Atividades de Laboratório

1. Atividades de Laboratório Biologiavolume único • 3.ª edição UNIDADE 13Ecologia Armênio UzunianErnesto Birner

2. 47 Energia e ecossistemas MONTANDO CADEIAS ALIMENTARES O texto abaixo é um pequeno relato sobre alguns animais encontrados em regiões do nosso país e os seus hábitos alimentares. Com ele, você poderá montar cadeias alimentares e definir os níveis tróficos a que muitos deles pertencem. Mãos à obra. A diversidade de nossa fauna Uma das características marcantes do nosso país é a diversidade da fauna. Uma pequena caminhada por alguns locais do Pantanal, por exemplo, revela a grande quantidade de aves que vivem à custa do alimento de regiões ribeirinhas. Jaburus (tuiuius), colhereiros e biguás vivem se alimentando de peixes como jacus, pintados e dourados. Os jaburus até atuam como saneadores da região, já que se alimentam até de peixes mortos. Os biguás são os mergulhões do Pantanal.

3. 47 Energia e ecossistemas MONTANDO CADEIAS ALIMENTARES (Cont.) O vôo rasante e o mergulho certeiro são a especialidade dessas aves pescadoras. Piranhas e pirambebas são vorazes peixes predadores, alimentando-se de outros peixes, como dourados e pintados. Os pantaneiros sabem que mesmo uma vaca, se freqüentar inadvertidamente a água de um riacho, corre o risco de ser consumida em minutos por cardumes inteiros de piranhas. Ainda bem que os tucunarés (peixes de carne deliciosa) e os jacarés contribuem para manter o equilíbrio da região, ao se alimentarem dessas duas espécies de peixes. Cena inesquecível mesmo é ver bandos de capivaras e antas pastando a vegetação ribeirinha. Não é difícil encontrar esses herbívoros. É só seguir com cuidado as pistas por eles deixadas quando depositam suas fezes em forma de pequenas bolinhas e que conduzem aos locais em que esses animais pastam. Aliás, é essa a tarefa da onça pintada, hábil caçadora de capivaras e de antas.

4. 47 Energia e ecossistemas MONTANDO CADEIAS ALIMENTARES (Cont.) Pena que ela esteja em via de extinção. Curioso mesmo é o modo de alimentação do gavião caramujeiro. Faz um vôo rasante, apanha um caramujo do Pantanal com o bico e pousa em cima de uma árvore. Joga o caramujo no chão até quebrar a concha. Depois, calmamente, come a massa mole do molusco, que, aliás, é um eficiente comedor da vegetação rasteira do Pantanal. Nos cerrados, que dão a impressão de possuir menor diversidade biológica, é preciso um pouco de paciência. Com sorte, encontra-se o lobo-guará, que se alimenta de frutas, carniça e pequenos roedores, e até a nossa conhecida seriema. Essa, por sua vez, é eficiente caçadora de jararacas e cascavéis, duas espécies de cobras venenosas que se alimentam de filhotes da seriema (uma ave), preás e outros pequenos roedores. Também é preciso ter paciência para se encontrar emas, aves que lembram as avestruzes africanas e que se alimentam de folhas, frutos, sementes, insetos, lagartixas e rãs. Os tamanduás, então, vivem colhendo com sua comprida língua os cupins e formigas que encontram naqueles amontoados de terra endurecida comumente encontrados nos cerrados. Aliás, formigas e cupins também constituem o alimento predileto dos tatus.

5. 47 Energia e ecossistemas MONTANDO CADEIAS ALIMENTARES (Cont.) No livro do famoso naturalista Rodolfo Von Ihering há uma descrição curiosa do hábito alimentar dos caracarás (também se escreve carcará). Além de caçarem pequenos roedores e aves, também costumam comer carrapatos e, por isso, são conhecidos como carrapateiros. À noite, é possível ouvir o barulho das corujas, hábeis predadoras de sapos e de pequenos roedores. Na caatinga nordestina, a vida animal não é tão freqüente. É possível encontrar pequenos roedores, os mocós, alimentando-se de folhas, brotos, frutos e casca de árvores. Por outro lado, os mocós servem de alimento para maracajás (gatos selvagens), gaviões e jararacas. Os carcarás, aves da família dos falconídeos, ajudam a equilibrar a situação, ao caçarem gaviões e cobras. Os teiús, lagartos comuns na caatinga, são vorazes comedores de vermes, lagartas, insetos e ovos de aves. É na Amazônia que a vida se manifesta com intensidade. Os tucanos e araras podem ser vistos alimentando-se de folhas, frutas e insetos. As cutias se alimentam de ervas e frutas. Também aqui encontramos antas e capivaras pastando na vegetação ribeirinha, enquanto os caititus, também conhecidos como catetos (porcos selvagens), costumam se alimentar da vegetação rasteira. Entre os macacos da região amazônica destacam-se o guariba, o barrigudo, o prego e o macaco-cheiro, que se alimentam de insetos, folhas, frutos e mel. No solo, insetos, lesmas e caramujos podem ser encontrados se alimentando de folhas que caem das árvores e apodrecem. É comum encontrar gambás, animais de hábitos noturnos que se alimentam de toda sorte de frutos, bem como de larvas, vermes e qualquer vertebrado que consigam subjugar. Com um pouco de paciência e de sorte, é possível até encontrar o peixe-boi, mamífero em via de extinção, alimentando-se da vegetação aquática existente em alguns rios da Bacia Amazônica.

6. 47 Energia e ecossistemas 01.É possível determinar com precisão o nível trófico ocupado por jaburus, biguás e colhereiros do Pantanal? Por quê? 02.Ao se alimentar de uma vaca, qual o nível trófico ocupado pelas piranhas? Se os tucunarés caçarem piranhas, qual o nível trófico por eles ocupado? Um pescador acaba de se alimentar de um tucunaré. Em que nível trófico estará atuando o pescador? 03.Há muito tempo verifica-se uma matança generalizada de jacarés no Pantanal por coureiros que vendem as peles desses animais para a confecção de bolsas, carteiras e sapatos. Qual a conseqüência da diminuição dos jacarés no ecossistema ao qual pertencem? 04.Gavião caramujeiro e caramujos do Pantanal: determine os níveis tróficos dessas duas espécies. 05.Qual o nível trófico ocupado pelas onças pintadas do Pantanal? Qual a conseqüência da extinção dessa espécie para o ecossistema pantaneiro? 06.A que nível trófico pertencem a seriema, a jararaca, a cascavel e o guará? Qual deles atua simultaneamente como consumidor primário e secundário? Qual a conseqüência imediata da eliminação da população de seriemas no cerrado? 07.Sabendo que as formigas alimentam-se de fungos por elas criados nos formigueiros e que os fungos alimentam-se de pedaços de folhas trazidos pelas formigas, qual o nível trófico ocupado pelos tamanduás? E pelos tatus? 08.Relacione os níveis tróficos ocupados pelas emas do cerrado. Se no intestino das emas for encontrado um verme parasita, qual o nível trófico do verme?

7. 47 Energia e ecossistemas (Cont.) 9.É possível determinar com precisão o nível trófico do carcará quando ele se alimenta de carrapatos? Por quê? 10.Esquematize a cadeia alimentar da qual participam mocós, maracajás, gaviões, jararacas, carcarás e piolhos de carcarás. 11.É possível determinar com precisão os níveis ocupados pelos teiús da caatinga? Por quê? 12.Determine, para a região amazônica, os animais que ocupam o nível trófico dos consumidores primários. 13.Quais os níveis tróficos ocupados pelos gambás, sabendo-se que além de consumir os alimentos constantes do texto, eles também se alimentam de ovos de aves?

8. 47 Energia e ecossistemas MONTANDO UM ECOSSISTEMA ARTIFICIAL Materiais – um recipiente (vaso) de vidro transparente de, aproximadamente, 50 cm de altura – terra de jardim – rolha que se ajuste à abertura do recipiente de vidro – plástico espesso – cola plástica – plantas (podem ser utilizadas plantas do gênero Philodendron, de pequeno porte, popularmente conhecidas por jibóias, samambaias ou outra espécie que resista longos períodos em ambientes fechados) Como proceder • Coloque a terra de jardim no recipiente, até atingir um terço de sua capacidade. • Umedeça bem a terra, sem encharcar. • Introduza as plantas, “plantando-as” na terra. • Embale a rolha com o plástico e cole-a na abertura do recipiente, para que fique hermeticamente fechado. • Deixe o vaso sempre em lugar iluminado sem receber, no entanto, iluminação direta em demasia. • Você acaba de montar um ecossistema artificial, fechado. Faça observações periódicas (semanais). Anote toda e qualquer modificação que aconteça no seu ecossistema.

9. 47 Energia e ecossistemas 1.Relacione as possíveis modificações que ocorreram no seu ecossistema ao longo do tempo. 2.Que tipo de seres vivos existem na terra de jardim? Como se dá a sua sobrevivência? 3.O oxigênio contido no interior do recipiente, no início do experimento, não irá se esgotar? E a água que você adicionou, ocorrerá o mesmo com ela? 4.O que ocorre com as partes da planta e os animais que perecem no interior do recipiente? 5.Você considera que os ecossistemas naturais se comportam da mesma maneira que o seu ecossistema artificial? 6.Suponha que se planeje a viagem de uma nave espacial tripulada até Marte, com a finalidade de pesquisar a existência de vida naquele planeta. Levando-se em conta que é de longa duração e que um dos problemas a serem resolvidos é o abastecimento de alimento e oxigênio para a tripulação, apresente uma solução possível para esse problema.

10. 47 Energia e ecossistemas CONSTRUINDO UM PLUVIÔMETRO Para avaliar a quantidade de chuva que cai na região em que você mora e compará-la com a precipitação de outras regiões de diversos países, você pode construir um pluviômetro. Esse equipamento simples lhe dará uma noção razoavelmente precisa do índice pluviométrico da sua região. Materiais – um frasco cilíndrico, preferencialmente de vidro transparente, de cerca de 20 cm de altura, de bordas retas e tendo 20 cm de diâmetro tanto no bocal quanto no fundo – uma régua de 30 cm Como proceder • Adapte a régua, colando-a com um pequeno pedaço de fita crepe na parede interna do frasco, de modo que fique em pé e que você possa enxergar o início da régua no fundo do frasco. • Sempre que chover na região em que você mora, deixe o frasco com a régua exposto na chuva, de modo que a água seja coletada em seu interior. • Após o término da chuva, meça a quantidade de água coletada. Quanto mais medidas você fizer, nos dias subseqüentes, e quanto mais tempo durar a atividade, melhor. • Anote os resultados. Estes devem ser obtidos em milímetros e correspondem a uma avaliação aproximada do índice pluviométrico de sua região.

11. 47 Energia e ecossistemas 1.Descreva, em poucas palavras, como ocorre o ciclo da água na biosfera terrestre. 2.Os gráficos abaixo são climogramas de algumas regiões da Terra. A linha azul corresponde à quantidade de chuva e a linha vermelha representa a temperatura média, em graus centígrados,ao longo dos meses. Descreva em poucas palavras o tipo de regime de chuvas e o clima predominante na região.

12. Dinâmica das populações e das comunidades 48 COLETA DE DROSÓFILAS E AVALIAÇÃO DO TAMANHO POPULACIONAL DESSA ESPÉCIE Nesta atividade, vamos propor um método simples de coletar drosófilas, as populares “moscas das frutas”, e elaborar um gráfico que ilustre como varia a população dessa espécie no local onde você mora. Materiais – vários frascos pequenos de vidro, bem lavados e limpos (de maionese, por exemplo) – algodão e gaze – gelatina incolor em folhas ou em pó (aproximadamente 20 g), ou fubá ou amido de milho – bananas maduras – éter sulfúrico – fermento de padaria (um tablete de 15 g)

13. Dinâmica das populações e das comunidades 48 COLETA DE DROSÓFILAS E AVALIAÇÃO DO TAMANHO POPULACIONAL DESSA ESPÉCIE (Cont.) Como proceder • Dissolva um quarto do fermento em água (o equivalente a uma xícara de café) até obter uma suspensão homogênea. Reserve. • Dissolva a gelatina em água fervente; acrescente um pouco de banana amassada, mexendo bem. Pode- se usar fubá ou amido de milho em vez de gelatina: neste caso, prepare um angu ou mingau, misturando-o à banana. • Despeje um ou dois dedos desse preparado em cada frasco e espere esfriar até adquirir consistência. • Pingue algumas gotas da suspensão de fermento sobre o “creme” de banana. O fermento atuará sobre a banana e se desenvolverá, servindo de alimento para as moscas. • Prepare chumaços de algodão envolvidos em gaze para tapar a boca dos frascos. • Como será usado um frasco de coleta por dia, guarde os outros, tapados, na geladeira. • No final do dia, tampe o frasco com as moscas dentro e efetue a contagem. Para facilitar, você deve “anestesiá-las” com um algodão embebido em um pouco de éter sulfúrico. Para isso, levante ligeiramente a tampa do frasco e aproxime da abertura o algodão com éter até que as moscas fiquem imobilizadas. • Repita o procedimento nos dias seguintes, até completar a atividade (aproximadamente 10 dias). • Anote a contagem diariamente. Ao fim da atividade, elabore um gráfico cartesiano, colocando no eixo das ordenadas o número de moscas contadas e, no eixo das abscissas, o tempo (dias).

14. Dinâmica das populações e das comunidades DATA N.º MÉDIO DE MOSCAS COLETADAS DATA N.º MÉDIO DE MOSCAS COLETADAS 03.09.1950 9,8 27.04.1951 13,2 29.10.1950 4,6 04.05.1951 13,4 19.11.1950 14,1 22.06.1951 10,6 17.12.1950 16,4 29.06.1951 22,9 01.01.1951 22,0 08.07.1951 5,8 18.02.1951 10,5 18.07.1951 4,9 04.03.1951 5,0 48 A tabela ao lado foi construída a partir de uma coleta de drosófilas efetuada pelo professor Crodowaldo Pavan, em Mogi das Cruzes (São Paulo), em um campo experimental localizado na encosta da Serra do Mar. (Dados extraídos do livro Biologia, BSCS: versão verde, v. I. São Paulo: EDART, 1972, p. 63.)

15. Dinâmica das populações e das comunidades 48 (Cont.) 1.Elabore um gráfico cartesiano com os dados da tabela da página anterior. 2.Sugira uma provável explicação para a queda do número médio de drosófilas em algumas das coletas. 3.Compare o gráfico obtido a partir dos dados da tabela com o que você obteve nas suas coletas.Há alguma similaridade nas duas situações? 4.Em sua opinião, as situações observadas nesses dois casos poderiam ser generalizadas para qualquer população da natureza? 5.Compare os resultados apresentados na tabela que lhe serviu de base para traçar o gráfico pedido na questão 1 com os resultados que você obteve na sua coleta de drosófilas.

16. Dinâmica das populações e das comunidades 48 AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE ESPÉCIES DE PRODUTORES EM UMA COMUNIDADE Materiais – 40 m de barbante – 4 estacas de madeira de 30 cm de comprimento cada – termômetro – lápis – papel Como proceder • Com o auxílio de seu professor, escolha uma área perto da escola (parque, jardim público, mata etc.) e, fincando as estacas no solo, forme com o barbante um quadrado de 10 m de lado. • Registre os fatores abióticos mais comuns a esse ambiente, tais como temperatura do ar, temperatura do solo (introduza o termômetro a uma profundidade de 10 cm do solo), luminosidade e umidade. • Avalie as condições do solo (úmido, fofo, arenoso, rico em pedras ou cascalho etc.). • Após familiarizar-se com o ambiente, faça um registro cuidadoso dos vegetais que você encontra nessa área cercada.

17. Dinâmica das populações e das comunidades 48 AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE ESPÉCIES DE PRODUTORES EM UMA COMUNIDADE (Cont.) Como proceder • Faça um desenho esquemático dos tipos de vegetais que você vai encontrando (árvores, arbustos, plantas rasteiras etc.). Não é necessário removê-los do ambiente. • Com o auxílio de seu professor ou de catálogos botânicos especializados, procure identificar, pelos nomes populares, cada vegetal que você encontrar. Se possível, identifique também animais associados às plantas (abelhas, formigas, vespas, besouros, gafanhotos, aranhas etc.), tomando o cuidado de não tocar neles. • Reconheça os espécimes de fungos que possam ser encontrados no ambiente. • Após essa atividade, procure estabelecer a distribuição dos vegetais estudados (indivíduos concentrados, dispersos etc.) e calcule as densidades de cada um deles (densidade = número de indivíduos de determinada espécie dividido pela área por eles ocupada).

18. Dinâmica das populações e das comunidades 48 1.Quais são as espécies produtoras que você reconheceu nessa comunidade? (A resposta pode ser dada em termos genéricos, ou seja, árvores, arbustos, plantas rasteiras etc.) 2.Qual é a espécie produtora dominante na área estudada? Qual a contribuição dessa espécie em termos de produção de alimento para a comunidade? 3.Como é a dispersão das espécies vegetais encontradas na área estudada? Organismos da mesma espécie encontram-se concentrados ou espalhados? 4.É possível classificar os consumidores dessa comunidade (insetos, aranhas, anfíbios etc.) de acordo com a categoria (nível trófico) a que pertencem? O que sugere o possível encontro de muitos fungos na comunidade? 5.Na sua opinião, todo o alimento consumido é produzido pela comunidade ou existe entrada de alimento proveniente de outra comunidade? No caso de haver ingresso de alimento de outras fontes, que evidências confirmam essa suposição?

19. 50 A biosfera agredida EFEITO DA CHUVA ÁCIDA NO CRESCIMENTO VEGETAL Materiais – três placas de Petri – doze sementes de feijão – papel de filtro ou coador de papel – solução aquosa ácida, de pH aproximadamente igual a 3 – água de chuva – pulverizador pequeno ou conta-gotas – régua – solução indicadora de pH (à venda em casas de produtos para piscina) – água – fita crepe

20. 50 A biosfera agredida EFEITO DA CHUVA ÁCIDA NO CRESCIMENTO VEGETAL (Cont.) Como proceder • Meça o tamanho de cada semente de feijão e calcule o tamanho médio. • Faça seis discos de papel de filtro com o diâmetro igual ao diâmetro interno das placas de Petri. • Adapte três dos discos nas placas de Petri, sendo um em cada placa. Reserve os outros três. • Numere as placas. • Na primeira, umedeça o papel de filtro com a solução ácida. Cuidado para não deixar a solução ácida atingir sua pele ou os olhos. Essa operação deve ser feita com o auxílio do professor. • Umedeça o papel de filtro da segunda placa com água de torneira, avaliando antes o seu pH com a solução indicadora, e o papel da terceira placa com água de chuva (também avalie, antes, o pH da água de chuva com a solução indicadora). • Deposite quatro sementes de feijão em cada placa. • Cubra as sementes com os outros discos de papel, umedecendo-os com os respectivos líquidos (o primeiro, com a solução ácida; o segundo, com a água de torneira; e o terceiro, com a água da chuva). • Cubra as placas de Petri com suas tampas. • Diariamente, observe o estado dos papéis de filtro, umedecendo-os, se necessário. Também diariamente, meça o tamanho das sementes. Ocorrendo germinação (nesse caso, você não poderá mais tampar as placas), meça o tamanho das plântulas, por um período de aproximadamente três semanas. Registre os valores obtidos.

21. 50 A biosfera agredida 1.Qual solução interferiu mais acentuadamente no tamanho e na germinação das sementes de feijão,a ácida ou a água de chuva? 2.Em que regiões do país a água de chuva deve ser mais ácida? Explique sua resposta. 3.Quais os efeitos da chuva ácida nas plantas e em monumentos das grandes cidades? 4.Qual dos três grupos utilizados nesse experimento é o controle?