Riassunto completo Biologia marina

Adattamenti alle alte temperature

Le hydrothermal vents sono sorgenti d'acqua calda lungo le dorsali medio-oceaniche (3000m) con temperature tra 5 e 250 gradi. Sono presenti anche in mediterraneo. La temperatura è uno dei principali fattori che influenzano il metabolismo: i lipidi vengono accumulati e poi utilizzati per digiuni prolungati. Gli organismi che vivono in questi ambienti possono venire a contatto con l'acqua fredda dell'oceano, quindi gli organismi devono adattarsi sia all'acqua calda e fredda. Questi ambienti inospitali sono ricchi di biomassa, ma la biodiversità è bassa. *fuoriuscite fredde di idrocarburi, metalli Limiti di sopravvivenza degli organismi: gli Archea (archea zolfo-dipendenti e metanogeni) hanno un metabolismo particolare che permettono loro di adattarsi a diversi ambienti. "ALVINELLLA POMPEJANA" è un polichete che vive ad altissime temperature, ma sopporta anche sbalzi di temperatura. Vive

All'interno di un tubo che si scava all'interno delle pareti dei caminetti delle vents. Vive in simbiosi con batteri chemio-autotrofi (probatteri), che forniscono il cibo al polichete e sono in grado di ossidare l'acido solfidrico rendendolo detossificato.

La circolazione del sangue è forzata: si raffredda nelle porzioni più fredde dell'animale per scambiare calore con quelle più calde.

Utilizzo dell'ossigeno -1.

In mare la concentrazione di ossigeno è di 5-10 ml lLa solubilità dell'acqua diminuisce quando aumenta la temperatura.

La quantità di ossigeno in acqua è data dall'insieme dei processi che lo producono ed i processi che lo sottraggono. Nel primo caso abbiamo il mixing con l'atmosfera e la fotosintesi, mentre nel secondo caso ci sono la respirazione e ossidazione chimica di vari composti.

La produzione di ossigeno in mare avviene nei primi metri d'acqua (zona fotica o eufotica, dove

c'è una disponibilità di luce per effettuare la fotosintesi. C'è una progressiva diminuzione di ossigeno con la profondità: una drastica ascesa di ossigeno a 100m poi a 500m/1000m di profondità. Il picco minimo di ossigeno è chiamato OMZ (Oxygen Minimum Zone), sono condizioni ipossiche. RESPIRAZIONE La maggior parte hanno una respirazione aerobia: respirano l'ossigeno disciolto nell'acqua attraverso le branchie o il tegumento (uova ed embrioni) oppure attraverso il tubo digerente. Negli organismi primitivi si ha una diffusione dal tegumento, presentando degli adattamenti fisiologici e morfologici. Per aumentare la diffusione dell'O2, sono presenti dei pigmenti respiratori che trasportano ossigeno, si trovano in particolari cellule oppure sparsi. Esempio: emoglobine presenti in pesci, policheti e bivalvi; le clorocruorine sono verdi e sono presenti in policheti; le emocianine presenti in crostacei e cefalopodi. Aumentano.

L'efficienza nel trasporto dell'emoglobina.

Le branchie sono strutture vascolarizzate per gli scambi gassosi respiratori e anche per trattenere particelle organiche. La loro presenza non esclude l'uso del tegumento ed altre strutture.

Nei venti idrotermali profondi, i pigmenti respiratori hanno un ruolo fondamentale: il "Vestimentifero" è un organismo che non ha un apparato boccale né quello digerente e vive intubi verticali. Questi vermi possono essere lunghi anche un metro, ma sono caratterizzati da una ricca rete di batteri. Il trofosoma retrattile può occupare la maggior parte del corpo dell'animale e presenta un liquido contente emoglobina ad alta affinità per O2 che conferisce alla struttura un colore rosso vivo.

Nelle zone con OMZ con ossigeno allo 0.5-0.2, i fondali sono caratterizzati da ipossia e si ha una riduzione della biodiversità.

Queste zone si stanno espandendo a causa del riscaldamento globale. In condizioni ipossiche si hanno poche specie, mentre crostacei e pesci si nascondono in cavità dove le concentrazioni di ossigeno sono più alte. Quando le condizioni sono a zero, abbiamo fango anossico e privo di meiofauna. Nei bacini anossici, ambienti estremi in quanto sono profondi, ipersalini per la presenza di "brine" considerate come vere e proprie saline e in più sono anossici. I batteri rimangiano il contenuto dei batteri morti. Scoperto recentemente un metazoo (Loriciferi) nell'Atlante (mediterraneo orientale) che è capace di vivere in condizioni anossiche. Questi organismi non hanno mitocondri ma hanno idrogenosomi: l'idrogeno che è prodotto viene usato da batteri.

ADATTAMENTO ALL'ESPOSIZIONE ALL'ARIA

I molluschi ed il plancton galleggiante si trovano sull'interfaccia aria-acqua e quindi devono sopravvivere in questi ambienti sfavorevoli.

quando l'acqua di fusione dei ghiacci diluisce la salinità. Nei mari tropicali, invece, la salinità diminuisce durante la stagione delle piogge a causa dell'apporto di acqua dolce dai fiumi. Gli organismi marini hanno sviluppato diversi adattamenti per sopravvivere alle variazioni di salinità. Alcuni organismi sono in grado di regolare attivamente la quantità di sali all'interno del loro corpo, mentre altri sono in grado di tollerare solo determinati livelli di salinità. Ad esempio, i pesci osmoregolatori sono in grado di mantenere costante la concentrazione di sali nel loro corpo, indipendentemente dalla salinità dell'acqua circostante. Al contrario, i pesci osmoconformatori subiscono variazioni nella concentrazione di sali nel loro corpo in base alla salinità dell'acqua circostante. Alcuni organismi marini sono in grado di sopravvivere in ambienti ipersalini, come le saline o le lagune costiere. Questi organismi sono in grado di tollerare concentrazioni molto elevate di sali grazie a meccanismi di osmoregolazione particolari. In conclusione, la salinità dell'acqua è un fattore importante che influisce sulla sopravvivenza degli organismi marini. Gli organismi hanno sviluppato adattamenti specifici per sopravvivere alle variazioni di salinità e sono in grado di regolare attivamente la quantità di sali all'interno del loro corpo.in quanto l'acqua sotto al ghiaccio è più salata. Il Mar Nero è poco salato, perché ci sono diversi fiumi che introducono acqua dolce. La presenza di transizione tra le due masse d'acqua salate comporta degli adattamenti per gli organismi e la zona di transizione tra due masse d'acqua a diversa salinità è chiamato ALOCLINO. Le specie si possono classificare a seconda delle loro capacità di vivere in zone con diversa salinità: - stenoaline: organismi più sensibili alle variazioni di salinità - eurialine: organismi che possono sopportare ampie variazioni di salinità, quindi isosmotici con l'acqua di mare Scaricato da Valentina Costantinj (costantini.vn@gmail.com) lOMoARcPSD|7692032-catadrome: specie che fanno migrazioni lunghe tra mare e acqua dolce per riprodursi, come le anguille - anadrome: come salmoni e lamprede, vivono in mare ma risalgono le rapide per riprodursi in acqua dolce - specie

anfidrome: migrano indifferentemente tra mare e fiume

Un'altra classificazione:

• specie omeosmotiche: mantengono costante la concentrazione salina (pesci, rettili, uccelli e mammiferi)
• specie pecilosmotiche: adattano la concentrazione salina a quella dell'ambiente (policheti e turbellari)

I gradienti di concentrazione vengono mantenuti tramite processi attivi di eliminazione di sali.

La "Dunaliella salina" è un'alga ipertonica rispetto all'acqua di mare. Regola la pressione osmotica tramite incorporazione selettiva ed eliminazione di determinati ioni ed osmoliti. Il glicerolo conferisce a quest'alga una speciale resistenza alla salinità, tale da permetterle di sopravvivere anche nelle saline.

Protozoi e Policheti

Gli animali marini in genere tendono a portarsi in equilibrio osmotico con l'ambiente. In alcuni protozoi l'osmoregolazione dipende dal vacuolo contrattile mentre in alcuni policheti eurialini attraverso tegumenti.

poco permeabili che danno il tempo all'animale di adattarsi.

Crostacei decapodi

Sono omeosmotici con liquidi interni ipertonici mediante assorbimento di sali attraverso le branchie. L'esoscheletro riduce la permeabilità.

I molluschi hanno una buona capacità di osmoregolazione, mentre gli echinodermi sono stenoalinie solo poche specie riescono a sopportare anche modeste variazioni di salinità.

Osmoregolazione dei pesci

I selaci possono variare la pressione osmotica regolando la concentrazione di urea nel sangue.

I pesci ossei marini devono far fronte alla continua perdita di acqua, devono smaltire i sali attraverso le branchie ed hanno un sangue ipotonico.

Abbiamo l'inverso nei pesci ossei di acqua dolce, infatti hanno un sangue ipertonico, bevono poco, assumono sali dalle branchie e producono molta urina ipotonica.

Amnioti

Rettili, uccelli e mammiferi marini sono ipotonici, evitano ingestione di acqua marina, poca urina ipertonica. Ricavano acqua dal cibo.

ingerito. Gli uccelli marini hanno delle ghiandole del sale che vengono utilizzate per eliminare i sali e si trovano nel naso. I rettili hanno una ghiandola lacrimale modificata in ghiandola del sale, mentre nei serpenti marini è presente come ghiandola sublinguale. Queste strutture sono implicate nel processo di osmoregolazione.

ADATTAMENTI ALLA PRESSIONE

La pressione aumenta di un atm ogni 9.8 m di profondità. La maggior parte delle specie non è barotollerante (o piezotollerante), cioè non sopportano alti range di pressione. La pressione costituisce un fattore che ha un impatto importante per gli organismi perché aumenta la viscosità dei liquidi e la dissociazione dei sali, infatti devono controbilanciare i liquidi interni con quelli esterni. Le specie euribate sono capaci di vivere bene ad alte e basse profondità. Sono principalmente animali di piccola taglia, con

Poche cavità, non presentano vescica natatoria (ma non è sempre una regola). Non hanno modificazioni a livello morfologico, ma a livello fisiologico e biochimico rispetto aspecie che vivono non in profondità. La vescica natatoria serve anche per percepire l’aumentare o il diminuire della pressione e che in alcune specie sia connessa all’orecchio medio con funzione idrofonica, per la percezione in acqua. Sono soprattutto squali, scorfani, zooplancton e anche il comune “Mitilus” può essere allevato ad alte profondità nonostante viva esclusivamente a basse profondità, però non vive benissimo in quanto c’è scarsità di cibo.

ADATTAMENTO ALLA LUCE

Non tutta la radiazione che giunge al mare viene assorbita, ma solo il 7% viene riflessa. Quando la luce entra in acqua ha delle variazioni sia spaziali che temporali. I fattori che influiscono:

• copertura del cielo
• stato del mare