Appunti demoecologia (prof. Chelazzi)

DEMOECOLOGIA

L’ecologia delle popolazioni: (conspecifici)

- Una POPOLAZIONE è un gruppo di individui della stessa specie

che vive nella stessa porzione di habitat.

Gli individui che appartengono alla stessa specie possono avere una distribuzione

geografica molto ampia, ma se seleziono una piccola porzione di quel territorio, allora

gli individui che vi trovo rappresentano una popolazione. È un tipo di coabitazione

spaziale.

- Una popolazione è un’unità riproduttiva (panmittica) ed evolutiva (gene

flow).

La panmissia rappresenta possibilità degli individui di scambiarsi geni tra loro (libera

circolazione di geni).

Allora, la popolazione è anche un’unità riproduttiva: grazie ai fenomeni riproduttivi, se

in alcuni individui compare una novità non selezionata negativamente, questa può

diffondere attraverso la riproduzione in tutta la popolazione.

- I membri della stessa popolazione condividono le stesse condizioni

ambientali (clima, fattori abiotici, ecc).

- I membri di una popolazione condividono le stesse risorse (cibo, rifugio,

fonti d’acqua, partner riproduttivi, ecc)

Quando in ecologia vediamo l’individuo immerso nel suo habitat, generalmente

consideriamo tale habitat costituito da elementi diversi che, in prima approssimazione,

condizioni risorse.

si suddividono in due grandi categorie: le e le

Condizioni: elementi, fattori, caratteristiche chimico-fisico dell’habitat in cui vive

l’individuo.

Risorse: parti dell’habitat, spesso di natura biotica, che l’individuo sfrutta attivamente

per realizzare determinate funzioni biotiche (accrescimento, riproduzione,

sopravvivenza). Parliamo ad esempio di risorse trofiche, risorse energetiche, risorse

riproduttive, ecc.

Gli individui di una popolazione (che vivono in una stessa porzione di spazio) sono

soggetti allo stesso set di condizioni ambientali, ma accedono anche alle stesse

condivisione di condizioni, anche co-utilizzazione di risorse

risorse: ma .

- I membri della stessa popolazione interagiscono tra di loro: competizione per

le risorse, mutualismo (darsi una mano a vicenda), cannibalismo (rapporto

preda-predatore inserito nella popolazione), ecc.

Altre importanti parti dell’ecologia moderna sono:

Ecologia degli organismi (autoecologia): studia come il singolo individuo (specie) si

adatta all’ambiente (condizioni e risorse). nicchia ecologica,

Il concetto centrale dell’autoecologia è quello di che è uno spazio

multidimensionale nel quale è collocato l’organismo, e dove esso può funzionare

riproduttivamente. Questo spazio non è geografico, ma è astratto: le sue dimensioni

sono date dalle condizioni e dalle risorse.

Un altro argomento centrale dell’autoecologia è analizzare come varia la funzionalità

degli individui di una singola specie al variare delle caratteristiche ambientali.

Ecologia di popolazioni: fa da cerniera fra due sottoinsiemi dell’ecologia

(autoecologia e sinecologia) che altrimenti sembrerebbero “viaggiare” su strade

completamente diverse.

Ecologia delle comunità (sinecologia): studia gruppi di specie che vivono nella

stessa porzione di habitat, condividendo risorse ed interagendo attraverso

competizione, mutualismo, rapporti preda-predatore.

Quindi la sinecologia considera un habitat e va a vedere quali specie sono presenti, in

quali rapporta quantitativi e quali sono le relazioni funzionali tra queste specie.

Ecologia degli ecosistemi: studia le interazioni tra componenti abiotiche e biotiche

della Terra.

Se caliamo la comunità nel suo ambiente abiotico, cioè proviamo a vederla non come

sistema astratto ma calata nel suo contorno abiotico e di risorse, abbiamo

l’ecosistema: comunità + ambiente = ECOSISTEMA

L’intero pianeta è l’ecosistema per antonomasia.

Argomenti fondamentali della Demoecologia :

Studia la demografia delle popolazioni

a) :

- Densità della popolazione, struttura della popolazione;

- Dinamiche della popolazione;

- Come la densità e la struttura della popolazione varia nello spazio e nel tempo;

- Come interazioni intraspecifiche (competizione, mutualismo) riguardano le

dinamiche di popolazione.

Predice lo stato futuro (densità e struttura) di una popolazione in uno scenario

b) ambientale.

Il primo dato importante per effettuare predizioni è la densità di una

popolazione, ovvero quanti individui costituiscono la popolazione.

Ma la popolazione non ha caratteristiche omogenee: è possibile scomporre la

densità di popolazione in tante sottounità, una per ogni gruppo di individui

(maschi e femmine, classi di età, ecc): in questo caso parliamo di struttura di

una popolazione (come la densità di popolazione si ripartisce tra le varie

classi che costituiscono la popolazione).

Quando descriviamo una popolazione, non ci limitiamo a descrivere il suo stato

istantaneo, ma cerchiamo di descrivere anche la sua dinamica, cioè la sua

variazione nel tempo.

Descrivere come la densità e la struttura di una popolazione variano nel tempo .

Tipiche domande della demoecologia:

-Come cambiano la densità e la struttura della popolazione nello spazio e nel

tempo?

-Come varia la dinamica di una popolazione al variare delle condizioni e delle

risorse?

-Qual è l’influenza delle interazioni tra gli individui di una specie nel far variare

lo stato della popolazione? Cioè, studiare come le interazioni con altre specie

modificano la dinamica di una popolazione: se in un habitat dove si trova una

specie ne inserisco un’altra che si trova in competizione con la prima, come

cambia il funzionamento della prima specie?

Cercando di rispondere a queste domande, gli studiosi hanno l’ambizione di

predire quello che sarà lo stato della popolazione nel futuro.

Aspetti applicativi della Demoecologia:

Prevedere gli effetti su una determinata specie, delle interazioni esercitati dalla

a) presenza di altre specie . Effetti dell’interazione tra specie diverse, tra cui anche

l’uomo.

-Effetti della predazione umana sulle popolazioni naturali (pesca, caccia,

agricoltura, ecc);

-Progettazione di politiche di sfruttamento (scambio tra economia e

conservazione);

-Effetti della modificazione dell’habitat (deforestazione, frammentazione

dell’habitat, inquinamento, cambiamenti climatici) sulla popolazione.

Altre applicazioni:

b) -Controllo biologico di specie nocive in agricoltura;

- Ottimizzazione di allevamento ed acquacoltura.

Metodi generali della Demoecologia:

Strumenti descrittivi: la demoecologia vuole ricavare informazioni su densità e

struttura delle popolazioni, quindi gli strumenti di base del demoecologo sono

strumenti di conteggio che servono per descrivere lo stato di una popolazione.

-Metodi per ricavare il numero di individui di una determinata specie e che vivono in

una determinata area;

-Strumenti di generalizzazione statistica, per estendere all’intera popolazione le

informazioni ricavate da un sottoinsieme di essa.

Tuttavia gli strumenti descrittivi ci consentono solo di constatare lo stato di una

popolazione, e non la sua dinamica.

Strumenti sperimentali: esperimenti in natura o in laboratorio per ottenere

informazioni sull’utilizzo delle risorse e sulle interazioni bio