A poluição

Conceito de poluição

Existe, na natureza, um equilíbrio biológico entre todos os seres vivos. Nesse sistema em equilíbrio os organismos produzem substancias que são uteis para outros organismos, e assim sucessivamente.

A poluição vai existir toda vez que os resíduos produzidos pelos organismos não puderem ser absorvidos pelo ecossistema, o que acaba provocando alterações na sobrevivência das espécies.

A poluição pode ser entendida ainda, como qualquer alteração do equilíbrio ecológico existente.

A poluição é essencialmente produzida pelo homem e esta diretamente relacionada com a concentração das populações. Assim, quanto maiores os aglomerados humanos, mais intensa será a poluição.

Os agentes poluentes são os mais variados possíveis e são capazes de alterar a água, o ar, o solo etc.

A poluição do ar

A poluição do ar é feita principalmente por: compostos sulfurosos, nitrogenados e monóxido de carbono.

Compostos sulfurosos

Os compostos sulfurosos são representados principalmente pelo dióxido de enxofre (SO₂) e pelo gás sulfídrico (H₂S), encontrados em concentrações variáveis no ar das grandes cidades. O dióxido de enxofre é formado principalmente pela combustão dos derivados de petróleo e do carvão mineral.

Esse composto provoca problemas no sistema respiratório e é a causa de bronquites e distúrbios como o enfisema pulmonar. No ar, o dióxido de enxofre pode ser transformado em trióxido de enxofre, que, para  as vias respiratórias, é ainda mais irritante que o primeiro. Os vegetais são mais sensíveis aos óxidos de enxofre; suas folhas amarelecem e, em concentrações maiores, chegam mesmo a morrer.

Compostos nitrogenados

O dióxido de nitrogênio (NO₂) é o poluente produzido pelas descargas dos motores de automóveis, especialmente os movidos a óleo diesel e gasolina. Os óxidos de nitrogênio constituem a névoa seca (smog fotoquímico) que se forma sobre as grandes cidades, por ação das radiações solares sobre os gases expelidos pelos veículos automotores. É tóxico para as vias respiratórias, provocando uma grave doença, o enfisema pulmonar. Reduz a fotossíntese nas plantas e danifica a pintura dos carros e  objetos, alterando as tintas.

Monóxido de carbono

O monóxido de carbono é o poluente que aparece em menor quantidade no ar das grandes cidades. Tem origem, principalmente, na combustão do petróleo e do carvão. No sangue humano existe a hemoglobina, um pigmento que, nos pumões, se combina com o oxigênio e o transporta para as células. O monóxido de carbono (CO) pode reagir com a hemoglobina, substituindo o oxigênio; tal fato provoca a morte por asfixia. Muitas pessoas já morreram asfixiadas em garagens fechadas com automóveis em funcionamento. Seriam medidas eficientes, no combate ao problema, a regulagem dos motores e, principalmente, a diminuição do numero de automóveis circulantes.

A chuva ácida

A atividade industrial e o uso de automóveis provocam, através da combustão de carvão mineral, petróleo e derivados, a emissão de poluentes, especialmente os dióxidos de enxofre e nitrogênio. Na atmosfera, esses poluentes em contato com o vapor d’água produzem os ácidos sulfúricos e nítrico, que se precipitam na forma de neve ou chuva.

Essa chuva ou neve contendo ácidos provoca erosão de prédios, monumentos, além da destruição de florestas e, consequentemente, da fauna.

Como a chuva ácida corrói

1.       O dióxido de enxofre resultante da queima de  carvão nas usinas termoelétricas e os óxidos de nitrogênio provenientes dos motores de carros, caminhões e ônibus entram na atmosfera.

2.       Esses compostos são transportados pelo ar, onde sofrem mudanças químicas. Eles voltam à superfície sob a forma de microscópicas partículas de poeira ácida ou misturados à umidade das nuvens, como chuva ácida.

3.       O material ácido concentrado na água mata os organismos vivos ou inibe sua capacidade de reprodução, alterando os ecossistemas.

4.       Os ácidos corroem encanamentos velhos e poluem reservatórios de água potável.

5.       A chuva ácida provoca corrosão em edifícios e monumentos.

6.       Os cientistas acreditam que a chuva ácida pode ser a responsável pelo ressecamento de árvores observado no Canadá e Estados Unidos.

Efeito estufa

O efeito estufa é um fenômeno natural, sem o qual a terra seria inabitável. Em condições normais esse fenômeno mantêm o planeta aquecido. O efeito estufa é provocado por gases, especialmente o gás carbônico (CO₂), cujo efeito é comparável ao do vidro das estufas, que deixa entrar os raios de sol, mas impede que o excesso de calor seja irradiado de volta para o espaço. No efeito estufa o vidro é substituído pelos gases, que absorvem a radiação infravermelha. Sem a camada de gases, a radiação infravermelha seria irradiada para o espaço e terra teria uma temperatura de -50°C, ou seja, seria um planeta gelado. A energia solar atinge a terra e é distribuída na superfície. O calor sobe novamente, mas os gases absorvedores do infravermelho refletem parte dessa energia, fazendo-os voltar à superfície. Além do gás carbônico, responsável por 50% do efeito estufa, outros gases desempenham o mesmo papel. Entre eles citam-se os clorofluorcarbono (20%), metano (18%), óxidos de nitrogênio (10%) e outros.

A concentração desses gases na atmosfera está aumentando devido principalmente à queima de combustíveis e de madeira, intensificando a retenção de raios infravermelhos e elevando a temperatura terrestre. Isso pode levar a um aumento de temperatura, da ordem de 2 a 4°C, nos próximos setenta anos.

As conseqüências previstas são catastróficas. Existe o risco de as calotas polares derreterem e ocasionarem um aumento do nível dos mares. Mudará a circulação atmosférica e o regime das chuvas.

A inversão térmica

A inversão térmica é um fenômeno que acontece no frio e agrava a poluição atmosférica. Em condições normais, o solo é aquecido pela radiação solar e, por sua vez, aquece as camadas de ar com que esta em contato. O ar aquecido, pouco denso, sobe para a atmosfera e dispersa os poluentes. No inverno, pode ocorrer um rápido resfriamento do solo e, consequentemente,  do ar.

Em tais condições, o ar frio, que é mais denso, não sobe e retém os poluentes. Nas grandes cidades o fenômeno da inversão térmica pode decretar o estado de emergência, com a proibição do funcionamento de industrias e circulação de automóveis.

A camada de ozônio

O sol produz a chamada radiação ultravioleta, que é perigosa para os seres vivos. O ozônio (O₃) é um gás que forma na atmosfera, um filtro natural capaz de impedir a passagem da radiação ultravioleta.

Se a camada de ozônio fosse destruída, a vida na terra estaria seriamente ameaçada.

Entre os principais destruidores da camada de ozônio estão os clorofluorcarbonos (CFC), usados em ciclos de refrigeração e nas embalagens do tipo aerossol.

O CFC passou a ser usado por ser de baixo custo, não-inflamável, de baixa toxicidade e bastante estável, quer dizer, não se decompõem com facilidade, permanecendo como é por mais de 150 anos.

Os CFCs sobem lentamente e alcançam altitudes de até 50 mil metros, é ai que, submetidas às radiações ultravioletas, as moléculas de CFC são quebradas, liberando o átomo de cloro. Este reage com ozônio (O₃), transformando-o em oxigênio molecular (O₂). Sabe-se que cada átomo de cloro liberado na atmosfera destrói cerca de 100 mil moléculas de ozônio. Em 1985, foi observado por cientistas britânicos trabalhando na Antártida um enorme buraco na camada de ozônio que envolve a terra.

Aeronaves supersônicas, que voam na estratosfera, liberam gases que podem reagir com o ozônio, destruindo-o.

À medida que a camada de ozônio vai sendo destruída, a superfície da terra passa a receber maior quantidade de radiação ultravioleta.

Entre os efeitos dessa radiação aparecem: câncer de pele, catarata, redução de resistência a infecções, redução das colheitas. Trata-se de um dos grandes problemas ecológicos da atualidade, alvo de intensa e justificada campanha em prol de sua preservação, já que a sua destruição, afinal, diz respeito à natureza como um todo.

Solo, agricultura e meio ambiente

1.       O solo

Solo é a parte superior da crosta terrestre resultante da decomposição de rochas e capaz de permitir o crescimento de plantas.

No solo interessa o conhecimento da sua textura, estrutura, composição química, grau de acidez ou alcalinidade.

Textura

Refere-se ao tamanho das partículas que compõem o solo. Assim sendo, podemos classifica-lo em:

Cascalho – diâmetro acima de 2mm

Areia grossa – diâmetro entre 0,2 e 2mm

Areia fina – diâmetro entre 0,02 e 0,2mm

Limo – diâmetro entre 0,002 e 0,02mm

Argila – diâmetro inferior a 0,002mm

Estrutura

É a proporção existente das diversas partículas que compõe o solo e a maneira como estão arranjadas. Assim, um solo arenoso possui maior quantidade de areia; um solo argiloso maior quantidade de argila etc.

Da estrutura do solo dependem algumas qualidades importantes, como a permeabilidade e o arejamento.

Entre as partículas do solo existem espaços que são ocupados pela água e pelo ar. No solo seco os espaços são ocupados pelo ar. Quando chove, a água penetra no solo, os espaços são preenchidos pela água e o ar vai sendo progressivamente eliminado. No solo encharcado a quantidade de ar é pequena. À medida que a água penetra no solo, ocorre dissolução dos íons solúveis, permitindo o seu aproveitamento pelas raízes das plantas.

A retenção de água e íons minerais dpende da superfície das partículas. Assim, num mesmo volume de solo quanto menor a partícula, maior será a superfície.

Dessa forma, os solos arenosos retêm água e nutrientes minerais. Já os solos argilosos e limosos são mais ricos em nutrientes minerais e são capazes de reter água.

A composição química é importante porque dela depende o fornecimento de nutrientes minerais para as plantas. A alcalinidade, a acidez do solo, interfere no tipo de vegetação que é capaz de se desenvolver.

O húmus

Húmus é a matéria orgânica vegetal ou animal, escura, resultante da ação dos microorganismos do solo (fungos e bactérias) que promovem a reciclagem da matéria. O húmus constitui uma fonte contínua de minerais indispensáveis para o crescimento das plantas.

O húmus dá coesão aos solos arenosos e diminui a coesão dos solos argilosos. Facilita a solubilização dos elementos fertilizantes insolúveis e a circulação do ar e da água. Favorece, ainda, a vida dos microorganismos.

O solo deve sempre ter uma certa quantidade de húmus.

Em relação à quantidade de húmus, os solos são classificados em:

Humíferos – quando possuem de 5% a 10% de húmus.

Humosos – quando possuem de 10% a 20% de húmus.

Turfosos – quando possuem mais de 20% de húmus.

A minhoca e a produção de húmus

A criação de minhocas (minhocultura) constitui hoje uma atividade zootécnica muito importante, que tem como objetivos:

- produção de alimento (proteína) para a criação de vários animais (rã, peixes etc);

- produção de húmus (esterco de minhoca).

Atualmente, o húmus de minhoca é produzido a partir da minhoca vermelha da Califórnia. O alimento normalmente usado é o esterco de gado fermentado ou bioestabilizado.

As minhocas alimentam-se de matéria orgânica em decomposição. Assim, o fato de se encontrar um numero elevado de minhocas num determinado local significa que o solo é rico em matéria orgânica e também em nutrientes minerais.

Os nossos solos são, em geral, pobres em matéria orgânica. Isso faz com que as minhocas tenham de ingeriri grandes quantidades de terra para obterem o alimento necessário para a sua sobrevivência. À medida que ingerem a terra, cavam verdadeiras galerias no solo, que permitem a circulação do ar, isto é, garantem a porosidade do solo e a sua fertilidade.

De tudo isso, pode-se concluir que o solo que passa pelo intestino da minhoca ao ser expelido apresenta, em relação ao solo circunvizinho, maiores teores de matéria orgânica e de elementos minerais facilmente assimiláveis pela planta, e também uma rica e diversificada fauna e flora microbiana.

Os elementos minerais do solo

Os nutrientes minerais são indispensáveis para o crescimento sadio das plantas. São absorvidos pelos pêlos absorventes das raízes e utilizados para muitas funções vitais dos vegetais. Os nutrientes minerais são subdivididos em dois grupos: macronutrientes ou macroelementos e micronutrientes ou microelementos.

Macronutrientes – são aqueles requeridos pelos vegetais em maiores quantidades. Entre eles citamos o nitrogênio (N), o fósforo (P), o potássio (K), o cálcio (Ca), o magnésio (Mg) e o enxofre (S).

Micronutrientes – são aqueles de que as plantas necessitam em pequenas quantidades. Entre eles encontram-se o zinco (Zn), o boro (B), o ferro (Fe), o cobre (Cu), o molibdênio (Mo) e o cloro (Cl), entre outros.

A erosão

Erosão é a remoção de partículas do solo das partes mais altas e o seu transporte para as partes mais baixas do terreno ou para o fundo de lagos, lagoas, rios e oceanos.

A erosão é provocada pela ação das águas e dos ventos.

No Brasil, a erosão mais importante é provocada pela ação da água, também chamada erosão hídrica.

A erosão realiza-se se em duas fases: desagregação e transporte.

A desagregação é provocada pelo impacto das gotas de chuva e pela água que escorre na superfície. O impacto direto das gotas de chuva no solo desprotegido, cuja vegetação foi destruída, provoca a desagregação da partícula.

As partículas desagregadas são agora transportadas pelas enxurradas. O transporte depende do tamanho das partículas. Assim, as partículas diminutas de argila e limo são facilmente carregadas pelas águas das enxurradas.

A erosão provocada pelas águas pode ser superficial quando o solo vai sendo carregado lentamente, sem que o problema seja notado. Quando os agricultores percebem a erosão, muitas vezes o solo já está improdutivo.

A erosão pode ocorrer também em forma de sulcos e em voçorocas. Elas ocorrem quando no terreno, em declive, sulcos de valetas são abertos com o transporte do solo. Este tipo de erosão é o que chama mais a atenção dos agricultores, porque torna o solo improdutivo em tempo muito curto.

Como evitar a erosão em solos cultiváveis

No solo coberto com vegetação o impacto da água da chuva é absorvido e ocorre maior infiltração de água no solo, evitando a formação de enxurradas.

As raízes entrelaçadas das plantas seguram mais o solo, dificultando a erosão. A água infiltrada no solo abastece os lençóis subterrâneos, que depois afloram para formar as nascentes (olhos d’água). Como não ocorre a formação de enxurradas, os rios não ficam com seu volume muito aumentado, não ocorrendo, consequentemente, as enchentes nos campos de cultivo e nas cidades.

De tudo isso pode-se concluir que o manejo correto do solo evita a sua destruição.

Existem alguns cuidados importantes que devem ser utilizados para a conservação do solo, entre eles:

- A plantação em terrenos em declive deve ser feita com o emprego de curvas de nível e terraceamento. Esses terrenos devem ser usados para reflorestamento e formação de pastagens. Nunca devem ser usados para culturas anuais (milho, feijão etc.).

- As culturas anuais, que exigem aração anual, devem ser feitas em terrenos planos.

- Nunca deixar o solo nu. Quando se fazem as capinas, as plantas devem ser roçadas, e não arrancadas do solo. Deixar o solo com a cobertura morta (palhada). Dessa maneira, a vegetação morta forma um acolchoado protetor do solo, procurando imitar a natureza.

- Fazer rotação de culturas. Cada tipo de cultura tem exigências diferentes de nutrientes minerais. Na rotação, as culturas alternam-se no mesmo terreno, evitando um desgaste exagerado do solo. Está provado também que a rotação elimina muitas pragas de insetos.

- Uso adequado e controlado das maquinas agrícolas, evitando que o excesso venha a facilitar a erosão.

- Plantio de grama nos taludes das estradas.

A fertilidade do solo

Os sais minerais são indispensáveis para o crescimento das plantas. As plantas retiram os sais do solo para fabricar o seu próprio alimento. O homem colhe os vegetais para seu alimento e o solo vai empobrecendo. Diante disso, como manter o solo fértil?

Existem alguns processos:

- Aplicação de adubos (fertilizantes) fabricados pelo homem. São muito caros e nem sempre dão os resultados esperados.

- A melhor forma é realizar um processo racional para conservar a saúde do solo, aumentar a produtividade e gastar pouco com adubos e venenos. Nesse sentido, são procedimentos a serem tomados:

·         Evitar a monocultura, isto é, o cultivo da mesma espécie de planta.

·         Plantar em linhas alternadas duas ou mais culturas. Ex.: milho e amendoim

·         Fazer rotação de culturas, isto é, alternar as culturas.

·         Fazer adubação verde. Devem-se plantar leguminosas (amendoim, feijão, soja e outras), que são capazes de enriquecer o solo com nitrogênio.

·         Incorporar, no solo, restos mortos de vegetais para a formação do húmus.

As queimadas

As queimadas são utilizadas desde tempos antigos para derrubada das matas e limpeza dos terrenos que serão utilizados para o cultivo e a formação de pastagens. Este método, que muitos agricultores dizem ser mais barato e facilitar a formação de minerais, é altamente prejudicial para os ecossistemas. As queimadas devem ser evitadas por vários motivos:

- provocam a morte dos microorganismos que dão vida ao solo e que permitem a reciclagem da matéria. Nada vive após a queimada; minhoca, bactérias, fungos, todos morrem.

- provocam a perda de muitos minerais, que são levados junto com a fumaça. A fumaça contém gás carbônico e cinzas, que levam os minerais para o ar.

- levam a um desequilíbrio mineral da terra. As plantas cultivadas crescem menos e ficam mais vulneráveis ao ataque de pragas. As colheitas diminuem.

Infelizmente, devido à ignorância e ao desconhecimento desses malefícios, milhares de quilômetros cobertos com florestas são queimados anualmente, no Brasil.

Derrubar as florestas para a prática da agricultura é recomendável?

Não. Os solos são, na verdade, uma mistura de partículas minerais e de húmus. As partículas minerais resultam da decomposição de rochas por ação da água, temperatura etc. o húmus resulta da decomposição da matéria orgânica vegetal e animal, e permite a circulação de ar. Além disso, contem nitrogênio e outros nutrientes minerais essenciais.

Os solos das nossas florestas são muito superficiais e frágeis, abaixo deles existe apenas areia.

Quando se destrói a floresta, as chuvas torrenciais rapidamente lavam o solo, carregando-o para longe e tornando-o muito pobre. As plantas cultivadas crescem muito pouco e são logo destruídas por pragas de insetos. Uma floresta tropical sem as suas árvores deixa de ser um paraíso luxuriante e verde para se transformar em uma região hostil e improdutiva.

As florestas, os rios e a preservação das florestas tropicais

A importância das florestas

Os ecologistas dizem que as florestas são o sustentáculo da vida na terra.

As florestas são importantes porque:

- mantêm o equilíbrio dos gases a atmosfera. Absorvem gás carbônico e eliminam oxigênio.

- estabilizam o clima, equilibrando a temperatura do ar como um verdadeiro “ar condicionado”.

- protegem os rios e o solo.

Fornecem alimento aos animais.

Auxiliam na formação de nuvens.

Proteção das nascentes ou fontes de água

A vegetação perto das nascentes de água nunca pode ser destruída. Veja por que:

- quando chove, as plantas facilitam a infiltração de água o solo.

- a água que penetra no solo encontra rochas impermeáveis.

- a água forma verdadeiros riachos subterrâneos. Esses riachos são os lençóis subterrâneos de água (lençóis freáticos).

- esses riachos subterrâneos afloram na superfície do solo e formam as nascentes ou fontes de água.

- Essas nascentes formam os riachos na superfície do solo, fornecem água para os sítios e fazendas.

A destruição dessa vegetação diminui a infiltração da água no solo, os lençóis freáticos secam, as nascentes e os riachos desaparecem.

As matas das margens dos rios

Ao longo das margens dos rios e riachos encontra-se uma vegetação muito importante. Essa vegetação forma as matas-galerias ou matas-ciliares. Essas matas protegem os rios e riachos e abrigam muitos animais.

Quando o homem elimina essa vegetação, podem ocorrer muitos problemas:

- intensa erosão;

- assoreamento;

- enchentes na época das chuvas;

- desaparecimento dos riachos e rios na estiagem.

O assoreamento

Como foi visto, a erosão arrasta partículas do solo, que acabam se depositando no fundo dos leitos dos rios, riachos, lagos, lagoas e oceanos. O acúmulo de detritos no fundo dificulta o escoamento da água, tornando as lagoas e lagos cada vez mais rasos, até a extinção. O assoreamento provoca ainda grandes enchentes, nos períodos das grandes chuvas. O leito raso do rio não comporta o imenso volume de água, invadindo as margens e alagando os campos e as cidades.

A derrubada das florestas

Atualmente, o manto verde do nosso planeta está rapidamente desaparecendo. Florestas inteiras estão sendo destruídas. O sol incide no solo nu, refletindo a radiação; à noite a temperatura cai vertiginosamente, já que nenhum calor fica retido. O ar e o solo ficam extremamente secos; as chuvas ficam cada vez mais escassas e, quando chove, o solo é rapidamente lavado e arrastado para longe. Vemos com isso que, à medida que a vegetação é destruída, o clima muda e o solo sofre erosão. Tais condições são inimigas da vida.

O desmatamento provoca a formação de desertos?

A resposta é sim. A eliminação da floresta deixa o ar e o solo secos. As chuvas diminuem e aparecem os desertos. Quando a floresta está presente, as árvores perdem água por evaporação. Este vapor auxilia na formação de nuvens que provoca as chuvas.

As divisões da biosfera

Biociclos aquáticos
A terra é formada por grandes ecossistemas, divididos em biosfera, biciclo, biocora e bioma, dependendo de suas dimensões.

Biosfera – é o ambiente biológico onde vivem todos os seres vivos.

Biociclos – são ambientes menores dentro da biosfera. Existem três tipos de biociclos: terrestre (epinociclo), água doce (limnociclo) e marinho (talassociclo).

Biocora – é uma parte do biociclo com caracteristicas próprias. Assim, no biociclo terrestre, existem quatro biocoras: floresta, savana, campo e deserto.

Bioma – dentro da biocora podemos encontrar regiões diferentes chamadas biomas. Assim, na biocora floresta, podemos encontrar a floresta tropical, temperada etc.

Os biociclos aquáticos
As comunidades aquáticas estão incluídas em dois biociclos: o talassociclo ou biociclo marinho e o limnociclo ou biociclo de água doce.

O talassociclo (marinho)
Importância
Os mares e oceanos ocupam ¾ da bisfera, o que corresponde a 363 milhões de km2, sendo habitado em suas três dimensões.

Os fatores abióticos
Os principais fatores abióticos no ambiente marinho são: luz, temperatura, salinidade e pressão hidrostática.

Luz – a iluminação diminui com a profundidade e permite a divisão em três zonas: eufótica, disfótica e afótica.

Zona eufótica – recebe luz diretamente e geralmente chega até 100 metros.
zona disfótica – recebe luz difusa e pode chegar a 300 metros.

zona afótica – é a região geralmente abaixo de 300 metros e que não recebe luz.

Temperatura – nos mares, a temperatura dos oceanos varia horizontal e verticalmente, sempre devido  uma diferença na intensidade da radiação solar.

Salinidade – a salinidade em oceanos abertos está por volta de 34 a 37% na superfície. As maiores diferenças se devem à evaporação da água nos trópicos e fusão do gelo nas regiões polares.

Pressão hidrostática – aumenta de 1 atmosfera a cada 10 metros de profundidade.

O meio biótico
As biocenoses marinhas são classificadas em três grupos: plâncton, nécton e bentos.

Plâncton – são seres que vivem na superfície da água, geralmente transportados passivamente pelo movimento das águas. O plâncton costuma ser dividdo em fitoplancton e zooplancton.

Fitoplancton – são algas representadas pelas diatomáceas e dinoflagelados (pirrofitos).

Zooplancton – são animais pertencentes aos protozoários, muitas larvas de crustáceos, de peixes e outros.

Bentos – corresponde àqueles seres que vivem no fundo do mar, fixos ou movendo-se no fundo.
Os indivíduos fixos são chamados sésseis e são representados por muitos tipos de algas vermelhas, pardas e verdes, muitos animais como espongiários, corais etc.
Os animais que se movem no fundo são frequentemente representados por equinodermas (estrelas-do-mar) e moluscos.

Nécton – são os nimais livres natantes, representados por peixes, polvos, mamíferos marinhos, tartarugas etc.

As divisões do ambiente marinho
O ambiente marinho é dividido em duas províncias oceanográficas distintas: bentônica e pelágica.

Província bentônica
A divisão da província é baseada no relevo submarino e compreende quatro zonas: litorânea, nerítica, batial e abissal.

Zona litorânea – é a zona afetada pelas flutuações das marés, estando ora emersa ora submersa.  É bem iluminada, oxigenada e rica em nutrientes. Apresenta algas, microcrustáceos, macrocrustaceos, moluscos e peixes. São abundantes os organismos fixados em rochas, como algas, cracas e mexilhões.

Zona nerítica – compreende a chamada plataforma continental, indo até cerca de 200 metros de profundidade. É a zona de maior importância econômica, pela riqueza imensa de plâncton e nécton, principalmente grandes cardumes de peixes.

Zona batial – vai de 200 até 2.000 metros de profundidade, ocupando o chamado talude continental. Devido à ausência de luz, não existe vegetação e os animais são reduzidos.

Zona abissal – estende-se desde 2.000 metros até as maiores profundidades. A maior profundidade conhecida é a fossa das ilhas Marianas, com 11.034 metros.
As grandes profundidades apresentam condições difíceis para a vida, tais como grandes pressões, ausência de luz, frio, pouco alimento. Mesmo assim, muitos  organismos adaptam-se a essas condições especiais.
Uma das carcteristicas destes seres é a bioluminescência, isto é, capacidade de emissão de luz, utilizada para atração sexual, atração de presas etc. tem visão muito sensível, capaz de responder a pequenos estímulos luminosos, e apresentam formas bizarras, boca e dentes grandes para facilitar a captura das presas.

Província pelágica
A província pelágica representa o domínio de águas plenas, constituindo a grande massa de água do alto-mar. Encontra-se afastada da costa, e tem o seu inicio marcado pelo termino da plataforma continental.
A província pelágica apresenta águas cristalinas e poucas formas de vida.

O limnociclo (água doce)
As águas continentais possuem pequeno volume, cerca de 190.000 km3 tem pequena profundidade, raramente ultrapassando 400m, e sofrem variações de temperatura mais intensas do que o mar, sendo, portanto, menos estáveis. Existem dois tipos:

Águas lênticas ou dormentes
Éguas lóticas ou correntes.

Águas lênticas
São as aparentes águas paradas; na verdade, correspondem  desde a uma poça d’água formada pelas chuvas. Lagoas, até aos grandes lagos, como o Superior e o Mar Cáspio (maior lago salgado).
Vamos tomar como exemplo uma lagoa. Os produtores das lagoas são principalmente representados por algas microscópica que formam o fitoplâncton (diatomáceas, cianofíceas, dinoflagelados etc.)
De menor importância são os vegetais superiores (geralmente angiospermas) que vivem fixos ao fundo ou são flutuantes. Os comsumidores são representados pelo zooplâncton, constituído pelos protozoários, pequenos crustáceos e outros.
Entre os animais não pertencentes ao plâncton, temos moluscos, peixes adultos, aves como garças, que se alimentam dos peixes, e mamíferos como ariranhas e lontras, que dependem do ecossistema aquático.
Quando os seres vivos morrem, acumulam-se no fundo da lagoa e são transformados por ação dos decompositores (bactérias e fungos).

Águas lóticas
Estas águas compreendem os riachos, córregos e rios. Nelas podemos encontrar três regiões distintas: nascente, curso médio e curso baixo (foz).
O curso superior ou nascente é pobre em seres vivos, devido à violência das águas. Ali não ocorre plâncton, podendo-se verificar algas fixas ao fundo, larvas de insetos etc.
O curso médio dos rios é o mais importante, pois é mais lento e apresenta maior diversificação de vida. O fitoplâncton é representado por algas verdes, diatomáceas, cianofíceas etc. Observam-se, ainda, plantas flutuantes como o aguapé e outros vegetais que são encontrados nas margens. O zooplancton é representado por microcrustáceos, larvas de insetos e outros. O curso médio apresenta grande riqueza em peixes e intenso intercâmbio com animais terrestres.
O curso inferior ou foz (estuário) apresenta grande variação de salinidade (água salobra) e constitui uma zona de transição com o mar.
O homem influencia decisivamente nas águas continentais, promovendo drenagens, construções de açudes, usinas hidroelétricas, e principalmente provocando a poluição das águas. Assim, o lançamento de esgotos ricos em nutrientes orgânicos provoca uma intensa ação dos decompositores, diminuindo o suprimento de O2 e consequentemente, eliminando os seres vivos aeróbios.
Muitas vezes, os organismos aquáticos são eliminados por ação de agrotóxicos carregados pelas enxurradas durante o período chuvoso para lagos, lagoas e rios.

Sucessões ecológicas

Conceito de sucessão

Sucessão ecológica é o desenvolvimento de uma comunidade ou biocenose, compreendendo a sua origem, crescimento, até chegar a um a um estado de equilíbrio dinâmico com o meio ambiente. Tal dinamismo é uma característica essencial das biocenoses.

As causas evolutivas das biocenoses

Toda biocenose é influenciada pelo seu biótopo, e reciprocamente todo biótopo é influenciado pela sua comunidade.

Dada a variabilidade dos fatores climáticos, geológicos e bióticos, a evolução será obrigatória, apenas com velocidade dependente do caso particular. Ação: é a influencia exercida pelo meio ambiente sobre a comunidade. Reação: é a influencia exercida pela comunidade sobre o hábitat (destruição, edificação, modificação). Coação: é a influencia que os organismos exercem entre si.

Estágios da sucessão

A sucessão não surge repentinamente, de uma forma abrupta, mas sim num aumento crescente de espécies, até atingir uma situação que não se modifica com o ambiente. Denominada clímax. Uma sucessão pode iniciar-se de diversas maneiras: numa rocha nua, numa lagoa, num terreno formado por sedimentação etc.

O primeiro passo é a migração de espécies de outras áreas para a região onde irá iniciar-se a sucessão. As espécies chegam a essa região através dos elementos de reprodução (esporos, sementes etc.)

As condições desfavoráveis – intensa iluminação, solo muito úmido ou muito seco, temperatura elevada do solo – só permitem o desenvolvimento de algumas espécies.

Essas espécies que se desenvolvem inicialmente no ambiente inóspito são chamadas pioneiras. São espécies de grande amplitude, isto é, não são muito exigentes, não tolerando apenas as grandes densidades.

Esta vegetação é constituída por liquens, musgos, planas de dunas etc.

Esta primeira etapa da sucessão chama-se ecesis. A ecesis é pois, a capacidade de uma espécie pioneira de se adaptar e de se reproduzir numa nova área.

A vegetação pioneira permite a preparação de um novo ambiente que por sua vez, permite o estabelecimento de outras espécies vegetais. Outras espécies migram, algumas desaparecem, ocorrendo, consequentemente, alterações até se atingir o clímax. Na sucessão, as espécies de maior amplitude ecológica são substituídas pelas de menor amplitude. As populações mais simples precedem as mais complexas; aumenta a diversidade de espécies: as formas herbáceas são substituídas pelas arbóreas. Denominam-se seres as comunidades temporárias que surgem no decorrer de uma sucessão.

Assim, a sequencia na sucessão será:

Ecesis ------------Seres----------------Comunidade Climax

Tipos de sucessão

As sucessões podem ser primarias, secundarias e destrutivas.

Sucessões primárias

As sucessões primárias correspondem a instalações dos seres vivos em um ambiente que nunca foi habitado. Como por exemplo, numa rocha nua: os organismos pioneiros são representados pelos liquens. Através de ácidos orgânicos produzidos pelos liquens a superfície da rocha vai sendo decomposta. A morte estes organismos, associada à decomposição da rocha, permite o aparecimento de outros vegetais como os musgos. Estes, por sua vez, permitem através de sua ação o aparecimento de espécies maiores, como as bromélias e gramíneas.

Numa lagoa, as águas paradas são formações transitórias, elas se formam quando o sistema normal de drenagem de terra fica interrompido pela elevação brusca do terreno (tremores de terra) ou por variações que se processam muito lentamente através de longos períodos geológicos. Uma lagoa esta sempre em evolução. A tendência geral é o seu desaparecimento final, pois ela vai sendo constantemente aterrada por sedimentos que as águas trazem das elevações vizinhas.

Na lagoa, o plâncton é o primeiro sistema de produtores que se desenvolve. Quando os seus cadáveres começam a enriquecer o fundo das margens com material orgânico, a vegetação aquática pode ai se estabelecer. As folhas e caules mortos aumentam o húmus do fundo, e de ano para ano a vegetação avança das margens para o centro. Na borda, onde estavam as plantas pioneiras, começam a aparecer arbustos lenhosos e, depois de um certo tempo, as árvores. O terreno eleva-se graças à sedimentação de restos vegetais e, finalmente, onde estavam, de inicio, as plantas aquáticas fixam-se arbustos e árvores, e o que era, de inicio, o charco marginal se transforma em terra firme. Através deste processo de sucessão, todos os lagos e lagoas tendem a desaparecer.

Sucessões secundárias

As sucessões secundárias aparecem em um meio que já foi povoado, mas em que os seres vivos foram eliminados por modificações climáticas (glaciações, incêndios), geológicas (erosões) ou pela intervenção do homem. Uma sucessão secundária leva muitas vezes à formação de um disclímax, diferente do clímax que existia anteriormente.

É o caso da sucessão numa floresta destruída.

Um trecho da floresta é destruído (homem ou fogo) e o local é abandonado por certo tempo. A recolonização é feita por etapas: em primeiro lugar, o terreno é invadido pelo capim e outras ervas; depois, aparecem arbustos e, no final, árvores. O processo, simplificado, é o seguinte; o terreno descoberto recebe sol direto e fica superaquecido, superiluminado e seco. Em tais condições, as sementes das arvores silvestres não vingam, já que exigem sombra e umidade, mas o capim só germina em solo descampado – a terra coberta pelo capim e pelas ervas retém mais umidade. Algumas sementes que antes não podiam germinar agora o fazem, dando ervas maiores e arbustos. Depois de muitos anos, predominam certos arbustos; sua sombra começa a prejudicar o capim e as ervas, e o ambiente fica propicio para a germinação de sementes que produzirão árvores. O capim e as ervas pioneiras vão desaparecendo, enquanto as árvores acabam por dominar os arbustos. Cada comunidade que se instala no terreno prepara o ambiente para  a comunidade seguinte, que a suplantará. Para finalizar consideremos o caso em que um trecho da caatinga é destruído e em área próxima planta-se grande quantidade de árvores florestais.

Depois de um certo tempo, a comunidade clímax vai ser caatinga, e não floresta, porque cada região tem um clímax característico, determinado pelo clima local. A vegetação é reflexo do clima (a floresta é conseqüência da chuva, e não o contrario).

Sucessões destrutivas

Sucessões destrutivas são aquelas que não terminam em um clímax final. Neste caso, as modificações são devidas a fatores bióticos, e o meio vai sendo destruído, pouco a pouco, por diferentes seres. É o que acontece com cadáveres.

Características de uma sucessão

Em todas as sucessões, pode-se observar:

Aumenta a biomassa e a diversidade de espécies;

Nos estágios iniciais, a atividade autotrófica supera a heterotrófica. Daí a produção bruta (P) ser maior que a respiração (R) e a relação entre P e R ser maior do que 1;

Nos estágios de clímax há equlibrio e a relação  P/R = 1.

O ecótono

Geralmente a passagem de uma de uma biocenose para outra nunca ocorre de forma abrupta; costuma haver uma zona de transição, designada ecótono. Em tal região o numero de espécies é grande, existindo, além das espécies próprias, outros provenientes das comunidades limítrofes.

Estudo das populações

    Conceito

    População é um conjunto de seres da mesma espécie que habitam a mesma área em um determinado espaço de tempo.

    Densidade populacional

    Se dividirmos o numero de indivíduos que constituem uma população pela área que ocupam, encontraremos a densidade populacional. Densidade populacional é o numero de indivíduos por unidade de espaço.

    Densidade = nº de indivíduos/unidade de espaço

    Se  a população for bidimensional, o espaço será uma área; se for tridimensional, o espaço será um volume.

    Exemplos:

    A densidade de uma população humana é de 12 habitantes/km².

    A densidade de uma população de eucaliptos é de 980 árvores/hectare.

    A densiade de uma população de peixes é de 3/m³.

    A densidade de uma população de bactérias é de 100.000 colônias/ml.

    Saliente-se que o simples conhecimento da densidade não é suficiente para entender o comportamento de uma população natural; deve-se saber como os indivíduos estão localizados, ou seja, se a distribuição é homegenea ou se é heterogênea, apresentando alguns espaços vazios e outros superpovoados.

    Contagem da população

   Para determinar o tamanho de uma população, deve-se realizar a contagem de seus habitantes. Entre os métodos usados, citaremos:

    Contagem direta

   Consiste nos chamados censos ou recenseamentos. Censos globais dificilmente são realizados por serem demasiadamente longos e onerosos. Recenseamentos parciais em zonas determinadas fornecem ótimos elementos para se ter uma idéia da dinâmica das populações.

    Método de captura e recaptura

O método consiste em capturar uma amostra de animais de uma área e marcá-los usando corantes, anéis, etiquetas etc. e, em seguida, solta-los. Depois de um certo tempo, necessário para permitir a mistura dos marcados com não-marcados, uma segunda amostra é recapturada, contando-se o numero de indivíduos marcados. De acordo com o proposto, temos:

    N = numero total da população

    A = numero de indivíduos marcados e soltos

    B = numero total de indivíduos recapturados

    C = numero de indivíduos recapturados e marcados

    Teremos, então, a seguinte relação:

    a/N = c/b, donde N = ab/c

    Exemplo:  

    A = 500,  b = 500,  c = 50

    N = 500 X 500/50 = 5000

    O processo funciona desde que os indivíduos devolvidos à população se distribuam ao acaso e não estejam sujeitos a uma diferente taxa de mortalidade ou de recaptura.

    Método de amostragem

    Emprega-se tal método quando os anteriores não podem ser utilizados. O ideal é colher uma amostra que seja a mais representativa possível da população, visando diminuir a probabilidade de erro. Assim, pode-se avaliar a quantidade de insetos de um campo através da contagem de animais presentes em quadrados de amostragem de 1 metro de lado.

    Determinantes do tamanho populacional

O tamanho de uma população é determinado por quatro fatores básicos:

    Taxa de natalidade – numero de nascimentos em uma certa unidade de tempo.

    Taxa de mortalidade – numero de mortes em uma certa unidade de tempo.

    Taxa de imigração – numero de indivíduos que entram na população por unidade de tempo.

    Taxa de emigração – numero de indivíduos que saem da população por unidade de tempo.

    Salienta-se que a natalidade (N) e a imigração (I) são fatores de acréscimo, enquanto a mortalidade (M) e a emigração (E) são fatores de decréscimo. Essas quatro variáveis têm de ser investigadas pelo ecologista que queira adquirir uma noção precisa sobre as características da população que está estudando. Assim, temos:

    Poulação em crescimento: N + I > M + E

    População estável: N + I = M + E

    População em declínio: N + I < M + E

    Curvas de sobrevivência

    Existem três tios de curvas de sobrevivência.

    No caso do homem, da drosófila e de numerosos mamíferos, muitos indivíduos têm a mesma duração vital, determinando curvas convexas.

    No caso da hidra, o coeficiente de mortalidade permanece constante durante toda a duração da vida, e o gráfico é uma reta.

    No caso da ostra, dos peixes, das aves e de numerosos invertebrados, ocorre uma grande mortalidade nos estágios jovens a curva é côncava.

    O estudo das curvas de sobrevivência é de grande interesse na Ecologia. Através das curvas, o ecologista sabe em que idade a espécie é mais vulnerável. Se as intervenções capazes de modificar a natalidade ou a mortalidade acontecerem durante o estagio mais vulnerável, terão efeito máximo  sobre a evolução da população. Assim, por exemplo, tais princípios são aplicados na regulamentação do corte das matas, temporadas de caça ou, então, na luta contra insetos nocivos.

    O controle populacional

 A população é uma unidade biológica que se mantém apresentando limites e tamanho característicos. Tal unidade é mantida, embora suas partes constituintes sejam substituídas através dos processos de nascimentos, morte, imigração e emigração. Existem mecanismos adaptativos que regulam o tamanho populacional. Tais mecanismos atuam mantendo a população estável, assegurando que o tamanho populacional não ultrapasse o suprimento energético disponível para a sua sobrevivência. A população se adapta não somente ao seu ambiente físico, mas também às populações de outros tipos de organismos com os quais pode competir ou coexistir numa relação do tipo predador-presa ou parasita-hospedeiro.

    Potencial biótico e resistência ambiental

    Dá-se o nome de potencial biótico à capacidade de crescimento de uma população em condições ambientais favoráveis.

 A resistência ambiental exerce um controle natural, pois opõe-se ao potencial biótico, limitando-o. por resistência ambiental entende-se o conjunto de fatores limitantes do crescimento, como : alimento, clima, espaço, competição, predação e parasitismo.

    É devido à resistência ambiental que as populações não crescem de acordo com seu potencial biótico.

    Curva normal do crescimento populacional

O crescimento de uma população que foi introduzida em um novo meio ocorre em três fases:

    Fase de crescimento lento, corresponde à fase de adaptação ao novo meio.

    Fase de crescimento rápido, com exploração máxima do ambiente.

    Fase de crescimento retardado, devido a resistência ambiental.

    Finalmente, a população atinge o equlibrio dinâmico e passa a apresentar oscilações, isto é, pequenas variações em torno do equilíbrio médio, ou flutuações, grandes variações em torno do mesmo.

    As causas das flutuações das populações

As flutuações populacionais são provocadas por diversos fatores dependentes e independentes da densidade.

    Fatores dependentes da densidade

    Competição

    As espécies competem por espaço e alimento, sendo que tal competição pode ser intra ou interespecíficas, e pode eliminar um dos competidores.

    Predatismo

    Suponha uma cadeia alimentar simples:

    Vegetais ----herbívoro ------carnívoro

Se a população de predadores diminuir, a de presas aumentará; depois o alimento vegetal tornar-se-á insuficiente e a população de presas diminuirá devido ao aumento da mortalidade pela fome e/ou por epidemias.

Se a população de predadores aumentar, aumentará o consumo de presas, e esta população diminuirá; depois a população de predadores diminuirá, devido à mortalidade, pela fome ou por epidemias.

    Parasitismo

    Na maioria das vezes, as doenças provocadas por parasitas são endêmicas: a proporção de afetados não varia com o tempo. Quando aumenta, passa-se para uma epidemia (se a doença se dissemina pela terra, tem-se uma pandemia).

    Numa epidemia, o aumento da população de parasitas leva ao aumento no numero de doentes graves; com isso, a população de hospedeiros diminui pelo aumento da taxa de mortalidade. Mas a população parasita também sofre uma queda por não ter mais o que parasitar, voltando-se à situação de endemia.

    Alimentação

O aumento da quantidade de alimento provoca aceleração do crescimento, aparecimento mais rápido da maturidade sexual, aumento da fecundidade, redução da variação do tamanho entre os indivíduos da mesma idade, aumento do teor de gorduras no organismo e redução do canibalismo em relação aos filhotes.

    A redução na quantidade de alimento acarreta o retardamento do crescimento e da maturidade sexual, redução da fecundidade, aumento do canibalismo e diminuição da quantidade de gorduras de reserva.

    Fatores independentes da densidade

    São os fatores climáticos como temperatura, luminosidade, umidade etc. A sua influência pode ser direta ou indireta.

    Direta

    Calor úmido favorece a fertilidade e, portanto, a natalidade; calor excessivo, frio, seca, inundações, terremotos favorecem a mortalidade.

    Indireta

    Nas épocas frias, as populações de insetos diminuem:

    Porque diminui o alimento disponível e evidencia-se a fome;

    Porque aumenta a mortalidade, por ação direta das temperaturas baixas.

    Em relação aos animais, o que se pode dizer é que a ação dos fatores climáticos é importante e direta sobre os pecilotermos, sendo frequentemente indireta e menos importante sobre os homeotermos, que dispõem de mecanismos que os tornam relativamente independentes do meio exterior.

As relações entre os seres vivos

1.       Conceitos

No ecossistema, os fatores bióticos são constituídos pelas interações que se manifestam entre os seres vivos que habitam um determinado meio. Essas interações são designadas coações.

2.       Relações harmônicas

Nas relações harmônicas não existe desvantagem para nenhuma das espécies consideradas e há beneficio pelo menos para uma delas. Tais relações podem ser divididas em homotípicas e heterotipicas.

Relações homotípicas 

Também chamadas intra-especificas, são aquelas que ocorrem entre organismos da mesma espécie. Pertencem a este grupo as colônias e as sociedades.

Colônias

Colônias são constituídas por organismos da mesma espécie que se mantêm anatomicamente unidos entre si. A formação das colônias é determinada por um processo reprodutivo assexuado, o brotamento.

As colônias podem ser homomorfas e heteromorfas.

Colônias homomorfas

Tais colônias são constituídas por indivíduos iguais que realizam as mesmas funções, ou seja, não existe a chamada divisão de trabalho. Como exemplo, citamos as colônias de espogiários, de protozoários, de cracas (crustáceos), entre outras.

Colônias heteromorfas

As colônias heteromorfas são constituídas por indivíduos morfologicamente diferentes, com funções distintas, caracterizando a chamada divisão de trabalho fisiológico. Quando formadas por dois tipos de organismos, tais colônias são chamadas de dimorficas. Como exemplo, citaremos a Obelia, uma colônia de celenterados, na qual aparecem dois tipos de indivíduos: gastrozóides, para a nutrição, e gonozóides, para a reprodução.

Colônias polimórficas são estruturadas por vários tipos de indivíduos adaptados a distintas funções. Como exemplo clássico aparecem as “caravelas”, complexas colônias de celenterados. Uma caravela apresenta um pneumatóforo, vesícula cheia de gás que funciona como flutuador. Dela partem indivíduos especializados para nutrição (gastrozóides), reprodução (gonozóides), natação (nectozóides) e defesa (dactilozoides).

Sociedades

Sociedades são associações de indivíduos da mesma espécie que não estão unidos, ou seja, ligados anatomicamente, e formam uma organização social que se expressa através do cooperativismo.

Sociedades altamente desenvolvidas são encontradas entre os chamados insetos sociais, representados por cupins, vespas, formigas e abelhas. Para um estudo mais aprofundado, destacaremos aquelas encontradas em abelhas e formigas.

Abelhas

Na sociedade das abelhas distinguem-se três castas: a rainha, o zangão e as operarias. A rainha é a única fêmea fértil da colônia; saliente-se que em cada colônia existe apenas uma rainha. Os zangões são os machos férteis, enquanto as operarias ou obreiras são fêmeas estéreis. A rainha é fecundada fora da colméia no chamado vôo nupcial;  dependendo da espécie, ela é fecundada por um ou vários zangões. Os óvulos são haplóides (n) e quando fecundados originam ovos diplóides (2n), que se transformam em larvas. As larvas que recebem, como alimento, mel e pólen transformam-se em operárias; já as que recebem uma secreção glandular produzida pelas obreiras e chamada geléia real evoluem para rainhas. Os óvulos não fecundados, através de um processo designado partenogênese (evolução de óvulo virgem), originam os zangões, que durante o desenvolvimento recebem o mesmo alimento das operárias.

As operárias são encarregadas de obter alimento (pólen e néctar) e produzir a cera e o mel.

A cera é usada para produzir as celas hexagonais onde são postos os ovos; o mel é fabricado por transformação do néctar e constituídos por glicose e frutose. A única atividade dos zangões é a fecundação da rainha; após o vôo nupcial, são expulsos e morrem de inanição.

Formigas

As formigas vivem em ninhos subterrâneos chamados formigueiros. A rainha e os machos são férteis, enquanto as obreiras são estéreis e pertencem a castas diferenciadas. Existem fêmeas estéreis providas de poderosas mandíbulas, que são os soldados encarregados da defesa do formigueiro. A rainha e os machos são formas aladas e realizam a fecundação durante o vôo nupcial.

Térmitas

Nos cupins, ou térmitas, a rainha (fêmea fértil) apresenta o abdômen hipertrofiado e a sua única função é pôr ovos. As fêmeas estéreis encarregam-se dos diversos trabalhos, ou seja, obtenção de alimento, construção e limpeza dos ninhos e cuidados com larvas e ovos. Existem, ainda, os soldados, que , com suas fortes mandíbulas, estão encarregados da defesa do termiteiro.

Feromonios

Nos diversos insetos sociais, a comunicação entre os indivíduos é feita através dos feromônios  - substâncias químicas que servem para a comunicação.

Os feromônios são usados na demarcação de territórios, atração sexual e organização social.

Relações heterotípicas

também chamadas de relações interespecíficas, são aquelas que ocorrem entre organismos de espécies diferentes. É o caso das seguintes relações: protocooperação, mutualismo, comensalismo e inquilinismo.

Protocooperação

Também conhecida como cooperação, trata-se de uma associação entre duas espécies diferentes na qual ambas se beneficiam; contudo, tal associação não é indispensável à sobrevivência, podendo cada espécie viver isoladamente. Como exemplo, citaremos:

a)      Caranguejo Bernardo-eremita e anêmona

Também conhecido como paguro-eremita, trata-se de um crustáceo marinho que apresenta o abdômen mole e desprotegido de exoesqueleto.

A fim de proteger o abdômen, o Bernardo vive no interior de uma concha vazia de um caramujo. Sobre a concha aparecem anêmonas, celenterados (pólipos) providos de tentáculos que eliminam substancias urticantes. A anêmona é transportada pelo mesmo,  o que facilita a captura de alimento; em troca, protege, através de seus tentáculos, o crustáceo contra a ação de predadores.

b)      Pássaro-palito e crocodilo

O pássaro-palito penetra na boca do crocodilo, nas margens do rio Nilo, nutrindo-se de restos alimentares e de vermes existentes na boca do réptil. A vantagem é mutua porque, em troca de alimento, o pássaro livra o crocodilo de parasitas.

c)       Anu e gado

O anu é uma ave que se alimenta de carrapatos existentes na pele do gado, capturando-os diretamente. Em troca, o gado livra-se dos indesejáveis parasitas.

Mutualismo

Trata-se de uma associação intima com benefícios mútuos. É mais intima do que a cooperação; é necessária à sobrevivência das espécies, que não podem viver isoladamente. Cada espécie só consegue viver na presença da outra. Entre os exemplos, destacaremos:

a)      Liquens

É comum encontrar os liquens firmemente aderidos às rochas ou às cascas de árvores, formando crostas verde-acinzentadas. O líquen é uma associação entre uma alga e um fungo. A alga é um produtor e sintetiza alimento, que é utilizado pelo fungo, organismo heterótrofo consumidor. Em troca, o fungo envolve e protege a alga contra a dessecação. Separados, tais organismos não sobrevivem.

b)      Bacteriorriza

Chamamos de bacteriorriza à associação entre as bactérias do gênero Rhizobium e as raízes de leguminosas. Como já vimos, no ciclo do nitrogênio, a bactéria produz compostos nitrogenados aproveitados pela planta e dela recebe matéria orgânica produzida na  fotossíntese.

c)       Micorriza

Neste caso, tem-se uma associação entre fungos e raízes de arvores florestais. O fungo, que é um decompositor, fornece ao vegetal nitrogênio e outros nutrientes minerais; em troca, recebe matéria orgânica fotossintetizada.

d)      Cupins e protozoários

Os cupins ou térmitas ingerem madeira, mas não conseguem digerir a celulose, pois não possuem a celulase, enzima que digere a mesma. No tubo digestório do cupim, existem protozoários flagelados capazes de realizar tal digestão.

Comensalismo

No comensalismo, uma espécie chamada comensal se beneficia, enquanto a outra, chamada hospedeira, não leva vantagem alguma.

Um caso típico é a rêmora, ou peixe-piolho, que vive como comensal do tubarão. No alto da cabeça, a rêmora apresenta uma ventosa por meio da qual se fixa no tubarão. O efeito disso sobre o tubarão é nulo, mas a rêmora se beneficia porque engole as sobras alimentares do tubarão, além de se deslocar sem gasto de energia.

Inquilinismo

É a associação em que uma espécie (inquilino) procura abrigo ou suporte no corpo de outra espécie (hospedeiro), sem prejudica-la.

Trata-se de uma associação semelhante ao comensalismo, não envolvendo alimento. Citaremos dois exemplos:

a)      Peixe-agulha e holotúria

O peixe-agulha apresenta um corpo fino e alongado e se protege contra a ação de predadores abrigando-se no interior das holotúrias (pepinos-do-mar), sem prejudica-las

b)      Epifitismo

Epífitas são plantas que crescem sobre os troncos de plantas maiores sem parasitá-las. São epífitas as orquídeas e as bromélias, que vivendo sobre árvores, obtém maior suprimento de luz solar.

3.       Relações desarmônicas

As relações desarmônicas caracterizam-se por beneficiar um dos associados e prejudicar o outro. Tais relações também podem ser intra-especificas e interespecíficas.

Relações intra-especificas ou homotípicas

Competição intra-especifica

É a relação que se estabelece entre indivíduos da mesma espécie, quando concorrem pelos mesmos fatores ambientais, principalmente espaço e alimento.

Canibalismo

Canibal é o individuo que mata e come outro da mesma espécie. O canibalismo pode ocorrer em ratos, quando existe falta de espaço.

Relações interespecíficas ou heterotípicas

Competição interespecífica

A competição entre espécies diferentes se estabelece quando tais espécies possuem o mesmo hábitat e o mesmo nicho ecológico. É o caso de cobras, corujas e gaviões que vivem na mesma região e atacam pequenos roedores.

Predatismo

Predador é o individuo que ataca e devora outro, chamado presa, pertencente a espécie diferente. Os predadores são geralmente maiores e menos numerosos que suas presas, sendo exemplificados pelos animais carnívoros.

Tanto predadores quanto presas apresentam adaptações para ataque e defesa.

Daremos especial destaque para a adaptação denominada mimetismo. Através do mimetismo, os animais, pela cor ou forma, assemelham-se ao meio ambiente, com o qual se confundem. Tanto as presas como os predadores procuram esconder-se; os primeiros, a fim de não serem perseguidos; os segundos, para não serem descobertos. Assim, numerosos insetos que habitam a vegetação possuem a cor verde.

Um interessantíssimo exemplo de mimetismo é dado pelo camaleão, um réptil provido de cromatóforos, células pigmentadas que permitem uma variação na coloração do corpo; assim, tal animal é capaz de mudar sua cor conforme o ambiente em que é colocado. Tal fenômeno é denominado homocromia.

Amensalismo

Amensalismo é um tipo de associação em que uma espécie, chamada amensal, é inibida no crescimento ou na reprodução por substancias secretadas por uma outra espécie, chamada inibidora.

A relação pode ser exemplificada pelos flagelados Gonyaulax, causadores das chamadas marés vermelhas. Em tal caso, os flagelados eliminam toxinas que provocam a morte da fauna marinha.

Outro caso é representado pelos fungos que produzem antibióticos, impedindo o desenvolvimento de bactérias.

Parasitismo

Neste caso, uma das espécies, chamada parasita, vive na superfície ou no interior de outra, designada hospedeiro. O parasita alimenta-se do hospedeiro, podendo até matá-lo.

Ciclos biogeoquímicos

1.       Conceito

Ciclo biogeoquímico é a permuta cíclica de elementos químicos que ocorre entre os seres vivos e o ambiente. Tais ciclos envolvem etapas biológicas, físicas e químicas, alternadamente: daí a denominação usada.

Os principais ciclos biogeoquímicos são:

1.       Ciclo da água;

2.       Ciclo do carbono;

3.       Ciclo do oxigênio;

4.       Ciclo do nitrogênio.

2.       Ciclo da água

A água passa do meio físico para os organismos vivos e destes, novamente, para o meio físico, constituindo um ciclo.

A água existe no meio ambiente em três estados: sólido (gelo), líquido e gasoso (vapor d’água). Esses três estados físicos são reversíveis.

Assim, a água no estado líquido passa para o de vapor com o aquecimento (100°C) e o fenômeno é chamado ebulição, ou pode passar lentamente para o estado de vapor, constituindo a evaporação. O vapor d’água passa para o estado líquido (líquefação) e desse para o sólido (solidificação ou congelação) a 0°C. O gelo derrete (fusão) a 0°C, passando novamente para o estado líquido.

A água apresenta densidade máxima ao redor de 4°C (d = 1g/cm³). É por esse motivo que o gelo se forma na superfície, e não no fundo, e acaba constituindo um anteparo protetor.

Também apresenta alto calor especifico e por esse motivo funciona como um verdadeiro regulador térmico na natureza.

A água na natureza

O nosso planeta é constituído de ¾ de água, o que equivaleria a mais de 1 bilhão de km³. Desses, 98% correspondem à água salgada, formando os mares e oceanos. Os restantes 2% formam os rios, lagos, lagoas, lençóis freáticos, vapor d’água da atmosfera e o gelo das geleiras e calotas polares.

A maior parte dessa água esta retida nas calotas polares ou lençóis subterrâneos. Sabe-se hoje que apenas 0,014% da água doce do planeta esta disponível em rios, riachos, lagos, lagoas etc.

Antes de chegar à torneira de nossas casas, sofre a intervenção do homem, especialmente sob a forma de poluição. O investimento público para captação, tratamento e transporte de água até as casas é muito grande, mas geralmente os indivíduos só percebem o seu valor quando falta na torneira, provocando uma série de transtornos.

A preservação desse recurso natural é imprescindível para todos os indivíduos de nossa sociedade.

Na natureza, observa-se, diariamente, uma grande evaporação da água dos oceanos, lagos, rios, seres vivos etc. o vapor d’água eleva-se na atmosfera e, em contato com os ventos frios das grandes alturas, condensa-se em gotinhas, formando as nuvens e neblina.

Quando a temperatura baixa, ou quando as nuvens se tornam muito espessas, ocorre a chuva. Se o frio for intenso, as nuvens caem em forma de flocos de minúsculas gotas geladas, constituindo a neve. Por ocasião de tempestades, as gotas podem transformar-se em blocos arredondados de gelo, formando o granizo ou chuva de pedra.

A água que cai sobre a crosta terrestre escorre sobre o solo impermeável ou, se este for permeável, infiltra-se no solo, fenômeno denominado percolação. Essa água pode, eventualmente, formar o lençol freático (lençol subterrâneo).

O desmatamento e a retirada da cobertura vegetal deixam o solo nu, facilitando a erosão e o assoreamento dos rios, lagos e lagoas. A erosão do solo deixa-o impróprio para a agricultura e atividades pastoris e o assoreamento dos rios pode provocar enchentes catastróficas.

Finalmente, vamos considerar a formação do orvalho. Ele é derivado principalmente da água evaporada do solo durante o inicio do período noturno e posteriormente condensada sobre superfícies frias que perderam calor por radiação.

A água nos seres vivos

A água está intimamente ligada à vida na terra e é o mais importante componente do corpo dos seres vivos. O corpo humano, por exemplo, apresenta 65% de água; uma salada de alface e tomate, 95%; a água-viva (medusa), 95%.

Ela serve como elemento de sustentação para as plantas. Esse fato evidencia-se quando a perda de água é excessiva, pois os vegetais murcham rapidamente.

No interior das células, a água incha as proteínas, dando estabilidade aos organóides, às membranas e às enzimas, indispensáveis para as reações químicas que mantêm a vida. Além disse, a água participa diretamente da maioria dessas reações. Também já vimos que a água é indispensável para a fotossíntese.

a)      A água nos vegetais

A água penetra no corpo do vegetal principalmente através dos pêlos absorventes da raiz, que são projeções das células epidérmicas da raiz e produzidos com a finalidade de aumentar a superfície de absorção. Com isso, a raiz retira a água do solo, mas também absorve dele os sais minerais indispensáveis para a nutrição da planta.

A água que chega às folhas, em parte, é utilizada para a fotossíntese e, dessa maneira, é integrada nos alimentos orgânicos produzidos. Esses alimentos podem passar para os animais (consumidores) e voltar a formar água novamente, quando são decompostos na respiração para a liberação de energia.

É em grande parte perdida para a atmosfera por transpiração (estado de vapor) e mais raramente por gutação ou sudação (estado liquido).

b)      A água nos animais

A água entra no corpo dos animais quando estes a bebem ou ingerem os alimentos e é eliminada através da transpiração (evaporação).

A evaporação da água dos pulmões é muito importante; assim, o ar que sai dos pulmões (ar respirado) está saturado com vapor d’água.

A água também é eliminada através dos rins durante a excreção e durante a egestão (fezes).

3.       Ciclo do carbono

O carbono é um elemento químico importante porque participa da composição química de todos os compostos orgânicos.

Os seres vivos só conseguem aproveitar o carbono da natureza sob a forma de dióxido de carbono (CO₂), encontrado na atmosfera, ou sob a forma de bicarbonato (HCO₃) e carbonato (CO₃), dissolvidos na água.

O carbono entra nos seres vivos quando os vegetais, utilizando o CO₂ do ar ou os carbonatos e os bicarbonatos dissolvidos na água, realizam fotossíntese. Dessa maneira, o carbono é utilizado na síntese dos compostos orgânicos. Da mesma maneira, as bactérias que realizam a quimiossíntese fabricam as suas substancias orgânicas a partir do carbono do CO_2.

Como já foi visto, os compostos orgânicos  formados são os açúcares (carboidratos). Mas as plantas são capazes de produzir, além dos carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas, ceras etc.

O carbono das plantas pode seguir três caminhos:

a)      Pela respiração é devolvido sob a forma de CO₂;

b)      Passa para os animais quando estes se alimentam de plantas;

c)       Pela morte e decomposição volta a ser CO₂.

Nos animais, é adquirido direta ou indiretamente do Reino Vegetal durante a sua nutrição. Assim, os animais herbívoros recebem dos vegetais os compostos orgânicos e, através do seu metabolismo, são capazes de transformá-los e sintetizar novos tipos de substâncias orgânicas.

O mesmo ocorre com os carnívoros, que se alimentam dos herbívoros, e assim sucessivamente.

O carbono nos animais, como nos vegetais, pode seguir três caminhos:

a)      Pela respiração é devolvido à natureza sob a forma de CO₂;

b)      Passa para os outros animais através da nutrição;

c)       Pela morte e decomposição volta ao estado de CO₂.

É importante lembrar que a queima (combustão) geralmente provocada pelo homem, de materiais orgânicos (petróleo, carvão, lenha etc.) é um mecanismo de retorno do carbono ao meio ambiente, na forma de CO₂, CO e outros gases.

4.       Ciclo do oxigênio

O oxigênio ocupa cerca de 1/5 da atmosfera terrestre (20%) e aparece dissolvido na água dos rios, oceanos, lagos e etc. em proporções variadas, dependendo de fatores como pressão e temperatura.

Esse gás é extremamente importante por ser comburente, isto é, por permitir combustão das substâncias. 

Ele é produzido pelas plantas durante o fenômeno da fotossíntese, é incorporado nos seres vivos e passa a ser encontrado em inúmeros compostos.

O oxigênio é devolvido ao meio sob a forma de CO₂ e H₂O, durante a respiração de plantas e animais, e sob a forma de CO2 e outros compostos, nos processos fermentativos.

Os ciclos do oxigênio e do carbono estão associados a dois fenômenos biológicos importantes, a fotossíntese e a respiração.

5.       Ciclo do nitrogênio

A importância do nitrogênio

O nitrogênio é indispensável à vida, uma vez que entra na constituição das proteínas e ácidos nucléicos. Admite-se que, no corpo humano, 16% está constituído por proteínas .

A mais importante fonte de nitrogênio é a atmosfera. Cerca de 78% do ar é formado por nitrogênio livre (N₂), mas a maioria dos seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo.

Fixação biológica do nitrogênio

A fixação do nitrogênio gasoso da atmosfera é um fenômeno complexo e ocorre quando certos organismos reduzem o N₂ em amônia (NH₃). A energia para esta fixação vem direta ou indiretamente da fotossíntese. A maioria, posteriormente, será convertida em nitratos (NO₃). Estes, por sua vez, serão transformados em matéria orgânica nitrogenada.

O fenômeno foi constatado em certas bactérias e nas algas azuis (cianofíceas). Também foi observado nas simbioses de bactérias com plantas superiores e de algas azuis com fungos, briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas.

Uma das simbioses mais importantes é a associação entre as bactérias do gênero Rhizobium (bacilo radicícola) e as raízes de plantas leguminosas (feijão, soja, ervilha, amendoim etc.).

Esta simbiose provoca o aparecimento, nas raízes das leguminosas, de regiões mais espessas, ricas em matéria nitrogenada, chamadas nódulos ou nodosidades.

Quando essas nodosidades envelhecem, morrem e desagregam, enrriquecem o solo com material nitrogenado. No processo chamado adubação verde, a leguminosa é plantada e, quando estiver na fase de florescimento, faz-se a gradeação e incorpora-se o vegetal ao solo. A decomposição desta provoca um aumento considerável de nitrogênio no solo.

Formação do húmus

O nitrogênio das plantas passa para o reino animal através da cadeia alimentar. Quando os animais e vegetais morrem, a decomposição da matéria protéica, que constitui os corpos, dá origem ao húmus. Essa decomposição ocorre por ação de fungos e bactérias, levando à formação de compostos orgânicos nitrogenados malcheirosos, como é o caso  da cadaverina, escatol, indol etc.

O nitrogênio do húmus será transformado em nitrogênio mineral por ação das bactérias nitrificantes.

Oxidação do N2 da atmosfera

Por ocasião de tempestades, as descargas elétricas podem provocar a oxidação do nitrogênio livre da atmosfera (N2) em nitritos e nitratos. Esses íons, solúveis em água, podem ser utilizados pelos vegetais na síntese de substancias orgânicas.

Aproveitamento do nitrogênio pelos animais

O nitrogênio entra no reino animal quando esses seres comem direta ou indiretamente um vegetal. Portanto, o nitrogênio penetra na forma orgânica.

Eliminação do nitrogênio pelos animais

O nitrogênio sai do reino animal quando esses seres morrem e são decompostos através da excreção. Dependendo do animal, a matéria orgânica nitrogenada eliminada varia. Assim, os peixes ósseos eliminam amônia, os peixes cartilaginosos e mamíferos excretam uréia, enquanto aves e repteis eliminam ácido úrico.