Domande aperte del Paniere di Ecologia

DOMANDE APERTE ECOLOGIA

1. Fattori abiotici e biotici

I fattori abiotici sono tutti quei fattori dell’ecosistema che fanno parte della

componente inorganica e non vitale. I fattori abiotici comprendono le variabili

fisiche e chimiche dell’ambiente: per esempio la quantità di energia sotto

forma di disponibilità di luce, la temperatura e la sua variazione e le

disponibilità di risorse, tra cui anche l’acqua, l’ossigeno, l’anidride carbonica,

ecc. I fattori biotici invece, sono tutti i fattori ecosistemici che comprendono e

derivano dalle attività degli esseri viventi e le loro interazioni. Fanno parte dei

fattori biotici il parassitismo, la predazione, il commensalismo, ecc. e tutte le

tipologie di competizioni per le risorse, siano esse intese come cibo o anche

spazio vitale.

2. Nicchia, habitat e areale: definizioni, differenze e relazioni

Considerando una specie, l’areale è la porzione di territorio sulla quale è

distribuita tale specie; gli areali possono essere: continui (la specie occupa una

vasta area continua abbastanza omogeneamente), discontinui (la specie

occupa piccole ben separate da grandi zone completamente inabitate), e

frammentati (la specie è distribuita in vaste aree con forti variabilità

densitometriche di individui, un esempio sono gli esseri umani con densità

molto elevate nelle grandi città ed aree pressoché disabitate come l’Antartide).

l’habitat comprende le caratteristiche ambientali abiotiche (quindi le

caratteristiche fisiche e chimiche) di una determinata area territoriale che

ospita la specie. Infine, la nicchia comprende l’habitat e l’ambiente biotico nel

quale la specie usufruisce di una determinata risorsa o svolge determinate

funzioni.

3. Le proprietà emergenti nei sistemi biologici

Le proprietà emergenti sono tutte le caratteristiche nuove e peculiari di un

livello biologico che non rappresentano soltanto la somma delle caratteristiche

di ciascuno degli elementi del livello biologico inferiore, ovvero tutte quelle

caratteristiche peculiari dei passaggi che partendo dalla singola cellula e

passando da tessuto, organo e organismo arrivano a concetti ecologici come

popolazione, comunità, ecosistema, bioma fino ad arrivare all’intera biosfera.

4. Approccio olistico e proprietà emergenti

Le proprietà emergenti sono tutte le caratteristiche nuove e peculiari di un

livello biologico che non rappresentano soltanto la somma delle caratteristiche

di ciascuno degli elementi del livello biologico inferiore. Con approccio olistico

si intende il tener conto dell’interezza del sistema e non solo delle piccole

componenti di cui è costituito. L’approccio olistico sta quindi alla base ed è

assolutamente necessario per poter effettuare qualsiasi studio o

considerazione in ambito ecologico.

5. La stratificazione termica negli ecosistemi acquatici

L’acqua ha come peculiarità l’aumento della propria densità all’aumentare

della temperatura nel range che va dagli 0°C ai 4°C per poi diminuire la propria

densità all’aumentare della temperatura superando i 4°C. Grazie a questa

caratteristica il susseguirsi di stagioni calde e fredde influenza molto la

temperature delle acque superficiali che con più si allontanano dai 4°C e con

più si troveranno in alto nella colonna d’acqua; invece, l’acqua più densa,

quella a 4°C tende a giacere sul fondo di tutti gli ambienti acquatici (zona

chiamata termoclino) fungendo da riparo per gli organismi idrofili da condizioni

di temperatura estrema o addirittura dalla glaciazione degli strati più

superficiali dell’acqua.

6. La luce, effetti biologici e regolazione dell'attività degli

organismi

La luce è forse l’elemento abiotico più importante, è la primaria fonte di

energia ed essa viene convertita in energia chimica dagli organismi autotrofi.

Oltre che a fornire energia agli organismi autotrofi, la luce riscalda la Terra

dando origine a zone più calde o più fredde e all’alternarsi delle stagioni in

base alla durata e all’intensità di irraggiamento. In base alla quantità di energia

luminosa si dispongono anche gli organismi e la biodiversità, per esempio nelle

foreste dove abbonda l’intensità luminosa ed anche un altro fattore abiotico

importantissimo: l’acqua. La regolazione delle attività degli organismi varia con

il variare di disponibilità di luce e di differenti porzioni del proprio spettro,

alcuni organismo sono in grado di vivere solo in presenza di luce (fotofili) ed

altri solo in sua assenza (fotofobi); nelle foreste la quasi totalità dello spettro

blu e rosso vengono completamente assorbite dagli strati vegetativi più alti (i

pigmenti fotosintetici sono di colore verde perché tale radiazione non viene

assorbita quasi per niente) lasciando al sottobosco solo una piccola parte di

spettro luminoso che viene assorbito attraverso pigmenti differenti come blu o

rosso che non assorbono lo spettro verde e conferiscono i caratteristici colori

esotici a tali piante. In acqua invece, quasi tutta la totalità della radiazione

luminosa rossa viene assorbita dallo strato superficiale lasciando penetrare

solo la parte blu dello spettro luminoso che conferisce il caratteristico colore

alle acque profonde.

7. Fattori limitanti, legge del minimo e di Shelford

I fattori limitanti sono quei fattori che sono in grado di limitare l’accrescimento

di una determinata popolazione, posso essere abiotici (proprietà fisiche e

chimiche, es. temperatura, disponibilità di acqua, ossigeno, ecc.) o biotici

(interazioni tra esseri viventi, es. competizione per una risorsa). La legge del

minimo sostiene che l’accrescimento di una popolazione non è regolata dalla

disponibilità totale delle risorse ma solo dalla disponibilità della risorsa più

scarsa che diventa la risorsa limitante. La legge di Shelford invece, afferma che

l’accrescimento di una popolazione è determinato da vari fattori, alcuni

favorevoli ed altri sfavorevoli, e che la limitazione dell’accrescimento è

determinato da un singolo fattore sfavorevole di maggior influenza.

8. Fattori abiotici e biotici

I fattori abiotici sono tutti quei fattori dell’ecosistema che fanno parte della

componente inorganica e non vitale. I fattori abiotici comprendono le variabili

fisiche e chimiche dell’ambiente: per esempio la quantità di energia sotto

forma di disponibilità di luce, la temperatura e la sua variazione e le

disponibilità di risorse, tra cui anche l’acqua, l’ossigeno, l’anidride carbonica,

ecc. I fattori biotici invece, sono tutti i fattori ecosistemici che comprendono e

derivano dalle attività degli esseri viventi e le loro interazioni. Fanno parte dei

fattori biotici il parassitismo, la predazione, il commensalismo, ecc. e tutte le

tipologie di competizioni per le risorse, siano esse intese come cibo o anche

spazio vitale.

9. Il mutualismo

Il mutualismo è un fattore biotico che consiste in interazioni tra specie che

portano a vantaggi per entrambi i partner. Il mutualismo può essere facoltativo

o obbligato, nel primo caso entrambe le specie sono in grado di sopravvivere

anche separatamente, mentre nel secondo, la sopravvivenza di una o di

entrambe le specie è determinata dall’associazione mutualistica. Esistono

molte relazioni mutualistiche, tra cui una molto importante per gli esseri umani,

ovvero il mutualismo che abbiamo con il microbiota intestinale, ed altre più

complesse e affascinanti come le micorrize tra piante e funghi o il mutualismo

tra una specie di calamari e una di batteri bioluminescenti che conferiscono la

loro proprietà al calamaro intimorendo i predatori e a sua volta il calamaro offre

protezione all’interno del proprio corpo e motilità spaziale per la dispersione e

colonizzazione batterica.

10. La predazione

La predazione è un fattore biotico che consiste in interazioni tra specie diverse,

una predatrice e l’altra preda, la specie predatrice vive a spese della specie

predata, spesso utilizzando quest’ultima come fonte di cibo e nutrienti; a

differenza del parassitismo, il predatore durante questa interazione, pone fine

alla vita dell’individuo predato. È affascinate come due specie apparentemente

simili e con le stesse abitudini alimentari come capra e pecora risultino essere

rispettivamente una specie predatrice e l’altra parassita, in quanto le pecore

non pongono fine alla vita delle piante di cui si nutrono, recidendo solo la parte

superiore, mentre le capre sradicando le piante di cui si nutrono ponendo fine

alla loro vita e potendo quindi essere considerate specie predatrici. Ciò che è

più sorprendente della relazione preda-predatore è che essa provoca un

aumento della resa della popolazione della preda mantenendone il controllo

numerico.

11. La competizione

La competizione è un fattore biotico che consiste in interazioni competitive tra

organismi della stessa specie (competizione intraspecifica) o di specie differenti

(competizione interspecifica) allo scopo dell’aggiudicarsi una determinata

risorsa, essa sia luce, spazio, nutrienti, acqua o anche partner per

l’accoppiamento. La competizione per una risorsa ne riduce la sua disponibilità

ad individuo che porta ad una riduzione di sopravvivenza o di fecondità dei

competitori. Le relazioni competitive possono condurre a due diverse situazioni:

una in cui i diversi individui competitori raggiungono una sorta di equilibrio

condividendo la risorsa in maniera più o meno equa; oppure, i competitori più

efficaci possono portare alla scomparsa degli individui che peggio sono in

grado di competere, fungendo da componente selettivo.

12. La competizione come agente selettivo

La competizione è un fattore biotico che consiste in interazioni competitive tra

organismi della stessa specie (competizione intraspecifica) o di specie differenti

(competizione interspecifica) allo scopo dell’aggiudicarsi una determinata

risorsa, essa sia luce, spazio, nutrienti, acqua o anche partner per

l’accoppiamento. La competizione per una risorsa ne riduce la sua disponibilità

ad individuo che porta ad una riduzione di sopravvivenza o di fecondità dei

competitori. Le relazioni competitive possono condurre a due diverse situazioni:

una in cui i diversi individui competitori raggiungono una sorta di equilibrio

condividendo la risorsa in maniera più o meno equa; oppure, i competitori più

efficaci possono portare alla scomparsa degli individui che peggio sono in

grado di competere, fingendo da componente selettivo. La competizione può

agire da agente selettivo essa sia intraspecifica o interspecifica. Un esempio in

cui la competizione funge da agente selettivo intraspecificamente è la

competizione sessuale nei pavoni che, nel tempo, hanno portato alla selezione

di pavoni maschi aventi le caratteristiche penne molto sviluppate in termini di

dimensioni e colori sgargianti volte ad attirare l’attenzione della femmina

durante l’accoppiamento. Un esempio di competizione interspecifica come

agente selettivo è la competizione per lo spazio e per la luce che si può

osservare in molti ambienti vegetativi, per esempio i pini, che all’interno dei

loro aghi, una volta caduti a terra, rilasciano sostanze chimiche in grado di

alterare la composizione del terreno rendendolo inospitale alla prosperazione di

altre specie vegetali.

13. La popolazione e le sue caratteristiche statistiche

Una popolazione è un insieme di individui della stessa specie che vivono in

un’area comune e si accoppiano tra di loro. Le caratteristiche di una

popolazione si dividono in caratteristiche genetiche e caratteristiche

statistiche. Le caratteristiche genetiche comprendono la fitness riproduttiva

della popolazione, la persistenza nell’area occupata e l’adattabilità della

popolazione; mentre le caratteristiche statistiche comprendono tutte quelle

caratteristiche quantificabili e analizzabili matematicamente e statisticamente

come: la densità (aspecifica o specifica ed in numero di individui o in

biomassa), la natalità, la mortalità, le curve di accrescimento e di

sopravvivenza, e la distribuzione in classi di età.

14. Piramidi d'età, con particolare attenzione a quelle umane

Le piramidi di età sono strumenti grafici che indicano la distribuzione della

popolazione in classi di età; la percentuale di popolazione viene indicata

dall’ampiezza della fascia corrispondente e l’età aumenta risalendo la

piramide. Questo tipo di rappresentazione grafica da informazioni su: la

capacità riproduttiva futura e sulla natalità e mortalità. La base della piramide

rappresenta la fascia d’età pre-riproduttiva, il corpo rappresenta la fascia di età

riproduttiva e la punta rappresenta la fascia di età post-riproduttiva.

Confrontando le ampiezze delle rispettive fasce di età si possono osservare tre

differenti situazioni che prevedono tre differenti scenari futuri per la

popolazione: se la base della piramide è larga e salendo si restringe sempre di

più allora la popolazione è in crescita; se la base è larga quanto il corpo della

piramide o poco più allora la popolazione e stazionaria e tenderà a conservare

lo stesso numero di individui; se invece la base è più stretta del corpo e della

punta della piramide la popolazione è in calo. Nelle popolazioni umane il primo

caso, in cui la piramide ha base larga, è caratteristico dei paesi in via di

sviluppo, per esempio Africa, India e Cina, queste piramidi indicano un grande

numero di popolazione in età pre-riproduttiva indice di un grande tasso

riproduttivo della classe di età riproduttiva ed una prospettiva futura di grande

accrescimento quando i giovani entreranno in età riproduttiva. Gli ultimi due

casi, invece, sono caratteristici delle popolazioni industrializzate come America

ed Europa; l’assottigliamento alla base sta ad indicare un basso tasso

riproduttivo delle fasce di età attualmente in riproduzione ed indica un futuro in

cui ci saranno lo stesso numero o meno in grado di riprodursi, mentre la vasta

area superiore della piramide che si assottiglia solamente molto in alto è indice

di una bassa mor