A energia flui
☀️ Sol🌾 Produtores🦗 Consumidores🔥 Calor
A energia entra pela luz do Sol, passa de um ser vivo a outro e, a cada passo, parte dela se perde como calor. Ela não volta ao início: o fluxo de energia é em um só sentido.
Lab Ciências
Laboratório de Biologia
Ecossistemas em Equilíbrio
Uma experiência de investigação sobre a vida e o ambiente.
Investigue como os seres vivos interagem e descubra o que acontece quando o ambiente muda.
Laboratório virtual. As simulações usam um modelo matemático simplificado, feito para aprender. Os números não são previsões ecológicas reais. Veja as hipóteses e limitações em Como o modelo funciona.
- 21elementos do ecossistema para explorar
- 9condições ambientais para alterar
- 6desafios ecológicos com hipótese
Destacar:
Toque ou use Tab e Enter para escolher um elemento. As bactérias são microscópicas: aparecem ampliadas, de forma simbólica.
A matéria circula
🌾 Plantas🐇 Animais🍄 Decompositores🟫 Solo
Carbono, nitrogênio e outros elementos são reaproveitados: os decompositores transformam restos em nutrientes, que voltam ao solo e às plantas. É o ciclo da matéria.
Antes de simular, formule uma hipótese.
Populações ao longo do tempo
Índice em relação ao ecossistema equilibrado (100 = como no início). A linha tracejada vertical marca a mudança no ambiente (mês 24).
Execute uma simulação para ver o gráfico. Depois, passe o mouse ou use as setas do teclado sobre ele para ler cada mês.
Ver os dados em tabela
Retrato do ecossistema
Cada ícone representa um grupo de indivíduos (fora de escala).
🌾 Plantas—
🐇 Herbívoros—
🦅 Predadores—
🐗 Javali—
Escolha os organismos
Comece por um produtor e escolha, em ordem, quem come quem. Termine com um decompositor, se quiser.
Sua cadeia alimentar
Escolha um produtor para começar. A energia vem do Sol.
Pirâmide de energia da sua cadeia
Monte uma cadeia para ver quanta energia chega a cada nível.
Regra didática dos 10%: em média, só cerca de 10% da energia de um nível chega ao seguinte. Os valores são unidades didáticas.
🔗 Relações tróficas
Cada posição na cadeia é um nível trófico: produtores, consumidores primários (herbívoros), secundários, terciários… Um mesmo animal pode ocupar níveis diferentes em cadeias diferentes.
⚡ Transferência de energia
As setas mostram o caminho da energia: de quem é comido para quem come. A energia química do alimento passa para o consumidor.
🔥 Perdas entre níveis
Cerca de 90% da energia de um nível não chega ao próximo: é gasta na respiração, no movimento e na manutenção do corpo (e sai como calor), ou fica em partes não comidas. Por isso as cadeias têm poucos níveis.
🍄 Papel dos decompositores
Fungos e bactérias recebem restos de todos os níveis e devolvem os nutrientes ao solo. Sem eles, a matéria não circularia.
Teia alimentar
Várias cadeias interligadas formam uma teia. Escolha um organismo para destacar quem ele come e quem o come.
Arraste para o lado para ver a teia inteira.
Nenhum organismo destacado.
Ver a teia em forma de lista
Investigue
Desafios ecológicos
Escolha um desafio: ele abre a simulação com as condições certas e pede a sua hipótese antes de executar. No fim, compare o resultado com o que você previu.
Registro de observações
Caderno de experimentos
Cada simulação concluída entra aqui. Fica só nesta aba do navegador e some quando ela é fechada.
| # | Experimento | Alteração no ambiente | Plantas | Herbívoros | Predadores | Hipótese |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nenhuma simulação ainda. | ||||||
Por dentro da simulação
Como o modelo funciona
A simulação usa um modelo clássico de populações (inspirado nas equações de Lotka-Volterra), com três níveis da cadeia, em meses simulados:
Plantas: ΔP = r·P·(1 − P/K) − a·P·H
Herbívoros: ΔH = b·a·P·H − mH·H − c·H·C
Predadores: ΔC = d·c·H·C − mC·C − e·C²
r: crescimento das plantas · K: capacidade de suporte · a, c: taxas de consumo · b, d: eficiência de conversão em novos indivíduos · m: mortalidade · e: competição entre predadores por território.
As condições do ambiente mudam esses números: a água e a temperatura mudam r; o alimento, a área e a pressão humana mudam K; a poluição e a pressão humana aumentam a mortalidade. O código, comentado, está em ecossistema-modelo.js.
Hipóteses e limitações
- Não é previsão ecológica real. O modelo mostra tendências qualitativas para discutir em aula; os números (populações, meses, porcentagens) são didáticos.
- Representa só três grupos (plantas, herbívoros e predadores), cada um como um bloco. Ecossistemas reais têm milhares de espécies e relações.
- Os efeitos de água, temperatura, poluição e pressão humana são regras simplificadas, escolhidas para serem plausíveis, e não medidas de um ecossistema real.
- Não há migração, estações do ano, idade dos indivíduos, doenças, evolução ou acaso: a mesma condição dá sempre o mesmo resultado.
- Abaixo de um limite, uma população é considerada extinta localmente e não volta (no mundo real, poderia recolonizar a área).
- A biodiversidade entra como um "efeito seguro" que amortece o estresse de água e temperatura (25% ou 50%), uma simplificação de um fenômeno estudado pela Ecologia.
- O javali é modelado como herbívoro competidor quase sem predadores; na natureza ele é onívoro e também causa outros danos.
- A teia alimentar mostra só as relações principais; e a regra dos 10% é uma média didática (a eficiência real varia de cerca de 5% a 20%).
Área do professor
Explore com sua turma
Atividade: "Uma alteração no ambiente pode transformar todo um ecossistema?"
Em grupos, a turma escolhe uma alteração (seca, poluição, perda de predadores, espécie invasora…), prevê o que vai acontecer, testa no simulador e explica o resultado usando cadeias e teias alimentares.
- PerguntarQue alteração vamos estudar? Que populações podem ser afetadas?
- PreverRegistrar a hipótese na ficha, com uma justificativa.
- SimularMudar uma condição por vez e registrar as populações antes e depois.
- InterpretarLer o gráfico: o que mudou primeiro? Alguma população aumentou?
- ConcluirResponder à pergunta da atividade com evidências e discutir os limites do modelo.
Objetivos de aprendizagem
- Diferenciar componentes bióticos e abióticos de um ecossistema.
- Construir cadeias e teias alimentares, identificando produtores, consumidores e decompositores.
- Explicar o fluxo de energia e as perdas entre níveis tróficos, e o ciclo da matéria.
- Relacionar alterações ambientais e ações humanas a mudanças nas populações.
- Interpretar gráficos de populações e reconhecer limites de modelos científicos.
Conceitos biológicos
- Ecossistema
- Seres vivos (fatores bióticos) interagindo entre si e com o ambiente físico (fatores abióticos).
- Níveis tróficos
- Posições na cadeia: produtores, consumidores primários, secundários…
- Fluxo de energia × ciclo da matéria
- A energia passa em um só sentido e se perde como calor; a matéria é reciclada.
- Relações ecológicas
- Predação, herbivoria, competição, entre outras.
- Equilíbrio dinâmico
- Populações oscilam, mas se mantêm dentro de limites; uma perturbação pode levar a um novo equilíbrio.
- Biodiversidade
- Variedade de vida; aumenta a estabilidade do ecossistema.
Orientações investigativas
- Comece por uma simulação sem alteração (controle) para ver o equilíbrio.
- Mude uma condição por vez; depois combine condições.
- Anote as populações antes e depois, com números.
- Compare sempre com a hipótese, mesmo quando ela não se confirma.
- Discuta: o que o modelo não mostra?
Perguntas norteadoras
- Por que existem muito mais plantas do que predadores num ecossistema?
- Retirar um único tipo de ser vivo pode afetar todos os outros?
- Por que os predadores de topo costumam ser os primeiros a sofrer com mudanças?
- O que os decompositores têm a ver com o crescimento das plantas?
- Como as ações humanas aparecem nas simulações?
Trabalho em grupos
Grupo Predadores
Desafio 1: explicar a cascata trófica e pesquisar o papel da onça.
Grupo Vegetação
Desafio 2: relacionar desmatamento e perda de fauna.
Grupo Água
Desafio 3: comparar secas leves e fortes (teste 40% e 20%).
Grupo Poluição
Desafio 4: explicar a bioacumulação com a cadeia alimentar.
Grupo Invasoras
Desafio 5: pesquisar o javali e outras espécies invasoras no Brasil.
Grupo Biodiversidade
Desafio 6: argumentar por que a biodiversidade traz estabilidade.
Ficha de hipóteses e registro de observações
A ficha impressa tem espaço para a pergunta, a hipótese de cada simulação, as populações antes e depois e a confirmação. Se a turma usar o caderno de experimentos, as simulações feitas já saem preenchidas.
Interpretação de gráficos
- Qual curva mudou primeiro depois da linha da mudança?
- Alguma curva subiu enquanto outra caía? Que relação explica isso?
- As curvas se estabilizam num novo equilíbrio ou alguma chega a zero?
- O eixo mostra um índice (100 = início): 200 significa o dobro; 50, a metade.
Construção de conclusões
Peça que cada grupo escreva uma conclusão com três partes: afirmação (o que aconteceu), evidência (números e gráfico da simulação) e raciocínio (explicação com cadeias, fluxo de energia e relações ecológicas). Feche discutindo a pergunta da atividade e os limites do modelo.
Relação com a BNCC
Ensino Fundamental
- (EF04CI04) Analisar e construir cadeias alimentares simples, reconhecendo a posição ocupada pelos seres vivos nessas cadeias e o papel do Sol como fonte primária de energia na produção de alimentos.
- (EF04CI05) Descrever e destacar semelhanças e diferenças entre o ciclo da matéria e o fluxo de energia entre os componentes vivos e não vivos de um ecossistema.
- (EF04CI06) Relacionar a participação de fungos e bactérias no processo de decomposição, reconhecendo a importância ambiental desse processo.
- (EF07CI07) Caracterizar os principais ecossistemas brasileiros quanto à paisagem, à quantidade de água, ao tipo de solo, à disponibilidade de luz solar, à temperatura etc., correlacionando essas características à flora e fauna específicas.
- (EF07CI08) Avaliar como os impactos provocados por catástrofes naturais ou mudanças nos componentes físicos, biológicos ou sociais de um ecossistema afetam suas populações, podendo ameaçar ou provocar a extinção de espécies, alteração de hábitos, migração etc.
Ensino Médio
- (EM13CNT202) Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
- (EM13CNT203) Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
- (EM13CNT206) Discutir a importância da preservação e conservação da biodiversidade, considerando parâmetros qualitativos e quantitativos, e avaliar os efeitos da ação humana e das políticas ambientais para a garantia da sustentabilidade do planeta.
Textos oficiais da BNCC (MEC). Dados estruturados por bncc.dev, CC BY 4.0.