Tudo que você precisa saber para entender relações alimentares e dinâmica de populações!

Ainda tem dúvidas sobre relações alimentares e dinâmica de populações? Chega mais que a gente te explica tudinho!

População é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que vivem e ocupam uma mesma área
População é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que vivem e ocupam uma mesma área

A Ecologia é um campo de estudo muito amplo dentro da Biologia. Podemos dizer que ela estuda a relação dos seres vivos entre si e com o meio ambiente, levando em consideração os diferentes níveis de organização biológica. Um dos temas estudado por esta área é o fluxo da matéria e energia.

Cadeia Alimentar e Níveis Tróficos

A transferência de matéria e energia entre organismos em um ecossistema, onde um organismo é alimento de apenas um outro ser vivo, é chamado de Cadeia Alimentar.

O sentido da seta indica o sentido do fluxo de energia e matéria orgânica, ou seja, do animal que é consumido em direção a quem o consumiu. Cada organismo ocupa um nível trófico diferente.

  • Nível trófico: É o nível que o organismo ocupa na cadeia alimentar, e indica o nível de nutrição.

Na imagem abaixo podemos ver uma Cadeia Alimentar que se inicia com um produtor (a planta), que corresponde ao primeiro nível trófico da cadeia.

Exemplo de Cadeia Alimentar, onde as setas representam a transferência de matéria orgânica.
Exemplo de Cadeia Alimentar, onde as setas representam a transferência de matéria orgânica.

O gafanhoto representa um consumidor primário (ou de 1a ordem), que se alimenta de um produtor e ocupa o segundo nível trófico. Esses animais também podem ser chamados de herbívoros.

O sapo é um animal que se alimenta de outro, ou seja, é um carnívoro, e é um consumidor secundário (ou de 2a ordem), ocupando o terceiro nível trófico da cadeia.

Por fim, a serpente, que ocupa o quarto nível trófico desta cadeia, também é carnívora, sendo então uma consumidora terciária (ou de 3a ordem).

Todos os organismos de uma cadeia serão decompostos pelos decompositores. A matéria orgânica é quebrada por eles em moléculas menores e moléculas inorgânicas. Estas moléculas então são reabsorvida pelos produtores. Assim, se fecha um ciclo de nutrientes. Os decompositores não possuem nível trófico.

Os fungos e as bactérias são exemplos de decompositores.

Os fungos e as bactérias são exemplos de decompositores.

Teia Alimentar

A Teia Alimentar é o conjunto de cadeias alimentares, ou seja, é a transferência de matéria e energia de um ser vivo para outro. Porém, um organismo pode ser alimento para mais de um outro ser vivo. Isso faz com que um mesmo indivíduo possa ocupar mais de um nível trófico.

Para exemplificar, observe a imagem abaixo: quando a onça e o gavião se alimentam da raposa, eles ocupam o quarto nível trófico (são consumidores terciários); porém quando eles se alimentam do coelho, ocupam o terceiro nível trófico (são consumidores secundários).

A imagem mostra uma teia alimentar, nomeando seus componentes. Repare que as setas indicam o fluxo de matéria orgânica, e todos são decompostos pelos decompositores.

Animais onívoros podem se alimentar tanto de plantas quando de outros animais, logo podem ocupar mais de um nível trófico: por exemplo, um humano quando come uma verdura (produtor – primeiro nível trófico), ocupa o segundo nível trófico (consumidor primário), e quando come um boi, ocupa o terceiro nível trófico (consumidor secundário).

Fluxo de Energia

A energia vem da iluminação solar

A fonte primária de energia de um sistema alimentar é a energia solar (energia luminosa), que é transformada em energia química pelos organismos fotossintetizantes. Essa energia química fica armazenada na matéria orgânica.

Quando a energia está em um nível trófico, ela é perdida para o ambiente pelas atividades metabólicas do organismo (por exemplo, pela respiração). Quando este organismo é comido, apenas parte da energia é passada para o nível trófico seguinte. A energia disponível na cadeia diminui a medida que é transferida.

Por isso, dizemos que o fluxo de energia é unidirecional, ou seja, nele não há o reaproveitamento da energia liberada (diferente da matéria orgânica, que retorna aos produtores).

As setas em preto indicam a transferência de matéria orgânica, enquanto as setas amarelas indicam a energia que é transferida e perdida. Repare que o tamanho das setas amarelas diminui conforme passam os níveis tróficos, representando que a energia transferida diminui ao longo da cadeia.

Dinâmica de Populações

Diversos fatores podem influenciar no tamanho e na densidade de uma população, como por exemplo, a presença de parasitas

População é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que vivem e ocupam uma mesma área ao mesmo tempo. A densidade populacional, ou seja, o número de indivíduos em um determinado espaço, pode variar de acordo com as alterações do meio.

Densidade Populacional

Para calcular a densidade populacional, utiliza-se a fórmula:

, onde

D = densidade
N = número de indivíduos da população
S = unidade de área ou de volume

Os principais fatores que modificam a densidade da população são:

  • Migração: espécies que se deslocam para outra região, periodicamente, para reprodução ou quando as condições do meio são desfavoráveis. Pode ocorrer em forma de imigração (novos indivíduos chegam na população) ou emigração (os indivíduos saem da população).
  • Natalidade: A taxa de natalidade é o número de indivíduos que nasce em uma população.
  • Mortalidade: A taxa de mortalidade é o número de indivíduos que morre em uma população.

A imigração (I) e a natalidade (N) aumentam a densidade populacional, enquanto a emigração (E) e a mortalidade (M) diminuem a densidade. logo, podemos dizer que:

  • População em crescimento -> N + I > M + E
  • População em equilíbrio ->  N + I = M + E
  • População em declínio -> N + I < M + E

Potencial Biótico e Resistência do Meio

Também influenciam no tamanho e crescimento da população o potencial biótico e a resistência do meio.

O potencial biótico é a capacidade de uma população para crescer em condições favoráveis, ou seja, é a capacidade dos seres vivos se multiplicarem através da reprodução. Já a resistência do meio é o conjunto de fatores que limitam o crescimento populacional, e geram como consequências a competição, o parasitismo e o predatismo.

O potencial biótico do gambá é maior que o do pinguim.

O crescimento populacional, levando em conta apenas o potencial biótico, sem a resistência do meio, ocorreria de forma exponencial, como no gráfico abaixo. Porém, os recursos ambientais, como espaço e alimento, esgotariam-se e a população diminuiria bruscamente com risco de extinção.

Como a resistência ambiental está sempre presente, o crescimento populacional fica limitado, como demonstrado no gráfico abaixo. A curva de crescimento, também chamada de curva S, descreve o crescimento real como resultado da intervenção dos fatores de resistência ambiental. A capacidade limite do meio é o número máximo de indivíduos de uma população que um ambiente pode suportar.

População, Competição e Nicho Ecológico

Quando duas espécies compartilham o mesmo nicho ecológico, por causa dos recursos limitados, haverá competição. Chamamos isso de Princípio de Exclusão Competitiva de Gause, em que duas ou mais espécies que ocupam o mesmo nicho ecológico, no mesmo habitat, entram em competição após determinado tempo. Com isso, uma das espécies sobrevive, enquanto a outra morre caso não faça migração ou mude seu nicho.

Princípio da Exclusão Competitiva de Gause

Quando duas ou mais espécies vivem em um mesmo ambiente, porém com nichos ecológicos diferentes, não há competição pelo princípio de Gause.

Exercícios sobre relações alimentares e dinâmica de populações

1) (FATEC) Observe a cadeia alimentar abaixo:

Capim → preá → lobo guará → onça

Podemos dizer que:

a) o preá é o consumidor primário e, portanto, representa o primeiro nível trófico.
b) o lobo guará e a onça ocupam o terceiro e o quarto níveis tróficos, respectivamente.
c) o lobo guará é consumidor terciário e representa o segundo nível trófico
d) o capim é o produtor e representa o segundo nível trófico.
e) a onça é consumidor terciário e representa o terceiro nível trófico.

2) (UEA) Em uma cadeia alimentar, a energia obtida a partir do metabolismo de determinada quantidade de biomassa de origem tanto animal como vegetal é

a) totalmente transferida ao nível trófico seguinte, caso o organismo seja ingerido integralmente.
b) parcialmente transferida, pois a cada nível trófico ocorrem perdas em função do metabolismo.
c) originada a partir da captação de energia luminosa pela clorofila na síntese de moléculas orgânicas, como a glicose e os aminoácidos.
d) maior ou menor que no nível trófico anterior, dependendo da composição bioquímica de seus componentes moleculares
e) maior caso a origem seja animal, e menor caso a origem seja vegetal, em função da realização da fotossíntese.

3) (FUVEST) A partir da contagem de indivíduos de uma população experimental de protozoários, durante determinado tempo, obtiveram-se os pontos e a curva média registrados no gráfico abaixo. Tal gráfico permite avaliar a capacidade limite do ambiente, ou seja, sua carga biótica máxima. De acordo com o gráfico:

a) a capacidade limite do ambiente cresceu até o dia 6.
b) a capacidade limite do ambiente foi alcançada somente após o dia 20.
c) a taxa de mortalidade superou a de natalidade até o ponto em que a capacidade limite do ambiente foi alcançada.
d) a capacidade limite do ambiente aumentou com o aumento da população.
e) o tamanho da população ficou próximo da capacidade limite do ambiente entre os dias 8 e 20.

4) (UNICAMP – adaptada) Pesquisadores vinham estudando a variação do número de indivíduos das espécies de peixes A e B em uma lagoa estável. Em um determinado momento (indicado pela seta), foi introduzida acidentalmente a espécie C. Os pesquisadores continuaram acompanhando o número de indivíduos das três espécies e apresentaram os dados na figura:

a) Que relações ecológicas poderiam explicar a variação do número de indivíduos das espécies A e B a partir da introdução da espécie C? Justifique sua resposta.

Gabarito

1) B

2) B

3) E

4) O número de indivíduos de B diminui quando a espécie C é introduzida, mostrado que provavelmente essas duas espécies começaram a competir pelo nicho. Como a população de A não diminui, podemos supor que as espécies A e C não compartilham o mesmo nicho ecológico.

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