Domande aperte di Ecologia

DOMANDE APERTE DI ECOLOGIA

Prof. Migliore Luciana Aggiornate a Giugno 2023 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 èla 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 sistema biologico che emergono a livelli superiori di organizzazione. Queste proprietà non possono essere spiegate solo attraverso le caratteristiche dei singoli componenti del sistema, ma sono il risultato delle interazioni e delle relazioni tra di essi. Le proprietà emergenti possono includere la complessità, la diversità, la stabilità, la resilienza e la capacità di adattamento del sistema biologico. Queste proprietà emergenti sono fondamentali per la comprensione e lo studio dei sistemi biologici.

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 temperatura delle acque superficiali che sempre più si allontanano dai 4°C e sempre 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 organismi 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 dello 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, possono 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 chel'insieme dei fattori viventi presenti in un ecosistema. Questi includono tutte le forme di vita come piante, animali, funghi e batteri. I fattori biotici possono influenzare l'ecosistema in vari modi, ad esempio attraverso la competizione per le risorse, la predazione, la simbiosi e la decomposizione. In sintesi, l'accrescimento di una popolazione può essere limitato dalla disponibilità della risorsa più scarsa (legge di Shelford) o da un singolo fattore sfavorevole di maggior influenza. I fattori abiotici sono quelli non viventi, come la luce, la temperatura e le risorse, mentre i fattori biotici sono quelli viventi, come le piante e gli animali.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 dibatteri 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 affascinante 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 sradicano le piante di cui si nutrono.meno equa, e una in cui uno dei competitori riesce a prevalere sugli altri e ad appropriarsi della risorsa in modo esclusivo. 12. La simbiosi La simbiosi è una relazione biologica tra due organismi di specie diverse che vivono insieme a vantaggio reciproco. Ci sono diversi tipi di simbiosi, tra cui la mutualismo, il commensalismo e il parassitismo. Nel mutualismo, entrambi gli organismi traggono beneficio dalla relazione. Nel commensalismo, un organismo trae beneficio mentre l'altro non viene né danneggiato né beneficiato. Nel parassitismo, un organismo trae beneficio a spese dell'altro, che viene danneggiato. 13. La successione ecologica La successione ecologica è il processo attraverso il quale una comunità di organismi cambia nel tempo. Inizia con una comunità primaria, che si sviluppa su un substrato nudo come una roccia vulcanica o una distesa di sabbia. Nel corso del tempo, la comunità subisce cambiamenti e si sviluppa in una comunità più complessa e stabile, chiamata comunità climax. Durante questo processo, le specie pioniere aprono la strada a specie più adattate che le sostituiscono gradualmente. 14. La biodiversità La biodiversità si riferisce alla varietà di organismi viventi presenti sulla Terra. Questa varietà è essenziale per il funzionamento degli ecosistemi e per il benessere dell'umanità. La biodiversità include la diversità genetica all'interno delle specie, la diversità delle specie stesse e la diversità degli ecosistemi. La perdita di biodiversità è una preoccupazione globale, poiché può portare a gravi conseguenze per l'equilibrio ecologico e per la sopravvivenza delle specie, compresa l'umanità.

La competizione è un fattore biotico che consiste in interazioni competitive tra organismi della stessa specie (competizione intraspecifica) o di specie differenti (competizione interspecifica) al fine di aggiudicarsi una determinata risorsa, che sia luce, spazio, nutrienti, acqua o anche partner per l'accoppiamento. La competizione per una risorsa ne riduce la sua disponibilità ad individuo, portando 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.

individui che peggio sono in grado di competere, fingendo da componente selettivo. La competizione può agire da agente selettivo sia intraspecifica o interspecifica