Este documento descreve os fatores abióticos, especificamente a temperatura, e como ela afeta os seres vivos. Explica como a temperatura varia de acordo com a altitude, latitude e estações do ano. Também discute as adaptações comportamentais e corporais dos animais e plantas para lidar com temperaturas desfavoráveis, como migração, hibernação e características como pelos densos.
1. ESCOLA E.B.2/3 CIDADE DE CASTELO BRANCO
FACTORES ABIÓTICOS
TEMPERATURA
Prof. Teresa Condeixa Monteiro
(adaptado de vários autores anónimos)
http://www.angelfire.com/un/esmm_cn8/fact_abio.pdf
CIÊNCIAS
NATURAIS
8ºANO
2010/2011
2. Factores abióticos - TEMPERATURA
Temperatura é a medida da quantidade de calor
existente num dado ambiente
Está associada à luz, uma vez que a luz solar tem uma
componente luminosa e uma componente calorífica.
Varia com:
Altitude ou
Latitude Estação do ano
profundidade
3. Factores abióticos
Factores do meio físico que influenciam o
funcionamento dos organismos, afectando o seu
desenvolvimento e comportamento.
4. Factores abióticos - TEMPERATURA
Factor de grande importância para os seres vivos
Influência o período de actividade, as características
morfológicas e o comportamento dos seres vivos
5. Factores abióticos - TEMPERATURA
Variação da taxa de crescimento de uma espécie…
Em A - a taxa de crescimento do ser
vivo aumenta com o aumento do factor
em questão.
A B
Em B - a taxa de crescimento do ser
vivo diminui com o aumento do factor
em questão.
In Escola virtual -portoeditora
6. Factores abióticos - TEMPERATURA
Variação da taxa de crescimento de uma espécie em
função da temperatura
Temperatura óptima valores que
levam a espécie a reagir
favoravelmente.
Temperatura letal temperaturas
que levam à morte dos seres
vivos.
Intervalo de tolerância valores
situados entre as temperaturas
óptimas e as letais.
7. Factores abióticos - TEMPERATURA
Classificação dos seres vivos de acordo com a sua
tolerância perante variações de temperatura
ESTENOTÉRMICOS - não toleram grandes variações de
temperatura
EURITÉRMICOS - toleram grandes variações de temperatura
estenotérmica
euritérmica
Temperatura
8. Factores abióticos - TEMPERATURA
Classificação dos seres vivos de acordo com a sua
temperatura corporal:
HOMEOTÉRMICOS
animais que mantêm a temperatura
corporal constante, independentemente da
temperatura do meio ambiente.
Ex: aves e mamíferos
POIQUILOTÉRMICOS
animais cuja temperatura corporal varia
consoante varia a temperatura do ambiente
em que estão inseridos.
Ex: peixes, répteis, anfíbios
10. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações às temperaturas desfavoráveis:
ADAPTAÇÕES COMPORTAMENTAIS
ADAPTAÇÕES CORPORAIS
11. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações comportamentais às temperaturas
desfavoráveis:
Migração
Percorrem as mais variadas distâncias, em busca de um
local para reprodução ou melhores condições climáticas
e abundância de alimentos.
Ex: flamingos, cegonha negra, andorinhas
12. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações comportamentais às temperaturas
desfavoráveis:
Redução das actividades vitais para valores
mínimos, ficando num estado de vida
latente.
Hibernação
Se ocorrer na estação fria
Ex.: ouriço-cacheiro
Estivação
Se ocorrer na estação quente
Ex.: caracóis; crocodilo
13. Factores abióticos - TEMPERATURA
Animais que hibernam
Estado de sonolência e inactividade.
O ritmo respiratório e cardíaco reduzem-se e a sua
temperatura corporal baixa.
Ex.: Ouriço-cacheiro; Urso-pardo; Castor; Musaranho
Marmota; Doninha; Esquilo; Morcego; Hamster; Texugo
14. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações comportamentais às temperaturas
desfavoráveis:
Abrigam-se durante parte do dia
15. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações morfológicas que permitem aos animais
resistir a temperaturas desfavoráveis:
Quantidade de gordura subcutânea
Tamanho e densidade dos pêlos
Tamanho das orelhas e focinho
16. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações morfológicas que permitem aos animais
resistir às temperaturas frias:
• Pêlos mais densos/compridos – raposas e urso polar
• Grande teor de gordura - pinguins
• Extremidades mais curtas (focinho, orelhas)
Estas características fazem com que a perda de calor seja
mínima, permitindo assim a sobrevivência.
17. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações morfológicas que permitem aos animais
resistir às temperaturas quentes:
• Pêlos menos densos e mais curtos
• Menos gordura
• Maior superfície corporal em
contacto com o exterior
(orelhas grandes)
• Revestimento de escamas para
proteger do calor excessivo Raposa feneco
Estas características facilitam a perda de calor para o
meio e evitam o sobreaquecimento.
18. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações das plantas às baixas temperaturas:
•Plantas anuais
existem •Pantas bienais
•Plantas vivazes ou perenes
19. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações das plantas às baixas temperaturas:
Isabel Lopes
20. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações das plantas às baixas temperaturas:
• Plantas anuais
• Não conseguem suportar o frio
deixando as sementes para germinar
no ano seguinte.
Ex.: feijoeiro.
• Plantas bienais
• Perdem a sua parte aérea mas
mantêm a parte subterrânea.
Ex.: lírio
21. Factores abióticos - TEMPERATURA
Adaptações das plantas às baixas temperaturas:
• Plantas vivazes ou perenes
• Mantêm a sua estrutura todo o ano, apesar de algumas
serem de folha caduca.
Árvores com copa em Δ, folhas pequenas Árvores que deixam cair as folhas
cobertas por uma cutícula e ficam em estado latente
ESPÉCIES ESTENOTÉRMICAS Espécies que sobrevivem entre estreitos limites de temperatura(pequena amplitude térmica). Ex: Lagartixa ESPÉCIES EURITÉRMICAS Espécies que resistem a grandes variações de temperatura(grande amplitude térmica). Ex: Lobo, homem
Os animais poiquilotérmicos são animais de “sangue-frio ”, ou também designados por exotérmicos . Estes não têm mecanismo de controlo da temperatura interna do seu corpo, assim o seu metabolismo dependente do meio externo. Para conseguirem manter a sua temperatura corporal estável adoptam certos mecanismos de comportamento ao longo do dia. Os animais poiquilotérmicos incluem todos os animais excepto as aves e mamíferos. Alguns tipos de comportamentos demonstrados pelos animais poiquilotérmicos são: entrar e sair da água, exposição ao sol ou procura de sombra, mudança de profundidade nas águas, etc. As cobras (e lagartos) que tomam banhos de sol sobre pedras. Os peixes que se colocam a diferentes níveis de profundidade nas colunas de água, de forma a encontrar a temperatura ideal. Animais, no deserto, que se enterram debaixo da areia durante o dia. Insetos que esquentam seus músculos de vôo vibrando-os no mesmo lugar. Os animais endotérmicos são aqueles a que nós chamamos de “ sangue quente ” ou também designados por homeotérmicos . Ao contrário dos poiquilotérmicos, estes animais possuem mecanismos internos que regulam a temperatura corporal. A termorregulação é o nome a que se dá a esta capacidade de regular a temperatura interna. Nos animais poiquilotérmicos, esta termorregulação é efectuada através dos tais padrões de comportamento que permitem absorver ou perder calor, enquanto nos animais endotérmicos, esta já depende da taxa metabólica destes mesmos seres. Os mecanismos internos dos animais endotérmicos funcionam como um termóstato ou seja, o organismo vai corrigir a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do corpo através de uma série de processos. O hipotálamo vai ser o centro deste processo, é este que vai comandar o resto do organismo a actuar de forma correcta: os nervos da pele ao sentirem uma variação da temperatura, enviam um estímulo ao hipotálamo; este ao receber o estímulo vai comandar o corpo a activar certas funções, no caso humano, quando é detectado um desvio para baixo do valor normal da temperatura do organismo, os músculos esqueléticos e os capilares sanguíneos contraem-se (daí uma pessoa tremer quando está com muito frio); quando é detectado um desvio para cima do valor normal, as glândulas sudoríparas começam a produzir suor e os capilares sanguíneos dilatam-se. Assim conclui-se que são vários os métodos utilizados para regular a temperatura corporal nos seres endotérmicos: transpiração; dilatação/contracção dos capilares sanguíneos; contracção dos músculos esqueléticos.
Há animais que hibernam durante parte ou todo o Inverno. Trata-se de um sono especial, muito profundo. A temperatura de corpo do animal cai e os seus ritmos cardíacos e respiratório baixam. Consomem muito pouca energia. No Outono, estes animais preparam-se para o Inverno ingerindo comida extra e armazenando-a, no corpo, sob a forma de gordura e usam-na para obterem energia enquanto hibernam. Alguns também armazenam comida como nozes ou bolotas para comerem depois durante a estação fria. Exemplos de animais que hibernam são os ursos, as doninhas fedorentas, os esquilos, e alguns morcegos. Animais de sangue frio como peixes, rãs, serpentes e tartarugas não têm nenhum modo de se manterem quentes durante o Inverno. Serpentes e muitos outros répteis encontram abrigo em buracos ou covas, e passam o Inverno inactivos, ou dormentes. É um estado semelhante à hibernação. A água é um bom refúgio para muitos animais. Quando o tempo se põe frio, eles movem-se para o fundo dos lagos e lagoas. Aí, rãs, tartarugas e muitos peixes escondem-se debaixo de pedras, troncos ou folhas caídas. Até se podem enterrar mesmo na lama. Ficam dormentes. A água fria fixa mais oxigénio do que água morna, e as rãs e tartarugas podem absorvê-lo através da pele. De Inverno, os insectos procuram abrigo em buracos no solo, debaixo da casca de árvores, em troncos apodrecidos ou em qualquer pequena fenda. Muitos passam o Inverno dormentes, que é semelhante à hibernação, em que o crescimento e desenvolvimento param. Os ritmos do coração e da respiração do insecto baixam, assim como a sua temperatura. Alguns insectos passam o Inverno sob a forma de larva. Outros sob a forma de ninfa. (é nesta altura que muitos deles passam de uma forma a outra). Outros morrem, no Outono, depois de porem ovos que, na Primavera dão lugar a novos insectos e então, por todo o lado, tudo começa de novo. Hibernação Quando chega o Inverno evitamos abrir com frequência as janelas de casa, ligamos o aquecimento e vamos buscar ao fundo do armário os camisolões mais quentes. Na Natureza, a vida dos animais não está tão facilitada. Miguel Monteiro Os animais de sangue-frio (poiquilotérmicos) adoptam a temperatura ambiente e quando esta sofre reduções acentuadas vêem-se incapazes de realizar as suas funções básicas. Assim, cobras, lagartos, cágados e rãs hibernam com a chegada do Inverno. A baixas temperaturas, os animais endotérmicos - com capacidade de regular a sua temperatura - precisam de mais energia para manter o seu metabolismo. Os de menores dimensões, com uma taxa metabólica mais elevada, perdem calor corporal mais rapidamente e, em consequência, têm uma maior necessidade de ingerir alimentos. Neste grupo encontram-se, por exemplo, os insectívoros, como o ouriço, e particularmente os morcegos, que com os meses mais frios ficam privados da sua principal fonte de alimento. A hibernação é uma resposta dos indivíduos às condições adversas do ambiente. O momento de hibernar é despoletado através de indicações externas, como a falta de alimento, a temperatura ou o facto de os dias ficarem mais curtos. Ao nível interno, ciclos sazonais de hormonas, aminoácidos e neurotransmissores podem ser os responsáveis pelo despoletar do período de dormência, particularmente nos répteis. Dentro do que geralmente é catalogado de “hibernação” existem diferentes situações a considerar. Na verdadeira hibernação, o metabolismo é drasticamente diminuído. A digestão cessa, a circulação é reduzida, o sistema imunitário deixa de funcionar e as capacidades sensoriais dos indivíduos sofrem uma quebra. Em consequência, há uma diminuição dos gastos energéticos, podendo o animal sobreviver com a gordura que armazenou no período pré-hibernação. A taxa metabólica regista valores até 1% do normal, a temperatura do corpo pode ficar apenas 1ºC acima da temperatura ambiente, os batimentos cardíacos atingem os 5-10 por minuto e a respiração sofre um abrandamento, podendo existir períodos de apneia de cerca de 1 hora. Dois períodos são cruciais para os hibernantes: o “adormecer” e o acordar. O adormecimento é um processo geralmente lento, com episódios espaçados de dormência. Animais que não tenham adquirido reservas de gordura suficiente não sobreviverão ao Inverno. Por outro lado, se estiverem com problemas de saúde (doenças ou feridas), estes irão agravar-se, pois a redução do consumo de oxigénio altera o pH - levando à inactividade de algumas enzimas - e, a curto prazo, o sistema imunitário ficará inoperante. Quando acordam, a maioria dos animais necessita rapidamente de encontrar água (e de excretar). Os que pesam menos de 10 g recuperam a temperatura ao ritmo máximo de 1ºC por minuto, enquanto que os com mais de 5 kg conseguem um máximo de 0,1ºC/min.. O aumento da temperatura é feito à custa da contracção alternada de músculos antagónicos, que permite a produção de calor (e não de movimento). As mitocôndrias da gordura castanha, como não sintetizam ATP, vão dissipar a energia da oxidação sob a forma de calor, contribuindo também para o aquecimento do corpo. Em ambos os períodos o animal move-se meio adormecido, de forma mais ou menos descoordenada, encontrando-se assim mais vulnerável aos seus predadores. Alguns animais passam por um tipo de dormência que pode durar apenas um dia ou umas horas. Neste estado, a temperatura do corpo, a taxa metabólica e outras funções fisiológicas do animal decrescem, mas não atingem os valores da verdadeira hibernação. Este “sono” é despoletado em qualquer altura de escassez de alimento ou quando o nível de reservas de gordura do organismo é baixo. É comum em noitibós, algumas espécies de texugos, répteis e andorinhas. Quando as temperaturas são muito elevadas e a água é escassa, alguns animais têm forçosamente que conservar a água do corpo. Para tal, diminuem o ritmo respiratório e o metabolismo durante os meses mais quentes do Verão (por exemplo, em regiões desérticas). A este tipo de dormência chama-se “estivação” e ocorre nalguns insectos, anfíbios, répteis e gastrópodes. O urso, ao contrário do que se possa pensar, não é um verdadeiro hibernante. A temperatura do corpo desce apenas 5 a 9 ºC em relação ao normal e os batimentos cardíacos descem de 60-90 bpm (batimentos por minuto) para 8-40 bpm. Para resistir ao frio, tem que procurar um abrigo (e.g. buracos em árvores ou cavernas) com temperatura mais amena, dormindo enrolado de forma a conservar o calor. A cabeça e o torso são mantidos a temperaturas altas, de modo a que o animal possa reagir a eventuais perigos e, no caso das fêmeas, permite-lhes inclusive cuidar das crias. Durante a hibernação os ursos podem perder entre 15 e 40% do peso do seu corpo. Outros animais (como o esquilo), que não sofrem as alterações profundas dos verdadeiros hibernantes, além das reservas de gordura que adquirem, acumulam igualmente alimentos no seu abrigo. Estes serão consumidos nos períodos em que o animal desperta, por exemplo, para excretar ou devido a uma subida pontual da temperatura ambiente. Entre os animais de companhia que hibernam, os mais comuns são as tartarugas e os cágados. Depois de confirmada a origem da espécie e que de facto é uma tartaruga hibernante, antes da entrada no período de dormência deve-se examinar os indivíduos e certificar-se que: o nariz está seco; os olhos estão limpos e as pálpebras não estão inchadas; há acumulação de gordura nos ombros e patas; não existem feridas recentes nas patas, cabeça ou pescoço; não há áreas descoloradas ou moles na carapaça nem manchas de outras cores na pele. Caso não se verifique uma destas situações é provável que o animal não esteja em condições de hibernar.
Estado de sonolência e inactividade., durante o qual as actividades vitais de um organismo são reduzidas ao mínimo necessário à sua sobrevivência. O ritmo respiratório e cardíaco reduzem-se e a sua temperatura corporal baixa, o que lhe permite sobreviver sem se alimentar, utilizando apenas as reservas de gordura que armazenou antes da chegada da estação desfavorável
Adaptações do pinguim-imperador ao frio Pinguim-imperador a mergulhar. O pinguim-imperador é a espécie de ave que se reproduz no ambiente mais frio. As temperaturas do ar podem chegar aos 40 °C negativos, e a velocidade do vento pode atingir os 144 km/h. A temperatura da água é próxima do ponto de congelamento, com cerca de 1,8 °C negativos, que é muito inferior à temperatura média corporal do pinguim-imperador, que é de 39 °C. A espécie adaptou-se de várias formas para evitar a perda de calor.[17] As penas proporcionam de 80 a 90% do seu isolamento térmico, e possuem uma camada subdérmica de gordura que pode chegar a ter 3 cm de espessura antes de uma época de reprodução.[18] As sua penas rígidas são curtas, lanceoladas e formam um conjunto denso ao longo de toda a superfície da pele. Com cerca de 100 penas a cobrir 6,5 cm², é a espécie de ave com maior densidade de penas.[19] Uma camada extra de isolamento é formado por tufos de primeira plumagem, entre as penas e a pele. Os músculos permitem que as penas permaneçam erectas quando as aves estão em terra, reduzindo a perda de calor ao fixarem uma camada de ar junto à pele. Inversamente, a plumagem ajusta-se junto à pele quando a ave está na água, provocando a impermeabilização da pele e da camada de plumagem adjacente.[20] A limpeza das penas é vital para garantir o correcto isolamento térmico e para manter a plumagem oleosa e repelente de água.[21] O pinguim-imperador tem a capacidade de fazer termorregulação (manter constante a sua temperatura corporal) sem alterar o seu metabolismo, num intervalo grande de temperaturas. Conhecido como o intervalo termoneutro, pode estender-se dos –10 aos 20 °C. Abaixo deste intervalo de temperatura, a sua taxa metabólica aumenta significativamente, apesar de o indivíduo poder manter a sua temperatura corporal entre os 37,6 e os 38,0 °C até aos -47 °C de temperatura ambiente.[22] Para aumentarem o metabolismo, podem fazer um conjunto de movimentos: nadar, andar e tremer. Um quarto processo envolve a quebra metabólica de gorduras por enzimas, acção induzida pela hormona glucagon.[23] A temperaturas acima de 20 °C, o pinguim-imperador pode exibir agitação, isto porque o aumento de temperatura e de taxa metabólica leva a um aumento da perda de calor. Levantando as suas asas e expondo a parte inferior do corpo, aumenta a exposição da superfície corporal ao ar em cerca de 16%, facilitando uma maior http://pt.wikipedia.org/wiki/Pinguim-imperador#Adapta.C3.A7.C3.B5es_ao_frio
Adaptações do pinguim-imperador ao frio Pinguim-imperador a mergulhar. O pinguim-imperador é a espécie de ave que se reproduz no ambiente mais frio. As temperaturas do ar podem chegar aos 40 °C negativos, e a velocidade do vento pode atingir os 144 km/h. A temperatura da água é próxima do ponto de congelamento, com cerca de 1,8 °C negativos, que é muito inferior à temperatura média corporal do pinguim-imperador, que é de 39 °C. A espécie adaptou-se de várias formas para evitar a perda de calor.[17] As penas proporcionam de 80 a 90% do seu isolamento térmico, e possuem uma camada subdérmica de gordura que pode chegar a ter 3 cm de espessura antes de uma época de reprodução.[18] As sua penas rígidas são curtas, lanceoladas e formam um conjunto denso ao longo de toda a superfície da pele. Com cerca de 100 penas a cobrir 6,5 cm², é a espécie de ave com maior densidade de penas.[19] Uma camada extra de isolamento é formado por tufos de primeira plumagem, entre as penas e a pele. Os músculos permitem que as penas permaneçam erectas quando as aves estão em terra, reduzindo a perda de calor ao fixarem uma camada de ar junto à pele. Inversamente, a plumagem ajusta-se junto à pele quando a ave está na água, provocando a impermeabilização da pele e da camada de plumagem adjacente.[20] A limpeza das penas é vital para garantir o correcto isolamento térmico e para manter a plumagem oleosa e repelente de água.[21] O pinguim-imperador tem a capacidade de fazer termorregulação (manter constante a sua temperatura corporal) sem alterar o seu metabolismo, num intervalo grande de temperaturas. Conhecido como o intervalo termoneutro, pode estender-se dos –10 aos 20 °C. Abaixo deste intervalo de temperatura, a sua taxa metabólica aumenta significativamente, apesar de o indivíduo poder manter a sua temperatura corporal entre os 37,6 e os 38,0 °C até aos -47 °C de temperatura ambiente.[22] Para aumentarem o metabolismo, podem fazer um conjunto de movimentos: nadar, andar e tremer. Um quarto processo envolve a quebra metabólica de gorduras por enzimas, acção induzida pela hormona glucagon.[23] A temperaturas acima de 20 °C, o pinguim-imperador pode exibir agitação, isto porque o aumento de temperatura e de taxa metabólica leva a um aumento da perda de calor. Levantando as suas asas e expondo a parte inferior do corpo, aumenta a exposição da superfície corporal ao ar em cerca de 16%, facilitando uma maior http://pt.wikipedia.org/wiki/Pinguim-imperador#Adapta.C3.A7.C3.B5es_ao_frio
