Exercícios de Fixação de Ecologia: Conceitos, Biosfera, Relações Ecológicas e Poluição

Exercício de Fixação 1

1. Conceitue Ecologia. Qual a diferença entre ecologista e ambientalista?

A ecologia é a ciência que estuda os seres vivos e suas relações com o meio ambiente. O ecologista é o profissional (pesquisador, cientista, etc.) que possui formação e trabalha no campo da ecologia. Já o ambientalista é aquele que milita em alguma organização que defende o meio ambiente.

2. Defina habitat e nicho ecológico. Cite exemplos.

O habitat é o local onde um organismo vive, ou seja, é um ambiente que oferece todas as condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas: nutrição, reprodução e proteção. O nicho ecológico é a função ou o papel desempenhado por uma espécie em seu ambiente de vida. Ele inclui o habitat, as necessidades alimentares, a temperatura ideal para sobrevivência, os locais de abrigo, etc. Portanto, o nicho ecológico é a profissão desempenhada pela espécie no ecossistema.
Ex.: o cacto, no habitat desértico, tem como parte de seu nicho ecológico a produção de folhas que fornecerão alimento para a sua população e para outros animais.

3. O que é resistência ambiental? Liste alguns fatores de resistência ambiental para o homem.

A resistência ambiental compreende todos os fatores que impedem o desenvolvimento do potencial biótico (como fome, doenças, alterações climáticas e competição), ou seja, é o controle ambiental que limita o crescimento da população.

4. Assim como nas ciências da vida, qual o campo de estudo da ecologia?

O campo de estudo da ecologia são os seres vivos e o meio ambiente em que vivem.

Exercício de Fixação 2

1. Conceitue biosfera e ecosfera, com suas noções de amplitude e idade.

A biosfera é definida como a região do planeta que contém o conjunto de todos os seres vivos e na qual a vida é possível permanentemente. No total, a biosfera não vai além de 13 km de espessura, e a vida na Terra começou há aproximadamente 3,5 bilhões de anos. O conjunto que corresponde à ecosfera é formado pela biosfera, atmosfera, litosfera e hidrosfera.

2. Comente sobre a importância da presença da luz, do calor e da água como elementos indispensáveis à vida na biosfera.

Para satisfazer as necessidades dos seres vivos são indispensáveis: água, energia elétrica e calor. Pois estes são necessários para que ocorra a síntese dos tecidos vivos com a matéria.

3. Explique por que, do ponto de vista energético, a biosfera e a ecosfera não são um sistema aberto.

Todos os processos da biosfera obedecem às duas leis da termodinâmica: a energia do universo é constante, não pode ser nem criada nem destruída, apenas transformada; e a entropia do universo tende ao máximo. As duas leis podem ser observadas nesse fluxo contínuo e não somente no sentido da energia solar. A energia luminosa captada pela biosfera é transformada em energia química pelas plantas e absorvida pela água, ar e solo, e em ambos os casos o calor processado em energia é irradiado para o espaço. Deste modo, a Terra é um sistema aberto.

4. Desenvolva cinco atividades humanas que contribuem para alterar a biosfera, relacionando-as com os benefícios esperados e os efeitos nocivos observados.

Exercício de Fixação 3

1. Classifique os seres vivos quanto ao processo de nutrição.

Quanto ao processo de nutrição, os seres vivos são classificados em:

• Autótrofos – são seres que sintetizam seu próprio alimento a partir de substâncias inorgânicas e de uma fonte de energia;
• Heterótrofos – são seres que adquirem alimento sintetizado através de relações com outros seres.

2. Por que os seres vivos precisam se proteger? Liste cinco processos de proteção que você conhece.

Os seres vivos precisam se defender dos inimigos naturais e das intempéries. Ex.: fuga, camuflagem, espinhos, agressão e eliminação de veneno.

3. O que pode acontecer com os seres vivos de uma determinada região quando a mata nativa é substituída por plantações de espécies alienígenas?

Pode ocorrer um desequilíbrio ecológico devido à destruição do habitat natural de muitas espécies. Consequentemente, as necessidades básicas dos seres vivos serão afetadas, prejudicando a sua reprodução, podendo levar ao desaparecimento da espécie, seja por migração ou por morte.

4. Identifique os processos de obtenção de energia pelos seres vivos.

• Fotossíntese – a energia usada para a síntese do alimento provém da luz;
• Quimiossíntese – a energia usada para a síntese do alimento provém da oxidação de compostos inorgânicos;
• Respiração aeróbia – quando o receptor final do hidrogênio é o oxigênio;
• Respiração anaeróbia – quando o receptor final do hidrogênio é uma substância diferente do oxigênio (CO3, PO4, SO4);
• Fermentação – quando o receptor final do hidrogênio é uma substância orgânica hidrogenada, e os subprodutos são da reação em questão.

5. Os primeiros seres vivos do planeta eram autótrofos ou heterótrofos? Por quê?

Os primeiros seres vivos eram autótrofos, pois possuíam a capacidade de sintetizar seu próprio alimento a partir de substâncias inorgânicas e de uma fonte de energia.

6. Levando em consideração a atmosfera primitiva (NH3, H2, CH4 e vapor d'água), explique por que a fotossíntese e a respiração aeróbia não tinham condições de ocorrer.

O processo de fotossíntese possui a seguinte reação: CO2 + H2O (luz) → Alimento + O2. Esta é uma reação que produz oxigênio, e sabe-se que não havia oxigênio livre na atmosfera primitiva. O processo de respiração aeróbia possui a seguinte reação: Alimento + O2 → CO2 + H2O + N2 + KOH + Energia. Esse processo também utiliza o oxigênio livre, portanto não poderia ter acontecido na atmosfera primitiva.

7. O que é reciclagem? Cite uma lista de 5 produtos recicláveis que você usa diariamente.

A reciclagem é o processo que restitui ao meio ambiente todos os elementos retirados dele. Estes elementos, mais cedo ou mais tarde, devem ser devolvidos ao meio através da biodegradação para a biossíntese de novas substâncias. Exemplos de produtos recicláveis: papel, garrafas de vidro, garrafas PET, plásticos, metais e alguns materiais biodegradáveis.

8. Explique a importância da reciclagem para a continuidade da biosfera.

A reciclagem é de grande importância para a continuidade da biosfera, pois impede que os animais e vegetais fiquem acumulados no planeta e que não se torne um lixo amontoado. Além disso, a reciclagem permite que matérias-primas continuem disponíveis.

Exercício de Fixação 4

1. De que maneiras podem interagir os indivíduos de uma mesma espécie?

Os indivíduos de uma mesma espécie podem interagir das seguintes formas:

• Canibalismo – relação intraespecífica desarmônica, onde um animal mata e devora outro da sua espécie;
• Competição – relação intra e interespecífica em que os seres lutam por alimento, posse de território, etc.;
• Colônia – relação intraespecífica harmônica em que os seres estão ligados anatômica e/ou fisiologicamente;
• Sociedade – relação intraespecífica harmônica em que os indivíduos com vida gregária trabalham para o desenvolvimento da população.

2. Identifique e classifique as relações abaixo:

a) A penicilina, antibiótico descoberto pelo homem, é uma substância produzida por um fungo capaz de inibir o crescimento de microrganismos. – Amensalismo (inter-específica desarmônica).
b) As abelhas produzem o mel que utilizam, a partir do néctar das flores. – Mutualismo (inter-específica harmônica).
c) Em uma calçada, a lagartixa fica imóvel por alguns minutos e, de repente, lança sua língua e captura um inseto. – Predatismo (inter-específica desarmônica).
d) O anum é frequentemente encontrado nas costas do gado, alimentando-se de sua pele, infestam o carrapato. – Inquilinismo (inter-específica harmônica).

3. As relações entre os seres vivos podem trazer ganho (+), prejuízo (-) ou neutralidade (0). Classifique as relações listadas no quadro de sinais 4.1 usando pares como (+, +), (+, -), (0, +), etc.

Canibalismo (+, -); Inquilinismo (+, 0); Mutualismo (+, +); Competição (-, -); Forésia (0, +); Sociedade (+, +); Parasitismo (+, -); Comensalismo (+, 0); Colônia (+, +); Amensalismo (0, -); Predatismo (+, -).

4. Qual a importância, para uma espécie, da competição entre seus indivíduos?

A competição é um fator de seleção natural e de limitação da população. É de grande importância por impedir a superpopulação.

5. Qual a importância do predatismo para a comunidade?

O predatismo também é um fator de seleção natural e de equilíbrio da população, sendo muito importante para o equilíbrio da comunidade.

6. O que é controle biológico? É mais eficiente quando usando predadores ou parasitas? Por quê?

Controle biológico é um processo no qual as relações de predatismo e parasitismo são utilizadas para a eliminação de espécies indesejáveis ou diminuição de sua população. O controle biológico é mais eficiente quando se utilizam parasitas, pois estes são muito seletivos, vivendo em apenas um hospedeiro ou em poucas espécies hospedeiras.

7. Por que alguns seres vivos migram?

As espécies migram em busca de locais ideais para a reprodução e para as melhores condições de vida.

8. Qual a diferença entre hibernação e estivação?

Hibernação é o sono de certos animais e vegetais durante o inverno. Estivação é o sono de certos animais durante o verão.

9. Conceitue fator limitante. Dê um exemplo de fator limitante para o homem.

Fator limitante é qualquer fator que tende a limitar a oportunidade de sobrevivência do organismo. Ex.: o clima é um fator limitante para o homem.

10. Qual a diferença entre fator limitante e resistência ambiental?

A resistência ambiental pode receber esse nome quando atinge seu limite. Fator limitante é qualquer fator que limita a sobrevivência do organismo.

Exercício de Fixação 5

1. Explique que, apesar de terem a mesma estrutura de funcionamento, os ecossistemas diferem entre si.

Os ecossistemas variam em dimensão e aparência. Como exemplos, citamos uma floresta e um imenso oceano (macroecossistemas), e um aquário ou uma bromélia (microecossistemas).

2. Qual a posição numa teia alimentar que um onívoro ocupa? Dê exemplo de uma teia alimentar incluindo duas espécies que você conhece.

Pode ocupar a segunda, terceira, quarta e quinta posições, conforme os consumidores que ele ocupa.

Ex.: árvore → vegetais → veado → coelho → onça → homem → cobra → gavião.

3. Descreva o que você observa na Figura 5.1. Qual a importância da sucessão ecológica para os ecossistemas?

Na Figura 5.1 mostra-se a sucessão de séries de um ecossistema que, após ser queimado, atinge novamente a floresta climax. A sucessão ecológica é de grande importância para o ecossistema, pois proporciona a recuperação de regiões que foram rompidas, seja em processos naturais ou artificiais, e faz com que as regiões também cheguem ao clímax.

4. Observe a cadeia alimentar: planta → mosca da fruta → larva → protozoário. Esquematize como pirâmides de números, energia e biomassa. Que tipo de cadeia é essa?

É uma cadeia alimentar de tipo pirâmide de números, pirâmide de energia e pirâmide de biomassa, com representação da planta, da mosca da fruta, da larva e dos protozoários.

5. Qual das teias alimentares apresenta vantagem para os ecossistemas?

Numa teia alimentar, um mesmo corpo pode ocupar diferentes níveis tróficos. Isso torna-se uma vantagem para a comunidade, uma vez que o corpo passa a ter várias opções de alimento, o que confere maior estabilidade à estrutura e, consequentemente, ao ecossistema.

6. Explique por que quanto mais próximo do produtor, mais seres podem ser sustentados num ecossistema.

A produtividade média nas cadeias alimentares é estimada em torno de 10%, ou seja, em cada nível trófico é utilizado cerca de 10% da energia do nível trófico anterior. Desta maneira, quanto maior for o nível trófico, menor a quantidade de energia disponível. Logo, o número de seres que podem ser sustentados aumenta com a proximidade do produtor, devido ao aumento da disponibilidade de energia.

7. Suponha que a produção primária líquida das plantas de uma região seja 1.000 cal/m²·dia. Considere agora uma área de 100 m² nessa região.

a) A energia pode ser transferida para os consumidores: PB ou PL? Por quê?
PL. Porque a produção bruta é a quantidade total de energia fixada pelas plantas durante a fotossíntese. Parte dessa energia é dissipada no processo de respiração (R) e parte é transferida para os consumidores, que é a PL.

b) Qual a produção líquida total dessa área?
PLT = PL x A = 1.000 cal/m²·dia × 100 m² = 100.000 cal/dia

c) Se os herbívoros ingerem diariamente 100.000 cal, qual a produção secundária?
PS = 10% PL = 0,10 × 100.000 = 10.000 cal/dia

d) Poderia viver nessa região uma população maior que a que ingerisse 100.000 kcal de herbívoros? Por quê?
Não, pois não haveria energia (alimento) suficiente para todos.

8. A relação PB/R para três florestas distintas é: 3,0; 2,0 e 1,0.

a) Qual dessas três já atingiu o clímax? Por quê?
A 3ª floresta. Porque neste caso a PL = 0, isto é, toda a produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna no mesmo intervalo, logo PB/R = 1. Pode-se dizer que atingiu o clímax, um ecossistema maduro.

b) Quais novas populações podem ser mantidas pelos consumidores?
A 1ª e a 2ª.

c) Qual dessas comunidades em estágio avançado da sucessão é menos favorável?
A 1ª, pois o valor da relação PB/R é mais distante de 1 do que o da relação PB/R da 2ª floresta.

9. Parte de uma floresta foi queimada e transformada em pastagem. Usando adjetivos como simples/complexo, pequeno/grande, etc., compare esses dois ecossistemas em termos de cultura, biomassa total, teia alimentar, relação produção/consumo e estabilidade.

A floresta possuía maior biodiversidade e maior biomassa total. A teia alimentar da pastagem é mais simples do que a da floresta. O consumo na pastagem é menor do que na floresta; logo, a relação PB/R possui um valor maior na pastagem. A floresta possuía maior estabilidade.

10. Por que os ecossistemas sucessionais são os mais suscetíveis à praga?

Nos ecossistemas sucessionais há uma energia sobrante (alimento), o que atrai um maior número de pragas.

11. Observe a concentração de estrôncio 90 na cadeia alimentar de um lago (água – 1 ppm).

a) Que fenômeno é observado?
Biomagnificação.

b) Descreva brevemente o fenômeno.
Quando são adicionados ao meio ambiente metais pesados (chumbo, mercúrio, etc.), materiais radioativos e moléculas sintéticas (detergentes, plásticos, etc.) que se acumulam no meio ambiente, pois essas substâncias não são biodegradáveis. Quando são ingeridas por seres vivos, tendem a se concentrar ao longo das cadeias alimentares e, consequentemente, os níveis tróficos finais tornam-se mais prejudicados. Esse fenômeno é conhecido como biomagnificação e apresenta-se pela absorção seletiva de uma substância pelos tecidos do corpo.

c) Qual a taxa de amplificação do estrôncio?
A taxa de amplificação do estrôncio foi de cerca de 11 vezes.

Exercício de Fixação 6

1. Conceitue ciclo biogeoquímico e liste as suas principais características.

Ciclo biogeoquímico é a movimentação cíclica de elementos químicos entre o meio biológico e o meio geológico. As seguintes características são observadas nos ciclos biogeoquímicos:

• Um depósito