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Ecologia dos ecossistemas: Elos na cadeia

Hank discute ecossistemas, estrutura trófica e o fluxo de energia através de teias alimentares. Versão original criada por EcoGeek.

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RKA3JV Há uma série de coisas que assumimos que sabemos a respeito, porque nós ouvimos falar sobre elas o tempo todo. Por exemplo, eu sei o que é é uma música pop, mas se em uma festa você me pressionasse e perguntasse: o que é uma música pop? Eu diria: é... um... bem, é a música que toca na estação de pop? Apenas porque conhecemos uma coisa, não significa que entendemos de verdade. Com Ecologia é a mesma coisa. Apesar de ser um conceito bem cotidiano, ecossistema é uma palavra que a gente escuta muito, mas eu acho que a maioria de nós não saberia responder se alguém nos perguntasse o que é um ecossistema, como funciona, ou por que são importantes. Eu acho que ajuda a pensar no ecossistema como uma espécie de coleção de coisas vivas e não vivas, interagindo em um lugar específico, como se fosse um daqueles olhos mágicos que fizeram muito sucesso nos anos 90. Um ecossistema é apenas um mix de organismos de padrões meteorológicos e geológicos e outras coisas que só fazem sentido se você observar por um bom tempo e de uma certa distância. É igual ao olho mágico que você fica um tempo observando até que surja algo dali. Para estudar um ecossistema, assim como outros tipos de ecologia que temos estudado ultimamente, é preciso observar um nível determinado de interação biológica na Terra. Mas, ao contrário da ecologia de população, que observa as interações entre indivíduos de uma espécie ou ecologia de comunidades, que observa como um monte de coisas vivas interagem entre si, ecologia de ecossistemas observa como energia e matéria entram no ecossistema, se movem dele e então são cuspidas para fora. Resumindo, ecologia de ecossistemas é sobre comer, quem está comendo quem, e como energia, nutrientes e outras matérias estão se movendo no sistema. Então, hoje vamos deixar isso muito claro para que você não tenha mais essa de não entender como funciona um ecossistema. Vamos lá? Ecossistemas podem parecer com uma imagem de um olho mágico só que não são isso, pois as imagens de um olho mágico não têm limites. Ecossistemas não têm limites, pronto, falei! Eles têm apenas divisões mal definidas que permeiam entre dois ou mais ecossistemas. Definir um ecossistema pode ser bem difícil e vai depender principalmente do que você quer estudar. Vamos dizer, então, que você esteja observando um pequeno córrego nas montanhas que quase não recebe luz devido à sombra gerada pelas árvores, como resultado, poucas plantas ou algas conseguem viver nele. Se tem uma coisa que nós sabemos sobre o nosso planeta é que as plantas dominam a Terra, e sem plantas não há animais, mas, de alguma forma, há uma comunidade inteira de animais vivendo nessa montanha e ao redor deste córrego, apesar das poucas plantas. Mas o que os animais estão fazendo lá? E como estão sobrevivendo? Da terra, é claro, e de todos os ecossistemas ao seu redor, porque o córrego não está lá sozinho, todos os tipos de alimentos, nutrientes e outras matérias caem das árvores no córrego ou pra lá são levados quando chove. Além disso, tem as folhas e insetos que são para lá carregados de outros ecossistemas terrestres vizinhos. Essas coisas são comidas por insetos maiores, que são comidos por peixes que, por sua vez, são comidos por guaxinins, pássaros e ursos. Portanto, ainda que o córrego tenha seu próprio negócio rolando, sem o resto da água derramada os animais de lá não sobreviveriam, e sem o córrego as plantas ficariam com sede e os animais terrestres não teriam tantos peixes para comer. Então, onde o ecossistema do córrego tem início e onde é o seu fim? Este é um problemão para os ecologistas, porque, de certa forma, a energia e nutrientes são importados de algum outro lugar, são absorvidos pelos residentes de um ecossistema, então circulam dentro dele por um tempo. Finalmente, são passados adiante, algumas vezes, para outro ecossistema. Isso é mais óbvio em sistemas aquáticos, onde pequenos córregos, eventualmente, se unem a rios maiores até que chegam ao oceano. Esse fluxo é uma propriedade fundamental dos ecossistemas. Então, afinal de contas, como você define um ecossistema só depende do que você quer aprender. Se você quer saber como energia e matéria entram, se movem, e então são expelidas por um nó em uma árvore que possui uma comunidade muito específica de insetos e protistas vivendo nela, você pode chamar isso de ecossistema. Se você quer saber como energia e matéria são introduzidas, usadas e expelidas pelo Redemoinho do Pacífico Norte, você pode chamar isso de ecossistema. Se você quer saber como energia e matéria se movem em uma caixa de papelão, que tem um coelho e um pedaço de alface dentro dele, você pode chamar isso de ecossistema. Eu poderia dizer que é um ecossistema bizarro, mas vá em frente! A figura que você vê no olho mágico do ecossistema, na verdade, é ditado pelos organismos que vivem lá dentro e como eles usam o que chega lá. Um ecossistema pode ser medido através de coisas como sua biomassa, que é o peso total de coisas vivas dentro desse ecossistema e de sua produtividade, ou seja, o quanto de coisas é produzida, reproduzida e se o ecossistema é bom em manter suas coisas. E claro, tudo isso importa para ecossistemas vizinhos também, porque se um ecossistema é super produtivos, os vizinhos serão beneficiados. Então, em primeiro lugar, de onde energia e matéria estão vindo? Quando eu falo de matéria, eu estou falando sobre água ou nutrientes como fósforo e nitrogênio ou até mesmo toxinas como mercúrio e inseticida. Vamos começar falando sobre energia, pois nada vive sem energia e de onde os organismos obtém energia, conta toda a história de um ecossistema. Você se lembra de Física, certo? As leis de conservação estabelecem que energia e matéria não podem ser destruídas ou criadas, elas podem apenas ser transferidas de um lugar para o outro. E o mesmo se aplica ao ecossistema, organismos em um ecossistema se organizam em uma estrutura alimentar, com cada organismo se localizando em um certo lugar da cadeia alimentar. Toda energia em um ecossistema se move ao redor dessa estrutura, porque a energia nada mais é do que comida. Para quase todos os ecossistemas a fonte primária de energia é o Sol, e os organismos que fazem a maioria da conversão de energia solar em energia química, você sabe quem manda no mundo, não é? As plantas mandam no mundo! Autótrofos como as plantas, são capazes de juntar energia solar e, através da fotossíntese, fazer algo fenomenal: pequenos pacotes de energia química. Então, se há plantas, bactérias ou protistas que fazem fotossíntese, autótrofos são sempre o pivô de todo o ecossistema. A base sobre a qual todos os outros organismos nesse sistema obtém sua energia e nutrientes. Por essa razão os ecologistas se referem às plantas como produtoras primárias. Obviamente, que é comendo a planta que a energia se transfere da planta para o animal. Por essa razão, os herbívoros são conhecidos como consumidores primários. O primeiro alterotropo a botar suas patas grudentas nessa energia bacana. Depois desse estágio da estrutura alimentar, o único jeito de conseguir energia solar, que estava nas plantas que o herbívoro comeu, é comendo o herbívoro. Os carnívoros ou consumidores secundários fazem isso muito bem. Assumindo que um ecossistema é grande o bastante e produtivo o bastante, ainda é possível haver um nível superior de carnívoro, aquele que se alimenta de outros carnívoros, tais como uma coruja, que come falcões, esses são os consumidores terciários. E ainda tem aquele cara que decompõe todo animal morto e o resto das plantas, assim como os excrementos dos animais, esses são os detritívoros. Neste grupo estão as minhocas, besouros, fungos, e qualquer coisa que se alimente de coisas que nenhum de nós tocaria nem com um pedaço de pau. Essa é uma bela visão hierárquica de quem está obtendo energia do quê ou de quem em um ecossistema. Mas é claro, organismos dentro de um ecossistema nem sempre obedecem a essas regras, e essa é a razão pela qual nós usualmente falamos sobre rede alimentar, ao invés de cadeia alimentar. Uma rede alimentar leva em consideração que, às vezes, um fungo se alimentará de nutrientes de um esquilo morto e outras vezes esquilos se alimentarão de fungos. Algumas vezes o urso gosta de beliscar em plantações primárias, arbustos de mirtilo, e outras vezes ele vai petiscar um consumidor secundário como o salmão ou até mesmo bem do topo. Predadores são comidos por coisas como bactérias, que no final podem ou não ser as mesmas bactérias que se alimentam dos excrementos dos maiores predadores. Esse é o ciclo da vida! Também é importante notar que o tamanho e o escopo de uma rede alimentar em um ecossistema têm muito a ver com coisas como água e temperatura, porque afinal água e temperatura é do que as plantas gostam. Sem as plantas não haveria muita ação alimentar rolando. Por exemplo, no deserto de Sonora não há, na verdade, muitas plantas, comparado à floresta amazônica. Então, os produtores primários são limitados pela falta d'água, o que significa que os consumidores primários estão limitados pela falta de produtores primários, certo? Isso deixa poucos e preciosos consumidores secundários, algumas cobras e falcões. Tudo isso vai se somando tornando Sonora um lugar tão, terrivelmente, improdutivo comparado à floresta amazônica. Dessa forma, essa cadeia deve chegar eventualmente ao nível de consumidor terciário. Toda essa conversa leva a um outro ponto, a eficiência de um ecossistema. Quando eu falo sobre a energia sendo transferida de lugar para o outro dentro de um ecossistema, o que eu quero dizer é que organismos estão se sustentando uns aos outros, mas em um modo não tão particularmente eficiente. Na verdade, quando a energia se transfere de um lugar para o outro, de uma planta para um coelho ou de um coelho para uma cobra, a maior parte dessa energia é perdida no meio do caminho. Vamos pensar em um grilo, por exemplo. Um grilo tem mais ou menos uma caloria de energia nele, e para conseguir essa uma caloria de energia ele teve que comer umas dez calorias de alface. Mas para onde as outras nove calorias foram? Não se incorporaram ao grilo, a maior parte é usada apenas para viver. Tipo dar força aos seus músculos ou bombear sódio e potássio para os seus neurônios, e não fazê-lo parar. Então, apenas uma caloria das dez calorias originais do alimento sobra como uma coisa real do grilo. Supondo que logo após essa última refeição, o grilo caia em uma teia de aranha e é comido pela aranha, que converte apenas 10% da energia do grilo em coisa real para aranha. Então, não me deixe a começar a falar sobre o pássaro que come a aranha. Afinal, este mundo não é nada eficiente! Mas você quer saber o que é estranhamente eficiente? A acumulação de toxinas de um ecossistema. Elementos como mercúrio, que são expelidos, terminam sendo absorvidos no oceano pelas algas verdes e plantas marinhas. Enquanto o pequeno animalzinho que se alimenta da alga guarda apenas 10% da energia que consome, ele mantém 100% do mercúrio. Então, enquanto subimos na cadeia, cada nível alimentar consome 10 vezes mais mercúrio que o anterior e é isso que chamamos de bioacumulação. As concentrações vão ficando maiores a cada nível alimentar, até que um humano pega um atum gigante, que está no topo da cadeia alimentar marinha, e nada do mercúrio se perdeu, está tudo lá naquela deliciosa carne de atum. Pelo fato de os organismos manterem apenas 10% da energia que ingerem, cada nível alimentar tem que comer cerca de 10 vezes a sua biomassa para que possa se sustentar. Por outro lado, 100% do mercúrio se move para cima na cadeia alimentar, isso significa que se torna 10 vezes mais concentrada a cada nível alimentar. E é por isso que precisamos tomar muito cuidado ao consumir frutos do mar. E saiba também que você não pode sair por aí comendo qualquer coisa que você queira, já que é mais seguro comer alimentos que estão mais baixos na cadeia alimentar. Preferencialmente produtores ou consumidores primários e isso não é apenas uma opinião minha, isso é a ecologia de um ecossistema!