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3: La biodiversità marina Appunti scolastici Premium

Appunti di biologia marina sulla biodiversità marina basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof.ssa Corinaldesi dell’università degli Studi Politecnico delle Marche - Univpm, Facoltà di Scienze matematiche fisiche e naturali. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Biologia marina docente Prof. C. Corinaldesi

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INDICE DI MARGALEF: prende in considerazione il rapporto tra il numero

3. di specie ed il numero di individui di una comunità.

INDICE DI EQUITABILITA’ o DI PIELOU (EVENNESS): consente di

4. analizzare la ripartizione degli individui tra le diverse specie all’interno di un

campione. Misura la distribuzione delle abbondanze tra le specie ed è massimo

(valore pari a 1: perfetta equi-distribuzione degli individui tra le specie) mentre

è minimo ( valore tendente a 0: dominanza assoluta di una specie sulle altre).

Certamente la biodiversità marina differenzia da quella terrestre. Una differenza è che

in ambiente terrestre si riscontrano molte specie per ogni genere a differenza

dell’ambiente marino dove ci sono meno specie ma molti più phyla.

PROCESSI CHE CONTROLLANO LA DISTRIBUZIONE DELLA

BIODIVERSITA’ MARINA

Un processo è il concetto di HOTSPOT inteso come area di eccezionale ricchezza

biotica rispetto alle zone circostanti di relativamente bassa diversità. È stato adottato

come metodo di identificazione delle aree che devono essere sottoposte a

conservazione. Nell’ambiente marino non si riscontrano numerosi hotspot.

Un altro gradiente di biodiversità è quello LATITUDINALE secondo cui la

biodiversità generalmente diminuisce all’aumentare della latitudine, muovendosi

dall’equatore ai poli. Anche i processi riproduttivi differiscono ai due poli: l’artico è

dominato da specie ittiche al contrario l’Antartide da organismi invertebrati.

Procedendo dai poli all’equatore l’aumento di ricchezza specifica accompagna una

riduzione dell’ampiezza nella distribuzione geografica delle specie, per questa

ragione si pensa che una minore diversità ai poli sia legata a una diminuzione della

superficie di mare e del fondale.

Il gradiente LONGITUDINALE indica invece che la diversità diminuisce

attraversando l’oceano indiano verso il mar rosso. Infatti sembra che l’arcipelago

indonesiano sia l’epicentro per l’evoluzione della biodiversità marina tropicale,

questo perché la regione indopacifica è stata attraversata da un periodo di lunga

stabilità evolutiva ma anche perché è caratterizzata da una diversità di tipologia di

isole e arcipelaghi.

Un altro pattern spaziale è quello relativo ai cambiamenti di diversità in funzione alla

profondità. Inizialmente si credeva che la diversità decrescesse all’aumentare della

profondità a causa di condizioni estreme, ma si è poi dimostrato che la biodiversità

può avere valori elevati anche a profondità maggiori. Non esiste un gradiente

unidirezionale e costante con la profondità, ma la biodiversità aumenta

progressivamente dalla piattaforma continentale per poi diminuire progressivamente

fino alle profondità abissali. In questo modo la biodiversità ha un andamento a

campana, ossia minore nelle zone più superficiali della scarpata e nelle piane abissali

e più elevata nelle profondità intermedie. Questo andamento non è però costante.

BIOGEOGRAFIA MARINA

È lo studio degli organismi nello spazio, si occupa degli aspetti spaziali e spazio-

temporali della biodiversità. L’oggetto di studio della biogeografia è la distribuzione

spaziale degli esseri viventi, considerando sia le modalità (pattern) di tale

distribuzione sia i processi che ad essa portano. Si distinguono due approcci: quello

DESCRITTIVO e quello CAUSALE. Quest’ultimo può essere affrontato da due

diverse angolazioni: ecologica o sincronica e storica o diacronica. L’elemento di base

della biogeografia è l’AREALE, definito come la porzione di spazio geografico in cui

un organismo è presente ed interagisce con l’ecosistema. Gli areali sono separati tra

loro da barriere , le quali rappresentano degli ostacoli fisici. Tali barriere possono

essere: masse continentali, circolazione delle correnti, fronti idrologici.

I due modelli principali della biogeografia sono:

MODELLO DELLA VICARIANZA: separazione di uno stesso popolamento

1. ancestrale a causa di barriere;

MODELLO DELLA DISPERSIONE: diffusione di organismi a partire dalla

2. loro area di origine, superando eventuali barriere.

La biogeografica si interessa esclusivamente del comparto terrestre dal momento che

la continuità degli ecosistemi marini rende difficile definire i confini degli areali.

Inoltre il tasso di speciazione in mare è molto minore rispetto a quello terrestre, ne

consegue che la maggior parte delle specie marine sarebbe sufficientemente antica da

aver avuto il tempo di disperdersi su aree marine molto vaste. Nell’ambiente terrestre

la biodiversità cresce dai poli all’equatore e le diverse regioni sono separate da zone

di transizione. Nell’ambiente marino si hanno conoscenze limitate a causa della

vastità degli oceani, modalità tridimensionale della vita e difficoltà di svolgere

osservazioni in ambienti ostili all’uomo.

Anche il Mediterraneo rappresenta un hotspot di biodiversità. È la più vasta zona

marina temperato-calda del pianeta e si possono riconoscere 10 settori biogeografici

differenti. (cenni storici vedi libro pag.88)

L’attuale biota marino è caratterizzato da specie appartenenti a differenti categorie

biogeografiche:

Specie ad ampia distribuzione, vivono in tutti gli oceani a varie latitudini;

▪ Specie panoceaniche, tollerano un mare temperato-caldo;

▪ Specie circumboreali, diffuse nelle zone temperato-fredde;

▪ Specie endemiche, quelle che vivono esclusivamente in questo mare:

▪ Paleoendemiche;

• Neoendemiche.

SPECIE ALIENE E MIGRAZIONI LESSEPSIANE

Le cause principali della scomparsa di specie un tempo comuni sono naturali, infatti

attualmente il Mediterraneo si trova in una fase interglaciale. Un flusso di specie

aliene inizia con l’apertura del canale di Suez e prende il nome di MIGRAZIONE

LESSEPSIANA. Questa migrazione è resa possibile grazie alla compatibilità tra la

salinità dei laghi amari e la sopravvivenza di molti organismi, salinità che in passato

rappresentava un ostacolo impedendo la migrazione a molti organismi. La diffusione

di specie aliene non è però continua, infatti la presenza di queste specie è spesso

occasionale portando allo stabilirsi di pseudo-popolazioni (popolazioni alloctone che

riescono ad insediarsi, accrescere ma non a riprodursi). Infine ci sono numerose

specie che sono state introdotte volontariamente o accidentalmente dall’uomo tramite

il fouling delle navi.

TEORIE DELL’EVOLUZIONE E DEL MANTENIMENTO DELLA

BIODIVERSITA’

Le principali teorie sul mantenimento possono essere divise in 2 gruppi:

TEORIE FONDATE SULL’IPOTESI DELL’EQUILIBRIO

1. IPOTESI DELLA STABILITA’ NEL TEMPO: la stabilità fisica degli

• ambienti marini permette un’estrema adattabilità e specializzazione che

riduce le interazioni competitive tra le specie.

IPOTESI DELL’ETEROGENEITA’ DELL’HABITAT: da importanza

• all’eterogeneità spaziale; la stabilità del sedimento negli ambienti

profondi permette lo sfruttamento di microhabitat in quanto gli

organismi riescono a stabilizzarsi con maggior facilità.

TEORIE FONDATE SULL’IPOTESI DEL DISEQUILIBRIO

2. IPOTESI DEL DISTURBO BIOLOGICO: il numero degli organismi

• presenti in una determinata area viene tenuto sotto controllo dai

predatori. In questo caso il disturbo biologico è rappresentato

dall’attività predatoria, la quale permette di ridurre e tenere sotto

controllo il numero di organismi opportunisti e dominanti che diventano

competitori per le risorse escludendo tutte le altre specie.

IPOTESI DEL DISTURBO FISICO: il disturbo è rappresentato da

• numerosi fenomeni naturali che portano alla mortalità di organismi. Se si

tratta di un disturbo continuo, la comunità potrà essere ricostruita solo

grazie all’azione di specie opportunistiche. Questi fenomeni

garantiscono il raggiungimento dell’equilibrio, determinando una

riduzione di biodiversità per effetto della dominanza di una specie.

TEORIA DEL MOSAICO: mette in relazione eterogeneità e disturbo su

• piccola scala. Dove le risorse sono limitate la diversità varia a seconda

della disponibilità delle risorse, dove queste sono invece abbondanti si

crea una maggiore eterogeneità spaziale. Se i disturbi non sono presenti

le specie K tendono ad eliminare gli individui appartenenti alle specie r

raggiungendo una situazione di equilibrio simile a quella originaria.

RELAZIONE TRA BIODIVERSITA’ E FUNZIONAMENTO DEGLI

ECOSISTEMI MARINI

Si distinguono differenti modelli che hanno come base di studio la relazione tra i due

campi:

MODELLO DI COMPLEMENTARITA’: suggerisce che il numero delle

1. specie corrisponda alla complessità (= numero delle vie lungo le quali l’energia

può attraversare una comunità)delle loro interazioni. Secondo questo modello

la ricchezza specifica e la stabilità di un sistema sono positivamente e

direttamente correlate. Per questo motivo si prevede la costituzione di pathway

alternativi di trasferimento di energia e materia in modo tale che se avviene

una perdita di biodiversità e vengono interrotti alcuni punti di collegamento,

esistono comunque altri canali atti al trasferimento. Il modello implica che lo

spazio ecologico sia quasi vuoto e che le specie siano aggiunte alla comunità

senza alcun processo di saturazione.

MODELLO IDIOSINCRATICO: un aumento di biodiversità può avere un

2. effetto positivo o negativo sul funzionamento dell’ecosistema a seconda della

natura delle caratteristiche che vengono aggiunte o sottratte al sistema. Gli

effetti di aggiunta o perdita dipendono dalla natura della specie indotta e dalle

relazioni che questa è in grado di instaurare con le specie già presenti nel

sistema.

MODELLO DEI RIVETTI o DELLA RIDONDANZA FUNZIONALE: la

3. crescita di stabilità del sistema non segue un andamento lineare ma cresce per

poi attenuarsi raggiungendo una sorta di plateau. Questo andamento indica la

possibilità che sia presente un fenomeno di ridondanza ecologica e funzionale,

secondo il quale l’aggiunta o la rimozione di specie può avere effetti a seconda

della tipologia di sistema. Ad alti livelli di densità, la funzionalità del sistema

non aumenterebbe poiché le specie altrimenti diventerebbero ridondanti. Ciò

permette al sistema di funzionare anche quando alcune specie vengono a


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ilaross

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze biologiche
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher ilaross di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biologia marina e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico delle Marche - Univpm o del prof Corinaldesi Cinzia.

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