Biologia do ensino fundamental · Grades 1–9
37Explorar o nosso ambiente
Atravesse o pátio da escola ao meio-dia de julho e a face ensolarada do muro estará quente debaixo da sua mão, o ar acima do asfalto vai tremer, e a única coisa verde à vista será um matinho numa rachadura. Passe para trás do muro sombreado: ar fresco, terra úmida, musgo, tatuzinhos debaixo de uma pedra. Dois mundos, a três metros de distância. Este ano começa explorando ambientes do jeito que os cientistas fazem — medindo esses ambientes e perguntando por que cada ser vivo mora exatamente onde mora.
37.1 Do que um ambiente é feito
Definição 37.1 (Os componentes de um ambiente)
Um ambiente — um pátio, um bosque, a margem de uma lagoa — contém três tipos de componentes:
- os seres vivos: os animais, as plantas, os cogumelos e a vida microscópica presentes;
- a matéria mineral, que nunca esteve viva: rocha, pedra, a parte mineral do solo, a água, o ar;
- os vestígios e restos de seres vivos: folhas secas, madeira caída, fezes, penas, conchas — a caixa do “já foi vivo” da Definição 1.5, agora um kit de pistas para quem explora.
Exemplo 37.2 (Inventário atrás do muro sombreado)
Dez minutos de inventário no canto fresco: seres vivos — musgo, samambaias, tatuzinhos, um caracol, uma centopeia, hera; mineral — a pedra do muro, terra úmida, uma poça; vestígios — folhas secas, uma concha de caracol, fezes de ave na cumeeira. Três listas, e o canto está descrito como o sítio de um cientista.
Observação 37.3 (Os vestígios contam como dados)
Quase todos os animais se escondem ou fogem, então quem explora muitas vezes lê vestígios no lugar deles: uma avelã roída dá o nome do rato-do-mato, uma teia dá o nome da aranha dona dela, pegadas na lama dão o nome da garça. Um inventário que só lista o que ficou parado o bastante para ser visto perde metade dos moradores.
37.2 Medir as condições
Definição 37.4 (Condições ambientais)
As condições de um ambiente são as características físicas mensuráveis dele:
- a temperatura, medida com um termômetro, em graus Celsius;
- a umidade — o quanto o ar ou o solo estão úmidos;
- a luz — do sol pleno à sombra profunda.
As condições mudam de ponto para ponto — muitas vezes de forma brusca em poucos metros — e ao longo do dia e do ano.
Exemplo 37.5 (O pátio, medido)
O levantamento do meio-dia de julho, com instrumentos: pé do muro ensolarado — , seco, sol pleno; canto sombreado — , terra úmida, sombra profunda. Três metros de distância, dezesseis graus de diferença. Os dois mundos do parágrafo de abertura agora são duas linhas de uma tabela — e isso é um avanço, porque tabelas podem ser comparadas.
Proposição 37.6 (As condições decidem os moradores)
Os seres vivos de um ponto combinam com as condições dele: cada espécie prospera só dentro da faixa própria de temperatura, umidade e luz. O musgo e os tatuzinhos precisam de umidade (o revestimento do tatuzinho, ao contrário do de um inseto, deixa a água escapar — ele resseca fatalmente numa hora de sol); o matinho da rachadura aguenta a seca e o brilho forte. Onde as condições diferem, os moradores diferem — a regra por trás de todo hábitat do Capítulo 11.
Demonstração. Admitido neste nível. ∎
Exemplo 37.7 (O escolhedor de tatuzinhos)
A experiência clássica: uma caixa fechada, metade forrada com papel úmido e metade com papel seco, e uma dúzia de tatuzinhos soltos ao longo do meio. Em poucos minutos, quase todos estão do lado úmido. Repita com uma metade sombreada contra uma metade iluminada: eles se juntam na sombra. Ninguém os conduz — cada animal, andando e virando, acaba onde o corpo dele fica confortável. O mapa dos tatuzinhos é um mapa da umidade.
Método 37.8 (Levantar um sítio)
Para levantar um sítio pequeno como quem faz ciência de campo:
- escolha e marque uma área pequena — um metro quadrado bem vasculhado conta mais do que um hectare olhado de relance;
- meça as condições: temperatura, umidade, luz — mesmos instrumentos, mesmo jeito, em cada sítio (a regra de justiça do Método 22.1);
- faça o inventário dos três tipos de componentes — seres vivos, matéria mineral, vestígios — vasculhando direito: debaixo das pedras (recolocando as pedras: Método 13.6), nas frestas, embaixo das folhas;
- registre tudo ali mesmo — listas, esboços, contagens; a memória não é um instrumento de registro;
- compare os sítios: emparelhe cada diferença de moradores com uma diferença de condições.
Observação 37.9 (Por que os registros ganham das lembranças)
De volta a lugar coberto, dois levantadores que confiaram na memória vão discutir se os caracóis eram três ou cinco. O caderno resolve a questão — ou admite com honestidade que os caracóis não foram contados. Os registros escritos, feitos no sítio, são o que transforma um passeio em dados; todas as ciências deste livro funcionam com eles.
37.3 Um ambiente, muitos micromundos
Definição 37.10 (Micro-hábitat)
Dentro de um ambiente, cada pontinho com condições próprias e moradores próprios — a parte de baixo de uma pedra, uma rachadura no muro, o pé sombreado da cerca viva — é um micro-hábitat. Os andares da floresta da Observação 11.3 eram micro-hábitats; o metro quadrado de quem levanta um sítio em geral tem vários.
Exemplo 37.11 (A pedra, por cima e por baixo)
Uma pedra no canto fresco: em cima, líquen e uma mosca tomando sol — iluminado, seco, quente. Embaixo, tatuzinhos, uma centopeia, raízes claras — escuro, úmido, fresco. Dois micro-hábitats completos separados por cinco centímetros de rocha, cada um habitado exatamente pelos seres vivos cujas faixas combinam com as condições dele.
37.4 Exercícios
Exercício 37.1 ★
Diga os três tipos de componentes de um ambiente, com dois exemplos de cada um tirados do inventário do canto sombreado.
Solução
Solução de Exercício 37.1.
Seres vivos (musgo, tatuzinhos); matéria mineral (a pedra do muro, a poça); vestígios e restos de seres vivos (folhas secas, a concha de caracol).
Exercício 37.2 ★
Que condições quem faz ciência de campo mede num sítio, e com o quê (onde um instrumento foi citado)?
Solução
Solução de Exercício 37.2.
Temperatura, com um termômetro (em graus Celsius); umidade do ar e do solo; luz, do sol pleno à sombra profunda.
Exercício 37.3 ★
Separe nos três tipos de componentes: uma samambaia, uma concha de caracol, uma poça, fezes de ave, uma centopeia, a pedra do muro.
Solução
Solução de Exercício 37.3.
Vivos: a samambaia, a centopeia. Mineral: a poça, a pedra do muro. Vestígios: a concha de caracol, as fezes de ave.
Exercício 37.4 ★
A partir do Exemplo 37.5: quais são as diferenças de temperatura e de luz entre os dois pontos? Que moradores combinam com cada um?
Solução
Solução de Exercício 37.4.
Dezesseis graus ( contra ) e sol pleno contra sombra profunda (seco contra úmido, também). O matinho da seca e do brilho forte combina com o pé do muro ensolarado; musgo, samambaias e tatuzinhos combinam com o canto fresco e úmido.
Exercício 37.5 ★
Por que o tatuzinho morre numa hora de sol, e o que isso explica sobre onde os tatuzinhos são encontrados?
Solução
Solução de Exercício 37.5.
O revestimento dele deixa a água escapar, então, no sol seco, o corpo dele perde a água depressa demais e isso é fatal. É por isso que os tatuzinhos são encontrados em micro-hábitats úmidos e escuros — debaixo de pedras, debaixo de madeira caída.
Exercício 37.6 ★
Diga três vestígios e o animal que cada um deles nomeia, como na Observação 37.3.
Exercício 37.7 ★★
Descreva a experiência do escolhedor de tatuzinhos: montagem, resultado e o que ela mostra — sem ninguém conduzir os animais.
Solução
Solução de Exercício 37.7.
Uma caixa fechada, metade com papel úmido e metade com papel seco, tatuzinhos soltos na linha do meio; minutos depois quase todos estão do lado úmido (e o mesmo vale para sombra contra luz). Isso mostra que cada animal se instala onde as condições combinam com o corpo dele — o mapa do grupo se desenha sozinho, sem ninguém conduzir.
Exercício 37.8 ★★
Por que as condições precisam ser medidas do mesmo jeito em cada sítio? De que método anterior esta é a versão de campo?
Solução
Solução de Exercício 37.8.
Porque só medidas feitas do mesmo jeito podem ser comparadas: uma diferença precisa vir dos sítios, e não da medição. É a versão de campo do teste justo — uma coisa varia (o sítio) e todo o resto é mantido igual.
Exercício 37.9 ★★
Dê os dois micro-hábitats da pedra do Exemplo 37.11, com as condições deles e um morador de cada.
Solução
Solução de Exercício 37.9.
Topo da pedra: iluminado, seco, quente — líquen (com a mosca tomando sol como visitante). Parte de baixo da pedra: escura, úmida, fresca — tatuzinhos (ou a centopeia). A cinco centímetros de distância, dois conjuntos combinados de moradores.
Exercício 37.10 ★★
Um levantamento registra “uns bichos, estava meio quente”. Reescreva as instruções de quem levantou usando o Método 37.8 — o que deveria ter sido feito em cada passo?
Solução
Solução de Exercício 37.10.
Passo 1: marcar um metro quadrado definido. Passo 2: medir — a leitura do termômetro anotada, a umidade do solo sentida e anotada, a classe de luz anotada. Passo 3: vasculhar direito, com as pedras levantadas e recolocadas, listando os três tipos de componentes. Passo 4: registrar ali mesmo — contagens, e não “uns”. Passo 5: com um sítio só, nenhuma comparação era sequer possível; levantar um segundo sítio do mesmo jeito.
Exercício 37.11 ★★
A hera sobe pelo muro sombreado, mas não pelo ensolarado. Proponha uma explicação no formato da Proposição 37.6 e uma observação ou medida que testaria essa explicação.
Solução
Solução de Exercício 37.11.
Explicação: a hera prospera na faixa de condições do muro sombreado (sombra, umidade) e não na do muro ensolarado (brilho forte, seca). Teste: medir o pé dos dois muros — temperatura, umidade, luz — e conferir com as preferências conhecidas da hera; ou procurar hera em outros muros e registrar que orientação esses muros têm em comum.
Exercício 37.12 ★★★
Na caixa dos tatuzinhos, um aluno faz uma objeção: “talvez eles tenham só se juntado perto da parede, e por acaso o lado úmido tivesse mais parede”. Planeje uma versão melhorada da experiência que responda à objeção. (Pense em teste justo.)
Solução
Solução de Exercício 37.12.
Elimine a diferença de parede: faça a escolha numa caixa redonda (parede igual em toda parte), com as metades úmida e seca trocadas entre uma rodada e outra — úmida a leste na rodada 1, úmida a oeste na rodada 2. Se os tatuzinhos seguirem a umidade para onde quer que ela seja posta, as paredes estão descartadas; entre as rodadas só a condição testada mudou, e todo o resto foi mantido igual.
37.5 Problema: As duas valas
Problema 37.1
Problema de fim de semana — o clube de naturalistas levanta duas valas de beira de estrada e encontra dois mundos diferentes
O clube de naturalistas levanta duas valas ao longo da mesma estradinha, a metros uma da outra. A vala N corre pelo lado sombreado de uma cerca viva alta; a vala S fica no aberto, exposta ao sol o dia inteiro. O clube trabalha conforme as regras: mesmos instrumentos, mesmo metro quadrado por sítio, mesmo tempo de busca.
Parte I — As medidas.
- Os termômetros marcam na vala N e na vala S na mesma hora. Que característica dos sítios explica melhor essa diferença?
- A terra da vala N gruda nos dedos; a da vala S se esfarela em pó. Traduza as duas observações para o vocabulário da Definição 37.4.
- O clube mede ao meio-dia. Dê um motivo pelo qual a comparação seria menos justa se a vala N fosse medida ao meio-dia e a vala S às 18 horas.
- Por que o clube usa a mesma moldura de um metro quadrado e o mesmo tempo de busca nos dois sítios?
Parte II — Os inventários.
- A lista da vala N: musgo, samambaias, tatuzinhos, caracóis, um sapo. A lista da vala S: capins secos, um matagal grande de folhas enceradas, formigas, um lagarto tomando sol, gafanhotos. Separe os membros de cada lista nos três tipos de componentes — e repare no que falta nas listas (confira a Definição 37.1).
- Para cada um dos tatuzinhos, do sapo e do lagarto, diga as condições de qual vala combinam com as necessidades dele, e por quê (use a Proposição 37.6 e o que você sabe de cada animal).
- Na vala S o clube encontra uma concha de caracol, mas nenhum caracol, e pergunta se há caracóis morando ali. Que duas possibilidades honestas um vestígio assim deixa em aberto?
- Debaixo de uma pedra chata na vala N: oito tatuzinhos, uma centopeia, raízes brancas. Diga as condições desse micro-hábitat e enuncie a regra que pôs aqueles moradores ali.
Parte III — A explicação.
- Emparelhe cada diferença de moradores com uma diferença de condições: complete “a N tem musgo e sapos porque …; a S tem lagartos e matagais de folhas enceradas porque …”.
- A cerca viva está marcada para ser arrancada. Preveja as condições da vala N dois verões depois — e os moradores dela, usando o emparelhamento da questão 9.
- Um membro propõe conferir a previsão direito: levantar as duas valas de novo depois que a cerca viva sumir. Por que os mesmos sítios, instrumentos e estação do ano precisam ser usados para o novo levantamento valer?
- O relatório do clube termina assim: “os moradores mapeiam as condições”. Explique a frase com o escolhedor de tatuzinhos (Exemplo 37.7) e diga por que não é preciso conduzir ninguém para um mapa desses se desenhar sozinho.
Solução
Solução de Problema 37.1.
1. A cerca viva alta: ela dá sombra à vala N (e a abriga), enquanto a vala S fica virada para o sol o dia inteiro.
2. Temperatura: contra . Umidade: a terra da vala N está úmida (gruda), a da vala S está seca (vira pó). A luz completa o trio: sombra contra sol pleno.
3. As condições mudam ao longo do dia: às 18 horas qualquer sítio está mais fresco e com menos luz, então a diferença medida misturaria sítio com hora. A mesma hora mantém a comparação justa.
4. Para que o esforço de busca seja igual: mais área ou mais tempo num dos sítios encontraria mais moradores ali — um teste injusto de qual das valas é mais rica.
5. As duas listas nomeiam só seres vivos. Faltam: os componentes minerais (solo, pedras, água) e os vestígios — que um inventário direito também precisa registrar.
6. Tatuzinhos: vala N — eles precisam de umidade e sombra, senão ressecam. O sapo: vala N — pele úmida, precisando de abrigo úmido. O lagarto: vala S — ele esquenta o corpo no sol e caça onde pode se aquecer.
7. Ou existem caracóis morando ali escondidos (talvez ativos só nas horas úmidas da noite), ou a concha é um resto vindo de outro lugar ou de outra estação — um vestígio prova presença em algum momento, e não moradia agora.
8. Escuro, úmido, fresco. A regra da Proposição 37.6: cada ponto é habitado pelas espécies cujas faixas combinam com as condições dele.
9. A N tem musgo e sapos porque a sombra a mantém fresca e úmida, coisa que o corpo deles exige; a S tem lagartos e matagais de folhas enceradas porque o sol pleno a deixa quente e seca, o que serve a um caçador que toma sol e a uma planta à prova de seca.
10. Sem a cerca viva, a vala N recebe sol pleno: mais quente, mais seca — condições caminhando para as da vala S de hoje. Espere que os amantes da umidade (musgo, samambaias, tatuzinhos, o sapo) diminuam e que os amantes do sol (capins secos, gafanhotos e talvez o lagarto) se mudem para lá.
11. Porque o novo levantamento precisa diferir do primeiro em uma coisa só — a ausência da cerca viva. Sítios, instrumentos ou estação novos acrescentariam diferenças próprias, e a mudança já não poderia ser atribuída à cerca viva: é a regra do teste justo na escala de uma paisagem.
12. Cada tatuzinho anda e vira até o corpo dele ficar confortável, então o grupo acaba reunido onde está a umidade — as posições dos animais registram as condições, com a mesma segurança que as leituras de um termômetro. Ninguém os conduz; o conforto de cada indivíduo é que desenha o mapa, e é justamente por isso que os moradores podem ser lidos como medidas.