Cadeia alimentar: elementos, pirâmide alimentar e exemplos - Ciência - 2023

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UMA Cadeia alimentar ou trófico 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 alimentares variam muito, dependendo do ecossistema estudado e são constituídas pelos diferentes níveis tróficos que aí existem. A base de cada rede é formada pelos produtores primários. Estes são capazes de fotossíntese, capturando energia solar.

Níveis sucessivos da cadeia são constituídos por organismos heterotróficos. Os herbívoros consomem as plantas, e estas são consumidas pelos carnívoros.

Muitas vezes as relações na rede não são totalmente lineares, pois em alguns casos os animais possuem dietas extensas. Um carnívoro, por exemplo, pode se alimentar de carnívoros e herbívoros.

Uma das características mais marcantes das cadeias alimentares é a ineficiência com que a energia passa de um nível a outro. Muito disso é perdido na forma de calor e apenas cerca de 10% passa. Por esse motivo, as cadeias alimentares não podem ser estendidas e multiníveis.

De onde vem a energia?

Todas as atividades que os organismos realizam requerem energia - desde o movimento, seja por água, terra ou ar, até o transporte de uma molécula, no nível celular.

Toda essa energia vem do sol. A energia solar que irradia constantemente 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 são conservados.

Portanto, existem duas leis básicas que regem o fluxo de energia nos ecossistemas. A primeira afirma que a energia passa de uma comunidade para outra em dois ecossistemas por meio de um fluxo contínuo que segue em apenas uma direção. É necessário repor a energia da fonte solar.

A segunda lei afirma que os nutrientes passam continuamente por ciclos e são usados repetidamente dentro do mesmo ecossistema, e também entre eles.

Ambas as leis modulam a passagem de energia e moldam a complexa rede de interações que existe entre populações, entre comunidades e entre essas entidades biológicas com seu ambiente abiótico.

Elementos que o compõem

De uma maneira muito geral, os seres orgânicos são classificados de acordo com a forma como obtêm energia para se desenvolver, manter e se reproduzir, em autótrofos e heterótrofos.

Autotróficos

O primeiro grupo, os autótrofos, inclui indivíduos que são capazes de pegar a 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 freqüentemente 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 têm todo o mecanismo metabólico necessário para realizar os processos de fotossíntese.

O sol, a fonte de energia que alimenta a Terra, funciona fundindo átomos de hidrogênio para formar átomos de hélio, liberando enormes quantidades de energia no processo.

Apenas uma pequena fração dessa energia chega à Terra, como ondas eletromagnéticas de calor, luz e radiação ultravioleta.

Em termos quantitativos, grande parte da energia que chega à Terra é refletida pela atmosfera, pelas nuvens e pela superfície terrestre.

Após este evento de absorção, cerca de 1% da energia solar permanece disponível. Desta quantidade que consegue chegar à terra, as plantas e outros organismos conseguem capturar 3%.

Heterotróficos

O segundo grupo é formado por organismos heterotróficos. Eles não são capazes de fotossíntese e devem buscar ativamente seu alimento. Portanto, no contexto das cadeias alimentares, eles são chamados de consumidores. Mais tarde veremos como eles são classificados.

A energia que os produtores individuais conseguiram estocar está à disposição de outros organismos que compõem a comunidade.

Decompositores

Existem organismos que, da mesma forma, constituem os "fios" das cadeias tróficas. Estes são os decompositores ou comedores de detritos.

Os decompositores são constituídos por um grupo heterogêneo de animais e pequenos protistas que vivem em ambientes onde se acumulam resíduos frequentes, como folhas que caem no chão e cadáveres.

Entre os organismos mais destacados encontramos: minhocas, ácaros, miriápodes, protistas, insetos, crustáceos conhecidos como cochonilhas, nematóides e até abutres. Com exceção deste vertebrado voador, o resto dos organismos são bastante comuns em depósitos de resíduos.

Sua função 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 decompositora desses agentes é essencial em todos os ecossistemas.Se eliminássemos todos os decompositores, teríamos um acúmulo abrupto de cadáveres e outras matérias.

Além de que os nutrientes armazenados nesses corpos 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 de produção primária.

Níveis tróficos

Nas cadeias alimentares, a energia passa de um nível para outro. Cada uma das categorias mencionadas constitui um nível trófico. O primeiro é formado por toda a grande diversidade de produtores (plantas de todos os tipos, cianobactérias, entre outras).

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 os consumidores primários.

Por fim, existe outro nível formado por 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 sua dieta. Em termos didáticos, esta rede expõe “quem se alimenta de quê ou quem”.

Cada ecossistema tem uma teia alimentar única e drasticamente diferente daquela que poderíamos encontrar em outro tipo de ecossistema. Geralmente, as cadeias alimentares tendem a ser mais complicadas em ecossistemas aquáticos do que terrestres.

Teias alimentares não são lineares

Não devemos esperar encontrar uma rede linear de interações, uma vez que na natureza é extremamente difícil definir com precisão as fronteiras entre os consumidores primários, secundários e terciários.

O resultado desse padrão de interações será uma rede com múltiplas conexões entre os membros do sistema.

Por exemplo, alguns ursos, roedores e até nós, humanos, somos "onívoros", o que significa que a área de alimentação é ampla. Na verdade, o termo latino significa "quem come de 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 comem herbívoros ou outros carnívoros. Portanto, eles seriam classificados como consumidores secundários e terciários.

Para exemplificar a relação anterior, podemos usar corujas. Esses animais são consumidores secundários quando se alimentam de pequenos roedores herbívoros. Mas, quando consomem mamíferos insetívoros, é considerado 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 presa. Se fosse uma aranha, se tornaria um produtor e consumidor secundário.

Transferencia de energia

Transferência de energia para produtores

A passagem de energia de um nível trófico para o seguinte é um evento altamente 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 em nosso carro. Nesse processo, 75% da energia liberada é perdida na forma de calor.

Podemos extrapolar o mesmo modelo para seres vivos. Quando as ligações de ATP são quebradas para uso na contração muscular, o calor é gerado como parte do processo. Este é um padrão geral da 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 feita com eficiência consideravelmente baixa. Quando um herbívoro consome uma planta, apenas uma 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.

Continuando com o mesmo exemplo, a energia que o herbívoro adquiriu graças ao consumo da planta será dividida em múltiplos eventos dentro do organismo.

Parte disso será usado para construir as partes do animal, por exemplo o exoesqueleto, caso seja um artrópode. Da mesma forma que nos níveis anteriores, uma grande porcentagem é perdida termicamente.

O terceiro nível trófico compreende os indivíduos que consumirão nosso artrópode hipotético acima. A mesma lógica energética que aplicamos aos dois níveis superiores também se aplica a este nível: grande parte da energia é perdida na forma de calor. Este recurso limita o comprimento que a cadeia pode ter.

Pirâmide trófica

Uma pirâmide trófica é uma forma particular de representar graficamente as relações que discutimos nas seções anteriores, não mais 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 a cada retângulo da pirâmide.

Na base, estão representados os produtores primários e, à medida que avançamos no gráfico, os demais níveis aparecem em ordem crescente: consumidores primários, secundários e terciários.

De acordo com os cálculos efetuados, cada degrau é cerca de dez vezes superior se o compararmos com o superior. Esses cálculos são derivados da conhecida regra dos 10%, pois a passagem de um nível para o outro implica uma transformação de energia próxima a esse valor.

Por exemplo, se o nível de energia armazenada como biomassa é de 20.000 quilocalorias por metro quadrado por ano, no nível superior será 2.000, nos próximos 200 e assim sucessivamente até atingir os consumidores quaternários.

A energia que não é utilizada nos processos metabólicos dos organismos, representa a matéria orgânica descartada, ou biomassa que fica armazenada no solo.

Tipos de pirâmides tróficas

Existem diferentes tipos de pirâmides, dependendo do que está representado nela. Pode ser feito em termos de biomassa, energia (como no exemplo citado), produção, número de organismos, entre outros.

Exemplo

Uma típica cadeia alimentar aquática de água doce começa com a grande quantidade de algas verdes que ali vivem. Este nível representa o produtor primário.

O consumidor principal em nosso exemplo hipotético serão os moluscos. Os consumidores secundários incluem espécies de peixes que se alimentam de moluscos. Por exemplo, as espécies esculpidas viscosas (Cottus cognatus).

O último nível é formado por consumidores terciários. Nesse caso, a escultura viscosa é consumida por uma espécie de salmão: o salmão-rei ou Oncorhynchus tshawytscha.

Se o vermos da perspectiva da rede, no nível inicial de produtores devemos levar em consideração, além das algas verdes, todas as diatomáceas, algas verde-azuladas e outras.

Assim, muitos mais elementos são incorporados (espécies de crustáceos, rotíferos e várias espécies de peixes) para formar uma rede interconectada.

Referências

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