Biologia do ensino fundamental · Grades 1–9
40As plantas são produtoras
Pese um vaso regado, plante uma bolota nele e volte anos depois para pesar o carvalho jovem: quilos de madeira, casca, folha e raiz — enquanto a terra do vaso quase não perdeu um grama (o Exemplo 22.7 armou essa surpresa pela primeira vez). Quilos de árvore, feitos do quê? Este capítulo fecha a resposta — e dá o nome ao ofício exclusivo das plantas.
40.1 Matéria mineral e matéria orgânica
Definição 40.1 (Matéria mineral e matéria orgânica)
Para um biólogo, a matéria vem em dois tipos:
- a matéria mineral: a matéria do mundo não vivo — a água, os gases do ar, a rocha, os sais minerais dissolvidos da Proposição 22.3;
- a matéria orgânica: a matéria fabricada por seres vivos e que compõe o corpo deles — madeira, folha, músculo, gordura, açúcar, lã. Queimável, apodrecível e sempre rastreável até um fabricante vivo.
Exemplo 40.2 (Classificando o que há no bolso)
Do bolso de um casaco depois de um passeio: uma pedrinha — mineral; uma avelã — orgânica (uma aveleira a fabricou); um botão de plástico — orgânico pela origem, curiosamente (os plásticos são feitos de petróleo, os restos transformados de seres vivos antigos); uma gota de chuva — mineral; uma luva de lã — orgânica (uma ovelha fabricou a lã).
40.2 O ofício das produtoras
Proposição 40.3 (As plantas produzem matéria orgânica a partir de matéria mineral)
Uma planta verde, recebendo apenas ingredientes minerais — água e sais dissolvidos do solo, um gás retirado do ar — e a energia da luz, fabrica matéria orgânica: o açúcar dela e, a partir desse açúcar, madeira, folha e raiz. Essa fabricação é o ofício que a Proposição 22.6 prometeu explicar: as plantas são produtoras — as únicas fabricantes de matéria orgânica nova a partir de suprimentos puramente minerais. A substância verde das folhas é a maquinaria que capta a luz; a fabricação acontece na folha, de dia.
Demonstração. Admitido neste nível. ∎
Exemplo 40.4 (As provas, reunidas)
Três observações anteriores agora se encaixam. O vaso pesado: os quilos do carvalho não vieram da terra — vieram quase todos do ar e da água. O prisioneiro pálido do Exemplo 22.4: sem luz, sem fabricação — a planta passa fome no escuro com uma despensa cheia de minerais. A hortelã sem minerais do Exercício 22.11: os sais são necessários — mas como suprimentos pequenos, e não como o volume. O volume vem do ar e da água, a energia vem da luz, o tempero vem do solo.
Observação 40.5 (A troca de gases, nos dois sentidos)
O gás do ar que a folha absorve é o gás carbônico — o mesmo gás que todo ser que respira expira (Proposição 26.5); e a fabricação libera oxigênio no ar — o mesmo gás de que todo ser que respira precisa. As plantas também respiram, dia e noite, como todos os seres vivos; mas, de dia, a fabricação de uma folha em atividade supera de longe a respiração dela. O ar respirável do mundo é um subproduto das produtoras — mais uma dívida que todo animal tem com o verde.
40.3 As produtoras alimentam todo mundo — e guardam para si
Proposição 40.6 (O primeiro elo, explicado)
A Proposição 19.3 decretou que toda cadeia alimentar começa por uma planta; agora o decreto tem o motivo dele. Só as produtoras fabricam matéria orgânica a partir de matéria mineral; todo consumidor (Definição 34.3) só consegue transformar a matéria orgânica que come. Então toda a matéria orgânica de todo corpo vivo — coelho, raposa, gavião, você — foi fabricada primeiro numa folha, e a pirâmide alimentar da Proposição 34.5 se apoia no andar verde porque é ali que a matéria entra no mundo vivo.
Demonstração. Admitido neste nível. ∎
Exemplo 40.7 (A despensa da própria planta)
O que uma planta fabrica além das necessidades do dia, ela guarda como reservas orgânicas: o tubérculo da batata e o bulbo da tulipa (Exemplo 24.7), as metades gordinhas do feijão (Definição 9.1), a raiz gorda da cenoura (Exercício 3.10), a doçura da beterraba. Cada uma delas é luz de verão, depositada em forma de matéria — e cada uma delas é exatamente o que quem planta, e quem come, colhe.
Método 40.8 (Rastrear qualquer alimento até a folha dele)
Pegue qualquer alimento da mesa:
- se for matéria vegetal — o trigo do pão, a batata, a maçã — é fabricação direta de uma produtora: diga o nome da planta e do órgão de reserva dela;
- se for matéria animal — queijo, ovo, presunto — desça pela cadeia: o que o animal comeu? e quem fabricou aquele alimento? continue até a planta;
- escreva a cadeia com setas (Definição 19.1);
- conclusão, sempre a mesma: a trilha termina numa folha, na luz.
40.4 Exercícios
Exercício 40.1 ★
Defina matéria mineral e matéria orgânica, com dois exemplos de cada.
Solução
Solução de Exercício 40.1.
Matéria mineral: a matéria do mundo não vivo — água, rocha (e também os gases do ar, os sais minerais). Matéria orgânica: a matéria fabricada por seres vivos e que compõe o corpo deles — madeira, músculo (e também açúcar, lã, gordura).
Exercício 40.2 ★
Enuncie o ofício das produtoras: ingredientes, fonte de energia, produto e a oficina onde isso acontece.
Solução
Solução de Exercício 40.2.
Ingredientes: água e sais minerais do solo, e um gás (o gás carbônico) do ar. Energia: a luz, captada pela substância verde. Produto: matéria orgânica — açúcar e, depois, madeira, folha, raiz, semente. Oficina: a folha verde, de dia.
Exercício 40.3 ★
Classifique como mineral ou orgânico: o orvalho, uma concha de caracol, a cera de abelha, o granito, o óleo de cozinha, o sal marinho.
Solução
Solução de Exercício 40.3.
Mineral: o orvalho, o granito, o sal marinho. Orgânico: a cera de abelha, o óleo de cozinha — e a concha de caracol é fabricação do caracol, construída com substância mineral que o animal depositou: feita por um ser vivo, a partir de suprimentos minerais. (Vale qualquer das duas respostas com esse raciocínio.)
Exercício 40.4 ★
De onde vieram, quase todos, os quilos do carvalho, se quase nada veio da terra?
Solução
Solução de Exercício 40.4.
Quase todos do ar e da água — o gás retirado do ar e a água bebida pelas raízes —, montados nas folhas com a energia da luz; o solo deu só pequenas quantidades de sais minerais.
Exercício 40.5 ★
Que gás a folha em atividade retira do ar, e qual ela libera? Quem expira o primeiro e precisa do segundo?
Solução
Solução de Exercício 40.5.
Ela retira gás carbônico e libera oxigênio. Todo ser vivo que respira expira o primeiro e precisa do segundo — nós inclusive.
Exercício 40.6 ★
Diga quatro órgãos de reserva de plantas e o que cada um guarda, a partir do Exemplo 40.7.
Solução
Solução de Exercício 40.6.
O tubérculo da batata e o bulbo da tulipa (reservas subterrâneas), as metades gordinhas do feijão (a reserva de alimento da semente), a raiz gorda da cenoura, a beterraba cheia de açúcar — todas reservas orgânicas depositadas a partir da fabricação do verão.
Exercício 40.7 ★★
Por que a planta do armário escuro passa fome com uma despensa cheia de sais minerais? Que ingrediente não tem substituto?
Solução
Solução de Exercício 40.7.
Porque a fabricação funciona com luz: sem luz não há energia para construir matéria orgânica, por mais minerais que esperem no solo. A luz é o único ingrediente sem substituto — os sais são tempero, não combustível.
Exercício 40.8 ★★
Por que nenhum animal pode ser o primeiro elo de uma cadeia alimentar? Responda com a distinção entre produtor e consumidor.
Solução
Solução de Exercício 40.8.
Porque o primeiro elo de uma cadeia precisa colocar matéria orgânica nova no mundo vivo, e os animais são consumidores: eles só conseguem transformar matéria orgânica já fabricada por outra pessoa. Só as produtoras fabricam essa matéria a partir de suprimentos minerais — então o primeiro elo é sempre verde.
Exercício 40.9 ★★
Rode o Método 40.8 num sanduíche de queijo: pão, manteiga, queijo — três trilhas até três folhas.
Exercício 40.10 ★★
“O composto alimenta a planta como o feno alimenta uma vaca.” Corrija a frase com precisão, usando a Observação 22.5 e as definições deste capítulo — o que o composto realmente fornece, e o que a planta fabrica sozinha?
Solução
Solução de Exercício 40.10.
O feno é o alimento da vaca — matéria orgânica que ela transforma no corpo dela. O composto não é o alimento da planta: ele reabastece os sais minerais do solo enquanto apodrece. A planta então fabrica a própria matéria orgânica a partir desses minerais, do ar, da água e da luz. A vaca come refeições; a planta fabrica as dela.
Exercício 40.11 ★★
Um aquário fechado e iluminado, com plantas aquáticas e peixes, pode funcionar por meses; um aquário fechado e escuro fracassa em dias. Use a Observação 40.5 para explicar os dois resultados.
Solução
Solução de Exercício 40.11.
Iluminado, a fabricação diurna das plantas libera oxigênio e consome gás carbônico, equilibrando a respiração dos peixes — a troca de gases funciona nos dois sentidos e o vidro fecha o ciclo. No escuro, a fabricação para enquanto todos os moradores (as plantas inclusive) continuam respirando: o oxigênio acaba, o gás carbônico se acumula e o mundo fechado sufoca.
Exercício 40.12 ★★★
Uma experiência antiga: uma muda de salgueiro cultivada cinco anos numa tina ganhou muitos quilos; a terra seca da tina perdeu só alguns gramas. O experimentador concluiu que “a árvore foi feita só de água”. Que parte da conclusão dele estava certa, qual estava incompleta — e que segundo ingrediente mineral, desconhecido para ele, um biólogo de hoje acrescentaria?
Solução
Solução de Exercício 40.12.
Certa: a matéria da árvore não veio da terra — a pesagem dele provou isso para sempre. Incompleta: a água era só um dos ingredientes de volume; ele não tinha como saber do gás retirado do ar, que fornece boa parte da substância da madeira. O acréscimo moderno: o gás carbônico do ar (mais os pequenos sais minerais do solo) — água e ar juntos, montados pela luz.
40.5 Problema: O ano de quem cultiva uma horta
Problema 40.1
Problema de fim de semana — luz, folhas e o balanço de uma horta
Uma pessoa que cultiva uma horta comercial planta batata, cenoura, feijão e alface, e mantém um balanço rigoroso do que entra e do que sai.
Parte I — O enigma do balanço.
- A horta rende duas toneladas de legumes por ano; a horticultora só espalha sacos de composto. Pese o enigma: de onde vêm as toneladas, se não vêm dos sacos? (Responda com o ofício das produtoras.)
- Classifique a produção: a batata, a cenoura, a semente de feijão, a folha de alface — diga o papel de cada uma para a planta (órgão de reserva, órgão em atividade, reserva da semente).
- A horticultora diz: “o meu fornecedor de verdade entrega à luz do dia”. Traduza isso para os termos da Proposição 40.3.
- Então, por que a horticultora ainda precisa do composto, se não é pelas toneladas? (Lembre a hortelã na areia.)
Parte II — Lendo as estações.
- As alfaces de junho, sombreadas por um pano de teste durante uma semana, saem pálidas e esticadas. Diga que experiência isso repete e que ingrediente foi removido.
- As fileiras de batata são amontoadas e as ramas frondosas delas são elogiadas: “boa rama, bom tubérculo”. Explique o dito — qual é a ligação entre as folhas em atividade lá em cima e a reserva que incha lá embaixo?
- A seca de agosto para o crescimento, embora o sol esteja forte. Que ingrediente mineral falhou, e por que a luz não pode substituí-lo?
- Em setembro a horticultora corta e retira os pés de feijão, mas enterra as raízes deles. Um vizinho chama isso de desperdício. Defenda a prática com as definições de matéria — o que está sendo devolvido ao solo, e para quem?
Parte III — Para além da horta.
- O porco da horticultora come as batatas pequenas; a família come o porco. Escreva a cadeia e diga onde a matéria orgânica dela foi fabricada originalmente.
- Uma cliente afirma que a salada dela é “sol, quase toda”. Audite a afirmação: liste os ingredientes reais da folha de alface e o papel exato do sol.
- A geada mata as últimas alfaces de uma noite para a outra; em novembro elas apodrecem onde estão. A matéria orgânica delas não some. Antecipe o Capítulo 42: quem fica com essa matéria e rumo a que estado?
- Resuma a horta numa única frase contendo: produtoras, matéria mineral, matéria orgânica, luz.
Solução
Solução de Problema 40.1.
1. As toneladas são matéria orgânica fabricada pelas próprias plantas a partir de suprimentos minerais — água, o gás carbônico do ar, os sais do solo — com a luz como energia. Os sacos reabastecem os minerais; o ar e a chuva entregam o volume; as folhas fazem a fabricação.
2. Batata: órgão de reserva subterrâneo (tubérculo). Cenoura: raiz de reserva. Semente de feijão: a reserva de alimento da semente, embalada para a planta seguinte. Folha de alface: o próprio órgão em atividade — a oficina que capta luz, comida fresca.
3. O fornecedor de verdade é a luz: cada grama da produção foi construída com a energia da luz, de dia, nas folhas.
4. Pelos sais minerais: as colheitas levam esses sais embora e, sem reabastecimento, as plantas ficariam com falta de minerais como a hortelã na areia — pequenos em volume, indispensáveis em função.
5. A experiência do armário escuro (o prisioneiro pálido): o pano removeu a luz, e uma semana já aparece — pálidas, esticadas, com fabricação fraca.
6. Os tubérculos são enchidos pelas ramas: as folhas fabricam açúcar de dia, e a sobra é canalizada para baixo e depositada nos tubérculos que incham. Folhas frondosas em atividade querem dizer uma sobra grande — boa rama, bom tubérculo.
7. A água. A fabricação precisa de todos os ingredientes ao mesmo tempo: a luz fornece energia, não substância — com as raízes secas, não há com o que construir, por mais brilhante que esteja o céu.
8. As raízes enterradas são matéria orgânica devolvida ao solo: apodrecendo, elas vão liberar os minerais delas para as lavouras seguintes — a regra da devolução da Proposição 35.5, paga em matéria vegetal. O desperdício seria queimá-las.
9. Pé de batata porco a família. Toda a matéria orgânica dessa cadeia foi fabricada primeiro nas folhas do pé de batata — o porco e a família só a transformaram.
10. Ingredientes: água e sais minerais do solo, gás carbônico do ar — montados em matéria de folha. O papel exato do sol: energia, e não substância. A salada dela é água, ar e terra construídos por luz do sol — o crédito poético é merecido, a lista de ingredientes é que está errada.
11. Os decompositores — a vida do solo, das minhocas e dos tatuzinhos até seres vivos pequenos demais para enxergar — se alimentam das folhas mortas e quebram a matéria orgânica delas rumo à matéria mineral de novo, reabastecendo o solo de que as próximas lavouras vão tirar.
12. Por exemplo: “As produtoras da horta constroem matéria orgânica — a colheita — a partir de matéria mineral do solo, da água e do ar, usando a luz como energia delas.”