Biology · Livro 1 · Grades 1–9

Biologia do ensino fundamental

Biologia do ensino fundamental · Grades 1–9

41Matéria a partir do alimento

Um bezerro de 40 kg40\,\mathrm{kg} vira, em dois anos, uma vaca de 600 kg600\,\mathrm{kg}. Meia tonelada de vaca nova — carne, osso, couro, chifre — apareceu vinda de algum lugar. A vaca comeu capim; a matéria nova não é capim; e, mesmo assim, sem o capim nada disso existiria. O que os animais fazem com o alimento deles é o assunto deste capítulo — o lado dos consumidores do balanço do Capítulo 40.

41.1 Os animais constroem a matéria deles a partir do alimento

Proposição 41.1 (Os consumidores transformam matéria orgânica)

Um animal constrói a própria matéria orgânica — músculo, osso, gordura, pena, concha — a partir da matéria orgânica que come. A digestão (Definição 25.3) desmonta o alimento em nutrientes; o sangue entrega esses nutrientes (Proposição 27.1); e as células do corpo (Proposição 29.7) remontam esses nutrientes na substância do próprio animal. Os animais são transformadores de matéria, e nunca fabricantes a partir do mineral: esse ofício pertence só às produtoras.

Demonstração. Admitido neste nível. ∎

Exemplo 41.2 (De capim a vaca)

Acompanhe a meia tonelada: a vaca pasta hora após hora (a Proposição 10.7 explicou as longas horas); a digestão pesada dela (Exercício 25.11) desmonta o capim em nutrientes; o sangue dela leva esses nutrientes ao úbere, aos músculos e ao bezerro que cresce dentro dela; as células dela constroem matéria de vaca a partir de matéria de capim. O pasto está, literalmente, andando por aí numa forma nova.

Observação 41.3 (A matéria muda de dono, não de natureza)

Em cada seta de uma cadeia alimentar (Definição 19.1), a matéria orgânica muda de dono e é reconstruída — matéria de capim em matéria de vaca, matéria de vaca (o leite, a carne) em matéria de criança. O orgânico nunca vem do nada: os consumidores o repassam e o remodelam. Só no começo verde da cadeia ele foi fabricado novo (Proposição 40.6); só na ponta dos decompositores, no próximo capítulo, ele volta a ser mineral.

41.2 Crescer é produzir matéria

Definição 41.4 (A produção de matéria de um animal)

A produção de matéria de um animal é a matéria orgânica nova que ele constrói: o crescimento dos jovens (os quilos que o bezerro acrescenta), as renovações de cada ano (pelo que cai e nasce de novo, chifres, penas), os reparos (o osso consertado da Observação 17.3) e os produtos (leite, ovos, lã). Tudo isso é alimento reconstruído.

Exemplo 41.5 (Pesando a produção)

Quem cria gado pesa a produção todo dia: uma vaca leiteira dá uns 25 kg25\,\mathrm{kg} de leite por dia — matéria orgânica que ela precisa reconstruir a partir da ração, dia após dia; o ovo de uma galinha são uns 60 g60\,\mathrm{g} de provisões embaladas (Observação 8.3), montadas durante a noite a partir do grão dela. Sem ração, sem produção: o balanço fecha sem dó.

Proposição 41.6 (Nem todo o alimento vira corpo)

Um consumidor nunca converte todo o alimento dele em matéria nova:

  • uma parte nunca é absorvida e sai como fezes (Proposição 25.5);
  • uma parte grande é queimada — combinada com o oxigênio da respiração (Proposição 26.5) — para dar força ao movimento e ao calor: matéria gasta como combustível, que sai como gás expirado;
  • só o que sobra vira crescimento e produtos.

Do capim que uma vaca come, só uma fração modesta termina como vaca nova — e é por isso que cada andar da pirâmide da Proposição 34.5 é tanto menor que o de baixo.

Demonstração. Admitido neste nível. ∎

Exemplo 41.7 (A pirâmide, enfim explicada)

As toneladas de capim de um campo alimentam uma população de coelhos; os quilos dos coelhos alimentam uma raposa ou duas. Em cada seta, quase toda a matéria é queimada para viver ou é perdida, e só uma fração é passada para cima como corpo. Os grandes caçadores são raros (Proposição 34.5) porque vivem das sobras das sobras — aritmética, e não azar.

41.3 Cardápios, dentes e o mesmo ofício

Proposição 41.8 (Cardápios diferentes, a mesma transformação)

Herbívoro, carnívoro e onívoro (Definição 10.1) nomeiam fontes diferentes de matéria orgânica, e não ofícios diferentes. A vaca reconstruindo capim e a raposa reconstruindo coelho tocam as duas a transformação da Proposição 41.1 — com equipamento combinando com o cardápio (Proposição 10.4, Exercício 25.11): o capim exige trituradores e uma digestão enorme, a carne recompensa agarradores e um intestino curto.

Demonstração. Admitido neste nível. ∎

Método 41.9 (Auditar a matéria de um animal)

Para qualquer animal, monte o balanço de matéria dele:

  1. entra: que matéria orgânica ele come, e de quem? (as setas de entrada dele na teia alimentar, Definição 34.1);
  2. construído: que crescimento, renovações e produtos ele fabrica?
  3. sai: as fezes e a matéria queimada para movimento e calor;
  4. confira o equilíbrio: a produção precisa ser a sobra modesta — se uma afirmação a torna maior (“esta lagoa rende mais matéria de peixe do que a lagoa produz de alimento”), a afirmação está errada.

Exemplo 41.10 (A auditoria em uso)

Audite o sabiá (Exemplo 10.8): entra — minhocas, insetos, frutinhas; construído — o crescimento dele, as penas novas de cada ano, a ninhada de ovos; sai — fezes no muro e a grande fatia queimada que deu força a um ano de voo e de canto. O peso diário de alimento de um pássaro canoro é enorme para o tamanho dele justamente porque o voo queima uma fatia enorme do balanço.

41.4 Exercícios

Exercício 41.3 ★

Dê quatro formas de produção de matéria de um animal, com um exemplo de cada.

Solução

Solução de Exercício 41.3.

Crescimento (os quilos que o bezerro acrescenta); renovações (pelo que cai, penas novas, chifres); reparos (um osso consertado); produtos (leite, ovos, lã).

Exercício 41.4 ★

Diga os três destinos do alimento de um consumidor, segundo a Proposição 41.6.

Solução

Solução de Exercício 41.4.

Nunca absorvida — sai como fezes; queimada com o oxigênio da respiração para movimento e calor — sai como gás expirado; e a sobra, construída em crescimento e produtos.

Exercício 41.5 ★

Por que uma vaca leiteira precisa de ração todo santo dia para continuar dando leite?

Solução

Solução de Exercício 41.5.

Porque os 25 kg25\,\mathrm{kg} de leite de cada dia são matéria orgânica que ela precisa reconstruir a partir da ração daquele dia; o leite é produção, e produção é alimento reconstruído — sem entrada, sem saída.

Exercício 41.6 ★

Um ovo contém 60 g60\,\mathrm{g} de matéria orgânica. Onde ela foi fabricada — na galinha ou antes dela? Desenrole isso com cuidado.

Solução

Solução de Exercício 41.6.

Montada dentro da galinha, a partir dos nutrientes do grão dela — mas a própria matéria orgânica foi fabricada antes dela, nas folhas da planta do grão. A galinha transformou; a planta produziu.

Exercício 41.7 ★★

Use a Proposição 41.6 para explicar por que a pirâmide alimentar estreita a cada andar.

Solução

Solução de Exercício 41.7.

Em cada seta, quase toda a matéria comida é queimada para viver ou perdida nas fezes, e só uma fração modesta vira corpo de quem comeu — a única parte que o andar seguinte pode comer. Cada andar tem, portanto, só uma fração da matéria do andar de baixo: a pirâmide estreita por aritmética.

Exercício 41.8 ★★

Rode o Método 41.9 num gato de estimação: entra, construído, sai — com pelo menos duas entradas por linha.

Solução

Solução de Exercício 41.8.

Entra: carne ou ração (e um camundongo de vez em quando). Construído: o crescimento dele quando gatinho, o pelo que ele renova a cada muda, os reparos depois de arranhões. Sai: fezes no quintal e a fatia queimada que dá força a cada bote, a cada ronronar e a cada soneca quentinha.

Exercício 41.9 ★★

“A raposa e a vaca fazem coisas diferentes com o alimento.” Corrija a frase com a Proposição 41.8 — o que difere e o que é idêntico?

Solução

Solução de Exercício 41.9.

O que difere é a fonte e o equipamento: capim contra coelho, trituradores com intestino enorme contra agarradores com intestino curto. O que é idêntico é o próprio ofício: os dois desmontam a matéria orgânica comida em nutrientes e a reconstroem como substância própria.

Exercício 41.10 ★★

Uma criança cresce 3 kg3\,\mathrm{kg} num ano comendo várias centenas de quilos de alimento. Para onde foi o resto? Responda com o balanço.

Solução

Solução de Exercício 41.10.

Quase tudo saiu como a fatia queimada — dando força a um ano de correr, pensar e ficar a 37∘C37{}^{\circ}\mathrm{C} — e uma parte nunca foi absorvida e saiu como fezes. Só a sobra pequena, os 3 kg3\,\mathrm{kg}, virou corpo novo: o balanço da criança fecha como o da vaca.

Exercício 41.11 ★★

A concha do caracol é substância mineral e, mesmo assim, o Exemplo 40.2 a contou como fabricação do caracol. Concilie as duas coisas: o que o corpo do caracol fez, e a partir de que suprimentos, para construí-la?

Solução

Solução de Exercício 41.11.

O corpo do caracol extraiu os ingredientes minerais da concha do alimento e do que estava em volta dele, transportou esses ingredientes e os depositou camada a camada na arquitetura dele. A substância é mineral; a construção é trabalho do animal vivo — uma coisa fabricada, com material mineral.

Exercício 41.12 ★★★

Um hectare de terra consegue alimentar mais gente com batata do que com a carne de porco criada com aquelas batatas. Explique com a Proposição 41.6 — para onde vai a diferença quando as batatas fazem o desvio pelo porco?

Solução

Solução de Exercício 41.12.

Passando pelo porco, quase toda a matéria das batatas é gasta no próprio viver do porco — queimada para calor e movimento, perdida nas fezes — e só uma fração volta como carne. Comidas diretamente, as batatas pulam as despesas do porco. A diferença foi para o balanço do porco, e não para a mesa.

41.5 Problema: O balanço da fazendinha

Problema 41.1

Problema de fim de semana — uma fazendinha auditada, do campo à mesa

O sítio da vovó: um pasto com uma vaca, um galinheiro com dez galinhas alimentadas com grão, uma horta e a cozinha da família. Neste fim de semana, você mantém o balanço de matéria do sítio.

Parte I — O andar das produtoras.

  1. Liste as produtoras do sítio. Quais são os ingredientes minerais delas e a fonte de energia delas?
  2. O pasto produz cerca de 10 000 kg10\,000\,\mathrm{kg} de matéria de capim numa estação. Nas folhas de quem cada grama disso foi fabricada?
  3. A vovó espalha o esterco do galinheiro na horta. Que regra da Proposição 35.5 ela está cumprindo, e o que exatamente o esterco reabastece?
  4. Por que a vaca não pode simplesmente ser alimentada com sais minerais e água diretamente, dispensando o pasto?

Parte II — O andar dos consumidores.

  1. A vaca come mais ou menos 70 kg70\,\mathrm{kg} de capim por dia e dá cerca de 20 kg20\,\mathrm{kg} de leite. Diga os três destinos dos 50 kg50\,\mathrm{kg} que faltam.
  2. As galinhas transformam grão em ovos. Escreva o balanço da galinha — entra, construído, sai — e diga por que uma galinha em muda (renovando todas as penas) põe menos ovos durante um tempo.
  3. Um gavião leva um pintinho. Estenda a cadeia alimentar do sítio até ele e diga em que elos a matéria foi fabricada e em quais ela foi apenas transformada.
  4. A família come ovos, leite e legumes. Rastreie a matéria orgânica de um café da manhã — pão, ovo cozido, leite — até a folha em que cada uma foi fabricada primeiro.

Parte III — A aritmética dos andares.

  1. A vovó diz: “o pasto alimenta uma vaca; ele não alimentaria mais que uma tocazinha de raposas, se as raposas comessem coelhos criados no capim daqui”. Justifique a estimativa dela com as perdas de cada andar.
  2. A horta alimenta a família diretamente. Usando a lógica do Exercício 41.12, explique por que a horta alimenta mais gente por metro quadrado do que a rota pasto–vaca–leite.
  3. Na seca, o capim para de crescer. Preveja, em ordem, o que acontece com o leite da vaca, com o peso dela e com a linha do “construído” no balanço — e por que nenhum sol a mais pode ajudar enquanto a chuva falha (a questão 7 do Problema 40.1 tem a chave).
  4. Feche o balanço com uma frase para cada andar: produtoras, consumidores — e diga quem ainda está faltando na contabilidade (o assunto do próximo capítulo).
Solução

Solução de Problema 41.1.

1. Os capins do pasto e as plantas da horta (e qualquer fruteira). Ingredientes: água e sais minerais do solo, gás carbônico do ar. Energia: a luz.

2. Nas próprias folhas dos pés de capim — cada grama: as produtoras fabricam no lugar, de dia.

3. Devolver o que se toma emprestado: o esterco, ao apodrecer, reabastece os sais minerais do solo da horta, repondo o que as colheitas levam embora.

4. Porque a vaca é uma consumidora: o ofício dela precisa de matéria orgânica para desmontar e reconstruir. Sais minerais e água são ingredientes de produtora; ela não tem maquinaria para construir corpo a partir de minerais — é justamente esse o ofício que lhe falta.

5. Uma parte passa sem ser absorvida — as fezes; uma parte grande é queimada com o oxigênio respirado para dar força a andar, mastigar e se manter quente; o resto vira leite e vaca (e o balanço do dia fecha).

6. Entra: grão. Construído: ovos, a manutenção dela e — na muda — uma plumagem nova inteira. Sai: fezes e a fatia queimada. Na muda, a linha do “construído” é gasta com penas; com a entrada igual, a rubrica dos ovos precisa encolher durante um tempo.

7. Capim →\rightarrow galinha (via grão, que já é um produto vegetal) →\rightarrow pintinho →\rightarrow gavião; ou, do lado do pasto: capim →\rightarrow vaca. A matéria foi fabricada só nos elos verdes (capim, plantas do grão); todo elo animal — galinha, pintinho, gavião, vaca — apenas a transformou.

8. Pão: folhas do pé de trigo. Ovo cozido: a galinha, a partir do grão — folhas da planta do grão. Leite: a vaca, a partir do capim — folhas do capim. Três trilhas, três folhas, todas na luz.

9. Cada andar repassa só uma fração: dos 10 000 kg10\,000\,\mathrm{kg} de capim, uma população de coelhos constrói como corpo apenas a fração modesta dela; dessa fração, as raposas constroem de novo só uma fração. Dois andares de perdas encolhem o capim de um pasto até uma tocazinha de raposas — a estimativa dela é a aritmética da pirâmide.

10. Comida diretamente, a produção da horta chega à família sem nenhum andar de consumidor no meio: nada dela é queimado no viver de um animal nem perdido nas fezes dele. A rota do pasto paga primeiro todas as despesas da vaca, então cada metro quadrado alimenta menos gente.

11. O capim para de produzir, então a entrada da vaca falha: primeiro o leite encolhe (a produção é alimento reconstruído), depois ela queima as próprias reservas de gordura e perde peso — a linha do “construído” fica negativa. O sol é energia, e não substância: sem água não há com o que o capim construir, então o pasto não pode ser salvo pelo céu.

12. Produtoras: as plantas do sítio fabricam toda a matéria orgânica dele a partir de suprimentos minerais e da luz. Consumidores: a vaca, as galinhas e a família transformam essa matéria, queimando quase tudo e construindo o resto. Faltando: os decompositores — que precisam devolver as fezes, as bostas de vaca e os restos do outono à matéria mineral; eles são o assunto do próximo capítulo.

Termos definidos neste capítulo

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