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No meio ambiente, os seres vivos interagem entre si, transferindo matéria e energia por meio de nutrição. Essa sequência de seres vivos em que um serve de alimento para o outro pode ser chamada tanto de cadeia alimentar quanto de teia alimentar, sendo, essa última, denominação no caso de cadeias alimentares interligadas.
Cada etapa da cadeia alimentar é chamada de nível trófico. Em um ecossistema, o primeiro nível trófico é representado pelos produtores, que nos ecossistemas terrestres são seres autotróficos fotossintetizantes ou quimiossintetizantes, as plantas e as bactérias do solo, respectivamente.Eles produzem sua própria matéria orgânica, que será utilizada pelo segundo nível trófico, os consumidores primários, cujos representantes principais são os herbívoros, como as capivaras, que dependem diretamente dos vegetais para sua nutrição. Os consumidores primários servem de alimento, ou melhor, são a presa para o terceiro nível trófico, os consumidores secundários, que são carnívoros e predadores como a onça, por exemplo.
Os onívoros podem participar tanto como consumidores primários, quanto como secundários, uma vez que se alimentam de vegetais e animais (caso do homem, por exemplo). A seguir, todos os próximos consumidores serão carnívoros e se alimentarão do nível trófico anterior. Ao final da cadeia alimentar, ocupando o último nível trófico, encontram-se os decompositores, que são os seres sapróbios ou saprófagos, principalmente os fungos e bactérias que vivem no solo e na água e são responsáveis por reciclar a matéria orgânica, que inclui dejetos dos seres detritívoros (como a minhoca e urubus) e cadáveres.
Com a molécula de glicose (C6H12O6) ocorre a respiração celular (C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O), que libera substâncias minerais (gás carbônico e água) utilizadas pelos produtores (plantas) na fotossíntese.
Nos ecossistemas aquáticos, os principais produtores são as algas microscópicas, que formam o fitoplâncton e servem de alimento para o zooplâncton, que são os consumidores primários representados pelos protozoários, pequenos invertebrados, dentre outros. Os peixes são considerados os consumidores secundários. Como consumidores terciários, encontram-se peixes maiores e até mesmo o homem. Assim como no ecossistema terrestre, no ambiente aquático os decompositores são os fungos e as bactérias.
Bioacumulação ou magnificação trófica:
Ao longo da cadeia alimentar, algumas substâncias tóxicas e não biodegradáveis se acumulam nos seres vivos, como metais pesados, por exemplo, mercúrio e chumbo. Conforme os níveis tróficos vão aumentando, há uma elevada concentração dessas substâncias no organismo dos seres vivos, tal processo é denominado bioacumulação ou magnificação trófica. Nos seres humanos, o efeito dessas substâncias tóxicas provocam diversas doenças como câncer, esterilidade e danos aos sistemas nervoso e muscular.
Exercícios:
1. (FGV) Qual é a diferença entre os fluxos de matéria e de energia ao longo das cadeias alimentares?
RespostaA matéria tem fluxo cíclico, isto é, penetra e sai do mundo vivo e pode ser reaproveitada; já a energia tem fluxo acíclico (unidirecional): penetra no mundo vivo na forma de energia luminosa, sai na forma de calor.
2. (UFSM) Assinale a alternativa correta em relação ao fluxo de energia em um ecossistema.
a) A energia disponível para o nível trófico posterior será sempre menor do que aquela recebida pelo nível trófico anterior.
b) A energia disponível será tanto menor quanto mais curta for a cadeia trófica.
d) A energia disponível será tanto maior quanto mais longa for a cadeia trófica.
e) A energia que flui entre os componentes da cadeia trófica permanece sempre constante.
RespostaA
3. (UFRJ) Duas ilhas têm o mesmo potencial de produção agrícola. Uma das ilhas tem uma população humana de hábito alimentar essencialmente vegetariano e a outra tem uma população humana de hábito alimentar essencialmente carnívoro. Considerando o fluxo de energia num ecossistema, explique em que ilha a população humana poderá ser maior.
RespostaEm média apenas 10% da energia de um nível trófico passa para o nível trófico seguinte. Na ilha onde o hábito alimentar é vegetariano a população ocupa a posição de consumidor primário, aproveitando 10% da energia armazenada pelos produtores primários. Na outra ilha, a população ocupa a posição de consumidor secundário podendo aproveitar apenas 1% da energia armazenada pelos produtores primários. Deste modo, a população da ilha com hábitos vegetarianos poderá ser maior.
ou
A população humana deverá ser maior na ilha onde o hábito é vegetariano, pois ali as pessoas atuam como consumidores primários e dispõem, portanto, de maior quantidade de energia, já que o fluxo energético é decrescente ao longo da cadeia alimentar.
4. (UNIFOR) Nas cerca de 120 redes tróficas estudadas até hoje, o número de níveis tróficos (plantas - herbívoro - carnívoro) é, muito frequentemente, igual ou inferior a 4. Por que cadeias com 8 ou 10 níveis tróficos são muito pouco frequentes?
RespostaPorque o fluxo de energia é decrescente ao longo da cadeia alimentar; a perda de energia é considerável na passagem de um nível trófico para outro; daí, na natureza, as cadeias alimentares não serem normalmente muito longas.
5. (UEL) Nas cadeias alimentares, a energia luminosa solar é transformada em energia química pela ação dos produtores, a qual é transferida para os herbívoros e destes para os carnívoros. Portanto, o fluxo de energia no ecossistema é unidirecional. Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir:
I. A energia na cadeia alimentar acumula-se gradativamente, alcançando a sua disponibilidade máxima nos carnívoros.
II. A energia armazenada é maior nos produtores quando comparada com a dos carnívoros.
III. A energia fixada pelos produtores é transferida sempre em menor quantidade para os herbívoros.
IV. A energia consumida pelos carnívoros é sempre maior quando comparada com a consumida pelos produtores e herbívoros.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e IV são corretas.
b) Somente as afirmativas II e III são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.
RespostaB
6. (UEM) Sobre o fluxo de energia nos ecossistemas, assinale o que for correto:
01. A produção primária bruta é a quantidade de biomassa produzida pelos autótrofos em determinada área, durante dado intervalo de tempo.
02. As pirâmides ecológicas, inclusive a de energia, não representam o nível dos decompositores.
04. A produção primária líquida corresponde à matéria orgânica que é incorporada aos tecidos dos herbívoros.
08. A produção secundária líquida é a energia utilizada pelos consumidores primários para manutenção de suas atividades.
16. A luz solar é captada e transformada pelos produtores e transferida de um organismo para outro, ao longo das cadeias alimentares.
Resposta01,02 e 16
7. (UFSCAR) A energia luminosa do Sol é transformada, por alguns organismos, em energia química. Nas cadeias alimentares, o fluxo dessa energia é unidirecional. Por outro lado, a matéria que compõe os seres vivos se mantém em quantidades praticamente constantes. Essas duas afirmações se justificam porque:
a) cada nível trófico capta energia luminosa que é acumulada, assim como a matéria, na passagem dos níveis tróficos, desde os produtores até os decompositores.
b) a energia aumenta na passagem de um nível trófico para outro e a matéria reciclada é acumulada.
c) a energia flui do último nível trófico para o primeiro por reciclagem, juntamente com a matéria orgânica.
d) a energia captada pelos produtores é transferida de um nível trófico para outro, sempre em menor quantidade, até os decompositores, enquanto que a matéria é reciclada.
e) a energia dissipa-se apenas pela ação dos decompositores, que reciclam a matéria orgânica.
RespostaD
8. (UFSCAR) No exemplo de cadeia alimentar da ilustração, supondo que o peixe abocanhado pelo jaburu se alimente de plantas aquáticas, podemos considerar que:
a) a maior quantidade de energia disponível está no nível trófico do peixe.
b) o nível trófico do jaburu apresenta menor quantidade de energia disponível que o do jacaré.
c) a menor quantidade de energia disponível está no nível trófico do jaburu.
d) a quantidade de energia disponível nos níveis tróficos do peixe e do jacaré são equivalentes.
e) a quantidade de energia disponível no nível trófico do peixe é maior que no nível trófico do jaburu.
RespostaE
9. (ENEM) Paleontólogos estudam fósseis e esqueletos de dinossauros para tentar explicar o desaparecimento desses animais. Esses estudos permitem afirmar que esses animais foram extintos há cerca de 65 milhões de anos. Uma teoria aceita atualmente é a de que um asteróide colidiu com a terra, formando uma densa nuvem de poeira na atmosfera.
De acordo com essa teoria, a extinção ocorreu em função de modificações no planeta que:
a) desestabilizam o relógio biológico dos animais, causando alterações no código genético
b) reduzirem a penetração da luz solar até a superfície da terra, interferindo no fluxo energético das teias tróficas
c) causarem uma série de intoxicação nos animais, provocando a biocumulação de partículas de poeira nos organismo
d) resultaram na sedimentação das partículas de poeira levantada com o impacto do meteoro, provocando o desaparecimento de rios e lagos
e) evitaram a precipitação de água até a superfície da Terra, causando uma grande seca que impediu a retroalimentação do ciclo hidrológico
RespostaB
10. (ENEM-2010) A figura abaixo representa uma cadeia alimentar em uma lagoa. As setas indicam o sentido do fluxo de energia entre os componentes dos níveis tróficos.
Sabendo-se que o mercúrio se acumula nos tecidos vivos, que componente dessa cadeia alimentar apresentará maior teor de mercúrio no organismo se nessa lagoa ocorrer um derramamento desse metal?
a) As aves, pois são os predadores do topo dessa cadeia e acumulam mercúrio incorporado pelos componentes dos demais elos.
b) Os caramujos, pois se alimentam das raízes das plantas, que acumulam maior quantidade de metal.
c) Os grandes peixes, pois acumulam o mercúrio presente nas plantas e nos peixes pequenos.
d) Os pequenos peixes, pois acumulam maior quantidade de mercúrio, já que se alimentam das plantas contaminadas.
e) As plantas aquáticas, pois absorvem grande quantidade de mercúrio da água através de suas raízes e folhas.
RespostaA
Respostas:
1-A matéria tem fluxo cíclico, isto é, penetra e sai do mundo vivo e pode ser reaproveitada; já a energia tem fluxo acíclico (unidirecional): penetra no mundo vivo na forma de energia luminosa, sai na forma de calor.
2-a
3-Em média apenas 10% da energia de um nível trófico passa para o nível trófico seguinte. Na ilha onde o hábito alimentar é vegetariano a população ocupa a posição de consumidor primário, aproveitando 10% da energia armazenada pelos produtores primários. Na outra ilha, a população ocupa a posição de consumidor secundário podendo aproveitar apenas 1% da energia armazenada pelos produtores primários. Deste modo, a população da ilha com hábitos vegetarianos poderá ser maior.
ou
A população humana deverá ser maior na ilha onde o hábito é vegetariano, pois ali as pessoas atuam como consumidores primários e dispõem, portanto, de maior quantidade de energia, já que o fluxo energético é decrescente ao longo da cadeia alimentar. 4-Porque o fluxo de energia é decrescente ao longo da cadeia alimentar; a perda de energia é considerável na passagem de um nível trófico para outro; daí, na natureza, as cadeias alimentares não serem normalmente muito longas.
5-b
6-01,02 e 16
7-d
8-e
9-b
10-a
Fontes e Leia Mais:
Manutenção da vida: fluxo de energia e matéria - Cadeia e Teia Alimentar.
Fluxos de energia e ciclo de matéria da cadeia alimentar.
Ecologia Geral.
Magnificação Biológica.
Fluxo da energia e da matéria nos ecossistemas (Exercícios).
São muitos os exercícios sobre esse tema! Sugiro que acesse mais esse PDF do Projeto Medicina caso queira fazer mais deles.
Exercícios:
1. (FGV) Qual é a diferença entre os fluxos de matéria e de energia ao longo das cadeias alimentares?
2. (UFSM) Assinale a alternativa correta em relação ao fluxo de energia em um ecossistema.
a) A energia disponível para o nível trófico posterior será sempre menor do que aquela recebida pelo nível trófico anterior.
b) A energia disponível será tanto menor quanto mais curta for a cadeia trófica.
d) A energia disponível será tanto maior quanto mais longa for a cadeia trófica.
e) A energia que flui entre os componentes da cadeia trófica permanece sempre constante.
3. (UFRJ) Duas ilhas têm o mesmo potencial de produção agrícola. Uma das ilhas tem uma população humana de hábito alimentar essencialmente vegetariano e a outra tem uma população humana de hábito alimentar essencialmente carnívoro. Considerando o fluxo de energia num ecossistema, explique em que ilha a população humana poderá ser maior.
ou
A população humana deverá ser maior na ilha onde o hábito é vegetariano, pois ali as pessoas atuam como consumidores primários e dispõem, portanto, de maior quantidade de energia, já que o fluxo energético é decrescente ao longo da cadeia alimentar.
4. (UNIFOR) Nas cerca de 120 redes tróficas estudadas até hoje, o número de níveis tróficos (plantas - herbívoro - carnívoro) é, muito frequentemente, igual ou inferior a 4. Por que cadeias com 8 ou 10 níveis tróficos são muito pouco frequentes?
5. (UEL) Nas cadeias alimentares, a energia luminosa solar é transformada em energia química pela ação dos produtores, a qual é transferida para os herbívoros e destes para os carnívoros. Portanto, o fluxo de energia no ecossistema é unidirecional. Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir:
I. A energia na cadeia alimentar acumula-se gradativamente, alcançando a sua disponibilidade máxima nos carnívoros.
II. A energia armazenada é maior nos produtores quando comparada com a dos carnívoros.
III. A energia fixada pelos produtores é transferida sempre em menor quantidade para os herbívoros.
IV. A energia consumida pelos carnívoros é sempre maior quando comparada com a consumida pelos produtores e herbívoros.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e IV são corretas.
b) Somente as afirmativas II e III são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.
6. (UEM) Sobre o fluxo de energia nos ecossistemas, assinale o que for correto:
01. A produção primária bruta é a quantidade de biomassa produzida pelos autótrofos em determinada área, durante dado intervalo de tempo.
02. As pirâmides ecológicas, inclusive a de energia, não representam o nível dos decompositores.
04. A produção primária líquida corresponde à matéria orgânica que é incorporada aos tecidos dos herbívoros.
08. A produção secundária líquida é a energia utilizada pelos consumidores primários para manutenção de suas atividades.
16. A luz solar é captada e transformada pelos produtores e transferida de um organismo para outro, ao longo das cadeias alimentares.
7. (UFSCAR) A energia luminosa do Sol é transformada, por alguns organismos, em energia química. Nas cadeias alimentares, o fluxo dessa energia é unidirecional. Por outro lado, a matéria que compõe os seres vivos se mantém em quantidades praticamente constantes. Essas duas afirmações se justificam porque:
a) cada nível trófico capta energia luminosa que é acumulada, assim como a matéria, na passagem dos níveis tróficos, desde os produtores até os decompositores.
b) a energia aumenta na passagem de um nível trófico para outro e a matéria reciclada é acumulada.
c) a energia flui do último nível trófico para o primeiro por reciclagem, juntamente com a matéria orgânica.
d) a energia captada pelos produtores é transferida de um nível trófico para outro, sempre em menor quantidade, até os decompositores, enquanto que a matéria é reciclada.
e) a energia dissipa-se apenas pela ação dos decompositores, que reciclam a matéria orgânica.
8. (UFSCAR) No exemplo de cadeia alimentar da ilustração, supondo que o peixe abocanhado pelo jaburu se alimente de plantas aquáticas, podemos considerar que:
b) o nível trófico do jaburu apresenta menor quantidade de energia disponível que o do jacaré.
c) a menor quantidade de energia disponível está no nível trófico do jaburu.
d) a quantidade de energia disponível nos níveis tróficos do peixe e do jacaré são equivalentes.
e) a quantidade de energia disponível no nível trófico do peixe é maior que no nível trófico do jaburu.
9. (ENEM) Paleontólogos estudam fósseis e esqueletos de dinossauros para tentar explicar o desaparecimento desses animais. Esses estudos permitem afirmar que esses animais foram extintos há cerca de 65 milhões de anos. Uma teoria aceita atualmente é a de que um asteróide colidiu com a terra, formando uma densa nuvem de poeira na atmosfera.
De acordo com essa teoria, a extinção ocorreu em função de modificações no planeta que:
a) desestabilizam o relógio biológico dos animais, causando alterações no código genético
b) reduzirem a penetração da luz solar até a superfície da terra, interferindo no fluxo energético das teias tróficas
c) causarem uma série de intoxicação nos animais, provocando a biocumulação de partículas de poeira nos organismo
d) resultaram na sedimentação das partículas de poeira levantada com o impacto do meteoro, provocando o desaparecimento de rios e lagos
e) evitaram a precipitação de água até a superfície da Terra, causando uma grande seca que impediu a retroalimentação do ciclo hidrológico
10. (ENEM-2010) A figura abaixo representa uma cadeia alimentar em uma lagoa. As setas indicam o sentido do fluxo de energia entre os componentes dos níveis tróficos.
Sabendo-se que o mercúrio se acumula nos tecidos vivos, que componente dessa cadeia alimentar apresentará maior teor de mercúrio no organismo se nessa lagoa ocorrer um derramamento desse metal?
a) As aves, pois são os predadores do topo dessa cadeia e acumulam mercúrio incorporado pelos componentes dos demais elos.
b) Os caramujos, pois se alimentam das raízes das plantas, que acumulam maior quantidade de metal.
c) Os grandes peixes, pois acumulam o mercúrio presente nas plantas e nos peixes pequenos.
d) Os pequenos peixes, pois acumulam maior quantidade de mercúrio, já que se alimentam das plantas contaminadas.
e) As plantas aquáticas, pois absorvem grande quantidade de mercúrio da água através de suas raízes e folhas.
Respostas:
1-A matéria tem fluxo cíclico, isto é, penetra e sai do mundo vivo e pode ser reaproveitada; já a energia tem fluxo acíclico (unidirecional): penetra no mundo vivo na forma de energia luminosa, sai na forma de calor.
2-a
3-Em média apenas 10% da energia de um nível trófico passa para o nível trófico seguinte. Na ilha onde o hábito alimentar é vegetariano a população ocupa a posição de consumidor primário, aproveitando 10% da energia armazenada pelos produtores primários. Na outra ilha, a população ocupa a posição de consumidor secundário podendo aproveitar apenas 1% da energia armazenada pelos produtores primários. Deste modo, a população da ilha com hábitos vegetarianos poderá ser maior.
ou
A população humana deverá ser maior na ilha onde o hábito é vegetariano, pois ali as pessoas atuam como consumidores primários e dispõem, portanto, de maior quantidade de energia, já que o fluxo energético é decrescente ao longo da cadeia alimentar. 4-Porque o fluxo de energia é decrescente ao longo da cadeia alimentar; a perda de energia é considerável na passagem de um nível trófico para outro; daí, na natureza, as cadeias alimentares não serem normalmente muito longas.
5-b
6-01,02 e 16
7-d
8-e
9-b
10-a
Fontes e Leia Mais:
Manutenção da vida: fluxo de energia e matéria - Cadeia e Teia Alimentar.
Fluxos de energia e ciclo de matéria da cadeia alimentar.
Ecologia Geral.
Magnificação Biológica.
Fluxo da energia e da matéria nos ecossistemas (Exercícios).
São muitos os exercícios sobre esse tema! Sugiro que acesse mais esse PDF do Projeto Medicina caso queira fazer mais deles.