Appunti Biologia marina

Associazioni intra e interspecifiche negli organismi

Gli organismi della stessa specie possono contrarre "associazioni" a causa di:

• Fenomeni di gregarismo, legati ad esempio al rilascio, da parte di organismi di alcune specie, di sostanze che facilitano l'insediamento delle larve
• Formazione di colonie omeo o polimorfiche in vari organismi pelagici o bentonici:
• Poriferio cnidario briozoio tunicatio
• La formazione di colonie è strettamente correlata alla capacità di riproduzione asessuale. È una caratteristica prevalentemente degli organismi del benthos sessile:
• Antozoi - corallo rosso
• Tunicati - Ascidiacei - clavelina
• Può riscontrarsi anche in organismi planctonici:
• Idrozoi - sifonofori
• Velella velella: è uno cnidario predatore, come molti cnidari è coloniale polimorfica. Vive all'interfaccia aria-acqua e si ciba di organismi che si trovano in superficie (uova e larve). I bloom delle velelle fanno diminuire

La densità del plancton temporaneo (uova e larve) può portare a una riduzione della popolazione di adulti le cui larve sono state predate.

Cosa crea i bloom di velelle?

1. Alterazione dell'habitat
2. Mancato controllo dei predatori: sono controllate da predatori come le tartarughe che però non si sono ridotte in maniera tale da essere una spiegazione a questi bloom.
3. Questi bloom sono anche in contrasto con un aumento di inquinamento da idrocarburi.

Le colonie polimorfiche sono composte da elementi diversi per fisiologia e funzioni:

• individui medusoidi
• individui polipoidi

È essenziale la riproduzione vegetativa nella creazione di una colonia.

Associazioni fra individui di diverse specie sono fenomeni dinamici difficilmente inquadrabili in categorie ben definite e sono estremamente variabili.

Neutre: commensalismo o inquilinismo (alcuni organismi vengono protetti da altri che formano strutture. Un echiurideo crea un tubo e lascia poi spazio a tutta una serie di organismi).

organismi che lo utilizzano per protezione).

epibiosio

• mutualiste: Simbiosi propriamente detta
• antagoniste (Associazione negativa per uno dei due)
• parassitismo (inquilinismo e commensalismo possono facilmente sfociare in parassitismo).

o predazione

o esosimbiosi

o endosimbiosi

INQUILINI e/o COMMENSALI

Possono essere attratti da stimoli chimici. Alcuni bivalvi (Modiolaria) sono attratti da sostanze prodotte da ascidie di cui sono commensali. L'inquilinismo può sfociare in parassitismo; l'inquilino o il commensale può danneggiare l'"ospite" in vario modo:

• insediandosi sulle branchie ed alterandole
• Utilizzando nutrimento utile all'"ospite" e non solo superfluo
• (es. organismo con sifone, altri organismi si insediano sul sifone e utilizzano il flusso d'acqua prodotto dall'organismo strutturante per captare la quantità di organismi necessaria alla loro sopravvivenza. In questo caso

c'è vantaggio per un organismo e situazione neutra per l'altro. Quando però questi organismi diventano sempre di più ostruiscono il sifone e danneggiano l'individuo strutturante, l'associazione diventa vantaggiosa per un e svantaggiosa per l'altro e sfocia nel PARASSITISMO.)

MUTUALISTE:

Simbiosi:

• endosimbiosi
• esosimbiosi

Es. dinoflagellati (zooxantelle)- cloroficee (zooclorelle) batteri autotrofi o eterotrofi- cianoficee (cianelle)- solfobatteri.- Barriere coralline- Comunità degli "hydrothermal vents"- Comunità a poriferi e antozoi dei fondi circumantartici

ANTAGONISTE:

• parassitismo
• predazione

Associazioni fra individui di diverse specie:

Modificazioni morfo-fisiologiche degli organismi

• Semplificazione generalizzata (tranne che dell'apparato riproduttore)
• Riduzione apparato digerente
• Presenza di organi adesivi o comunque in grado di fissare il parassita all'ospite

Es.

Ceratias holboelli: Alcuni pesci sono caratterizzati da un notevole dimorfismo sessuale in cui i maschi sono molto più piccoli delle femmine. I maschi possono vivere anche aderendo alla femmina e comportandosi da parassiti.

Lezione 8

Benthos: Organismi legati al fondo

• Pelagos: organismi legati alla colonna d'acqua
• Necton: organismi capaci di spostarsi attivamente
• Plancton: organismi incapaci di contrastare adeguatamente il movimento delle correnti.
• Organismi bentonici: legami dinamici con il substrato.

Il legame può esistere solo in una fase del ciclo vitale, solo per certe attività (ad es. alimentazione).

Il tipo e le caratteristiche degli organismi bentonici presenti in un certo "habitat" sono influenzati da fattori "edafici":

• Tipo di substrato
• duro o molle
• sabbia o fango
• Caratteristiche del substrato
• sostanza organica
• disponibilità nutrienti
• ossigenazione
• presenza di inquinanti

Campione di sedimento fangoso in cui è evidente una stratificazione lungo il profilo verticale. Il colore dipende dalla tessitura del substrato a causa della quale penetra una diversa quantità di ossigeno. L'ampiezza dei vari stati è connessa a vari fattori tra cui la tessitura del sedimento che permette una diversa penetrazione dell'ossigeno.

Lo strato ossidato:

• nelle sabbie è maggiore: ci sono interstizi in cui circola l'ossigeno e in cui vivono gli organismi interstiziali.
• nei fanghi è minore. Sul substrato fangoso le gallerie ed i tubi di organismi di dimensioni relativamente grandi sono però ossidati e quindi colonizzati da organismi aerobi. Il fatto che nelle gallerie circoli acqua ricca di ossigeno permette l'ossidazione di porzioni profonde di substrato. Quando il substrato è ricco di sostanze organiche lo strato ossidato tende a ridursi per un elevato consumo di ossigeno.

Organismi bentonici possono

• Dimensioni
  • macrobenthos (>0.5 mm)
  • meiobenthos (<0.5 mm)
• Spesso sinonimo di mesopsammon (classficazione in base alleo strategie vitali)
  • microbenthos
  • fitobenthos
  • zoobenthos

• produttivo
• consumatorio
• decompositore

• epibenthos
• mesobenthos
• mesopsammon (corpo vermiforme, adesione ai granuli, vita interstiziale, riproduzione cheo evita dispersione, riduzione pigmentazione e occhi)
• endobenthos
• "olobenthos" o "merobenthos" o sessile
• sedentario
• vagile
• natante (organismi bentoni)

• Corpo vermiforme
• Scomparsa o riduzione occhi
• Tendenza ad essere privi di pigmentazione
• Presenza di papille adesive
• Strategie riproduttive che prevedono la riduzione delle uova prodotte e della fase larvale
• Strategie alimentari diversificate: detrito alghe unicellulari altri organismi

animali (2/3 dei phyla conosciuti) contiene specie mesopsammiche. Alcuni di essi sono esclusivi del mesopsammon:

• Chinorinchi
• Gastrotrichi
• Gnatostomulidi
• Loriciferi

I gruppi più rappresentati sono:

• Nematodi
• Crostacei
• Platelminti
• Anellidi

Le modalità di studio di questa componente del benthos tengono conto di alcuni dei suoi principali adattamenti:

• Tendenza ad essere privi di pigmentazione: Gli organismi sono scarsamente distinguibili, in quanto mescolati ai granelli di sabbia
• Presenza di papille adesive: È difficile separarli dalla componente minerale, in quanto strettamente aderenti ad essa

È necessario quindi utilizzare un sistema che permetta di concentrare in poco spazio molti organismi e che permetta di isolarli dalla componente minerale. Vengono anestetizzati in una soluzione isotonica di Mg Cl2 e poi vengono concentrati mediante successivi filtrazioni del campione.

VEGETALI BENTONICI

• alghe
• fanerogame

Alghe: Cystoseira

• Amentacea
• Halimeda tuna
• Alghe alloctone invasive
• Caulerpa taxifolia (Vahl) C. Agardh, è una Chlorophyta indopacifica, è penetrata nei popolamentio costieri del Mediterraneo nord-occidentale
• Caulerpa racemosa (Forskall) J. Agardh è una Chlorophyta ampiamente diffusa in acqueo temperate e tropicali

Si tratta di due specie che hanno provocato importanti invasioni biologiche; evento questo, favorito dalle loro caratteristiche di invasività, quali:

• Riproduzione asessuata vegetativa (più comune se non unica)
• Riproduzione sessuata
• Habitat vario
• Tolleranza a stress, traumi, fluttuazioni ambientali (anche estreme)
• Similarità tra habitat nativo e nuovo
• Mancanza di predatori e malattie (originarie dei loro luoghi di provenienza)
• Grandi dimensioni (quasi sempre) e metaboliti tossici (sono quindi evitati dai pascolatori)
• Sono perenni (ciclo vitale lungo)

Caulerpa racemosa è una SPECIE RIZOFITICA, che riesce cioè ad assumere

nutrienti sia dal sedimento che dalla colonna di acqua, caratteristica comune alle angiosperme marine. L'assorbimento dei rizoidi può influenzare l'esito delle interazioni competitive per i nutrienti con le fanerogame marine. È in grado inoltre, di produrre un sesquiterpenoide (Caulerpenina) citotossico, il quale è considerato un importante meccanismo di difesa dagli erbivori e che può aumentare le capacità di competizione dell'alga (effetto antifouling). L'insieme di tali caratteristiche permette a Caulerpa racemosa di crescere rapidamente nelle zone colonizzate e di conferirgli un livello di invasività anche superiore a quello di Caulerpa taxifolia, come dimostrato durante ricerche svolte in aree di coesistenza di tali due specie, che hanno messo in evidenza un accrescimento del 248% di Caulerpa racemosa e del 64,5% di Caulerpa taxifolia nell'arco di un anno.

Nel 1994, durante una campagna di sorveglianza di Caulerpa

La specie di alga invasiva, nota come Caulerpa taxifolia nel Mar Mediterraneo, fu osservata sulle Secche della Meloria, nel mare antistante la città di Livorno. In seguito fu osservata lungo tutto il litorale toscano.

Studi eseguiti nel 1997, dopo la prima segnalazione di Caulerpa racemosa in questa zona, hanno messo in evidenza la velocità di diffusione di quest'alga. Le regioni tirreniche hanno poi presentato tutte con il passare degli anni tale alga invasiva nella propria flora marina.

L'invasione di Caulerpa taxifolia ha avuto un impatto significativo sull'ecosistema marino, alterando la biodiversità e causando danni agli habitat naturali.