1 biodiversidade (2017)
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Margarida Barbosa Teixeira
BIODIVERSIDA
DE
Noções Básicas - Fotossíntese
A Fotossíntese consiste na produção de alimento - compostos orgânicos, com intervenção da energia solar.
A energia solar é captada por pigmentos específicos – clorofilas.
A energia luminosa transforma-se em energia química (contida nos compostos orgânicos).
Os seres fotossintéticos consomem CO2 e H2O, para produzirem glicose (composto orgânico). Neste processo libertam O2.
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Noções Básicas - Quimiossíntese
A quimiossíntese consiste na produção de alimento - compostos orgânicos, a partir da energia química dos compostos minerais (H2S, CO2, NH3…).
A energia química dos compostos minerais (compostos inorgânicos) é transferida para os compostos orgânicos – glicose.
Com este processo obtém-se pouca quantidade de compostos orgânicos (é um processo pouco rentável).
Só seres muito simples, com baixas necessidades energéticas, como as bactérias, é que realizam a quimiossíntese.
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Noções Básicas - Quimiossíntese
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No fundo dos oceanos, onde não chega a luz solar, podem encontrar-se populações muito variadas.
Como não há luz, os produtores não podem ser seres fotossintéticos, como as plantas ou as algas.
Noções Básicas - Quimiossíntese
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As fontes hidrotermais dos fundos oceânicos emitem águas ricas em sulfureto de enxofre (H2S)
Nestas zonas existem bactérias sulfurosas que utilizam a energia química do sulfureto de hidrogénio para produzirem compostos orgânicos.
Estas bactérias sulfurosas, ao realizarem a quimiossíntese produzem o alimento, que permite a instalação de ecossistemas ricos e variados.
Noções Básicas - Respiração6
Toda a atividade que ocorre na célula (atividade celular) consome energia.
A respiração consiste na degradação de compostos orgânicos – glicose - para obtenção de energia, necessária para a atividade celular.
Neste processo a célula consome O2 e liberta CO2 e H2O.
Noções Básicas –Tipos de Nutrição
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Tipo de nutrição
Autotrófico
Heterotrófico
Quimiossintético Fotossintético
Por absorção(de
micromoléculas – monómeros)
Por ingestão(digestão
intracorporal)
Digestão intracelul
ar(no interior da célula)
Digestão extracelul
ar(Em
cavidade digestiva)
Posição ocupada pelos seres vivos no ecossistema
Os seres vivos podem ocupar diferentes posições no ecossistema:
- produtores, - consumidores – microconsumidores ou
macroconsumidores, - decompositores.
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Seres vivos unicelulares / multicelulares
A célula é a unidade fundamental da vida.
As células podem surgir na natureza de forma isolada - seres unicelulares – ou associadas entre si – seres multicelulares (ou pluricelulares).
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Seres procariontes / eucariontes
Os seres procariontes são formados por uma só célula muito simples, sem núcleo organizado – célula procariótica.
As bactérias são seres procariontes. Os seres eucariontes apresentam células
mais complexas, com núcleo organizado e delimitado por um invólucro – células eucarióticas.
Os seres que possuem células eucarióticas podem ser unicelulares ou pluricelulares.
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Sistemas de classificação Para facilitar a
compreensão da atual diversidade, os biólogos utilizam sistemas de classificação para agrupar os seres vivos.
Um dos sistemas de classificação mais utilizado foi proposto por Whittaker (1979).
O sistema de Whittaker considera 5 Reinos:
Monera, Protista, Fungos, Plantas, Animal.
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Sistemas de classificação A classificação de Whittaker baseia-se nos seguintes critérios: Nível de organização celular, Tipo de nutrição, Posição no ecossistema.
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Nível de organização
celular
Procarionte
Eucarionte
Unicelular
Multicelular
Posição no ecossistema
Produtor Consumidor
Micro-consumid
or
Macro-consumid
or
Sistemas de classificação A classificação de Whittaker baseia-se nos seguintes critérios: Nível de organização celular, Tipo de nutrição, Posição no ecossistema.
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Tipo de nutrição
Autotrófico
Heterotrófico
Quimiossintético Fotossintético Por absorção Por
ingestão
Sistemas de classificação14
Reino Monera
Formado por organismos:o procariontes o unicelulares, o autotróficos (fotossíntese ou quimiossíntese) ou
heterotróficos (por absorção), o microconsumidores
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Reino Protista
Formado por organismos:- eucariontes,- unicelulares (exceto as algas, pluricelulares com baixo grau de diferenciação),- autotróficos (fotossíntese) ou heterotróficos (por absorção ou por ingestão).
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Reino dos Fungos Seres eucariontes, multicelulares
(exceto as leveduras, unicelulares), heterotróficos (por absorção) e microconsumidores.
Absorvem as substâncias alimentares do meio (por vezes digeridas por digestão extracorporal).
Podem ser:- decompositores- parasitas- simbióticos (fungos+algas=líquenes)
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Reino das Plantas
Seres eucariontes, pluricelulares, autotróficos (fotossíntese).
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Reino dos Animais Seres eucariontes,
pluricelulares e heterotróficos (ingestão, com digestão intracorporal - intracelular e/ou extracelular).
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Biodiversidade Biodiversidade abarca várias dimensões: o diversidade genética - cada indivíduo no interior de uma
espécie é geneticamente diferente dos outrosvariabilidade dentro da espécie. o diversidade ecológica - as associações de espécies
existentes num determinado ecossistema são diferentes das de outro ecossistema.
variabilidade no número e tipo de espécies em cada áreao diversidade de espécies – variedade de espécies à
escala local, regional ou global.
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Biosfera
Sistema global que inclui:- todas as formas de vida existentes na Terra,- os respetivos ambientes, - todas as relações estabelecidas entre si.
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Sistemas biológicos
Os sistemas biológicos estão organizados de uma forma hierárquica.
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Organização hierárquica dos sistemas biológicos
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Organização hierárquica dos sistemas biológicos (cont.)24
Célula A célula é a unidade
fundamental da vida.
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Organização biológica - da célula ao organismo
Nos seres multicelulares, as células, iguais ou diferentes, associam-se para realizar uma determinada função, formando um tecido.
Normalmente, diferentes grupos de tecidos associam-se para formar grandes estruturas designadas órgãos.
Estes órgãos podem formar sistemas de órgãos.
Os sistemas de órgãos cooperam na formação de organismos.
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Espécie e população São da mesma espécie os
organismos idênticos, capazes de se cruzarem entre si e originarem descendentes férteis.
Os seres vivos da mesma espécie que habitam uma determinada área constituem uma população.
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Comunidade
Indivíduos de espécies diferentes (diferentes populações) que habitam uma mesma área e estabelecem relações entre si formam uma comunidade biótica (ou biocenose).
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Ecossistema O conjunto da comunidade,
do ambiente e as relações que se estabelecem entre si, formam um sistema ecológico ou ecossistema.
Todos os ecossistemas da Terra formam a biosfera.
Num ecossistema existem os componentes bióticos (seres vivos) e componentes abióticos (fatores ambientais).
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Modos de nutrição
Autotrófico
Quimiossíntese Fotossíntese
Heterotrófico
Absorção(de monómeros)
IngestãoDigestão intracorporal
Digestão intracelular Digestão extracelular
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Cadeias alimentares Os seres vivos de um
ecossistema estabelecem relações tróficas (alimentares), que envolvem transferências de matéria e energia, quer entre os seres vivos, quer entre esses seres vivos e o meio.
Estas relações tróficas constituem as cadeias alimentares.
Uma cadeia alimentar pode ser definida como uma sequência de seres vivos que se inter-relacionam a nível alimentar.
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Teias alimentares
As cadeias alimentares inter-relacionam-se, originando as teias alimentares ou redes tróficas.
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Níveis tróficos
Nas cadeias alimentares, pode considerar-se a existência de três categorias de seres vivos:
- produtores, - consumidores, - decompositores.
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Produtores
Seres capazes de produzirem compostos orgânicos – seres autotróficos - a partir de compostos inorgânicos, através da quimiossíntese e da fotossíntese.
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Consumidores
São seres vivos incapazes de produzir compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos – seres heterotróficos – e, por isso, alimentam-se direta ou indiretamente da matéria elaborada pelos produtores.
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Decompositores Transformam a matéria
orgânica em matéria inorgânica (mineral), assegurando a devolução dos minerais (inicialmente incorporados pelos produtores) ao meio.
Seres vivos que obtêm a matéria orgânica a partir de outros seres vivos, decompondo:
- detritos vegetais,- cadáveres,- excrementos de animais.
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Fluxo de matéria Os seres fotossintéticos produzem matéria orgânica a partir
da energia solar, água, sais minerais e dióxido de carbono (CO2). Os consumidores alimentam-se da matéria orgânica existente
no corpo dos produtores ou em outros consumidores. Os decompositores transformam a matéria orgânica em
matéria mineral, permitindo que a matéria mineral regresse ao solo ou à água podendo novamente ser usada pelos produtores.
A matéria circula dos produtores para os consumidores e de ambos para os decompositores e destes novamente para os produtores.
O fluxo da matéria é cíclico
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Fluxo de energia A energia luminosa é transformada em energia química pelas
plantas e outros seres fotossintéticos. Esta energia é utilizada pelos seres fotossintéticos para as suas
atividades e alguma fica armazenada nas substâncias orgânicas que constituem o seu corpo.
Os herbívoros ao comerem as plantas vão obter energia a partir dos alimentos que ingerirem. Dos consumidores de 1.ª ordem a energia passa para os de 2.ª e assim sucessivamente.
Há um fluxo de energia que passa do Sol para os seres autotróficos e destes para os heterotróficos.
O fluxo de energia diminui à medida que o nível trófico aumenta.
O fluxo de energia é unidirecional
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Fluxo de energia Nas reações químicas que
ocorrem ao nível do metabolismo celular há perda de energia sob a forma de calor.
No ecossistema, de um nível trófico para o seguinte, há perda de energia.
Da base para o topo da pirâmide a quantidade de energia vai diminuindo.
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Evolução e extinção40
Evolução e extinção Desde que a vida surgiu na Terra, até
à atualidade:- seres unicelulares deram origem, por evolução, a uma enorme diversidade de organismos com diferentes graus de complexidade.- um elevado número de espécies terá surgido e outras tantas terão sido extintas.
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Evolução e extinção
No passado, as extinções em massa foram originadas por factores climáticos e geológicos, como por exemplo:–grandes variações de temperatura (aquecimento global/ glaciação),–variações do nível do mar (regressões /transgressões),- movimento dos continentes,- vulcanismo muito ativo,- impactos de meteoros, cometas e asteróides- …..
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Evolução e extinçãoAtualmente, o ritmo de extinção é 1000 a 10.000 vezes superior devido à ação direta ou indireta do Homem:- sobre-exploração/exploração excessiva dos recursos agrícolas, florestais, cinegéticos, piscícolas…,- introdução de predadores, doenças ou espécies exóticas,- alterações climáticas (chuvas ácidas e intensificação do efeito de estufa),- interrupções de relações de mutualismo,- destruição/fragmentação do habitat (poluição, turismo, urbanização, desflorestação, exploração agrícola),- redução do potencial genético derivado da consanguinidade, resultante do aumento de cruzamentos entre indivíduos geneticamente próximos,- ruptura das cadeias alimentares…
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Evolução e extinção44
Conservação45
Áreas protegidas
Conservação
A necessidade da conservação tem levado à criação de áreas protegidas.
Uma área protegida é uma zona delimitada em que qualquer intervenção humana está condicionada e sujeita a regulamentos específicos tendo em vista a proteção ambiental e a conservação do património natural, não só para as gerações atuais como para as gerações futuras.
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ConservaçãoEstratégias de conservação e recuperação das espécies em risco
1ª Etapa: identificar quais as espécies que se encontram em vias de extinção.2ªEtapa: identificar as causas do declínio para assim conhecer os factores que estão a provocar a extinção de uma espécie.3ªEtapa: inverter a tendência do declínio promovendo a neutralização e /ou remoção dos agentes causadores de extinção.
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Conservação - Medidas a adoptar
Criação de zonas protegidas (reservas, parques naturais). Educar e informar a população, especialmente os jovens
sobre a necessidade de proteger os habitats e as espécies. Definir as utilizações dos habitats que possam dar maior
benefício ao Homem sem os destruir, evitando as que possam degradá-los.
Recuperação de áreas degradadas. Incentivar as investigações científica e tecnológica, no
campo de práticas não poluentes. Proteger espécies ameaçadas ou em risco de extinção, quer
por parte dos governos quer por parte de grupos ecologistas. Criar leis que assegurem o cumprimento dos aspectos
anteriormente referidos.
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Importância dos ecossistemas
Do bom funcionamento dos ecossistemas depende:- a biodiversidade;- a manutenção da fertilidade dos solos;- a prevenção da erosão dos solos;- a reciclagem de produtos residuais;- a regulação do ciclo da água e da composição da
atmosfera;- o controlo das pragas na agricultura…
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