Ecologia - Principi

ECOLOGIA

Cenni storici

Il termine ecologia fu proposto da Haeckel nel 1866, che lo usò per la prima volta nei suoi studi che riguardavano

i rapporti degli animali con l'ambiente.

Haeckel è uno fra i primi a rendersi conto di quello che sono i rapporti fra un individuo e l'ambiente in cui vive e

si rende anche conto della sua sistematicità cioè di parti fra loro collegate.

Questa idea della sistematicità degli esseri viventi con l'ambiente in cui vivono è un discorso che parte da molto

lontano; già Galileo Galilei parlava di "spostare l'uomo dal centro dell'universo" cioè di staccarsi da quella visione

antropocentrica che riteneva l'uomo il padrone assoluto della terra.

Seguirono poi molti altri a sostenere questa affermazione come Malthus, studioso della dinamica delle

popolazioni, che sosteneva la dipendenza dell'uomo dalle risorse ambientali, (gli individui si moltiplicano

seguendo una progressione geometrica, mentre la quantità di alimenti disponibili si accresce soltanto in

progressione aritmetica) o come Darwin, che pone l'uomo in una posizione uguale a quella di tutti gli animali,

infatti anche l'uomo si evolve secondo certe regole che sono la mutazione e la selezione, l'uomo viene quindi

spostato dal centro dell'universo e inserito in un sistema o come ancora Watson e Crick, i quali affermarono che

non solo l'uomo subisce lo stesso tipo di evoluzione degli altri animali ma dal punto di vista molecolare è

costituito dagli stessi "mattoni" (acidi nucleici, proteine lipidi ecc.) che costituiscono ogni individuo.

Tutti questi discorsi hanno favorito il concetto che l'uomo venisse inserito in un sistema vivente e come ogni altro

essere vivente ha rapporti con l'ambiente in cui vive. In realtà si è iniziato a parlare di ecologia solo a partire dagli

anni sessanta, e questo è avvenuto in concomitanza alla pubblicazione di un testo: "Silence Spring" (primavera

silenziosa, pubblicato dalla Carson) dove si sottolinea la fragilità dell'ambiente, danneggiabile facilmente.

In particolare in questo testo si mettono in evidenza i danni prodotti dall'uso del D.D.T., molecola non

biodegradabile, che ha causato danni interessando persino le calotte polari. In questi anni si iniziò a temere per il

futuro dell'umanità se l'uso di queste sostanze e il territorio stesso non fossero poste sotto controllo.

L'ecologia inizia così ad essere presa in considerazione anche se l'interesse è ancora molto strumentalizzato a

partire dalla classe politica. Definizioni

1 - Ecologia letteralmente significa discorso sull'ambiente in cui si vive;

2 - L'ecologia è la scienza che studia le condizioni di esistenza degli esseri viventi e le interazioni che esistono tra

questi esseri viventi da una parte e questi esseri viventi e il loro ambiente dall'altra.

3 - L'ecologia è la scienza che studia la struttura e le funzioni dei massimi livelli di organizzazione della materia

vivente (questa prende il nome di sinecologia; poi esiste l'ecologia che si occupa dei rapporti tra organismi e

ambiente e prende il nome di autoecologia).

I livelli di organizzazione della materia

I livelli di organizzazione della materia sono i seguenti:

livelli scienza

GENI GENETICA

CELLULA CITOLOGIA

TESSUTI ISTOLOGIA

ORGANI ANATOMIA

ORGANISMI ZOOLOGIA - BOTANICA

POPOLAZIONE, COMUNITA', ECOSISTEMI ECOLOGIA

Ogni livello di organizzazione ha una scienza che lo studia e l'ecologia studia i massimi livelli, popolazione -

comunità - ecosistemi (in realtà l'ecosistema non sarebbe un livello di organizzazione della materia perché è

costituito dalla comunità più l'ambiente, a differenza della popolazione e della comunità non può essere isolato in

quanto collegato agli altri sistemi, ad esempio un sistema lacustre non può essere isolato, perché un lago ha i suoi

immissari ed emissari).

Ogni livello di organizzazione della materia è distinto da caratteristiche che prendono il nome di proprietà

emergenti che il livello precedente non ha. La popolazione

DEFINIZIONE

La popolazione è un insieme di organismi tra loro interagenti, cioè un insieme di organismi che possono avere tra

loro degli scambi genetici (possono incrociarsi e appartengono quindi alla stessa specie).

PROPRIETA' EMERGENTI

Tali proprietà si dividono in strutturali e funzionali; le prime non hanno bisogno del termine tempo per essere

descritte le seconde sì (ad esempio si può parlare di crescita di una popolazione solo nel tempo, mentre la densità

non richiede il tempo per essere descritta).

CARATTERISTICHE STRUTTURALI:

- densità

- distribuzione

- rapporti di età

- rapporti di sesso

CARATTERISTICHE FUNZIONALI :

- natalità

- mortalità

- movimenti migratori

CARATTERISTICHE STRUTTURALI

1) Densità indica il numero di individui presenti su una data superficie.

Schematicamente la densità di una popolazione può essere espressa mediante un andamento a campana.

2) Distribuzione

Una popolazione può essere distribuita in modo : casuale - omogeneo - aggregato.

La distribuzione omogenea pone ad uguale distanza gli individui, la si ha nei casi di forte competizione, un

esempio sono gli uccelli sula nelle spiagge artiche, più frequente è la distribuzione per aggregato, dove gli

individui si aggregano in gruppi lontani tra loro, un esempio sono le oasi nei deserti.

3) Rapporti di età

Per dare un giusto giudizio sulle possibilità di sviluppo di una popolazione bisogna conoscere quale rapporto

esiste al suo interno in merito al fattore età.

Generalmente i rapporti di età si esprimono schematicamente come delle piramidi, dove la base è costituita dai

giovani e poi man mano che si va verso l'apice si considerano individui via via più vecchi.

Una piramide con la base larga indica che quella popolazione ha una certa possibilità di sviluppo demografico;

viceversa se la base della piramide è piccola la popolazione ha grosse probabilità di andare incontro a estinzione.

4) Rapporti di sessi

E' un fattore molto importante perché solo in caso di rapporto equilibrato tra i sessi si ha un tasso riproduttivo

idoneo.

Infatti se in una popolazione il numero dei maschi è di molto superiore a quello delle femmine si può andare

incontro all'estinzione, viceversa se ci sono troppe femmine si avrebbe un'eccessiva espansione.

CARATTERISTICHE FUNZIONALI

Le caratteristiche funzionali (natalità, mortalità, emigrazione e immigrazione) ci permettono di costruire la curva

di crescita di una popolazione; questa curva ci permette di vedere l'andamento del numero di individui nel tempo,

considerando le nascite, le morti e i movimenti migratori.

La comunità

DEFINIZIONE

La comunità è un insieme di popolazioni di diversa specie (animali e vegetali) tra loro interagenti. Il termine di

comunità viene anche sostituito con il termine biocenosi, in particolare zoocenosi, che studia la componente

animale delle comunità e fitocenosi , che studia la componente vegetale.

PROPRIETA' EMERGENTI

La comunità ha a sua volta delle proprietà emergenti cioè caratteristiche che la popolazione presa singolarmente

non avrebbe.

Tali proprietà si dividono in funzionali e strutturali.

CARATTERISTICHE STRUTTURALI :

n° specie/ n° individui; struttura trofica

CARATTERISTICHE FUNZIONALI :

evoluzione

CARATTERISTICHE STRUTTURALI

1) Rapporto tra il n° di specie e il n° di individui

Questa proprietà è molto importante perché una comunità che presenta un alto valore di questo rapporto è ricca di

specie, presenta una struttura complessa ed ha quindi un'alta probabilità di resistere meglio alle perturbazioni

ambientali.

2) Struttura trofica

Indica il modo con cui si organizza una popolazione dal punto di vista alimentare, a catena oppure a rete.

In quest'ultimo caso la comunità ha maggiori possibilità di resistere alle perturbazioni ambientali, perché anche se

si interrompe un passaggio ci sono altre vie per evitare il crollo della catena alimentare.

CARATTERISTICHE FUNZIONALI

1) Evoluzione

Ogni comunità che si presenta a noi con determinate caratteristiche è frutto di una serie di trasformazioni acquisite

nel corso degli anni, questo perché la comunità si è evoluta passando attraverso determinati stadi che si

definiscono successioni. L'ecosistema

DEFINIZIONE

L'ecosistema è un insieme interattivo di materia, energia e informazione, chiuso per la materia, aperto per l'energia

e cibernetico per l'informazione.

A questo punto bisogna definire alcune parole chiave:

- INTERATTIVITA':

solo nel caso in cui materia, energia e informazione sono tra loro collegati si ha un ecosistema.

Facciamo un esempio:

materia: sasso

energia: sole

informazione: animale

in questo caso non abbiamo un ecosistema, perché questi tre parametri non sono tra loro interagenti.

Un altro esempio è:

materia: nutriente messo in provetta

energia: sole

informazione: alghe e protozoi

in questo caso le alghe grazie al sole fanno fotosintesi, si cibano di nutriente, si riproducono e vengono mangiate

dai protozoi. Questo è un esempio di ecosistema.

Si può aggiungere che tanto più elevata è l'interazione all'interno di un sistema, tanto maggiore sarà il

raggiungimento della stabilità da parte di quel sistema.

La materia

La materia è costituita da una componente di riserva e una di scambio infatti si divide in inorganica e organica. La

prima è costituita dagli elementi chimici come ossigeno, idrogeno, carbonio, azoto, fosforo, (altri elementi

possono essere più o meno presenti a seconda degli organismi); questi elementi vengono trasformati, organicati,

dall'attività biologica e fisiologica delle piante. Ad esempio il carbonio viene trasformato in zuccheri mediante la

fotosintesi. Ognuno di questi elementi può entrare a far parte degli ecosistemi mediante un suo ciclo caratteristico.

La materia organica è quindi il risultato della organicazione della materia inorganica; il processo è però

reversibile, nel senso che anche la materia organica andando incontro a decomposizione può riformare la materia

organica.

I due processi, organicazione e decomposizione, sono strettamente collegati, nello stesso rapporto di preda-

predatore; infatti in presenza di molta materia inorganica si produce molta materia organica, questo determina una

diminuzione della