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
- Energia do próximo nível = 10% da energia deste nível = E ÷ 10
- Energia no nível n = E₁ × (0.1)ⁿ⁻¹ (E₁ = energia nos produtores)
- Energia no nível de baixo = energia no nível de cima × 10 (para descer)
- Níveis tróficos: T1 produtores → T2 herbívoros → T3 carnívoros → T4 carnívoros de topo
- Fluxo de energia: mão única (Sol → produtores → consumidores → perdida como calor). Nutrientes: em ciclo.
- Magnificação biológica: a concentração da substância aumenta ao subir os níveis tróficos
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
- Desenhar as setas ao contrário. A seta aponta para quem come: capim → veado quer dizer que o veado come o capim (a energia segue a seta).
- Dizer que 10% da energia se perde em cada nível. É o oposto: cerca de 90% se perde e só 10% passa adiante.
- Achar que os decompositores são um nível trófico da cadeia. Eles agem sobre a matéria morta de todos os níveis e são mostrados à parte.
- Misturar as duas tendências: a energia DIMINUI ao subir a cadeia, mas a concentração de agrotóxico AUMENTA ao subir a cadeia.