Ecologia generale

ECOLOGIA

Parola usata per la prima vola da Haekeel (biologo tedesco) nel 1886, deriva dal greco

“discorso sulla casa”. Può indicare l’insieme delle conoscenze sull’economia

e significa

della natura; riguarda l’indagine sulle relazioni degli organismi sia con il suo ambiente

organico che inorganico.

Non bisogna confonderla con l’ecologismo (o ambientalismo), che non è una scienza, ma

che opera a difesa dell’ambiente e dello sviluppo sostenibile;

un movimento di opinione

i suoi temi principali sono l’inquinamento, la protezione di animali, ecosistemi e aree

protette, etc.

L’ecologia è nata come indirizzo analitico-produttivo, che va di pari passo con il

concetto riduzionalista, di indirizzo analitico-riduttivo, che prende in esame i vari

fattori ambientali uno alla volta, utilizzando modelli matematici monofattoriali per

spiegare la struttura della comunità. Dopo questa teoria ha preso piede un indirizzo

sintetico-ecosistemico, che attua una ricerca generale delle necessità degli

ecosistemi; va di pari passo con il concetto olistico, che tende a spiegare il perché

delle cose attraverso modelli polifattoriali.

–

(Global change aumento CO - , El Niño)

2

 Lindeman intuì il ruolo dei flussi energetici come descrittore fondamentale dei

processi ecologici

 Hutchinson si occupò dei cicli biogeochimici e della dinamica delle popolazioni:

concepì la nicchia ecologica come spazio multidimensionale

 Tunsley si occupò del concetto di ecosistema

 Clements si occupò della successione ecologica, che porta al climax e ritenne

che una comunità sia analoga ad un organismo (non solo in senso fugurato)

 Elton introdusse la nicchia ecologica come ruolo trofico di una specie;

approfondì il concetto di catena alimentare e rete trofica, derivati dai relativi

scambi di materia non di energia

Definizioni

“Studio delle relazioni tra gli organismi e il loro ambiente (abiotico o biotico)”

Più recente (2004): “Studio di come la distribuzione e l’abbondanza delle popolazioni e

delle specie sono determinate dalle interazioni tra gli individui e l’ambiente abiotico e

biotico”

Odum (1953): “Scienza che si occupa dei sistemi naturali, che sono ad un livello di

organizzazione più ampio”

Livelli di studio

α-ecologia ecologia descrittiva: descrive ciò che avviene nell’ambiente

 

 ecologia funzionale: si domanda sul come possano avvenire le



-ecologia

modificazioni dei sistemi

 ecologia evoluzionistica: spiega perché le modificazioni avvengono



-ecologia 11

Esistono molti tipi di ecologia:

studia i rapporti di una singola specie con l’ambiente, ne



AUTOECOLOGIA

definisce i limiti di tolleranza esaminandone l’azione sull’ambiente. Spiega la

di una specie.

localizzazione, la ripartizione geografica e l’attività

È importante per la definizione di “bio-indicatori” e per gli studi eco-tossicologici

(organismi test, come ad es gli EBI = indice biologico esteso, che si basa su macro-

invertebrati bentonici).



SINECOLOGIA analizza i rapporti degli individui appartenenti alle diverse specie in

rapporto all’ambiente in cui vivono; descrive i gruppi di esseri viventi di un

Dà informazioni sull’abbondanza, composizione specifica,

determinato ambiente.

frequenza e ripartizione spaziale.

Descrive l’evoluzione di gruppi di specie e il perché si succedono in un determinato

ambiente. Studia i trasferimenti di materia ed energia tra i diversi componenti di un

ecosistema. 

di BASE (teorica e sperimentale) studia le interazioni fra gli animali, piante,

microrganismi ed il loro ambiente; studia inoltre la biodiversità e come le specie

interagiscono tra loro.

si serve dei concetti e dei principi dell’ecologia di base per la



APPLICATA

previsione e la gestione dei cambiamenti ambientali, causati dall’impatto umano sugli

ecosistemi.

(sottoclassi) 

DEMOECOLOGIA studia la dinamica delle popolazioni



MODELLISTICA analizza la previsione dei cambiamenti al variare delle

caratteristiche ambientali



PALEOECOLOGIA studia la dinamica degli ecosistemi passati

l’adattamento e la selezione naturale

riguarda

EVOLUZIONISTICA

MOLECOLARE

COMPORTAMENTALE (ecologi)

ECOFIOSIOLOGIA

del PAESAGGIO (architetti)

(in relazione all’ecologia applicata)

ECOTOSSICOLOGIA

della CONSERVAZIONE

della RINATURALIZZAZIONE 12

AMBIENTE

Inteso come il complesso di condizioni e relazioni che individuano un determinato

ambito spaziale, caratterizzato da omogeneità fisionomica e fisiologica nel quale

convivono individui, popolazione e comunità biologica.

È quindi un sistema di rapporti che si instaurano in condizioni normali o alterate, tra:

 sistema di componenti, di fattori e processi che formano la struttura di ogni

livello di organizzazione della vita sulla terra. Definiscono l’ambiente interno

 sistema di condizioni naturali e culturali, che si viene a formare tra i vari livelli

di organizzazione. Definiscono l’ambiente interno

In generale è la porzione di spazio che contiene vita, o può contenerla.

Ad ogni ambiente corrisponde uno spazio, ma non necessariamente il contrario.

Componente ABIOTICA

Ambiente Componente BIOTICA

Ogni ambiente presenta un substrato (mezzo), solido o liquido, su cui vivono gli

organismi. Quelli che vivono nel suolo sono sempre però circondati da una componente

fluida, aria o acqua, ed insieme vanno a costituire l’ambiente propriamente detto:

Marino (ricco di cloruri)



Sedimento + Acqua Ambiente Acquatico Dolce (ricco di carbonati)

Lotico Lentico

(fiumi e torrenti) (laghi e serbatoi)



Terreno + Acqua Ambiente Terrestre

Ambiente Marino

Dominio

Pelagico (acqua) Bentonico (fondo)

Provincia Sistema

Neritica Oceanica Fitale Afitale

(fino a 200 m) (> 200 m) (fauna fino a 200 m) (> 200 m)

Zona FOTICA (dove penetra la luce)

Zona AFOTICA (dove non penetra più la luce) 13

ECOSISTEMA

Unità funzionale di base, che include tutti gli organismi che vivono in una determinata

area (comunità biotica), interagenti con l’ambiente fisico.

Gli organismi si distribuiscono, nello spazio e nel tempo, in funzione di una serie di

variabili (chimiche, geologiche, etc), interagendo tra loro attraverso processi biologici

andando a costituire unità funzionali, stabili ed autosufficienti. È:

 sistema aperto

lontano dall’equilibrio



 scambio di energia

 circolano nutrienti, che si accumulano e trasferiscono interazioni tra

popolazioni di produttori, consumatori e decompositori

 sistema di catene alimentari, che garantiscono un flusso di energia e un ciclo di

materia all’interno dell’ecosistema e ne determinano lo sviluppo e il processo

evolutivo

Comprende, quindi, gli organismi viventi (componente biotica) e gli ambienti in cui

vivono (componente abiotica). Le due componenti sono legate in modo inseparabile.

Definizione: “Unità che include tutti gli organismi che vivono insieme (BIOCENOSI)

in una determinata area (BIOTOPO), interagendo con l’ambiente fisico”.

Le sue componenti fondamentali sono:

 Comunità

 Flusso di Energia

 Cicli dei Materiali Energia Dissipa

Solare Energia

FOTOSINTESI

Catena Autotrofa Produzione Primaria

NUTRIENTI CONSUMATORI Dissipa

Energia

Riciclaggio Nutrienti Catena Eterotrofa

DISSIPATORI

Dissipa Energia

Contiene il concetto di velocità della produzione di biomassa (= quantità si sostanza

contenuta in un determinato ecosistema in un determinato periodo di tempo).

Livelli Trofici

Sole Produttori Consumatori I Consumatori II Consumatori III

(piante, alghe, batteri) (ervibori) (carnivori) (carnivori terminali)

I consumatori che si alimentano a tutti i livelli sono detti DETRITIVORI. 14

Questi livelli li troviamo in tutti gli ambienti, dal terreste all’acquatico; si modificano

solo le specie e la struttura dell’ecosistema. Le unità principali per il funzionamento

sono:

 Sostanze Abiotiche (composti organici e inorganici)

(vegetazione, sulla terra ferma, e fitoplancton, nell’acqua)

 Produttori

 Macro-consumatori:

A. Erbivori

B. Detritivori

C. Carnivori

 Decompositori

Questi sistemi autotrofi sono sostenuti dall’energia solare.

L’ecosistema è una struttura composta da due parti principali:

STABILE, non muta ma rimane invariata, se non in tempi geologici molto lunghi; è

caratterizzata da 2 Componenti:

 Abiotiche

Solide (Litosfera)

Liquide (Idrosfera)

Aeriforme (Atmosfera)

 Biotiche 

Autotrofi (piante, alghe, batteri fotosintetici e

Produttori

chemiosintetici)



Eterotrofi (pascolatori e predatori),

Consumatori Decompositori

(funghi, animali, batteri), (batteri e animali)

Parassiti

INSTABILE, muta in tempi molto brevi; è caratterizzato da alcuni Fattori:

 Fisici (temperatura, umidità, pressione, ecc)

 Chimici (elementi, Sali, ecc)

 Alimentari (qualità e quantità del cibo)

 Biologici (competizione, predazione, mutualismo)

 Culturali

Gli ecosistemi hanno una dinamica che può essere a:

 

Tempi Brevi flusso di energia e circolazione della materia

successione geologica: riguarda l’avvicendamento delle specie in

 

Tempi Medi

una comunità che cambia nel tempo fino a che non raggiunge l’equilibrio,

permanendo in quella condizione fino a che non vengono perturbate e costrette

a ricercare un nuovo punto di equilibrio

 

Tempi Lunghi processi evolutivi: riguarda gli adattamenti delle specie; se le

specie riescono ad adattarsi sopravvivono, sennò muoiono 15

Quando entra in un ecosistema, l’energia diminuisce progressivamente, aumentando

però le sue prestazioni, fino ad arrivare a una quasi totale perdita di energia

sottoforma di calore.

Gli organismi, legati ai vari livelli trofici, e i materiali entrano nel sistema; questi

ultimi sottoforma di nutrienti. Tutto ciò rappresenta la comunità biotica,

caratterizzata dai flussi di materia.

I nutrienti presenti in un ecosistema, possono essere persi e acquistati da un altro.

Negli ecosistemi esistono dei meccanismi di controllo a feedback, che permettono di

mantenere l’ecosistema in maniera ottimale, aumentando o diminuendo l’energia a

seconda della situazione in cui si trova l’ecosistema, permettendogli quindi i mant