Tema 21_Cadeia alimentar

CADEIA ALIMENTAR
Figura 1 – Cadeia alimentar
Fonte: Gvito/Shutterstock.com
CONTEÚDOS

Cadeia alimentar

Teia alimentar

Pirâmides ecológicas
AMPLIANDO SEUS CONHECIMENTOS
Na natureza, nenhum ser vive isolado do outro. Direta ou indiretamente, todos
eles estão relacionados, isto é, dependem uns dos outros. A luta pela sobrevivência leva
os seres vivos a essa interdependência e são essas relações e a interação com o meio
ambiente que mantém o equilíbrio ecológico dos ecossistemas.
Todos os seres vivos necessitam de energia para a manutenção das diversas
reações biológicas internas e para a reprodução. De maneira geral, os organismos
obtêm energia através de duas maneiras principais: os clorofilados, captam a energia
solar e a utilizam para a produção de moléculas orgânicas no processo de fotossíntese;
já os não-clorofilados necessitam de alimentar-se de outros seres para obtenção de
energia.
Quando um organismo se alimenta do outro, há transferência tanto de energia
quanto de matéria. A transferência de energia entre os seres vivos quando estes se
alimentam e servem de alimento para outros organismos forma uma cadeia alimentar.
Em um ecossistema existem diversas cadeias alimentares, a relação entre estas, por
sua vez, é chamada de teia alimentar.
Mas o que é Cadeia Alimentar?
Cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos apresentando uma ordem de
obtenção de alimentos na natureza. Por exemplo: o capim que serve de alimento para
o coelho, que serve de alimento para a raposa. Observamos uma pequena cadeia
alimentar. O que temos é uma sequência de seres vivos na ordem em que um serve de
alimento para o outro.
Figura 2 – Cadeia alimentar
Fonte: Microsoft
As diferentes espécies que fazem parte de um ecossistema desempenham
funções distintas dentro da cadeia alimentar. As plantas produzem seu próprio alimento,
utilizando-se da energia proveniente do Sol, além disso, extraem substâncias
inorgânicas do solo e da atmosfera, recursos que também são necessários para a
produção de alimento. Na cadeia alimentar, as plantas ocupam o início e são
denominadas de “produtores”.
Nas cadeias alimentares encontramos animais que se alimentam de plantas, são
chamados de animais herbívoros. Dentro da cadeia alimentar, eles são chamados de
“consumidores primários”, pois se alimentam dos produtores. Por último, dentro dessa
divisão, estão os animais carnívoros, também classificados como consumidores,
podendo ser secundários, terciários, quaternários e assim por diante.
Após digerirem suas caças, os dejetos desses animais e os cadáveres dos
animais mortos são depositados no solo, os organismos decompositores
(principalmente,
fungos
e
bactérias)
decompõem
as
substâncias
orgânicas,
transformando-as em inorgânicas, as quais são reaproveitadas novamente pelas
plantas, reiniciando a ciclagem da matéria orgânica na natureza.
Observe o exemplo a seguir:
Figura 3 – Cadeia alimentar, em destaque: o produtor, consumidores e decompositores
Fonte: Toda Matéria
O equilíbrio do ecossistema está profundamente ligado à realização de todas
essas etapas. Caso algumas dessas espécies seja extinta, as outras não resistirão, uma
vez que todas possuem uma relação de interdependência, ou seja, uma depende da
outra para sobreviver. O desequilíbrio do ecossistema é um dos principais problemas
ambientais da atualidade. Com a extinção de algumas espécies animais e vegetais,
ocorrem cada vez mais problemas em suas cadeias alimentares e, por consequência,
causando graves prejuízos aos ecossistemas. A caça predatória de animais, a poluição
das águas, do ar e a contaminação de rios são os fatores que influenciam diretamente
nesse tipo de problema ambiental.
Componentes da cadeia alimentar
De acordo com a sua posição na cadeia alimentar, os organismos podem ser
classificados em: produtores, consumidores e decompositores. As cadeias alimentares
podem conter vários organismos, tornando sua análise bem complexa. Nesse estudo,
vamos considerar cadeias alimentares curtas, isto é, de poucos níveis tróficos.
Em cada cadeia alimentar existe vários níveis tróficos, em que cada um é
formado por um grupo de seres vivos com necessidades alimentares semelhantes
quanto à fonte principal de alimento.
Em cada nível, existe um grupo de organismos com as mesmas características
alimentares, ou seja, os consumidores primários alimentam-se apenas de vegetais,
enquanto que os consumidores secundários e terciários são carnívoros. Outro fato muito
importante, é que em cada nível trófico há transferência de energia, isto é, o processo
de transferência de energia começa pelo sol. A energia solar, captada e transformada
pelos produtores, é devolvida ao meio, na forma de energia térmica pelos próprios
produtores, consumidores e decompositores. Trata-se de um fluxo unidirecional.
Figura 4 – Fluxo de energia
Fonte: Fundação Bradesco
Além disso, a cada transferência de energia, de um nível trófico para outro, há
uma perda na forma de calor. Ou seja, a quantidade de energia diminui no decorrer das
relações da teia alimentar. Portanto, quanto mais próximo do produtor, maior a
quantidade de energia disponível.
Teias Alimentares
Alguns animais em face de seus hábitos alimentares variados, não se
enquadram em apenas um nível trófico. O interrelacionamento dos seres vivos de um
ecossistema é muito mais complexo do que uma simples cadeia alimentar pode mostrar.
Na verdade, o fluxo de energia pelos seres pode seguir diversos caminhos alternativos
através de diferentes cadeias alimentares opcionais que se cruzam. A teia alimentar não
se configura como um fluxo retilíneo e unidirecional, como uma cadeia alimentar. Ela se
estabelece de forma multidirecional, permitindo-se estudar a passagem da matéria e da
energia pelos ecossistemas.
Figura 5 – Teia alimentar
Fonte: Globo Educação
Pirâmides ecológicas
Ao utilizarmos cadeias e teias para realizar o estudo das relações alimentares entre
os seres vivos estamos buscando um caráter qualitativo. Entretanto, quando desejamos
saber como os diversos níveis tróficos são ocupados, devemos nos valer de uma análise
quantitativa. Para isso, é muito comum o uso de pirâmides ecológicas, que representam
os níveis tróficos de um ecossistema através de retângulos sobrepostos, onde os
produtores são sempre colocados na base. Como a quantidade, tanto de energia quanto
de massa, tende a diminuir de um nível trófico para o outro, podemos criar uma
concepção gráfica, onde a base é sempre mais larga que o ápice. Existem três tipos de
pirâmide, cada qual com suas peculiaridades: pirâmide de número, pirâmide de
biomassa e pirâmide de energia.
Pirâmide de Números
Representa a quantidade de indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar
proporcionalmente à quantidade necessária para a dieta de cada um desses.
30 aves
Consumidores
secundários
250 gafanhotos
Consumidores
primários
1 000 plantas
Produtores
Figura 6 – Pirâmide de números
Fonte: Fundação Bradesco
Em alguns casos, quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico de
números passa a ter uma conformação diferente da usual, sendo denominado “pirâmide
invertida”.
15 aves
500 besouros
3 jacarandás
Consumidores
secundários
Consumidores
primários
Produtores
Figura 7 – Pirâmide de números (invertida)
Fonte: Fundação Bradesco
Pirâmide de Biomassa
Pode-se também pensar em pirâmide de biomassa, em que é computada a
massa corpórea (biomassa) e não o número de cada nível trófico da cadeia alimentar.
O resultado será similar ao encontrado na pirâmide de números: os produtores terão a
maior biomassa e constituem a base da pirâmide, decrescendo a biomassa nos níveis
superiores.
3
Biomassa (g/m )
10
Consumidores
terciários
100
Consumidores
secundários
1 000
Consumidores
primários
10 0000
Produtores
Figura 8 – Pirâmide de Biomassa
Fonte: Fundação Bradesco
Tal como no exemplo anterior, em alguns casos pode ser caracterizada como
uma pirâmide invertida, já que há a possibilidade de haver, por exemplo, a redução da
biomassa de algum nível trófico, alterando tais proporções.
Pirâmide de Energia
A energia solar captada pelos produtores vai se dissipando ao longo das cadeias
alimentares sob a forma de calor, uma energia que não é utilizável pelos seres vivos. À
medida que esta energia é dissipada pelo ecossistema, ocorre uma permanente
compensação com a utilização de energia solar fixada pelos produtores, passando
depois, através de todos os outros elementos vivos do ecossistema.
O nível energético mais elevado, nos ecossistemas terrestres, é constituído
pelas plantas clorofiladas (produtores). O resto do ecossistema fica inteiramente
dependente da energia captada por eles, depois de transferida e armazenada em
compostos orgânicos. O nível imediato é constituído pelos herbívoros. Um herbívoro
obterá, portanto, menos energia das plantas clorofiladas do que estas recebem do Sol.
O nível seguinte corresponde ao dos carnívoros. Apenas parte da energia contida nos
herbívoros transitará para os carnívoros e assim sucessivamente.
Foi adaptado um processo de representação gráfica desta transferência de
energia nos ecossistemas, denominado pirâmide de energia, em que a área
representativa de cada nível trófico é proporcional à quantidade de energia disponível.
Assim, o retângulo que representa a quantidade de energia que transita dos produtores
para os consumidores de primeira ordem é maior do que aquele que representa a
energia que transita destes para os consumidores de segunda ordem e assim
sucessivamente.
As cadeias alimentares estão geralmente limitadas a 4 ou 5 níveis tróficos,
porque há perdas de energia muito significativas nas transferências entre os diferentes
níveis. Consequentemente, a quantidade de energia que chega aos níveis mais
elevados já não é suficiente para suportar ainda outro nível trófico.
35
2
Perda de
energia
kcal/m /ano
2
700 kcal/m /ano
Consumidores
secundários
Consumidores
primários
Perda de
energia
2
50 000 kcal/m /ano
Produtores
Figura 9 – Transferência de energia
Fonte: Fundação Bradesco
Calculou-se que uma superfície de 40 000 m2 pode produzir, em condições
adequadas, arroz em quantidade suficiente para alimentar 24 pessoas durante um ano.
Se esse arroz, em vez de servir de alimento ao homem, fosse utilizado para a criação
de gado, a carne produzida alimentaria apenas uma pessoa nesse mesmo período.
Quanto mais curta for uma cadeia alimentar, maior será, portanto, o
aproveitamento da energia. Em países com falta de alimentos, o Homem deve optar por
obtê-los através de cadeias curtas.
Para o cálculo da eficiência nas transferências de energia de um nível para o
outro, há necessidade de avaliar a quantidade de matéria orgânica ou de energia
existente em cada nível trófico, ou seja, é necessário conhecer a produtividade ao longo
de todo o ecossistema
ATIVIDADES
1 - (UFC-CE) Leia com atenção o texto a seguir.
“Todo ano o ciclo da vida se repete no Pantanal Matogrossense. Durante a estação das
chuvas, os rios transbordam e alagam os campos onde se formam banhados, lagoas e
corixos temporários. O gado é levado em comitivas para as partes altas. Aproveitando
a inundação, os peixes saem dos rios e espalham-se por toda a área inundada. Quando
as chuvas param e os rios voltam a seus leitos, milhões de peixes ficam aprisionados
nas lagoas. É um banquete para aves, jacarés e ariranhas. Os pastos, renovados pela
matéria orgânica trazida pela água, crescem verdes atraindo cervos, capivaras e outros
animais que convivem com o gado, os quais, por sua vez, atraem onças e jaguatiricas.”
(Revista VEJA, 02 de junho de 1999)
Com base no texto anterior, assinale a alternativa que representa uma cadeia alimentar,
começando pelos produtores e terminando com os consumidores secundários:
a)
Rios, ariranhas e peixes.
b)
Pastos, capivaras e onças.
c)
Campos, gado e capivaras.
d)
Pastos, jacarés e aves.
e)
Campos, jaguatiricas e cervos.
2 – (ENEM - 2014) Os parasitoides (misto de parasitas e predadores) são insetos
diminutos que têm hábitos muito peculiares: suas larvas podem se desenvolver dentro
do corpo de outros organismos, como mostra a figura. A forma adulta se alimenta de
pólen e açúcares. Em geral, cada parasitoide ataca hospedeiros de determinada
espécie e, por isso, esses organismos vêm sendo amplamente usados para o controle
biológico de pragas agrícolas.
A forma larval do parasitoide assume qual papel nessa cadeia alimentar?
a) Consumidor primário, pois ataca diretamente uma espécie herbívora.
b) Decompositor, pois se alimenta de tecidos do interior do corpo da lagarta e a leva à
morte.
c) Organismo heterótrofo de primeira ordem, pois se alimenta de pólen na fase adulta.
d) Organismo heterótrofo de segunda ordem, pois apresenta o maior nível energético
na cadeia.
e) Consumidor secundário, pois se alimenta diretamente dos tecidos da lagarta.
3 – (UNISINOS - 2012) Em um ecossistema, as relações de alimentação entre os
organismos são chamadas de “Cadeia Trófica” ou “Cadeia Alimentar”, em que a energia
passa de um nível trófico inferior para um superior. A base dessa cadeia é constituída
pelos produtores primários, que são organismos autotróficos, consumidos por
organismos herbívoros (consumidores primários). Os herbívoros podem ser consumidos
por organismos carnívoros (consumidores secundários), e estes, por outros carnívoros
(consumidores terciários). A cadeia se encerra com
organismos saprófitas
(decompositores), que se alimentam da matéria morta proveniente de todos os níveis
tróficos.
Das alternativas abaixo, qual apresenta, respectivamente, organismos produtores
primários e decompositores?
a) Mamíferos e fungos.
b) Fungos e aves.
c) Plantas e mamíferos.
d) Mamíferos e aves.
e) Plantas e fungos.
4 – (ENEM – 2011) Os personagens da figura estão representando uma situação
hipotética de cadeia alimentar.
Suponha que, em cena anterior à apresentada, o homem tenha se alimentado de frutas
e grãos que conseguiu coletar. Na hipótese de, nas próximas cenas, o tigre ser bemsucedido e, posteriormente, servir de alimento aos abutres, tigre e abutres ocuparão,
respectivamente, os níveis tróficos de
a) produtor e consumidor primário.
b) consumidor primário e consumidor secundário.
c) consumidor secundário e consumidor terciário.
d) consumidor terciário e produtor.
e) consumidor secundário e consumidor primário.
5 - (UEA) O fluxo de energia dentro de uma cadeia alimentar é unidirecional, isso
significa que a energia não pode ser reciclada como a matéria, que constantemente
retorna para níveis tróficos iniciais. O fluxo energético em uma cadeia alimentar é ─ (1)
─.
Os seres responsáveis pela reciclagem da matéria nesse mesmo ecossistema são os
organismos ─ (2) ─.
As lacunas (1 e 2) são corretas e respectivamente, preenchidas por:
a) Crescente e transmitido dos produtores aos consumidores de vários níveis;
detritívoros, que convertem a matéria em minerais.
b) Decrescente e transmitido através das moléculas orgânicas, da água e dos sais
minerais; saprófagos, tais como os protozoários.
c) Decrescente e capturado inicialmente pelos tecidos vegetais; decompositores, tais
como os fungos e as bactérias.
d) Constante e capturado pelas células vegetais clorofiladas; pertencentes aos Reinos
dos micro-organismos.
e) Crescente e assimilado através da digestão dos consumidores; pertencentes aos
Reinos Monera e Fungi.
LEITURA COMPLEMENTAR
A Reciclagem da Natureza: Os Decompositores
Papel, latas, garrafas, para fabricar esses e outros materiais o ser humano consome
diversos produtos da natureza, como metais e árvores. À medida que a população
aumenta, o consumo de matérias-primas também cresce, mais árvores são
derrubadas, mais minerais são extraídos do solo, novas usinas de energia têm de ser
construídas.
Uma das maneiras de diminuir os problemas que o ser humano provoca na natureza
ao extrair tantos recursos seria aumentar a reciclagem, isto é, o reaproveitamento de
diversos materiais. Com isso, economizamos energia e diminuímos a destruição dos
recursos naturais. Pense quantas árvores podem deixar de ser abatidas se
reciclarmos o papel dos jornais, por exemplo, para fabricar outros papéis.
Nos ambientes naturais, ocorre um tipo de reciclagem
feito por diversos organismos que se alimentam de
plantas e animais mortos e também de fezes e urina.
Os principais organismos que realizam esse trabalho
são as bactérias e os fungos (ou cogumelos). São
esses organismos que fazem uma fruta apodrecer, por
exemplo.
Esses seres, da mesma forma que os animais e as
plantas, precisam de energia para as suas atividades.
A diferença, porém, é que seu alimento são "restos"
de outros seres vivos.
Assim, quando parte de uma planta cai no solo ou um animal morre, os açúcares, as
gorduras e as proteínas que formam seu corpo são atacados por bactérias e fungos
e transformados em gás carbônico, água e sais minerais pela respiração desses
organismos.
Por sua vez, essas substâncias (o gás carbônico, a água e os sais minerais) são
liberadas para o ambiente e podem ser reaproveitas pelas plantas na construção de
açucares, proteínas e outras substâncias que vão formar seu corpo.
Esse processo, realizado principalmente por bactérias e fungos, é chamado
decomposição. Bactérias e fungos são exemplos de organismos decompositores.
A decomposição faz a matéria que é retirada do solo pelas plantas (e aproveitada em
seu crescimento) voltar ao solo. Dizemos então que há um ciclo da matéria na
natureza: a matéria passa do solo para os seres vivos e dos seres vivos para o solo.
Imagine o que aconteceria se a decomposição fosse interrompida: cadáveres e lixo
iriam se acumular e faltariam às plantas diversos minerais necessários para a
sobrevivência. Consequentemente, sem plantas, os animais também não teriam
alimento.
Podemos reciclar energia?
Uma lâmpada transforma energia elétrica em luz. Mas uma parte da energia elétrica
é transformada também em calor: a lâmpada esquenta quando está ligada. Um rádio
transforma energia elétrica em som, mas ele também esquenta, porque uma parte da
energia elétrica é transferida sob forma de calor para o ambiente.
Os seres vivos também estão sempre liberando para o ambiente uma parte da energia
dos alimentos sob forma de calor. Mas, como você já sabe, a energia usada pela
planta na fotossíntese vem da luz do Sol e não do calor gerado pelos organismos.
Desse modo, ao contrário do que ocorre com a matéria, a energia não é
completamente reciclada nas cadeias alimentares. De onde, então, vem a energia?
Do Sol. É o Sol que constantemente fornece, energia sob a forma de luz.
Disponível em: < http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Ecologia/Cadeiaalimentar3.php>.
Acesso em: 28 nov. 2016. 16h28min.
INDICAÇÕES
Vídeo-aula – Cadeia e teia alimentar
Vídeo-aula apresenta de forma objetiva os componentes que formam uma cadeia
alimentar
e
o
fluxo
de
energia
entre
os
seres
vivos.
Disponível
em:
<https://www.youtube.com/watch?v=9cOQZGRbJYI>. Acesso em: 29 nov. 2016.
14h:40min.
TEXTO – Cadeia alimentar
Texto descreve de forma resumida as características dos componentes presentes na
cadeia
alimentar.
Disponível
em:
<http://brasilescola.uol.com.br/biologia/cadeia-
alimentar.htm>. Acesso em: 29 nov. 2016. 14h44min.
Vídeo-aula – Cadeia alimentar, teia alimentar e pirâmides de energia
Vídeo-aula apresenta a estrutura das cadeias e teias alimentares, além de demonstrar
os
tipos
de
pirâmides
de
energia.
Disponível
em:
<https://www.youtube.com/watch?v=RsDHpsxMKjc>. Acesso em: 29 nov. 2016.
14h49min.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GLOBO
EDUCAÇÃO.
Teia
alimentar.
Disponível
em:
<http://s2.glbimg.com/yugb_Z4VUnzIcxlV_STcGawke7Q=/0x0:667x397/620x369/s.glbi
mg.com/po/ek/f/original/2014/04/09/cadeias_e_teias_1.2.jpg>. Acesso em: 29 nov.
2016. 15h08min.
GVITO In: SHUTTERSTOCK. Hungry fish in their natural habitat cartoon stile
illustration. Disponível em: <https://www.shutterstock.com/pt/pic-52132009/stockvector-hungry-fish-in-their-natural-habitat-cartoon-stileillustration.html?src=LbNZTUgfYlS7zQmJl2kTXQ-2-15>. Acesso em: 29 nov. 2016.
15h03min.
TODA
MATÉRIA.
Cadeia
alimentar.
Disponível
em:
<https://static.todamateria.com.br/upload/53/5f/535ff540c062e-cadeia-alimentarlarge.jpg>. Acesso em: 29 nov. 2016. 15h05min.
GABARITO
1 – Alternativa B. Porque nela temos uma cadeia alimentar começando com os
produtores e terminando com os consumidores secundários. Nesse caso, os produtores
são os pastos, os consumidores primários são as capivaras, que se alimentam dos
pastos, e as onças são os consumidores secundários, que se alimentam das capivaras.
2 – Alternativa E. Como a lagarta se alimenta das folhas, ela ocupa o nível trófico
consumidor primário, logo o parasita da lagarta, ocupará o nível trófico consumidor
secundário.
3 – Os principais produtores são as plantas, já as bactérias e fungos formam o grupo
dos decompositores.
4 – Frutas e grãos, são produtos oriundos dos vegetais, que são considerados
produtores, pois sintetizam seu próprio alimento através da fotossíntese. Quando o
homem se alimenta desses produtos, ele é considerado consumidor primário, sendo
assim, se o tigre se alimentar do ser humano, ele é considerado um consumidor
secundário. Quando o tigre morrer e os abutres se alimentarem dele, eles serão
considerados consumidores terciários.
5 – Alternativa C. O fluxo de energia nas cadeias alimentares é unidirecional e
decrescente. Os organismos responsáveis pela decomposição de matéria orgânica são
principalmente os fungos e bactérias.