapso.

Erros comuns

Quiz de prática

1. Qual destes é um componente abiótico?
2. Um aquário é:
3. Se os produtores têm 5,000 J, os consumidores primários recebem cerca de:
4. Na cadeia capim → inseto → rã → cobra, qual organismo teria a maior concentração de DDT?
5. O fluxo de energia em um ecossistema é:

Prática: responda você mesmo

Digite ou escolha sua resposta e aperte Conferir. Use a dica se travar; a solução completa aparece depois que você responder.

Perguntas frequentes

O que é a lei dos 10% em palavras simples?

Quando um ser vivo come outro, ele recebe só cerca de um décimo da energia que estava guardada no alimento. Os outros 90% são gastos ou perdidos como calor.

Por que as cadeias alimentares costumam ter só 3 ou 4 níveis?

Porque a energia cai para um décimo a cada nível. Depois de 4 níveis sobra energia de menos para sustentar outro grupo de animais.

Este assunto cai em provas escolares?

Sim. Cadeias alimentares, exercícios da lei dos 10% e magnificação biológica aparecem com frequência em provas de Ciências e Biologia, em respostas curtas de 2 a 3 pontos.

Onde isso é ensinado

Canada (Ontario)Grade 9B. Biology
NetherlandsVWO 2 (onderbouw)Organisms and environment
PolandSzkoła podstawowa, klasa VIIIVII. Ecology and environmental protection
RomaniaClasa a IX-aEnvironmental protection
Spain2º ESOEcology and sustainability
Ukraine9 класHumans and the biosphere
CBSE (India)Class 8How Nature Works in Harmony
CBSE (India)Class 10Natural Resources
England (GCSE, A level)Year 9Biology: Interactions and interdependencies
England (GCSE, A level)Year 114.7 Ecology
England (GCSE, A level)Year 114.7 Ecology
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 8MS-LS2 Ecosystems
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 10Ecosystems: interactions, energy and dynamics
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 12The Living World: Ecosystems
Japan中学3年Field 2 (7): Nature and humans
Japan高校1年Biodiversity and ecosystems
South Korea고등학교 1학년Environment and energy
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 9Soil ecosystem
FranceTroisièmeEarth, environment and human action
FrancePremièreContemporary environmental issues
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FranceTerminaleContemporary environmental issues
Russia8 классEvolution and ecology of animals
Russia8 классAnimals in communities
China八年级(初二)U5 Ch.1 Ecosystems
China高二Sel.2 Ch.3 Ecosystems

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