Appunti esame ecologia

La visione degli insetti e degli animali

Gli insetti possiedono occhi sensibili all'ultravioletto e riconoscono macchie scure sui petali che indicano il centro del fiore. In questo modo gli insetti vengono attratti verso il nettare. La visione UV è utile anche alle renne per distinguere il cibo e i predatori nel bianco totale della neve e in situazioni di poca luce. I lupi, i tradizionali predatori delle renne, e i licheni, la principale fonte di cibo, appaiono infatti come macchie scure. La bioluminescenza è quel fenomeno per cui alcuni organismi viventi, sia terrestri sia marini (anche alcuni batteri), emettono luce artificiale convertendo energia chimica in energia luminosa. La fotoperiodicità (o fotoperiodismo) è l'insieme dei fenomeni che insorgono negli organismi in relazione al fotoperiodo, cioè alla lunghezza del periodo diurno della luce. La luce scandisce infatti le attività diurne e stagionali, comprendenti l'alimentazione, l'immagazzinamento del cibo, lariproduzione e i movimenti migratori. La fotoperiodicità è molto importante per l'impostazione degli orologi biologici. Un orologio biologico interno è fondamentale per tutti gli organismi viventi, poiché influenza ormoni che hanno un ruolo nel sonno e nella veglia, nel tasso metabolico e nella temperatura corporea. Le principali funzioni fisiologiche degli animali sono governate da un orologio di 24 ore, conosciuto come ritmo circadiano. Le radiazioni ionizzanti sono quelle radiazioni che, in virtù del loro elevato contenuto energetico, sono in grado di ionizzare la materia con cui vengono a contatto, ossia di trasformare gli atomi che compongono la materia in particelle cariche dette ioni. Esistono radiazioni non corpuscolari e corpuscolari come le radiazioni α e β. Le radiazioni α hanno bassa penetrazione nella materia; le radiazioni β sono particelle cariche positivamente o negativamente.negativamente che hanno media penetrazione nella materia (intessuti organici qualche cm). Le radiazioni e sono direttamente ionizzanti ^{α β} mentre le radiazioni non corpuscolari, come ad esempio i raggi X e i raggi sono ^γ, indirettamente ionizzanti e hanno elevata penetrazione nella materia. Le radiazioni ionizzanti hanno diversi effetti sugli organismi. Questi effetti dipendono dalla distanza, dalla dose, dal tasso di assorbimento, dal periodo di esposizione e dallaposizione della sorgente. Le radiazioni ionizzanti causano danni al DNA e biomagnificazione ossia l’aumento di concentrazione di una sostanza lungo la catena alimentare. Regole ecologiche Le regole ecologiche sono delle relazioni stabilite su base statistica, tra la variazione di un singolo fattore ecologico o di un complesso di fattori e le variazioni morfologiche e fisiologiche degli organismi. Le regole ecologiche hanno scarso significato ma hanno contribuito ad incrementare la conoscenza delle relazioni tra.

organismi e ambiente.

Regola di Bergman: la massa corporea aumenta a temperature più fredde. Gli animali di dimensioni maggiori disperdono il calore interno più lentamente e sono avvantaggiati nei climi freddi; al contrario, gli animali di piccole dimensioni sono meglio adattati nei climi caldi e secchi, perché disperdono meglio il calore del corpo. Questo dualismo non è assoluto: infatti esistono casi di grandi animali che vivono in ambienti desertici come l’elefante africano, che disperde calore attraverso le grandi orecchie. Corpi più grandi in climi più freddi.

Regola di Allen: la lunghezza degli arti e delle appendici (naso, orecchie…) aumenta all’aumentare della temperatura. Quindi brevi appendici nei climi più freddi.

Regola di Gloger: tra gli endotermi, le forme più fortemente pigmentate tendono ad essere rinvenute negli ambienti più umidi, cioè in prossimità dell’equatore. Negli uccelli le penne

scure sono più resistenti ai batteri. Gli ambienti umidi sono più idonei per la crescita batterica e penne o peli scuri sono maggiormente resistenti alla degradazione. Quindi colorazione più leggera nei climi più freddi e secchi.

Regola di Jordan: specie di pesci che vivono in acque più calde hanno un numero di vertebre inferiore rispetto a quello di specie di ambiente più freddo.

Regola di Rensch: all'interno di una stessa specie e di una discendenza l'SSD aumenta al crescere delle dimensioni corporee quando il maschio è l'esemplare più grande e diminuisce al crescere delle dimensioni corporee quando la femmina è l'esemplare più grande.

Gigantismo specie abissali: tendenza di molte specie animali abissali a raggiungere una taglia molto maggiore rispetto ai loro congeneri di acque meno profonde.

Valenza ecologica: Il successo di un organismo o di una comunità dipende dall'insieme di

più fattori. Ogni organismo possiede nei confronti di ciascun fattore ecologico dei limiti di tolleranza. Il limite di tolleranza è l'intervallo compreso tra il limite minimo e il limite massimo entro il quale è possibile la vita dell'organismo o della comunità. Quando i limiti di tolleranza vengono superati si è in presenza di un fattore limitante. Un fattore limitante è quindi una condizione di tipo chimico, fisico che si avvicini o superi i limiti di tolleranza dell'organismo o della comunità. La legge del minimo di Liebig afferma che tra i fattori essenziali per lo sviluppo di un organismo o di una comunità quello determinante la crescita è il più scarso. La legge del minimo presenta però dei limiti:

• a limitare lo sviluppo non è mai uno ed un solo fattore;
• spesso un fattore dipende da molteplici altri fattori;
• un fattore divenuto limitante può essere sostituito;
• la

La legge del minimo non tiene conto dei fattori in eccesso. Un fattore limitante può esserlo anche se presente in quantità eccessive. La legge di Shelford o legge della tolleranza afferma che ogni organismo di fronte ai fattori ambientali ha un intervallo di tolleranza compreso tra un minimo e un massimo entro cui si colloca il suo optimum ecologico. Al di fuori dell'optimum, esiste un intervallo di tolleranza entro il quale la specie ha ancora possibilità di crescita ridotta o almeno di sopravvivenza in attesa che si ripristino le condizioni ottimali; oltre i limiti di tolleranza, per ogni fattore ecologico, la specie non può esistere in un certo ambiente. I limiti di tolleranza per parametri diversi possono essere molto diversi. Organismi con limiti di tolleranza più ampi sono presumibilmente i più diffusi. Una specie può occupare aree nelle quali le condizioni non sono ottimali o addirittura sono ai margini dei limiti di tolleranza. I limiti

di habitat). Il concetto di tolleranza è fondamentale per comprendere come gli organismi si adattano e sopravvivono in diversi ambienti. Ogni specie ha un range di tolleranza specifico per ogni parametro ambientale, come la temperatura, l'acqua, la salinità e il cibo. Questo range può variare notevolmente a seconda dell'età dell'organismo e del momento storico in cui si trova. La valenza ecologica è la capacità di un organismo di sopportare e adattarsi a un determinato ambiente. Le specie possono essere classificate come stenoecie, quando tollerano solo piccole variazioni di un parametro, o euriecie, quando tollerano ampie variazioni dello stesso parametro. Questa classificazione viene indicata utilizzando i prefissi "steno-" per indicare una tolleranza stretta e "euri-" per indicare una tolleranza ampia. Nell'ambito dell'ecologia, si utilizzano quindi i seguenti termini: - stenotermo/euritermo (riferito alla temperatura) - stenoidrico/euriidrico (riferito all'acqua) - stenoalino/eurialino (riferito alla salinità) - stenofago/eurifago (riferito al cibo) - stenoecio/euriecio (riferito alla selezione di habitat) Questi termini ci aiutano a comprendere come le specie si adattano e si distribuiscono in diversi ambienti, in base alla loro tolleranza ai diversi parametri ambientali.acque salate, le zone polari, le cime delle montagne. In questi ambienti, le specie che riescono ad adattarsi e sopravvivere sono spesso caratterizzate da adattamenti particolari che consentono loro di tollerare le condizioni estreme. La legge del minimo è un concetto importante nella biologia dell'ecologia. Essa sostiene che la crescita e la sopravvivenza di una specie dipendono dal fattore ambientale che è presente in quantità minima rispetto alle altre. Questo significa che anche se tutti gli altri fattori ambientali sono presenti in quantità ottimali, se un fattore è limitante, la specie non sarà in grado di prosperare. Ad esempio, se una specie di pianta richiede una certa quantità di luce solare per la fotosintesi, ma la luce solare è disponibile solo in quantità minima, la crescita della pianta sarà limitata. Allo stesso modo, se una specie di pesce richiede una certa temperatura dell'acqua per sopravvivere, ma l'acqua è troppo fredda o troppo calda, la specie non sarà in grado di sopravvivere. La legge del minimo è importante anche per comprendere come le specie si distribuiscono in un determinato habitat. Se un fattore ambientale è limitante in un'area specifica, solo le specie che possono tollerare quel fattore saranno presenti in quella zona. Ad esempio, se un'area ha una concentrazione molto alta di sali nel suolo, solo le piante che possono tollerare alte concentrazioni di sali saranno in grado di crescere in quella zona. In conclusione, la legge del minimo è un concetto chiave nella biologia dell'ecologia che aiuta a spiegare come le specie si adattano e si distribuiscono in un determinato ambiente.

calottepolari e le profondità marine. Gli organismi non subiscono l'ambiente fisico. La comunità tende a modificare e adattare l'ambiente stesso per ridurre gli effetti limitanti della temperatura, della luce, dell'acqua e di altri fattori che ne condizionano l'esistenza. Tale compensazione di fattori è particolarmente efficace a livello di organizzazione comunitaria. Specie con confini geografici estesi sviluppano quasi sempre popolazioni adattate localmente chiamate ecotipi. Un ecotipo è quindi una sottospecie o razza adatta a un particolare insieme di condizioni ambientali (delfino marino e delfino fluviale).

Cicli biogeochimici

Carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo e fosforo sono disponibili nell'ecosistema solo in quantità limitate. Quindi questi nutrienti devono essere riciclati attraverso cicli biogeochimici. Un ciclo biogeochimico è il trasferimento ciclico di materia (normalmente nutrienti) tra un compartimento

(pool) di riserva abiotico ad un compartimento (pool) discambio biotico. A seconda della localizzazione del comparto di riserva, i ciclibiogeochimici sono di 2 tipi: gassosi e sedimentari. Nei cicli gassosi le principali riserve dinutrienti sono l'atmosfera e l'idrosfera. Nei cicli sedimentari la principale riserva dinutrienti si trova nella litosfera (suolo, rocce e minerali). Le attività umane possonosvolgere un ruolo importante nell'alterare gli equilibri di questi cicli. Ogni ciclo ècaratterizzato da un flusso (anniˉ¹) che misura la velocità con cui gli elementi simuovono da un compartimento all'altro e da un tempo di residenza (anni) ossia il tempodi permanenza degli elementi in ciascun compartimento prima di essere mobilizzati.

Ciclo dell'acqua

Il ciclo dell'acqua è estremamente importante poiché l'acqua è alla base di tutti i processiviventi. È un ciclo gassoso che ha il pool di

el mare e i fiumi, facendola evaporare. L'acqua evaporata si trasforma in vapore acqueo e si alza nell'atmosfera. Una volta nell'atmosfera, il vapore acqueo si raffredda e si condensa formando nuvole. Le nuvole si spostano con i venti e quando si raffreddano ulteriormente, le goccioline d'acqua si uniscono formando precipitazioni come pioggia, neve o grandine. Le precipitazioni cadono sulla terra e tornano negli oceani, nei fiumi e nei laghi, completando così il ciclo dell'acqua. Questo ciclo è fondamentale per la vita sulla Terra, in quanto fornisce acqua dolce per gli esseri viventi e mantiene l'equilibrio dell'ecosistema idrico.