25.10.10

Aula­_ Ciclos Biogeoquímicos Profª Magda Barbosa

1_ Ciclo da Água

· Componente mais abundante da matéria viva

· Sua reciclagem é fundamental para a garantia de vida no planeta

· Evapora-se das superfícies aquáticas e terrestres formando as nuvens

· Condensa-se e se precipita na forma de chuva, neve ou granizo

· No solo, a água pode atravessar as camadas, atraída pela força da gravidade, e atingir o lençol freático, de onde chega até um rio, riacho ou mar

· Parte da água precipitada pode ser retida pelo solo ou absorvida pelas plantas por seu sistema radicular

· Nos vegetais, a perda de água ocorre por transpiração ou transferência alimentar à cadeia de consumidores.

· Os animais, por sua vez, participam do ciclo ingerindo água direta ou indiretamente através dos alimentos

· O processo de eliminação é variável podendo ocorrer através da urina, fezes, respiração, suor etc

2_ Ciclo do oxigênio

· Indispensável à respiração aeróbica, é o segundo componente mais abundante da atmosfera, onde existe na proporção de cerca de 21%

Pode ser consumido na atmosfera através das seguintes vias:

· atividade respiratória dos seres vivos aeróbicos;

· combustão;

· degradação, principalmente pela ação dos raios ultravioleta, com formação de ozônio (O3);

· combinação com metais do solo (principalmente o ferro), formando os óxidos metálicos;

O gás oxigênio é reposto na atmosfera principalmente através da fotossíntese, com destaque para a atividade do fitoplâncton marinho

3_ Ciclo do Carbono

· O carbono está presente em todas as moléculas orgânicas;

· Encontra-se à disposição dos seres vivos na forma de CO2 na atmosfera ou dissolvido na água;

· É fixado e transformado em matéria orgânica pelos produtores;

· Parte do carbono retirado do ar passa a constituir a biomassa dos seres fotossintetizantes, podendo eventualmente ser transferida aos animais herbívoros;

· Os consumidores adquirem o carbono somente através da nutrição;

· Tanto produtores como consumidores perdem carbono:

ü através da respiração (que libera co2 para o ambiente)

ü através da cadeia alimentar (ao servir de alimento para um organismo qualquer);

ü do fornecimento de material que fará parte da constituição do humo ( detritos orgânicos), pela morte do organismo ou parte dele;

obs.: os animais eliminam carbono através da excreção e de resíduos digestórios; os decompositores atuam sobre os detritos orgânicos liberando CO2 que retorna à atmosfera e se reintegra a seu reservatório natural;

Dessa forma, o carbono fixado na fotossíntese vai passando de um nível trófico para outro, enquanto retorna gradativamente à atmosfera, em conseqüência da respiração dos próprios organismos e da ação dos decompositores, que atuam em todos os níveis tróficos.

4_ Ciclo do Nitrogênio

· O nitrogênio entra na composição química das proteínas (está presente na estrutura dos aminoácidos)

· Embora 80% do ar seja constituído por esse gás, a grande maioria dos organismos não é capaz de de absorvê-lo desta forma ( é necessário muita energia para quebrar a ligação N – N)

· Uma vez isolados, os átomos de N podem converter-se em amônia, nitrato ou aminoácidos: o processo chama-se fixação e só ocorre por ação da luz ou da vida, sendo o último o grande responsável;

· O processo que remove N2 do ar e torna o nitrogênio acessível aos seres vivos é denominado fixação do nitrogênio.

· O processo biológico é tão importante, que várias plantas estabelecem uma relação com bactérias capazes de fixar nitrogênio;

· As bactérias do gênero Rhizobium e algumas algas conseguem retirar o nitrogênio da atmosfera e introduzí-lo na cadeia (é a fixação do nitrogênio);

· A fixação de N2 em íons nitrato (NO3-) é a mais importante, pois é principalmente sob a forma desse íon que as plantas absorvem nitrogênio do solo.

· A fixação pode ocorrer por processos físicos, como sob ação de relâmpagos durante tempestades, e também por processos industriais, quando se criam situações de altíssima pressão e temperatura para a produção de fertilizantes comerciais. A fixação biológica, porém, é a mais importante, representando 90% da que se realiza no planeta.

· A fixação biológica do nitrogênio é realizada por bactérias de vida livre no solo, por bactérias fotossintéticas, por cianofíceas (algas azuis), e principalmente por bactérias do gênero Rhizobium, que somente o fazem quando associadas às raízes de plantas leguminosas - soja, alfafa, ervilha, etc. Nessas raízes formam-se nódulos densamente povoados pelas bactérias, onde ocorre a fixação de N2 até a formação de nitrato. Essas plantas podem assim desenvolver-se mesmo em solos pobres desse íon.

· Além da atmosfera, outro reservatório de nitrogênio é a própria matéria orgânica. Os decompositores que promovem a putrefação transformam compostos nitrogenados em amônia (NH3), processo denominado amonificação.

O ciclo regular do nitrogênio é dividido em vários estágios, que podem ser apresentados resumidamente do seguinte modo:

1) As bactérias do gênero Rhizobium,transformam o N2 da atmosfera em amônia (NH3); as bactérias decompositoras também transformam os excretas nitrogenados dos animais em decomposição em amônia (NH3). Lembre, para que as bactérias do gênero Rhizobium transformem o N2 em NH3 elas devem estar associadas às raízes de plantas leguminosas, como já lemos acima!!! Então existem duas formas de transformação de Nitrogênio em amônia: pela ação das bactérias do gênero Rhizobium e pela ação de bactérias decompositoras!!!!

2) Com relação a Amônia (NH3), há três caminhos possíveis: 1º essa amônia pode ser utilizada diretamente por muitos vegetais, inclusive as leguminosas, para a produção de proteínas e ácidos nucléicos. Um 2º caminho é a sua transformação, por bactérias nitrificantes em nitritos (NH3 ------------NO2) e depois em nitratos (NO2-----------NO3)que ficam no solo e na água. Os nitratos acabam por ser absorvidos pelos vegetais os quais são utilizados para a produção de proteínas e ácidos nucléicos e assim inserir o nitrogênio na cadeia alimentar. No 3º caminho, parte dessa amônia é absorvida por um outro tipo de bactéria, as bactérias desnitrificantes que transformam a amônia em nitrogênio e assim, o devolvem a atmosfera, completando o ciclo (NH3---------------N2)!!!

Obs.: as bactérias que transformam a amônia em nitrito (processo chamado nitrosação) são as nitrosomonas e as bactérias que transformam o nitrito em nitrato( processo chamado nitratação), são as nitrobacter!!!

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Ciclos-Biogeoquimicos

5.10.10

ECOLOGIA_NÍVEL TRÓFICO

O nível trófico é o nível de nutrição a que pertence um indivíduo ou uma espécie, que indica a passagem de energia entre os seres vivos num ecossistema.
Existem três níveis tróficos principais:

Produtores: reúnem todos os seres capazes de autotrofia.

Consumidores: são organismos que consomem produtores e outros consumidores, geralmente são heterótrofos. Estes podem ser:

Consumidores de primeira ordem: alimentam-se de produtores.

Consumidores de segunda ordem: alimentam-se de consumidores de primeira ordem.

Consumidores de terceira ordem: alimentam-se de consumidores de segunda ordem.

Decompositores: Consomem os restos de plantas e animais. Responsáveis pela devolução de minerais e nutrientes para o ambiente, que servirão para produtores mais uma vez, fechando o ciclo.

Cadeias e Teias alimentares

A cadeia alimentar mostra relações alimentares simples em um ecossistema. Temos como exemplo para este conceito:
Em um ecossistema existem plantas, gafanhotos, ratos e cobras. Nele obviamente:
A planta produz seu próprio alimento (produtor);
O gafanhoto consome a planta (consumidor de primeira ordem);
O rato consome o gafanhoto (consumidor de segunda ordem);
A cobra consome o rato (consumidor de terceira ordem).

Decompositores consomem os restos dos organismos mortos.
Logo:

Planta --> Gafanhoto --> Rato --> Cobra --> Decompositores.

Teia alimentar

Devido a complexidade que uma relação de trofia pode alcançar em um ambiente, o conceito de cadeia alimentar tende a evoluir para uma teia alimentar. Para este conceito temos o seguintes exemplos.
Em uma lagoa temos plantas, caramujos, peixes pequenos, peixes grandes, zooplâncton e aves. Nele é possível (a única certeza é a autotrofia da planta) que:

A planta produz seu próprio alimento (produtor);
O caramujo consome a planta (consumidor de primeira ordem);
O peixe pequeno consuma o caramujo (consumidor de segunda ordem);
O peixe grande consuma o peixe pequeno (consumidor de terceira ordem);
A ave consuma o peixe grande;
Decompositores consomem os restos.

Outra possibilidade:
A planta produz seu próprio alimento (produtor);
O caramujo consuma a planta (consumidor de primeira ordem);
O peixe pequeno consuma o caramujo (consumidor de segunda ordem);
O ave consuma o peixe pequeno (consumidor de terceira ordem);
Decompositores agem.

Mas, também pode ocorrer o seguinte:
O caramujo consuma o zooplâncton (consumidor de segunda ordem);
O peixe grande consuma a planta (consumidor de primeira ordem);
A ave consuma o peixe grande (consumidor de segunda ordem).
Decompositores agem.
Assim, fica claro que teias alimentares nada mais são que cadeias alimentares mais complexas, que exploram diversas possibilidades.
A cadeia alimentar não termina com o consumidor quaternário. A matéria orgânica morta é alvo dos decompositores, sendo estes (bactérias ou fungos), que são os responsáveis por devolver à cadeia essa matéria decomposta em sais minerais e outros produtos, que serão assim reutilizados pelos produtores. Fecha-se, então, o ciclo da cadeia.

Referências

Uieda, Virginia Sanches "Exemplo de uma teia de riacho" no site do Museu Escola do Instituto de Biociências de Botucatu, da Universidade Estadual Paulista ‘Júlio de Mesquita Filho