A ecologia estuda as interações entre seres vivos dos mais diversos tipos. Por isso, é interessante, dentro desse ramo da biologia, identificar e esquematizar fluxos de matéria e energia, por exemplo.
Cadeias alimentares
Cadeias alimentares são utilizadas para representar a hierarquia na obtenção de alimento dentro de um ecossistema. Na imagem abaixo, três exemplos de cadeias alimentares:
As cadeias alimentares são divididas nos seguintes estratos:
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- Produtores (P): Seres com capacidade de sintetizar sua própria fonte energética a partir de materiais inorgânicos disponíveis no meio-ambiente. Nos exemplos acima, a alga, a planta e o trigo são produtores, pois todos fazem fotossíntese.
- Consumidores primários (C1): São os seres que se alimentam dos produtores. Nos exemplos, caramujos, besouros e camundongos, respectivamente.
- Consumidores secundários (C2): Alimentam-se dos consumidores primários, como o peixe, o sapo e a cobra.
- Consumidores terciários (C3): Alimentam-se dos consumidores secundários. Na figura, a garça e o gavião representam esse grupo.
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- Consumidores quaternários (C4): Alimentam-se dos consumidores terciários. Por exemplo, um jacaré que se alimentasse da garça seria um consumidor quaternário na primeira cadeia.
As cadeias alimentares são, porém, limitadas e incapazes de capturar a real complexidade das relações entre os seres vivos.
Seres vivos podem ocupar mais de uma posição: por exemplo, uma garça que se alimenta
tanto de peixes quanto de caramujos é, simultaneamente, consumidora secundária e terciária.
Ficaram excluídos, ainda, seres, como bactérias e fungos, que decompõem seres vivos de todos os estratos.
Teias alimentares
A solução para os problemas mencionados acima reside nas teias alimentares, construídas a partir da sobreposição de várias cadeias alimentares distintas:
No exemplo de teia acima, cada caminho de setas representa uma cadeia alimentar distinta. Assim, cada ser vivo pode ocupar diversas posições, de acordo com a cadeia que é considerada. Ademais, foram incluídos os decompositores, que consomem seres vivos de todos os estratos.
Pirâmides ecológicas
Outra maneira relevante de estudar os ecossistemas é por meio das pirâmides ecológicas. Estas representam, qualitativamente, a quantidade de massa, energia ou indivíduos em cada estrato de uma cadeia alimentar.
Pirâmides de massa
As pirâmides de massa representam, em cada estrato, a soma da massa de todos os indivíduos que compõem esse estrato.
Considere, por exemplo, a seguinte cadeia:
Grama (P) → Zebra (C1) → Leão (C2)
Para entender a proporção entre as massas de cada estrato, temos que levar em conta que nem tudo que um ser vivo consome é convertido em massa corporal. Por exemplo, um leão que ingere 100kg de carne de zebra não ganhará 100kg de massa corporal. Parte do que foi consumido não poderá ser aproveitado, sendo eliminado pelas fezes. Além disso, o leão precisa gastar energia para se manter vivo, e essa energia advém, indiretamente, do que ele consome. São necessários bem mais do que 100kg de zebra para sustentar 100kg de leão.
Por isso, cada estrato de uma pirâmide de massa é maior do que os estratos subsequentes, como na figura abaixo.
Há, porém, uma exceção a essa tendência. Em sistemas aquáticos, é comum encontrar maior massa de consumidores primários do que de produtores. Isso ocorre porque os produtores, nesse caso o fitoplâncton, têm ciclo de vida curto e alta capacidade de reprodução. Assim, uma quantidade relativamente pequena de fitoplâncton em constante reprodução pode sustentar uma massa superior de zooplâncton (consumidores primários). Diz-se, nesse caso, que a pirâmide tem um nível “invertido”.
Pirâmides de energia
De modo similar à pirâmide de massa, os níveis ficam cada vez menores na pirâmide de energia. Isso ocorre porque, em cada nível, há perda de energia, que é utilizada para realizar, como já mencionado, processos fisiológicos relacionados à sobrevivência. Essa é, inclusive, a razão pela qual é muito raro encontrar consumidores quinquenários (C5): as sucessivas perdas de energia a cada nível tornam praticamente impossível que uma quantidade suficiente de energia atinja esse estrato.
Note que, nesse caso, não há exceções: a pirâmide de energia nunca será invertida.
Pirâmide de número
Por fim, as pirâmides de número representam a quantidade de indivíduos da espécie que compõem um dado estrato. Podem ser tanto regulares quanto invertidas, como nos seguintes exemplos:
- Regular: 10000 gramíneas → 100 zebras → 10 leões
- Invertida: 1 árvore (P) → 1000 pulgões (C1) → 100 joaninhas (C2)
Aula por Kauí P. Lebarbenchon