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Apêndices

Paul R. Pinet Grupo Gen PDF Criptografado

Apêndice I

PROPRIEDADES DA TERRA

AS DIMENSÕES DA TERRA

Raio médio

6.371 quilômetros

3.956 milhas

Circunferência do equador

40.077 quilômetros

24.902 milhas

Quantidade de terra

149 milhões de quilômetros quadrados

58 milhões de milhas quadradas

Quantidade de oceanos e mares

361 milhões de quilômetros quadrados

140 milhões de milhas quadradas

Maior elevação (Monte Everest)

8.848 metros

29.028 pés

Maior profundidade (Fossa das Marianas)

11.035 metros

36.200 pés

OS OCEANOS DA TERRA

Oceano

(excluindo os mares)

Área

Área

Oceânica

Volume

Profundidade

Média

Oceano Atlântico

82,441  106 km2

31,822  106 milhas2

29,4 %

323,6  106 km3

77,7  106 milhas3

3.926 m

12.877 ft

Oceano Índico

73,443  106 km2

28,349  106 milhas2

20,6

291,0  106 km3

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CAPÍTULO 2 O Planeta Oceanus e Suas Bacias Oceânicas - 18

Paul R. Pinet Grupo Gen PDF Criptografado

Por que, em sua primeira viagem como passageiro, você sentiu esta vibração mística quando lhe disseram que você e o navio não tinham mais terra à vista? Por que os antigos persas tinham o mar como sagrado? Por que os gregos deram ao mar uma divindade exclusiva e o fizeram irmão de Jove? Certamente tudo isso não é sem alguma razão.

~ Herman Melville, Moby Dick

O Planeta Oceanus e Suas Bacias

Oceânicas

2

Apresentação

Os mares, que parecem “pertencer a outro planeta” para nós, seres terrestres, representam a própria fibra e a essência do planeta Terra. Se a vida tivesse evoluído em algum outro planeta, os cientistas que observam pelos telescópios, sem dúvida nenhuma, teriam chamado nosso planeta de “Oceanus” (o planeta água). Vista do espaço, a Terra se apresenta como um globo envolvido em tons de azul, interrompido aqui e ali por redemoinhos de nuvens brancas e cinzentas e manchas irregulares de massas de terra marrons e verdes. O que distingue claramente a Terra dos outros sete planetas do nosso sistema solar é sua vasta, predominante, extensão de oceanos, dominando sua superfície e ofuscando a maior parte da crosta terrestre.

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Capítulo 9. Distribuição e abundância de populações

Michael L. Cain, William D. Bowman, Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

9

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 9.1  Populações são entidades dinâmicas que variam em tamanho no tempo e no espaço.

CONCEITO 9.2 

As distribuições e abundâncias de organismos são limitadas pela adequação do hábitat, fatores históricos e dispersão.

CONCEITO 9.3  Muitas espécies têm distribuição fragmentada de populações dentro de sua amplitude geográfica.

CONCEITO 9.4 

A distribuição de indivíduos dentro de uma população depende da localização dos recursos essenciais, dispersão e interações comportamentais.

CONCEITO 9.5 

As abundâncias e distribuições de populações podem ser estimadas por contagens em

áreas específicas, métodos de distâncias, estudos de marcação e recaptura e modelos de nicho.

Distribuição e abundância de populações

Das florestas de algas-pardas aos vazios de ouriços: Estudo de Caso

Estendendo-se através de 1.600 km no Oceano Pacífico ao oeste do Alasca, as montanhosas Ilhas Aleutas geralmente são castigadas por fortes tempestades e ficam ocultadas pela neblina. As ilhas têm algumas poucas árvores grandes e, exceto pelas ilhas do leste, que já fizeram parte do continente, não são encontrados os mamíferos terrestres presentes no continente, como ursos-pardos, renas e lemingues. Existe, no entanto, abundante vida selvagem marinha nas cercanias, incluindo aves, focas, baleias e grande diversidade de peixes e invertebrados.

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Capítulo 1. A teia da vida

Michael L. Cain, William D. Bowman, Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

1

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 1.1  Os eventos no mundo natural estão interligados.

CONCEITO 1.2  A ecologia

é o estudo científico das interações entre os organismos e seu ambiente.

CONCEITO 1.3  Os ecólogos avaliam hipóteses concorrentes sobre os sistemas naturais com observações, experimentos e modelos.

A teia da vida

Malformações e declínio em populações de anfíbios: Estudo de Caso

Em agosto de 1995, um grupo de estudantes de escolas de ensino fundamental e médio de Henderson, Minnesota, fez uma descoberta terrível ao coletar rãs-leopardo (Rana pipiens) para um trabalho de ciências no verão:

11 das 22 rãs coletadas estavam gravemente malformadas. Algumas delas tinham pernas adicionais ou ausentes, outras tinham pernas muito curtas ou curvadas em direções incomuns, e ainda outras tinham crescimentos

ósseos projetando-se de suas costas (Figura 1.1). Os estudantes relataram seus achados para a agência de controle de poluição do estado de Minnesota, que investigou e constatou que 30 a 40% das rãs na lagoa estudada eram malformadas.

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Capítulo 14. Parasitismo

Michael L. Cain, William D. Bowman, Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

14

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 14.1  Parasitas

normalmente alimentam-se apenas de um ou de alguns indivíduos hospedeiros.

CONCEITO 14.2 

Os hospedeiros têm adaptações para se defender dos parasitas, e os parasitas têm adaptações para superar essas defesas.

CONCEITO 14.3 

As populações de parasitas e hospedeiros podem evoluir juntas, cada uma em resposta

à seleção imposta pela outra.

CONCEITO 14.4 

Os parasitas podem reduzir a população de hospedeiros e alterar o resultado da interação de espécies, causando, assim, mudanças nas comunidades.

CONCEITO 14.5  Modelos simples da dinâmica hospedeiro‑patógeno sugerem formas para controlar o estabelecimento e a propagação de doenças.

Parasitismo

Parasitas escravizadores: Estudo de Caso

Em livros e filmes de ficção científica, os vilões algumas vezes utilizam o controle da mente ou dispositivos físicos para manipular os desejos e controlar as ações de suas vítimas. Nesse universo ficcional, uma pessoa pode ser forçada a agir de forma estranha ou grotesca, ou a machucar a si própria ou a outras pessoas – tudo contra sua vontade.

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Capítulo 25. Ecologia global

Michael L. Cain, William D. Bowman, Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

25

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 25.1 

Os elementos químicos, em uma escala global, movemse entre seus reservatórios geológicos, atmosféricos, oceânicos e biológicos.

CONCEITO 25.2  A Terra está aquecendo devido às emissões antropogênicas de gases do efeito estufa.

CONCEITO 25.3  Emissões antropogênicas de enxofre e nitrogênio causam deposição

ácida, alteram a química do solo e afetam a saúde dos ecossistemas.

CONCEITO 25.4  A redução do ozônio na estratosfera e seu aumento na troposfera representam riscos para os organismos.

Ecologia global

Épicas tempestades de poeira: Estudo de Caso

Poeira geralmente é um aborrecimento sutil para a maioria dos habitantes urbanos, um sinal de negligência e de donos de casa relaxados. Vivendo em ilhas de asfalto e concreto, a maioria dos habitantes urbanos vê pouco solo nu, muito menos nuvens de poeira cruzando os céus. No entanto, ao fim da primavera de 1934, uma massiva tempestade de poeira encobriu as cidades norte-americanas de Chicago e Nova Iorque em uma névoa escura nunca vista antes por seus moradores. As pessoas engasgavam-se com a poeira, e ela fazia arder os olhos. Doze milhões de toneladas de poeira caíram sobre Chicago – cerca de 1.800 g para cada morador – e foi estimado que 350 milhões de toneladas de poeira foram carregadas pela tempestade para o Oceano

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CAPÍTULO 8 Ecologia Marinha - 190

Paul R. Pinet Grupo Gen PDF Criptografado

O mundo embaixo do oceano,

Florestas no fundo do mar, os ramos e as folhas,

Alfaces-do-mar, vastos líquenes, estranhas flores e sementes, o emaranhado espesso, as aberturas, e a relva rosa,

Diferentes cores, cinza-pálido e verde, roxo, branco, e dourado, o jogo de luz através da água,

Mudos nadadores entre rochas, coral, glúten, grama, juncos, e o alimento dos nadadores,

Existências morosas que pastam suspensas, ou que rastejam lentamente próximas ao fundo,

O cachalote na superfície soprando e borrifando ar, ou se divertindo com seus linguados,

O tubarão com olhar plúmbeo, a morsa, a tartaruga, o peludo leopardo do mar, e a arraia,

Paixões, guerras, perseguições, tribos, vistos nestas profundezas do oceano,

Aspirando respirar densamente o ar, como muitos o fazem,

A mudança de lá à vista de cá, e para o sutil ar respirado pelos seres como nós que andam nesta esfera,

A progressiva mudança de nossa esfera, para aqueles seres que caminham em outras esferas.

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Capítulo 22 - Senescência Vegetal e Morte Celular

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

22

Senescência Vegetal e

Morte Celular

A

cada outono, as pessoas que vivem em climas temperados desfrutam as espetaculares mudanças de cores que podem preceder a perda de folhas de árvores decíduas (Figura 22.1). Tradicionalmente, os poetas têm utilizado a coloração e a queda das folhas de outono como recordações pungentes, como nas linhas iniciais do soneto 73 de Shakespeare:

That time of year thou mayst in me behold,

When yellow leaves, or nome, or few, do hang

Upon those boughs which shake against the cold,

Bare ruined choirs, where late the sweet birds sang.

Folhas outonais tornam-se amarelas, alaranjadas ou vermelhas e caem de seus ramos em resposta a comprimentos de dia mais curtos e temperaturas mais baixas, que desencadeiam dois processos do desenvolvimento relacionados: senescência e abscisão. Embora a senescência leve finalmente

à morte dos tecidos-alvo, ela é distinta do termo relacionado necrose. Senescência é um processo autolítico (autodigestivo) dependente de energia que é controlado pela interação de fatores ambientais com programas de desenvolvimento geneticamente controlados. Embora tenha alguma sobreposição com a senescência, a necrose em geral é definida como a morte causada diretamente por dano físico, toxinas (como herbicidas) ou outros agentes externos. A abscisão refere-se à separação de camadas de células que ocorre nas bases de folhas, partes florais e frutos, a qual permite que se desprendam facilmente sem danificar a planta.

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Capítulo 17. Mudanças em comunidades

Michael L. Cain, William D. Bowman, Sally D. Hacker Grupo A PDF Criptografado

17

CONCEITOS-CHAVE

CONCEITO 17.1  Agentes de mudança atuam sobre comunidades ao longo de múltiplas escalas temporais e espaciais.

CONCEITO 17.2  Sucessão

é a mudança na composição de espécies ao longo do tempo em resposta a agentes de mudança abióticos e bióticos.

CONCEITO 17.3 

Experimentos mostram que os mecanismos de sucessão são diversos e dependentes do contexto.

CONCEITO 17.4 

Comunidades podem seguir caminhos sucessionais diferentes e apresentar estados alternativos.

Mudanças em comunidades

Um experimento natural de proporções montanhosas: Estudo de Caso

A erupção do Monte Santa Helena foi um momento determinante para ecólogos interessados em catástrofes naturais. O Monte Santa Helena, situado no estado de Washington, é parte da geologicamente ativa Cordilheira Cascade, localizada na região do Noroeste Pacífico, na América do

Norte (Figura 17.1). A montanha de topo coberto por neve tinha uma rica diversidade de comunidades ecológicas. Se você tivesse visitado o Monte

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Capítulo 4 - Balanço Hídrico das Plantas

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

4

Balanço Hídrico das Plantas

A

vida na atmosfera da Terra apresenta um desafio impressionante para as plantas terrestres. Por um lado, a atmosfera é a fonte de dióxido de carbono, necessário para a fotossíntese. Por outro, ela em geral

é bastante seca, levando a uma perda líquida de água devido à evaporação.

Como as plantas carecem de superfícies que permitam a difusão de CO2 para seu interior enquanto impeçam a perda de água, a absorção de CO2 as expõe ao risco de desidratação. Esse problema é agravado porque o gradiente de concentração para a absorção de CO2 é muito menor do que o gradiente de concentração que regula a perda de água. Para atender as demandas contraditórias de maximizar a absorção de dióxido de carbono enquanto limitam a perda de água, as plantas desenvolveram adaptações para controlar a perda de água pelas folhas e repor a água perdida para a atmosfera com água extraída do solo.

Neste capítulo, serão examinados os mecanismos e as forças propulsoras que operam no transporte de água dentro da planta e entre a planta e seu ambiente. Inicialmente, será examinado o transporte de água enfocando a

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Capítulo 7 - Fotossíntese: Reações Luminosas

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

7

Fotossíntese: Reações

Luminosas

A

vida na Terra depende, em última análise, da energia vinda do sol.

A fotossíntese é o único processo de importância biológica que pode aproveitar essa energia. Uma grande fração dos recursos energéticos do planeta resulta da atividade fotossintética em épocas recentes ou passadas (combustíveis fósseis). Este capítulo introduz os princípios físicos básicos que fundamentam o armazenamento de energia fotossintética, bem como os conhecimentos recentes sobre a estrutura e a função do aparelho fotossintético.

O termo fotossíntese significa, literalmente, “síntese utilizando a luz”.

Como será visto neste capítulo, os organismos fotossintetizantes utilizam a energia solar para sintetizar compostos carbonados complexos. Mais especificamente, a energia luminosa impulsiona a síntese de carboidratos e a liberação de oxigênio a partir de dióxido de carbono e água:

6 CO2

Dióxido de carbono

+

6 H2O

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Capítulo 10 - Biologia dos Estômatos

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

10

Biologia dos

Estômatos

E

stômatos, termo derivado da palavra grega para “boca”, são estruturas dos órgãos aéreos da maioria das plantas. O termo estômato indica uma fenda microscópica ou ostíolo através da superfície do órgão vegetal, que permite a comunicação entre o seu interior e o ambiente externo, e um par de células especializadas – as células-guarda – que circundam a fenda.

As células-guarda respondem a sinais ambientais, alterando suas dimensões, regulando, assim, o tamanho da fenda estomática. De acordo com o botânico Hugo von Mohl (1856), as alterações de turgor nas células-guarda fornecem a força mecânica para as mudanças na fenda estomática (ver Capítulo 4). As células-guarda estão continuamente intumescendo ou contraindo-se, e as deformações da parede resultantes causam alterações nas dimensões da fenda. Essas alterações de dimensão são o resultado da percepção dos sinais ambientais pelas células-guarda.

Visualize a superfície externa de uma folha a partir da perspectiva de uma abelha (ver Figura 4.12C). Dentro de um mar de células epidérmicas, pares de células-guarda aparecem intercalados, com uma fenda no centro de cada par de células. Em algumas espécies, as células-guarda estão sozinhas; em outras, elas são acompanhadas por células subsidiárias especializadas que as distinguem das demais células epidérmicas.

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Capítulo 3 - Água e Células Vegetais

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

3

Água e Células

Vegetais

A

água desempenha um papel fundamental na vida da planta. A fotossíntese exige que as plantas retirem dióxido de carbono da atmosfera e, ao mesmo tempo, as expõe à perda de água e à ameaça de desidratação.

Para impedir a dessecação das folhas, a água deve ser absorvida pelas raízes e transportada ao longo do corpo da planta. Mesmo pequenos desequilíbrios entre a absorção e o transporte de água e a perda desta para a atmosfera podem causar déficits hídricos e o funcionamento ineficiente de inúmeros processos celulares. Portanto, equilibrar a absorção, o transporte e a perda de

água representa um importante desafio para as plantas terrestres.

Uma grande diferença entre células animais e vegetais, e que tem um impacto imenso sobre suas respectivas relações hídricas, é que as células vegetais têm paredes celulares. As paredes celulares permitem às células vegetais desenvolverem enormes pressões hidrostáticas internas, denominadas pressão de turgor. A pressão de turgor é essencial para muitos processos fisiológicos, incluindo expansão celular, abertura estomática, transporte no floema e vários processos de transporte através de membranas. A pressão de turgor também contribui para a rigidez e a estabilidade mecânica de tecidos vegetais não lignificados. Neste capítulo, considera-se de que forma a água se movimenta para dentro e para fora das células vegetais, enfatizando as suas propriedades moleculares e as forças físicas que influenciam seu movimento em nível celular.

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CAPÍTULO 9 Produtividade Biológica no Oceano

Paul R. Pinet Grupo Gen PDF Criptografado

Tudo o que é dito do mar soa fabuloso ao habitante da terra, e todos os seus produtos possuem uma certa natureza fabulosa, como se eles pertencessem a outro planeta, da alga marinha ao conto do marinheiro, ou uma história de pesca! Os reinos animal e vegetal se encontram neste elemento e estão estranhamente misturados.

~ Henry David Thoreau

Cape Cod, 1865

Produtividade

Biológica no

Oceano

9

Apresentação

A ecologia envolve o estudo dos sistemas naturais, incluindo as interconexões que existem entre todas as suas incontáveis partes viventes e não viventes. A vida existe por causa da ciclagem da matéria e da troca de energia. Os ecossistemas dependem da atividade das plantas. No oceano, as plantas são os sempre presentes fitoplânctons unicelulares. Por meio do processo bioquímico da fotossíntese, essas plantas microscópicas iniciam o ciclo nutricional pelo uso da energia solar para sintetizar (fabricar) alimento de substâncias inorgânicas simples dissolvidas na água do mar. Uma vez que a fotossíntese da planta é um elo crítico entre os mundos vivo e não vivo, focamos neste capítulo neste processo biológico crucial. Sem as plantas, os oceanos estariam escassamente povoados com animais.

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Capítulo 14 - Paredes Celulares: Estrutura, Formação e Expansão

Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy Grupo A PDF Criptografado

14

Paredes Celulares:

Estrutura, Formação e Expansão

A

s células vegetais, diferentemente das células animais, são delimitadas por uma parede celular mecanicamente forte. Essa fina camada consiste em uma rede de microfibrilas de celulose incluída em uma matriz de polissacarídeos, proteínas e outros polímeros produzidos pela célula. A matriz de polissacarídeos e as microfibrilas de celulose unem-se em uma forte rede de uma mistura de ligações covalentes e não covalentes. A matriz pode também conter enzimas e outros materiais que modificam as características físicas e químicas da parede. Adicionalmente, a condição de hidratação da parede celular influencia bastante suas propriedades físicas e de resistência mecânica.

As paredes celulares de procariotos, fungos, algas e plantas diferem umas das outras na composição química e na estrutura molecular, ainda que cumpram, em comum, três funções: regulação do volume celular, determinação da forma celular e proteção mecânica ao delicado protoplasto contra ataques bioquímicos e físicos. As paredes celulares das plantas adquiriram funções adicionais não evidentes nas paredes celulares de outros organismos, e essas diversas funções se refletem na sua complexidade estrutural e diversidade de composição e forma.

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