A cadeia alimentar é um conceito fundamental em ecologia que descreve a transferência de energia e matéria entre os seres vivos de um ecossistema. Neste sistema, os organismos estão interligados através da alimentação, formando uma sequência de seres vivos que se alimentam uns dos outros. A pirâmide trófica representa visualmente a hierarquia dos níveis tróficos na cadeia alimentar, mostrando a quantidade de energia disponível em cada nível. Os exemplos mais comuns de cadeias alimentares incluem plantas como produtores, herbívoros como consumidores primários, carnívoros como consumidores secundários e decompositores que decompõem matéria orgânica. Este equilíbrio entre os diferentes níveis tróficos é essencial para a manutenção da biodiversidade e estabilidade dos ecossistemas.
Descubra os diferentes níveis de alimentação na cadeia alimentar em apenas 15 palavras.
Na cadeia alimentar, os diferentes níveis são produtores, consumidores primários, secundários e decompositores.
Entenda o conceito de cadeia alimentar por meio de um exemplo prático.
Um conceito fundamental em ecologia é a cadeia alimentar. Ela representa a sequência de seres vivos que se alimentam uns dos outros em um ecossistema. Para entender melhor esse conceito, vamos analisar um exemplo prático:
Imagine uma floresta tropical. Na base da cadeia alimentar, temos as plantas, que produzem seu próprio alimento por meio da fotossíntese. Em seguida, temos os herbívoros, como os insetos, que se alimentam das plantas. Depois, vêm os carnívoros de primeira ordem, como pássaros que se alimentam dos insetos.
Os carnívoros de segunda ordem, como cobras, se alimentam dos carnívoros de primeira ordem. Por fim, os carnívoros de topo, como jaguares, se alimentam dos carnívoros de segunda ordem. Essa sequência de alimentação forma a cadeia alimentar na floresta tropical.
É importante ressaltar que cada nível trófico na cadeia alimentar possui uma quantidade limitada de energia, pois parte dela é perdida na forma de calor. Por isso, a quantidade de organismos diminui à medida que subimos na pirâmide trófica.
Espero que esse exemplo prático tenha ajudado a compreender melhor o conceito de cadeia alimentar e sua importância para a manutenção do equilíbrio nos ecossistemas.
Conheça os diferentes tipos de pirâmides e suas características distintas em detalhes.
As pirâmides tróficas são representações gráficas que mostram a transferência de energia em uma cadeia alimentar. Existem três tipos principais de pirâmides tróficas: pirâmide de energia, pirâmide de biomassa e pirâmide de números.
A pirâmide de energia representa a quantidade de energia disponível em cada nível trófico. A energia diminui à medida que avança nos níveis tróficos, já que parte dela é perdida em forma de calor. Por isso, a forma dessa pirâmide é sempre unidirecional, com a base sendo o produtor e o topo o consumidor de topo.
A pirâmide de biomassa mostra a quantidade de biomassa (matéria orgânica) presente em cada nível trófico. Assim como na pirâmide de energia, a biomassa também diminui à medida que se move para os níveis tróficos mais altos. Essa pirâmide pode ter uma forma inversa em alguns ecossistemas, como em um ecossistema aquático onde os fitoplânctons possuem uma biomassa maior que os peixes que os consomem.
Por fim, a pirâmide de números representa a quantidade de organismos em cada nível trófico. Essa pirâmide pode ter diferentes formas, dependendo da relação entre o tamanho dos organismos em cada nível trófico. Por exemplo, em um ecossistema onde os produtores são árvores gigantes e os consumidores são insetos pequenos, a pirâmide de números será invertida, com mais insetos do que árvores.
Em resumo, as pirâmides tróficas são ferramentas importantes para entender as relações alimentares em um ecossistema. Cada tipo de pirâmide fornece informações únicas sobre a energia, biomassa e número de organismos em cada nível trófico, ajudando os cientistas a estudar e conservar a biodiversidade em diferentes habitats.
Componentes da estrutura trófica em uma cadeia alimentar: o que são e como funcionam?
As cadeias alimentares são representações simplificadas das relações de alimentação entre os diferentes seres vivos de um ecossistema. Elas são compostas por diversos componentes que desempenham papéis específicos na transferência de energia ao longo da cadeia.
Um dos principais componentes da estrutura trófica em uma cadeia alimentar são os produtores, que são organismos capazes de realizar fotossíntese, como as plantas, algas e algumas bactérias. Eles são responsáveis por converter a energia solar em energia química, que será utilizada pelos demais seres vivos da cadeia.
Outro componente importante são os consumidores, que se alimentam dos produtores ou de outros consumidores. Existem diferentes níveis de consumidores, como os herbívoros (que se alimentam de plantas), os carnívoros (que se alimentam de outros animais) e os decompositores (que se alimentam de matéria orgânica em decomposição).
Além disso, na estrutura trófica de uma cadeia alimentar, também encontramos os decompositores, como fungos e bactérias, que desempenham um papel fundamental na reciclagem de nutrientes no ecossistema. Eles decompõem a matéria orgânica em substâncias mais simples, que podem ser absorvidas pelos produtores e assim dar continuidade ao ciclo de vida.
Assim, os componentes da estrutura trófica em uma cadeia alimentar funcionam de forma interligada, em um equilíbrio dinâmico que garante a transferência de energia ao longo dos diferentes níveis tróficos. Através da interação entre produtores, consumidores e decompositores, a cadeia alimentar permite a manutenção da biodiversidade e o funcionamento saudável dos ecossistemas.
Cadeia alimentar: elementos, pirâmide trófica e exemplos
Uma cadeia alimentar ou trófica é uma representação gráfica das múltiplas conexões existentes, em termos das interações de consumo entre as diferentes espécies que fazem parte de uma comunidade.
As cadeias tróficas variam amplamente, dependendo do ecossistema estudado e são compostas pelos diferentes níveis tróficos que existem lá. A base de cada rede é formada pelos produtores primários. Eles são capazes de realizar fotossíntese, capturando energia solar.
Níveis sucessivos da cadeia são formados por organismos heterotróficos. Herbívoros consomem plantas, e estas são consumidas por carnívoros.
Muitas vezes, os relacionamentos na rede não são completamente lineares, pois em alguns casos, os animais têm dietas extensas. Um carnívoro, por exemplo, pode se alimentar de carnívoros e herbívoros.
Uma das características mais importantes das cadeias tróficas é a ineficiência com que a energia passa de um nível para outro. Muito disso se perde na forma de calor e apenas cerca de 10% passa. Por esse motivo, as cadeias alimentares não podem se espalhar e ter vários níveis.
De onde vem a energia?
Todas as atividades que os organismos realizam requerem energia – desde o deslocamento, seja pela água, pela terra ou pelo ar, até o transporte de uma molécula, no nível celular.
Toda essa energia vem do sol. A energia solar que está constantemente irradiando para o planeta Terra é transformada em reações químicas que alimentam a vida.
Dessa forma, as moléculas mais básicas que permitem a vida são obtidas do meio ambiente na forma de nutrientes. Em contraste com os nutrientes químicos, que se preservados.
Portanto, existem duas leis básicas que governam o fluxo de energia nos ecossistemas. O primeiro estabelece que a energia passa de uma comunidade para outra em dois ecossistemas através de um fluxo contínuo que segue apenas uma direção. É necessário reabastecer a energia da fonte solar.
A segunda lei afirma que os nutrientes passam continuamente por ciclos e são usados repetidamente no mesmo ecossistema, e também entre eles.
Ambas as leis modulam a passagem de energia e moldam a rede para interações tão complexas que existem entre populações, entre comunidades e entre essas entidades biológicas e seu ambiente abiótico.
Elementos que o compõem
De uma maneira muito geral, os seres orgânicos são classificados de acordo com o modo como obtêm energia para se desenvolver, manter e se reproduzir, em autotróficos e heterotróficos.
Autotrophs
O primeiro grupo, os autótrofos, compreende indivíduos capazes de captar energia solar e transformá-la em energia química armazenada em moléculas orgânicas.
Em outras palavras, os autótrofos não precisam consumir alimentos para sobreviver, pois são capazes de gerá-los. Eles também são chamados de “produtores”.
O grupo mais conhecido de organismos autotróficos são as plantas. No entanto, também existem outros grupos, como algas e algumas bactérias. Eles possuem todo o mecanismo metabólico necessário para realizar os processos de fotossíntese.
O sol, a fonte de energia que alimenta a Terra, funciona graças à fusão de átomos de hidrogênio para formar átomos de hélio, liberando imensas quantidades de energia em processo.
Apenas uma pequena fração dessa energia chega à terra, como ondas eletromagnéticas de calor, luz e radiação ultravioleta.
Em termos quantitativos, da energia que chega à terra, muito se reflete na atmosfera, nas nuvens e na superfície da terra.
Após esse evento de absorção, deixa disponível aproximadamente 1% da energia solar. Deste montante que consegue alcançar a terra, plantas e outros organismos, consegue capturar 3%.
Heterotróficos
O segundo grupo é formado por organismos heterotróficos. Eles não são capazes de realizar fotossíntese e devem buscar ativamente sua comida. Portanto, no contexto das cadeias tróficas, elas são chamadas de consumidores. Mais tarde veremos como eles são classificados.
A energia que os indivíduos produtores conseguiram armazenar está disponível para outros organismos que compõem a comunidade.
Decompositores
Existem organismos que, da mesma forma, compõem os “fios” das cadeias tróficas. Estes são os decompositores ou comedores de detritos.
Os decompositores são formados por um grupo heterogêneo de animais e pequenos protistas que vivem em ambientes onde se acumula lixo frequente, como nas folhas que caem no chão e nos cadáveres.
Entre os organismos mais importantes estão: minhocas, ácaros, miríápodes, protistas, insetos, crustáceos conhecidos como cochonilhas, nematóides e até abutres. Com exceção deste vertebrado voador, o restante dos organismos é bastante comum em depósitos de resíduos.
Seu papel no ecossistema consiste em extrair a energia armazenada na matéria orgânica morta, excretando-a em um estado mais avançado de decomposição. Esses produtos servem como alimento para outros organismos em decomposição. Como cogumelos, principalmente.
A ação de decomposição desses agentes é indispensável em todos os ecossistemas. Se eliminássemos todos os decompositores, teríamos um acúmulo abrupto de cadáveres e outras matérias.
Além dos nutrientes armazenados nesses corpos, eles seriam perdidos, o solo não poderia ser nutrido. Assim, danos à qualidade do solo causariam uma diminuição drástica na vida das plantas, encerrando o nível primário de produção.
Níveis tróficos
Nas cadeias tróficas, a energia passa de um nível para outro. Cada uma das categorias mencionadas constitui um nível trófico. O primeiro é composto por toda a grande diversidade de produtores (plantas de todos os tipos, cianobactérias, entre outros).
Os consumidores, por outro lado, ocupam vários níveis tróficos. Aqueles que se alimentam exclusivamente de plantas formam o segundo nível trófico e são chamados de consumidores primários. Exemplos disso são todos os animais herbívoros.
Os consumidores secundários são constituídos por carnívoros – animais que comem carne. Estes são predadores e suas presas são principalmente consumidores primários.
Por fim, existe outro nível formado pelos consumidores terciários. Inclui grupos de animais carnívoros cujas presas são outros animais carnívoros pertencentes a consumidores secundários.
Padrão de rede
As cadeias alimentares são elementos gráficos que buscam descrever as relações das espécies em uma comunidade biológica, em termos de dieta. Em termos didáticos, essa rede expõe “quem se alimenta de quê ou de quem”.
Cada ecossistema tem uma rede trófica única e drasticamente diferente do que poderíamos encontrar em outro tipo de ecossistema. Geralmente, as cadeias tróficas tendem a ser mais complicadas nos ecossistemas aquáticos do que nos terrestres.
Redes tróficas não são lineares
Não devemos esperar encontrar uma rede linear de interações, pois, na natureza, é extremamente complicado definir com precisão as fronteiras entre consumidores primários, secundários e terciários.
O resultado desse padrão de interações será uma rede com várias conexões entre os membros do sistema.
Por exemplo, alguns ursos, roedores e até nós, seres humanos, são “onívoros”, o que significa que a faixa de alimentação é ampla. De fato, o termo latino significa “eles comem tudo”.
Assim, esse grupo de animais pode se comportar em alguns casos como consumidor primário e, posteriormente, como consumidor secundário, ou vice-versa.
Passando para o próximo nível, os carnívoros geralmente se alimentam de herbívoros ou outros carnívoros. Portanto, eles seriam classificados como consumidores secundários e terciários.
Para exemplificar o relacionamento anterior, podemos usar corujas. Esses animais são consumidores secundários quando se alimentam de pequenos roedores herbívoros. Mas, quando consomem mamíferos insetívoros, é considerado um consumidor terciário.
Existem casos extremos que tendem a complicar ainda mais a rede, por exemplo, plantas carnívoras. Embora sejam produtores, também são classificados como consumidores, dependendo da barragem. No caso de ser uma aranha, se tornaria um produtor e consumidor secundário.
Transferência de energia
Transferência de energia para produtores
A passagem de energia de um nível trófico para o próximo é um evento extremamente ineficiente. Isso anda de mãos dadas com a lei da termodinâmica, que afirma que o uso de energia nunca é totalmente eficiente.
Para ilustrar a transferência de energia, tomemos como exemplo um evento da vida cotidiana: a queima de gasolina pelo nosso carro. Nesse processo, 75% da energia liberada é perdida na forma de calor.
Podemos extrapolar o mesmo modelo para os seres vivos. Quando a quebra das ligações ATP ocorre para uso na contração muscular, o calor é gerado como parte do processo. Este é um padrão geral na célula, todas as reações bioquímicas produzem pequenas quantidades de calor.
Transferência de energia entre os outros níveis
Da mesma forma, a transferência de energia de um nível trófico para outro é realizada com eficiência consideravelmente baixa. Quando um herbívoro consome uma planta, apenas parte da energia capturada pelo autotrófico pode passar para o animal.
No processo, a planta usou parte da energia para crescer e uma parte significativa foi perdida na forma de calor. Além disso, parte da energia do sol foi usada para construir moléculas que não são digeríveis ou utilizáveis pelo herbívoro, como a celulose.
Seguindo o mesmo exemplo, a energia que o herbívoro adquiriu graças ao consumo da planta será dividida em múltiplos eventos dentro do organismo.
Parte dela será usada para construir as partes do animal, por exemplo, o exoesqueleto, se for um artrópode. Da mesma forma que nos níveis anteriores, uma grande porcentagem é perdida termicamente.
O terceiro nível trófico inclui os indivíduos que consumirão nosso artrópode hipotético anterior. A mesma lógica energética que aplicamos aos dois níveis superiores também se aplica a esse nível: grande parte da energia é perdida como calor. Esse recurso limita o comprimento que a corrente pode suportar.
Pirâmide trófica
Uma pirâmide trófica é uma maneira particular de representar graficamente os relacionamentos que discutimos nas seções anteriores, não como uma rede de conexões, mas agrupando os diferentes níveis em etapas de uma pirâmide.
Tem a particularidade de incorporar o tamanho relativo de cada nível trófico como cada retângulo na pirâmide.
Na base, os produtores primários estão representados e, à medida que subimos no gráfico, os demais níveis aparecem em ordem crescente: consumidores primários, secundários e terciários.
De acordo com os cálculos feitos, cada passo é cerca de dez vezes maior se o compararmos com o superior. Esses cálculos são derivados da conhecida regra dos 10%, pois a passagem de um nível para outro implica uma transformação de energia próxima a esse valor.
Por exemplo, se o nível de energia armazenada como biomassa for de 20.000 quilocalorias por metro quadrado por ano, no nível superior elas serão 2.000, nos próximos 200, e assim por diante, até atingirem os consumidores quaternários.
A energia que não é usada nos processos metabólicos dos organismos, representa a matéria orgânica residual ou a biomassa que é armazenada no solo.
Tipos de pirâmides tróficas
Existem diferentes tipos de pirâmides, dependendo do que está representado nela. Isso pode ser feito em termos de biomassa, energia (como no exemplo mencionado), produção, quantidade de organismos, entre outros.
Exemplo
Uma cadeia trófica aquática típica de água doce começa com a imensa quantidade de algas verdes que nela habitam. Este nível representa o produtor primário.
O consumidor principal do nosso exemplo hipotético serão os moluscos. Os consumidores secundários entendem as espécies de peixes que se alimentam de moluscos. Por exemplo, as espécies de escultura viscosa ( Cottus cognatus ).
O último nível é formado por consumidores terciários. Nesse caso, a escultura viscosa é consumida por um tipo de salmão: salmão real ou Oncorhynchus tshawytscha .
Se o considerarmos da perspectiva da rede, no nível inicial dos produtores, devemos levar em consideração, além das algas verdes, todas as diatomáceas, algas verde-azuladas e assim por diante.
Assim, muitos outros elementos (espécies de crustáceos, rotíferos e múltiplas espécies de peixes) são incorporados para formar uma rede interconectada.
Referências
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- Campos-Bedolla, P. (2002). Biologia Editorial Limusa.
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- Lorencio, CG (2007).Avanços na ecologia: rumo a um melhor conhecimento da natureza. Universidade de Sevilha
- Molina, PG (2018).Ecologia e interpretação da paisagem. Tutor de treinamento
- Odum, EP (1959).Fundamentos da ecologia . Empresa WB Saunders.