RICARDO MOTTA PINTO COELHO


PROJETO 4


Teias Alimentares

Uma das definições mais usadas em Ecologia é aquela dada por Krebs (livro pag. 12). Segundo o autor, a Ecologia pode ser definida como sendo o estudo dos fatores que determinam a distribuição dos organismos no tempo e espaço. Para entendermos essa distribuição dos organismos no tempo e no espaço, precisamos de entender o que os organismos estão fazendo em seu habitat. Uma das funções mais importantes dos organismos é a sua nutrição que provê os recursos necessários para as demais funções entre elas a reprodução. O estudo da ecologia trófica vem sendo desenvolvido desde o início da Ecologia. Teias e cadeias alimentares são uma das formas mais usadas para representar as relações tróficas entre as espécies que compõem um ecossistema. Em nosso livro, o tema é introduzido no capítulo 14. Abaixo fornecemos uma representação mais pictorial da teia alimentar do arenque no mar do norte. Essa teia foi publicada por Hardy (1924) e a versão apresentada a seguir foi modificada e traduzida de Sumich (1999).



Essa representação acima é qualitativa e indica somente "quem se alimenta de quem" dentro de um determinado tipo de ecossistema ou comunidade. É uma modelização clássica da teia alimentar tipo pastoreio (grazing) que é a mais comum no plâncton de águas abertas seja na zona pelágica dos mares seja em lagos continentais. A base da cadeia é constituída por algas fitoplanctônicas, principalmente diatomáceas (ver figura abiaxo) e fitoflagelados (Ceratium sp.). Esses microorganismos fotossintetizantes são consumidos pelo zooplâncton herbívoro que no presente caso é composto basicamente por microcrustáceos coépodes (calanoides e ciclopóides), malacostraca eufasídeos (krill), além de outros pequenos invertebrados tipo larvas de moluscos e de cirripédios. O próximo elo da cadeia ainda é composto basicamente por invertebrados principalmente os quetognatos (Sagitta) e curstáceos anfípodes (Themisto). Um peixe primitivo, a enguia da areia, ainda aparece nesse nível. E como predadores de topo temos a Clupea harengus (arenque). Observar que, dependendo do estágio de desenvolvimento, essa espécie ocupa diferentes níveis tróficos. Com base na figura acima e nas definições encontradas na figura 14.2 (página 150) do livro Fundamentos em Ecologia, realizamos um estudo semi-quantitativo dessa teia alimentar.Para entender os cálculos e números dessa tabela, veja também as definições, a seguir.



Variável Descritiva Valor
Níveis tróficos 3-5
Predadores de topo da cadeia 1 (arenque adulto)
Espécies ou elementos basais 1(ver observação abaixo)
Espécies ou elementos intermediárias 10
Número de ciclos 0
Conectância 28/(13*12)=0.179
Densidade de ligações 28/13=2.154
Comprimento mínimo 3 (alga-krill-arenque)
Comprimento máximo 5 passos (alga-ciclopóide-Podon-Themisto-arenque)
Onivoria (sim/não, quais) sim, arenque adulto, anfípoda Themisto e o crustáceo Podon
Canibalismo (sim/não, quais) sim, arenque adulto, que se alimenta de arenques pequenos
Compartimentos não
Número total de elementos 13

Definições acessórias


Conectância: essa variável mede a força de interações tróficas entre os elementos de uma teia. Ela pode ser definida como sendo o quociente entre o número de ligações tróficas existente e número de ligações teoricamente possível. Esse número pode ser estimado multiplicando o número de espécies pelo número de espécies menos 1:


onde:C = conectância, L= número de ligações tróficas existente na teia e S= número de espécies, morfoespécies ou elementos da rede.


Densidade de ligações tróficas: é uma medida mais simples, sendo apenas o quociente entre número de ligaçoes tróficas existente e o número de espécies:


onde: L é o número de ligações tróficas e S é o número de espécies ou elementos da teia. No presente caso houve uma agrupamento de todas as espécies do fitoplâncton enquanto que o arenque jovem e adulto são tratados como entidades diferentes. É interessante notar que mudanças tróficas ao longo do desenvolvimento ontogenético limitam muito o enfoque taxonômico para o estudo de cadeias alimentares.



Onivoria: pode ser definida como sendo quando uma espécie se alimenta em mais de um nível trófico, de plantas e animais por exemplo.



Compartimentos tróficos: podem ser definidos como setores isolados na teia contendo representantes de todos os níveis tróficos porém sem qualquer ligação entre seus elementos. Essa situação é ocorre em casos onde a especialização é alta, tal como ocorre nos insetos herbívoros tropicais.



Comprimentos mínimo e máximo: essas medidas referem-se ao número de passos tróficos que deve-se percorrer na teia até atingir o predador de topo. Uma das características das teias alimentares pelágicas é que o comprimento máximo pode chegar a 5, 6 ou mesmo 7 passos.



Predadores de topo: são os elementos (espécies, morfoespécies, ecofases, taxocenoses ou guildas) que não são predados por qualquer outro elemento da teia. Um predador de topo em uma cadeia pode não manter esse status numa cadeia mais ampla. O arenque adulto, na realidade, é predado por outros peixes na zona pelágica. No entanto, na cadeia considerada acima, ele representa o predador de topo.



Espécies de base de cadeia: são, em geral, os produtores primários, organismos fotossintetizantes. Em teias de detritos, podem ser os representantes heterotróficos do elo microbiano (bactérias, leveduras, protozoários mixotróficos) e demais organismos que se alimentam de substâncias orgânicas dissolvidas (MOD). No exemplo acima, o fitoplâncton é tratado como uma única entidade, ou seja, produtores primários. No entanto, sabemos que existe forte diferenciação das algas quanto ao seu significado nutricional para o zooplâncton.



Número total de elementos: esse número pode ser baseado no número de espécies, de ecofases, taxoncenoses ou guildas funcionais que compõem a cadeia ou teia alimentar.



É essencial, para fixação dos conceitos acima, que o aluno tenha uma idéia clara dos componentes da teia alimentar. As diatomáceas constituem em um dos organismos mais importantes do fitoplâncton marinho. A alga distomácea Thalassiosira é um dos representantes mais importantes dessa categoria de algas no fitoplâncton marinho, e é uma alga muito importante na teia alimentar acima. A foto abaixo é cortesia de G. Fryxell, em Sumich (1999).





Os crustáceos eufrasídeos são muito importantes nas zonas pelágicas marinhas produtivas. Abaixo fornecemos a distribuição desses organismos nos oceanos. O mapa abaixo foi extraído de Sumich (1999).



Abaixo fornecemos uma tabela contendo os principais grupos de invertebrados marinhos (Filos, sub-filos, classes, sub-classes e ordens).



Tabela - Estrutura taxonômica dos principais organismos metazoários marinhos (modifcada de Sumich, 1999). Em parêntesis, um exepmplo ou palavras-chave de cada categoria.

Filo Sub-filo Classe Sub-classe Ordem
Ctenophora

(pelágicos)

- - - -
Plathelminthes

(vermes chatos)

- Turbellaria

(vermes predadores)

- -
Nemertina

(vermes bênticos)

- - - -
Gastrotricha

(bênticos)

- - - -
Kinorhyncha

(bênticos, < 1mm)

- - - -
Gnathostomilida

(vermes bênticos)

- - - -
Priapulida

(vermes bênticos)

- - - -
Nematoda

(vermes bênticos)

- - - -
Entoprocta

(coloniais, bênticos)

- - - -
Phoronida

(vermes bênticos)

- - - -
Brachiopoda

(bênticos )

- - - -
Mollusca - Aplacophora

(raro)

- -
- - Monoplacophora

(raros, bentônicos)

- -
- - Amphineura

(quitons)

- -
- - Gastropoda

(caramujos)

- -
- - Scaphopoda

(1 concha)

- -
- - Bivalvia

(ostras e mexilhões)

- -
- - Cephalopoda

(polvos e lulas)

- -
Sipuncula

(vermes bênticos)

- - - -
Echiurida

(vermes bênticos)

- - - -
Pogonophora

(bênticos, abissais)

- - - -
Hemichordata (vermes bênticos) - - - -
Chaetognatha (predadores pelágicos) - - - -
Annelida - Polychaeta

(vermes vida livre)

- -
- - Hirudinea

(vermes vida livre ou parasitas)

- -
Arthropoda - Merostommata

( Limulus )

- -
- - Pycnogonida (aranha do mar) - -
- - Crustacea Branciopoda -
- - - Ostracoda

(ostrácodes)

-
- - - Copoepoda (ciclopóides) -
- - - Cirripedia

(cracas)

-
- - - Malacostraca Mysidacea

( Mysis )

- - - - Cumacea

(poucos cm)

- - - - Isopoda

(poucos cm)

- - - - Amphipoda

(poucos mm)

- - - - Stomatopoda

(um tipo de camarão)

- - - - Euphasiacea

(krill)

- - - - Decapoda

(camarões e lagostas)

Echinodermata - Echinoidea

(dólar-de-areia)

- -
- - Asteroidea

(estrela-do-mar)

- -
- - Ophiuroidea

(estrelas- do- mar)

- -
- - Crinoidea

(lirios-do-mar)

- -
- - Holothuroidea

(pepinos-do-mar)

- -
- - Concentricycloidea

(raro)

- -
Chordata Urochordata Ascidiacea - -
- Larvacea

(pelágicos, 1mm)

- -
- Thaliacea (salpas) - -
- Cephalochordata - -
- Vertebrata Agnatha (lampréias) - -
- Chondrichthyes

(tubarões, etc.)

- -
- - Osteichthyes

(peixes ósseos)

- -
- - Amphibia

(sapos, salamandras)

- -
- - Reptilia - Testudinata (tartarugas)
- - - - Squamata

(iguanas)

- - - - Crocodilia

(crocodilos)

- - Aves - Sphenisciformes

(pinguins)

- - - - Procelariiformes

(albatrozes)

- - - - Pelecaniformes

(pelicanos)

- - - - Charadriiformes

(gaivotas)

- - Mammalia - Carnivora

(leão marinho)

- - - - Cetacea

(baleias)

- - - - Sirenia

(peixe-boi)






Atividades para o aluno

1) Sugerimos usar um bom livro de zoologia e descrever as principais características estruturais e hábitos de vida dos seguintes grupos de organismos:

a) crustáceos: copépodes, decápodes, anfípodes e eufasídeos.;

b) cirripédios (cracas);

c) moluscos;

d) Chetognata;

e) peixes ósseos (clupeídeos).



2) Observar a ausência de microcrustáceos cladóceros na teia acima. Onde os cladóceros são importantes no zooplâncton ? (ver cap. 21)



3) Compare as diferenças da teia acima com a teia existente no livro (figura 14.1, pág. 148). Quais são as diferenças e os aspectos em comum? Pesquise na capítulo 15 as formas de se avaliar as relações tróficas entre os componentes de um ecossistema.



4)Essa teia alimentar ainda sugere vários tipos de pesquisas complementares:

4.1) Qual é a importância da pesca do arenque no Atlântico norte?

4.2) Porque as zonas mais frias dos mares são em geral as mais produtivas (ver cap. 19)?

4.3) O que é a ressurgência marinha? Existe pontos isolados de ressurgência marinha ao longo da costa brasileira?





Literatura de apoio:

Hardy, A.C. 1924. The herring in relation to its animate environment. Part 1. The food and feeding habits of the herring. Fisheries Investigations, Ser. II, 7:1-53.

Sumich. J.L. 1999. An introduction to the biology of marine life. 7th Edition. WCB McGraw-Hill, USA, ISBN 0-07-115857-X. 484p.





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Prof. Ricardo Motta Pinto Coelho
Dépt. Sciences Bbiologiques
Université de Montréal, UdM, Montréal, Québec.
E-mail: rpcoelho@globo.com
ùltima atualização: 31/10/2016