Fissaidee 1
| Sito: | Federica Web Learning - LMS |
| Corso: | Biologia di base |
| Unit: | Fissaidee 1 |
| Stampato da: | Utente ospite |
| Data: | martedì, 1 luglio 2025, 01:12 |
1. Definizione di ecosistema
L’ecosistema è un sistema complesso costituito da tutti gli organismi e da tutte le componenti dell’ambiente fisico con cui interagiscono, incluse le reciproche influenze della componente biotica (interazioni di un organismo con gli altri organismi) e di quella abiotica (parametri ambientali ed ambiente fisico, quindi atmosfera, idrosfera e pedosfera).
Le componenti fondamentali di un ecosistema sono:
- Comunità
- Flussi di energia
- Cicli della materia
Gli ecosistemi sono sistemi aperti che scambiano energia e materia con l’esterno. Sono regolati da flussi di energia e trasferimenti di materia: l’energia entra ed esce dai sistemi naturali, mentre la materia viene trasformata e “riciclata”. L’energia in entrata, che proviene principalmente dal sole, permette il funzionamento di quasi tutti gli ecosistemi presenti sulla Terra.
In un semplice modello di ecosistema come quello rappresentato nella figura, le frecce rappresentano i processi e gli scambi che avvengono tra i diversi organismi e con l’ambiente fisico.
2. I primi livelli di organizzazione biologica: individui e popolazioni
Gli ecosistemi sono strutturati su più livelli: da individui, a popolazione, comunità, fino alle componenti abiotiche che fanno parte dell’ambiente fisico e che entrano in relazione con i viventi. Per gli ecologi, il livello di organizzazione biologica di base è l’individuo.
Gli individui che si trovano in ambienti dove le condizioni sono favorevoli e le risorse abbondanti hanno performances ottimali in termini di fecondità, accrescimento e sopravvivenza e quindi, in generale, si riproducono di più, si accrescono più velocemente e sopravvivono più a lungo.
Una popolazione è costituita da individui appartenenti alla stessa specie che condividono lo stesso ambiente e che potenzialmente possono riprodursi tra loro. Età, dimensioni, sesso, fecondità e comportamento dei singoli individui influenzano, di conseguenza, la dinamica delle popolazioni.
Le popolazioni sono caratterizzate da:
- dimensione: numero di individui presenti
- densità: numero di individui per unità di superficie o di volume
- distribuzione, che può essere:
\( \rightarrow \)casuale, quando gli individui sono disposti in modo random
\( \rightarrow \) aggregata, quando gli individui sono aggregati e riuniti in gruppi
\( \rightarrow \) regolare, quando gli individui tendono ad avere tutti la stessa distanza l’uno rispetto all’altro.
Nella figura, dove i punti neri rappresentano gli individui, abbiamo in sequenza una rappresentazione delle distribuzioni casuale (A), aggregata (B) e regolare (C).
Le popolazioni sono entità dinamiche le cui dimensioni sono determinate da natalità, mortalità, immigrazione ed emigrazione. Natalità ed immigrazione determinano incrementi del numero di individui di una popolazione, mentre mortalità ed emigrazione portano a diminuzioni.
3. Biodiversità e variabilità degli ecosistemi
Individui appartenenti a specie diverse che interagiscono tra loro (prevalentemente con relazioni di predazione e competizione) influenzandosi reciprocamente costituiscono le comunità. Il numero, la varietà e la variabilità degli organismi e dei sistemi ecologici in cui vivono si esprimono nella biodiversità, la “ricchezza della vita sulla terra”, che è alla base del funzionamento degli ecosistemi.
Parametri importanti per analizzare la biodiversità sono:
Ricchezza specifica = numero di specie presenti nella comunità
Diversità specifica = è definita non solo dal numero di specie, ma anche dalla distribuzione degli individui tra le specie. Più la distribuzione degli individui tra le specie è uniforme, maggiore è la diversità. Questo parametro fornisce quindi informazioni su quanto la struttura di una comunità sia complessa.
Gli ecosistemi sono entità dinamiche non solo su scala spaziale. La loro variabilità si esplica anche su scale temporali di medio o lungo periodo, che prendono il nome di “successioni”. La successione consiste in una progressiva e prevedibile sequenza di sostituzione di specie determinata da variazioni delle condizioni ambientali e dalle interazioni tra le specie, che procede fino al raggiungimento di una comunità stabile detta “comunità climax”.
Le successioni possono essere primarie o secondarie:
- Successioni primarie si realizzano su un substrato di nuova formazione, che non era mai stato colonizzato in precedenza come, ad esempio, substrati rocciosi dopo il ritiro di ghiacciai o substrati originati da colate laviche. Avvengono su scale temporali molto lunghe perché i processi di colonizzazione sono subordinati alla formazione del suolo. Le successioni primarie iniziano con la colonizzazione del substrato “roccioso” da parte di specie pioniere capaci di vivere sulla nuda roccia e caratterizzate da un ciclo biologico molto breve. Il materiale inorganico generato dalla erosione della roccia e la sostanza organica morta che deriva dalle specie colonizzatrici danno inizio alla formazione del suolo. Soltanto in presenza di un suolo maturo, che si forma in centinaia di anni, avremo la comunità climax.
- Successioni secondarie iniziano con la colonizzazione di un terreno degradato o modificato, ad esempio da un incendio o da una alluvione, o abbandonato dopo essere stato coltivato. E’ un processo molto più rapido perché il suolo è già presente, ma richiede comunque diverse decine di anni.
4. La componente biotica – autotrofi ed eterotrofi
La componente biotica di un ecosistema è costituita da un grande numero di specie che occupano livelli diversi nella struttura trofica, a seconda che siano autotrofe o eterotrofe.
Gli autotrofi costituiscono il primo livello trofico di un ecosistema. Gli organismi autotrofi mediante la fotosintesi sintetizzano molecole organiche complesse (zuccheri) a partire da molecole inorganiche (acqua e anidride carbonica) utilizzando come fonte di energia l’energia luminosa (fotoautotrofi) o l’energia chimica (chemioautotrofi).
Gli eterotrofi sono invece tutti quegli organismi incapaci di sintetizzare molecole organiche a partire da molecole inorganiche, e sono quindi obbligati a nutrirsi di materia organica viva o morta proveniente dai livelli trofici precedenti.
Gli eterotrofi sono alla base dei processi di utilizzo, trasformazione e decomposizione delle sostanze complesse. I consumatori di materia organica si distinguono in consumatori primari (erbivori), secondari (carnivori e onnivori) e detritivori/decompositori (consumatori di sostanza organica morta).