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Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 171 20. (UERJ) Analise a tabela: POPULAÇÃO CONSUMIDORES PRIMÁRIOS DIMENSÃO CARACTERÍSTICA DO INDIVÍDUO (μm) Densidade (no/m2) Biomassa (g/m2) Fluxo de energia (kcal/m2/dia) Bactérias do solo 1 1012 10-3 1 Copépodes marinhos 4.103 105 2 25.10-1 Caramujos da zona entre marés 2.104 2.102 10 4.10-1 Gafanhotos de alagados marinhos 4,5.104 10 1 7.10-1 Camundongos do prado 5.104 10-2 6.10-1 7.10-1 Veado 106 10-5 11.10-1 5.10-1 Adaptado de ODUM, E. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1988. Considerando a variação dos dados apresentados, foi possível concluir que as seis populações estão funcionando aproximadamente no mesmo nível trófico. Dentre as variáveis apresentadas na tabela, a que permite comprovar essa conclusão é: A) biomassa. B) densidade. C) fluxo de energia. D) dimensão característica do indivíduo. 21. (UFG) Considere um ecossistema em que a produtividade primária líquida é de 20.000 KJ.m-2ano-1 e os consumidores primários ingerem 13% dessa produção. Sabendo-se que, do que é ingerido, 60% é eliminado pelas fezes e pela urina, e 35% em calor pela respiração, qual é a produtividade secundária (KJ.m-2ano-1) desse ecossistema? A) 130. B) 910. C) 1.000. D) 1.040. E) 2.600. 22. (UFT) As pirâmides de níveis tróficos são representações gráficas que podem representar o número de organismos, energia e biomassa. Sendo assim, é possível transformar uma pirâmide de energia em uma pirâmide de números ou biomassa e vice-versa. Marque a alternativa que contém uma representação correta de uma pirâmide de biomassa e de energia (nesta ordem) obtidas a partir da transformação da pirâmide de números abaixo: A) B) C) D) E) 23. (UFPI) Apenas 5% da energia solar que chega à Terra são capturados pela fotossíntese. A energia restante ou é irradiada de volta para a atmosfera como calor ou é consumida pela evaporação da água das plantas ou de outras superfícies. A energia que é capturada pela fotossíntese potencia os processos ecossistêmicos. O fluxo de energia na maioria dos ecossistemas origina-se com a fotossíntese. Sobre o fluxo de energia, é correto afirmar: A) A energia flui através dos ecossistemas à medida que os organismos a capturam e armazenam e a transferem para outros organismos quando são ingeridos. B) Uns poucos ecossistemas das profundezas oceânicas e cavernas são movidos pela fotossíntese. C) A quantidade de energia que flui através de um ecossistema depende apenas da transferência de energia de um nível trófico para outro. D) Por meio da agricultura, os seres humanos manipulam a produtividade dos ecossistemas a fim de diminuir o fornecimento de produtos úteis para nós. Na agricultura moderna, a energia necessária para fazer esse trabalho é fornecida pelos combustíveis fósseis. E) A produção anual de uma área é determinada pela temperatura e umidade, que são os únicos fatores determinantes. 24. (UFPB) De acordo com o Relatório de reunião sobre Pesca de Sardinha-verdadeira nas Regiões Sudeste e Sul (2004), a sardinha- verdadeira (Sardinella brasiliensis), nos estágios pré-adulto e adulto, apresenta flutuações sazonais em sua dieta, sendo considerada uma espécie onívora: no outono e na primavera, alimenta-se de zooplâncton (principalmente os copépodes), representando 72,4% do volume alimentar; no inverno, de fitoplâncton, representando 66% (principalmente algas microscópicas, como os cocolitoforídeos). De acordo com o texto e os conhecimentos sobre cadeia trófica e fluxo de energia, identifique a(s) afirmativa(s) correta(s): I. As sardinhas adquirem a mesma quantidade de energia ao longo de todo ano, independente da mudança de dieta. II. Os copépodes podem ser considerados consumidores primários e, por isso, fornecem às sardinhas menor quantidade de energia que o fitoplâncton. III. As sardinhas podem ocupar diferentes níveis tróficos ao longo do ano, e o mais vantajoso energeticamente é quando elas se alimentam dos cocolitoforídeos. Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 172 IV. Uma pirâmide de energia representando a cadeia alimentar descrita pelo texto terá a base maior e o ápice menor, durante todo o ano. Está(ão) correta(s) apenas: A) I. B) I e IV. C) II e III. D) I, II e III. E) II, III e IV. 25. (UFPB) As figuras I e II representam duas pirâmides de um mesmo ecossistema. A pirâmide I é de biomassa (gramas/m2) e a II, de energia (calorias/m2/dia). A = produtores; B = consumidores; C = decompositores Considerando as figuras, identifique com V a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e com F, a(s) falsa(s): (_) O fluxo de energia, na pirâmide II, diminui de A para C. (_) O nível trófico A caracteriza-se por apresentar organismos que se reproduzem rapidamente. (_) A produção primária líquida, na pirâmide II, independe da respiração. (_) As pirâmides I e II podem representar os níveis tróficos de um ecossistema de mar aberto. (_) Os organismos do nível trófico A caracterizam-se por armazenarem muita energia em seus tecidos. A sequência correta é: A) VFFVF. B) FFVFV. C) VVFVF. D) FVFVV. E) VFVFV. 26. (UFRN) A tirinha abaixo apresenta um exemplo de cadeia alimentar. Quino A respeito dessa cadeia alimentar, é correto afirmar: A) Os fluxos de matéria e de energia variam de acordo com o tamanho do consumidor, por isso, quanto maior o tamanho do consumidor maiores serão as quantidades de matéria e de energia nele presentes. B) As quantidades de matéria e energia presentes em um nível trófico são sempre menores que aquelas presentes no nível trófico seguinte. C) A energia e a matéria são conservadas ao longo da cadeia alimentar, e seus valores são equivalentes em cada um dos níveis tróficos representados. D) Parte da matéria e parte da energia do alimento saem da cadeia alimentar na forma de fezes, urina, gás carbônico, água e calor, e, por isso, elas são menores no homem. 27. (UFF) O tubarão-baleia e o tubarão-martelo são elasmobrânquios marinhos. O primeiro pode atingir grande tamanho, sendo considerado um dos maiores animais existentes, atualmente. Sabe-se que o tubarão-baleia possui maior disponibilidade alimentar energética do que o tubarão-martelo. Isto se deve, entre outras razões, ao fato de o tubarão-baleia situar-se: A) exclusivamente, como um animal carnívoro marinho. B) em um nível trófico superior ao do tubarão-martelo, na cadeia alimentar. C) no topo da cadeia alimentar marinha. D) no nível trófico de um consumidor quaternário marinho. E) em um nível trófico inferior ao do tubarão-martelo, na cadeia alimentar. 28. (UFMG) Analise este esquema, em que está representado o fluxo de energia em um ecossistema: Considerando-se as informações desse esquema e outros conhecimentos sobre o assunto, é incorreto afirmar que as setas significam, A) em I, a energia luminosa a ser transformada em energia química. B) em II, a quantidade de energia disponível para detritívoros e decompositores. C) em III, a energia calorífica a ser convertida em energia química. D) em IV, a energia da biomassa de herbívoros disponível para carnívoros. 29. (UFMG) Observe a cadeia alimentar representada na figura. Todas as alternativas apresentam métodos que podem ser usados para determinar essa cadeia alimentar, exceto: A) Análise do conteúdo estomacal logo após a refeição. B) Observação direta da cadeia alimentar dos indivíduos de cada nível trófico. C) Medida da biomassa de cada nível trófico. D) Uso de carbono radioativo como marcador de moléculas orgânicas. Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 173 Questões discursivas30. (FMJ) As relações ecológicas entre os seres vivos podem ser representadas graficamente por meio da construção das chamadas pirâmides ecológicas. Essas pirâmides representam as variações de massa, número e energia dentro de um ecossistema. Ao lado está representada uma dessas pirâmides. Com base nas suas observações: A) Indique os níveis tróficos representados nessa pirâmide ecológica. B) Explique como ocorre, do ponto de vista quantitativo, o fluxo de energia entre esses níveis tróficos. 31. (FUVEST) A ilustração mostra a produtividade líquida de um ecossistema, isto é, o total de energia expressa em quilocalorias por metro quadrado/ano, após a respiração celular de seus componentes. A) Considerando que, na fotossíntese, a energia não é produzida, mas transformada, é correto manter o nome de “produtores” para os organismos que estão na base da pirâmide? Justifique. B) De que nível(eis) da pirâmide os decompositores obtêm energia? Justifique. 32. (FUVEST) A tabela a seguir mostra medidas, em massa seca por metro quadrado (g/m2), dos componentes de diversos níveis tróficos em um dado ecossistema. NÍVEIS TRÓFICOS MASSA SECA (g/m2) Produtores 809 Consumidores primários 37 Consumidores secundários 11 Consumidores terciários 1,5 A) Por que se usa a massa seca por unidade de área (g/m2), e não a massa fresca, para comparar os organismos encontrados nos diversos níveis tróficos? B) Explique por que a massa seca diminui progressivamente em cada nível trófico. C) Nesse ecossistema, identifique os níveis tróficos ocupados por cobras, gafanhotos, musgos e sapos. 33. (UNICAMP) A produtividade primária em um ecossistema pode ser avaliada de várias formas. Nos oceanos, um dos métodos para medir a produtividade primária utiliza garrafas transparentes e garrafas escuras, totalmente preenchidas com água do mar, fechadas e mantidas em ambiente iluminado. Após um tempo de incubação, mede-se o volume de oxigênio dissolvido na água das garrafas. Os valores obtidos são relacionados à fotossíntese e à respiração. A) Por que o volume de oxigênio é utilizado na avaliação da produtividade primária? B) Explique por que é necessário realizar testes com os dois tipos de garrafas. C) Quais são os organismos presentes na água do mar responsáveis pela produtividade primária? 34. (UNESP) LEITE MAIS CARO NAS REGIÕES SUL E SUDESTE DO PAÍS. As donas de casa estão reclamando do preço do leite na entressafra. Segundo os pecuaristas, no período entre o final do outono e começo do inverno a produção de leite pelos rebanhos mantidos no pasto tende a ser menor, assim como é maior o custo da produção, o que justificaria a alta do preço para o consumidor. Em função do contido na notícia, e com argumentos de base biológica, explique por que os rebanhos mantidos no pasto produzem menos leite nessa época do ano. 35. (UNESP) A tabela mostra um exemplo de transferência de energia em um ecossistema, do qual se considerou uma cadeia alimentar de predadores. QUANTIDADE DE ENERGIA (kcal/m2/ano) NÍVEIS TRÓFICOS Total assimilado pelos organismos Quantidade disponível para os níveis tróficos seguintes Diferença Produtores 21000 9000 12000 Consumidores primários 11000 4800 6200 Consumidores secundários 3500 1500 2000 Consumidores terciários 500 100 400 Baseando-se nos dados da tabela, responda. A) A que corresponde a quantidade de energia discriminada na coluna Diferença? B) Dificilmente esta cadeia alimentar, cujo fluxo de energia está representado na tabela, apresentará consumidores quaternários. Por quê? 36. (UNIFESP) As pirâmides ecológicas são utilizadas para representar os diferentes níveis tróficos de um ecossistema e podem ser de três tipos: número de indivíduos, biomassa ou energia. Elas são lidas de baixo para cima e o tamanho dos retângulos é proporcional à quantidade que expressam. Considere uma pirâmide com a seguinte estrutura: Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 174 A) Que tipo de pirâmide, entre os três tipos citados no texto, não poderia ser representada por essa estrutura? Por quê? B) Dê um exemplo de uma pirâmide que pode ser representada pela estrutura indicada. Substitua 1, 2 e 3 por dados quantitativos e qualitativos que justifiquem essa estrutura de pirâmide. 37. (UFV) O esquema abaixo representa um exemplo hipotético de transferência de energia (Kcal) em diferentes níveis tróficos (I, II e III) de um ecossistema no qual foi estudada uma população de coelhos. Considerando os dados acima e os conceitos de ecologia, cite: A) o nível trófico que seria ocupado pelos coelhos e a sua produtividade líquida (%): B) o tipo de energia útil transferida e o principal processo metabólico responsável pelas perdas energéticas, entre os níveis tróficos: C) o nome específico da relação ecológica existente entre os coelhos e a sua fonte de alimento, que permite a transferência de energia: 38. (UFPB) Considerando o fluxo de energia nos ecossistemas do nosso planeta, responda: A) Por que dizemos que o fluxo de energia ao longo das cadeias tróficas é unidirecional? B) Por que há sempre redução na quantidade de energia disponível para o nível trófico seguinte? Em sua resposta, evidencie os fenômenos que influenciam esta relação em organismos produtores e os fenômenos que a influenciam em organismos consumidores. 39. (UFRJ) Nos mercados e peixarias, o preço da sardinha (Sardinella brasiliensis) é oito vezes menor do que o preço do cherne (Epinephelus niveatus). A primeira espécie é de porte pequeno, tem peso médio de 80 gramas e se alimenta basicamente de fitoplâncton e zooplâncton. A segunda espécie é de porte grande, tem peso médio de 30.000 gramas e se alimenta de outros peixes, podendo ser considerado um predador topo. Considerando a eficiência do fluxo de energia entre os diferentes níveis tróficos nas redes tróficas marinhas como o principal determinante do tamanho das populações de peixes, justifique a diferença de preço entre as duas espécies. 40. (UFMG) Observe estas figuras, em que estão representadas a produtividade anual de 1 m2 de pasto e a quantidade de alimento que um boi consome por m2 nesse período: Considerando as informações dessas figuras e outros conhecimentos sobre o assunto, faça o que se pede. 1. Nomeie, na sequência em que acontecem, as transformações de energia que se verificam na cadeia alimentar representada nessas figuras. 2. O pisoteio no pasto faz com que 69,8% da energia produzida pelo capim não seja utilizada pelo gado. A) Cite uma estratégia que pode ser usada para reduzir o impacto resultante do pisoteio no pasto. B) Explique como os materiais pisoteados pelo gado retornam ao ciclo biogeoquímico. 3. Identifique a relação ecológica que se estabelece, de modo geral, entre o gado e outros herbívoros. Justifique sua resposta. 4. Formule uma hipótese para explicar por que cerca de 63% da energia que o gado obtém do capim é perdida nas fezes. 5. No ambiente do pasto, a pirâmide de biomassa costuma ser invertida, como representado nesta figura: Explique por que isso ocorre. Aula 51 – Ciclos Biogeoquímicos parte 1: Carbono e Oxigênio A energia é transmitida nos ecossistemas de maneira unidirecional, sendo dissipada na forma de calor e não reaproveitada. Por isso, fala-se em fluxo de energia nos ecossistemas. Entretanto, a matéria não pode ser criada nem destruída (de acordo com o bom e velho Princípio de Lavoisier), devendo constantemente ser reciclada para o aproveitamento pelos seres vivos. Fala-se então em ciclos da matéria. A matéria inorgânica no meio, basicamente na forma de gás carbônico e água é aproveitada pelos produtores, através da energia do sol na fotossíntese, para a produção de matéria orgânica. Essa matéria orgânica passa pelos consumidores e, através do processo de respiração, a energia nela contidaé liberada e há produção de matéria inorgânica novamente. Entretanto, nem toda matéria orgânica contido num organismo é Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 175 consumida por ele. Quando ele morre, existe ainda muita matéria orgânica em seu corpo. Entram em ação os decompositores, que a partir do processo de respiração consomem a matéria orgânica de organismos mortos, devolvendo ao meio a matéria inorgânica, basicamente na forma de gás carbônico e água, bem como sais e outros componentes. Esta matéria inorgânica é então utilizada pelos produtores para reiniciar o ciclo. Matéria inorgânica Matéria orgânica Os vários átomos no ecossistema estão em constante reciclagem, passando da forma inorgânica para a forma orgânica, e voltando para inorgânica. Eis ai uma prova de que o meio ambiente é modificado pelos seres vivos nele presentes. Os decompositores desempenham papel chave nesse processo. A matéria orgânica é transformada em matéria inorgânica por processo de respiração. Quando os indivíduos morrem, entretanto, eles possuem matéria orgânica, que só pode votar ao meio pela ação dos decompositores, que se nutrem dessa matéria orgânica. Observe abaixo a relação entre respiração e fotossíntese no ciclo de matéria: CO2 + H2O (compostos inorgânicos) Glicose (compostos orgânicos) + O2 fotossíntese e quimiossíntese (produtores) respiração aeróbica (produtores, consumidores e decompositores) Os ciclos da matéria são chamados também de ciclos biogeoquímicos. Os principais componentes da matéria orgânica são carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Desses, o Carbono e o Hidrogênio não são encontrado na formula molecular simples no meio, e sim, na forma de gás carbônico e água. Já o oxigênio e o nitrogênio são encontrados na forma gasosa simples de O2 e N2, compondo a maior parte da atmosfera. Fósforo e enxofre formam vários compostos na natureza, sendo estudados mais à frente. Ciclo do Carbono O carbono faz parte de todos os compostos orgânicos (que, por definição, contêm carbono em sua estrutura), sendo então necessário para a formação de carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos e vitaminas. O principal reservatório de carbono na natureza é a atmosfera, que é composta de cerca de 0,03 a 0,04% de gás carbônico (CO2). As plantas e outros produtores utilizam o gás carbônico atmosférico para a produção de matéria orgânica, num processo que pode ser descrito como fixação de carbono, realizado por fotossíntese ou quimiossíntese. A matéria orgânica pode passar por alimentação aos consumidores ou pela morte de produtores e consumidores para decompositores. Tanto produtores, como consumidores e decompositores irão utilizar essa matéria orgânica através da respiração e liberarão novamente o gás carbônico para a atmosfera. Parte da matéria orgânica presente no corpo dos organismos mortos não é decomposta, formando combustíveis fósseis, como carvão mineral, petróleo e gás natural. Esses são formados a partir de restos orgânicos de seres pré-históricos que não se decompuseram por estarem em condições inadequadas para a ação de microorganismos decompositores, como ambientes pouco oxigenados e submetidos a altas pressões, como ocorre com ecossistemas aquáticos recobertos por sedimentos. Por exemplo, a maior parte do carvão mineral que ocorre na natureza é proveniente de restos de pteridófitas pré- históricas do grupo das artrófitas (também chamadas de esfenófitas ou cavalinhas). Já o petróleo é formado a partir de restos de organismos aquáticos microscópicos, como os protozoários foraminíferos. Devido ao longo tempo necessário para a conversão desses restos orgânicos em combustíveis fósseis como petróleo e carvão mineral, esses recursos são considerado não renováveis, se apresentando em reservas limitadas e passíveis de esgotamento. Ao serem queimados, liberam gás carbônico para a atmosfera. Observação: O movimento das placas tectônicas desempenha um papel decisivo para a vida na Terra, uma vez que participa ativamente do ciclo do carbono. Parte do gás carbônico atmosférico dissolve-se nos rios, lagos e oceanos, formando, juntamente com o cálcio, o composto carbonato de cálcio (CaCO3), que se deposita no fundo submerso, em rochas. Nas zonas de colisão, esse composto se decompõe, liberando gás carbônico, que retorna à atmosfera. Resumo do ciclo do Carbono CO2 atmosférico Matéria orgânica nos produtores Matéria orgânica nos consumidores Restos orgânicos Combustíveis fósseis Fotossíntese, quimiossíntese Alimentação Morte Morte Decomposição por respiração Altas pressões, ausência de oxigênio, milhões de anos Combustão Efeitos da poluição por gás carbônico (CO2) O gás carbônico é um componente natural da atmosfera, sendo, pois, um poluente quantitativo, ou seja, só poluindo quando em quantidades acima daquelas que ocorrem na natureza. A partir do advento da Revolução Industrial, em meados do século XVIII, o uso de combustíveis fósseis como uma fonte barata de energia se tornou muito comum para alimentar máquinas, inclusive usinas termelétricas à base de carvão mineral, que muitos