A FERTILIZAÇÃO/FECUNDAÇÃO

FERTILIZAÇÃO

Maximiliano Mendes

Podemos dizer de forma simplificada que a fertilização é a união entre os gametas masculino e feminino. No caso da nossa espécie é a sequência de eventos que leva um espermatozoide a encontrar e adentrar um ovócito II, de forma que os materiais genéticos fornecidos pelos dois gametas venham a originar um novo indivíduo, de composição genética distinta dos progenitores.

O encontro entre os dois gametas ocorre no primeiro terço de uma de uma das tubas uterinas, a referente ao ovário que liberou um ovócito II. O primeiro terço corresponde à porção mais próxima do ovário.  Após a ovulação o ovócito é liberado revestido por uma camada de células do folículo ovariano, captado pela tuba uterina e transportado no sentido do útero por conta do batimento sincronizado de vários cílios localizados no epitélio que revestem as tubas internamente. Já os espermatozoides ejaculados se locomovem em direção às tubas uterinas graças ao batimento flagelar e movimentos dos músculos do sistema genital feminino, da vagina às tubas uterinas.

Ao longo do trajeto, inclusive ainda no sistema genital masculino, os espermatozoides entram em contato com diversas substâncias químicas, mudanças de pH na solução em que estão e outros fatores que promovem a chamada capacitação, que consiste em torná-los capazes de fertilizar o ovócito II.

Ao encontrar o ovócito II, os espermatozoides devem ser capazes de atravessar a camada de células foliculares, cuja porção mais interna é chamada coroa radiada. Após atravessar essa camada, o espermatozoide entrará em contato com uma camada de glicoproteínas que reveste o ovócito II diretamente e está envolvida no reconhecimento entre os gametas de uma mesma espécie, denominada zona pelúcida.

Assim que entra em contato com a zona pelúcida há o reconhecimento específico de proteínas localizadas na superfície do espermatozoide e receptores da zona pelúcida, as glicoproteínas ZP3. O espermatozoide libera as enzimas do acrossomo de forma que essas enzimas formam um “buraco” na zona pelúcida que permite a sua passagem.

O primeiro espermatozoide que atravessar a zona pelúcida irá entrar em contato com a membrana plasmática e promover a chamada reação cortical na qual o ovócito libera na zona pelúcida o conteúdo de vesículas chamadas de grânulos corticais que, assim como os acrossomos, também são lisossomos modificados contendo enzimas digestórias. Essas enzimas são capazes de modificar a zona pelúcida de forma a impedir que outros espermatozoides a reconheçam, assim, só o primeiro espermatozoide que foi capaz de atravessá-la será capaz de fertilizar o ovócito II. Esse mecanismo tem como objetivo impedir a polispermia, que é a fertilização de um ovócito por mais de um espermatozoide, que pode gerar embriões inviáveis, por exemplo, embriões triploides, mas os indivíduos gerados morrem ainda nas primeiras etapas do desenvolvimento embrionário.

Após a entrada do espermatozoide, o ovócito II, estacionado na metáfase II, termina a segunda divisão meiótica gerando duas células: o óvulo, que retém a maior parte do citoplasma e em cujo interior se encontra o espermatozoide, e um corpúsculo polar, célula bem menor que degenera. Além disso, há a formação dos chamados pronúcleos masculino e feminino cada um com um conjunto (n) de 23 cromossomos proveniente de cada um dos progenitores. Assim, há a formação do zigoto, a célula correspondente ao início do desenvolvimento de um novo indivíduo, contendo um patrimônio genético único, formado pela união dos cromossomos paternos.

Esses cromossomos passarão por uma duplicação, os núcleos começam a se aproximar um do outro, fragmentam e liberam os cromossomos duplicados no citoplasma. Esses cromossomos irão se alinhar na região mediana da célula, ligar-se-ão às fibras do fuso mitótico em uma metáfase e, então, a célula se divide pela primeira vez, gerando duas células filhas embrionárias indiferenciadas chamadas blastômeros. Essa primeira divisão ocorre aproximadamente 30 h após a fertilização e o desenvolvimento do indivíduo continua.

REFERÊNCIAS:

http://www.embryology.ch/anglais/dbefruchtung/planmodbefru.html

http://www.ufrgs.br/gametaembriao/interacao.htm

Vídeo legal resumindo o assunto: https://youtu.be/7G2rL5Cutd4

Ecologia 07 - As sucessões ecológicas

ECOLOGIA 07 - AS SUCESSÕES ECOLÓGICAS.

Maximiliano Mendes

É sabido que os fatores físicos do meio podem influenciar e promover alterações nos organismos de um ecossistema, mas também que os organismos podem modificar os fatores físicos do meio, como é o caso das associações entre bactérias fixadoras de N₂ e as raízes das plantas leguminosas, que podem aumentar o teor de compostos nitrogenados no solo, favorecendo o desenvolvimento de outras plantas. Na medida em que o meio e as populações de organismos sofrem modificações e evoluem, o perfil do ecossistema muda ao longo do tempo. A tendência é que aumentem os números de espécies, de organismos e das interações entre os componentes bióticos e abióticos, ou seja, a complexidade do ecossistema tende a aumentar.

Dependendo do ecossistema e da estabilidade em que ele se encontra, a comunidade que o habita pode se estabilizar e não sofrer alterações significativas no tocante à diversidade, aos números de organismos e às interações entre eles. Chamamos esse estágio estável e resiliente de comunidade clímax, e cada estágio da comunidade, até que esse clímax seja atingido é chamado de sere. Ao processo que abrange uma série de seres, até a comunidade atingir o clímax, chamamos sucessão ecológica. Podemos citar como exemplos de clímax os grandes biomas brasileiros como a floresta amazônica.

Outro dado interessante é o de que em uma comunidade clímax a produtividade primária bruta é alta, porém, a produtividade líquida é baixa, pois praticamente toda a matéria orgânica produzida é consumida. Lembre-se: a produtividade líquida é a parcela da produtividade primária bruta que foi incorporada ao organismo do autótrofo e está disponível para o nível trófico seguinte.

Caso um local onde haverá uma sucessão ecológica nunca tenha sido habitado antes, ou foi há muito tempo, dizemos que ocorrerá ali uma sucessão ecológica primária. São locais como as dunas de areia ou os que foram assolados por lava vulcânica derramada recentemente. Tendo em vista o tipo de local, a colonização dele normalmente só é iniciada por espécies de organismos capazes de suportar condições adversas e de reprodução rápida. Essas espécies são chamadas espécies pioneiras e, como já foi mencionado, podem alterar o ambiente de forma a permitir a colonização posterior por outras espécies. Como exemplo, ao morrerem, os organismos da espécie pioneira enriquecem o substrato com matéria orgânica.

As espécies pioneiras podem ou não persistir até que se atinja a comunidade clímax. Um bom exemplo de organismo pioneiro são os musgos. Inicialmente a diversidade da comunidade é baixa, há autótrofos (produtores) e poucos heterótrofos, mas ao longo da sucessão a diversidade aumenta, os números de organismos e os números de interações entre as espécies e o meio físico também aumentam.

Se o local foi habitado recentemente por uma comunidade bem estabelecida, como uma área cultivada, mas que foi destruída ou alterada drasticamente, falamos em sucessão ecológica secundária. As sucessões secundárias, em geral, atingem o clímax mais rápido que as primárias, um dos motivos é que o solo já pode apresentar uma quantidade razoável de nutrientes e algumas sementes e esporos de plantas.

REFERÊNCIAS:
As referências básicas dessa série sobre ecologia são:
Thompson, M. & Rios, EP. Conexões com a Biologia. Vol. 1. Moderna. 2ª ed. 2016.Townsend, CR., Begon, M., Harper, JL. Fundamentos em Ecologia. 3ª ed. Artmed. 2010.Urry, LA. et al. Biology. 11th ed. Pearson. 2016. Lopes, L. & Rosso, S. BIO: Volume Único. Saraiva. 3ª ed. 2013.
As restantes serão informadas na parte final sobre esse assunto.

Ecologia 06 - As interações entre os organismos nas populações, comunidades e ecossistemas.

ECOLOGIA 06 - AS INTERAÇÕES ENTRE OS ORGANISMOS NAS POPULAÇÕES, COMUNIDADES E ECOSSISTEMAS:

Maximiliano Mendes

Características das populações nos ecossistemas:

Inicialmente, vejamos algumas definições:

A população é um grupo de organismos pertencentes a uma mesma espécie e que habita uma determinada região em um dado momento. Quando falamos em evolução biológica, estamos nos referindo não ao indivíduo, mas sim às mudanças nas frequências genotípicas que ocorrem nas populações ao longo das gerações, ou seja, nesse sentido, são as populações que evoluem.  As populações podem ser estudadas no tangente à sua estrutura e composição, como qual é a proporção de machos e fêmeas, qual é a idade predominante, qual área habita e outros aspectos. Também podemos estudar as populações em termos da dinâmica, que é como ela varia ao longo do tempo e das gerações.

Vejamos alguns desses aspectos das populações:

Dispersão ou distribuição espacial: refere-se à maneira como os indivíduos estão distribuídos, de maneira mais ou menos uniforme, em uma área ou volume (neste caso, pense nas populações de organismos aquáticos).

Densidade: refere-se ao número de indivíduos em relação à alguma unidade de área ou volume (Densidade populacional = Número de indivíduos / Área ou Volume).  A densidade pode ser afetada por alguns fatores:

Taxa de natalidade: taxa na qual mais indivíduos vão sendo adicionados à população por unidade de tempo, como por exemplo, uma taxa anual. Essa taxa tende a ser maior, quanto mais recursos e espaço houver. Também depende da idade dos indivíduos da população, pois, se num dado momento a população apresenta grandes números de indivíduos jovens, a taxa de natalidade tende a ser maior.

Taxa de mortalidade: taxa na qual os indivíduos morrem e são eliminados da população, por unidade de tempo. Essa taxa tende a ser maior quanto menos espaço e recursos hão, ou seja, quanto maior a competição. Além disso, se nascem muitos indivíduos, há também mais indivíduos para morrer, promovendo o aumento na taxa de mortalidade. A taxa de mortalidade também pode ser influenciada por fatores físicos como as catástrofes naturais: as secas severas, os incêndios, as inundações e outros. Mesmo que haja espaço e recursos, uma catástrofe pode vir a eliminar grande parte de tudo isso, causando a morte de muitos indivíduos.

Taxas nas dispersões dos indivíduos (imigração e emigração):

Taxa de imigração: número de indivíduos que imigram para a população, aumentando o seu número.

Taxa de emigração: número de indivíduos que emigram da população, diminuindo o seu número.

Normalmente, são os indivíduos mais jovens que dispersam das populações e esse processo é importante, pois pode evitar a extinção de uma espécie que parte para outra região a fim de sobreviver e também para aumentar a variedade genética das populações, atenuando os efeitos dos cruzamentos consanguíneos.

De maneira simplificada, o crescimento populacional pode ser definido da seguinte forma:

CP = (TN + TI) – (TM + TE).

Crescimento populacional = (taxa de natalidade + taxa de imigração) – (taxa de mortalidade + taxa de emigração).

A estrutura etária de uma população pode ser representada por meio de gráficos chamados pirâmides etárias. Esses gráficos permitem visualizar os números de machos e fêmeas em uma população e também quais são as faixas etárias predominantes. Essas “pirâmides” nem sempre têm o formato de pirâmide, ou formato triangular, mas quando têm, com a base larga e o topo estreito, indicam que os números de jovens são maiores que os dos idosos e adultos, logo, a população pode estar em crescimento. Normalmente são diagramas que vemos se referindo às populações humanas.

Além dos mencionados, também podemos elencar outros fatores que influenciam na densidade populacional:

Os números de machos e fêmeas na população: de maneira geral, quando o número de um dos sexos na população é reduzido o crescimento é limitado, especialmente se a redução for no número de fêmeas. Um motivo importante que pode diminuir os números de machos ou fêmeas numa população é a caça por troféus (é, os humanos são bichos idiotas mesmo), como exemplo, as presas maiores dos elefantes machos. Inclusive, já há populações de elefantes com indivíduos machos sem presas, uma boa ilustração de como certas pressões seletivas podem influenciar a evolução de uma população.

Damos o nome de potencial biótico à capacidade que uma população tem de crescer em condições ideais, sem a chamada resistência ambiental. Nessas condições imaginárias, a população poderia crescer indefinidamente. Na natureza, normalmente as populações não podem crescer de acordo com o seu potencial biótico, justamente por conta da resistência do meio, que se deve a um conjunto de fatores, como a escassez de recursos, a competição, predação e o parasitismo e até as catástrofes naturais. Quanto mais a população aumenta de tamanho, maior é a resistência do meio. Se o meio não oferecesse resistência o crescimento da população seria exponencial. Damos o nome de capacidade limite ou capacidade de suporte do meio (k) ao número máximo de indivíduos que ele pode suportar. Se a taxa de crescimento excede a capacidade limite, ela decresce de maneira a reduzir o número de indivíduos para próximo do valor de k.

Essas características podem sofrer alterações na medida em que, ao longo do tempo, as comunidades mudam no ecossistema (é o que chamamos sucessão ecológica, assunto a ser visto posteriormente).

Analisando as imagens, vemos que inicialmente o crescimento é lento, por conta do número baixo de indivíduos, mas em seguida ele se torna similar ao exponencial até que, por conta da resistência do meio, é limitado e se estabiliza.

Considerando a população humana do planeta, os dados indicam que em 1950 havia 2,5 bilhões de habitantes e em 2011, 7 bilhões. A previsão para 2050 é de que chegue a 8,9 bilhões. Esse crescimento é em grande parte devido aos avanços nas ciências médicas, que acarretaram em uma grande redução na taxa de mortalidade. Também se acredita que atualmente a população humana já consuma aproximadamente 42,5 % acima da capacidade de reposição de recursos do planeta e que o déficit aumente aproximadamente 2,5 % a cada ano. Infelizmente, quanto maior o número de humanos, maiores e mais frequentes são os possíveis desequilíbrios ecológicos que podemos causar. É um problema sério e difícil de resolver.

Podemos classificar as interações entre os organismos da comunidade de acordo com dois critérios:

Interações intra-específicas: ocorrem entre indivíduos da mesma espécie na mesma população.

Interações inter-específicas: ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes na mesma comunidade.

As interações acima ainda podem ser classificadas como:

Harmônicas: os organismos que interagem não sofrem prejuízo.

Desarmônicas: pelo menos um dos organismos envolvidos na interação sofre algum tipo de dano ou prejuízo.

Vejamos então alguns exemplos dessas interações:

Interações intra-específicas e harmônicas:

Sociedade: os indivíduos de uma mesma população são separados anatomicamente e cooperam uns com os outros vivendo juntos, em uma sociedade com divisão de trabalho. Exemplos: os insetos sociais, como as formigas, cupins e abelhas e as suas respectivas organizações em formigueiros, cupinzeiros e colmeias. Uma sociedade humana é similar, mas se deve apontar o detalhe de que, apesar de cada indivíduo exercer um papel na sociedade, podemos considerar que as diferenças morfológicas são irrelevantes quando comparamos a nossa espécie com as abelhas, por exemplo, pois não temos algo como “humano operário” e “humano rainha”. Os seres humanos são mais do que 99 % iguais geneticamente.

Colônia: difere da sociedade, pois os organismos são unidos fisicamente. Pode ou não haver organismos individuais com funções especializadas:

Colônias isomorfas: os organismos constituintes da colônia têm morfologia similar. Exemplo: os corais.

Colônias heteromorfas: Nem todos os organismos têm morfologia similar. Algumas células podem ser responsáveis pela nutrição, outras pela reprodução, outras atuam na defesa da colônia e etc. Exemplo: caravela-portuguesa (Physalia physalis).

Intra-específicas e desarmônicas:

Canibalismo: um indivíduo da população mata o outro para se alimentar. Por exemplo, dependendo da situação, os ratos fazem isso uns com os outros.

Competição intra-específica: os indivíduos da mesma população competem uns com os outros em graus variados, dependendo da quantidade de recursos disponíveis no meio. Eles podem competir por espaço, alimentos, parceiros reprodutivos e etc. Normalmente, quanto maior for a densidade populacional, mais competição haverá. Além disso, quanto mais fragmentado for um ecossistema, nos fragmentos a tendência é que a densidade populacional aumente, promovendo mais competição.

Inter-específicas e harmônicas:

Mutualismo: os indivíduos associados fisicamente se beneficiam e dependem uns dos outros para sobreviver. Exemplos: os líquens, associações entre as algas e os fungos nas quais as algas produzem matéria orgânica via fotossíntese e os fungos lhes fornecem um ambiente adequado com água e nutrientes. Outro exemplo é a associação entre os cupins e os protozoários que vivem nos seus aparelhos digestórios, auxiliando na sua digestão e obtendo abrigo.

Protocooperação: os indivíduos se beneficiam, mas podem viver separados fisicamente uns dos outros. Exemplos: o caranguejo eremita e as anêmonas, ambos podem viver de maneira independente. Os pássaros que se alimentam dos parasitas nas costas dos búfalos são outro exemplo.

Inquilinismo: um indivíduo se beneficia nutricionalmente ou adquire proteção ao viver sobre outro sem prejudicá-lo. Exemplo: o epifitismo entre as orquídeas e as árvores.

Comensalismo: um organismo se aproveita de algo que outro, de outra espécie, pode lhe prover não intencionalmente, sendo que a espécie provedora não é prejudicada. Alguns exemplos: um animal pode aproveitar os restos alimentares de outro, sem prejudicá-lo, como é o caso dos peixes pilotos e os tubarões. Ou então, um animal pode usar outro para auxiliar na sua locomoção, como ocorre com as rêmoras grudadas aos tubarões. (Falando assim, parece até que os tubarões são prestativos...).

Inter-específicas e desarmônicas:

Amensalismo: os indivíduos de uma espécie produzem e liberam no meio substâncias que inibem o desenvolvimento ou a reprodução de outras espécies. Exemplos: fungos que produzem antibióticos e as marés vermelhas, fenômeno onde algas como as do grupo das dinoflageladas se multiplicam em resposta ao enriquecimento da água e liberam toxinas na água do mar.

Predatismo: um indivíduo captura e mata outro, de outra espécie, para se alimentar. Caso o alimento seja uma planta, fala-se em herbivoria. Esse tipo de interação permite que as populações de predadores controlem os números de indivíduos das populações das presas e, em contrapartida, os números de presas controlam os números das populações de predadores.

Parasitismo: um organismo habita no corpo de outro, dentro (endoparasita) ou fora (ectoparasita), e dele retira o seu alimento sem matá-lo em curto prazo. O parasita pode consumir sangue, outros tecidos ou parte do alimento obtido pelo hospedeiro. Os piolhos, as amebas e as lombrigas são exemplos de parasitas. Geralmente os parasitas são mais especializados do que os predadores e isso inclusive tem relevância no tocante ao controle biológico de pragas: é mais eficiente utilizar um parasita do que um predador, pois o predador pode promover mais desequilíbrio ao se alimentar de mais de um tipo de organismo.

Competição inter-específica: ocorre quando os nichos de duas populações são similares, então elas disputam os mesmos recursos.

Sobre a simbiose (“vida juntos”): ela é um tipo de interação na qual há uma associação estável e com contato físico entre organismos de espécies diferentes. A simbiose pode ser harmônica ou não. Exemplos de interações simbióticas são o mutualismo (+,+ - os dois organismos se beneficiam), alguns casos de comensalismo (+,0 – um organismo se beneficia e o outro nem se beneficia e nem é prejudicado) e o parasitismo (+,- - um organismo se beneficia e o outro é prejudicado).

Os efeitos dos fatores ecológicos nos organismos:

Os fatores ecológicos são o conjunto dos fatores bióticos e abióticos de um ecossistema. Esses fatores podem afetar o desenvolvimento dos organismos, pois, dependendo do fator e de sua intensidade, ele pode impedir ou promover o desenvolvimento e a presença de uma espécie. O motivo, em resumo, é que os organismos apresentam tolerância às condições ambientais, eles conseguem suportar algumas alterações. No entanto, se um fator qualquer, como a temperatura, tem a sua intensidade aumentada ou diminuída de maneira extrema, uma determinada espécie pode não ser capaz de tolerar esses extremos. Tome por exemplo, uma espécie qualquer de lagarto que viva em condições tropicais. Caso esses lagartos sejam submetidos a temperaturas abaixo ou acima das mínimas e máximas anuais, essas condições podem promover o estresse e afetar negativamente o desenvolvimento e a reprodução dessa espécie.

Podemos dizer que, se um fator qualquer dificulte ou impeça a sobrevivência de uma espécie, esse é um fator limitante. Alguns exemplos são a disponibilidade de água e a umidade do ar, a intensidade luminosa, que pode afetar as taxas de fotossíntese e a regulação dos ciclos de sono e vigília, as temperaturas, que, em condições extremas afetam grandemente o metabolismo dos organismos ectotérmicos e, como exemplo de fator biótico, a disponibilidade de alimentos.

REFERÊNCIAS:

As referências básicas dessa série sobre ecologia são:

Thompson, M. & Rios, EP. Conexões com a Biologia. Vol. 1. Moderna. 2ª ed. 2016.
Townsend, CR., Begon, M., Harper, JL. Fundamentos em Ecologia. 3ª ed. Artmed. 2010.
Urry, LA. et al. Biology. 11th ed. Pearson. 2016. 

Lopes, L. & Rosso, S. BIO: Volume Único. Saraiva. 3ª ed. 2013.

As restantes serão informadas na parte final sobre esse assunto.

Ecologia 05 - Os ciclos biogeoquímicos

AULA 05 – OS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Maximiliano Mendes

São ciclos de massa e energia entre os organismos e os componentes abióticos dos ecossistemas. A ocorrência desses ciclos é essencial para que haja a manutenção dos ecossistemas, tendo em vista que, se por um lado um ecossistema é mantido por uma entrada constante de energia e produção primária, por outro lado, a massa orgânica está presente em quantidades limitadas, por isso, tem de ser reciclada.

Normalmente estudamos os ciclos de alguns elementos químicos e/ou moléculas importantes. Vejamos alguns dos principais:

Ciclo da água: a maior parte da massa de um organismo é constituída de água e ela constitui o solvente onde as reações metabólicas ocorrem. A água evapora, tanto do meio quanto dos organismos e retorna à superfície por meio das precipitações, ou seja, muda de estado físico no ciclo. É bom destacar que apenas 1 % do total da água do planeta é adequada para o consumo humano.

O ciclo da água, de maneira simples. Nessa imagem não são mostrados os animais, porém, assim como as plantas, eles também perdem água via transpiração.

Imagem: https://www.conservationinstitute.org/water-cycle/

Lembre-se de que podemos alterar e perturbar o ciclo da água de formas diversas, uma das quais é liberando um excesso de dejetos na água que utilizamos. Logo, após a utilização, seja no uso doméstico ou na irrigação de plantios, a água deve ser adequadamente tratada antes de ser devolvida ao ambiente, caso contrário pode vir a poluir os corpos d’água.

Ciclo do carbono: o carbono é assimilado pelos organismos através de processos como a fotossíntese, capaz de utilizar o CO₂ como fonte de carbono para a síntese de substâncias orgânicas. O carbono pode retornar ao meio na forma de CO₂, produto da respiração e da decomposição, porém, também pode retornar como CO₂ e CO produtos da combustão completa e da incompleta. Normalmente, os processos de combustão das atividades industriais ou da queima em motores retornam o carbono de maneira muito mais rápida para a natureza, podendo gerar desequilíbrios, como o que estamos vendo agora, referente às mudanças climáticas, tendo em vista que o CO₂ é um gás estufa (veremos mais sobre esse assunto posteriormente).

O ciclo do carbono. Imagem: https://www.solarschools.net/knowledge-bank/climate-change/carbon-cycle

Ciclo do oxigênio: a maior parte do oxigênio constituinte da atmosfera é proveniente do processo fotossintético e, na fotossíntese, o oxigênio vem das moléculas de água.

Imagens mostrando o ciclo do oxigênio.

Fontes:

https://www.exploringnature.org/db/view/Oxygen-Cycle-Description-and-Assessment

https://www.britannica.com/science/oxygen-cycle/images-videos/media/1/436952/126790

Ciclo do nitrogênio: esse é o que tem mais detalhes de interesse. o N₂ é um gás que constitui aproximadamente 79 % da atmosfera. Ele é assimilado pelas bactérias fixadoras de nitrogênio e é retornado ao meio pelas bactérias desnitrificantes. O processo de fixação é capaz de converter o N₂ atmosférico em nitritos (NO₂^-) e depois em nitratos (NO₃^-). Esses íons nitrogenados são absorvidos pelas plantas e utilizados pra sintetizar as suas substâncias orgânicas, que também podem ser ingeridas pelos organismos heterótrofos. O nitrogênio é liberado de volta para o meio por conta do processo de decomposição, da excreção dos animais e pela ação de bactérias desnitrificantes.

O ciclo do nitrogênio. Imagem: https://ib.bioninja.com.au/options/option-c-ecology-and-conser/c6-nitrogen-and-phosphorus/nitrogen-cycle.html

As bactérias nitrificantes, dos gêneros Nitrosomonas e Nitrobacter são organismos quimiossintetizantes que atuam na conversão da amônia em nitritos e dos nitritos em nitratos. Essas reações liberam energia para as reações de síntese.

Nitrosomonas: NH₄⁺ + O₂ à NO₂^- (nitrito) + energia potencial química

Nitrobacter: NO₂^- + O₂ à NO₃^- (nitrato) + energia potencial química

Aplicado ao ciclo do nitrogênio, há o processo de adubação verde e rotação de culturas, no qual se plantam leguminosas e, após a colheita, outros tipos de plantas, mas antes trituram-se as leguminosas e se adicionam elas ao solo para aumentar a fertilidade e o teor de nitrogênio. O uso das leguminosas é possível pois elas têm, associadas às suas raízes, bactérias fixadoras de nitrogênio que formam nódulos.

Nódulos nas raízes de planta leguminosa.

Imagem: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Medicago_italica_root_nodules_2.JPG

REFERÊNCIAS:

As referências básicas dessa série sobre ecologia são:

Lopes, L. & Rosso, S. BIO: Volume Único. Saraiva. 3ª ed. 2013.
Thompson, M. & Rios, EP. Conexões com a Biologia. Vol. 1. Moderna. 2ª ed. 2016.
Townsend, CR., Begon, M., Harper, JL. Fundamentos em Ecologia. 3ª ed. Artmed. 2010.
Urry, LA. et al. Biology. 11th ed. Pearson. 2016. 

As restantes serão informadas na parte final sobre esse assunto.