( PDF ) Biologia

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Presidente da República Federativa do Brasil

José Sarney

Ministro da Educação

Carlos Sant-Anna

Secretário-Geral

Ubirajara Pereira de Brito

Secretário de Ensino de 2º Grau

João Ferreira Azevedo

Secretário Adjunto

Célio da Cunha

Coordenador de Articulação com Estados e Municípios

Nabiha Gebrim de Souza

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Subsídios para

BIOLOGIA

Autores Maria

Isabel Iório Soncini Miguel

Castilho Júnior

SUMÁRIO

Apresentação:

Repensando o ensino de Biologia e localizando problemas

Capitulo 1 - Método e conteúdo no ensino de Biologia

Aprender a aprender 13

Metodologia e conteúdo 15

Por que ensinar Biologia no Núcleo Comum

Que Biologia é essa? 18

Proposta de programa

Notas 26

Capitulo 2 - A construção de um conceito 2?

Técnicas e atividades Como

construir um conceito

Notas 45

Anexos 46

.A Questão Ambiental no Brasil

.0 Varão XYY: a elaboração de um mito 54

.0 Jogo da Sobrevivência 73

Capitulo 3 - Textos para consulta do professor

0 fenômeno vida 89

0 primeiro ser vivo

Sucessão ecológica 107

Estrutura e função nos ecossistemas 114

Ciclo de matéria e fluxo de energia 117

Cadeia e teia alimentar 134

Determinação de cadeias e redes alimentares

Pirâmides ecológicas-representação gráfica dos

ecossistemas 140

Relações entre seres vivos 146

A dinâmica das populações 159

Bibliografia 188

Comentada 189

Geral 191

APRESENTAÇÃO

Repensando o ensino de Biologia e localizando problemas

A sala de aula nos coloca frente a uma série de questões sobre o

ensino. Essa prática, esse dia a dia, nos leva a refletir sobre

as coisas que ensinamos, sobre o modo como ensinamos e sobre o

que pretendemos enquanto educadores.

Foi num desses mergulhos, no qual prática e teoria se eviden-

piam entrelaçadas, que alguns pontos sobre o ensino em geral e o

de Biologia, em particular, surgiram como fundamentais: a conce-

pção de ensino -aprendizagem que se estabelece na sala de aula e

a concepção de ciência e educação que permeia nossa prática. A

forma estanque e estática que, na maioria das vezes, assume o en-

sino do fenômeno vida, parece ser a expressão de uma concepção me

canicista do mundo e particularmente da Biologia.

0 fato de termos estabelecido para nós mesmos um rico movimen-

to, buscando na experiência prática e no estudo teórico possíveis

soluções para os problemas de ensino de Biologia que vivemos e ou

percebemos, possibilitou-nos a elaboração da proposta que aqui a-

presentamo3 a título de subsídio.

Em momento algum deixamos de considerar o contexto em que se

insere a educação no nosso país, as dificuldades em relação às

condições de trabalho dos professores: os baixos salários, o ex-

cessivo e exaustivo número de aulas, a falta de condições materi-

ais da maioria das escolas públicas, a dificuldade em estar se re-

ciclando e se atualizando. Questões quo, aliadas àquelas anterior

mente apontadas, têm interferido na relação de ensino-aprendiza -

gem.

E Evidentemente não podemos resolver todas essas questões, que

constituem ou devem constituir uma luta constante de todos os pro

fessores, Mas, com essa proposta,podemos e pretendemos levantar

problemas e apresentar sugestões para a melhoria do ensino de Bio-logia.no que

se refere a conteúdo, metodologia e método de trabalho. Ê nossa intenção

colaborar, desta forma, para a reflexão e superação das dificuldades enfrentadas

por professores, e alunos, frente à realidade do ensino no Brasil.

CAPÍTULO 1

MÉTODO E CONTEÚDO NO ENSINO DE BIOLOGIA

Aprender a Aprender

Se pensarmos a educação como um processo de construção e apropria

ção do conhecimento sistematizado, parece-nos essencial conceber

a aprendizagem como um processo fundamentado no desenvolvimento

de uma atitude para o aprender, de uma autonomia na busca do co-

nhecimento. Nesse sentido o papel do professor e do aluno care -

cem ser redimensinados, deixando o professor de ser tão somente

transmissor de conteúdos e os alunos, apenas receptores. Estamos

nos referindo a um processo de aprendizagem onde os alunos são

solicitados a criar explicações para os fenômenos em estudo, a

confrontar suas explicações com o observado e com outras explica

ções existentes, movimento que parece gerar a necessidade de in-

formações que substanciem seus argumentos, possibilitando a deci-

são sobre esta ou aquela explicação, sobre este ou aquele modelo.

Mas é claro que tal processo não se dá espontaneamente. É o

professor quem tem condições de orientar esse caminhar dos alu -

nos, criando situações e oferecendo informações que permitam a

elaboração de hipóteses pelos alunos, a verificação das mesmas e a

organização de ura modelo possível de ser conceituado. É ao pro

fessor também que cabe selecionar conteúdos passíveis de serem

com-preendidos pelos alunos, respeitando o momento do

desenvolvimento intelectual em que se encontram e promovendo um

avanço nesse desenvolvimento.

Pouco adianta iniciar o tema Citologia, fornecendo aos alunos

a definição de célula - "Célula é a unidade morfofisiológica dos

seres vivos". Temos nesta oração 2 conceitos - unidade morfofi -

siológica e seres vivos - que carecem ser compreendidos pelos a-

lunos para que eles possam, de fato, conceituar célula. Conceber

a célula enquanto unidade estrutural e funcional do organismo e

dos seres vivos requer o entendimento de sua dinâmica, requer a

compreensão de que o organismo não é apenas um conjunto de células

que funcionam isoladamente, no máximo agrupadas em tecidos, requer

a compreensão da interação entre as células desse organis-mo,

interação essa que interfere na dinâmica de. cada célula em

particular e permite que o organismo se mantenha integro. Por fim,

requer a compreensão de que a diversidade dos seres vivos espelha

a diversidade de manifestações de um mesmo fenômeno - a vida - e

que, portanto, algo de comum deve haver entre esses diversos, al-

go deve constituir a unidade entre eles.

Se negarmos esse processo impedimos que o aluno construa o con

ceito de célula e a única habilidade que lhe solicitamos ê a da

memorização, a retenção da informação por um curto período de tem

po.

A construção de um conceito implica no confronto das explica-

ções ou hipóteses existentes sobre determinado fenômeno, median-

te um problema acerca de tal fenômeno. Isto constituiu um

proces-so que culmina com a construção de um modelo possível de

ser con ceituado.

É aqui é necessário lembrar que' grande parte do nosso conheci-

mento é adquirido pela vivência; é um conhecimento intuitivo,

carregado de signos que evidenciam nosso universo cultural. Pois

esse universo é um rico acervo de explicações sobre os fenômenos

da natureza e nos parece ser este o ponto de partida ideal para

a transformação desse intuitivo em saber consciente, desse

conhe-cimento adquirido pela vivência em conhecimento

sistematizado.

Pala Jean Piaget (1):

"Compreender é inventar ou reconstruir através da reinvenção, e

será preciso curvar-se ante tais necessidades se o que se

pretende para o futuro é moldar indivíduos capazes de produ -zir

ou criar e não apenas repetir". E prossegue:

"...exigindo-se que toda verdade adquirida seja reinventada

pelo aluno, ou pelo menos construída e não simplesmente trans

mitida".

Metodologia e Conteúdo

Aproximadamente até a década de 70, a preocupação com o ensino

em geral estava centrada nos conteúdos e pouca atenção era

dispensada à metodologia. Tal situação se alterou por volta da dé-

cada de 70, quando a metodologia passou a atrair todas as aten -

ções havendo quem advogasse a tese de que "não importa o conteúdo

do, o que interessa é a metodologia". Atualmente percebe-se, entre

vários profissionais da educação, um repensar dessas duas proposi-

ções e a avaliação de que metodologia e conteúdo são indissociá-

veis; tão fundamental quanto definir quais conteúdos serão desen-

volvidos ao longo,do 2º grau é ter claro que tratamento daremos a

esses conteúdos, de sorte a garantir a apropriação do conhecimento

pelos alunos.

A decisão sobre o quê e como ensinar determinada área do conhe

cimento parece estar diretamente ligada ao modo como pensamos o

mundo e a ciência. Se concebemos a ciência como neutra e o mundo

como a somatória das partes que o constituem, construiremos um en-

sino em que a ciência é apresentada como um conjunto de fatos, hi

póteses e teoria, desvinculado do social, em que as teorias assu-

mem a dimensão de verdades absolutas, inalteráveis e onde se des-

considera o fato de que o conhecimento é produzido por indivíduos,

determinada época, em determinado contexto político-sócio-eco-

em d

nômico. Acontece que, alinhavando as hipóteses e os modelos cons-

truídos para explicar certo fenômeno, estão as idéias: as idéias

dos indivíduos que produzem o conhecimento e as idéias predominan-

tes no momento histórico em que tal produção ocorre. Se assim en-

tendemos a ciência e o mundo, apresentaremos as teorias como

mode-los e, portanto, passíveis de serem alteradas, desde que não

mais consigam responder aos problemas colocados. E atentaremos

ainda para que os conteúdos sejam distribuídos de modo a garantir

a com preensão do todo, ou seja, nos proporemos a partir do geral

e aná-lisar sua complexidade ate chegarmos ao particular.

No ensino da Biologia estabelecemos, por exemplo, a Citologia

como conteúdo programático porque, segundo a teoria celular em vi

gência, a célula é a unidade vital, fenômeno biológico que iremos

explorar. Mas não iniciaríamos um 2º Grau com este conteúdo, pois

ela representa a forma mais complexa do fenômeno vida, exigindo

que se tenha um nível de abstração mais elaborado para compreender

as intrincadas relações que ocorrem a nível celular.

Optamos por iniciar com Ecologia. A nosso ver as interações e-

xistentes neste conteúdo são de mais fácil compreensão, dado o ma

crocosmo em que o indivíduo se situa. Dessa forma, o primeiro pro

blema biológico a. ser resolvido com os alunos refere-se às intera

ções entre seres vivos e ambiente, seguido da origem e diversida-

de, até que conhecer a célula transpareça como um problema a ser

desvendado, para maior e melhor compreensão do fenômeno vida. E

mais ainda, que os alunos tenham um instrumental para poderem in-

vestigar tal problema.

Por que ensinar Biologia no Núcleo Comum

Esta é uma pergunta muito freqüente entre os alunos, e acredi-

tamos que também entre os professores. E é importante que seja co

locada pois, a cada reflexão, podemos encontrar respostas que per

mitam redirecionar o ensino de Biologia e redimensionar nosso pa-

pel de educadores.

Vamos mencionar alguns pontos que, no nosso modo de ver, justi-

ficam a inclusão de Biologia no Núcleo Comum, esperando colaborar

para a reflexão e não esgotar o assunto.

1- Em seu livro A Formação Social da Mente Vygotsky (2) chama a

atenção para o fato de que cada área do conhecimento possui um

código intrínseco, uma lógica interne. Por isso, cada uma delas

a-tua de forma específica na construção e no desenvolvimento do

pen-samento.

2- 0 ensino de Biologia, como o das demais áreas do conhecimen-

to, possibilita a contraposição entre o místico e o científico

nas explicações dos fenômenos naturais. Não se trata aqui de anu-

lar ou desrespeitar o universo cultural do aluno, e sim de trazer

a ele explicações que a ciência tem para tais fenômenos. Parece-

nos fundamental que o aluno se aproprie deste conhecimento; é fun

ção da escola socializar esse conhecimento. Parece-nos também que

a contraposição entre o místico e o científico traz à tona o fato

de que a ciência não tem resposta para tudo, sendo uma de suas ca

racterísticas a possibilidade de ser questionada e de se transfor-

mar.

3- Compreender o mundo e tentar superar problemas constituem

características da espécie humana. A curiosidade e a necessidade

são dois grandes móveis, que nos fazem caminhar em busca do conhe

cimento. A Biologia faz parte do conhecimento e os fenômenos bio-

lógicos são objeto de interesse dos indivíduos desde que iniciam

sua exploração do mundo. Cabe à escola assegurar que esse interes-

subsista.

4- Entendemos ser importante compreender que a vida se manifes-

ta de formas diversas, relacionadas entre si e com o meio; que to

das essas formas estão sujeitas a transformações que ocorrem no

tempo e no espaço; que tais transformações são fruto das intera-

ções entre organismos e ambiente, podendo ou não ser causa de no-

vas formas de interação.

5- Questões hoje polêmicas como as que dizem respeito ao impa-

cto ambiental - uso de inseticidas na agricultura, erradicação de

moléstias, utilização de aditivos, alimentares, desmatamento, bio-

tecnologia e tantas outras - só podem ser julgadas e devidamente

encaminhadas se tivermos conhecimento sobre a dinâmica dos ecos-

sistemas, dos organismos, enfim sobre o modo como a natureza se

comporta e como a vida se processa. Caso contrário corremos o ris-

co de nos alienarmos de tais questões ou de produzirmos discursos

vazios, sem qualquer base cientifica.

Que Biologia é essa?

Se pretendemos que o aluno seja capaz de compreender, refletir

e recriar, se concordamos que cada aluno traz consigo explicações

sobre, o mundo e que tais explicações devem constituir ponto de

partida para o ensino, temos que nos perguntar: "que Biologia é

essa que ensinamos?"

Se observarmos a maioria dos livros didáticos e atentarmos pa-

ra os programas desenvolvidos na maior parte das escolas de 2º

Grau, profissionalizante ou não, três pontos se sobressaem: 1) a

extensão e desarticulação dos conteúdos; 2) o tratamento eminente

mente descritivo e ahistórico dado a esses conteúdos; 3) a conce-

pção mecanicista dos programas.

Não nos parece possível tratar, no 2º Grau, de todo o conheci-

mento biológico já produzido. Também não nos parece correto tra-

tar esse conhecimento de forma descontextualizada e mecanicista

isto e, trata-lo como se fosse produzido por ninguém, em tempo

al-

gum, e se constituísse num conjunto de fatos-hipóteses-teorias

traçados linearmente. A própria história da Biologia nos mostra

que esse conhecimento não e estático e que sua construção não é

linear.

Torna-se necessário, portanto, selecionar conteúdos e escolher

uma metodologia coerente con os objetivos a que nos propomos en-

quanto educadores. Para tanto, é preciso que se estabeleçam crité-

rios, como por exemplo:

1- os conteúdos selecionados devem se adequar à faixa etária com

a qual se trabalha, isto é, devem conter conceitos possíveis de

serem construídos com os alunos e,,portanto, devem exigir opera-

ções mentais que eles possam realizar,

2- os conteúdos devem estar articulados de tal forma que os alu-,

nos compreendam que o fenômeno vida se caracteriza por um conjun-

to de processos organizados e integrados, quer ao nível de indiví-

duo, quer ao nível de organismos no ambiente.

3- o tratamento dado ao conteúdo deve propiciar a compreensão de

que o universo e composto por partes que agem interativamente e

que é esta interação que configura o universo como universo, a na

tureza como algo dinâmico, o organismo como um todo. A idéia de

que o universo se comporta como uma máquina, onde cada peça opera

isoladamente, tem sido a tônica no ensino de 3iologia e tem gerado

a incompreensão, o desinteresse e a falsa idéia de que ao estu-

dar cada parte o aluno estará apto a compor e compreender o todo.

0 exemplo abaixo elucida este aspecto:

Ao ensinarmos anatomia e fisiologia humana, muitas vezes enfa-

tizamos cada sistema ou aparelho isoladamente e apenas

isoladamen-te. É comum os alunos., quando não os professores

acabarem comparando o corpo humano a uma máquina. Isto significa

que a idéia a-presentada (intencionalmente ou não) foi de que cada

parte do cor; po humano funciona por si, quando na realidade o

que permite a in

tegridade do organismo, seu equilíbrio, são as interações entre os

diversos sistemas e aparelhos e a interação entre o organismo e o

meio. Orna disfunção de qualquer sistema ou aparelho, de um ór gão

que seja, representa um problema do organismo todo e não ape-nas

daquele órgão, sistema ou aparelho. Da mesma forma, alterações no

ambiente afetam o organismo - o aumento da temperatura am biental

pode alterar seu equilíbrio hídrico.

Portanto, ao estudarmos esse conteúdo é preciso que se dê ênfa-

se às interações, aos mecanismos de equilíbrio do organismo. Isto

não significa que o estudo de cada sistema ou aparelho seja dis-

pensável ou desnecessário. Pelo contrário, é importante que o alu-

no conheça, por exemplo, a maneira pela qual o alimento é trans-

formado no aparelho digestivo. Mas tão valioso quanto conhecer o

processo de digestão é compreender a relação do aparelho digestivo

com os demais sistemas e aparelhos do organismo, relação esta que

interfere no processamento dos alimentos e assegura a integri-dade

do corpo.

.Ainda nos parece importante garantir, do ponto de vista

metodo-lógico, a compreensão de que o conhecimento sobre a

fisiologia hu-mana (para ficarmos no nosso exemplo) não está

acabado; foi e vem sendo construído e, cobre um mesmo ponto, pode

haver diversos modelos teóricos. Embora muitos problemas sobre a

fisiologia humana estejam hoje elucidados (o papel das enzimas na

digestão, para ci-tar um), nem sempre estiveram e outros há ainda

em investigação. Sobre a memória e o pensamento, por exemplo,

existem hoje diferen-tes modelos; nenhum, porém, consegue

responder todas as questões que se colocam' sobre o processamento

de tais funções.

Proposta de programa

0 programa proposto compreende um conjunto de conteúdos

articu-lados, alinhavados pelo eixo Ecologia-Evolução, que

permite a com preensão de que a vida, interagindo com o ambiente,

se transfor -mou no decorrer do tempo e continua em

transformação.Dessa forma garantimos que o conhecimento

biológico construído em cada série e ao longo do 2º grau seja

contextualizado e tratado,de forma que a compreensão de um

fenômeno biológico seja, ao mesmo tempo, mó -vel para a resolução

de novos problemas a serem desvendados sobre tal fenômeno, num

movimento que consiste em esmiuçar o todo até chegar na sua

possível intimidade.

1ª série do 2º Grau

A dinâmica da Natureza

1) Níveis de Organização

2) Ecossistema

2a - Sucessão ecológica

2b - Elementos que compõem um ecossistema - fatores bióti-

cos e abióticos 2c - Ciclo de matéria

- H

0, C0

O2, CA

2d - Fluxo de energia

fotossíntese e quimiossíntese

fermentação e respiração 2e

- Produtividade

3) Cadeia e Teia Alimentar

Hábitos alimentares

4) Representação gráfica dos ecossistemas

pirâmide de biomassa

pirâmide de energia

5) Relação entre seres vivos

5a - Harmônicas

simbiose

mutualismo

colônia

sociedade 5b -

Desarmônicas

canibalismo

predação

parasitismo

competição 5c -

Saprofitismo

6) Dinâmica Populacional

taxa de natalidade

taxa de mortalidade

superpopulação

extinção

migração

controle do crescimento populacional

disponibilidade de alimento, presença de parasitas es-

pecíficos e predação

espaço, disponibilidade de água, incêndio etc.

as populações humanas

além dos fatores naturais há aspectos culturais, so ciais, políticos

e econômicos que tornam a dinâmica das populações humanas

diversa daquelas exclusivamente naturais

impacto ambiental

2ª Série do 2º Grau

A diversidade era evolução

1) As idéias sobre a diversidade das espécies

1a - Criacionismo (fixismo)

lb - Catastrofismo (transformismo) lc -

Lamarckismo ( evolucionismo) 1d1-

Darwinismo (evolucionismo) 1d2-

Neodarwinismo e Neolamarckismo

2) As evidencias da evolução

2a - Paleontologia

2b - Embriologia

2c - Órgãos vestigiais

2d - Órgaos análogos e homólogos

2e - Semelhança de proteínas

3) Zoologia e Botânica - enfoque evolutivo

3a - Escala de tempo geológico

3b - Os primeiros seres vivos

3c - A vida no ambiente aquático

3d - A transição para o ambiente terrestre

3e - 0 domínio do ambiente terrestre e aéreo

4) 0 homem em evolução

4a - Os prováveis ancestrais

4b - A tese ambientalista, a antítese hereditária e a sín-

tese dialética na interpretação da evolução humana

4b1- Australopitecus

4b2 - Homo eretus 4b3-

Homo sapiens

fisiologia humana - digestão, circulação (

sangue,lin-

fa e aspectos imunológicos), respiração, excreção, repro-

duçao, sistema nervoso, endócrino.

3ª Série do 2º Grau

A unidade da diversidade e a base molecular da vida

1) Citologia

1a - Célula, unidade dos seres vivos?

la1- Histórico e teoria celular

- Os virus e a teoria celular

lb - A dinâmica celular

lb1-, - Respiração e fermentação

lb2 - Fotossíntese e quimiossíntese

lb3 - Síntese proteica

lb4- Divisão celular: mitose e meiose

2) Genética

2a - Histórico do conhecimento 2b - A

herança mendeliana

2b1 - Contexto sócio-econômico-cultural da época

- A elaboração da 1ª lei

2b3 - Características determinadas por 1 par de gens

alelos.

relação de dominância e recessividade

ausência de dominância

alelos múltiplos 2b4 -

A elaboração da 2ª lei

2b5 - Características determinadas por 2 ou mais pa-

res de gens.

di, tri e poli-hibridismo

interação gênica

epistasia e hipostasia

herança quantitativa 2b6 -A

herança relacionada ao sexo

herança ligada ao sexo

herança restrita ao sexo

2c - Genética Molecular

2c1- Herança citoplasmática 2c2 -

Linkage e mapa genético 2d -

Alterações cromossômicas

2d1 - Estruturais: deficiência, duplicação, inversão

e translocação

numéricas: aneuploidias e euploidias 2d2 -

Síndromes causadas por alterações no número de

cromossomos na espécie humana

Síndrome de Down (mongolismo)

Síndrome de Turner

Síndrome de Klinefelter 2d3 - 0 uso indevido

da ciência da Biologia na justi-

ficativa de fenômenos de natureza cultural, so-

cial e político-econômica

0 distúrbio genético na Síndrome XYY, apontado

como causa de comportamentos agressivos e violentos. 2e

- Biotecnologia

2e1, - Histórico

2e2 - Método

2e3 - Aplicações

2e4 - Questões éticas, morais e legais envolvidas

no desenvolvimento desta área do conhecimento.

É muito difícil encontrar os conteúdos que apontamos reunidos

em um único livro e traçados de forma a constituir um corpo de

conhecimento que parte do geral, analisa-o e caminha no sentido da

sua complexização, da sua particularização. Por isso, apresen-tamos

um conjunto de textos referentes ao todo o programa propos-to para

a li série do 2º Grau (3). Tais textos destinam-se ao professor

e pretendem ser apenas uma referência para o desenvolvimento do

programa proposto para a série em questão.Cabe ao professor a

decisão de utilizá-los e/ ou complementa-los e, para tanto,

apontamos, ao final do projeto, uma bibliografia.

Esperamos que esse conjunto de textos, aliado à exemplificação

de como construir conceitos nele contidos, concretize e explicite

as idéias que desenvolvemos ao longo deste trabalho, o sirva de o

rientação para os professores construírem seus programas e prepa-

rem suas aulas quanto aos demais temas propostos: a diversidade en

evolução; a unidade da diversidade e a base molecular da vida.

Notas deste capítulo

(1) PIAGET, Jean - Para Onde Vai a Educação, São Paulo - Livraria

José Olímpio Editora, 1984.

(2) VYGOTSKY, L.G. A Formação Socia da Mente, São Paulo, Livraria

Martins Fontes Editora, 1984.

(3) Ver os Textos de Consulta para o Professor.

CAPÍTULO 2

A CONSTRUÇÃO DE UM CONCEITO

Várias são as técnicas e atividades utilizadas pelos professores

em sala de aula. 2ntendemos que todas podem representar recursos

valiosos, desde que se tenha clareza do momento de sua aplicação

e de que nenhuma delas, por si só, propicia a autonomia suficien-

te para o aluno construir um conceito. É imprescindível a ação do

professor no direcionamento de qualquer técnica ou atividade que

vise a construção de conceitos.

Técnicas e atividades

Conteúdos diversos podem ser trabalhados com diferentes técni-

cas, com uma mesma técnica, ou ainda com uma combinação delas. É

desejável, entretanto, que se assegure uma dinâmica de aula capaz

de estimular o interesse dos alunos, de instigá-los a resolver os

problemas que devem emergir da própria atividade, organizada e o-

rientada pelo professor para a construção de um conceito. Por is-

so, é necessário variar as técnicas e as atividades de acordo com

os conteúdos e as habilidades que se pretenda desenvolver.

Por fim, se pretendemos que os alunos construam conceitos, é

importante partirmos das interpretações que eles trazem acerca dos

fenômenos em estudo. Tal situação nos permite conhecer seus

referenciais e organizar as atividades que viabilizem o confronto

dessas interpretações com os novos dados obtidos. Coloca-se assim,

para os alunos, um problema cuja superação exige mais informações

e uma mudança de referenciais. esse procedimento também permite

caminhar cor. elas no aprofundamento de conteúdos já apreendidos. É

importante ressaltar a necessidade da organização e sistematiza

ção dos conceitos que forem sendo construídos. S aqui entram en

cena dois grandes auxiliares do professor, desde que não sejam os

únicos: a lousa e o giz.

Abordaremos, a seguir, algumas técnicas e atividades que julga

mos adequadas ao desenvolvimento do programa proposto. longe de

nós pretender que sejam as únicas. Acreditamos que os professores

têm. competência e autonomia para julgar e decidir sobre aquelas que melhor atendam

aos seus objetivos,tendo em vista as condições materiais de que dispõem.,bem como

a população com que trabalhai».

Textos

Os textos podem ser usados como introdução ao estudo de um da-

do conteúdo, como síntese do conteúdo desenvolvido, ou ainda como

leitura complementar.

E aqui novamente é importante que se tenha critérios para sele

cionar. os textos, observando principalmente se há erros conceitu-

ais, se as idéias estão bem articuladas e fundamentadas, se a for

mulação das idéias torna o texto permeável aos alunos, se as in-

formações necessárias estão ali apresentadas, tomando como refe-

rência o objetivo que se pretende com aquele texto: introduzir,

sintetizar, aprofundar ou complementar o conteúdo trabalhado. É

fundamental lembrarmos que um texto contém O pensamento de quem o

escreveu e os olhos de quem o lê, ou seja, escrita e leitura con-

tém interpretações, por mais objetividade que se pretenda. Assim,

além dos critérios objetivos apontados acima, para selecionar um

texto é necessário que nos apercebamos da idéia que ele transmite.

0 que não significa censurar textos que apresentem filosofia di-

versa da nossa. Pelo contrário, é educacionalmente saudável que o

aluno compreenda diferentes interpretações sobre um mesmo tema e

que aprenda a fazer esse tipo de leitura. Mas é importante que o

professor tenha conhecimento disto para que possa discutir com os

alunos e promover tal aprendizado. Vamos tomar como exemplo os

textos presentes em livros de Biologia, sobre a disfunção cromos-

sômica XYY. A maioria deles apresenta esta síndrome de maneira

correta no que toca aos aspectos conceituais. Porem, ao caracteri-

zar os portadores da síndrome imputam-lhes um comportamento agres-

sivo e violento. Nesta afirmação está embutida a concepção da que o

comportamento humano é determinado geneticamente. Ao invés de

negarmos tal texto aos alunos é ciais valioso apresentá-lo, aten-

tamos para suas reações à informação e apresentar-lhes então um

outro texto, onde tal questão seja analisada. Oferecemos, assim,

a possibilidade do aluno, aprender a ler para além das palavras, a

prender a verificar se a idéia apresentada está suficientemente

argumentada, de poder se contrapor fundamentadamente ao que vê e

ouve e ir construindo un conceito.

Apresentamos, em anexo, un texto que analisa de maneira

contex-tualisaãa a questão acima exposta.(l)

Observamos ainda que a leitura de um texto constitui um recur-

so e não a aula. Assim, cabe ao professor problematizar o texto e

oferecer novas informações que encaminhem para a construção do

conceito pretendido.

Experimento

Embora constitua uma atividade que chama à observação e à in-

terpretação, nem sempre pode ser aplicado, É" o caso, por exemplo,

do estudo da evolução. Um aspecto importante a considerar ao se

propor um experimento é que ele não seja apenas um meio de consta-

tação ou ainda que "tenha que dar certo". Um experimento requer

um controle e seus resultados nem sempre são previsíveis. A impor

tância está justamente em interpretar os resultados que se obtém,

diante daquilo que se "esperava que acontecesse".

•Um experimento constitui uma técnica de investigação que deve

estar acompanhada de questões que permitam a reflexão, posterior

análise e organização dos dados obtidos e fornecimento de

informa-ções para que o conceito pretendido seja elaborado.

Os fenômenos da difusão, osmose, fermentação, ventilação dos

pulmões (na respiração) podem ser trabalhados desta forma, Experi-

mentos referentes a estes temas podem ser encontrados no laborató-

rio Portátil de Biologia, 2º Grau, produzido pela ?UíI32C e editado

pela Editora Edart - São Paulo, em 1.977.

Debate

O debate é, sem dúvida, uma técnica interessante, que pode am-

pliar o universo do aluno, que estimula o desenvolvimento da capai

cidade 'de síntese, da argumentação, etc... Mas ele pode se

consti-tuir num imenso vazio, num monólogo. Não é possível

debater sobre o que se desconhece. Assim, o debate não pode ser

utilizado como introdução aos conteúdos que se pretenda

desenvolver ou como "substituto" de aulas expositivas.

A realização de um debate implica em um conjunto de atividades

preparatórias, e no conhecimento do tema sobre o qual se vai deba-

ter. Assim, após terem os alunos se apropriado do conhecimento so-

bre a dinâmica dos ecossistemas, por exemplo, é possível preceder

a um debate sobre impacto ambiental. Para tanto é necessário sele

cionar as questões que se pretende debater, por exemplo, agrotóxi-

cos ou efeitos da radioatividade ou poluição do ar e da água ou a

ditivos alimentares ou desmatamento, etc... A seguir é preciso

selecionar textos sobre o tema escolhido e/ou pedir aos alun03 que

leiam jornais e revistas e recortem artigos referentes ao tema. É

desejável elaborar um roteiro que aponte questões centrais, para as

quais os alunos devem estar atentos ao lerem os textos e

procederem à síntese. Podemos ajudá-los a organizarem seus dados,

elaborando com eles um arquivo. Isso facilitará a leitura poste-

rior, além de constituir um aprendizado sobre documentação. De

posse do conhecimento sobre a dinâmica dos ecossistemas e dos ele

mentos fornecidos pelos textos, os alunos poderão construir os ar

gumentos que sustentem suas opiniões. Agora é possível realizar o

debate. Excursão

A excursão pode ser um excelente recurso, em Biologia, dada a

riqueza de material que podemos encontrar e analizar no próprio

ambiente, á, certamente, mais valioso para os alunos estudar as

relações entre os cores vivos e o meio, os aspectos do comporta-

mento animal en uma excursão, onde podem observar detalhes quo se-

riam impossíveis de outra forma. Mas uma excursão precisa ser

pre-parada, caso contrário perde-se essa possibilidade de

explorar o ambiente. É preciso que o professor tenha claro o

porquê da excur-são, o que pretende explorar e como pretende fazê-

lo, para que possa orientar os alunos. 0 local em que se realizará

o estudo de-ve ser visitado con antecedência pelo professor, a fim

de que pos-sa se assegurar das condições existentes para o

desenvolvimento do estudo e do tempo que os alunos terão,

descontado aquele gasto em condução, se for o caso.

Visitado o local e verificado ó tempo disponível o professor

deve elaborar um roteiro, um texto, explicitando para os alunos o

que irão investigar, como proceder, e como registrar os dados obti-

dos. É importante que este texto seja distribuído aos alunos e se-

ja lido com eles, em classe, antes de realizar a excursão, para

que as dúvidas sejam esclarecidas, os materiais (caso haja neces-

sidade) providenciados e, para que 03 alunos possam se organizar

de sorte a que o tempo passado no local seja proveitoso.

Pode ocorrer que, já no local, realizando o trabalho proposto,

alguns alunos se apercebam de certos fenômenos que não estavam

"programados". Não há porque impedir que explorem esses fenômenos.

Caso o professor perceba que tal exploração tomará muito tempo, é

preferível que reorganize os grupos, de modo que os pontos progra

mados sejam cumpridos e aqueles imprevistos explorados. 0 coleti-

vo da classe será enriquecido com mais elementos acerca do ambien-

te em estudo.

Não há necessidade, e e absolutamente descabido, coletar mate-

rial, a menos que este material se constitua em animais mortos ou

folhas caídas, pois a necessidade de preservar o ambiente também

deve ser passada aos alunos como texto subliminar. O desenho ou a

fotografia cumprem muito bem o papel de guardar as imagens deseja-

das. Deve-se ainda atentar para que o local seja mantido limpo.

Os dados das observações devem ser registrados e, de volta a

sala de aula, organizados, analisados e interpretados. 0 material

coletado, nas condições acima referidas, pode ser classificado e

organizado de forma a se montar um museu.

Ê comum associar a idéia de excursão à idéia de grandes distân-

cias. Em verdade uma excursão independe da distância; basta exis-

tir um ambiente adequado ao objetivo proposto. Exploração

do ambiente

Esta técnica pode ser de grande valia nas situações em que uma

exemplificação, através de figuras ou materiais fixados, nao daria

ao aluno a idéia precisa do processo, ou quando a escola não conta

com outros recursos que possam ser usados pelo professor.

Em aula sobre a diversidade no reino vegetal, podemos levar a

classe ou grupo de alunos para uma volta em torna da escola e ve-

rificar as espécies vegetais encontradas, relacionando-as com os

fatores ambientais a que estão adaptadas.

Tal técnica só resolverá as questões propostas sobre a diversi-

dade se, após á atividade, houver um fechamento conceitual, enca-

minhado pelo professor, em classe. Aulas expositivas

Entre professores é uso corrente afirmar que uma aula

expositi-va é sempre cansativa, longa e desinteressante. É também

muito co mum recorrer a essa técnica quando se necessita

transmitir um con ceito.

Será que modificando uma dessas posturas não conseguiremos al-

terar a outra, de modo que uma aula expositiva seja a técnica ade-

quada para se concluir uma análise, ou dar o fechamento a um expe

rimento?

0 grande conflito que muitas vezes gera desinteresse na aula

expositiva e que ao invés do diálogo, criamos o monólogo; ao inves

da elaboração, criamos a simples definição de um conceito; ao inves

de organizadores do aprendizado, nos portamos como os donos da

verdade.

Quando verificados que na aula expositiva temos o momento cer-

to para incentivar o diálogo, podemos promover e discussão sobre

pontos polêmicos do conteúdo e criar uma dinâmica tal que a cons-

trução de determinado conceito aconteça de forma segura.

A aula expositiva é uma das técnicas utilizadas para o forneci-

mento de informações preparatórias para um debate na classe (por

exemplo, sobre a origem da vida na Terra), em que se contraponham

teorias principais. Se não fornecermos subsídios para o debate,

ele não acontecerá ou será apenas um confronto do saber intuitivo

dos grupos formados. Áudio-visual

Tanto quanto a aula expositiva, esta é uma técnica que pode

ser utilizada como complementação ou introdução de outra técnica

de ensino.

Na construção de um conceito, e de suma importância aliar qual-

quer forma de percepção de informações a um trabalho mental volta

do para o desenvolvimento de habilidades, o qual leva o indivíduo

a uma melhor compreensão do conteúdo proposto. Acreditamos que

não se justifica o uso de material audio-visual como forma exclu-

siva de se abordar qualquer conteúdo, visto que, por vezes, esse

material não transmite com suficiente clareza as idéias

necessári-as para a compreensão do conteúdo.

Cabe aqui, mais uma vez, lembrar o professor para que tenha u-

ma preocupação com os critérios de escolha do material, a fim de

que este não se torne um simples passatempo, ou uma forma de

modi-ficar uma dinâmica de aula.

Quanto ao uso de áudio-visuais como recurso auxiliar na cons-

trução de conceitos,podemos utilizar um filme ou uma série de

slides,tendo o cuidado de observar a nítida diferença desses do is

tipos de recursos em relação à análise do conteúdo oroposto : o

filme pode possuir um texo próprio, enquanto que em slides o

texto é geralmente elaborado pelo professor.

Ao refletirmos sobre a análise que faremos do filme, temos de

levar em conta a mensagem implícita e explicita nele contida, de

forma a garantir a compreensão do contexto em que foi realizado,

a existência de conceitos errados e a ligação entre a mensagem

do filme com o conteúdo proposto. É de fundamental importância

que o professor assista ao filme antes de apresentá-lo à classe.

Nas séries de slides encontrados nas escolas e comum ver que

esses diapositivos obedecem uma ordem que nem sempre é a mais con

veniente para o desenvolvimento de atividades que levam à

constru-ção de um conceito. Cabe ao professor colocar os slides

numa or-dem que esteja de acordo com os passos propostos para

atingir um determinado objetivo.

Jogos

A exploração do aspecto lúdico é uma das técnicas que pode

facili-tar a elaboração de conceitos, desde que acompanhada de

subsídios para a interpretação do jogo.

Um dos cuidados necessários ao se aplicar um jogo é verificar

se as suas regras foram plenamente compreendidas e se o domínio

sobre os objetivos propostos está assegurado.

Com cada jogo deve-se levar em conta as habilidades que se pre-

-tende desenvolver - estímulo à memória, capacidade de transferên-

cia de conceitos já apreendidos, análise e interpretação de situa

ções problemas, relacionamento de situações - enfim, para se che-

gar a um objetivo, o jogo não deve ser baseado somente no fator

sorte.

Todo jogo proposto aos alunos deve conter algo que estimule à

superação de um problema, possibilitando o avanço para o passo se-

guinte; ou seja, o aluno deve se sentir desafiado pelo jogo e não

somente pelos outros participantes do jogo. logicamente o aspecto

competitivo se fará presente. Não há com que nos preocuparmos, se

nossa postura evidenciar que a competição é da natureza dos jogos

e não da vida.

Como exemplo podemos citar o Jogo de Sobrevivência (2), que

tem como objetivo geral a compreensão da dinâmica de um ecossite-

ma, através da variação nas diversas populações, variação esta

causada por diferentes fatores bióticos e abióticos. Como objeti-

vo mais específico do jogo o aluno terá condições de construir di-

versos conceitos, tais como cadeia alimentar, teia alimentar,

cau-sas da flutuação de diferentes populações, etc...

Através deste jogo podemos explorar as habilidades de análise

de uma determinada situação, para saber se haverá aumento ou

dimi-nuição na população de quatis; a de previsão de situações que

pos-sam alterar as populações, e até mesmo a elaboração de

situações para tentar resolver problemas encontrados no jogo,

como por exem-pio, a iminência de extinção da população de

quatis. Cabe ao professor selecionar as habilidades e conceitos

que pretende desen -volver com o jogo, levando em conta o que já

foi apropriado pelos

alunos.

Por fim, julgamos muito importante que o professor se assegure

da organização no registro de dados (marcações necessárias ao jo-

go), para que a interpretações sobre o desenvolvimento ou final do

jogo sejam compreendidas.

Como construir um conceito

Propomos que a construção de um conceito se baseie na integra-

ção entre a metodologia e a técnica ou atividade empregada para

tal fim. Nesse sentido a metodologia a ser utilizada é a proble-

matização, que parte do intuitivo do aluno e leva posteriormente

a um aprofundamento do embasamento conteudístico, até chegar ao

objetivo, que é a própria conceituação. As técnicas e atividades

empregadas para se conseguir a problematização podem ser as mais

variadas, de acordo com as nossas proposições em páginas ante -ri

ores.

Utilizaremos como exemplo o Jogo da Sobrevivência. Há pelo me-

nos três situações que, embora diversas, permitem a construção dos

conceitos desejados:

a - Os conceitos podem ser construídos apenas com a utilização do

jogo. Exemplo: conceito de teia alimentar,hábitos alimentares. b -

0 jogo fornece elementos para a construção de conceitos, mas

requer a aplicação de outros já desenvolvidos. Exemplo: ciclo da

matéria.

o- 0 jogo é usado corno meio para construir conceitos que requerem

interrelações de conceitos já elaborados, exemplo: dinâmica de po-

pülações.

A seguir damos una visão geral de como pode ser construído un

conceito (fig. l) e, em seguida, passaremos à sua exemplificação.

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE ENSINO DE 2º GRAU

ura 1: Como construir um conceito

Tela alimentar e hábitos alimentares

Você pode começar perguntando aos alunos se na natureza todos

os seres vivos possuem un tipo restrito de alimento.

Anote as respostas no quadro negro.

A seguir, proponha aos alunos que montem todas as relações a-

liinentares possíveis, utilizando-se dos seguintes seres vivos:

frutos, aves e ovos, quati, cobra, gambá, onça e macaco.

É possível que alguns deles saibam quais seres vivos constituem

alimentos para outros. Mas é bem possível que alguns não conhe-çam

os hábitos alimentares de cada animal. Eles necessitam de in-

formações para realizar a relação proposta. Este é o momento ade-

quado para introduzir informações que sirvam para a construção

das relações alimentares e de subsídios para a elaboração do con-

ceito de hábitos alimentares. (Você pode obter essas informações

verificando a figura 2 do Jogo de Sobrevivência). (3)

Anote as relações formadas pelos alunos.

Pergunte aos alunos como explicam o fato de que determinados a-

nimais só comem carne, outros apenas vegetais e outros alimentam-

se de vegetais e animais (referencie-se nas cadeias montadas).

Discuta com os alunos as respostas dadas, baseando-se nas ada-

ptações dos animais aos diversos tipos de alimentação-dentes, apa-

relho digestivo, etc. elaborando, desta forma, o conceito de hábi-

tos alimentares.

Sistematize esse conceito, com os alunos, classificando os

ani-mais em herbívoros, carnívoros e onívoros, com base nas

caracte-rísticas adaptativas dos animais.

Uma outra pergunta poderá ser feita com a intenção de traba-

lhar o conceito de teia alimentar: os seres vivos das relações a-

limentares construídas podem se interrelacionar? Como?

Apresente, então, a teia alimentar da figura 2 (faça cartaz,

desenhe na lousa ou distribua cópias aos alunos, de acordo COM as

possibilidades da sua escola) para que os alunos possam compará-

la com as respostas dadas,

Faça, com os alunos, a leitura da figura para que possam enten

der o significado das setas. Conclua com eles que há uma interre-

lação e que a ela dá-se o nome de teia alimentar.

Relacione a teia apresentada com o ambiente onde ocorre (flo-

resta) e chame a atenção para o fato de que em ambientes diversos

teremos teias alimentares diversas, sempre levando em conta a

adap-ptação dos seres vivos ao ambiente. Ciclo de matéria

-Para se trabalhar esse conceito, você e/ou os alunos devera ter

em mãos a figura 2 do Jogo de Sobrevivência. (3/

Inicialmente, identifique a seguinte cadeia alimentar: frutos

----

> pássaros

---

cobra

----»

gambá

-----

onça.

Você irá agora fazer uma série de perguntas, sempre levando en

conta todas as respostas, sejam elas certas ou erradas, trabalhan-

do da melhor forma possível, de sorte que, ao passar de uma per-

gunta a outra, os alunos percebam a relação existente entre elas.

organismo do pássaro, o que acontece com o fruto que co-

meu? Com as respostas dadas pelos alunos, você deve concluir com

eles que uma parte das substâncias dos frutos ficarão incorporadas

ao organismo dos pássaros.

cobra, ao comer, indiretamente também está recebendo su

bstâncias dos frutos?

Faça novas perguntas semelhantes à pergunta 2, visando estabe-

lecer relações entre outros animais da cadeia e o fruto.

Ao estabelecer uma relação entre a onça e o fruto você pode

perguntar:

0 que acontecerá com todos cs organismos desta cadeia ali

mentar? Você deve conduzir o processo perguntas/respostas, levan

do os alunos à conclusão de que, embora não ao mesmo tempo, os

componentes desta cadeia alimentar, como tudo que é vivo,.um dia

morrerão.

4- Após a norte de componentes desta cadeia alimentar, o que

poderá contecer con o organismo dos seres mortos? Como isto pode

acontecer?

Neste momento, dependendo das respostas dos alunos, você deve-

informá-los sobre a ação de alguns microorganismos (bactérias e

fungos) na decomposição de matéria orgânica e conduzi-los a con-

cluir que, ao morrer, os seres vivos sofrem um processo de

decom-posição (apodrecimento) causado por tais microorganismos,

muito abundantes na natureza.

5- Para onde irá a matéria orgânica decomposta?

6- Essa matéria orgânica incorporada ao solo pode ser aprovei-

tada por algum tipo de ser vivo? Qual ou quais?

Você deve concluir com os alunos que, por estar no solo, esta

matéria orgânica poderá ser incorporada novamente aos vegetais. A

seguir pode perguntar:

7- Os decompositores poderiam fazer parte da cadeia alimentar

inicial? Em que nível trófico se localizariam? (0 conceito de ní-

vel trófico já deverá ter sido construído).

Sempre com base nas respostas dadas, monte com os alunos um

caminho de setas, en que as substancias inicialmente contidas no

fruto percorram a cadeia alimentar, partindo do fruto e retornan-

do a ele, mostrando o caráter cíclico deste processo.

Construa na lousa a cadeia alimentar inicial e a cadeia ali-

mentar final (tendo agora os decompositores) e pergunte aos alu-

nos:

8- A qual das duas cadeias a célebre frase de Lavoisier: "Na

natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", pode

ser aplicada?

Ao constatar que a frase pode ser aplicada à cadeia alimentar

com decompositores, informe aos alunos o nome do caminho percorri

do por estas substâncias na cadeia alimentar, que é ciclo de

maté-ria.

Para verificar se houve ou não a construção do conceito ciclo

da matéria, faça una pergunta final:

. 9- Na teia alimentar da figura 2 do Jogo da Sobrevivência o ci-

cio da matéria está representada de alguma forma?

Trabalhe as respostas levando os alunos a verificar que não e-

xiste ciclo da matéria já que não há decompositores envolvidos.

Construído o conceito da matéria, apresente aos alunos os ci-

clos do oxigênio, dióxido de carbono, água, etc.

Dinâmica de populações - coeficiente de crescimento

Na construção do conceito de coeficiente de crescimento de uma

população usamos o Jogo da Sobrevivência em sua íntegra.

0 conceito de coeficiente de crescimento foi escolhido ao acaso»

o jogo também se presta à construção de outros conceitos como taxa

de natalidade, taxa de mortalidade, imigração, emigração, etc.

Consideramos o jogo da sobrevivência o mais indicado para a

construção desses conceitos pois contem situações que poderiam

provocar flutuação no número de indivíduos de uma ou várias popu-

lações, o que permite aos alunos perceber o equilíbrio dinâmico

que ocorre num ecossistema.

Seria interessante que, antes da apresentação do jogo, você já

tivesse jogado sozinho com outros professores, a fim de perceber

as interferências que porventura pudessem aparecer.

Ao apresentar o jogo para os alunos, você deve:

A- Reunir os alunos em grupos de quatro elementos.

B- Distribuir a cada grupo o material necessário ao jogo: 4

FO-

LHAS REGIÃO, 1 TABELA de PORCENTAGEM(frente e verso) e 78 CARTÕES

SITUAÇÕES,separados em 2 maços e 1 cartão (1 maço com cartões do nº

1 ao 68; 1 maço com cartões do nº 70 ao 78 e o cartão nº 69).

C- Se possível, ler as instruções do jogo com os alunos.

D- Fixar o número de GERAÇÕES que quer atingir, dependendo do

tempo disponível.

E- Abster-se ao máximo de interferir na dinâmica do jogo,

exce-to para esclarecimentos quanto ao modo de jogar, dúvidas de

vocabulários, etc.

P- Ao terminar o jogo, recolher os CARTÕES SITUAÇÕES e as TABE-

(LAS de PORCENTAGENS, deixando com eles as FOLHAS REGIÕES

Agora passaremos à elaboração de algumas questões para a análi

se do resultado do jogo:

1. Se as Folhas Região apresentam áreas diferentes de uma mes

ma floresta, peça aos alunos de cada grupo para compararem entre

sí se a variação no número de quatis de cada região foi a mesma.

Em seguida, pergunte-lhes o porquê dessas variações em regiões

tão próximas.

Com as respostas, estabeleça com eles a idéia de que, apesar

da floresta ser um ecossistema dentre vários, podem ocorrer varia

ções regionais micro ou macroclimáticas que levem a tais altera-

ções populacionais.

2. Faça outra questão: o número de quatis no final do jogo é i-

gual ao número de quatis inicial? Por que?

Baseando-se nas respostas faça o levantamento de causas da va-

riação no número de quatis.

3. A variação na sua população foi positiva (população cres

ceu) ou negativa (população diminuiu)?

Anote ao respostas fornecidas pelos alunos; em seguida faça a

mesma pergunta estipulando um determinado intervalo de tempo:

4. A variação na sua população, entre 5º e 10º geração (por e-

xemplo), foi positiva ou negativa?

É bem provável que algumas respostas sejam alteradas, devido a

não consideração do intervalo de tempo na pergunta 3.

Construa com eles a idéia de que, sem um referencial temporal,

qualquer flutuação populacional não será bem compreendida.

5. Quais situações criaram condições para que a população de

quatis tivesse uma variação positiva?

liste as situações.

6. Quais situações criaram condições para que a população de

quatis tivesse una variação negativa?

Liste as situações.

7. Todas as situações que trouxeram uma variação positiva pode;

riam ter, de forma direta ou indireta, contribuído para o nasci

mento de quatis?

Verifique com os alunos as formas como essas variações contri-

buíram para um aumento na reprodução - abundância de alimentos,

ausência de competição, melhoria nas condições climáticas, etc.

8. Faça' a mesma pergunta e as mesmas considerações" en relação

às condições que levariam à morte dos quatis.

9. Peça aos alunos que façam o levantamento do número de,qua-

tis na 1ª geração e do número de quatis na última geração (não se

esqueça de que a última geração pode ser determinada por você).

10. A sua população final é maior, menor ou igual a população

inicial? Calcule a diferença.

Você poderá encontrar respostas com as três alternativas, com

diferenças positivas, negativas ou iguais a zero.

Uma nova pergunta adiantará mais os alunos para a construção

do conceito.

11. Baseando-se na diferença entre a população inicial e a fi

nal, a quantidade de nascimentos foi maior, menor ou igual ao nú

mero de mortes? Como chegou a esta conclusão?

Você deverá concluir com eles que, se a diferença foi positiva,

a quantidade de nascimentos é maior que a de mortes; se a diferen-

ça for negativa, a quantidade de nascimentos é menor que a quanti-

dade de mortes e, se for igual a zero, o número de nascimentos

corresponde ao número de mortes.

Neste momento, deverá informá-los de que a diferença entre a

população final e a população inicial, em determinado espaço de

tempo, é chamada de coeficiente de crescimento populacional e, se

for positiva, indica que a população aumentou; se negativa, a po-

pulação diminui e se for igual a zero a população manteve-se está

vel.

Relacione agora o conceito apresentado com o equilíbrio

dinâmi-co que ocorre num ecossistema, chamando atenção para o

fato de que em uma população que possua coeficiente de

crescimento igual a zero, o número de indivíduos sofre variações

no decorrer de tem po, conforme os dados obtidos durante o

jogo.

Motas deste capítulo

(1) Ver 0 Varão XYY: a Elaboração de Um Mito, texto anexo a este

capítulo.

(2) Jogo da Sobrevivência, anexo a este capítulo.

(3) Ver os Textos de Consulta para o Professor

Anexos

1- "A Questão Ambiental no Brasil" - uma entrevista sobre impacto

ambiental que pode orientar um debate sobre 'o tema, conforme su-

gestão feita à página 25 deste trabalho. Fonte: Revista de Ensino

de Ciências, nº 18, Agosto/88 - FUNBEC, São Paulo - 8.P.

2- "0 Varão XYY: A Elaboração de um Mito" - o texto apresenta a

trajetória da produção do mito XYY e sua desmitificação. Os tre-

chos aqui apresentados podem ser trabalhados com os alunos para e-

lucidá-los sobre o Uso indevido da ciência, conforme sugestão fei-

ta à página 24 deste trabalho. Ponte: La Biologia como Arma Soci-

ai. Reed PYERITZ, Herb SCKREIER, Chuck MADANSKY, Larry MILLER,

Jon BECKWITH -EDUSP, S.P.

3- 0 Jogo da Sobrevivência - Com a permissão da FUNBEC, apresenta

mos este jogo que julgamos excelente para o desenvolvimento de

conceitos sobre a dinâmica ambiental, especialmente para aqueles

envolvidos na dinâmica das populações. "Fica proibida a reprodu-

ção total ou parcial, por quaisquer meios, sem autorização escri-

ta da editora (FUNBEC)." Ponte: Ciências Ambientais. CECISP/FUN-

BEC.

Manifestamos desde já nosso interesse e esperança de que o MEC

e a FUNBEC reeditem este jogo, recurso de grande valia para pro-

fessores e alunos.

A Questão Ambiental no Brasil

Raul Ximenes Galvão

REC — Como se deu o seu envolvimento com

ques-tões ambientais?

Raul

—

Bem, devido à minha formação gene

ralista fui envolvido desde os anos 70, pelas ques-tões

ambientais. O início de meu trabalho com químico

industrial me levou a estudar Economi-para pensar por

outros ângulos a questão da pclit ca industrial. E a

necessidade de ver a polític industrial dentro do social

me levou para as Ciên-cias Sociais, o que me fez

despertar para os assur tos ligados ao meio ambiente.

Participei do primeiro órgão governamental

voltado para os problemas ambientais, a SUSAI

(Superintendência de Saneamento Ambiental, da

Secretaria de Saúde do Estado de São Paulo), onde

prevalecia uma visão preventiva em relação ã

questões ambientais. Posteriormente, esse órgãos foi

absorvido pela CETESB (Companhia de Tecno logia

de Saneamento Ambiental), cuja visão é prati camente

restrita à engenharia de controle.

Como assessor da Assembléia Legislativa do

Estado de São Paulo, participei da comissão d estudo

sobre a propriedade da terra no Vale d Ribeira, no

Estado de São Paulo, visando a prese-vação de

cavernas existentes na área;da comissão que analisou

os problemas ambientais causado pelo pólo

petroquímico de Cubatão, no litoral do Estado de São

Paulo, estudo este que deu início a movimento que

colocou em xeque a eficácia c política de controle

ambiental exercida pela CE TESB; da comissão que

examinou o acorde nu-clear Brasil-Alemanha para a

implantação de usi nas nucleares no Brasil.

Gostaria de esclarecer que não sou um tecno

crata na área de meio ambiente. Minha função como

assessor tem sido a de entrar em contar com a

realidade, visitando áreas onde existem o virão a

existir determinados empreendimento; contactar os

órgãos responsáveis pelas pesquisa e, posteriormente,

auxiliar as equipes técnicas r, formulação de projetos.

Faz parte dessa assessor não só avaliar os impactos

ambientais que ta. empreendimentos causaram ou

poderão causa mas também avaliar a atuação do

Estado ou os outros órgãos envolvidos nessas

questões.

REC — Que exemplos você citaria de empreendi-

mentos que causaram profundas modificações no am-

biente em nosso país?

Raul — Antes de entrar nesse assunto, é ne-

cessária uma visão mais ampla do processo econômico

ocorrido no Brasil nos últimos vinte anos. Durante esse

período, na tentativa de viabilizar o capitalismo moderno

no país, foi adotado um modelo econômico

preponderantemente voltado à exportação e, para atingir

níveis de eficiência compatíveis com a economia

internacional, foram estabelecidas metas de produção

que utilizam pouca mão-de-obra, exigem grande

concentração de capital e se apropriam dos recursos

naturais sem nenhuma prudência ecológica. Isso pode

ser visto mais notadamente na agricultura e na indústria,

onde a importação de tecnologias desenvolvidas no

Hemisfério Norte e sua implantação no Hemisfério Sul,

em condições ambientais totalmente diversas, tanto do

ponto de vista físico como social, causou impactos

imediatos sobre o ambiente e sobre a qualidade de vida.

Esse modelo econômico gerou inúmeros em-

preendimentos que causaram modificações em todo o

território nacional, em graus e ritmos diretamente

relacionados com os processos de produção:

desmatamentos, ocupação desordenada das margens

dos rios de várias bacias hidrográficas, uso intensivo do

solo etc. Por ser minha preocupação central a faixa

costeira, citarei alguns empreendimentos localizados nos

ecossistemas es-tuarinos.

Nada mais lógico, dentro da lógica capitalista, do

que estabelecer pólos industriais voltados à exportação

em determinados estuários com profundidade adequada à

construção de cais de atracação e onde há água em

abundância para a operação das indústrias. Por essas

razões vemos, infelizmente, o modelo do complexo

industrial de Cuba-tão reproduzido ao longo da costa

brasileira.

Assim, acompanhando o litoral com rápida visão,

vamos encontrar degradação quase que total na Lagoa

dos Patos, no Rio Grande do Sul, causada por dejetos

industriais de todos os tipos. Na Baia de Criciúma, em

Santa Catarina, vemos o impacto ambiental causado pela

exploração de carvão. Já no estado de São Paulo está o

pólo petroquímico de Cubatão, que,tornou a Baia de

Santos a mais poluída do mundo. Na Baia de Todos os

Santos, na Bahia, encontramos altos índices de poluição

causados pelos pólos industriais de Ca-maçari e Aratu.

Continuando nossa viagem vem o pólo industrial de

Aracaju, em Sergipe, que começou com a Petromisa, da

Petrobrás, que lança ao mar cerca de 1 milhão e 300 mil

toneladas de cloreto de sódio por ano, causando a

destruição das condições biológicas que suportam a vida

nessa região.

No litoral de Alagoas há um pólo industrial que

produz soda a partir do sal-gema e lança no mar o

excedente de cloro, o que liquidou com os bancos de

camarão da região, com reflexos na depredação biológica

das Lagoas de Mundaú e Manguaba. E esse pólo vai ser

ampliado com a implantação de uma indústria para

produção de álcool, o que certamente causará forte

impacto social decorrente da apropriação de terras para o

plantio da cana-de-açúcar.

Uma das maiores agressões ao ambiente foi

realizada no litoral de Pernambuco para a construção do

porto de Suape: foi dinamitado o maior recife coralino do

Hemisfério Sul, o que ocasionou inclusive modificações

nas correntes marítimas da região. Esse porto foi criado

para tornar viável a instalação de um pólo industrial que,

até hoje, não se concretizou.

Agora, do meu ponto de vista, o maior atentado ao

ambiente é o que se fez ao Golfão Maranhense formado

pelas Baias de São Marcos e de São José. Esse estuário,

um dos maiores lares de reprodução e alimentação da

fauna marinha co Litoral-Norte do Brasil e íntegro até os

anos 80, passou a sofrer as conseqüências da construção

do Porto da Ponta da Madura, da Companhia Vale do Rio

Doce, e da instalação da ALCOA, multinacional do alumí-

nio, a quem foi entregue cerca de1/5 da ilha de

São Luiz. Só para se ter uma idéia, São Luiz recebe cerca

do 76 toneladas por dia de dióxido ce enxofre e de fluore-

tos provenientes dessa indústria.

Na Amazônia Oriental também foram Instaladas

três unidades de produção de alumínio, o que levou à

construção da hidroelétrica de Tucuruí. Isso numa época

em que se sabe que o alumínio é considerado "energia

enlatada" devido à enorme quantidade de energia

consumida em sua produção. Assim, para viabilizar um

processo altamente poluidor, pagamos não só o impacto

ambiental causado pela própria hidroelétrica, como

também a energia que move esses empreendimentos.

presente no setor da pesca. A pesca do camarão, por

exemplo, realizada do Amapá ao Ceará, é feita por barcos

de bandeira estrangeira ou por barcos de consórcios

nacionais e internacionais. São grandes barcos que

utilizam uma" tecnologia não apropriada, pois arrastam o

substrato da plataforma continental, com sério

comprometimento da reprodução biológica nessas áreas.

Ao arrastarem o camarão, arrastam também uma enorme

variedade e quantidade de peixes, fauna acompanhante

do camarão, que são devolvidos já mortos ao mar. É uma

pesca intensiva, altamente predatória, que pode acabar

com os estoques de camarão nessa região.

REC— Qual é a Importância ecológica dos

ecossís-temas estuarinos?

Raul — É imensa a importância desses ecos-

sistemas. No Brasil praticamente não existe o fenô-

meno da ressurgência, que é o encontro de duas

correntes marítimas e a subida do substrato oceâ-

nico para a superfície. Com isso, sobem os nutrien-

tes, o que favorece o florescimento do fitoplancto.

Inicio da cadeia alimentar que abrange todos os

níveis de consumidores da fauna marinha. Na costa

brasileira, o início da cadeia alimentar da fauna

marinha está nos estuários, que constituem tam-

bém seus lares de reprodução.

REC — Em nenhum momento foram chamados es-

pecialistas para opinarem sobre a Implantação de pólos

Industriais nesses ecossistemas ?

Raul — Bom, a precedência sempre foi dada ao

aspecto econômico sobre qualquer outra visão. Todos

esses projetos são discutíveis sob o ponto de vista social.

Um caso típico é a Petromisa, em Aracaju, que joga ao

mar, a cada ano, milhões de toneladas de cloreto de

sódio, mas gerou apenas mil empregos e deslocou cerca

de 35.000 pescadores artesanais que viviam da coleta do

caranguejo uçá. Essas pessoas foram retiradas de sua

atividade principal e o sistema não foi capaz de gerar

empregos para absorvê-las, o que causou profunda

desestruturação social na área.

Bem, o uso intensivo de capital também está

REC — Você acha possível explorar racionalmente a

Floresta Amazônica ?

Raul — Bem, a minha experiência na Amazônia tem

sido no setor da pesca. E, no que diz respeito a isso, há

pontos delicados no equilíbrio ecológico da região,

principalmente nos igarapés. Toda a cadeia alimentar dos

peixes amazônicos se inicia com os peixes onivoros, que

vivem da vegetação marginal aos rios. Um caso típico é o

tamba-qui, que se alimenta de flores, frutos, besouros e

outros insetos que vivem nessa vegetação. Outro

exemplo é o peixe-boi, que desempenha papel importante

nesse ecossistema: pastando, ele prepara o pasto para

outras espécies de peixes; defecando,. fertiliza o fundo

dos rios e igarapés. Nos locais onde o peixe-boi está

sendo predado, a vegetação rasteira que se desprende

das margens, não tendo seu principal consumidor, entra

em decomposição, o que aumenta excessivamente o teor

de matéria orgânica na água. Isso favorece a proliferação

dos microorganismos, o que causa a diminuição da

quantidade de oxigênio dissolvido na água. impos-

sibilitando a ocorrência de outras espécies aquáticas.

Portanto, é preciso cuidado. A destruição do

igarapé de Coroados para a construção da Cidade

Universitária de Manaus é um pequeno exemplo: a

grama do campo de futebol do campus é sintética porque

o solo se transformou num areai e ali não há mais

possibilidade de plantio.

No Peru, a ocupação da Amazônia é feita dentro de

uma racionalidade bastante grande. Por exemplo: há um

limite populacional para a cidade de Iquitos, pois a base

da alimentação nessa região é, o pirarucu. Inclusive eles

fazem reposição dos

estoques de pirarucu, sendo que nós. que geramos a

técnica de criação do pirarucu, que não é fácil,

não temos a menor preocupação em repor os esto-ques

desse peixe.Hoje, os pirarucus encontrados nos mercados

de Manaus são filhotes. É bem pos-

sível que dentro em breve, eles desapareçam, já que o

consumo de peixe em Manaus é de 40 tonela-das por dia,

um dos maiores do mundo.

A ocupação da Amazônia tem que ser precedida de

um Zoneamento econômico-ecológico, dentro de uma

visão global de ocupação. Recente-

mente, tive a ocasião de participar de um projeto que visa

minimizar os impactos ambientais decor-rentes da

pavimentação de um trecho da BR-364, que liga Porto

Velho a Rio Branco. O BID (Banco.

Interamericano de Desenvolvimento), ao financiar esse

projeto, exigiu que se fizesse um estudo dos impactos

ambientais, para que não se repetisse, nesse trecho,o

que ocorreu entre Cuiabá e Porto Velho, onde, num dado

momento, a pavimentação atraiu um imenso processo de

exploração da área, numa ocupação desordenada que

colocou em risco várias populações indígenas e criou a

possibilidade de um desmatamento quase que total.

Então, pela pressão de ambientalistas do Congresso

Americano, o projeto da Porto Velho-Rio Branco só

recebeu financiamento a partir do momento em que se

deu início a um sério estudo do Zoneamento econômico-

ecológico da área e das medidas de proteção às

comunidades indígenas. Esse estudo ainda está em

andamento.

REC— Como você vê a reforma agrária dentro da

política de melo ambiente?

RAUI — Totalmente conectadas. Aliás, a política de

estrutura fundiária, a industrial, a agrícola, a florestal, a de

pesca deveriam estar articuladas dentro de um processo

global, que levasse em consideração o inventário dos

recursos naturais e os relatórios dos impactos ambientais,

a priori. Normalmente, os impactos são calculados depois

da escolha de uma área para a implantação de um

empreendimento e não antes. Assim, deveria ser feito um

estudo dos usos que estão sendo dados a uma

determinada área, projetando usos futuros coerentes com

suas condições físicas e sociais. Depois, haveria

discussões com a comunidade cientifica e também com a

comunidade da região, que teria oportunidade de optar

entre aceitar ou não o processo de desenvolvimento.

No caso típico da Amazônia, teria que haver uma ampla

discussão sobre o que se faz. por exemplo, na Serra do

Navio, no Amapá, transformando uma ocorrência de

manganês numa imensa cratera lunar, sabendo que esse

manganês, vendido a preço de nada, hoje está aterrando

áreas já mineradas s Estados Unidos, formando a reserva

de manganês desse país para as gerações futuras.

REC — Existe, no Brasil, a preocupação da um

planejamento global para a ocupação de certas áreas?

Raul — Já existe. No Ministério do Planejamento há

um programa de Zoneamento econômico - ecológico, com

a formação de um banco de dados que possa orientar a

ocupação de diversas áreas do território nacional. Por

exemplo: o Zoneamento da faixa costeira para redefinir o

uso de algumas áreas, principalmente de ambientes que

ainda podem ser preservados, como a Saía de Cananéia,

no litoral de São Paulo, e a Baía de Caravelas, na Bahia.

Um segundo programa prevê o desenvolvimento de

um projeto de educação ambiental, a formação de

conselhos municipais dentro de uma visão de

planejamento participativo, a criação de reservas florestais

e a implementação das que já existem, com manejo da

flora e da fauna e com uma fiscalização educativa e

preventiva.

Há um terceiro programa, o de controle de poluição,

que funciona com uma perspectiva corretiva e, portanto,

parcial que, a meu ver, não funciona. É claro que deve

continuar, mas seria mais eficiente um apoio aos Estados

para que exerçam uma política de prevenção, prestando

atenção ao que antecede a implantação de uma indústria.

REC — O quo se fez no Brasil em termos de política

ambiental nos últimos vinte anos?

Raul — Na sociedade humana, a consciência em

torno da problemática ambiental se tornou bas-

tante séria a partir dos anos 50. principalmente devido à

explosão da primeira bomba atômica. O homem então

percebeu seu limite no planeta e a possibilidade de ele

próprio destruir a Terra.

Nessa época já havia no Brasil políticas setoriais

voltadas para o ambiente. O movimento de defesa da

Amazônia, por exemplo, que surgiu dentro da campanha

"o petróleo é nosso", com uma visão bastante

nacionalista de apropriação dessa área. Também já

existia uma política em relação ao uso do mar e das

faixas costeiras, ainda bastante militar, mas que, de certa

forma, também visava preservar o ambiente.

Posso citar também a FUNATURA (Fundação

Brasileira de Conservação da Natureza) com uma visão

bastante localizada em termos de defesa da fauna e da

flora, mas muito importante em termos de despertar a

consciência nacional.

A preocupação com o ambiente desde há muito

existe na área do Ministério de Minas e Energia,

principalmente no que se refere à construção das

hidroelétricas.

Data de 1970 o primeiro órgão de política ambiental

do Brasil — a SUSAM (Secretaria de Saneamento

Ambiental). Nessa época, era Secretário de Saúde do

Estado de São Paulo o Dr. Walter Leser, que inseriu o

problema ambiental na área de saúde e juntou, numa

única superintendência, o controle da poluição do ar, da

água e do solo e o controle dos vetores das doenças

endêmicas, que nada mais são do que doenças

decorrentes da degradação ambiental. Isto tudo

aconteceu antes da conferência de Estocolmo, realizada

na Suécia em 1972, que estipulou uma série de normas

internacionais em relação à política ambiental.

Não podemos esquecer o IBDF (Instituto Brasileiro

de Defesa Florestal), com ótimo corpo técnico,' mas sem

nenhum aparato de fiscalização e incapaz de conter os

desmatamentos, e a SEMA (Secretaria de Meio

Ambiente), com pouca capacidade operacional, mas que

criou várias reservas, estações ecológicas e áreas de

proteção ambiental.

Nesse quadro, é importante ressaltar o papel dos

agrônomos; a eles cabe o primeiro alerta sobre a

degradação do solo causada por tecnologias impróprias,

como o uso intensivo de agrotóxicos e máquinas

agrícolas,

Em termos de política ambienta! global, houve uma

tentativa quando da formulação de uma proposta

democrática para o Presidente Tancredo Neves. Ele deu

carta branca para que fosse elaborado um documento

onde se propunha a análise global do modelo econômico

brasileiro e discussão ampla de todos os processos de

decisão na área de meio ambienta.

Nesse documento, chamava-se a atenção pa-

ra a necessidade de parada de vários projetos e para a

realização de estudos aprofundados de vários ambientes,

como o cerrado e a floresta amazônica, antes de neles se

introduzir qualquer tipo de empreendimento. No caso da

Amazônia, por exemplo, já se sabe que o ambiente

aquático predominante nessa região é incompatível com

un animal das estepes indianas, como é o boi. Basta

lembrar que, na Amazônia, os herbívoros de grande

porte, como a anta e o peixe-boi, são aquáticos e até

mesmo a onça, o maior predador da região, tem boa

parte de sua subsistência calcada nos peixes dos

igarapés.

Esse documento, que inclusive consolidava as

preocupações trazidas pelos vários movimentos

ambientalistas existentes no Brasil, foi tachado de

antiindustrialista e, até certo ponto, descartado.

REC — Que propostas estão sendo levantadas para a

Constituinte em relação a política ambiental?

Raul — Em Curitiba houve um seminário onde

foram discutidos vários dispositivos constitucionais que

dizem respeito ao meio ambiente. Posso citar alguns. Por

exemplo: dispositivos que limitem a pessoas jurídicas ou

físicas brasileiras ou de nacionalidade estrangeira, mas

fixadas no Brasil, a exploração dos recursos naturais;

dispositivos que permitam aos trabalhadores de uma

empresa o conhecimento dos riscos de saúde causados

por certas funções; dispositivos que obriguem os órgãos

setoriais a se submeterem a uma orientação coerente com

a preservação do ambiente; dispositivos que permitam

conservar as características cênicas dos ambientes para

recreação e lazer.

Também estão sendo levantados dispositivos que

tornem possível socorrer as vítimas do processo predador

da ocupação de certos espaços: os índios, os

seringueiros, os castanheiros, os pescadores artesanais,

os pequenos lavradores, enfim, todos aqueles que

sobrevivem no trato direto com a natureza.

Gostaria de contar o que aconteceu aos pes-

cadores-agricultores de Alcântara, no Maranhão. Era uma

população negra, cerca de 10.000 pessoas que viviam do

trabalho comunitário: produziam os alimentos necessários

para a sobrevivência e pescavam. Dividiam o resultado tio

trabalho e o excedente era vendido ou trocado pelo que

não produziam. Num dado momento, a terra onde viviam

teve que ser desocupada para a criação de uma base de

foguetes e cada pai de família ganhou um titulo de

propriedade num outro local, onde não era possível a

sobrevivência com o tipo de trabalho que sabiam fazer.

Resultado: venderam suas terras e foram morrer de fome

em São Luís. O mesmo aconteceu com os 30.000

pescadores artesanais que viviam na área hoje ocupada

p9la ALCOA. Maranhão.

Agora, os pescadores são extremamente

conscientes do processo de degradação por que passam

e fazem uma série de reivindicações: querem uma parte

das multas que o governo aplica aos navios com

vazamento de petróleo e uma parte dos "royalties"

absorvidos pelo Estado na exploração do petróleo da

plataforma continental; querem ser reconhecidos como

agentes de produção, pois são responsáveis pela oferta

de 60% do pescado que abastece o país; querem que se

faça a memória das artes de pesca, tais como á arte dos

cortadores de vela, dos construtores de cerco, dos

construtores de saveiros e de todas as demais práticas

tradicionais.

REC — Há países onde existe realmente uma políti-

ca ambientai eficiente?

Raul — O Peru é um exemplo. Lá, entre outras

coisas, estão fazendo todo um processo de recupe-ração

da agricultura pré-colombiana desenvolvida pelos incas e

que sustentava uma população maior do que aquela que

hoje existe nesse país. Essas plantações feitas nos

tabuleiros do altiplano foram, durante 400 anos de

ocupação pelos espanhóis, gradativamente substituídas

pelas plantações ao longo dos vales dos rios, que foram

sendo assoreados pelo desaparecimento da vegetação

de suas margens. Isso diminui o fluxo das águas, que

deixaram de atingir a costa, conduzindo à desertificação

das áreas costeiras. No Peru, existe uma organização

que faz mapeamentos ecológicos e nada é feito sem que

antes ela seja consultada.

Outro exemplo é a União Soviética. Lá, a ocupação

da Sibéria não deu muito certo, apesar de todos os

estudos realizados pela Academia de Ciências Mas o

Lago Baikal, que representa 20% das reservas mundiais

de água-doce do planeta e 80% das reservas, da União

Soviética, é mantido em condições de potabilidade e

reprodução biológica, com transparência de mais de

quatro metros, graças ao controle das indústrias localiza-

das às margens de cerca de 335 rios.

REC — Quo $lgntf!cado tom, para um cidadão, en-

gajarse na luta pela preservação das baleias e de outros

animais que nem fazem parte do ambiente onde ele vive?

Raul — Qualquer ataque a um dos elementos de um

ambiente desestrutura toda a teia alimentar onde esse

elemento se insere.

Um exemplo são os castanheiros plantados na

Amazônia pela indústria Ford. Os castanheiros cresceram

e deram flores, mas não deram frutos. Depois da análise

dos organismos existentes na área, descobriram que o

castanheiro e outros vegetais são indispensáveis para a

formação de um determinado tipo de fungo que alimenta

uma espécie de formiga. Para formar esse fungo, as

formigas pegam alguns elementos de vários tipos de árvo-

res, entre eles alguns da flor do castanheiro. Ao entrarem e

saírem da flor, fazem a polinização. No momento em que

foram plantados na região apenas castanheiros, em

detrimento de outras plantas, essas formigas

desapareceram e o castanheiro perdeu seu agente

polinizador.

Outro exemplo é o plantio de soja na Província de

Buenos Aires, que levou ao uso intensivo de Inseticidas,

causando o desaparecimento da águia dos pampas, que

comia cerca de sete ratos por dia. Com a ausência das

águias, os ratos dominaram o ambiente. Por outro lado, a

derrubada da mata para o plantio da soja fez com que o

barbeiro, que linha seus hábitos de vida entre os animais

da mata. adquirisse hábitos domiciliares e aí começaram a

aparecer casos de doença de Chagas na Argentina.

Com relação à baleia, em particular, devo dizer que

de pouco adianta defendê-la sem defender também a

integridade dos ecossistemas estua-rinos, onde floresce o

fitoplancto, indispensável à vida das baleias.

REC — Você acha possírel realizar programas de

educação ambientai em ambientes carentes?

Raul — Eu acho que sim. No Maranhão, por

exemplo, foi construído um conjunto residencial altamente

agressivo, como é tradição do BNH. Para construir com

eficiência e rapidez, destruíram toda a vegetação e

deixaram as casas a descoberto, submetidas ao sol

causticante e a ventos violentos. Pois os moradores desse

conjunto, depois de algumas discussões sobre esse

ambiente, vieram com a idéia de plantar árvores frutíferas

regionais em

todas as ruas, cada quadra com um tipo de fruta,

Inclusive para permitir o intercâmbio que leva à

conversação e à amizade. Além disso, ao invés de

encanamento para a distribuição de água, o que seria

custoso, optaram pelo tradicional chafariz, que também

serve como ponto de encontro.

ção do "verde pelo verde", sem lembrarem que dentro do

verde tem que viver o ser humano.

Nas cidades é lógico que o homem sofre todos os

tipos de impactos: a poluição atmosférica, os ruídos, as

radiações ionizantes causadas por milhares de

equipamentos de raios X, além das bombas de cobalto

concentradas nos hospitais. Sem falar na parte

psicológica, nos efeitos emocionais causados pelo viver

com medo até do vizinho, onde não há conservação das

praças e outros pontos de lazer, onde a paisagem muda

completamente a cada cinco anos, tudo levando a um pro-

cesso de não socialização e à perda da identidade cultural.

REC— O qua podemos fazer como cidadãos para

melhorar a qualidade de vida ?

Raul — Acho que devemos exercer plenamente o

direito à cidadania.Um caso típico é a saúde no trabalho.

Os trabalhadores das empresas de transporte urbano,por

exemplo, devem reivindicar melhores condições de

trabalho. Para isso, precisam estar cientes das doenças

profissionais a que estão sujeitos, dos riscos que correm

guiando um ônibus oito horas por dia num centro urbano.

Gostaria de contar o que acontece com os

trabalhadores das indústrias de alumínio. Esses homens

sofrem uma queima total da pele nas unidades de

produção de eletrodos e não podem mais se expor ao sol.

Os que trabalham nas câmaras eletrolíticas são

submetidos a temperaturas extremamente elevadas e

sofrem eletrólise dos elementos do sangue, o que provoca

queda de pressão violenta, o que os obriga a ingerirem,

de meia em meia hora, pastilhas de cloreto de sódio com

mais alguns Ingredientes, que fazem subir a pressão.

Então, esses trabalhadores sofrem picos de baixa e alta

pressão de meia em meia hora em cada jornada de

trabalho e, em quatro ou cinco anos, estão imprestáveis.

Os que trabalham com manganês têm deposição desse

elemento no sistema nervoso central e, depois de cinco

anos de trabalho, estão com total desequilíbrio motor.

REC — Quando falamos em ecologia, a tendência é

pensar na natureza. E os centros urbanos, como se

Inserem na questão ambiental?

Raul — Gostaria da lembrar que é preciso cuidado

com os indivíduos que querem a preserva-

REC - Qual é o papel dos professores na formação do

uma consciência ecológica nos jovens?

Raul — O jovem precisa ser recuperado, pois já

sofreu um processo de desinformação muito grande. E

deve ser levado para um modo sadio de vida. Eu vejo, por

exemplo, os jovens da Sociedade Brasileira de

Espeleologia: com 14 anos eles já começam a explorar

cavernas, num ato de coragem maravilhoso e onde podem

ver ocorrências realmente fantásticas da natureza. A nível

psicológico, esses jovens se realizam, se equilibram. En-

tão, eu acho que o contato com a natureza é uma forma

muito significativa de educação voltada para o respeito ao

ambiente.

Do meu ponto de vista, a preocupação maior tem

que ser com a criança, principalmente no momento em

que ela toma contato com o ambiente. Acho que esse é o

verdadeiro momento de se introduzir a dimensão

ambiental no ser humano, de trabalhar o uso dos sentidos

para a percepção da beleza das plantas, do céu, do cheiro

da chuva, o momento em que se pode facilitar o raciocínio

dentro de uma perspectiva ampla e vejo a educação

ambiental disseminada nas diferentes disciplinas da

formação escolar da criança. A observação científica, por

exemplo, se daria a partir da observação do sol, das

estações do ano com as ocorrências vegetais, de uma

observação sistemática de tudo que cerca a criança e

muito desenho de coisas naturais.

Também vejo a necessidade de uma visão bastante

ampla da educação ambiental por parte dos professores,

que deveriam ter oportunidades de se informar sobre

essas questões e estudá-las no contexto das diferentes

disciplinas.

Revista de Ensino de Ciência, nº 18 - Agosto 1987.

O Varão XYY: A Elaboração de um mito (trechos)

Reed Pyeritz, Herb Schreier, Chuck Madansky, Larry Miller, Jon Be-

ckwith.

O estudo das origens do comportamento agressivo, criminoso e

antissocial é um dos aspectos do proceder humano que continuamen-

te tem absorvido o interesse dos cientistas *. No final do século

XIX, o criminólogo italiano Cesare Lombroso propôs a existência

de uma correlação entre o aspecto físico e o comportamento

delitu-

oso (6,7). Suas teorias, que alcançaram ampla circulação e popula-

ridade, incluiam propostas às autoridades judiciais para a detec

ção de criminosos bastante específicos; segundo Lombroso (via

Ellis): "os ladrões têm o olhar astuto, sobrancelhas cerradas,

testa ampla e orelhas salientes... o olhar dos assassinos é frio,

seus olhos são vítreos e injetados de sangue, os cabelos são

abun-

dantes, as mandíbulas potentes, as orelhas largas e os lábios del-

gados" (8, p,32). De modo geral, como indica Haller: "o criminoso

tende a possuir um cérebro primitivo, um índice cefálico anormal,

braços longos, pés preênseis, barba rala e corpo delgado, incisi

vos de grande tamanho, nariz chato, olhar furtivo e crânio angulo

so"(2, p.15). Esta orientação da "antropologia criminal" foi ado

tada mais tarde pelo antropólogo de Harvard, Ernest Hooton, que

sustentava ser "a delinqüência determinada pela herança racial do

indivíduo"(1, p.179) e a existência de uma conexão entre atos cri

minosos e traços físicos.

Com o aparecimento da Genética Moderna, nos começos do século

XX, muitos cientistas propuseram argumentos mais explicitamente

hereditários para a explicação do comportamento delituoso e, ain

da que Francis Galton, fundador da eugenia, houvesse proposto

tais idéias no século XIX, a redescoberta das leis de Mendel, em

1900, parecia trazer mais peso a essas teses. Pretendendo apoiar-

se no conhecimento genético, Harry Laughlin, da Oficina de Regis

tro Eugenésico de Cold Spring Harbor (Nova York), afirmava que u-

ma parte considerável da população dos Estados Unidos era geneti-

camente deficiente, e que nela estavam incluídos indivíduos que

mostravam "debilidade mental, criminalidade e decência" e outras

taras (2, p.133). Lewis Terman, que contribuiu para a introdução

da avaliação da inteligência de Binet nos Estados Unidos, acredi-

tava firmemente que a qualificação QI tinha uma base genética,

sustentando que "todos os débeis mentais são, no mínimo, crimino-

sos em potencial"(10, p.ll)'. A prestigiosa publicação Harvard Law

Review apoiou a argumentação genética com toda sua força, afirman-

do que "o latrocínio é comum entre os delinqüentes natos..." (11,

p.123)

0 conceito de criminalidade hereditária ganhou ainda mais vi-

gor com a publicação, em 1912 e 1916, de 2 livros que tratavam da

demonstrar a transmissão genética de toda a classe de caracterís-

ticas socialmente indesejáveis em 2 famílias de má reputação, os

Jukes e os Kallikaks (12,13). Henri Goddard, outro dos adeptos

da qualificação QI, propôs em seu estudo da família Xallikak que

Man-tin Kallikak havia sido, ao mesmo tempo, originário de dois

ramos familiares, um bom e outro mau, e que na descendência de sua

rela-ção com uma débil mental havia "pobres, criminosos,

prostitutas e bêbados", enquanto que a que teve com sua esposa

estava formada por "cidadãos trabalhadores e respeitosos da lei."

Praticamente todos os cientistas antes citados foram membros

do movimento eugenésico, que teve uma significativa influência na

política social dos começos do século XX. Seus partidários se ex-

pressaram com êxito em apoio às leis de esterilização que se pre-

sumia impediriam a contaminação de acervo genético. 0 preâmbulo

da primeira destas leis, aprovada em Indiana em 1907, dizia: "con

siderando que o papel da herança é da maior importância na trans-

missão da delinqüência, da idiotice e da imbecilidade..."(3, p.10

-11). Durante as décadas seguintes, trinta e três dos Estados

nor-te-americt.nos aprovaram leis de esterilização, a metade das

quais

incluia disposições para a castração de delinqüentes sexuais e,

pelo menos seis Estados, permitiam a esterilização para uma gama

de delitos muito mais ampla. Embora a maior parte das esteriliza-

ções legais tenha afetado casos de debilidade mental ou loucura,

também ocorreram casos com presos comuns (14, p.135).

Como consequência da reação contra a ideologia eugenésica na-

zista, e também pelo incremento da atenção dedicada às causas so-

ciais e econômicas determinantes do comportamento antissocial, a

argumentação em favor da base biológica da conduta criminal debi-

litou-se durante as décadas de 40 e 50, e a antiga discussão não

voltou a aparecer até os fins da década de 60. Ressurgiu revesti-

da- da linguagem dos últimos descobrimentos biológicos e médicos.

Por exemplo, em 1967, três médicos dedicados à investigação psico-

química escreveram em uma carta publicada pelo Jornal da associa-

ção Médica Americana (15, p. 895):

É importante dar-se conta de que apenas uma parte dos habitan-

tes dos bairros pobres tenha tomado parte nos abortos...Ha al-

go especial que distinga o violento morador destes bairros de

seus pacíficos vizinhos?

Existe evidência procedente de várias fontes...de que a parti-

cipação no comportamento violento e agressivo de pacientes es-

tudados exaustivamente...

É necessário levar a cabo uma intensa investigação, assim como

estudos clínicos dos indivíduos que cometem atos de violência. As

razões genéticas foram ressuscitadas uma vez mais por H.J.

Eysenck que propôs em 1564 que "...algum gene, cromossomo ou outra

estrutura, poderia constituir a base física pela qual se esta-

beleceram as diferenças entre os delinqüentes e os que não o são"

(16, p. 61). Notavelmente, e durante o ano em que se formulou es-

ta sugestão, a complexidade crescente da tecnologia genética, e

em particular a capacidade de examinar e distinguir cromossomos

humanos, permitiu uma nova "descoberta" o chamado "cromossomo

criminoso", enquanto um certo número de cientistas consideram que

os varões que são portadores de um cromossomo Y extra (varões

XYY) estão predestinados ao comportamento delinqüente. As Origens

do Mito XYY (**) 0 primeiro caso XYY foi descoberto durante o

desenvolvimento de uma investigação destinada à busca de

anormalidades cromossômi-cas (2Q);. durante os anos seguintes

foram publicados mais alguns casos, sem que fossem relacionados

com problemas de comportamento até 1965. Nesse ano, Patrícia Jacobe

e seus colaboradores informa-ram sobre a existência de uma

proporção excessiva de varões XYY nos indivíduos subnormais

reclusos em uma instituição escocesa, destinada àquelas pessoas

que mostravam "inclinações perigosas, violentas ou criminosas". 0

resultado de suas investigações foi publicado em um artigo com o

provocativo título de "Comportamento agressivo, subnormalidade

mental e o varão XYY" (21). A este seguiram-se uma serie de

estudos, também restritos as prisões, mani-cômios ou instituições

para retardados mentais que, em sua maior parte, não contavam

com populações-controle. Baseando-se no fato de que Jacobs e

seus colaboradores terem observado que os varões XYY eram mais

altos, em média, que os varões XY alguns investiga dores

reduziram seu campo de ação exclusivamente aqueles pacientes ou

reclusos de elevada estatura. Estes trabalhos resultaram em

pretensões ainda mais provocativas que as que do primeiro in-

forme. Um 1957 um grupo de investigadores britânicos considerou

"racional sugerir que o comportamento antissocial se deve à pre-

sença de um cromossomo Y extra" (22, pag. 815) e, cm 1959, outro

grupo dinamarquês concluía que "os pacientes de cariótipo XYY têm

uma marcada inclinação a mostrar desvio de personalidade e delin-

qüência" (23, p. 955) . A publicação destes "resultados" mutualmente

consistentes deu à "síndrome XYY" un aspecto de autenticidade

científica.

Apesar da inexistência de qualquer evidencia que estabelecesse

uma relação entre o cariótipo XYY e o comportamento antissocial,

os sugestivos títulos e as conclusões extraídas dos estudos cita-

dos deram ampla difusão às pretensões neles expostas. Por sua vez,

a publicidade deu asas à impressão geral do público de que tal re-

lação existia de fato. Ao mesmo te:.po em que apareciam artigos de

ficção na imprensa popular, incluindo um publicado na Newsweek in-

titulado "Criminosos Congênitos" (24), o mito XYY foi também rapi-

damente incorporado aos textos de ensino secundário e universitá-

rio, como se se tratasse de um fato incontroverso. For exemplo, em

um texto recente de Biologia de bacharelado aparecia a seguin-te

frase: "outra condição anormal resulta da fecundação de um óvu-Io

X normal por um espermatozóide YY, originado por falta de dis-

junção durante a espermatogênese. Daqui provém os varões XYY, cuja

altura geralmente passa de 1.80 a e que são muito agressivos" (25,

p. 185).

Nos Estados Unidos, o mito XYY censolidou-se ainda mais quando

se informou, erroneamente, que Richard Speck, o assassino de oito

estudantes de enfermagem em Chicago, em 1968, era um varão XYY. A-

pesar dos repetidos cariótipos mostrarem que Speck era um varão

XY (25), a retratação que apareceu depois da publicação do artigo

original recebeu pouca, atenção, sendo crença geral que a pretensão

inicial era correta. For exemplo, um texto comum de psiquiatria,

aparecido em 1972, apresentava uma fotografia de Speck com a

seguinte inscrição: "sua defesa legal (a de Speck) se apoio no

fato de que a sua constituição genética era -XYY. Tem se publicado

que os indivíduos portadores destes genes são de alta estatura,

mentalmente atrasados, têm acne e se comportam de forma agressiva''

(27, p. 711). Inclusive foi publicada uma novela popular intitula

da o Homem XYY" (28), cujo protagonista, um indivíduo XYY, acaba do

sair do cárcere a pronta serviços, como ladrão à polícia se-

creta britânica.

Além da copia acolhida que desfrutou o mito XYY, a suposição

de que os varões XYY predestinados a levar uma vida de comrorta-

mento antissocial teve conseqüências diretas. Ao menos em dois

dos Estados Unidos (Massachusetts e Maryland), os adolescentes

reclusos en instituições para delinqüentes juvenis foram examina-

dos, para verificar se possuiam ou não um cromossomo extra. Em

Maryland, após grandes debates judiciais, foi resolvido que tais

informações não poderiam ser dadas aos tribunais de menores (29),

posto que, dadas as crenças comuns, poderiam influir nas senten-

ças. S ainda mais, em certas instituições, os reclusos XYY foram

tratados com hormônios sexuais femininos para que recuperassem o

comportamento "normal" (30,31).

Bentley Glass, antigo presidente da associação Americana Para o

Progresso da Ciência, ansiava ver chegar o dia em que uma com-

binação de amniocentese e aborto nos permitisse "livrar-nos de

...aqueles anormais sexuais tais como os do tipo XYY (32, p. 28).

De fato, existe pelo menos: um caso conhecido de uma mãe que optou

pelo aborto ao saber que seu feto era XYY, e depois que seu

médico lhe disse que "de momento se conhecia pouco sobre o

prognose do caso" (18, p. 150). Referindo-se aos varões XYY, Ash

ley Montagu sugeriu que deveríamos considerar seriamente.. .se não

seria desejável conhecer o cariótipo de todas as crianças já no

momento do nascimento ou pouco depois...Providos de tal infor

mação, poderia ser possível estabelecer em um tempo curto as me-

didas adequadas, preventivas ou de outro tipo" (33, P. 49).

Apesar de tudo, depois de passados vários anos da publicação

do primeiro artigo e de terem aparecido outros duzentos trabalhes

de investigação sobre o tema XYY, o estado de coisas é tal que a

revisão mais recente e exaustiva sobre o tema conclui que "a fre-

quineis com que os varões XYY mostram um comportamento antisso-

cial, provavelmente não é diferente daquela que apresentam as

pessoas que não são XYY, e têm os mesmos antecedentes e classe so-

ciai" (17, p. 188). Há muito pouco tempo, Asley Montagu corrigiu

as suas falsas impressões anteriores: "imediatamente se elaboram

todos tipos de conclusões prematuras e injustificadas...Está cla-

ro que um cromossomo Y extra não é um cromossomo "de violência",.

A história da anomalia XYY constitui em si mesmo, uma lição de co-

mo não se deve extrair conclusões relacionadas à causa, a partir

das condições associadas" (34, p. 220).

gomo chegamos a uma situação tal, em que uma investigação tão

fortemente financiada tenha caído em descrédito em sua maior par-

te? Como aconteceu que as conclusões errôneas propostas por tan-

tos onvestigadores tivessem um impacto social tão imediato e ex-

tenso? Para contestar essas perguntas devemos analisar tanto a na

tureza da própria investigação em sí, como o meio social e

políti-co em que essa investigação se desenvolveu. Uma inspeção

na inves-tigação põe a claro uma série de defeitos de base: erros

metodoló-gicos, uso de categorias subjetivas na definição de

agressão e comportamento antissocial, e falhas no momento de

distinguir asso-ciação e correlação de causas. Nos próximos itens

revisaremos estes problemas, sugerindo logo que a atmosfera dos

anos 50 pode ter desempenhado certo papel na criação do mito XYY.

Erros Metodológicos

A metodologia empregada na grande maioria dos estudos sobre o

cariótipo XYY padece de defeitos sérios (17, 18 e 15). Em geral,

os estudos carecem de controles suficientes e as conclusões se ba-

seiam em dados escassos. A maior parte das investigações levadas

a cabo sobre o cariótipo XYY podem ser classificadas em 3 tipos,

cada uma delas estando afetada por sérias limitações; estes tipos

são: estudos de prevalência, estudos de incidência, estudos re-

trospectivos, estudos prospectivos e estudos de caso.

O Marco Social da Investigação sobro o Cariótipo XYY.

Como ocorre com qualquer outra atividade científica, a investi

gação sobre o cariótipo XYY não teve lugar em um vazio social. Cs

cientistas, como membros da sociedade, empregam a investigação e

a desenvolvem, submetidos a todo tipo de influências sociais e as

suas teorias são portadoras de uma marca social indelével. As teo

rias científicas como tais, não podem se considerar nem éticas

nem politicamente neutras pois, direta ou indiretamente, indicam

uma concepção de mundo que tem conseqüências sociais específicas.

A investigação sobre casos XYY, e o clima social dos últimos anos

da década de 60, ilustram plenamente a ação recíproca que existe

entre a ciência e seu âmbito social.

Pode se identificar três tendências relacionadas entre si, que

têm tido influência sobre o curso da investigação sobre o carióti

po XYY: a apresentação com os problemas ocasionados pela delin-

qüência e a violência; o aumento dos trabalhos médicos voltados

para a alteração do comportamento; e o empenho em determinar a ba-

se genética do comportamento humano. A inquietude causada pela

violência e delinqüência estava determinada pela "onda de crimes"

dos últimos anos 60 e os tumultos ocorridos nos guetos de várias

cidades; tais acontecimentos pareciam prognosticar um aumento da

desordem e um afastamento da ordem social. Talvez se possa

acentu-ar mais o grau de preocupação pública existente dizendo

que, entre 67 e 69, se criaram 3 comissões presidenciais para

investigar estes problemas. Ademais, incrementou-se o fundo

monetário disponível para a investigação e para o financiamento de

aspectos práticos da execução da lei, particularmente através da

Administração do Apoio a Execução da lei (LEAA) do Departamento de

Justiça. Esta fonte de financiamento constituí o vínculo mais

evidente entre o caso XYY e as corrente sociais, visto que boa

parte da investigação sobre o cariótipo XYY foi subvencionada pela

LEAA e pe-Io Centro de 2studos sobre o Crime e a Delinqüência, do

Instituto Nacional de Saúde Mental. Pode-se afirmar que a

investigação so-

bre o cariótipo XYY foi canalizada, de certa forma, até aqueles

aspectos da anormalidade que puderam proporcionar informação rela

cionadas às causas da violência. Esta influência tem sido reconhe-

cida explicitamente por uns poucos investigadores. Jarvik e cola-

boradores manifestaram que "a preocupação, popular e fundamentada,

com a violência... tem estimulado a investigação não só dos meios

de compreensão da agressão como também de seu controle"; os auto-

res continuam argumentando que "a investigação aplicada e oriente

da para a diminuição de uma violência desnecessária e excessiva"

deveria seguir um enfoque biológico baseado na descoberta da anor-

malidade XYY (42, p.675).

A segunda tendência, o aumento do esforço médico referente à

alteração do comportamento, teve conseqüências importantes com

respeito à investigação sobre o cariótipo XYY, ainda que menos di-

retas. Ao final da década de 60, depositou-se maior confiança na

eficácia da medicina no tratamento de problemas sociais (como al-

coolismo), individuais (como a tensão) e educativos (como a disci-

plina escolar, através da síndrome da hiperatividade) (52 e 53).

Alguns ainda supuseram que o problema da violência seria passível

de solução, mediante psicocirurgia (54 e 55). No contexto de um a-

vanço no campo da medicina, pareceu a alguns que a investigação

sobre cariótipo XYY proporcionava um acesso natural aos problemas

da agressão e delito. Se a "causa" de algum tipo de agressão fos-

se verdadeiramente a presença de uma anomalia genética, poderia

ser considerada uma doença e, como tal, ser tratada médica e cien-

tificamente, ao invés de se procurar encontrar soluções sociais

para o problema.

A terceira tendência, o esforço orientado para a determinação

da base genética do comportamento, contribuiu também para formar ura

ambiente propício ao desenvolvimento das teorias referentes ao caso

XYY. À ciência denominada "genética do comportamento" flores-

ceu nos últimos anos da década de 60 e se concentrou

principalmen-te no problema da herança da inteligência. A

controvérsia sobre a qualificação do QI, que começou a atrair a

atenção pública em 1969, contribuiu para dar respeitabilidade

científica e social à genética do comportamento e valorizar a

aplicação desta "ciência" aos problemas de comportamento, tais

como aprendizagem (56). Assim, a atribuição da agressividade a um

cromossomo extra dava con sistência a outros conhecimentos

científicos e sociais.

Aparece então uma série de teorias e tendências que se apoiam

mutuamente. 0 financiamento da investigação sobre o cariótipo XYY

foi obtido, graças à preocupação com os crimes e inquietação soci-

ai, a confiança na medicina e a popularidade da genética do com-

portamento. Ao mesmo tempo, as teorias sobre o cariótipo XYY pare-

ciam apontar para a solução de alguns problemas de delinquência, o

que não apenas se considerava concordante com outras pretensões

científicas, mas também os submetia a controle médico. As conse-

qüências sociais das teorias sobre o cariótipo XYY manifestam-se

claramente quando se as examina da seguinte maneira: se o crime e

a agressividade têm na realidade uma base biológica, a influência

dos fatores sociais, como a pobreza e a opressão que se associam

ao delito, podem ser ignoradas, propondo-se em troca uma solução

de tipo médico. Assim, permanecem no anonimato inquietantes pro-

blemas de injustiça social e não se questiona a validade da ordem

social; um problema de natureza social pode ser encoberto, disfar-

çando-o como um trabalho científico.

0 Cariótipo XYY, os Cientistas e o Público

A investigação sobre o cariótipo XYY representa um episódio la-

mentavel na história da Ciência, contituindo uma área de estudos

cheia de erros metodológicos dos tipos mais elementares, invalida

da pela atuação preconceituosa dos pesquisadores e pelo uso inade-

quado dos conceitos genéticos.. Embora toda ciência padeça de van

maior grau 3e subjetivismo do que se faz crer ao público, este ra-

mo está particularmente afastado disso. Cremos que esta situação

pode ter sido inevitável se consideramos vários dos fatores qua

tiveram importância no desenvolvimento da investigação sobre o ca

riótipo XYY. Que são: primeiro, a diretriz marcada pelo enfoque o-

ginal de Jacobs e suas descobertas; segundo, a atmosfera social

60 e terceiro, a orientação doe investigadores,* esta área de

trabalho por seu interesse como forma de acesso aos problemas

sociais.

Esta história nos levou a uma situação em que é mais difícil,

se não impossível, levar ao término estes estudos, de forma ética,

inclusive no que se refere ao tratamento das questões menos polê-

micas dos varões XYY. Além disso, apesar de se" ter corrigido al-

guns dos equívocos iniciais, a continuidade da investigação sobra

a relação entre o cariótipo XYY e o delito, ou outros tipos de

comportamento "anormais", tende a dar credibilidade ao conceito

base genética do comportamento antissocial como explicação de

muitos problemas sociais. Suspeitamos que a publicidade que tem

rodeado a investigação sobre o cariótipo XYY, teve influência na

elaboração da seguinte teoria lida nos jornais por cerca de 60 mi-

lhões de norte-americanos, e que foi a resposta da famosa jorna-

lista Ann Landers a um pedido de ajuda por parte de um pai deses-

perado, cujo filho, que "tomava drogas", encontrava-se internado

em um reformatório (57): "na atualidade se sabe que o fator gené-

tico pode ter influência predominante sobre problemas do comporta-

mento. Algumas crianças herdam sistemas nervosos frágeis, enlou-

quecem e não correspondem ao carinho paterno nem à ajuda técnica.

Não se sinta culpado. Fez tudo que estava a seu alcance. Um anjo

não poderia ter feito mais,"

Está claro que tanto a investigação sobre o cariótipo XYY, como

aquela, de âmbito mais geral, sobre a origem do delito e da a-

gressividade são, por sua própria natureza, assuntos de grande

im-portfincia social e que despertam o interesse público. O mito

XYY

foi amplamente propagado, com as conseqüências sociais já descri-

tas: no entanto, aqueles cientistas que reconheceram as falhas da

investigação não manifestaram suas opiniões publicamente ou limi-

taram suas críticas às revistas especializadas (por exemplo, 58,

60 e 17), as quais permanecem encobertas pelo pó das bibliotecas,

sem alcançar jamais o mundo exterior, mesmo que se mantenham em

vigor as teorias primitivas. Isto não e ,surpreendente pois os ci-

entistas sempre têm se mostrado pouco dispostos a criticar seus

colegas de público, inclusive quando os problemas em debate

influ-enciam a política social. No começo do século, por exemplo,

os ge-neticistas criticaram amplamente as teorias eugenéticas,

mas seus ataques ficaram restritos às revistas científicas,

enquanto se a-provavam leis de esterilização, de proibição de

casamento entre indivíduos de diferentes raças e a Lei de

Restrição da Imigração, de 1924 (61, 64).

Pensando nestes precedentes, nós, como membros do grupo Ciên-

cia para o Povo, começamos a protestar em 1974 contra o programa

de estudo do cariótipo XYY de recém-nascidos, executado por pes-

quisadores da Faculdade de Medicina de Harvard, numa maternidade

de Boston. Neste estudo se evidenciaram os defeitos e problemas

que presentavam muitos dos estudos prospectivos, incluindo o efei-

to sobre a educação da criança, causado pelo conhecimento de seu

cariótipo XYY por parte dos pais. Levamos um protesto a uma comis-

são de Harvard, destacando a ausência de consenso baseado em in-

formações reais, a possibilidade de estigmatização da criança e,

como o esboço do estudo citado fazia com que qualquer das conclu-

sões obtidas com respeito ao parâmetro de comportamento dos indi-

víduos XYY carecesse de sentido. Acreditávamos que estudos seme-

lhantes acarretam riscos muito maiores que seus duvidosos benefí-

cios e não nos preocupávamos somente com o dano que poderia cau-

sar nas crianças e famílias implicadas no projeto, mas também vis-

lbrávamos a possibilidade de finalmente atrair a atenção públi-

ca sobre a história da investigação do cariótipo XYY (65, 68, 41

e 19).

A resposta de grande parte da comunidade científica foi de for-

talecer a defesa do referido estudo e, ainda que muitos cientistas

tenham reconhecido os sérios defeitos do programa, ■ preocupava-os

mais o precedente que poderia ser aberto cota a paralização de um

estudo científico. O resultado foi que um comitê de Harvard não

chegou a um acordo por divisão de opiniões, e outro rejeitou

nossa queixa. No entanto, durante os debates mantivemos contato

com os meios de comunicação e demos uma conferência para a

impren-sa. A publicidade impeliu outros grupos com propósitos

cívicos a participar da controvérsia e, finalmente, a pressão

exercida fez com que os pesquisadores considerassem seu trabalho

terminado. A ventilação do assunto XYY também teve como

conseqüência a parali-zaçao de todos os demais programas de

investigação de varões XYY recém-nascidos de que temos notícia.

Finalmente, os argumentos de batidos com respeito ao estudo de

Boston, deram lugar, nos últi-mos anos, a um certo numero de

artigos jornalísticos que tem contribuído para desmitificar o

mito XYY (69-74).

No entanto, e apesar dos insignificantes sucessos da investiga

ção sobre o cariótipo XYY e do dano que tem causado, continua ha-

vendo financiamentos para trabalhos neste campo e bem poderá ocor-

rer a tentativa de revitalização do mito XYY no futuro. Como tí-

nhamos assinalado, as idéias sobre as origens biológicas da

delin-quência tendem a reaparecer de vez em quando e por isto, os

cientistas conscientes da existência destes problemas, devem

manter-se alertas e aceitar a responsabilidade de cooperar com os

cidadãos para desmascarar as implicações e as funções sociais de

tais trabalhos. * As fontes de informações deste artigo foram as

obras de 1 a 5,

citadas na bibliografia a seguir. ** As revisões mais recentes

sobre o tema referem-se aos itens 17,

18 e 19 da bibliografia a seguir.

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Sobre os autores:

Reed PYERIITZ é residente no hospital Peter Bent Brigham, de Bos-

ton.

Herb SCKREIER é psicólogo infantil no colégio Fernald e na Clíni-

ca Sanitária de Boston Oeste.

Chuck MADANSKY é estudante pós-graduado de Virologia na Faculdade

de Medicina da Universidade de Massachusetts (Worcester). Larry

MILLER é estudante do terceiro ano de Medicina na Faculdade de

Medicina de Harvard (Cambridge, Massachussetts). Jon BECKWITH

ensina e pesquisa no Departamento de Micrologia e Ge nética

Molecular da Faculdade de Medicina de Harvard.

O Jogo da Sobrevivência

CECISP-FUNBEC

As "peças do jogo da sobrevivência" são populações de animais

que vivem numa floresta: aves, quatis, gambás, gaviões, onças, ca

cacos, cobras, etc. 0 homem também participará, mas o personagem

central será o quati, pequeno carnívoro que se alimenta principal

mente de aves e ovos, embora também coma frutos. Dentre estes pre

fere o milho, chegando a invadir plantações para obtê-lo.

Cs gambás são mamíferos que se alimentam de frutos, vermes, pe

quenos mamíferos, aves e cobras. Seus hábitos, alimentares são,

portanto, semelhantes aos dos quatis e como ambos habitam a mesma

região, competem pelo alimento.

As onças da região alimentam-se de macacos, capivaras, porcos

do mato e, também, de gambás e quatis. Embora agressivas, evitam

o homem, escondendo-se ou emigrando ao notarem sua presença.

0 gavião e a cobra, personagens, secundárias do jogo, alimentam

se de pequenos mamíferos e aves. A cobra também gosta muito de o-

vos frescos.

Todos os animais enunciados são freqüentemente atacados por pa-

rasitas causadores das mais variadas doenças. As relações entre

essas populações podem ser representadas através da teia alimen-

tar da figura que acompanha este texto.

O homem não foi incluído nessa teia, embora interfira sobre to

dos esses animais; ele os caça pelos mais diversos motivos, desde

a procura de alimento até o simples esporte.

0 material do jogo

Este jogo foi elaborado para 4 participantes. Cada equipe pre-

cisará de 4 FOLHAS REGIÃO (representam regiões da mesma floresta,

vizinhas umas das outras), 2 TABELAS de PORCENTAGEM (cálculo da

variação de indivíduos na população) e 78 CARTÕES-FATORES (repre-

sentam acontecimentos que podem beneficiar ou prejudicar a popu-

lação de quati3 de cada jogador, isto é, farão con que a popula-

ção aumente ou diminua.

Cada vez que um jogador sortear um cartão, isto representa u-

aa GERAÇÃO na FOLHA REGIÃO deste jogador.

Na escala vertical da FOLHA REGIÃO deve-se registrar o número

de quatis de cada GERAÇÃO.

Na escala horizontal, serão registradas as gerações.

Como jogar

1- Todos os jogadores iniciarão o jogo com uma população de

15 quatis na primeira geração.

2- 0 primeiro jogador retirará um cartão branco, lera o tex-to

e decidirá se a variação é positiva ou negativa, isto é, se sua

população de quatis vai aumentar ou diminuir, (cartões bran-cos

- nº 1 ao 68).

Por exemplo, suponha que você retirou o seguinte cartão-fa-

tor:

Chuvas fortes destruíram as flores e frutos da região

Variação: 10%

Para chegar a uma decisão correta é necessário observar a te-

ia alimentar esquematizada na folha-região (fig. 2). Ela mostra

que os frutos servem de alimento para os gambás, macacos, pássa-

ros e quatis. Portanto, sua população de quatis ficou

prejudica-da com esse acontecimento e a variação será negativa.

Consultanto agora a tabela de porcentagens você verá que a

população perdeu dois quatis. Como, inicialmente, havia 15 qua-

tis, a segunda geração terá 13. Será preciso, então, marcar es-

Be ponto na folha-região e uni-lo ao ponto inicial.

Vejamos outro exemplo:

Calor e chuvas prolongadas aumentaram a população de rãs, que

atraíram novas cobras para a região.

Variação: 10%,

Para decidir se a variação é positiva ou negativa, você deve-

rá observar novamente a teia alimentar.

1) Que animais ficaram diretamente prejudicados com a vinda de

novas cobras para a região?

2) Esses animais servem de alimento para os quatis?

3) Sua população de quatis deve aumentar ou diminuir?

3- Cada jogador que retirar um cartão branco deverá seguir o

procedimento 2 e marcar, na folha-região, o número de indivíduos

que sua população passou a ter. Quando o maço terminar, os car-

tões brancos deverão ser embaralhados e formar um novo maço.

4- Sempre que uma população ultrapassar 70 quatis, o número

excedente deverá emigrar para a área onde houver menor número

desses animais. O jogador que receber os emigrantes deverá regis-

trar imediatamente essa variação na geração seguinte. (No caso

de duas ou mais áreas terem a mesma população, recebera os emi-

grantes aquela que estiver mais próxima da sua vez de jogar).

5- Quando a região que receber os quatis não comportar todos

os emigrantes, o excesso deverá ir para o segundo jogador que ti-

ver menos quatis.

6- Se a emigração de quatis completar as outras três regiões

e ainda sobrarem indivíduos, os excedentes não terão para onde e-

migrar e "morrerão". Esse número devera ser abatido da população

da qual se originaram.

7- Quando uma região ficar com menos de três quatis, essa po-

pulação será considerada extinta. O jogador só voltará a partici-

par quando sua região receber imigrantes.

8- Quando uma população tiver 70 quatis e houver aumento fia po-

pulaçao, o jogador deverá desprezar o cartão que determinou o au-

mento e retirar o cartão azul (nº 70 a 78).

9_ Quando todas as populações tiverem 70 quatis e houver

aumen-to da população, o jogador devera desprezar o cartão que

determinou o aumento e retirar o cartão preto (nº 69).

10 - O jogo terminará quando uma das populações atingir a últí-

ma geração.

11- Terminado o jogo, ps pontos marcados na folha-região deve-

rão ser unidos, a fim de se obter a curva que representará c de-

senvolvimento de cada população de quatis.

Quem ganha o jogo

O jogo terminará quando uma das populações atingir a última se

ração e a jogada for concluída, Nesta ocasião deve ser feita a

contagem para verificar quem perdeu menos pontos: este será o ven-

cedor.

As regras seguintes estabelecem como é feita a contagem.

A) A primeira população que atingir a marca de 35 indivíduos

não perde pontos. As demais populações perdem 30, 50 e 80 pontos,

segundo G ordem em que atingiram essa marca. Atingir primeiro si-

gnifica fazê-lo em menor número de gerações; o aluno que joga an-

tes de v::cê pode atingir a marca de 35 indivíduos na 5ª geração,

por exemplo, enquanto você, embora jogando depois, também pode fa-

zê-lo na 5

geração. neste caso ambos empataram. A contagem de

pontos para esse ítem, será a mesma para os dois.

3) Cada vez que uma população se extingue, perde 150 pontos.

C) Cada vez que uma população voltar a ter menos de 35 indiví-

duos, perde 50 pontos.

D) Assim que o jogo terminar, o número de indivíduos que fal-tar

para que a população atinja os 70 indivíduos deve ser multipli-

cado por dois e o total contado como pontos negativos.

E) Ao final da partida, o jogador,que estiver na 40ª. geração

não perderá ponto. 0 mais próximo perderá 50 pontos, o outro SO e

o mais 'distante, 120.

Fig. 2 — A tela alimentar do Jogo da Sobrevivência.

FOLHA-REGIÃO

N ú me r o de q u a t i s

TABELA DE PORCENTAGENS

RECORTE ESTA TABELA

UE CONTINUA NO VERSO.

TABELA DE PORCENTAGENS

CARTÕES-FATORES

ESTES SÃO OS CARTÕES-FATORES. RECORTE-OS E FORME OS

MAÇOS DE CARTÕES QUE UTILIZARÁ DURANTE O JOGO.

Surgiu uma nova nascente na região.

Uma árvore caiu no leito de um riacho da região e

os detritos acumulados fizeram com que esse curso

de água se desviasse para outra área.

Variação: 10%

Variação: 25%

Uma nuvem de gafanhotos destruiu os milha-rais das

vizinhanças da mala.

Uma nova espécie vegetal estabeleceu-se na região.

Seus frutos contêm uma substância que aumenta a

fertilidade dos quatis.

Variação: 30% (35 ou mais indivíduos) 25%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 25%

Chuvas intensas alagaram grande parto da

região, cobrindo a vegetação.

Os gambás, prejudicados por fatores ambientais,

diminuem a competição com os quatis; muitos

gambás morreram, outros emigraram.

Variação: 30% (35 on mais indivíduos) 25%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 40% (35 ou mais indivíduos) 50%

(menos de 35 indivíduos)

Um temporal destruiu a maioria dos frutos da região.

Uma seca na zona das nascentes dos rios

diminuiu o suprimento de água na região.

Variação: 10%

Variação: 20%

Uma indústria açucareira. que poluía os rios da

região com substâncias tóxicas para os animais,

encerrou suas atividades.

Morcegos, que se alimentam de frutos, competindo

com as aves, deixaram a região.

Variação: 40%

Variação: 20%

Um longo período de estiagem prejudicou a

vegetação.

Um raio causou um incêndio na mata, exterminando

plantas e animais.

Variação: 30% (35 ou mais ind duos) iví

25% (monos de 35 indivíduos)

Variação: 25%

11 12

Um inverno rigoroso afastou muitas onças e

gambás da região.

Um inverno rigoroso prejudicou a formação de frutos.

Variação: 40%

Variação: 10%

13 14

A região atravessou um longo período de verão e isso

favoreceu a frutificação.

Um verão muito longo favoreceu a eclosão dos ovos.

Isso se deu numa ocasião em que o número de

gambás da região era muito reduzido.

Variação: 30%

Variação: 40% (35 ou mais indivíduos) 50%

(menos de 35 indivíduos)

15 16

Chuvas intensas nos meses de verão favoreceram o

desenvolvimento de insetos, que atraíram aves

insetívoras para a região.

Chuvas intensas nos meses de verão favoreceram o

desenvolvimento de insetos que se alimentam de

frutos.

Variação: 25% (35 ou mais indivíduos) 40%

(menos do 35 indivíduos)

Variação: 10%

17 18

Calor e chuvas prolongadas aumentaram a população

de rãs, quo atraíram novas cobras para a região.

Calor e chuvas prolongadas aumentaram a po-pulação

do sapos, que se alimentam de inseto? frugivoros.

Variação: 10%

19 20

Novas cobras, atraídas para a região. favoreceram

a população do gambás.

O uso contínuo do DDT nos milharais próximos à

mata prejudicou as aves que buscavam alimento

nessas plantações.

Variação: 25%

Variação: 20%

21 22

Uma epidemia prejudicou gambás, e macacos. Muitas

onças emigraram.

Roedor de outras regiões invadiram os mi- es

lharais.

Variação: 30%

Variação: 2C%

23 24

Roedores, que se alimentam de milho, emi-

graram para outras regiões, prejudicando as

populações de cobras e de gambás.

Roedores, que se alimentam de milho, foram

destruídos por aves de rapina. Isso prejudicou as

populações de cobras e gambás.

Variação: 25% (35 ou mais indi víduos)

40% (menos de 35 indivíduos)

Variação: 25%

Roedores invadiram os milharais e tornaram--se

presas fáceis para as cobras da região.

Uma doença destruiu os milharais da região.

Variação: 20%

Variação: 50% (35 ou mais ind duos) iví

30% (menos de 35 indivíduos).

27 28

Grande número de macacos foram aprisionados

pelo homem. Esse fato acarretou emigração de onças.

A população de cobras foi prejudicada pela ação

predatória das aves de rapina. Isso prejudicou a

população de gambás.

Variação: 30%

29 10

Macacos, uma das principais presas das onças,

imigraram para a região, atraídos pela

abundância de frutos.

Aves, introduzidas pelo homem, adaptaram-se bem à

região.

Variação: 10%

Culturas de algodão, vizinhas à mala, foram

substituídas por milharais. que atraíram novas

populações de aves para a região.

As últimas enchentes dos rios da região au-

mentaram a fertilidade do solo.

Variação: 50% (35 ou mais indivíduos) 80%

(menos de 35 individuos)

Variação 30%

É época de imigração das aves . Chuva ortes destroiram as flores e frutos ca s f

região.

Variação 25% (35 ou mais indivíduos) 40%

(menos de 35 indivíduos}

Variação: 10%

35 i 36

Uma seca prolongada prejudicou a vegetação, que

fornecia alimento para muitas aves.

Um raio provocou um incêndio na floresta

destruindo vegetais e animais.

Variação: 25%

Variação 25%

37 38

Granizo destruiu flores e frutos, que são alimentos

de muitas aves..

As queimadas provocadas pelo homem preju-dicaram

a vegetação.

Variação: 10%

V ação: 20% ari

Parasitas destruíram certas espécies vegetais, cujos

frutos eram o alimento de muitas aves

Parte da mala foi derrubada pelo homem, em busca de

áreas de cultivo

Variação: 10%

Variaçâo: 30% (35 ou mais indi uos) víd

25% (menos de 35 indivíduos)

41 42

Um grupo de caçadores matou muitas aves da

região.

A criação de uma indústria numa cidade próxima à

região atraiu os colonos, que abandonaram a cultura de

milho. Onças entraram na região.

Variação: 50% (35 ou mais indivíduos) 30%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 20%

43 «4

Uma epidemia prejudicou a população de qua-tis.

É época de emigração de muitos pássaros da região.

Variação: 50% (35 ou mais indivíduos) 30%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 25%

4S | 49

Uma estrada está sendo construída na região. Os

trabalhadores c suas máquinas estão prejudicando

flora e fauna locais.

Cobras que se alimentam de ovos -invadiram a região.

Variação: 10%

47 48

Terminou a época da frutificação de muitas

plantas.

Chuvas intensas "lavaram" o solo, retirando

minerais e prejudicando a vegetação.

Variação: 10%

49 50

Chuvas oportunas favoreceram a vegetação e isso

aumentou a população de aves. que chegaram à

região atraídas pelo alimento abundante.

Grande parte da mata foi utilizada para plantio de

milho, o qual além de ser alimento para os quatis, atraiu

grande número de aves de outras regiões.

Variação: 20%

Variação: 50% (35 ou mais indivíduos) 80%

(menos de 35 indivíduos)

51 52

Falta de alimento provocou emigração de grande

número de aves da região, ao mesmo tempo que

uma epidemia se alastrou pela população de quatis.

No início da época de nidificação e postura, um grande

número de aves imigrou para a região.

Variação: 40% (35 ou mais indivíduos) 50%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 10%

53 54

O homem caçou gambás da região e afugentou

muitas onças.

Os guardas-florestais impediram a caça de aves

na região.

Variação: 30%

Variação: 10%

55 56

Uma doença dizimou os filhotes das onças.

Chuvas violentas afastaram as onças da região.

Variação: 20%

Variação: 30%

mata aumentou muitas onças.

região

Variação: 20% Variação. 20%

59 60

A falta de alimento provocou emigração de onças.

Sendo época de modificação, muitas aves mi-gratórias

invadiram a região.

Variação: 20% Variação: 25% (35 ou mais indivíduos) 40%

(menos de 35 indivíduos)

61 61-

Os quatis passaram a levar vantagem sobre os

gambás na competição pelo alimento. Os gambás

morreram ou emigraram, atraindo muitas onças para

outra região.

Macacos, atraídos pelo alimento, invadiram a região e

as onças deixaram de atacar os qua-tis.

Variação; 25% (35 ou mais indivíduos) 40%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 25%

É época de frutificação do milho cultivado por colores em

áreas vizinhas à mata.

Os gaviões passaram a atacar cobras que se alimentam

de ovos.

Variação: 40% (35 ou mais indivíduos) 50%

(menos de 35 indivíduos)

Variação: 30%

As últimas enchentes dos rios da região aumentaram a

fertilidade do solo.

Bandos de macacos, que se alimentavam ca frutos,

sairam da região. As onças também emigrarem.

Variação: 30% Variação: 20%

Sua região esta superpovoada e os quatis não podem

emigrar. Esta situação faz com que: as fêmeas descuidem

dos filhotes; surja cani-

balismo entre os quatis; aumentem muito as brigas entre

os adultos. A natalidade cai a

zero. SUA POPULAÇÃO DIMINUI PARA 35 QUATIS.

A superpopulação aumenta o número de lutas A superpopulação de sua região determina di-enlre os quatis

machos. Isso determina a emi- minuição da natalidade e aumenta a mortali-gração de oito indivíduos. Diminua

esse núme- dade dos adultos. Diminua doze indivíduos da' ro da sua população.

sua população.

70 71

A superpopulação determina o abandono dos Sua região está superpovoada. Aumentam as filhotes recém-

nascidos. Morrem doze indiví- lutas entre os quatis machos e dez indivíduos duos. Diminua esse número da sua

popul o. emigram. Diminua esse número da sua popu- açã

fação.

72 73

Sua região está superpovoada. A fertilidade Sua região está superpovoada. As fêmeas de dos quatis cai a zero

e aumenta a taxa de quatis deixam de cuidar da prole. Morrem dez mortalidade dos adultos. Morrem oito indiví-

indiv uos. Diminua esse número da sua popu-duos. Diminua esse número da sua popula- lação. íd

ção.

74 | 75

Sua região está superpovoada e a quantidade A superpopulação provoca emigração de mais de alimento não é

suficiente para tantos qua- dez quatis da sua região para a que apresen-tis. Emigram mais dez quatis para a

região tar menor número de indivíduos. Diminua esse menos povoada. Diminua esse número da sua

número da sua população, população.

76 ] 77

A superpopulação dos quatis muda o com- portamento

das fêmeas, que deixam de cuidar dos filhotes. Morrem

doze q tis. ua

CAPÍTULO 3

TEXTOS PARA CONSULTA DO PROFESSOR

O fenômeno vida

tão pouco turva-se a lágrima nordestina

apenas a matéria vida era tão fina..."

(Caetano Veloso, 1979)

Definir a vida é tão impossível quanto alcançar o infinito,

ta-manha a complexidade de aspectos que este fenômeno

compreende. Mas se pretendemos explorá-lo é preciso estabelecer

algum referen-ciai e, para tanto, limitar a gama de aspectos a

serem considerados.

Vamos definir vida, do ponto de vista biológico, como um siste-

ma organizado e integrado, capaz de auto-reprodução, que

responde a estímulos do ambiente e que interage com esse

ambiente através de um ciclo de matéria e de um fluxo de

energia.

Se pensarmos na diversidade desses sistemas não nos escaparão

questões sobre a origem da vida, como e quais condições teriam

permitido o desenvolvimento da vida na Terra; sobre a maneira pela

qual se diversificou e vem se diversificando; sobre o fato de

peixes gerarem sempre e tão somente peixes; sobre o que há de co-

mum na imensa diversidade do3 sistemas vivos.

0 texto que se segue apresenta algumas idéias sobre a origem

da vida, com ênfase na teoria hoje mais aceita, elaborada por

Opa-rin e Haldane em 1942 -e comprovada experimentalmente por

Miller, em 1945.

Idéias sobre a origem da vida

Maria Isabel I. Soncini 3eatriz

Helena de Assis Pereira

Na ciência, as teorias estão sempre sujeitas a uma constante

reavaliação, que se dá através de novas descobertas ou pelo apare

cimento de uma idéia diferente para explicar o mesmo fenômeno. A

questão do aparecimento da vida na Terra é um interessante exem-

plo disto.

As principais teorias sobre a origem da vida, aventadas ao lon-

go da história, partem de pressupostos distintos. Até meados do

século XVII, a questão mantinha-se à margem da ciência: a vida te

ria surgido graças a um evento supranatural. Embora até hoje esta

seja una idéia prevalescente para algumas pessoa3, não constitui

uma hipótese plausível no meio científico.

A partir daquele século, uma nova concepção começa a se crista

lizar: a da geração espontânea ou abiogênese. Se alguém se negas-

se a acreditar que, da carne em putrefação, surgiam vermes, esta-

ria contrariando o bom senso e a experiência. Bastava olhar para

o lixo, o esterco, on a matéria podre, para concluir que a vida

sempre surgira na Terra espontaneamente. Con os trabalhos de Redi,

no século VIII, Spallanzani, no século XVIII e, nais tarde, con os

de Pasteur, no século XIX, ficou provado que os vermes provinham

de ovos depositados sobre a carne; que qualquer ser vivo é o-riundo

de uma "semente" presente na matéria em putrefação e que os

microorganismos vindos do ar podem ser eliminados se o material,

por eles contaminado for fervido ou esterilizado.

Se, por um lado, tais trabalhos trouxeram à luz o fato de que

seres vivos formam-se somente a partir de outros seres vivos (bio-

gênese) e de que a matéria en putrefação constitui un meio rico

em alimentos, favorável ao desenvolvimento dos microorganismos que

ali se instalam, por outro lado fizeram ressurgir a dúvida so bre

,a origem da vida.

Em fins do século XIX,a hipótese de panspermia(fecundação da

Terra)de Arrhenius,famoso por seus trabalhos no CAMPO da química,

provocou nova polêmica. Para ele,a vida teria aparecido na Terra

por meios de esporos e microorganismos provindos do espaço.Estes

seriam transportados de sistema planetário em sistema planetário e

teriam uma ou mais vezes atingido a Terra. Esta hip6tese,contu-

do, desloca o problema para outro lugar. Se a vida não surgiu em nosso planeta,mas

veio de fora, como teria ela aparecido em outro local do universo? A questão

permaneceu sem resposta até o apare cimento de uma nova idéia. Foi na década de

20, do nosso século, que o inglês J.B.S.Haldane e o russo A.I.Oparin formularam

uma te-oria sobre a origem da vida que ainda é. a mais aceita nos dias de

hoje.

Segundo o que se supõe, há cerca de 4,5bilh3es de anos, os pla-netas do

Sistema Solar se formaram e, 1,5 bilhão de anos após, a vida microscópica teria

emergido, conforme evidências fósseis de algas e bactérias. Nessa época, a Terra

não possuía este céu a-zul que vemos nos dias abertos. Provavelmente, deveria ter

uma a-parência leitosa em virtude da cortina de gases que envolvia nos-so planeta.

Os principais gases que compunham a atmosfera eram o metano, a amônia, o

hidrogênio e o vapor d'água. De acordo com os trabalhos de Oparin e Haldane,

nessa atmosfera especial, deno-minada redutora por não possuir oxigênio livre, os

gases eram constantemente submetidos a raios ultra-violetas, descargas elétricas e

alta temperatura.Figura 1: Síntese abiogênica

metano • CH4

hidrogênio - H2

amônia • NH3

vapor d'água - H2O

NH2

RAIOS ULTRAVIOLETAS aminoácido - R - C - COOH

açúcar -(CH20)

EVOLUÇÃO PRÉ-BIOLÓGICA

EVOLUÇÃO BIOLÓGICA

4.500

FORMAÇÃO FORMAÇ O Ã

DA DAS

TERRA ROCHAS E OCEANOS

?3000

VIDA MAIS

ANTIGAS

EVIDÊNCIAS

FÓSSEIS

( MILHÕES DE ANOS )

4.000

Continuamente sujeitos a tais condições, eles reagiram,compos -

tos foram quebrados e átomos rearranjados, surgindo as moléculas

orgânicas. A este primeiro passo na evolução da matéria viva, da-

mos o nome de síntese abiogênica - formação de aminoácidos, açú-

cares, bases nitrogenadas.

Faltava, entretanto, submeter esta idéia ao crivo do laborató-

riOi Em 1953, o estudante S. Miller, da Universidade de Chicago,

realizou um experimento que se tornou clássico.Uma mistura dos ga

ses metano, amônia,hidrogênio e vapor d' água, representativos da

atmosfera primitiva da Terra, circulava através de um aparelho

que continha uma solução aquosa. Continuamente submetidos a faís-

cas elétricas, simuladoras das descargas presentes na antiga at-

mosfera, os gases entraram em reação. A solução mudou de cor e

sua análise demonstrou a existência de aminoácidos (figura 2).

Figura 2: Experimento de Miller

água contando

aminoácios no fim

do experimento

0 passo seguinte da teoria foi o que se

convencionou chamar de

evolução pré-biológica. Segundo Cparin e Haldane, à medida que

nosso planeta se resfriava o vapor d'água ia so condensando e for

Neste sistema fechado, a água estava

em ebulição no balão menor. O vapor

d'água circulava passando pelo balão

maior, de onde arrastava moléculas

dos gases ai presentes. Ao sair do

balão. a mistura gasosa era

submetida a descargas elétricas e, em

seguida, resfriada, voltando ao balho

menor. O ciclo repetiu-se durante

cerca de uma semana.

água am

abulição no Inicio

do experimento

recolhimento

mava a primeira cobertura de água quente ao redor da Terra. Esse

oceano primitivo teria constituído a chamada "sopa primordial" -

um caldo quente, nutritivo, rico em compostos orgânicos - onda a

vida teria aparecido. Segundo a teoria, nesse caldo os compostos

continuaram a reagir, tanto entre si quanto com a água; aparece-

ram moléculas mais complexas como proteínas e nucleotídeos, que

formariam mais tarde sistemas coloidais. A vida emerge no instan-

te em que um desses sistemas e capaz de ,realizar duas funções bá-

sicas: manter-se e reproduzir-se.

Vamos nos deter na síntese pré-biológica e tentar acompanhar a

polêmica que foi novamente levantada em torno da questão sobre a

origem da vida.

Os experimentos de síntese de compostos orgânicos, sob simula-

ção das condições primitivas da Terra, constituem um dos fatores

que permitiram à teoria de Oparin-Haldane se solidificar como a

mais aceita. Entretanto, não é só a partir desses compostos que é

possível obter aminoácidos em laboratório.

Além do clássico experimento realizado por Miller, muitos ou-

tros foram levados a cabo nos últimos trinta anos. 0 astrofísico

Carl Sagan e seus colaboradores na Universidade de Cornell, EUA,

conseguiram sintetizar aminoácidos a partir de uma mistura de me-

tano, amônia, vapor d'água e gás sulfídrico, sob irradiação ul -

tra-violeta (fig.3). Parece que esta fonte de energia teve impor

tante papel em épocas passadas na Terra.

Figura 3: Experimento de Sagan

Irradiação

ultravioleta

(metano)

(amôn ia)

O (água)

O (ácido sulfídrico)

tempo

decorrido

H-C -COOH

aminoácido outros

compostos

FASE INICIAL FASE FINAL

DO EXPERIMENTO DO EXPERIMENTO

Sob a ação da irradiação ultravioleta (u.v), decorrido

algum tempo, os compostos iniciais tiveram seus

elementos rearranjados, formando novos compostos,

entre eles, os aminoácidos. Observe que os elementos

componentes dos aminoácidos (C, H, O, N) são os mes-

mos que compõem os gases presentes na fase inicial do

experimento.

Miller e Urey, ainda na década de 50, dedicaram-se à investi-

gação das etapas químicas através das quais se sintetizam

aminoá-cidos sob irradiação ultravioleta.

Em seus experimentos observaram que, na sequência de formação

e desaparecimento dos diversos compostos intermediários (compos-

tos instáveis), a concentração de amônia diminui e seus átomos de

nitrogênio (N) aparecem formando moléculas de ácido cianídrico

(composto estável). Observaram, ainda, que a partir do ácido cia-

nldrico e do formaldeído, outro composto estável formado durante

o experimento,o processo se desenvolve lentamente, culminando com

a formação de aminoácidos.

Esta síntese de aminoácidos, a partir de ácido

maldeído, é conhecida como síntese de Strecker.

Figura 4: Síntese de Strecker

Irradiação

ultravioleta

CO (formaldeído) HCN

(ácido cianídrico) NH

(amônia) H

O (água)

tempo

decorrido

H - C - COOH

N aminoácido outros

compostos

FASE INICIAL FASE FINAL

DO EXPERIMENTO DO EXPERIMENTO

Nota que o aminoácido é composto da C, H. O, N,

elementos presentes na fase inicial do experimento, or-

ganizados de forma diversa — ácido cianídrico (contendo

H, C, N). formaldeído (contendo H, C, O) e água

(contendo H, 0).

Mas até onde estes dados nos levam? Pelo que tem sido discuti-

do recentemente por alguns membros da comunidade cientifica, po-

demos retornar, de outra forma, à idéia de Arrhenius.

Em fins da década de 70, os astrônomos Fred Hoyle e Chandra

Wickrarnasinghe, da College University, EUA, aventaram uma nova

possibilidade para o surgimento da vida em nosso planeta. Sua con

cepção baseia-se na análise da presença de aminoácidos em meteo-

ritos, na constituição química de cometas e nas recentes desco -

bertas sobre o meio interestelar.

Dentre os tipos de meteoritos conhecidos, aqueles denominados

condritos carbonáceos têm especial importância para esta questão.

Estes corpos possuem uma grande quantidade de carbono em sua

constituição, tanto sob a forma de aminoácidos como de outros

compostos orgânicos, Além disto, considera-se que os condritos

carbonáceos sejam as mais antigas acumulações de material sólido

do Sistema Solar. Acredita-se que muitos meteoritos sejam restos

de cometas. Assim, para os dois astrônomos, tanto os cometas

quan-to os meteoritos poderiam ter sido importantes agentes de

dispersão de matéria pré-biológica, em épocas passadas de nosso

planeta E' talvez ainda o sejam para qualquer outro local do

universo. É importante frisar que o desencadeamento do processo

que levou ao aparecimento da vida na -erra esteve condicionado a

uma serie de características presentes em nosso primitivo

planeta. Portanto, s hipótese de Hoyle-Wickramasinghe mas conduz à

suposição de que,

se um meteorito que contenha substâncias pré-bióticas se chocar

com um certo planeta, a vida, tal como a conhecemos aqui na Terra,

poderia emergir. Mas isto aconteceria se tal planeta apresentasse

as mesmas condições da Terra primitiva e se o desenvolvimento da

vida se processasse nos mesmos moldes que o terrestre.

Figura 5: Meteorito de Orguell

Meteorito de Orguell —

Encontrado na Vila de Or

guell, perto de Toulouse,

França, na noite de 14 de

maio de 1864. Foram encon

trados vinte fragmentos des-

te tipo de meteorito, conhe

cido como condrito carbo-

náceo. O exame posterior

desses fragmentos revelou a

existência de aminoácidos e

de outros compostos à base

reduzido

DE carbono (C).

Mas de onde teriam vindo esses aminoácidos presentes nos mete-

teoritos? Para Hoyle e Wickramasinghe, o meio interestelar poda.

ser um importante "ninho" de formação de uma série de compostos.

Sabemos que o Sistema Solar faz parte de uma galáxia, denominada

Via láctea. A galáxia é um gigantesco conjunto de estrelas, gás e

poeira cósmica, Em algumas regiões do espaço, dentro da galáxia,

há enormes "nuvens" de gás e poeira cósmica, chamadas nebulosas

(figura 6). As análises espectrográficas de várias regiões do

céu revelaram, nós últimos anos, a presença de uma série de

compostos inorgânicos e orgânicos (entre ele3, o formaldeido e o

ácido cianídrico). Uma estrela ou um sistema planetário se forma,

de acordo com o que se pensa atualmente, a partir da condensação

do gás e da poeira presentes nas nebulosas.

A condensação e conseqüente aumento da densidade se dá pela a

tração gravitacional mútua entre as moléculas e as partículas de

uma região da nebulosa. Com a condensação, ocorre um aumento da

pressão e da temperatura internas nessa região; a temperatura a_

tinge vários milhões de graus e as colisões entre as moléculas são

mais freqüentes, favorecendo o fracionamento de moléculas e a

recombinação de suas partes. Para os dois astrônomos, substâncias

orgânicas pré-bióticas se formariam nesse processo de colap-so

gravitacional das nebulosas e seriam agrupadas nos grãos de

poeira cósmica.

Figura 6: Nebulosa Cabeça de Cavalo

Nebulosa Cabaça do Cavalo — A protuberância

escura, próxima ao centro da loto, tem 10 anos-luz de

tamanho (90 trilhões do quilômetros) e dista 1.000 anos-

luz da Terra. Faz parte de uma nebulosa maior, também

escura, que se pode observar na parte inferior desta

fotografia. Atrás da nebulosa escura, observam-se as 96

bordas da um nebulosidade clara, iluminadas por uma das estrelas que

compõem a constelação das Três Manas.

Os cometas e meteoritos seriam, assim, os meios pelos quais a

matéria orgânica pré-biológicos, formada nas nebulosas,

chegaria a outros locais da galáxia.

Estas idéias são ainda recentes e necessitam maior confirma-

ção. A teoria de Cparin-Haldane é ainda a mais aceita. Entretan-

to, as novas idéias tem um papel importante: o de propiciar uma

reflexão a respeito da teoria predominante, levantando questões

sobre suas implicações, Se as hipóteses de Hoyle-Wickramasinghe

(ou outras de natureza semelhante) se confirmarem, o aparecimento

da vida na Terra deixaria de constituir um evento único, po-

dendo ter ocorrido não so em nosso planeta como também em outros

locais do universo.

Revista de Ensino de Ciências. nº 18, agosto/37.(FUNBEC, São Pau

Lo, SP)

O primeiro ser vivo(+)

Segundo o experimento de Urey-Mlller, na comprovação de que re-

ações químicas lentas e continuas poderiam ter acontecido há mi-

lhares de anos atrás, originando moléculas complexas orgânicas,e

a constatação da presença de aminoácidos em meteoritos, nos leva

a refletir sobre um grande e enigmático evento, que ê o surgimen-

to do primeiro ser vivo.

Vários campos de pesquisas procuram explicar esses processos, e

as características dos organismos deles resultantes. Dentre es-ses

campos destacamos a Bioquímica, o estudo de materiais extra-

terrestres e a geologia, enquanto paleontologia.

Ao analisamos a possibilidades da existência do vida em outros

planetas do sistema solar, devemos ter em mente que as condições

iniciais do surgimento dos astros eram praticamente comuns a to-

dos eles nas, con o decorrer do tempo, ocorreram transformações

causadas principalmente pela posição desses astros en suas orbi-

tas en torno do sol. Essas condições variam muito quando

consideramos a temperatura do planeta, a existência 'de atmosfera,

pressão atmosférica e a presença de água no estado líquido,

fatores esses essenciais para o desenvolvimento de vida.

Não devemos incorrer no erro, baseado talvez numa falsa preten-

são, de que a Terra é o planeta escolhido para o desenvolvimento*

de vida, pois a consideração que fizemos até agora refere-se ape-

nas ao sistema solar, que é um ponto minúsculo dentro de sua

galá-xia.

Lembramos que,para os milhares de astros que apareceram na mes-

ma época que a Terra,podem ter ocorrido condições diversas às do

sistema solar, assim como também é estaticamente possível o sur-

gimento de condições semelhantes ás da Terra.Por enquanto, essa

comprovação é impossível, já que a estrela mais próxima do sis-

tema solar acha-se a 4,4 anos-luz de distância.

Acompanhando a hipótese formulada por Urey-Miller, na formação

do que poderíamos chamar de "protótipo" do ser vivo (ccacerva-do),

temos que levantar alguns problemas em relação à obtenção de

alimento e energia por esse primeiro organismo, à sua subsistên-

cia.

Orna das linhas que se poderia sugerir é que esse organismo pio-

neiro não dependesse de outro ser vivo para obter alimento ( auto-

trofisino), conseguindo, através da fotossíntese, transformar com-

postos de baixo teor energético ( CO2 e H2O - dióxido de carbono e

água) em compostos com alto teor energético,utilizando-se da e-

nergia radiante do sol.

Através de estudos bioquímicos, verificamos que o processo ã

fotossíntese é formado por uma série de reações químicas muito

complexas em sua sequência, para que pudesse ter ocorrido em

organismo tão simples quanto este.

Ao imaginarmos a obtenção de alimento desse ser vivo, que não

seja de forma autótrofa, evidenciamos a outra maneira de se con-

seguir matéria prima, que é o heterotrofismo, segundo o qual este

organismo obteria alimento do próprio meio em que se encontra-va.

É evidente que, quando supomos as transformações que ocorreram no

caldo primitivo, favorecendo o surgimento de uma forma mo. lecular

organizada, estamos considerando esse processo atuante em

algumas moléculas e não em todas, estando, portanto, tais for mas

organizadas mergulhadas neste caldo, do qual poderiam obter

substâncias que lhes fornecessem matéria prima para posterior

obtenção de energia, permitindo o metabolismo desse primeiro ser

vivo.

Para conseguir energia, esse primeiro organismo deveria

reali-zar um processo metabólico de aproveitamento das

substâncias a-bundantes no seu meio. Essa forma de obtenção de

energia deveria ser a fermentação, posto que na ausência de

dióxido de carbono (CO ) e oxigênio (CL) livre na atmosfera,

seria impossível outras formas de obtenção de energia e alimento

como, por exemplo, respiração e fotossíntese.

Ao se reproduzir, esse organismo primitivo aumenta o seu núme-

ro no ambiente e consequentemente diminui a oferta de alimento,

para sua população. Com isso, o caldo primitivo iria se extin-

guir e, teoricamente, essa forma de vida também, desde que não

o-corressem transformações que permitissem a formação de indiví-

duos diferentes, que pudessem se utilizar de outros compostos na

obtenção de alimento e energia.

Os primeiros seres vivos,. durante a fermentação, foram aos

poucos modificando a composição da atmosfera, principalmente em

relação ao metano (CH4 ) e amônia (NH3), com posterior enriqueci-

mento de nitrogênio molecular (N2) e gás carbônico (CO2). Qual-

quer transformação que pudesse ocorrer com estes organismos, pos-

sibilitando a utilização destes compostos (N2 e CO2) para forma-

ção de matéria prima, poderia permitir-lhes serem selecionados

pelo meio, por estarem adaptados a uma nova forma de obtenção de

alimento (organismos fotossintetizadores). Uma prova de que isto

pode ter acontecido é a presença de um desses organismos fotos-

sintetizadores em rochas com até 2 bilhões de anos, corresponden-

do ao período pré-cambriano.

Dá-se o nome de estromatólitos a essas estruturas, compostas

originalmente por carbonato de cálcio e, por analogia, muito se-

melhantes às atuais cianofíceas (algas azuis). (McAlester, Histó-

ria Geológica da Vida).

Aos poucos, esses organismos foram modificando a composição

da atmosfera, com formação de outros gases até então inexisten-

tes (p. ex. o oxigênio, 0 ) e, com essas transformações, permiti.

ram a permanência no ambiente de organismos que se utilizam des-

se gás para obtenção de energia (respiração).

Assim, nos primórdios da vida na Terra, tivemos diversas condi-

ções que propiciaram a instalação de comunidades, que foram se

transformando e transformando o ambiente, permitindo, através

dessas relações, que esses seres vivos pudessem se organizar e

com isso chegar a uma maior adaptação em relação ao meio em que

viviam (A.Lee Mc Alester - História Geológica da Vida).

Figura 7: Estádios do desenvolvimento da vida, a partir da

matéria inanimada.

Fonte:Histria Geológica da Vida -Mo Alester

Níveis de Organização

Quando verificamos que a partir de moléculas poderia ter havido

uma organização em termos de estrutura, podemos supor que, pa-ra

que desse aglomerado surgisse ura organismo unicelular, teriam

acontecido processos metabólicos interativos entre as moléculas,

possibilitando a sua complexidade.

Se chegarmos à conclusão que este processo não aconteceu uma

só vez, poderemos aventar a hipótese de que a cada nova complexi-

zação haverá uma nova forma de organização.

Quando olhamos para um protozoário verificamos que, apesar de

ser un organismo unicelular, esta única célula realiza todas as

funções vitais, nuca demonstração clara de que nem sempre o orga-

nismo mais complexo é o mais adaptado.

Num próximo passo de organização, podemos notar a existência de

células que foram se agrupando, sem ainda constituírem uma uni

dade que chamaremos posteriormente de tecido»

A esponja (filo Porifera) é um animal, que hesitamos em classi-

ficar de metazoário (animal formado por am conjunto de células),

por constatarmos que suas células, apesar de agrupadas, guardam. uma

individualidade muito grande entre si, formando praticamente uma

colônia de células.

Quando afirmamos que num ser vivo ocorre a existência de teci-

dos, estamos nos referindo a um conjunto de células, geralmente

com a mesma forma e função e, obrigatoriamente, com a mesma ori-

gem embrionária, quo já não mantém mais essa individualidade, pos-

to que, principalmente no caso de animais,sua forma (células) é

dada por estar submetida a pressões mecânicas de outras células

e/ou líquidos, que favorecem a execução de sua função especifica.

No reino animal verificamos um exemplo deste acontecimento. Na

água-viva (filo Celenterado) temos não só a ocorrência de célu-

as especializadas, como também a presença de tecidos organizados

(revestimento externo e interno), realizando funções específicas.

Se os tecidos de un ser vivo puderem, de alguma forma, intera-

gir, vamos encontrar um grau maior de complexidade e, portanto,

teremos um agrupamento de tecidos responsáveis por uma determina-

da função, ao qual chamaremos de órgão. 2?a escala evolutiva ani-

mal verificamos facilmente a ocorrência destes níveis de organiza

ção quando observamos, em planaria (filo Platelminto), a presença

de órgãos fotossensíveis (ocelos) que demonstram haver uma asso-

ciação entre o tecido epitelial e o tecido nervoso.

Ao ocorrer uma interação entre tecidos especializados, podere-

mos pensar que uma nova transformação poderá acontecer na forma-

ção de um outro nível de organização. Essa nova transformação,que

aumentará a complexidade do organismo, se dará quando vários ór-

gãos puderem se integrar na execução de uma determinada função.

Denominaremos esse nível de organização de sistema ou aparelho.Ca-

be aqui uma sistematização quanto ao uso dessas duas terminologi-

as:

A si st ema nos referimos quando temos uma associação ou intera

ção de órgãos ou fatores, em que não exista um início ou um fim

do processo executado por estes órgãos: sistema circulatório, sis-

tema nervoso, ecossistema.

Com aparelho nos referimos à associação ou interação de ór -

gãos ou fatores, onde exista um início e um fim do processo

execu-tado por estes órgãos - aparelho digestivo, aparelho

urinário.

Em platelmintos já achamos esse tipo de associação,na forma de

sistema nervoso primitivo que permite ao animal uma melhor in

teração com o meio em que vive.

No decorrer dos filos do reino animal, não excluindo por isso

o reino vegetal, notamos que outros seres vivos possuem ura número

maior de sistemas ou aparelhos que, por se associarem, acabara

dan-do cada vez mais um sentido de maior complexidade, formando o

que podemos chamar de organismo. Este nível de organização mostra

que

sua conceituação ocorre no sentido conteúdo ----> continente, em

que uma situação inversa não será aceita. -Por exemplo: ao citar-nos

que um organismo é uma forma de organização onde ocorre a in-

teração de vários sistemas e/ou aparelhos, não quer dizer que uma

ameba, que é um ser unicelular, não seja um organismo, pois nem

todos os organismos são formados por tecidos, órgãos ou sistemas.

Ao apresentarmos um determinado ser vivo como um organismo, es-

tamos levando em conta que tal organismo está classificado entre

os seres vivos de acordo com critérios pré-estabelecidos. a indi-

vidualizarão máxima nesta classificação está a nível de ESPÉCIE

conceituada como o ser vivo que na reprodução pode originar indi-

víduos potencialmente férteis.

Até então, o nosso foco de abordagem tratou das interações que

ocorrem dentro do indivíduo. Passarmos agora a centrar nossas a—

tenções em interações que ocorrem entre indivíduos e interações

que ocorrem entra indivíduos e o ambiente, aumentando mais ainda

a complexidade de seu relacionamento e, com isso, vindo a criar

outros níveis de organização.

A partir do momento em que consideramos as relações entre orga-

nismos da mesma espécie, visamos qualquer forma de relacionamento

(alimentar, reprodutiva, etc.) que esteja acontecendo em um de-

terminado tempo e espaço, Com isto, podemos conceituar a idéia de

que o conjunto de indivíduos de mesma espécie, ocupando um deter-

minado local em um certo período,, constitui uma POPULAÇÃO.

Esta população (por exemplo, a humana) deve estar sofrendo a

ação e agindo também em outras populações da mesma região,

forman-do un conjunto de maior complexidade que é a COMUNIDADE •

Todas as formas de relacionamento vistas anteriormente estão

por conta somente dos seres vivos, sem considerarmos a interação

destes com o ambiente. É impossível imaginarmos que um determinado

ser vivo, enquanto indivíduo, população ou comunidade, possa ter

a sua subsistência independente de fatores ambientais, visto que

ocorrem transformações no ambiente causadas por estes seres

vivos, assim como o ambiente influencia processos dos seres vivos

(alimentação, reprodução, etc..). A esta integração tão íntima e

completa damos o nome de ECOSSISTEMA.

Seria falha nossa acharmos que um ecossistema é uma relação

que envolve sempre numerosos e diversos indivíduos, em regiões

muito extensas. Sabemos que numa poça de água de chuva temos, se-

guncio nosso critério, seres vivos (bactérias, protozoários, vege-

tais, etc.) agindo de forma ativa através do seus metabolismos na

composição dessa peça, e fatores ambientais tais como calor,

umidade, luminosidade, etc.., agindo sobre esses nesses seres vi-

vos.

Então, na conceituação de ecossistema não estamos nos preocu-

pando cora a dimensão, mas com a existência ou não dessa relação.

Se esta relação estiver existindo numa poça, num aquário, num

deserte ou numa floresta, devemos entender que chegamos a um con-

junto de ecossistemas, onde o grau máximo de integração e comple-

xidade entre seres vivos e ambientes foi alcançado, ao qual deno-

minamos BIOSFERA ou MUNDO .

Fonte: Biologia, Cesar e Sezar

(*) Os tantos não identificados foram escritos por Maria Isabel

Iório Soncini e/ou Miguel Castilho Júnior. Os autores usados

como base/referência são citados ao longo do texto.

Figura 8

Sucessão ecológica

Será que o mundo ou a biosfera em que nos localizamos sempre foi

assim?

Sea entrar na discussão das teorias vigentes que tentam respon-

der essa pergunta (fixismo ou evolucionismo), optamos por conside-

rar que todas as comunidades existentes em um ecossistema sofre-

ram modificações e modificaram o ambiente, estabelecendo, nestas

alterações, uma série de eventos que chamaremos de sucessão ecoló-

gica.

Quando reportados uma determinado regido a um determinado tem-

po, estamos fazendo referencia, logicamente respeitando a devida

temporalidade, a regiões que nem sempre possuiram o mesmo tipo e

número de seres vivos, e nem sempre o mesmo macro e microclima.

poderiam desaparecer, assim como comunidades recentes poderiam

ter surgido e se estabelecido neste local, demonstrando que os e-

cossistemas estão sempre se transformando, numa dinâmica que por

vezes é perceptível até em alguns meses. Fará termos uma prova

concreta de que isto aconteceu e acontece é só verificarmos as re-

servas petrolíferas em países árabes,, que se encontram a dezenas

de metros sob o solo do deserto, onde em outras épocas deveria ha

ver uma intensa vida animal e vegetal em sua superfície. Outra

forma de verificarmos esse acontecimento, num tempo bem mais cur-

to, ê colocarmos um vaso de barro com flores fora de casa e obser-

vareios as alterações sofridas com o decorrer do tempo.

Para que possamos entender o que aconteceu com o petróleo ou o

que vai acontecer com o vaso de flores, ou com o caso de uma ilha

vulcânica que acabou de surgir do solo marinho, devemos ter bem

claro alguns conceitos como: Habitat, Nicho Ecológico, Produção

107

Primária Bruta (PPB), Produção Primária Liquida (PPL).

HABITAT - quando temos um determinado ser vivo, adaptado a um

determinado ambiente, dizemos que este ambiente é o seu habitat.

Isto é de fundamental importância quando temos necessidade de

lo-calizar qualquer ser vivo na biosfera.

NICHO ECOLÓGICO" Se consideramos um determinado habitat, por

exemplo un campo; onde temos vários animais herbívoros, poderíamos

supor que deveria haver uma competição alimentar entre eles.

Quando observamos mais de perto vemos que, dentre esses herbívo-

ros, alguns comem folhas de árvores, outros comem arbustos e ou-

tros ainda pastam. Se colocarmos uma "lente de ausento" em nossa

observação, verificamos que mesmo os animais que pastam podem di-

ferir em relação ao tipo de alimento: uns preferem brotos e fo-

lhas frescas, outros folhas mais maduras e outros consomem folhas

secas. Coloquemos agora nossa observação em um microscópio" e

veremos que os animais que se alimentam, por exemplo, de folhas

secas possuem diferenças entre sí, quanto ao horário de pastagem,

período de maior atividade, época de reprodução, etc...

Com isso, verificamos que determinado ser vivo, seja ele vege-

tal ou animal, possui 'um determinado modus operandi no espaço fí-

sico por ele ocupado, qua se traduz em hábitos alimentares, hábi-

tos de reprodução, período de maior atividade, posição da raiz,

secreção de substâncias, etc... A esse modus operandi denominamos nicho

ecológico.

PRODUÇÃO PRIMÁRIA BRUTA - é a quantidade de energia radiante

transformada em energia química, durante a fotossíntese, armaze-

nada nas moléculas de glicose.

PRODUÇÃO PRIMÁRIO LÍQUIDA - quantidade de energia química in-

corporada nos tecidos após a respiração (R).

Resumindo: teremos uma compreensão melhor da PPB e PPL quando

colocamos da seguinte forma: Produção Primaria Bruta = Produção

Primária líquida + Respiração (PPB = PPL + R).

Com essa equação podemos visualizar a quantidade de energia

disponível num ecossistema, pois a produção primária líquida cor-

responde à disponibilidade energética que poderá passar para o ní-

vel trófico seguinte (consumidores primários).

A sucessão ecológica nos ecossistemas

Neste tópico vamos exemplificar uma série de eventos, aconte-

cendo de forma variada, em alguns ecossistemas.

Em uma rocha nua, por exemplo uma ilha vulcânica que acatou de

surgir,não temos,no momento de seu surgimento,nenhuma condição

ambiental que favoreça a instalação de qualquer comunidade.

Com o passar do tempo, essa rocha esfria e pode permitir a fi-

xação de uma primeira comunidade, a qual denominamos pioneira ou

ecesis.

Cabe aqui uma pequena reflexão sobre o tipo de ser vivo que po-

deria constituir essa comunidade pioneira; deveria ser uma comuni-

dade autótrofa ou heterótrofa? Essa comunidade deveria ser forma-

da por seres vivos que exigissem uma variedade de nutriente gran-

de ou pequena? Como sobreviveria essa primeira comunidade na au-

sência de outros seres vivos? Algumas considerações podem ser fei-

tas.

Sempre que imaginarmos qualquer comunidade para colonizar ini-

cialmente um ambiente tão inóspito como uma rocha, deverá ser um

tipo de ser vivo que não dependa inicialmente de outro para con-

seguir seus nutrientes. Então, essa primeira comunidade deverá

ser um produtor e, portanto, um ser autótrofo.

Resolvida a primeira questão, quanto ao tipo de comunidade ini-

ciai nessa sucessão, deveremos ter em mente que, para instalar-se,

esse ser vivo requer um mínino para sua fixação e nutrição. Não

havendo solo disponível esse produtor não poderia ser um vegetal

com raizes ou estruturas semelhantes a raízes, posto que não have

ria substrato para sua fixação. Então, poderíamos imaginar que es-

te produtor seria una forma de vida (sigas) que pudesse se fixar

por um outro mecanismo que não raízes. Havendo a fixação, resta

saber como esta alga obteria nutrientes suficientes para que, a-

través da fotossíntese, pudesse elaborar seus alimentos. Sabemos

(vide ciclo do Nitrogênio) que, para um vegetal poder sintetizar

(por exemplo, proteínas) necessita de compostos nitrogenados

(NO,) que não haveria nesta rocha, pois não contaria com substratos

que as bactérias nitrificantes pudessem utilizar. Portanto es-ses

primeiros organismos colonizadores poderiam ser cianofíceas

(algas azuis), já que estes seres vivos possuem a propriedade de

transformar nitrogênio atmosférico (N

) em produtos nitrogenados

(NO3) ).

Já começa a existir um pequeno acréscimo na biomassa da ilha,

com algum tipo de produtos orgânicos sendo formados. A existência

das cianofíceas propicia a instalação de outro ser primitivo, como

por exemplo, fungos simbiônticos que, em associação com algas,

formariam uma nova estrutura de vida, os líquens.

Este novo organismo produz uma secreção no seu metabolismo,

que é corrosiva para a rocha, causando com isto uma desagregação

de partículas rochosas, dando início ao que poderíamos chamar de

solo (convém ressaltar que essa modificação na estrutura rochosa

se dá num processo contínuo e muito lento).

Com o aparecimento do solo a ilha fornece agora condições para

o. aparecimento de formas de vida mais evoluídas, que necessita-

riam de maiores requisitos para sua instalação.

Tendo alimento disponível, a ilha poderá ser visitada por ou-

tros animais (pássaros, moluscos, mamíferos aquáticos, etc...)

que poderão trazer em seus bicos, patas e -excrementos estruturas

de reprodução de vegetais e animais coco ovos, esporos e/ou se:semen-

tes. Como o solo ainda não contém nutrientes necessários para o

desenvolvimento de sementes, os esporos, que não necessitam de muito

substrato, podem se desenvolver e com isso surgirem briófitas

(musgos) e pteridófitas (samambaias, avencas, etc...) que, com seu

ciclo vital, fertilizam e aumentam ainda mais essa camada

superficial da rocha.

Notamos que» com o decorrer do tempo, o aumento de biomassa no

solo torna possível a fixação de vegetais maiores e o ecossistema

vai se tornando cada vez mais complexo com o aparecimento gradati-

vo de animais,estabelecendo uma intrincada e dinâmica teia

alimen-tar.

Quando, nesta ilha,as diversas comunidades entram em equili-brio,

dizemos que neste ecossistema atingimos o clímax da sucessão, podendo

situar inclusive, entre os vegetais, a floresta como

a comunidade clímax ou climácica.

Outros exemplos de sucess3o ecológica podem ser observados nu-

ma lagoa ou floresta já instalada.

Figura 9: Sucessão

ecológica no

lago,levando ao

estabelecimento de

uma comunidade

clímax do tipo flo-

resta (segundo Bu-

chsbaum, modificada)

Fonte: Amabis e

Martho - Curso

Bá-sico de

Biologia, v.3 -

Genética,evo-

luçao e ecologia.

Ed. Moderna.

Figura 10: Um esquema de sucessão secundária

Ponte: Cesar e Sezar, Biologia, São Paulo, Atual Editora, 1S3S

Fazendo-se uma análise de sucessão ecológica, observamos que:

1. A comunidade pioneira é sempre um produtor.

2. Uma comunidade modifica o ambiente físico, permitindo a

ins-talação de outra comunidade.

3. Pode ocorrer ou não a substituição ordenada e gradual de u-

ma comunidade por outra até atingir a comunidade climácica.

4. Quando não ocorrer mais a substituição de comunidades por

outras mais aptas a explorar o meio, estamos nos referindo a uma

comunidade clímax, onde teremos uma estabilização na diversidade

e composição das espécies.

5. À medida que ocorre o desenvolvimento da sucessão, a teia a-

limentar torna-se cada vez mais complexa, devido ao aparecimento de

novos nichos ecológicos.

6. Quanto maior a diversidade dos componentes bióticos, mais

estável e o ecossistema.

7. O equilíbrio, a que nos referimos em itens anteriores, na

comunidade climácica não é estático mas sim dinâmico, onde a va-

riação na população está sempre ocorrendo, de modo a manter es-

tável a teia alimentar e consequentemente o ecossistema.

(Extraído de Biologia 3 -Genética,Evolução e Ecologia, de César e

Sezar, SP, Atual Editora, 1986).

Estrutura, e função nos ecossistemas

0 conhecimento da estrutura dos ecossistemas não nos leva à

compreensão da dinâmica de uma comunidade biótica e, portanto, do

funcionamento da Natureza. A biologia tradicional focaliza a es-

trutura e a estuda, como se fosse possível, separadamente da fun-

ção. A conseqüência desta postura é a memorização de detalhes da

organização da Natureza, sem relação com sua dinâmica e, portanto,

a incompreensão das freqüentes transformações que ocorrem, das

quais fazemos parte e às quais estamos sujeitos.

Quando vista sob esta óptica torna-se fundamental que se enten

da os fluxos de matéria e energia na biosfera e os movimentos po-

pulacionais, procurando estabelecer relações com sua estrutura.

(Odum, Ecologia, p.64).

No texto anterior vimos que a matéria apresenta vários níveis

de organização, entre eles aquele a que denominamos ecossistema.

Este último compreende elementos bióticos (vivos) e abióticos (não

vivos) que se interrelacionam.

Pois bem, se vamos agora conhecer o ecossistema é fundamental

que tenhamos noção do que seja um sistema. Podemos dizer que temos

tua sistema quando estamos diante de um conjunto de partes articu-

ladas entre si, partes que 3e interdependem. Isto significa dizer

que cada parte não existe isoladamente, não existe por si e que,

portanto, um sistema não é uma somatória de partes, mas sim o re-

sultado de uma interação dos diversos elementos que o constituem.

Como poderemos, então, conceituar um ecossistema? Qual a natu-

reza das relações existentes entre seus elementos?

Vamos voltar nossa atenção para alguns ambientes conhecidos

tais como, floresta, rio, mar, lago, campo e cerrado Em todos e-

les podemos distinguir fatores bióticos (seres vivos) e fatores a-

bióticos (luz, água, solo, vento e ar. entre outros), Estes fato-

res constituem as partes que, operando de maneira coordenada, com-

põem um ecossistema. Tais ambientes, no entanto, são bastante di-

versos uns dos outros. Por

que? A resposta imediata que nos ocorre é a quantidade de chuvas,

a temperatura média, as plantas e os

animais manifestando-se diferentemente nos diversos ambientes.

Não que essa primeira resposta esteja errada, mas ela é acenas

parte da resposta. Pois, neste caso, cabem as seguintes questões:

E por que chove mais na floresta que no campo? Por que as árvores

do cerrado apresentam espaçamento maior que aquelas da floresta?

E outras.

Responder a estas questões implica em olharmos atentamente ao

modo como fatores bioticos e abióticos interagem em cada um cos

casos, de sorte a "produzir" tais sistemas distintos.

Pois é exatamente esse o nosso ponto de partida, o nosso fio

da meada — a interação entre fatores bioticos e abióticos de un

dado ambiente, seja ele qual for.

Vamos nos aproximar mais ainda e verificar a natureza da inte-

ração entre elementos bióticos e abióticos de um ecossistema, de

sorte a irmos construindo o conceito de ecossistema.

Em todos os ambientes (ecossistemas) ha un ciclo de matéria e

um fluxo de energia, isto é, qualquer que seja o ecossistema con-

siderado (rio, lago, floresta, campo) a matéria circula por ele,

passando da porção não biológica para a biológica- do sistema e re

tornando sempre ao ambiente. Exemplificando, o oxigênio molecular

atmosférico (porção não biológica do sistema), é assimilado pelas

plantas e animais (porção biológica do sistema) nos seus proces-

sos respiratórios. Através da fotossíntese realizada pelos vege-

tais o oxigênio molecular é reposto na atmosfera (porção não bio-

lógica do sistema).

Já para a energia não podemos estabelecer um ciclo; certamente

a energia transita pelo ecossistema, pois de acordo com a física

a realização de qualquer trabalho requer utilização de energia. É

necessário, então, retomarmos as duas leis básicas da termodinâmica

ca para que possamos compreender como transita a energia nua ecos

sistema: l) a energia pode ser transformada, nunca criada ou des-

truída; 2) em qualquer transformação ha liberação de energia por

dissipação de calor, uma forma de energia não assimilável pelos

seres vivos. Assim podemos dizer que, conforme a energia transita

pela porção biológica do sistema, parte dela vai sendo dispersa

sob forma de calor e que, portanto, não há reaproveitamento de e-

nergia. Dizemos, então, que a energia flui unidirecionalmente (da.

fonte ao último consumidor) e que é necessário haver uma fonte

constante de reposição de energia no ecossistema. Este último fa-

to torna o ecossistema um sistema aberto. Exemplificando: o sol é

a fonte externa constante de energia. Os vegetais são capazes de

assimilar essa energia radiante e transformá-la em energia quími-

ca (energia de ligação), através do processo fotossintético. Sn

outras palavras, os vegetais utilizam a energia radiante e cons-

tróem moléculas. Os animais, ao se alimentarem, estão consumindo

parte dessa energia, agora na forma química (moléculas alimenta-

res). Sim, parte dela, pois uma parte da energia química "produzi^

da" pelos vegetais foi consumida por eles mesmos nos seus proces-

sos fisiológicos, como a respiração, por exemplo. Um segundo con-

sumidor, que se alimenta do primeiro, estará obtendo uma quantida-

de de energia menor que obtida pelo primeiro, pois este já utili-

zou, como as plantas, "parte da energia em seus processos fisioló-

gicos. Observe que, à medida que a energia flui pela parte bioló-

gica do sistema, sua disponibilidade diminui.

Pois bem, já podemos agora conceituar um ecossistema. Podemos

dizer que um ecossistema é um sistema aberto, composto por

elemen-tos bióticos e abióticos que interagem através de um ciclo

de matéria e de um fluxo unidirecional de energia.

Ciclo de matéria e fluxo de energia

Da energia solar que atinge a atmosfera terrestre (15.3.1C

cal/m /ano), aquela assinalada pelos vegetais corresponde a uma '

parcela de 1 a 5% Aqui temos a primeira transformação no ecossis-

tema: esta energia (radiante) e convertida em energia química, pe-

Io processo da fotossíntese. Nesse processo, os vegetais utilizam

dois compostos de baixo teor energético, dióxido de carbono (CO

)

e água, (H2O), e sintetizada compostos de alto teor energético, co-

mo por exemplo, a glicose (C6H1O6) e o ATP (adenosina trifosfa-

to). Embora a fotossíntese envolva uma série-complicada de reações

químicas, e possível entendê-la, num primeiro momento, como um

processo em que os elementos constituintes do dióxido de carbo-no

(carbono e oxigênio) e da água (hidrogênio e oxigênio) são rea

grupados de maneira diversa resultando, por exemplo, num terceiro

composto, a glicose. Para que tal trabalho se efetive os vegetais

necessitam energia e enzimas. As enzimas são materiais produzidos

pelos seres vivos que catalizam as reações químicas nos organis--

mos, ou seja, as enzimas alteram a velocidade das reações quími-

cas. No caso da fotossíntese atuam várias enzimas, promovendo a

separação dos elementos formadores de dióxido de carbono e da á-

gua e o rearranjo desses mesmos elementos.Mas não basta a ação d

das enzimas para romper as ligações entre carbono e oxigênio do

dióxido de carbono e entre hidrogênio e oxigênio da água e fazer

novas combinações.É preciso que se forneça uma quantidade de ener-

gia maior que aquela que mantém tais elementos ligados. Pois bem,

essa energia inicial vem do sol,é a que denominamos energia radian-

te.Os vegetais utilizam a energia radiante nos processos de rompi-

mento das ligações químicas da água.A energia é transferida aos

hidrogênios da molécula de água, que se desprendera do oxigênio. Cs

hidrogênios, agora energizados, combinam-se con uma série de

substâncias, os receptores da hidrogênios, que compõem uma cadeia

Ao longo dessas reações em cadeia, os hidrogênios liberam a ener-

gia recebida que é, então, utilizada na síntese de um composto

chamado ATP. A energia radiante, agora, está armazenada na forma

de ATF (energia química). Este composto, cujas ligações são rompi

das por enzimas específicas,cede a energia contida em suas liga-

ções para que se efetive o rompimento das ligações do dióxido de

carbono. Agora, carbono, hidrogênio e oxigênio, provindos da água

e do dióxido de carbono, se recombinam, formando, por exemplo, a

glicose, Desse conjunto de reações sobra oxigênio molecular, que

é liberado para a atmosfera. Dessa forma, a energia radiante foi

transferida finalmente para a molécula de glicose, que constitui

o alimento produzido.

Este é o motivo pelo qual os vegetais obtêm compostos de alto

teor energético, como a glicose, a partir de compostos de baixo

teor energético, como o dióxido de carbono e a água. Besta forma

podemos dizer que, na fotossíntese, os vegetais transformam a e-

nergia química (agora contida nas ligações dos elementos que com

põe a glicose) e produzem moléculas (a glicose, por exemplo).

Representação esquemática da fotossíntese ( + )

2° glicose

Oxigênio água (1 mole (6

molé- (5 mo-cula)

culas) lécu-

las)

118

6CO

dióxido de

12H2O

água

CALOR

carbono (12 mo- radian-

(6 molécu- léculas) te

las)

O início da investigação do processo fotossintético data d.e

1772. Através da utilização de carbono, hidrogênio e oxigênio ra

dioativos e da análise dos compostos envolvidos nesse processo,

foi possível identificar os produtos dessa reação, bem como o rea-

grupamento dos elementos que dela participam. Assim constatou-se

que, além da glicose, formam-se oxigênio molecular e água. Identi-

ficou-se, também, que esse oxigênio molecular é formado a partir

da água e é este o oxigênio liberado para a atmosfera. Tal fato

merece atenção especial, pois há uma idéia generalizada (cuja ori-

gem não conseguimos identificar com clareza) de que o oxigênio so

lecular, resultante da fotossíntese, provém do dióxido de carbono.

Na transformação de energia radiante em energia química há li-

beração de calor, forma não assimilável pelos seres vivos e, por-

tanto, "perdida" pelo sistema biológico. Assim, do percentual as.

similado pelos vegetais, apenas uma parte da energia radiante é

convertida em energia química, em moléculas. 3ssas moléculas, por

sua vez, são utilizadas pelos vegetais em seus processos vitais,

tais como crescimento, reposição de células mortas, excreção e

respiração etc. Em todos esses processos ocorre liberação de e-

nergia na forma de calor, o que implica em diminuição da energia

disponível para a porção biológica do sistema. Por isso a quanti-

dade de energia química (moléculas) disponível para um consumidor

direto do vegetal é aproximadamente igual a l0% dos 5%. assimilados

pela fotossíntese. Ao se alimentar do vegetal esse consumidor

utilizará parte das moléculas como combustível, no processo de

respiração, de onde obterá energia para asas processos vitais.

Nesta reação (combustão) ocorre liberação de calor. O restante da

energia (energia armazenada nas ligações químicas) esta disponível

para o consumidor deste consumidor.

A fotossíntese é então um processo em que os vegetais produzem

alimento, e a energia utilizada para iniciar o processo é a ener-

119

gia radiante. Em outras palavras, podemos dizer que a fotossíntese

e um processo em que os vegetais transformam energia radiante am

energia química; afinal, o alimento 'reduzido é constituído, co-mo

vimos, de elementos reagrupados, cujas ligações são alternante

energéticas.

Mas, de que maneira os seres vivos (animais e vegetais) obtem

energia para seus processos vitais?

0 alimento produzido pelos vegetais, i utilizado pelos consu.-r._i

dores, possui ligações altamente energéticas. Uma força dos seres

vivos conseguirem energia é desmontar tais ligações, de sorte que a

energia aí contida seja liberada e utilizada em seus processos

fisiológicos.

Existem, basicamente, dois processos de obtenção de energia pe-

los seres vivos; a fermentação e a respiração.

1. Fermentação

Os conhecimentos atuais sobre fermentação desenvolveram-se gra-

dativamente. Os povos mais primitivos já se utilizavam do processo

de fermentação: tribos nômades deveriam saber que, sob certas

condições, o leite coalha ou se transforma em queijo. Hoje sabemos

que essas modificações do leite resultam, am parte, da fermen-

tação realizada por certas bactérias, durante séculos, o homem

produziu bebidas alcoólicas a. partir de sucos de frutas fermenta-

das, sem saber a razão do processo, Essa descoberta só aconteceu

no fim do século XVIII. Um cientista francas, Antonio Lavoisier,

fundador da Química Moderna, descobriu que a fermentação da glico-

se produzia dióxicido de carbono e álcool. louco depois, em 1310,

um outro grania químico francês, Joseph Louis Gay-Lussac, mostrou,

em uma equação química, as quantidades de dióxido de carbono e de

álcool produzidas a partir da glicos2e( + ):

120

(duas moléculas de álcool etílico)

(duas moléculas de dióxido de car-

bono) .

Sm 1850, na França, a indústria de vinhos enfrentava sérias di-

ficuldades porque o produto começou a se estragar, sem causa apa-

rente. 0 imperador Napoleão III chamou Louis Pasteur para estudar o

problema. Pasteur sabia que a fermentação que produzia o vinho

estava associada à atividade de levedos e, ao procurar resolver o

problema, descobriu que certas bactérias também realizava." fermen-

tação; era sua atividade que estragava o vinho, porque produziam

vinagre (ácido acético) em lugar de álcool. Pasteur sugeriu aos

industriais que aquecessem o vinho por algum tempo, para, destruir

as bactérias. Apesar do espanto causado pela proposta, o problema

foi resolvido o o processo, que passou a ser conhecido como pas-

teurização, e hoje largamente usado.

Durante muitos anos houve vivas discussões sobre o que seria o

processo da fermentação. Pasteur o definiu como "vida sem ar". A-

creditava que fosse o modo de vida dos organismos em ambientes

anaeróbicos, isto é, ambientes com pouco ou nenhum oxigênio. Se-

gundo ele, só células vivas poderiam realizar fermentação. Em

1897, dois anos depois da sua morte, Eduard Buchner, químico ale-

mão, fez acidentalmente uma grande descoberta. Havia acrescentado

açúcar a extratos de levedo para preservá-los (0 uso de açucar na

preservação de compostos e geléias já era conhecido). Os extratos

não continham células vivas mas, para surpresa de Buchner, começa-

ram a fermentar. Concluiu, então, que continham alguma substancia

(uma enzima), que permitia a fermentação.

Era experiências posteriores, Buchner verificou que uma hora de-

pois de ter acrescentado o açúcar, a mistura começava a despren-

der bolhas de gás carbônico, atividade que prosseguia por vários

dias. Concluiu que uma enzima de levedo podia catalizar a reação,

mesmo depois de ter sido removida a célula. Sua descoberta, mos-

trando que as enzimas agem fora da célula, motivou outras pesqui-

sas, tornando possível separar, identificar e explicar como muitas

enzimas estão envolvidas no processo.

Hoje sabemos que muitas enzimas estão envolvidas no processo

de fermentação e não apenas uma, como pensava Buchner. Cs levedos

contêm doze ou mais enzimas, cada uma cataliza uma determinada e-

tapa de fermentação.

A fermentação é uma fonte de energia.

Há vários tipos de fermentação, mas vamos discutir apenas a

fermentação alcoólica, esquematizada a seguir(+):

A fermentação começa com o uso de ATP para fornecer energia de

ativação às reações posteriores. Quando um grupo fosfato do ATP

combina-se com a glicose, o composto resultante passa a tomar par-

te nas reações enzimáticas.

Cada molécula de glicose reage com duas moléculas de ATP, for-

.mando um composto com seis carbonos e o dois grupos de fosfatos. Es-

tes não vêm do ATP e sim de ura composto inorgânico. Até este non

to o organismo não ganhou energia alguma; ao contrário, gastou

porque usou duas moléculas de ATP. Nas etapas seguintes vão ocor-

rer reações que fornecerão energia à célula.

Em seguida, cada uma das "metades da glicose" libera energia

que será usada para formar novos ATP.Duas novas moléculas de ATP

resultam da combinação dos grupos fosfatos, cedidos pelas "metades

de glicose", com duas moléculas ADP. Ao perder esses grupos, as

duas metades transformam-se em duas moléculas de ácido pirúvi-co.

Este se parte para dar dióxido de carbono e álcool, completan-do o

processo de fermentação.

Note que cada molécula de glicose usa duas moléculas de ATP pa-

ra iniciar a fermentação. Note também que cada célula de glicose

produz quatro moléculas de ATP,durante o processo. Assim, para ca

da molécula de glicose há um saldo de dois ATP. 0 mais importante

nessa sequência de transformações ê tornar disponível para cada

célula, na forma de ATP, a energia da glicose.A quantidade de e-

nergia conseguida ê relativamente pequena,mas pode ser usada fa-

cilmente. Quando a glicose é fermentada pelo levedo produz-se ATP

suficiente para que ele se mantenha vivo, cresça e se divida.

A fermentação da glicose é realizada era todos os organismos a-

tuais, incluindo o homem, de uma maneira muito semelhante à fer-

mentação alcoólica realizada pelos levedos. A sequência de rea-

ções que leva à formação de ácido pirúvico é sempre a mesma. As

diferenças surgem depois desta etapa. As enzimas dos levedos

transformam o ácido pirúvico em dióxido de carbono e ácido acéti-

co. Outros organismos, como o homem e certas bactérias,' formam á-

cido lático ( o ácido que existe no leite coalhado) a partir do á-

cido pirúvico; por exemplo, durante um exercício físico violento,

nossos músculos formam ácido lático a partir da glicose.

Além da glicose, outros compostos orgânicos podem ser usados

como substrato inicial de fermentação mas, apesar da grande varie

dade de produtos iniciais o finais, o processo é basicamente o

mesmo. Sempre se realiza sea a participação de oxigênio. É uma sé-

123

rie de reações, cada una catalizada por uma enzima diferente. 0

resultado final é o ganho de energia para o organismo na forma de

ATP.

2. Respiração

A importância do oxigênio na liberação da energia dos alimen-

tos foi observada principalmente por Louis Pasteur, em 1861. Ele

criou levedos em meios de glicose com e sem oxigênio. Com a mesma

quantidade de açúcar, o número de levedos em presença de oxigênio

era vinte vezes maior.

Os resultados da experiência de Pasteur podem ser agora intei-

ramente explicados. Realizando a fermentarão na ausência de

oxigê-nio, os levedos so liberam parte da energia química

armazenada nas moléculas de glicose. Na presença de oxigênio,

podem realizar respiração e liberar toda a energia química

armazenada no açúcar. Respiração é O processo pelo qual o

oxigênio é usado pelas células vivas para liberar energia química

armazenada nos alimentos.

Na fermentação, uma molécula de glicose transforma-se em duas

moléculas de ácido pirúvico e há saldo positivo de duas moléculas

de ATP. Has a maior parte da energia continua retida nos produtos

do ácido pirúvico (álcool ou ácido lático). A respiração decompõe

completamente a glicose, até formarem-se dióxido de carbono e á-

gua, como mostra a equação (*):

glicosee a célula conse-

gue 38 moléculas de ATP.

A identificação das etapas de respiração celular foi uma das

maiores descobertas da bioquímica moderna.. Nos últimos 40 anos,

os bioquímicos verificaram que este processo inclui um grande nú-

mero de reações, cada uma delas controlada por uma enzima diferen-

te. Essas reações podem ser subdivididas em dois. grupos principa-

is: em um. deles a glicose perde os átomos de carbono, que serão

liberados como dióxido de carbono; era outro, os átomos de

hidrogê-nio da glicose são transferidos para o oxigênio, formando-

se água.. Ambos ocorrem simultâneamente.

Para que você compreenda o processo, vamos ver primeiro como

se dá a formação de CO2. Usaremos a glicose como exemplo, mas as

principais transformações são sempre as mesmas, qualquer que seja

o alimento.0 caminho do carbono na respiração.

A primeira etapa da respiração é idêntica à fermentação. Sem

usar oxigênio, cada molécula de glicose forma,duas moléculas de á-

cido pirúvico. Nesta fase, não há liberação de dióxido de carbono:

cada molécula de ácido pirúvico contém três átomos de carbono.

A liberação de gás carbônico na respiração começa com as trans-

formações do ácido pirúvico. Primeiro o ácido pirúvico é decompos-

to em uma molécula de C0

e uma molécula com dois carbonos (2C),

que é uma forma ativada do ácido acético. Em seguida, em uma série

de reações, esta substância é decomposta formando mais duas

moléculas de C02. Esta série de reações constitui o ciclo de Xre-

bs e é esquematizada abaixo(+):

Ciclo de Krebs:

1. 0

mbina-se com o composto 4C

para dar um composto 6C.

2. 0 composto 6C perde uma mo

lêcula de CO

e dá um com- .

posto 5C.

3. 0 composto 5c perde uma

mo-lécula de CO

e dá um

com-posto 4C.Depois de

várias modificações,este

composto está pronto para

combinar--se com outro

composto 2C e recomeçar o

ciclo.

125

Antigamente pensou-se que o ciclo de Krebs explicasse apenas as

transformações dos carboidratos na respiração; porém, pesqui-sas

mais recentes mostraram que o ciclo de Krebs também explica a

quebra de gorduras e proteínas, como se pode ver no esquema abaixo

(*):

■

Os lipídeos são desdobrados nas mesmas substancias 2C (ácido a

cético ativo). As proteínas são transformadas em aminoácidos e es

tes darão as mesmas substancias 3C, 2C e 5C

0 caminho do hidrogênio na respiração está relacionado às reações

que liberam energia.

A liberação de energia só ocorre durante a transferência de hi

drogênios para o oxigênio.

Quando hidrogênio e oxigênio combinam-se para formar água, li-

bera-se grande quantidade de energia, uma vez que a mistura des-

ses dois gases é altamente explosiva. Na respiração, a reação en-

tre eles ocorre de maneira tal que faz da liberação de energia um

processo útil para a vida. Na respiração a energia é liberada de

um modo controlado. 0 hidrogênio não se combina com o oxigênio

di-retamente, mas sim através de etapas. Em cada etapa do seu

trajeto en direção ao oxigênio, ele se combina com uma

determinada substância - um "receptor de hidrogênio". Quando isso

acontece, parte da energia total é liberada e armazenada em

moléculas de ATP. Depois de todas as etapas de transferências, os

átomos de hi drogênio combinam-se com o oxigênio e termina o

processo de libe-ração de energia.

Como você sabe, um átomo de hidrogênio tem um próton e um elé-

tron. Em algumas etapas da transferência de hidrogênio, os pró-

tons e os elétrons seguem juntos, como átomos de hidrogênio.Em

outras etapas, porém, prótons e elétrons separam-se; os primeiros

permanecem em solução e somente os elétrons são transferidos de

um aceptor para outro. À liberação de energia está sempre relacio-

nada à transferência da elétrons, .Na etapa final, quando os elé-

trons passam para o oxigênio, recombinam-se com os prótons para

formar os átomos de hidrogênio da água.

Como se dá a transferência de elétrons do ácido pirúvico para

127

o oxigênio? Eles são transportados por uma série de enzimas

conhe-cidas genericamente como cadeia respiratória.

Cadeia Respiratória (*)'

Para cada 2 elétrons (que se combinam como uma molécula de oxi-

gênio e 2H para formar H2O) são formadas três moléculas de ATP.

Como, para cada molécula de glicose que inicia o processo, são

asadas 6 moléculas de oxigênio (12 átomos), temos: 12 átomos de

oxigênio x 3 moléculas de ATP para cada átomo = 36 AT?

36 ATP + 2 ATP (etapa da fermentação) = 38 ATP (»)

Através da respiração e da fermentação os seres vivos transfe-

rem a energia do alimento para compostos capazes de armazenar es-

ta energia, como o ATP. A energia armazenada nas ligações quími-

cas do ATP será utilizada em todos os processos vitais.

Aqui é importante compreendemos que respiração, fermentação e

fotossíntese são processos distintos e não processos contrários,

como tem sido difundido. A fotossíntese é um processo de produção

de alimento; a respiração e a fermentação são processos do obten-

ção de energia, onde a fonte ê o alimento, seja ele produzido (no

caso de vegetais) ou adquirido (no caso dos animais).

Se analisarmos, agora, o trânsito de alguns materiais entre se-

res vivos e ambiente, tomando como referência os 3 processos men-

cionados, poderemos observar que tais materiais ciclam, passando

da porção abiótica para a biótica do sistema e retornando para a

abiótica

Ciclo do Carbono

atmosfera

morte

\ /

combustíveis fosseis

(petróleo, carvão)

Na forma de CO2 (dióxido de carbono) o carbono I assimilado pe loa vegetais,

através da fotossíntese. Nesse processo ocorre um rearranjo dos elementos

constituintes do CO2 , juntamente com os

O, formando-se o alimento glicose

(C6H12O6). Na forma de gli-cose o carbono é transferido para os animais através da

alimenta ção. No processo da respiração, vegetais e animais degradam a

glicose (C6H12O6 ), obtendo energia e liberando para a atmos-fera o carbono

na forma de CO

. Ao morrerem, animais e vegetais

são decompostos por bactérias e fungos que, através da fermenta-

ção, liberam CO2 para a atmosfera. Os resíduos dos animais e ve-

getais produzirão os combustíveis fósseis (petróleo e carvão), e

cuja queima libera CO2 , que é restituído à atmosfera. Este últi-

mo processo não: mais ocorre pois a velocidade da extração desse

recurso energético tem impedido sua reposição na natureza e as

condições ambientais, que garantem sua formação, não mais exis -

tem.

Ciclo do Oxigênio

Na atmosfera temos oxigênio livre (O2), oxigênio combinado com

carbono, formando CO2, vapor d'água que contém oxigênio (H20).

0 oxigênio livre é utilizado pelos seres vivos no processo da

respiração. Neste processo o alimento é queimado en presença de o

xigênio, havendo liberação de energia. CO2 e H

0 são resíduos des-

te processo. Na forma de CO2 e H

O o oxigênio volta à atmosfera.

130

Outra maneira do oxigênio retornar a atmosfera e, desta vez como oxigênio livre, é

através da fotossíntese. Aqui o CO2 é assimila-do pelos vegetais, o alimento é

produzido e o oxigênio molecular resultante do processo é devolvido à atmosfera.

Animais e vegetais utilizam água, retirando-a de poças, rios, lagos, do solo. A

água é am composto necessário à vida. A água contém oxigênio que, desta forma,

passa da porção abíctica para a porção biótica do sistema. Através da

transpiração, por exemplo, a água contendo oxigênio retorna à parte abiótica do

sistema.

0 ciclo do oxigênio é bastante complicado pois este elemento é utilizado e

liberado pelos seres vivos em diferentes formas de combinação química, Mas as vias

aqui apresentadas são suficientes para que possamos compreender o trânsito deste

material pelo ecos-sistema.

Ciclo da Água

embora a água apresente um

ciclo independente dos seres vivos, conforme podemos

observar 1:0 esquema acirra, a nos intereses o ci-

clo do qual fazem parte os seres vivos, do qual trataremos agora.

À água, na forma líquida, entra para a porção 'biológica do sistema

através da absorção pelos vegetais e da ingestão direta ou in-direta

(água contida nos alimentos) pelos animais. Utilizada nos

processos metabólicos, é também subproduto de alguns desses pro-

cessos, como a respiração e a transpiração, que restituem-na à

atmosfera. 0 processo de decomposição dos organismos também libe-

ra égua para a atmosfera. Pela condensação, a água atmosférica

passa ao solo, mares, rios, lagos, de onde é retirada pelos seres

vivos.E o ciclo recomeça.

Ciclo do Nitrogênio

atmosfera

O nitrogênio atmosférico passa a parte 'biológica do sistema ao

ser fixado por bactérias do solo ou associadas às raízes de legu-

minosas. A fixação compreenda a incorporação do nitrogênio na for

ma de amônia. A amônia metabolizada pelas bactérias é convertida

no íon amônio que pode ser absorvido pelos vegetais. Há porém ou-

tras vias de obtenção do nitrogênio. Bactérias do tipo nitrosomo-

nas e as nitrobactérias podem metabolizar a amônia, liberando ni-

tritos e nitratos, sendo estes últimos facilmente utilizados pelos

vegetais.

Ao se alimentarem dos vegetais, os animais obtêm o nitrogênio.

Tela norte e decomposição de animais e vegetais o nitrogênio

volta ao solo na forma de amônia. A ação das bactérias nitrosomo-

nas e das nitrobactérias, seguida da ação das bactérias denitrifi-

cantes, restitui o nitrogênio molecular à atmosfera

(*) Nesta fase é desnecessário e indesejável apresentar aos alunos

o modelo químico.

Cadeia e teia alimentar

Como vimos nos textos anteriores, os vegetais constituem a ba-se

de qualquer ecossistema, os produtores, posto que são eles que

conseguem assimilar a energia radiante e convertê-la em energia

química (produzem alimento), que será parcialmente utilizada pe-

los próprios vegetais e parcialmente disponível para os consumido

res destes.

Pois bem, essa taxa assimiladora total dos produtores de um e-

cossistema é chamada produtividade primária bruta. É representada

pela quantidade total de matéria orgânica fixada por tempo e por

área. Ao respirarem, os vegetais utilizam parte dessa matéria or-

gânica e armazenam o restante, constituindo a produtividade primá

ria líquida, ou seja, o alimento potencialmente disponível aos

consumidores destes vegetais, chamados consumidores primários. Es

tes, por sua vez, poderão servir de alimento a outros animais e

assim por diante. Podemos dizer, então, que a energia alimentar

dos produtores é transferida para vários outros organismos, no a to

de comer e ser comido. A esta transferência dá-se o nome de Cadeia

Alimentar. Vamos tomar um exemplo e, s partir dele, caracterizá-la:

CAPIM

-------- »

COELHO

----------- »

JAGUATIRICA

Nesta cadeia os produtores estão representados pelo capim.Os

consumidores primários estão representados pelo coelho, um herbí-

voro, ou seja, um animal que se alimenta exclusivamente de vege-

tais por ter o organismo adaptado a este tipo de alimentação. A

jaguatirica aparece como representante dos consumidores secundá-

rios. Este animal é carnívoro, isto é, alimenta-se exclusivamente

de outros animais, pois seu organismo é adaptado a este tipo

de. alimentação.

Vemos, assim, que a cadeia alimentar é

composta de

níveis tró-

ficos, isto é, níveis alimentares, sendo o primeiro deles e dos

produtores (vegetais). Os consumidores primários compõem o se-

gundo nível trófico e os consumidores secundários, o terceiro

nível alimentar e assim por diante.

E aqui poderíamos perguntar: as relações alimentares na natu-

reza são sempre lineares? Os consumidores primários são sempre

herbívoros? São apenas estes os níveis tróficos?

Comecemos por esclarecer que há organismos adaptados a um

ti-po

exclusivo de alimento (vegetal ou animal) e ha organismos cu-jo

aparelho digestivo é adaptado a processar alimentos de origem

vegetal e animal (são conhecidos como onivoros).este último é,por

exemplo, o caso do homem. Podemos nos alimentar tanto de animais

como de vegetais e,portanto,nos comportarmos como consumidores

primários, secundários, terciários etc...

Assim como nós, outros animais têm essa adaptação.

FRUTO

-----------

» GAMBÁ

------------- »

ONÇA

FRUTO

----- »

AVE

----------------- GAMBÁ -----

► ONÇA

Na primeira cadeia o gambá comporta-se como consumidor prima

rio; já na segunda aparece como consumidor secundário.

Assim, um mesmo animal pode comportar-se como consumidor

pri-nário, secundário, terciário, excessão feita aos herbívoros

cujo aparelho digestivo, é adaptado para um tipo exclusivo de

ali-mentação: vegetais.

Dizer que na natureza as relações alimentares são lineares e

o mesmo que afirmar que cada organismo possui um único tipo de

alimento, o que não corresponde a verdade. Pasta lembrar que o

equilíbrio de un ecossistema se dá, também, através da competi-

ção pelo alimento entre os organismos que o compõem.

Parte da rede alimentar de uma floresta

Jogo da Sobrevivência- FUNBEC/MEC.

Assim, na natureza as interações alimentares entre os orga-

nismos são bem mais complexas que aquelas vistas nas cadeias a-

limentares. Constituem verdadeiras redes, a que denominamos teias

alimentares. Podemos dizer que cada teia alimentar de um dado e-

cossistema se liga a várias outras cadeias, formando uma rede ou

teia alimentar.

Mas, se a relação básica entre os indivíduos de um determina-

do ecossistema é uma relação alimentar e se,através dessa rela -

ção, a matéria cicla e a energia flui, nossa caracterização das

teias alimentares parece estar incompleta, pois até então não fi-

cou evidente de que maneira os materiais retirados do meio, na

forma de alimento, que transitam pela porção biológica do sistema,

retornam ao ambiente.

Vamos lembrar os ciclos biogeoquímicos que já conhecemos. Em

todos eles a decomposição da organismos mortos é uma via de re-

torno dos materiais ao ambiente. Essa decomposição e resultado

da ação de bactérias e fungos que, ao utilizarem tais organismos

como fonte de alimento, causam sua decomposição. Por isco, tais

bactérias e fungos são chamados de decompositores. Os de-

coupositores representam o último nível trófico. A energia que

obtém é suficiente para mantê-los vivos; não ha armazenamen-to '

que possa ser transferido para qualquer outro ser vivo, de sorte

quo, com eles, temos o ponto final do fluxo energético e o

reinicio do ciclo da matéria em um ecossistema.

Determinação de cadeias e redes alimentares

Extraído de John Phillipson

Um certo número de diferentes métodos tem sido empregado na

determinação de cadeias alimentares e redes alimentares, tia al-

guns casos a observação direta e suficiente para uma primeira a-

proximação. Podemos verificar que alguns afídios, por exemplo,

são restritos a certas espécies de planta, e também podemos ver

que muitos deles, são alimento para larvas de escaravelhos. Entre

tanto, os afídios também podem ser alimento para um pequeno pás-

saro, o qual, por sua vez, pode ser apanhado por um falcão. A ob-

servação, portanto, não é satisfatória, porque nunca se poderá

estar certo se todas as ligações possíveis na cadeia alimentar

foram observadas. Uma segunda maneira é coletar representantes

de todas as espécies que ocorrem num determinado habitat, e ana-

lisar o conteúdo do tubo digestivo. Desde que um número

suficien-temente grande de indivíduos de cada espécie for

examinado, é possível estabelecer, até certo ponto, quais os

animais que se alimentam de outros. A análise dos restos em tubos

digestivos re-quer que o pesquisador seja bem versado na

nomenclatura das dife rentes espécies, não so como organismos,

mas como partes, Embora seja possível identificar partes duras,

tais como epiderme de plantas, frústulas de diatomáceas e partes

do esqueleto de vários animais, como é possível identificar sucos

de plantas, flui dos do corpo de animais sem partes duras do

esqueleto? É necessá-rio lembrar que os fluidos e os tecidos

moles são mais prontamen-te digeridos que os elementos mais duros

e podem ser ingeridos e assimilados tão rapidamente que raramente

apareciam como dieta.

Recentemente, têm sido empregados métodos que superam algumas

das objeçõe3 levantadas quanto à análise do tubo digestivo.

137

DEMPSTER (1960) estudou os predadores do besouro Phytodecta oli-

vacea, usando o teste da precipitina. Nesse caso, coelhos aprisi-

onados foram inoculados com extrato livre de células do besouro.

Como se poderia esperar, anticorpos foram produzidos no soro do

sangue .do coelho. Cerca de 5Cal de sangue foram retirados de ca-

da coelho, glóbulos e lipídios foram removidos e o soro resultan-

te foi esterilizado, congelado e guardado. Seguindo-se à produ-

ção do anti-soro, uma amostra dos possíveis predadores do besouro

foi trazida para o laboratório e identificada. Esfregaços des-

see animais foram feitos, esmagando-se em papel de filtro, ou o

animal todo ou seu tubo digestivo, e secando-se o papel rapida-

mente em petóxido de fósforo; os esfregaços foram extraídos por

24 horas em solução salina, centrifugados e o líquido sobrenadan-

te usado para teste. Esse teste foi feito retirando-se um pequeno

volume (0,02ml) do3 extratos em uma série de tubos capilares,

seguidos por um volume igual de anti-soro, que tinha sido recons-

tituído com água destilada. Depois de um período de 2 horas, à

temperatura ambiente, os tubos foram examinados; a presença de

Phytodecta, na refeição, foi demonstrada, pela formação de um pre

cipitado branco de antígeno e anticorpo na interface dos dois lí-

quidos. Por esse método foi verificado que dez espécies de preda-

dores alimentavam-se regularmente do besouro.

Pode parecer que tal método é vagaroso, mas deve ser notado

que, mesmo quando um animal-presa possui um exo-esqueleto, ele

não pode ser identificável na análise do tubo digestivo. Este

ponto é bem ilustrado pelo trabalho de Reynoldson e seus colegas

(Reynoldson e Young, 1963; Young, Morris e Reynoldson, 1964). A-

nálises do conteúdo do intestino do verme Dendrocoelum lacteum

sugeriram que seu principal alimento eram vermes oligoquetos,

que foram identificados pela presença de cerdas não digeridas no

intestino. Entretanto, experimentos de laboratório demonstraram

138

que Asellus (crustáceo, isópode) era ingerido preferencialmente a

vermes oligoquetos, embora somente os fluidos do corpo e tecidos

moles fossem ingeridos. 0 paradoxo aparente foi resolvido le

vando-se a efeito testes de precipitina em Dendrocoelum recente-

mente apanhado. On soro de coelho, anti-Aséllus foi usado, em

conjunção com esfregaços de Dendrocoelum, o que mostrou, sem dú-

vida, que esse verme alimentava-se extensivamente de Asellus.

Um quarto método, que tem sido utilizado na determinação das

relações alimentares dos vários organismos, utiliza isótopos ra-

diativos. Odum e Kuenzler (1963) aplicaram essa técnica no estudo

de uma cadeia alimentar terrestre. Fósforo-32 foi usado para

"marcar" um certo número de indivíduos de uma espécie de plantas,

pulverizando as folhas. Seguindo-se à "marcação", foram tomadas

amostras dos animais que viviam nas proximidades das plantas e

determinada a quantidade de P32, em cada uma das espécies de ani-

mal. Qualquer animal que apresentasse radiatividade deveria de-

pender direta ou indiretamente das plantas "marcadas", como fonte

inicial de alimento. Os animais que removiam mais ativamente o

material da planta, o que foi demonstrado pelo seu máximo inicial

de radiatividade, foram pequenas formas como o grilo (Oecan-

thus) e a formiga (Dorymyrmex). Herbívoros maiores, como o gafa-

nhoto (Melanoplus) vieram a seguir; e finalmente os predadores

tais como as aranhas, que se alimentavam desses herbívoros, atin-

giram seu máximo de radiatividade. Portanto, um método que "mar-

que" efetivamente a fonte primária de alimento e permita que a

transferência subseqüente desse material seja acompanhada, pode

ser de grande valor no isolamento das cadeias alimentares.

(Extraído de Ecologia energética - John Phillipson. São Paulo.

Companhia Editora Nacional e Editora da Universidade de São Pau-

lo, 1969)

Pirâmides ecológicas - representação gráfica dos ecossistemas

John Phillipson

Quanto mais se investiga uma determinada rede alimentar, mais

complexa ela se torna. A representação esquemática torna-se tão

complicada que é difícil evidenciar certas ligações e reter uma

apreciação completa do sistema. Existe, portanto, uma tendência

para a produção de representação generalizada ou modelos de re -

des alimentares, antes mesmo que investigações detalhadas sejam

feitas.

Figura 11 - Parte da rede

alimentar de um ria -cho, em

Gales. (Baseado em

Jones,1949.

Cortesia de J.Anim. E-

col.) - Stonefly,Caddis,

Mayfly, Blackflies e Md

ges são diferentes gêne-

ros e espécies de mos —

cas. Rhyacophila e Bae-

tis são gêneros de mos-

cas.

Um modelo simplificado de uma rede alimentar em um riacho, que

inclui o exemplo inicial de cadeia alimentar, Navicula - Bae-tis -

Rhyacophila, é dado na figura 11.Nessa figura, baseada no

trabalho de Jones (1949), foram agrupados animais com os mesmos

hábitos alimentares e predadores. Apesar do agrupamento, o modelo

ainda e complexo, em virtude das muitas interconexões. É também

difícil comparar a rede alimentar em uma situação com outra,

uma vez que espécies diferentes estão envolvidas em cada caso.

Entretanto, Elton (1927) verificou que

".,. os animais da base da cadeia alimentar são relativamente

abundantes, enquanto que aqueles do fim da cadeia alimentar

são relativamente poucos em número, existindo um decréscimo

progressivo entre "os dois extremos".

Essa pirâmide de números, como foi denominado, é encontrada

em comunidades animais de todo o mundo, e a ocorrência geral de

tal fenômeno proporciona um denominador comum pelo qual as

diferentes comunidades podem ser comparadas. Para propósitos

compara tivos gerais, é permissível ignorar a composição de

espécies das redes alimentares e agrupar aqueles organismos que

têm hábitos similares. 0 procedimento geral ao construir uma

pirâmide de números é agrupar e contar todos os autótrofos e

chamá-los de produtores; então são agrupados os organismos que

se localizam um degrau abaixo dos produtores na rede alimentar,

ou seja, os herbívoros, que são contados e denominados

consumidores primários. Os organismos que estão localizados a

dois ou três degraus abaixo dos produtores primários são

tratados igualmente. Esses carní-voros são denominados

consumidores secundários e consumidores terciários,

respectivamente. Uma nomenclatura alternativa é produtores,

herbívoros, carnívoros e carnívoros exclusivos. A figu-ra!2

mostra em diagrama os principais tipos de oirâmides de núme-ros

que podem ser esperados ha natureza.Na figura 12A os produto-res

são pequenos e, se têm de suportar os herbívoros relativamen-te

grandes que deles se alimentam, devem ser numerosos. Na figura

12B os produtores são grandes, por exemplo, árvores, e aqui uma

planta apenas pode suportar muitos herbívoros; entretanto, a lém

do nível dos produtores o aspectos de pirâmide é aparente.

Pirâmides de números,-invertidas, aparecem somente quando redes

alimentares parasíticas são consideradas. Esta situação é apre-

sentada na figura 120.

141

Figura 12 - Pirâmide de números A - quando os

produtores primários são pequenos B - quando os

produtores primários s3o grandes C - uma rede

alimentar planta/parasita

A informação apresentada dentro de uma pirâmide de números

permite-nos estabelecer o número de herbívoros suportados por um

certo número de plantas, etc. Existem certas dificuldades com es-

se método. Se compararmos dois ecossistemas diferentes, conside-

rando quantos animais um certo número de plantas pode suportar em

cada sistema, pouca informação poderá ser tirada, se uma dia-

tomácea é igualada com uma arvore, ou um elefante com um rato.

Essa dificuldade tem sido parcialmente superada usando-se o peso

(biomassa) dos organismos ao invés de números. Se esse procedi-

mento for seguido, a estrutura resultante £ denominada pirâmide

de biomassa. A figura 13 mo3tra tais exemplos. Podem ser constru-

idas duas formas de pirâmides de biomassa. Se os produtores su-

portam os herbívoros e os herbívoros suportam os carnívoros, a

pirâmide de biomassa é aquela que se deveria esperar, pois de que

maneira um peso menor de produtores poderia suportar um peso

maior de consumidores? Entretanto, a pirâmide de biomassa para o

Canal da Mancha sugere que tal fato pode acontecer. Esse aparente

paradoxo pode ser explicado.

Os dados para a construção de pirâmides de números e de biomas

sa são obtidos por amostragem da flora e fauna e os números e/ou

pesos dos diferentes tipos de alimentação são determinados. Esses

resultados deverão ser expressos, por exemplo, como números por a

cre, ou pêso por metro cúbico. A partir dessa informação a pirâmi-

de que convém ao caso é construída. Mas o período de amostragem

tem duração limitada, que pode variar de muitos minutos no caso

de amostragem de algas microscópicas, a uma semana ou mais no caso

de amostragem de uma floresta. Assim, pirâmides de números e

biomassa indicam somente a quantidade de material presente em um

curto período de tempo.

Figura 13 - Pirâmides de biomassa. Uma pirâmide

direita para um campo (old field) da Geórgia, EUA;e uma

pirâmide invertida para o Canal da Mancha. Fonte: Odum,

1959 - Corte -sia de W.B. Saunders, Filadélfia.

A quantidade de material presente em um determinado instante,

no tempo, é conhecida como standing crop, que ,não indica a

quanti-dade total de material produzido, ou a razão de produção do

material. Um exemplo simples explicará este ponto. Todos sabemos

que muitas árvores podem viver uma centena de anos ou mais, e

também sabemos que muitas algas microscópicas podem viver somente

poucos dias. Para que a espécie a que ambas as. plantas pertençam

sobrevi-

-se; no entanto, uma árvore pode levar suas primeiras

sementes, enquanto que uma levar menos que um dia para se

reproduzir, cinco anos pode ainda estar crescendo, sem ter

uma semente enquanto, no mesmo período, uma alga

microscópica indivíduos e pode originar milhões de

indivíduos e o peso total pode igualar árvore. Uma e

exceder àquele de uma árvore.Uma estimativa do standing

crop de árvores é a medida dos materiais orgânicos que ela

acumulou du-rante um longo tempo, enquanto que a estimativa

do standing crop da alga é a medida dos materiais orgânicos

durante um período de tempo muito curto.Em nenhum caso a

razão de acumulação foi leva-da em conta.Portanto,a razão

de produção (produtividade), muito mais que o standing

crop, é a característica importante quando se estuda o

funcionamento de ecossistemas.Pirâmides de número e

biomassa tem, portanto, suas limitações. Elas nos informam

sobre a quantidade de material orgânico presen-te em um

dado momento,mas não dão indicação das velocidades do

processo (turnover time).Se o

retornarmos aos exemplos de pirâmi-des de

biomassa,(figura 13), constataremos que a

quantidade total de material produzido

pelas plantas, por ano, no Canal de Mancha

excede de muito a quantidade indicada pela forma

do standing crop. Um terceiro tipo de pirâmide

ecológica, que soluciona muitas das objeções

levantadas em relação às pirâmides de números e

às de biomassa, é a pirâmide de energia

apresentada na figura 14,on-de cada barra

representa a quantidade total de energia

utilizada pelos diferentes tipos de hábitos

alimentares, em um metro quadra do, em período de

tempo determinado (um ano). Esse método de ex-

pressar dados tem muitas vantagens e

supera a dificuldade encontra-da com a

pirâmide de números, que representa

organismos individu-ais tão diferentes

como narcisos e baleias pela mesma

unidade, ou seja, 1.Também evita a

dificuldade encontrada na pirâmide de bio-

massa, onde se pode, por exemplo, dar o valor lg para o molusco

Ensis (valor calorífico sem a concha, 3.500cal/g peso seco) com

lg do crustáceo copépode Calanus hyperboreus (aproximadamente

7.400 cal/g peso seco).

Figura 14 -Pirâmides de energia

para Silver Springs, Flórida,

EUA (Baseado em Odum,1957.Cortesia

de Ecol.Monogr.)

Do que foi escrito até agora deveria ficar evidente que unida-

des de energia proporcionam um conceito unificador, um meio de

ex-pressar a produtividade de um organismo ou de todos os

organismos dentro do ecossistema. Ainda mais, esse conceito

permite comparações da produtividade de regiões tão diferentes

como desertos ou florestas tropicais, cumes de montanhas e leitos

oceânicos. (Extraído de Ecologia Energética de John Phillipson.

op. cit.)

Relações entre seres vivos

Para que haja a manutenção do equilíbrio dinâmico existente na

natureza, há necessidade de uma troca de matéria e energia entre

seres vivos-ambiente e seres vivos-seres vivos. A relação entre

seres vivos e ambiente já foi verificada nas unidades anteriores

dessa proposta.

Quando tratamos das relações entre organismos, sejam elas har-

mônicas ou desarmônicas, verificamos ser essa interação uma das

formas com que o ambiente consegue manter-se em equilíbrio.

Aproveitamos este tópico para tecer alguns comentários sobre

algumas expressões muito comuns, que se traduzem em conceitos er-

rados sobre as relações ditas "nocivas" ou "úteis" para o homem.

Quando nos referimos a relações harmônicas, estamos citando re

lações entre seres vivos, sejam eles da mesma espécie ou de espé-

cies diferentes,nas quais,se não ocorrer vantagem para pelo menos

um deles, não ocorrerá desvantagem ou prejuízo para nenhum dos in

divíduoa envolvidos. Dentre as relações harmônicas algumas podem

ser citadas:

Simbiose: A sobrevivência, crescimento e reprodução da estrutu

ra orgânica formada por essa relação, ou de um dos indivíduos com-

ponentes, depende obrigatoriamente da existência da própria rela-

ção. Podemos citar dois casos, para ilustrar as afirmações acima:

o de líquens, cuja existência depende obrigatoriamente da intera-

ção entre algas (sejam elas procariontes ou eucariontes) e fungos.

Esta estrutura orgânica desaparecerá a partir do momento em que um

dos indivíduos dessa relação desaparecer. Outro exemplo, é o fato

de possuirmos bactérias fermentadoras no intestino grosso, o que

possibilita um melhor aproveitamento de produtos da digestão e a

elaboração de substâncias, como por exemplo a vitamina li.

146

A simbiose pode ter importante papel ecológico. É o que aconte-

ce com os vegetais que vivem em associação com bactérias fixado-

ras de nitrogênio, o que enriquece o solo em elementos nitrogena-

dos. Um amieiro de dois metros fixa de 0,25 a 0,50 kg de nitrogê-

nio por ano, graças às bactérias simbióticas que vivem nas nodosi-

dades de suas raízes, As árvores que possuem nodosidades fixado-

ras de nitrogênio são freqüentemente espécies pioneiras nos solos

pobres. É o que se dá com o amieiro que coloniza precocemente os

aluviões das morenas no Alaska. A simbiose com os cogumelos, for-

mando micorrizos nas raízes, explica a existência de florestas em

solos podzólicos, onde os nitratos se formam, lentamente, sendo ra-

pidamente eliminados por lixiviação. (Roger Dajoz, Ecologia Geral)

Mutualismo: é uma relação muito semelhante à simbiose, tendo

como característica diferencial a não obrigatoriedade da interação

para que haja a sobrevivência das espécies envolvidas. Ex.: Anu e

boi estabelecem entre sí uma relação de mutualismo quando, ao

pou-sar sobre o dorso do animal, o pássaro extrai de sua pelo os

car-rapatos. 0 boi se livra da presença incômoda dos ácaros é o

passa-ro consegue alimentação, pois o carrapato é um dos tipos de

alimento que ingere.

Nas duas formas de relações acima descritas, verificamos que os

indivíduos integrantes da relação são de espécies diferentes.

Quando essas relações adquirem um caráter de protocooperação, en-

tre indivíduos da mesma espécie, caracterizamos uma colônia ou uma

sociedade. A diferença básica reside no fato de uma colônia ser

composta por diversos indivíduos, que formam apenas uma estru-

tura, onde a individualidade, principalmente em relação às funções

executadas, não é muito clara.Quando nos referimos a sociedade,

falamos de indivíduos que apresentam funções bem definidas e não

mantém uma estrita dependência dos outros indivíduos para sua

sobrevivência. Como exemplo de colônias, podemos citar as es-

147

ponjas (filo Porífera) e os corais e água-viva (filo Celentera

ta), e como sociedade, o exemplo claro dos animais sociais (a-

belhas, formigas, cupins etc).

Ao falarmos sobre relações DESARMONICAS e refletirmos sobre o

sentido da palavra, fica claro que, nestas relações, um indivíduo

leva uma nítida vantagem sobre outro ou outros. Dentre essas rela

ções destacamos a predação e o parasitismo' entre indivíduos de

espécies diferentes; o canibalismo, entre indivíduos de mesma es-

pécie e a competição, entre indivíduos de mesma espécie ou entre

indivíduos de espécies diferentes.

Pode-se definir o predador como um organismo livre que pro

cura um alimento vivo. 0 parasita não leva vida livre. Ao menos

em um estágio de seu desenvolvimento, acha-se ligado à super -

ficie (ectoparasita) ou ao interior ( endoparasita ) de um ser

vivo que ê a espécie hospedeira. 0 predador mata sua presa para

comê-la. 0 parasita não mata seu hospedeiro. Na verdade, a dis

tinção entre parasitas e predadores nem sempre é tão clara na

natureza. Há formas de transição difíceis de classificar. Assim,

nos insetos com metamorfose completa existem parasitóides, que se

comportam a principio como parasitas, respeitando os órgãos vi-

tais do hospedeiro, depois, no fim de seu desenvolvimento, compor

tam-se como predadores, comendo o hospedeiro.

Um predador ou um parasita podem subsistir às expensas de uma

ou várias espécies. Distinguem-se:

Espécies polífagas que atacam grande número de espécies. Mui-

tos mamíferos e insetos predadores são polífagos. Alguns insetos

fitófagos podem subsistir às expensas de plantas muito numerosas.

Na América do Norte, a lagarta de Pyrausta nubilabis ataca mais

de 200 espécies vegetais. 0 cabrito montes da Córsega come mais

de uma centena de plantas diferentes, mas procura sobretudo o me-

dronhoiro e o citiso (Cytisus triflorus), desprezando as conífe-

ras (Pfeffer, 1967).

148

Espécies olífagas, que vivem às expensas de algumas espécies

freqüentemente vizinhas umas das outras. O doríforo come a batata

e algumas outras plantas, quase todas pertencentes à família das

solanáceas. A tênia equinococa vive à custa do homem, do porco,

de diversos carnívoros e roedores.

Espécies monófagas, que só subsistem às expensas de um único

hospedeiro. A monofagia é a regra para muitos insetos parasitas. O

gorgulho Anthonomus pyri está preso à pereira, o bicho-da-seda à

moreira. Entre os vertebrados os exemplos de monofagia são mais

raros." 0 mais curioso e sem dúvida o milhafre da Everglades (Ros-

trhamus sociabilis plumbeus), localizado numa pequena região da

Flórida, que tem uma única presa: o caracol Pomatia caliginosa.

Como conseqüência de uma mudança de regime, uma espécie pode

adaptar-se a outro hospedeiro. É um caso particularmente frequen-

te entre os insetos fitófagos, que viviam"primitivamente em plan-

tas selvagens e que se adaptaram a plantas cultivadas. A vinha, em

estado natural, tem poucos inimigos. Hoje em dia é atacada por

insetos que viviam nos epílobos, nos Galium, etc... A adaptação

pode ser tão completa que se formam raças biológicas monófogas es

treitamente presas ao novo hospedeiro. É o caso da altisa Haltica

lythri, que vive nas Litráceas e nas Enoteráceas, formando também

uma raça presa à vinha, a subespécie ampelóphaga.

Para que o parasita possa desenvolver-se é preciso que o está-

gio receptivo do hospedeiro e o estágio agressivo do parasita se

manifestem ao mesmo tempo. Se o hospedeiro está ausente,

inacessí-vel ou em estágio não-receptivo o parasita não poderá

desenvolver. se. Esta noção foi designada por Thalenhorst (1950)

com o nome de coincidência.

0 estudo da coincidência entre os insetos fitófagos e suas

plantas hospedeiras foi particularmente desenvolvido, principal-

mente por motivou práticos, Um exemplo pode ser encontrado no an-

tonoma da macieira. Este gorgulho põe os ovos nos botões jovens

149

de flores e suas larvas desenvolvem-se nos frutos em crescimento.

A observação do desenvolvimento dos botões e folhas de macieira

permitiu definir diversos estágios. 0 período de aparecimento des-

ses estágios é função da temperatura, podendo portanto variar li-

geiramente de ano para ano. l.!ostrou-se que o período de postura do

antonoma esta em estreita relação con certos estágios do desen

volvimento dos botões, ou seja, há coincidência fenológica (*) en

tre a postura do gorgulho e o desenvolvimento da planta hospedei-

ra. 0 máximo de postura do antonona é caracterizado pela redução

cromática das células mães dos grãos de pólen e, do ponto de vis-

ta morfológico, pelo aparecimento das escamas internas dos botões,

que se tornam visíveis exteriormente. Os raros ovos (caracterizado

pela abertura das escamas mais internas, deixando ver os botões

florais), dão larvas que despontam demasiado tarde, sendo ex-

pelidas da flor por ocasião do desabrochar do botão. A coincidên-

cia entre a postura do antonoma e o desenvolvimento dos botões é

tão estreita que o exame dos diversos estágios fenológicos dos bo-

toes serve de indicação para anunciar os tratamentos inseticidas

feitos pelas estações encarregadas dos avisos agrícolas.

Deve haver também uma coincidência fenológica entre duas espé-

cies animais quando uma vive às expensas da outra. O díptero Epis-

trophe balteata, parasita de pulgões, entra em piapausa durante o

inverno na Europa Central e durante o verão em Israel e, nesses

períodos, os pulgões desaparecem nas mencionadas regiões. A coin-

dência tem de ser muito profunda no caso de um parasita cujo ciclo

compreenda vários hospedeiros intermediários. 0 grande número de

ovos postos por estas espécies permite compensar as enormes perdas

que acontecem como conseqüência da freqüente falta de coin

cidência com os diversos hospedeiros.

( + ) A fenologia é o conjunto das observações referentes à ação da

temperatura sobre a data dos fenômenos biológicos.Estas

obser-vaçBes são muito precisas nos vegetais. A data da

floração de certo número de plantas é regularmente anotada

cada ano em nu-merosas localidades, o que permite traçar

mapas fenológicos.

Competição

A competição interespecífica pode ser definida como a procura

ativa, por membros de duas ou mais espécies, de um mesmo recurso

do meio. Alguns autores têm um concepção mais larga da competição

que, segundo eles, corresponde a toda interação desfavorável en-

tre duas espécies. É possível distinguir então a competição dire-

ta da competição indireta. No primeiro caso uma espécie afeta a

outra exclusivamente por sua presença, no mais das vezes lançando

produtos tóxicos no meio. As duas espécies podem ou não utilizar

os mesmos recursos alimentares. 2sta competição direta "de mão ú-

nica" é chamada por Odum (1959) amensalismo e seguiremos este au-

tor não igualando-a a competição verdadeira. So consideraremos a-

qui o caso em que as duas espécies disputam um mesmo recurso do

meio, alimentos, local de postura, etc.., isto é, a competição in

direta no sentido de Kendeigh. 0 conceito de competição é reserva

do por Labeyrie aos fenômenos que aparecem quando ocorre a utili-

zação de uma mesma fonte limitada de energia por indivíduos dife-

rentes. Há concorrência quando dois indivíduos disputam abrigos

ou lugares de posturas. Finalmente, deve-se distinguir a competi-

ção ativa (ou interferência de Elton e Miller, 1954) quando uma

das espécies, por seu comportamento, impede que a outra tenha a-

cesso ao alimento ou aos locais cobiçados (isto é freqüente entre

os vertebrados superiores, particularmente nas aves de comporta-

mento complexo, mas existe também entre os invertebrados, como as

libélulas); e uma competição passiva (exploração de Elton e Mi-

ller), que é certamente a mais difundida, na qual o comportamento

não intervém para impossibilitar o acesso dos competidores ao re-

curso cobiçado. Esta abundância de definições mostra que a compe-

tição é um fenômeno complexo ainda mal conhecido em detalhes. Dar

win já reconhecera sua importância e, para certos autores a

compe-tição, juntamente com o conceito de nicho ecológico, que e

conseqüência dela, constitui um dos problemas fundamentais da

ecologia

Influência da competição sobre a distribuição geográfica

A influência da competição sobre a distribuição geográfica é

particularmente clara no caso das espécies introduzidas acidental

mente em regiões onde não existiam antes. Quando as espécies in-

troduzidas são mais robustas, mais prolíficas que as espécies in-

dígenas, podem eliminar pouco a pouco estas últimas. Ê o caso da

gramínea Spartina townsendi que, pouco a pouco, suplantou nós Io-

dos litorâneos da Europoa Ocidental a espécie vizinha S. stricta.

Nos Estados Unidos dois himenópteros, Cephus tabidus e Cephus py-

gmaeus, cujas larvas se desenvolvem no colmo do trigo, foram in-

troduzidas acidentalmente no fim do século XIX. A C. tabidus foi

gradativamente expelida da parte norte de sua área de distribui-

ção pelo C. pygmaeus, que põe mais precocemente e cujas larvas e-

liminam os ovos da primeira espécie.

Muitos marsupiais australianos regrediram ou desapareceram di-

ante da concorrência dos coelhos e dos carneiros. Na Inglaterra o

esquilo indígena Sciurus vulgaris foi foi aos poucos suplantado

lias Midlands e no sul da Inglaterra por uma espécie americana in-

troduzida, S. carolinensis.

Influência da competição sobre a distribuição nos diversos bióto-

pos de uma mesma localidade.

As espécies ecologicamente vizinhas que vivem numa mesma re-

gião são freqüentemente alopáticas, apesar das aparências, porque

ocupam biótopos diferentes. No meio terrestre podem ser encontra-

dos numerosos exemplos que ilustram esta conseqüência da competi-

ção. Quando as três espécies de picanços do gênero Dendrocopus co

abitam, cada uma delas explora uma parte diferente das árvores:

uma procura o alimento noa troncos; outra nos ramos grossos e ou-

tra nos raminhos. O rato de esgoto Rattus surmuletus expulsou o

rato negro Rattus rattus, que se refugiou nos celeiros das casas

enquanto o primeiro povoava as adegas e os esgotos. Quando duas

espécies que tem regime alimentar quase idêntico coabitam, são

possíveis várias soluções: ou cada uma não ocupa senão uma parte

do habitat, ou são ambas bastante raras, ou ainda uma espécie pode

ser muito abundante que a outra. Nos dois últimos casos a com-

petição alimentar parece evitada pela fraca densidade das popula-

ções.

Também no meio aquático podem achar-se exemplos de coabitação

em biótopos vizinhos. Connell (1961) mostrou que a distribuição

dos baianos (crustáceos cirrípedes) dos gêneros Chthamalus e Bala

nus nas costas da Escócia é devida, em parte; à competição. Os a-

dultos de Chthamalus fixam-se no rochedo acima do nível médio da

maré baixa e os Balanus abaixo. Ora, as larvas planctônicas do

primeiro encontram-se muito mais abaixo do nível médio das marés,

mas não podem fixar-se nesse nível porque são eliminadas, em con-

seqüência da competição com as dos Balanus, que tomam o lugar.

Quando aparecem fenômenos de competição, a espécie mais espe-

cializada, que tem o nicho ecológico mais estreito, é a que domina

e elimina as outras. A análise das relações entre os diversos

roedores escavadores americanos da família dos geomiídeos confirma

esta idéia (Miller, 1964). As diversas espécies de geomiídeos,

alopátricas, excluem-se mutuamente e não formam populações mistu-

radas. Sua distribuição é essencialmente condicionada pela profun-

didade e textura do solo, assim como pela competição interespecí-

fica. A espécie Geomys bursarius é a mais exigente, estando confi-

nada nos solos arenosos profundos e eliminada dos solos demasiado

duros (argilas compactas e cascalhos). A espécie menos exigente,

Thomonys talnoides, pode ser encontrada em solos de natureza muito

variada. Entre essas duas Cratogeomys castanops e Thomomys bot-tae têm

exigências intermediárias. A observação mostra que as qua tro

espécies não coabitam. As relações entre elas podem ser des-

critas por meio de um sistema de nichos ecológicos estabelecidos

com fundamento em duas variáveis: a profundidade e a textura do

solo. Quando duas espécies tendem a coabitar, a que tem o nicho

mais largo é eliminada pela que tem o nicho mais estreito

A presença de espécies mais competitivas pode, como mostram

estes exemplos, reduzir o nicho ecológico potencial das espécies.

0 mesmo fenômeno se verifica no reino vegetal. Muitas plantas a-

parentemente calcífugas suportam, em cultura pura, quantidades

de cálcio muito variadas. Na natureza são confinadas em seu habi-

tat pela concorrência das outras espécies. A. Gigon deu uma de-

monstração experimental deste fato. Nos alpes dos Grisons, na

Suiça, existem duas associações vegetais bem delimitadas: uma o

Nardetum, caracterizada pela gramínea Nardus stricta. desenvol- ■

ve-se nos solos silicosos de pH inferior a 6; a outra, o Sesle-

riosemperviretum, cuja espécie principal é Sesleria coerulea,

encontra-se en solos calcáreos ou dolomíticos de pH superior a

7. Ora as experiências feitas em monocultura mostram que pelo

menos quatro espécies do Nardetum podem germinar mais ou menos

bem no solo silicoso. Entretanto em monocultura não se notam mo-

dificações importantes na vitalidade de Nardus stricta e Sesle-

ria coerulea, cultivados num solo inabitual, em cultura mista N.

stricta elimina pouco a pouco S. coerulea dos solos silicosos e

S. coerulea elimina N. stricta dos solos calcáreos. Falta evi-

dentemente descobrir a razão desta eliminação, que deve ter cau-

sas fisiológicas.

0 fenômeno inverso, isto é, a extensão do nicho ecológico na

ausência de competidores, é claro nas ilhas. Estas constituem

freqüentemente meios mais simples que os continentes, e nelas o

número de nichos disponíveis é menor. Em tais condições parece

que muitas espécies ocupam nas ilhas um nicho muito maior que nos

continentes. Este fato foi evidenciado, por exemplo, mas

154

aves como a galinha-d'água da ilha de Wake (Rallus wakersis), a

Porzanula palmeri da ilha Laysan (estas duas espécies foram

recen-tenente extintas) e as Gallirallus da Nova Zelândia. Estas

aves são onívoras e atacas principalmente os ovos das outras

espécies, o que constitui um regime alimentar desconhecido nas

espécies con-tinentais próximas. 0 freqüente desaparecimento de

espécies insulares como conseqüência da introdução de espécies

concorrentes po de explicar-se pela simplicidade do habitat, que

impede os deslocamentos dos nichos ecológicos, fenômeno que nos

continentes é a conseqüência mais freqüente da competição

interespecífica.

Influência da competição sobre a morfologia e a produtividade dos

vegetais

A competição interespecífica entre os vegetais manifesta-se da

mesma maneira que a competição intra-específica (modificações

plásticas, redução da fertilidade e dos efetivos). Além disso,

constata-se muitas vezes que uma espécie dominante elimina pouco

a pouco uma espécie dominada ou pelo menos reduz fortemente a vi-

talidade desta. Em uma cultura mista, associando o trigo (varieda-

de Estrela de Choysy) com três variedades de ervilha forrageira,

verifica-se que a variedade C, vigorosa e de grandes grãos, abafa

praticamente o trigo prescoce. A competição faz-se com relação à

luz, sendo o trigo demasiado obscurecido para poder realizar uma

fotossíntese suficiente. Entretanto, os três grupamentos possíveis

fornecem colheitas praticamente idênticas, o que indica a

existên-cia de certa auto-regulação.

A influencia da competição sobre a evolução das espécies e das

biocenoses.

A competição pela luz pode ser um fator de evolução das associa-

ções vegetais. Assim a germinação de uma espécie florestal de baixo

de outra espécie mais exigentes de luz é um fenômeno constante. Na

floresta de Fontainebleau, nas superfícies queimadas, a bétula

(Bétula verrucosa) é a primeira a colonizar o solo nu. 0 pinheiro

silvestre aparece debaixo da cobertura das jovens bétulas alguns

anos depois. Ao final de aproximadamente 20 anos as bétulas são do-

minadas, ficam sem luz e morrem. Os carvalhos (Quercus sessiliflo-

ra e Q. pedunculata) instalam-se progressivamente em baixo dos pi-

nheiros. Finalmente a faia, que e uma espécie de lugar sombrio, a-

caba pouco a pouco por eliminar todas as outras árvores. Deve-se

notar que a eliminação das bétulas pelos pinheiros é facilitada

pelo políporo de bétula (Ungulina betulina), cogumelo parasita que

ataca maciçamente as árvores dominadas.

A competição influi sobre a evolução das espécies, particular-

mente quando são simpátricas em uma parte de sua área geográfica.

Nesse caso a competição dá origem à aquisição de particularidades

morfológicas, ecológicas ou etológicas divergentes, o que permite

às duas espécies explorar o meio de maneiras diferentes. Compreen-

de-se assim a razão pela qual duas espécies parcialmente simpátri-

cas são mais diferenciadas em sua área comum do que nas regiões on

de não entrem em contato. Este fenômeno, chamado "divergência dos

caracteres" é conhecido desde Darwin. Foi assinalado entre os ins£

tos, peixes, anfíbios, aves e mamíferos, assim como em duas plan-

tas de flores. A divergência dos caracteres constitui o começo de

uma diversificação adaptativa que é uma das causas da evolução das

espécies. Assim, nas ilhas Galápagos os pássaros da família dos Ge-

ospizíneos, mais conhecidos pelo nome de tentilhões de Darwin, pu-

deram colonizar meios muito numerosos e se adaptaram a regimes ali-

mentare3 muito variáveis. Duas espécies vizinhas, Geopiza fuligio-

nosa e G. fortis, alimentam-se de sementes. 0 comprimento do bico

está em relação com o tipo de sementes que estes pássaros procuram.

156

Lack (1951) estudou o comprimento do bico destas aves em quatro i

lhas: a ilha Daphne, na qual só existe G. fortis. a ilha Crossman,

onde só existe C. fuligionosa e as ilhas Charles e Chatham onde as

duas espécies coabitam. Verifica-se que nas ilhas Daphne e

Crossman, o comprimento do bico mais freqüente nas duas espécies

é de 10 mm. 2m contraposição, nas ilhas Charles e Chatham as duas

espécies evoluíram diferentemente. G. fortis tem o bico mais com-

prido e G. fuligionosa tem o bico mais curto. A seleção natural,

provocada pela competição alimentar, eliminou os indivíduos de G.

fortis com um bico de comprimento inferior a 10 mm e os G. foli-

gionosa com bico de comprimento superior a 9 mm.

Canibalismo: Não levando em conta o aspec,to cultural no caso

do homem, o canibalismo é uma prática entre os animais, causada

por fatôres ambientais, que levam os indivíduos de uma população a

eliminar outros indivíduos da mesma população.

Dos fatores ambientais já estudados em casos de canibalismo em

ratos, temos como fatores preponderantes a limitação de espaço e

de alimento. Em experimentos realizados com ratos, onde os colocaram

num espaço restrito, com alimentação proporcional ao núme-ro de

individuos,verificou-se que após algumas gerações,apesar do

alimento ser suficiente para todos,surgiu uma competição violenta a

nível de espaço físico,que determinou o canibalismo entre esses

animais, como um dos efeitos causados pela falta de espaço.

A partir do momento em que o número de indivíduos diminuiu e o

espaço físico se tornou compatível com o número de habitantes, o

canibalismo deixou de existir. Outra experiência, agora tendo a

quantidade de alimento como fator gerador de competição, foi rea-

lizada e os resultados foram os mesmos, ou seja, a partir do mo-

mento em que o número de indivíduos cresceu e a alimentação foi

mantida na mesma quantidade, a competição alimentar determinou mu

danças no comportamento dos animais, que desenvolveram o caniba-

lismo. A partir do momento em que a quantidade de alimento é leva

157

da uma proporcionalidade em relação ao número de indivíduos(o es-paço

físico não foi limitado),o canibalismo cessou.

Todas as relações discutidas até agora,nos dão uma boa visão de

como se operacionaliza na natureza o controle populacional,tão

indispensável num ecossistema. Com isso,achamos que determinadas

idéias sobre animais "nocivos" e "úteis" se tornam carentes de

fundamentação, quando verificamos a importância para o ambiente de

seres vivos parasitas e predadores, e que essa conceituação er-rtfnea

é decorrência da finalidade que atribuímos a esses organismos e não

daquilo que representam na biosfera.

Optamos por considerar o saprofitismo como um tipo de relação a

parte, pois no senso estrito da palavra, não temos 2 seres envolvidos

e sim um ser vivo se alimentando de outro ser vivo (morem

decomposição. 0 fato é de suma importância para o ambiente, pois aí

reside um dos passos do retorno da matéria para o ecossis-

3endo os fungos e as bactérias os grandes agentes destas

transformações. (Extraído de Ecologia Geral, de Roger Dajoz.)

A dinâmica das populações

A dinâmica das populações é uma parte da ecologia atualmente

em pleno desenvolvimento. Seu estudo suscita pesquisas muito nume

rosas e polemicas não menos numerosas. As concepções antagônicas

das diversas escolas chocam-se com violência. As discussões são

particularmente vivas entre os ecologistas mais ou menos teóricos,

que estudam as populações no laboratório e procuram deduzir delas

modelos matemáticos, e os ecologistas práticos, que só aceitam as

pesquisas feitas em campo.

Você conhece a palavra população e já deve tê-la usado muitas

vezes. Sabe que quando falamos na população do Brasil, por exem-

plo, estamos nos referindo às pessoas que vivem neste país. Mas a

palavra população não é usada somente para pessoas. Podemos nos

referir à população de onças de uma floresta, à população de sa-

pos de um brejo ou à população de pés de milho de um milharal.

Quando nos referimos a uma população, mencionamos a espécie de

indivíduos que estamos considerando e a área onde vivem. Muitas

vezes também mencionamos o número de indivíduos que a compõem. E,

como esse número varia no decorrer do tempo, também dizemos qual é

o momento considerado. Por exemplo: a população de Brasília, em

1975, era de 500 mil pessoas.

População é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que

vive em determinada área, em certo momento.

As populações possuem certo número de características, tais co

mo a distribuição espacial dos indivíduos, a densidade, a estrutu

ra, os coeficientes de natalidade e de mortalidade, as relações

de interdependência entre os indivíduos, etc... Noutras palavras,

as populações são entidades reais, que têm sua própria organiza-

ção e não se confundem com simples justaposição de indivíduos in-

dependentes uns dos outros. Esta concepção, adotada por numerosos

autores (cf. por exemplo Allee e col. 1949: Odum e Odum, 1959;

Naumov. 1963; Petrusewics, 1966), permite explicar como é possí-

vel fazer-se a regulação do número de indivíduos, graças à inter-

venção simultânea de fatores extrínsecos (os fatores do meio) e

de fatores intrínsecos (pertencentes à própria população).

A distribuição espacial dos indivíduos

Os indivíduos que constituem uma população podem apresentar di

versos tipos de distribuição espacial, que "traduzem suas reações

em face de influências diversas, tais como a procura do alimento,

de condições físicas favoráveis, ou as reações de competição. 0

conhecimento do modo de distribuição dos seres vivos é útil

quando se quer avaliar a densidade da população por amostragem. No

caso de indivíduos agrupados a superfície de amostragem deverá

ser maior.

A distribuição dos indivíduos poderá ser: uma distribuição uni

forme, quando o número de indivíduos de cada levantamento é cons-

tante e igual à média;, uma distribuição ao acaso e uma distribui-

ção contagiosa, quando a densidade é tanto maior quanto for a ten

dência dos animais à agregação, (figura 73)

Figura 73 - esquema dos tipos de distribuição possível

para os diversos indivíduos de uma população.

A distribuição uniforme é rara na natureza, sendo muitas vezes

devida à intensa competição entre os diversos indivíduos. Os pei-

xes carnívoros, os peixe-espinhos que escolhem um território e

têm um caráter muito individualista, parecem ter uma distribuição

uniforme. Um dos melhores exemplos de distribuição uniforme é o

Lamelibrânquio Tellina tenuis que vive na areia das praias da Man-

cha. As razões da distribuição uniforme deste espécie são obscu-

ras (Holmes, 1950).

A distribuição ao acaso só se encontra nos meios homogêneos e

nas espécies que não têm nenhuma tendência à agregação. Os ovos

dos insetos distribuem-se em geral ao acaso, assim como as larvas

jovens deles saídas. Mas, quando as larvas são mais velhas, ten-

dem a se agrupar. As modificações na densidade das populações afe-

tam sua distribuição, que deixa de fazer-se ao acaso. Quando os

pulgões se multiplicam em um campo, sua distribuição torna-se do

tipo contagioso.

A distribuição contagiosa ou por grupos é de longe a mais di-

fundida. É devida a variações, freqüentemente pequenas mas impor-

tantes para o ser vivo, nas características do meio ou então é de

vida ao comportamento desses seres vivos. Os grupos podem ser dis-

tribuídos ao acaso ou grupados. Foi muito estudada a distribuição

das árvores na floresta. No caso de uma floresta mono-específica,

os diversos indivíduos apresentam-se geralmente em agregados, de

início; mas, com o tempo, chega-se a uma distribuição mais regu-

lar, acompanhada da diminuição da densidade, o que é conseqüência

da competição intra-específica. Esta estrutura espacial regular

caracteriza, por exemplo, as florestas de pinheiros silvestres ou

de faias. Nos povoamentos mistos as espécies dominadas são geral-

mente distribuídas em "buquês" (distribuição contagiosa) e as que

são dominantes tem uma distribuição regular.

A densidade

A densidade de uma população é o número de indivíduos presentes

por unidade de superfície ou de volume. É importante determina-la

porque a ação de uma espécie em um ecossistema depende em grande

parte de sua densidade.

0 crescimento das populações

0 crescimento de uma população é devido essencialmente a dois

fenômenos opostos, a natalidade e a mortalidade, aos quais é pos-

sível acrescentar a emigração e a imigração.

Seja N o efetivo de uma população. Chama-se coeficiente de

crescimento a relação

e coeficiente de crescimento por indiví

duo a relação . Assim, no caso de uma população de paramécios

cujo efetivo inicial é de 100 indivíduos e de 200 ao fim de uma

hora, o coeficiente é de 100/1 = 100 por hora e o coeficiente de

crescimento por indivíduo de 100/100x1 = 1 por indivíduo e por ho

ra.

Da mesma maneira define-se o coeficiente de natalidade e o co-

eficiente de mortalidade. Seja dN a produção de novos indivíduos

numa população. 0 coeficiente de natalidade d é b = dN/dt. Igual-

mente se dN é o número de indivíduos mortos, o coeficiente de mor

talidade d é d = dN/dt. A diferença r = b — d representa o coefi-

ciente de crescimento de uma população isolada, na qual não são

possíveis nem a emigração nem a imigração

Teoricamente, o desenvolvimento de uma população que dispõe de

recursos alimentares ilimitados e de espaço igualmente ilimitado

exprimi-se por uma curva exponencial, admitindo-se que o coefici-

ente de crescimento r seja constante.

É evidente que na natureza as coisas se passam de maneira dife

rente. Primeiramente, o coeficiente r não é geralmente constante,

a fecundidade e a mortalidade variam com as condições do meio e a

idade dos animais e, por fim, o alimento e o espaço não existem

nunca em quantidades ilimitadas.

0 matemático francês Verhulst, em 1345, lançou a hipótese de

que o crescimento das populações humanas é representado por uma

curva em forma de S, chamada curva logística. Esta curva evidencia

a exsitência de uma densidade máxima de população. Foi redes-

coberta por Pearl (1925), que a aplicou ao crescimento de todas as

populações animais que dispõem de recursos alimentícios em

quantidade fixa mas renovável (é evidente que no caso de recursos

alimentícios não renováveis a densidade da população, depois de

haver atingido o máximo, declinará e acabará por se anular).

O sex ratio

Outro fator importante da evolução das populações é a relação

dos sexos ou sex-ratio. Este último raramente é igual à unidade.

Na maioria das vezes um dos sexos está melhor representado que o

outro. Nos vertebrados encontra-se com frequência ligeira predomi-

163

nância dos machos no nascimento. Em uma população de ratos almis-

carados do Wisconsin há igualdade dos sexos no nascimento e três

semanas depois a relação dos machos para as fêmeas é de 14C para

100 (Beer e Traux, 1950). Sm contraposição, as numerosas popula-

ções de esquilos Sciurus carolinensis e S. niger têm predominân-

cia de fêmeas (Allen, 1943 em Smith, 1966).

As flutuações das populações em condições naturais

"Quando se contempla a natureza, é preciso apreender bem as

observações que acabamos de fazer. Convém não esquecer

nun-ca que cada ser organizado se esforça sempre por se

multi-

licar, que cada um deles sustenta uma luta durante um cer o

período de sua existência, que os jovens e os velhos es tão

inevitavelmente expostos à incessante destruição, quer

durante cada geração, quer em certos intervalos. Basta que

um destes freios se afrouxe, que a destruição cesse mesmo

que,seja por pouco tempo, e o número dos indivíduos de uma

espécie se elevará rapidamente a uma quantidade prodigiosa."

DARWIN, "A origem das espécies".

I- 0 poder de expansão da matéria viva

Esta noção foi claramente expressa por Darwin na "Origem das

espécies". A bactéria Bacillus coli divide-se de 20 em 20 minutos.

Neste ritmo, bastariam 36 horas para que este organismo unicelu-

lar recobrisse a superfície da Terra com uma camada contínua. Um

paramecio poderá produzir, em alguns dias, uma massa de

protoplas-ma igual a 10.000 vezes o volume da Terra. Entre os

vertebrados, um peixe como o bacalhau põe vários milhões de ovos.

Para um pássaro que só põe 5 a 6 ovos por ano a descendência de um

casal seria de 10 milhões de indivíduos em 15 anos. Darwin fez um

cálculo

análogo relativo ao elefante: "ao fim de 740 ou 750 anos haveria

19 milhões de elefantes vivos, todos descendentes de um mesmo ca-

sal".

0 aumento do número dos indivíduos, se nada houvesse para

freá-Io, seria feito em progressão geométrica. É esta potência de

expansão que corresponde à noção de potencial biótico, definida

por Chapmann (1930). É preciso, por conseguinte, opor à taxa de

cres-cimento potencial a taxa de crescimento real de uma

população. As-sim, na Camargue, entre os flamingos, cuja

população conta cerca de 8.000 indivíduos, nasceram 2.500

filhotes em 1957, ou seja, uma porcentagem de aumento de 3l%. Os

nascimentos foram nulos em 1958, tendo sido de 600 filhotes em

1959 (taxa de crescimento de 7,5fc). A taxa potencial é de 50% se

admitirmos que cada casal põe um ovo por ano. 0 exemplo de Pieris

brassicae mostra quais po cem ser os fatores que limitam o

crescimento das populações. Os fatores de mortalidade deste

Lepidóptero atuam da seguinte maneira:

doença das lagartas: 59,17%

parasitismo das lagartas por Apanteles glomeratus: 34,38%

lagartas comidas pelos pássaros: 4,25%

doença das crisálidas: 2,7%

parasitismo das crisálidas por Pteromalus puparum: 0,14%

número de imagos nascidos: O,32%

0 estudo preciso das causas de mortalidade é necessário quando

é imperioso predizer a evolução de uma população. Foram elabora-

das tabelas de sobrevivência, particularmente para um certo núme-

ro de insetos florestais destruidores. Morris (1957) apresentou a

seguinte tabela para Choristoneura fumiferana, que vive no abeto

no Canadá:

Tabela 1: Fatores de mortalidade

dx em

Fatores de mortalidade dx % de

parasitas .................................

Ovos ................ 200outros .....................................................

total ......................................

Larvas Jovens . 170 dispersão ................................

parasitas

doenças

outros ......................................

total .......................................

parasitas

outros

total .........................................

Imagos ............. 2.5 diversos ......................... ........... 200,5

13.6

10,2

30,6

0,35

Larvas adultas. 34

Crisálida ....... 3,4

Sex ratio 1:1, mortalidade 99% sobreviventes 1%

Neste quadro, "x" representa a idade do animal, indicada pelo

estágio de desenvolvimento, uma vez que se trata de um inseto cujo

crescimento faz-se por estágios; lx corresponde ao número de

indivíduos no começo de estágio (aqui por exemplo a postura é de

200 ovos); dx corresponde à mortalidade durante o intervalo de

tempo x. Este quadro mostra que, para uma postura de 2C0 ovos, há

apenas duas imagos sobreviventes; a mortalidade é portanto de 99%.

0 estágio mais vulnerável é o das larvas jovens, porque nelas a

mortalidade chega a 80%.

Supondo-se uma espécie que tenha um sex ratio 'igual a 1, é pre

ciso supor as seguintes mortalidades para se ter um efetivo esta-

cionário:

para 20 filhotes por fêmea: mortalidade de 90%;

para 200 filhotes por fêmea: mortalidade de 99%;

para 20C0 filhotes por fêmea: mortalidade de 99,9%.

II- As flutuações das populações naturais

As considerações precedentes mostram-nos que as populações na-

turais tem flutuações relativamente reduzidas, com referência às

que seriam teoricamente possíveis. Podemos valer-nos de alguns e-

166

0,55

xemplos para tornar mais exatas a natureza e a extensão dessas

flutuações.

A. Flutuações irregulares que ocorrem em intervalos muito longos.

Estas flutuações aparecem de modo imprevisível. O sável ameri-

cano, Alosa sapidissima, e um bom exemplo. Em 1900, a pesca deste

peixe chegava perto de 2.000 toneladas por ano. A pesca intensiva,

a poluição das águas, a construção de barragens diminuíram de 98%

as capturas. Mais tarde a espécie voltou a ser abundante, no mo-

mento em que se esperava sua extinção total e, em 1944, foram pes-

cadas 2.500 toneladas. Hoje em dia esta espécie começa novamente

a se tornar rar (Walford, 1950 em Vibert e Lagler, 1961).

No Oceano Pacífico, e mais precisamente na região da Grande

Barreira do nordeste da Austrália, assim como nas ilhas Marianas e

no Tahiti assiste-se, desde 1966, à proliferação dá estrela-do-mar

Acanthaster planci. Esta espécie, até aqui pouco abundante (menos

de um indivíduo por metro quadrado) e passando quase despercebida,

atinge agora a densidade de um indivíduo por metro qua drado. Como

se alimenta dos pólipos que constituem a parte viva dos recifes

coralíneos, esta estrela-do-mar provoca grandes prejuízos.

Acredita-se que ela "limpou" quarenta quilômetros de reci-fes em

menos de 3 anos na ilha de Guam. Os esqueletos das Madrépo-ras

que continuam a existir são facilmente destruídos pela erosão, a

tal ponto que certos autores puderam predizer — talvez com um

pouco de pessimismo — a próxima eliminação de numerosos atóis. Os

peixes afastam-se dos recifes, o que reduz consideravelmente o

rendimento da pesca para as populações do Pacífico, que vivem es-

sencialmente co mar. Nenhuma das hipóteses levantadas para expli-

car a súbita proliferação da estrela-do-mar (eliminação de um de

seus predadores, o gastrópode Charonia tritonis, cuja concha é

procurada por causa do nácar, aumento do teor da água do mar em

DDT, tendo como conseqüência rupturas de equilíbrios, influência

da queda de substâncias radioativas) parece satisfatória.

167'

B. Flutuações regulares

1. Flutuações com período de vários anos; O caso mais conheci-

do é o de certos mamíferos e aves das regiões árticas. Os perío-

dos de abundância dos animais de peles são bem conhecidos graças

às estatísticas estabelecidas pela Companhia da Baía de Hudson,

que anotou regularmente cada ano o número de peles que lhe eram

levadas pelos caçadores. No caso da lebre variável e do lince as

ocilações têm um período de 9,6 anos. O ciclo de abundância da le-

bre precede, em geral, o do lince de 1 a 2 anos. Como o índice a-

limenta-se às expensas da lebre, suas flutuações acham-se eviden-

temente ligadas às de sua presa (Figura 87)

Figura 87 - Flutuações periódicas das popula-

ções da lebre variável Lepus americanus e do

lince Felis canadensis, de acordo com o núme-

ro de peles recebidas pela Companhia da Baía

de Hudson (MacLulich, 1937).

Para muitos autores a regularidade dos ciclos de 9,6 anos da

lebre variável e do lince teria origem cósmica e estaria mais ou

menos ligada a um ciclo de origem solar. Esta opinião parece re-

forçada pelo fato de que uma espécie marinha, o salmão atlântico

canadense (Salmo salar), apresenta os mesmos máximos periódicos

todos os 9 ou 10 anos. Outro exemplo de flutuações de causa

conhe-cida nos é dado pro Dorst (1956). Ao longo das costas do

Peru, ob

168

serva-se uma transgressão das águas quentes para o sul, conhecida

pelo nome de Niño. As águas quentes recobrem regularmente as á-

guas frias aproximadamente de 7 em 7 anos, em 1917-1918, 1925,

1932, 1939. A temperatura das águas aumenta imediatamente 5 graus

ou mais, a salinidade modifica-se, o plancto morre e carrega a á-

gua com os produtos de sua decomposição. Os peixes morrem por sua

vez e as aves marinhas, não tendo mais nada para comer, dispersam

se e emigram para longe. A mortalidade é importante por causa da

anemia dos animais subalimentados-, do parasitismo. Os cormorões

são muito mais atingidos que as aves palmípedes e os pelicanos,

porque pescam na superfície enquanto as outras aves pescam nas á-

guas mais profundas, não modificadas pelas águas quentes, que per-

manecem superficiais.

2. Flutuações sazonais - o plancto dos lagos apresenta varia-

ções sazonais muito importantes. Sm um lago do Ohio, nos Estados

Unidos, as flutuações do fitoplancto estão ligadas às do zooplan-

cto. Assim é que, em 1948, uma importante população de cladóceros

manteve durante todo o verão o fitoplancto em um nível muito bai-

xo, ao passo que, em 1949, este último teve um máximo estivai mui-

to acentuado, conseqüência da redução dos cladóceros (figura 90).

A abundância dos mosquitos estudados na Colômbia,, por Bates, apre-

senta flutuações estacionais de importância variável conforme as

espécies. Algunas têm efetivos aproximadamente estáveis, enquanto

outras variam de maneira significativa (figura 91).

Figura 90 - Variações sazonais da abundância do zoo -

plancto e do fitoplancto no lago reservatório de

Atwood (Chio, Estados Unidos). - 0 fitoplancto,

depois de um surto primaverial, em 1948",permanece

em seguida pouco abundante durante todo o verão.

Nesse tempo o zooplancto mostra um máximo em

junho e outro em agosto. Em 1949, um surto de

zooplancto, em maio, foi seguido pela permanên -

cia de uma forte densidade durante todo o verão.

0 fitoplamcto tem seu máximo no verão. 0 fito -

plancto tem seu máximo no verão, porém em 1948,

tinha sido dizimado por uma população de Ciadóce-

ros (segundo Wright. 1954).

Figura 91 - Flutuações estacionais da abundância

de duas espécies de mosquitos na Colômbia. 0

número de insetos indicado corresponde às cap-

turas efetuadas, cada noite, em uma armadilha

(segundo Bates, 1945).

C. Flutuações irregulares em torno de um valor médio, em interva-

los muito curtos.

Na Inglaterra, a garça cinzenta Ardea cinerea apresenta dimi-

nuição de efetivos, que aparecem, depois dos invernos rigorosos.

As populações reconstituem-se em seu nível normal um ou dois anos

mais tarde, de tal maneira que a espécie se conserva em torno de

um valor médio. Na Holanda, os melharucos Parus major e Parus

ater apresentara variações de abundância irregulares, em torno do

valor médio.

D. Aumento brutal das populações introduzidas em um novo meio.

Um "lugar vazio" colonizado por uma nova espécie permite que

esta tenha uma expansão muito rápida. Einarsen pode seguir as flu-

tuações numéricas do faisão introduzido na Ilha Protection, ao

largo do Estado de Washington, nos Estados Unidos. A cada ano foi

feito um recenseamento, na primavera e no outono, de 1937 a 1942.

Dois machos e cinco fêmeas soltos na ilha, en 1937, deram uma po-

pulação que teve, de início, um crescimento lento mas depois,

bruscamente, muito rápido. Cada ano, no outono, manifestava-se

una baixa, devida à mortalidade natural. Sen dúvida, teria sido

atingido um patamar se os faisões não tivessem totalmente

extermi-nados en 1942.

As Causas das Flutuações das Populações

0 crescimento de uma população

Tomaremos como exemplo o coleópetero Tribolium confusum. A cur-

va de crescimento experimental coincide com a curva logística de

Verhulst. A população atinge o máximo de 650 indivíduos quando a

quantidade de farinha é de 16 gramas, e de 1.750 indivíduos con

64 gramas de farinha. Evidencia-se assim a existência de uma carga

biótica máxima do meio, agindo o alimento como fator limitante. 0

crescimento da população é mais lento que o crescimento da quan-

tidade de alimento disponível, A taxa de crescimento diminui pou-

co a pouco quando a população aumenta, noutras palavras, esta ta-

xa é função decrescente da densidade (figura 93).

Figura 93 - Crescimento no laboratório de duas

populações de Tribollum confusum, uma em 54

gramas de farinha, outra em 16 gramas (Gause,

1934).

Crescimento de duas populações em competição pelo mesmo nicho eco-

lógico.

A primeira experiência destinada ao estudo da competição foi

devida a Gause. As espécies utilizadas foram dois protozoários ci-

liados: Paramecium caudatum e P. aurelia, cultivados em meio con-

finado, tamponado com pH fixo e alimentados com fornecimentos re-

gulares de bactérias Bacillus pyocyanus (no meio de cultura esco

lhido as bactérias não se multiplicam). Cada espécie de paramécio

cultivada isoladamente tem uma curva de crescimento sigmoide típi-

ca: a população mantem-se num nível que é aproximadamente função

da quantidade de alimento fornecida (figura 94). Quando as duas

espécies são reunidas na mesma cultura entram em competição e P.

aurelia acaba, ao fim de duas semanas, por eliminar completamente

P. caudatum. Nas condições da experiência somente a espécie que

tem a mais elevada taxa de crescimento intrínseco (no caso P. au-

relia) subsiste, Além disso, Gause mostrou a existência, em um

meio confinado, de uma sensibilidade de P. caudatum com relação

aos produtos do metabolismo, ao passo que P aurelia reage pouco.

Se a experiência é feita num meio renovado e não mais num meio

confinado, o resultado é inverso, isto é, assiste-se ao progresso.

vo desaparecimento de P. aurelia. Isto mostra bem a complexidade

dos processos em ação nos fenômenos de interações entre espécies.

Figura 94 - Competição entre duas espécies vizinhas,

que têm os mesmos nichos ecológicos. Em culturas

separadas Paramecium caudatum P. aurelia têm

curvas de crescimento sigrmoi— des normais; em

cultura mista, p. caudatum é eliminado (Gause,

1934).

Se as espécies reunidas são Paramecium caudatum e P. bursaria

concentra-se no fundo e nas paredes do tubo de cultura, ao passo

que P. caudatum permanece na parte livre. Estes dois nichos ecoló-

gicos são suficientemente diferentes para que seja evitada a com-

petição, embora a fonte de alimento seja a mesma para as duas es-

pécies.

Outros autores obtiveram com metazoários resultados semelhan-

tes aos de Gause. Assim, Crombie pôs

em competição, em tua meio

renovado, dois coleópteros que vivem na farinha, Tribolium confu-

sum e Oryzaephilus surinamensis; a primeira espécie elimina a se-

gunda ao fim de alguns meses em emiò homogêneo. Be acrescentarmos

finos tubos de vidro ao meio de cultura, a fim de diversificar os

nichos ecológicos, as duas espécies coabitam.

Crescimento de duas populações que contêm uma espécie predadora e

uma espécie presa.

Nas experiências de Gause a presa é o paramécio Paramecium cau-

datua e o predador é um outro ciliado, Didinium nasutum. Foram

realizados três tipos de experiências. No primeiro caso o tubo de

cultura contém somente o predador e sua presa. "este meio muito

simples e limitado no espaço, os Didinium destroem rapidamente a

totalidade dos paramécios e acabam morrendo de fome. No segundo

caso o tubo de cultura contém, a mais, um sedimento constituído

por aveia. Os Didinium multiplicam-se a princípio ligeiramente e

a população de paramécios é reduzida. Depois, estes últimos refu-

giam-se no sedimento de aveia, onde se multiplicam ao abrigo de

seu predador, que acaba por desaparecer. A terceira expêriencia e

mais complexa e mais de acordo com as condições naturais. Reali-

zam-se imigrações de Didinium em intervalos regulares num meio que

contém paramécios e o sedimento de aveia. Observam-se então

flutuações regulares das duas espécies. Estas flutuações só ocor-

rem quando o poder de destruição do predador é limitado ou quando

a imigração regular das espécies pode produzir-se (figura 95).

Figura 95 - Crescimento em cultura mista de Paramecium

caudatum e de seu predador Didinium nasutum.. Em cima, em

meio homogêneo sem imigração. No meio, em meio hete-

rògeneo sem imigração. Em baixo, em um meio homogêneo

com imigrações periódicas.(Gause, 1934).

As Pesquisas na Natureza

As pesquisas feitas no laboratório em modelos simples e as te-

orias matemáticas delas extraídas são interessantes por si mes-

mas, mas teu um valor estreitamente limitado, porque as condições

do meio sã; muito diferentes na natureza e no laboratório. A

simplificação realizada neste último elimina muitos fatores,

cuja influência pode ser preponderante nos ambientes naturais.

As teorias que tentam explicar as flutuações das populações

nos ambientes naturais podem classificar-se em três grupos:

1. Para alguns autores (Bodenheimer, 1928; Uvarov, 1931) os

fatores bióticos climáticos desempenham papel preponderante. Os

fatores bióticos (parasitas, inimigos, doenças, etc.) só têm pa

pel secundário. Este ponto de vista é retomado de modo quase i-

gual por Andrewartha e Birch (1954) e por Thompson (1955).

2. Para outros autores os únicos fatores que podem controlar

as populações são os qualificados como dependentes da densidade,

isto é, aqueles cuja ação se faz sentir com uma intensidade que

e função da densidade da população. As teorias que entram nesta

categoria encontram apoio nos trabalhos de Lotka e de Volterra,

sendo devidas a Nicholson, Smith, Salomon e outros.

3. Uma posição intermediária é a de Milne (1957), que admite

a ação de fatores independentes da densidade (fatores climáticos

e físico-químicos, alguns fatores bióticos), de fatores imperfei-

tamente dependentes da densidade (predação, parasitismo, competi-

ção interespecífica) e de um único fator perfeitamente dependen-

te da densidade, a competição intra-específica.

A noção de fatores dependentes e de fatores independentes da

densidade foi apresentada pela primeira vez por Howard e Fisk

(1911

), que distinguiram entre as causas de mortalidade os fatores

catastróficos, cuja ação é independente da densidade, dos fa-

tores facultativos, os quais têm uma ação que aumenta com 1 den-

sidade. Thompson foi o criador dos termos dependente e indepen-

dente da densidade.

Para expor os principais resultados obtidos nas pesquisas

sobre a? flutuações das populações, tomaremos por base para a

discussão as noções de fatores dependentes e fatores independen-

tes da densidade, examinando-as a medida que surgir a necessida-

Os fatores dependentes da densidade

A existência destes fatores parece bem estabelecida, ao me-

nos em certos casos, sendo difícil de negar. Estes fatores po-

dem agir sobre a taxa de crescimento de uma população de três

maneiras diferentes:

1. A taxa de crescimento pode diminuir quando a densidade au-

menta. 3ste caso parece muito geral e permite explicar a relati-

va estabilidade das populações animais. A diminuição da natali-

dade quando a densidade da população aumenta foi observada. tanto

no laboratório quanto na natureza. Na drosófila, a baixa da fe-

cundidade é consequência indireta da densidade, porque as moscas

entram em competição pelo alimento e pelos locais de postura.

Walker (1967) estudou o himenóptero parasita Nasonia vitripennis e

seu hospedeiro, o díptero Phaenicia sericata. Quando a densidade

do parasita torna-se excessiva uma proporção mais elevada de

seus descendentes e destruída. Os fatores dependentes da den-

sida de pertencem, neste caso, a duas categorias: uns atuam so-

bre o comportamento, outros têm ação patológica.As modificações

do comportamento são, a principio, a. retenção dos ovos pe-ia

fêmea, quando o número de hospedeiros e insuficiente; depois a

redução do numero de fêmeas em favor dos machos, como conse-

cuencia da falta de fecundação dos ovos. Neste himenóptero há,

partenogênese arrenótoca e o sexo esta a disposição da fêmea,

que pode fecundar ou não seus ovos COT. a provisão de espermato-

zoides que tem em sua espermoteca. Um ovo não defundado dá um

macho, um ovo fecundado, uma fêmea. A ação patológica consiste

sobretudo no aumento da mortalidade larvária devida à morte dos

hospedeiros nus albergam mais de uma larva. 3stes fatos, descri-

tos, por Walker, encontram-se em muitos himenópteros parasitas.

Le Gay Brereton (1962) estudou populações de Tribolium, penei-

rando periodicamente a farinha para retirar os ovos. Foi assim e

vitando o canibalismo, que era considerado como a causa da dimi-

nuição da fecundidade. Quanto maior a densidade da população me-

nor a porcentagem de ovos que se rompem. Estas pesquisas lembram

as de Christian (1961), o qual mostrou que, quando o número de

ratos aumenta excessivamente nas gaiolas de criação onde o ali-

mento é dado à vontade, os filhotes morrem nas vias genitais da

mãe. A reprodução normal só recomeçará quando o número de ratos

tiver voltado a um valor que depende do espaço e não da quantida-

de de alimento. Strecker e Emlen (1953) descreveram, igualmente

no rato, um fenômeno de involução dos órgãos genitais da fêmea

em indivíduos que vivem nas gaiolas superpovoadas.

A densidade da população pode modificar a idade da puberdade

nos mamíferos. 0 arganaz Clethrionomys rutilus, da taiga do norte

da U.R.S.S., mostra diferenças significativas a este respeito 0

número de indivíduos que atingem a maturidade sexual no ano de

seu nascimento diminui quando a densidade da espécie no as? de

maio é elevada. Patos semelhantes foram encontrados em outros ma-

mííeros diferentes dos roedores, como o elefante da África que

pode alcançar a idade da puberdade aos 11 ou 12 anos, ou então,

aos 19 anos conforme suas populações sejam mais ou menos densas.

Além disso, o nascimento de filhotes e mais frequente (um cada

quatro anos) no primeiro caso que no segundo (um cada sete anos) A

taxa de crescimento anual pode assim pas?ar de 6 ou 6,5%, para uma

densidade de 4,5 elefantes por milha quadrada, a 8 ou 9%, pa-ra

uma densidade de 2,2 por milha quadrada.

2. Por vezes a taxa de crescimento permanece aproximadamente

constante até a população atingir uma grande densidade, depois

diminui bruscamente. Este fato encontra-se nas espécies que

apre-

sentam violentas flutuações, como os lemmings ou ceros lepidópte-

ros destruidores das folhas de arvores florestais.

3. Finalmente, a taxa de crescimento pode apresentar um máxi-mo

para valore? médios da densidade. Assim, em algumas aves, como as

gaivotas, o número de filhotes por casal aumenta com a densidade

das aves na colônia, decrescendo logo depois de ter passado por

um máximo.

A influência da densidade sobre a taxa de crescimento da popu-

lação pode ter um efeito de retardamento. O cervídeo Odocoileus

hemionus, do platô de Kaibab no Arizona, aumentou rapidamente a-

pós a proibição da caça e a eliminação de seus predadores. Quando

a capacidade- limite do meio foi alcançada os animais passaram a

morrer de fome. A queda brutal da população não foi seguida

pelo aumento dos efetivos. 3stes, ao fim de 15 anos, só chegavam,

no máximo a 10% do que eram . Este efeito retardado é devido à

interação entre ODOCOILEUS e

a vegetação, porque esta não voltou

a brotar imediatamente depois da redução dos efetivos do Cerví-

deos.

Os principais fatores dependentes da densidade são os seguin-

tes.

A. A competição-Em algumas espécies os adultos alimentam-se,

em parte, às expensas dos filhotes e com isso limitam suas pró-

prias populações. É o caso das percas (Perca fluviatilis) de di-

versos lagos da Sibéria ocidental, onde 80% do alimento dos indi-

víduos de grande tamanho e constituído pelos jovens da espécie.

Estas adaptações permitem a espécie sobreviver a custa do plan-

cto, quando não na outras espécies de Deixes, porque só os filho-

tes podem comer o plancto (Nikolsky, 1963).

Em alguns casos a competição pode chegar a tal amplitude que o

número de indivíduos desce abaixo do que seria autorizado pela

capacidade biótica do meio. É o que acontece com Lucilia cuprina,

mosca que vive nos cadáveres. A mortalidade é muito grande nas

larvas, entre as quais só poucos indivíduos sobrevivem. As flu—

tuações deste tipo de populações foram realizadas experimental-

mente por Nicholson.

A competição intra-específica pode produzir efeitos fisioló-

gicos conhecidos pelo nome de doença de choque, principalmente

nos roedores. Quando a densidade é demasiado grande a doença a-

carreta a baixa da fecundidade e aumento da mortalidade, o que

faz as populações retornarem ao nível normal. Quando as condi-

ções de clima, alimento e terreno são favoráveis, os arganazes

multiplicam-se rapidamente e ocupam aproximadamente todo o ter-,

reno disponível, com uma forte densidade, porque o domínio vital

é pequeno. Os contatos entre os indivíduos são então freqüentes

e determinam, por causa da intolerância dos animais com relação

a seus congêneres, batalhas repetidas e um mau estado

fisiológico do sujeito (estado de choque), caracterizado, entre

outras coisas, por perturbações supra-renais, hipofisárias e hi-

poglicemia. Alem disso, a superpopulação favorece a infestação

de parasitas nos animai3, que se tornam mais sensíveis por causa

de seu mau estado. Assim sendo, a população vai decrescer e o

equilíbrio será restabelecido quando a densidade tornar-se sufi-

cientemente fraca para que cada casal possa instalar-se de novo

em seu território, sem demasiado contato com os vizinhos.

B. A predação e o parasitismo - As interações predador-presa

dependem muitas vezes da densidade. 0 papel da predação como fa-

tor limitante é evidente. Na Bonasa umbellus (ave do grupo dos

Galináceos) calcula-se que 39% dos ovos e 63% dos filhotes são

perdidos, a maioria por causa dos predadores. 0 papel da preda-ção

e igualmente evidente entre os mamíferos . Os rebanhos de Ovis

dalli são controlados pelos lobos no Alasca. Entre os inse-tos

muitas espécies "nocivas" são controladas por predadores. Na

Córsega, as lagartas da processionária do carvalho foram

bruscamente destruídas pelo carábico Calosoma sycophanta.

Quando as presas se tornam abundantes, a fecundidade dos pre-

didore? aumenta, dando em resultado flutuações de populações,

observadas tanto no laboratório quanto na natureza. Se a influên-

cia da presa sobre o predador é evidente, a do predador sobre a

presa nem sempre é visível. Co. efeito, o predador captura mais

freqüentemente os indivíduos doentes e melhora assim a qualidade

média dos sobreviventes. Além disso, a ação sobre a presa só se

faz sentir quando as duas espécies têm aproximadamente o mesmo po

tencial biótico, No caso contrario a pequena taxa de reprodução

do predador não lhe permite, limitar eficazmente a pululação de

sua presa. Assim, os pássaros insectívoros não podem por si sós

entravar o desenvolvimento dos insetos. Noutras palavras, quando,

numa coação de predação o predador tem um potencial biótico muito

inferior ao da presa, sua ação tende a ser constante, independen-

temente da densidade.

Holling (1961), estudando os efeitos da predação sobre os inse-

tos, concluiu, que o número de presas mortas aumenta geralmente

com a densidade, pelo menos até certo nível. Depois, os predadores

parecem "saturados" e sua ação torna-se praticamente independente

da densidade da presa. As vezes, o grupamento das presas as-segura

a estas eficaz proteção contra seus inimigos, como aconte-•ce na

larva do tentredo Neodiprion sertifer. Este animal vive em grupos

mais ou menos densos. O ataque pelos pássaros e pequenos mamíferos

é freado porque as larvas exsudam pela boca substâncias resinosas

que as impedem de serem atacadas, fazendo fugir os inimigos.

Quando as larvas isoladas são atacadas não produzem substâncias

resinosas em quantidade suficiente para afugentar os inimigos.

Entre as aves, muitas espécies são mais abundantes quando a

quantidade de alimento é mais considerável. Na Holanda, os melha-

rucos são mais numerosos nas florestas de arvores copadas que nas

florestas de coníferas, porque estas lhes oferecem menos recursos

alimentícios (Tinbergen, 1946). Conforme Lack (194.;) observou,

duas espécies vizinhas que coabitam têm geralmente regimes alimen-

182

tares diferentes. Se o alimento não fosse um fator limitante não

se compreenderia a razão dessa diferenciação.

Nos 'peixes, Nikolsky (1953) resumiu os efeitos dos aumento ou

da diminuição da quantidade de alimento. 0 aumento da quantidade

de alimento provoca a aceleração da taxa de crescimento, o apare-

cimento mais rápido da maturidade sexual e do período de reprodu-

ção, aumento da fecundidade, redução do canibalismo com relação

aos filhotes, aumento do número de ovos férteis postos pelas fê-

meas, redução da variação do tamanho entre os indivíduos da mesma

idade e aumento do teor de gorduras do organismo. A redução da

quantidade de alimento disponível acarreta o retardamento do cres-

cimento, o aparecimento mais tardio da maturidade sexual, a redu-

ção da fecundidade, o aumento do canibalismo e da mortalidade dos

filhotes, o aumento da variabilidade do tamanho nos indivíduos de

mesma idade e a diminuição da quantidade de gorduras de reserva.

As doenças constituem igualmente um fator dependente da densi-

dade. No caso da mixomatoxe, doença do coelho devida a um vírus, a

propagação fez-se muito mais rapidamente nas populações densas,

onde quase todos os animais morreram, que nas populações disper-

sas. Com efeito, a doença e transmitida de um animal a outro por

insetos vetores, como os mosquitos e as pulgas, que têm pequeno

raio de ação. A doença não pode, portanto, estender-se a não ser

que os coelhos sãos entrem em contato com os coelhos contaminados.

Segundo Lack, as doenças teriam papel desprezível na regulação

da densidade das populações de aves.

Os fatores independentes da densidade

Muitos autores recusam-se a atribuir aos fatores independentes

da densidade um papel na regulação das populações. Esta posição

parece-nos exagerada porque não leva em conta os resultados obti-

dos nos estudos auto-ecológicos, resultados que mostram a ação da

temperatura, da iluminação, etc.., sobre a duração da vida, a fe-

cundidade e muitas outras características dos animais. O que se

pode dizer é que a ação dos fatores climáticos é importante e di-

reta sobre os pecilotpermicos, sendo freqüentemente indireta e me

nos importante sobre os homotérmicos, que dispõem de mecanismos

fisiológicos aperfeiçoados, que os tornam relativamente indepen-"

dentes do meio exterior.

A ação das baixas temperaturas sobre as populações animais já

foi descrita muitas vezes. Assim, a onda de. frio de fevereiro de

1956, na Camargue, afetou as populações de muitas espécies.

Os fatores climáticos podem ter uma ação retardada e não ime-

diata. Nas florestas de coníferas do norte da Europa, um verão

fa-vorável permite abundante produção de pinhas e de sementes no

ano seguinte. Os quebra-nozes, que dispõem de abundante alimento,

põem então 4 ovos, em média, em lugar de três, na primavera se-

guinte. Há, portanto, um intervalo de 2 anos entre o aparecimento

do fator climático favorável e a multiplicação da ave.

A ação das ondas de frio sobre a densidade das aves foi

estuda-da quantitativamente por Ferry e Frochot, no caso dos

melharucos das florestas da Costa de Ouro (figura 101).

Figura 101 - Ação do frio sobre a densidade dos

melharucos em uma

floresta da Costa do Ouro.

Os índices quilométricos abundância (IKA) são

proporcionais à densidade absoluta (Ferry e

Frochot, 1958)

Os pecilotérmicos são muito ciais sensíveis as variações climá-

ticas. Cada ano no outono, a queda das populações d insetos é

muito mais considerável que a das aves e dos mamíferos.

Segundo Andrewartha e Birch, 78% das variações anuais das popu-

lações podem correlacionar-se com as variações dos fatores meteo-

rológicos, o que deixa poucas probabilidades para outras causas de

variações, dados os erros de amostragem. Para estes autores de ve-

se rejeitar o dogma dos fatores dependentes da densidade, porque

ignora a existência das variações da taxa de reprodução no tempo

(influência da3 variações sazonais e das outras modificações do

meio), assim como a heterogeneidade do ambiente.

0 número de lugares disponíveis é outro exemplo de fator inde-

pendente da densidade. Em uma floresta, o número de buracos nas

árvores convenientes para a nidificação dos pássaros não depende

da abundância destes últimos, sendo esse número que regulará a

densidade dos pássaros. A mortalidade devida à ação dos predadores

é mais elevada nos ratos almiscarados que não conseguiram es-

tabelecer-se em um território, do que entre os que possuem um do-

mínio (Errington, 1955). A mortalidade é igualmente mais elevada

no lagópede Lagopus scoticus que não encontrou habitat conveniente

(Jenkinse col., 1963).

Conclusão

Que é possível concluir desta discussão relativa dos fatores

que regulam a densidade das populações? É possível distinguir — em

função de suas reações aos diversos fatores ecológicos — de um

lado, os hometérmicos (aves e mamíferos) e, de outro lado, os

pecilotérmicos (invertebrados e principalmente os insetos, que fo

ram mais estudados, enquanto que, entre os vertebrados, os mais

estudados foram os peixes). Os primeiros têm em geral pequena fe-

cundidade, grande longevidade, sendo lentas a renovação de seus e-

fetivos. A aquisição da homotermia torna-os, além disso, relativa-

mente independentes das condições climáticas, em todo caso muito

mais que os pecilotérmicos. Os segundos têm fecundidade elevada,

longevidade mais curta e na maioria dos casos grande número de ge-

rações anuais.

Nos homotérmicos são sobretudo os fatores bióticos dependentes

da densidade que, em geral, influenciam a regulação das popula-

ções. A competição intra-específica será muitas vezes um fator es-

sencial, como acontece entre as aves que disputam os locais conve-

nientes para a nidificação. A aquisição, por parte de muitos homo-

térmicos, de um comportamento social complexo atua como meio limi-

tadoí" do volume da população, eliminando os indivíduos excedentes.

As interações predador-presa podem também ser interpretadas segun-

do este esquema. Somente os predadores que têm um potencial bióti-

co igual ao de suas presas podem manter-se em nível constante e

muito baixo. Compreende-se assim por que as aves insetívoras são

impotentes por si só para reduzir as pululações de insetos fitófa-

gos.

Os pecilotérmicos são muito mais dependentes dos fatores climá-

ticos. Quando o clima é favorável, seu rápido desenvolvimento per

mite-lhes pulular em pouco tempo. No final do período favorável, a

ação combinada do clima, dos predadores e das doenças reduz ra-

pidamente suas populações.

É evidente que a separação entre os fatores dependentes e fato

res independentes, da densidade não tem valor absoluto. Uma obser-

vação de Benassy (1357) mostra bem a ligação entre estes dois ti-

pos de fatores. A taxa de parasitismo do himenóptero Prospaltella

berlesei sobre a cochonilha Pseudaulacpsis pentagona depende da

posição da cochonilha nos ramos da árvore, sendo mais considerá-

vel no lado sombreado que no lado ensoralado. Para Solomon (1957),

nas regiões de clima relativamente estável e favorável à

multipli-cação dos organismos, os fatores bióticos desempenham o

papel es-

sencial, Nas regiões de clima menos favorável, com pronunciado pe-

ríodo invernal, os fatores climáticos têm papel determinante. Es-

tas constatações mostram a exatidão da concepção de Bodenheimer

(1955), para o qual nenhum dos fatores, tais como o alimento, a

predação, a competição , é independente' do clima. "Estudar o

equi-líbrio dinâmico de uma espécie sem levar em consideração seu

meio climático é um processo absolutamente anticientífico".

Finalmente, a complexidade do ecossistema tem influência.

Quan-to mais complexos forem os ecossistemas, mais elevado e o

número de espécies que interferem e mais estáveis são as

populações. Nos ecossistemas simples, onde há poucas espécies

presentes e onde as cadeias alimentares são curtas, aparecem

flutuações importantes e rápidas. Toda modificação quantitativa

em um dos níveis tróficos repercutirá violentamente nos níveis

superiores, porque as espécies não tem possibilidade de escolher

outras fontes alimentares. Na trunda, ecossistema simples, de

curtas cadeias alimentares encontram-se flutuações de populações

particularmente espetaculares

Noutras palavras, quanto mais complexos os ecossistemas maior ten

dência apresentam à estabilidade, isto é, a uma independência cada

vez mais acentuada com relação às perturbações de origem exter-

na. Esta tendência à estabilidade é chamada homeostasia. Pode ser

comparada à formação progressiva entre os animais mais evoluídos

de um meio interior, cuja composição se mantém constante apesar

das variações do meio exterior. (Extraído de Ecologia Geral, de

Roger Dajoz.)

BIBLIOGRAFIA

Bibliografia Comentada

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Cortez Editora e Editora Autores Associados, 1984.

Através de parábolas, Rubem Alves vai expondo e analisando

pontos nevrálgicos da Educação, tais como estrutura do ensino,

função da escola, relação ensino-aprendizagem. Numa linguagem

simples, nos convida a refletir sobre estes pontos e sobre o

nosso papel de educadores. ASIMOV, Isaac. 5reve História de.

la Biologia. Buenos Aires,

Editorial Universitária de Buenos Aires, 1975.

Ao longo de suas 250 páginas, a construção do conhecimento

biológico é apresentada de forma contextualizada, evidenciando-

se os fatores que interferiram nas investigações dos fenômenos,

na elaboração de teorias e na alteração das mesmas. 0 aspecto

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CHISHOLM, Anne. Ecologia: uma estratégia para a sobrevivência.

São Paulo, Zahar Editores, 1974.

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Editora da Universidade de São Paulo, 1972.

Embora seja un livro de difícil leitura, é importante para o

estudo da estrutura e dinâmica da natureza, pois além de abran-

ger todos os aspectos relacionados a esse tema, apresenta as in

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Numa abordagem multidisciplinar, Jean Dorst analisa e chama à reflexão sobre

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gerando o impacto ambiental. Em sua analise evidencia-se a base

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Mc Alester trata do surgimento e da evolução da vida, consi-

derando-a como produto e causa de alterações no ambiente. Por

ser esta sua concepção, elementos de diversas áreas da ciência,

tais como Física, Química, Astronomia e Geologia, além da 3iolo

gia, constituem ferramentas imprescindíveis na elucidação do fe-

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Numa linguagem acessível, Odum expõe os princípios básicos

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livro apresenta uma abordagem dos ecossistemas, de seus e-

lementos constituintes, referenciada no fluxo energético, nas

transformações da energia que transita pela porção biótica dos

ecossistemas. REVISTA CIÊNCIA E CULTURA. São Paulo, 33PC.

Revista de edição mensal, apresenta artigos de divulgação

cientifica de diversas áreas do conhecimento. Artigos sobre Edu-

cação e Ciência, por vezes, compõem o corpo da revista. REVISTA

CIÊNCIA HOJE. São Paulo, SBPC.

Revista de edição mensal: apresenta artigos de divulgação

cientifica, colaborando para a atualização do conhecimento.

REVISTA DE ENSINO DE CIÊNCIAS. São Paulo, FUNBEC.

Revista de edição trimestral, dirigida a professores de Cien

cias e Matemática. Os artigos publicados dizem respeito à atua-

lização de conhecimento? e à sugestão da atividades a serem de-

190

senvolvidas em sala de aula, nas áreas de Biologia, Química,

Fí-

sica e Matemática.

VÁRIOS AUTORES. Scientific American. A Biosfera, São Paulo, Edi-

tora Polígono e Editora da Universidade de São Paulo, 1974.

Textos sobre a dinâmica da Biosfera: Ciclos da matéria e Flu-

xo de Energia. O livro apresenta, ao final da análise da dinâmi-ca

da biosfera, textos relativos à "Produção Humana de Energia

como um Processo na Biosfera" e "Produção Humana de -Materiais

como um Processo na Biosfera". VYG0T3XI, L. 3.. A Formarão

Social da Mente. São Paulo, Livraria

Martins Pontes editora Ltda., .1954.

Neste livro Vygotsky apresenta sua concepção sobre o desen-

volvimento ontogenético das funções superiores: a memória e o

pensamento. Durante o desenvolvimento do livro são apresentadas

as situações de investigação, procedimento e método, que permi-

tem a Vygotsky a interpretação do processo de desenvolvimento

dessas funções. 0 livro discute a relação desenvolvimento-apren

dizagem, evidenciando o papel da aprendizagem no desenvovimento

da memória e do pensamento.

Bibliografia Geral

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