Esame completo per il modulo 2 di Ecologia

PRINCIPIO DI ESCLUSIONE COMPETITIVA

Competitori "completi", cioè due popolazioni di specie che hanno esattamente le stesse necessità e capacità ecologiche, non possono coesistere nello stesso luogo.

Inoltre, perché l'esclusione competitiva di una delle due popolazioni si realizzi, occorre che:

1. I competitori abbiano esattamente la stessa necessità della risorsa;
2. le condizioni ambientali restino costanti.

Queste condizioni si realizzano raramente in natura (infatti l'esclusione di una specie avviene raramente, perché queste condizioni si mantengono raramente costanti). Un'ampia varietà di elementi (ad esempio fattori ambientali) influiscono sugli effetti della competizione interspecifica.

Il principio di Esclusione Competitiva è sempre in atto, come forza in "agguato" (la "struggle for life" di Darwin), ma ogni specie cerca di evitarla sfruttando le minime differenze ambientali o i.

minimiadattamenti che permettono loro di sopravvivere. La competizione rappresenta quindi una forza selettiva che spinge le specie a differenziarsi almeno in qualche caratteristica ecologica (differenziamento dei parametri di "nicchia ecologica"), l'esclusione competitiva può essere usata come selezione naturale dove le specie (a seconda dei fattori che limitano l'accrescimento delle popolazioni possiamo avere risultati diversi). Il modello di Lotka-Volterra ha alcuni assunti iniziali, ad esempio: - Tutti gli individui di una specie hanno la stessa capacità competitiva (non sempre valide; es: individui di età diverse hanno capacità competitive diverse; a livello di popolazione la struttura per età porta ad esiti diversi della competizione) - L'ambiente nel quale si verifica la competizione è costante nel tempo (es: la quantità di risorse) Servono modelli più complessi. Definizioni utili → Una risorsa può

essere diverse a seconda della natura: Fisica (es: energia solare)❖ Chimica (es: elementi nutritivi e molecole)❖ Biologica (biomassa; detrito organico)❖ Possono essere divisi in rinnovabili o non rinnovabili❖ Una risorsa può essere:

• Limitata e non rinnovabile (es: fosforo)
• Illimitata (se disponibile in grande quantità; es: energia solare) e/o rinnovabile (subentrano un insieme di altri fattori)

LIMITAZIONE E RINNOVABILITÀ SONO DEFINITI IN BASE AL TEMPO (nel caso presente: tempi biologici)

Perché due specie simili coesistono? Quali condizioni ecologiche permettono la coesistenza di specie che hanno esigenze comuni? Fattori ambientali che influenzano sopravvivenza, crescita e riproduzione di una specie:

• Variazioni spazio-temporali nella disponibilità di risorse
• Competizione per risorse multiple
• Ripartizione delle risorse

Esperimenti di Park (1954) sulle camole della farina Tribolium confusum e T. castaneum. L'esito

differenze ambientali influenzano la competizione tra le specie.variazioni possono avvenire in modo naturale causano delle situazioni intermedie in cui non si arriva all'esclusione competitive, l'ambiente è talmente vario che poche volte avviene l'esclusione completa di una specie, ma molto spesso è presente solamente una diminuzione. Esempio → analizzata la piovosità di un determinato anno e sono state seguite due specie dove avviene la ricolonizzazione di patches defaunate in seguito a disturbo: specie vegetali a rapido accrescimento e intolleranti all'ombra, diventano dominanti; oppure risposta diversa di specie diverse ad altri fattori ambientali → Ogni specie ha una nicchia diversa, quindi le specie non favorite andranno a colonizzare nuove aree. Andamento nel tempo delle due specie come osserviamo nel grafico, la competizione dipende dalla variazione di piovosità, l'esito della competizione dipende dalle condizioni ambientali e bisogna analizzare quando ci sono più risorse.

Bisogna analizzare come si comportano separatamente il vantaggio competitivo dipende dalle condizioni ambientali che possono cambiare nel tempo. Nessuna specie riuscirà ad escluderne un'altra. Le variazioni ambientali nel tempo permettono la coesistenza tra specie, che non sarebbe possibile se la condizione limitante fosse costante (a livello di popolazione si vede che negli anni).

Esperimento dove per valutare la competizione sono state isolate le due specie dove non c'era competizione. Ci devono essere diverse caratteristiche, in questo esperimento per capire se le due specie si sono isolate per la luce, per i nutrienti o per entrambi allora sono state isolate le due specie in parte ipogea e dopo le radici insieme, sono state fatte crescere e si è visto che c'è una diminuzione della parte ipogea nella specie presente in quantità minore, queste due specie entrano in competizione per la luce e per i nutrienti, quando vivono insieme la specie.

più debole subisce un accrescimento della produzione di biomassa. Spesso non posso sapere se la distribuzione delle specie è dovuto alla competizione o perchè l'anischia è diversa a prescindere, in un determinato habitat vedo una determinata distribuzione. Se in un determinato habitat vedo una specie con una distribuzione spaziale, questa distribuzione è dovuta al fatto che hanno una fisiologia differente e rispondono alle variazioni ambientali in modo diverso o perchè è subentrata una specie e sono entrate in competizione e si sono dovute dividere la risorsa?? Non lo posso sapere. Considero una scogliera dove gli organismi si dispongono, gli organismi si dispongono in ogni punto, gli organismi che si dispongono al di sotto della marea non hanno uno stress dovuto alla mancanza di acqua mentre alcuni organismi sono infastiditi dalla diversa altezza della marea (gli organismi che si trovano tra l'alta e la bassa marea subiscono un meccanismo di

disturbo), per questi organismi ci devono essere degli adattamenti fisiologici perché subiscono un meccanismo di stress due volte al giorno e lo devono sopportare. Connell notò che c'erano due specie di balanidi che si dividevano lo spazio in modo ben definito. Semibalanus si trovava sempre nella parte inferiore e l'altra specie Chthamalus si trovava nella parte più alta dove c'è la variazione di area. Lui si chiedeva se questa distribuzione, questa divisione dello spazio, è dovuta alla competizione o perché hanno una diversa tolleranza alle condizioni e allo stress. Lui eliminò le due specie in aree diverse, la specie Semibalanus in una zona e Chthamalus in un'altra, poi seguì la ricolonizzazione per guardare se avveniva la dispersione in tutta l'area di studio. Lui notò che Semibalanus non colonizzava la parte più in alto, Chthamalus riusciva a crescere anche sotto il livello di bassa marea una volta. QuestaÈ una dimostrazione che la specie è avvenuta a causa della fisiologia, Semibalanus si trova in quella nicchia a causa di un problema fisiologico mentre Chthamalus si trova in quel luogo per un problema di competizione (c'è un problema fisiologico in uno e di competizione per l'altra), nel momento in cui avviene un accrescimento in basso significa che è ristretto sopra perché Semibalanus riesce a staccare balanus ma Chthamalus resiste perché resiste all'estinzione esistendo in una zona che l'altra non riuscirebbe a vivere mentre lei è in grado di vivere. Nella specie della specie della parte superiore dell'acqua c'è un restringimento di nicchia, mentre l'altra rimane costante, in alcuni casi ci può essere anche un aumento di nicchia quando c'è una specie che favorisce l'insediamento dell'altro migliorando le capacità di sopravvivenza dell'altra.

Micorrize, per esempio, aumentano l'apporto di nutrienti permettendo ad altre specie di insediarsi. Una o più specie possono coesistere quando c'è una differenziazione delle nicchie. Le specie possono coesistere anche quando le radici sono corte perché le risorse vengono recuperate grazie alle micorrize. Due specie possono coesistere quando avviene una differenziazione delle nicchie o variazioni di caratteri nelle specie. Molto spesso non si capisce se una specie è assente o presente, non possiamo sapere se è stata presente una competizione oppure no. In questa isola erano presenti due tipi di uccelli con becchi più piccoli (rivolti a semi piccoli) o grandi che indicano cibo più grande o più piccolo. Andando a vedere il comportamento delle due specie in isole isolate (le due specie in questo caso non interagiscono), si è visto che c'è una sovrapposizione di alcune classi di taglia, quindi qui si può affermare:

che coesistono in un' unica isola in seguito ad un dislocamento di caratteri, sono stati favoriti e privilegiati gli individui che si cibano dei semi più piccoli e quelli che si cibavano dei semi più grandi sono stati privilegiati quelli che si nutrono di semi più grandi. La competizione causa una differenziazione dei caratteri, per nutrirsi viene favorita per i semi più piccoli una specie con il becco più piccolo di quello che si avrebbe normalmente e per i semi più grandi un becco più grande di quello che si avrebbe normalmente. PREDAZIONE Tipologia delle interazioni consumatore-risorsa: a) PREDAZIONE: il consumatore animale (predatore) si nutre della risorsa animale (preda) uccidendola. Predazione si ha quando c'è la morte della preda (lupo-cervo; leone-gazzella; stella marina-mitili). --> b) PARASSITISMO: il consumatore animale (parassita), più piccolo, si nutre della risorsa animale (o