14 lezione2016Ar
annuncio pubblicitario
POPOLAZIONI “Una popolazione è un gruppo di individui della stessa specie che vivono in una medesima area e che si incrociano liberamente” liberamente” FLUTTUAZIONI DELLE POPOLAZIONI Introduzione delle pecore in Tasmania nel 1800. Crescita esponenziale. Superamento della capacità portante e stabilizzazione alla densità di 1,6 milioni di pecore. Introduzione di 26 renne (24 femmine) in una piccola isola a SW dell’Alaska nel 1910. Nel 1935 la popolazione raggiunse 2000 individui superando la capacità portante. Un interessante tipo di oscillazioni è quello che rappresenta la dinamica predatore-preda L’accrescimento di una popolazione potrà determinare un aumento nel numero di predatori e parassiti. L’aumento del numero di nemici aumenterà il tasso di mortalità della popolazione, che subirà una riduzione. Tale riduzione si rifletterà sul numero di nemici, ecc… Densità-biomassa STRATEGIE ADATTATIVE E SELEZIONE r E K Strategia opportunista selezione r Strategia di equilibrio selezione K L’effetto di un organismo su un altro è detto coazione INTERAZIONI TRA SPECIE Le interazioni tra specie (interazioni interspecifiche) possono essere classificate come: interazioni consumatore-risorsa predatore-preda erbivoro-pianta parassita-ospite competizione mutualismo L’effetto che una specie può avere sulla crescita demografica e sul benessere di un’altra specie può essere negativo (-), positivo (+) o neutro (0). INTERAZIONI TRA SPECIE Predazione: + per il predatore, - per la preda PREDAZIONE MUTUALISMO Parassitismo: + - - per l’ospite, + per il parassita + + Competizione: le popolazioni esercitano effetti negativi l’una sull’altra COMMENSALISMO + 0 Protocooperazione e mutualismo: entrambe le popolazioni traggono vantaggio dall’interazione - - - + Commensalismo: + per una specie,PARASSITISMO l’altra non ne è COMPETIZIONE influenzata. Nella predazione hanno più alta probabilità di soccombere: individui giovani, vecchi e malati PREDAZIONE La predazione si manifesta ogni qual volta un essere vivente “predatore” uccide un altro di specie diversa “preda” per cibarsene Il rapporto preda predatore è di tipo “dinamico”, legato ad un meccanismo di feedback positivo: all’aumento del numero di prede corrisponde un aumento del numero di predatori La predazione è fondamentale per l’ ecosistema perché conserva l’equilibrio naturale tra le varie specie che lo popolano. PREDAZIONE Fluttuazioni nelle popolazioni canadesi di lepri e linci PREDAZIONE Il comportamento predatorio può andare dall’ inseguimento attivo di singole prede alla filtrazione di minuscoli organismi da grandi quantità di acqua. I predatori hanno sviluppato adattamenti per inseguire, catturare e consumare particolari specie di prede (artigli, denti aguzzi) Le prede sfuggono alla predazione evitando di essere identificate, usando difese chimiche, strutturali e comportamentali MECCANISMI DI DIFESA DELLE PREDE Presenza in una specie di caratteristiche genetiche, morfologiche e comportamentali che la rendano difficilmente individuabile da parte di eventuali predatori (omocromia, omomorfia e mascheramento) Le prede potenziali che abbiano acquisito una qualche forma di difesa contro i predatori traggono vantaggio dall’avvertirli di tali difese con segnali appropriati quali colorazioni vistose e contrastanti Le prede potenziali imitano a scopo protettivo un altro organismo di specie diversa MECCANISMI DI DIFESA DELLE PREDE CRIPTISMO Presenza in una specie di caratteristiche genetiche, morfologiche e comportamentali che la rendano difficilmente individuabile da parte di eventuali predatori (omocromia, omomorfia e mascheramento) Il criptismo (o mimetismo criptico) è un esempio di difesa degli organismi appetibili (commestibili) contro i predatori CRIPTISMO Hipparchia fagi Phyllium siccifolium Insetto stecco Geometride MECCANISMI DI DIFESA DELLE PREDE APOSEMATISMO Le prede potenziali che abbiano acquisito una qualche forma di difesa contro i predatori traggono vantaggio dall’avvertirli di tali difese con segnali appropriati quali colorazioni vistose e contrastanti La colorazione aposematica (o ammonitrice) è un esempio di difesa degli organismi inappetibili (incommestibili) contro i predatori MIMETISMO MIMETISMO BATESIANO imitazione di un modello inappetibile MIMETISMO MULLERIANO mimetismo tra specie tutte incommestibili ESEMPI DI MIMETISMO imenotteri aculeati = modelli Ditteri = mimi lepidotteri incommestibili = modelli mimi Altri adattamenti contro la predazione: colorazioni flash, falsi occhi, finta testa COLORAZIONI FLASH Noctua pronuba Catocala nupta Falsi occhi e false teste Le macchie a forma di occhio sono tra i disegni che compaiono più frequentemente negli animali. La loro funzione non è sempre chiara. Grandi occhi finti hanno lo scopo di far sembrare più grande l’animale che le esibisce e di intimidire il predatore. ERBIVORIA Quando la “preda” è una pianta ed il “predatore” è un animale che si nutre della pianta (erbivoro), la loro interazione è definita ERBIVORIA. Composti secondari delle piante che intervengono nelle interazioni tra piante ed erbivori Classe Distribuzione Attività fisiologica Alcaloidi Diffusi nelle angiosperme, specialmente nelle radici, nelle foglie e nei frutti Molto tossici e di sapore amaro Ammine Diffuse nelle angiosperme, specialmente nei fiori Molte di odore repellente, alcune allucinogene Amminoacidi non proteici Molto diffusi, specialmente nei semi delle leguminose Molto tossici Glicosidi cianogenetici Sporadici, diffusi specialmente nei frutti e nelle foglie Molto tossici Glucosinolati Diffusi specialmente nelle crocifere Acri ed amari Difese diverse in stagioni diverse PARASSITISMO Il parassitismo è un particolare tipo di rapporto preda-predatore in cui il predatore ( parassita ) vive a spese di una preda ( ospite ) per un periodo di tempo più o meno lungo Il parassitismo è un modo molto comodo per vivere ed è per questo che in natura un gran numero di viventi, sia animali che vegetali, ne è interessato PARASSITISMO Le relazioni ospite-parassita sono interazioni caratterizzate da cicli biologici complessi del parassita, comprendenti stadi specializzati per passare da un ospite ad un altro Il parassita e l’ospite evolvono un delicato equilibrio quando il benessere del parassita dipende dalla sopravvivenza del suo ospite molti parassiti contraggono interazioni particolarmente strette poiché possono vivere soltanto in una o poche specie (specificità dell’ospite) COMPETIZIONE due organismi lottano per una risorsa che non è disponibile in quantità adeguate per entrambi in una foresta le piante competono per la luce ed i nutrienti, gli animali per il cibo e per le tane La competizione può comportare INIBIZIONE RECIPROCA INIBIZIONE RECIPROCA entrambi i competitori sono ostacolati la competizione è negativa per entrambe le specie diminuzione della densità delle due popolazioni (la competizione abbassa la capacità portante dell’habitat) COMPETIZIONE INTRASPECIFICA avviene all’interno della stessa specie ed è un fattore importante nelle popolazioni che tendono ad auto-regolarsi. Le dimensioni degli individui (Patella) decrescono al crescere della densità (Branch, 1975) COMPETIZIONE INTERSPECIFICA COMPETIZIONE: ALTRI ESEMPI Se coltivati insieme, P. aurelia spinge P. caudatum verso l’estinzione Se coltivati insieme, P. caudatum e P. bursariae coesistono con densità di popolazioni più basse P. caudatum rimane in sospensione e si nutre principalmente di batteri. P. bursariae rimane sul fondo della provetta e si nutre di cellule di lievito. COESISTENZA O ESCLUSIONE COMPETITIVA? Coesistenza le due specie possono riuscire e vivere insieme, con densità di popolazioni ridotte, dividendo le risorse Esclusione competitiva gli organismi con abitudini simili generalmente non si trovano nello stesso posto; se lo fanno spesso usano risorse diverse, oppure sono attivi in tempi diversi. PRINCIPIO DI GAUSE O PRINCIPIO DELL’ESCLUSIONE COMPETITIVA Due specie non possono coesistere su una stessa risorsa limitata La competizione determina la suddivisione delle risorse e la specializzazione di nicchia Gli individui che occupano la parte di nicchia sovrapposta, hanno meno successo riproduttivo Ciò produce una maggiore specializzazione ed una minore competizione che riducono l’ampiezza della nicchia SIMBIOSI In molte comunità due specie fanno vita in comune beneficiando di questa unione al punto che la vita di una specie dipende da quella dell’altra La PROTOCOOPERAZIONE è un’interazione in cui le due specie si avvantaggiano l’un l’altra, ma non sono essenziali per la sopravvivenza reciproca. Il MUTUALISMO è un’interazione in cui entrambi i contraenti traggono beneficio e sono essenziali per la sopravvivenza reciproca PROTOCOOPERAZIONE: UN ESEMPIO Un gambero rimuove i parassiti dal corpo di una murena o uccelli che si cibano di parassiti delle antilopi I MUTUALISMI SI CLASSIFICANO IN: Mutualismi trofici ciascun partner è specializzato per fornire una risorsa nutritiva limitante (micorrize, licheni, tubercoli o noduli radicali, termiti e flagellati intestinali) Mutualismi dispersivi interazioni pianta-animale in cui l’animale disperde semi o polline fornito dalla pianta Mutualismi difensivi Protezione per un partner e nutrimento per l’altro (interazione formica che fornisce protezione dagli insetti nocivi-acacia che fornisce alimento e siti di nidificazione) MUTUALISMO trofico Molti casi di mutualismo trofico coinvolgono un autotrofo ed un eterotrofo LICHENI = FUNGO + ALGA fungo fornisce acqua e sali minerali all’alga; l’alga procura al fungo le molecole organiche di cui ha bisogno. MICORRIZE = FUNGO + RADICI aumentano l’area di assorbimento radicale e trasportano nutrienti, principalmente N e P, dal suolo alle radici LE MICORRIZE ENDOMICORRIZE ECTOMICORRIZE SEZIONE DI APICE RADICALE COMMENSALISMO Il commensalismo è un tipo semplice di interazione positiva, in cui una specie trae vantaggio e l’altra non ne è influenzata Questa interazione è comune tra i piccoli organismi mobili e quelli sessili più grandi. in un sistema acquatico, le tane dei vermi e dei molluschi sono occupate da organismi vari (pesci, anellidi marini, crostacei) che si cibano dei residui alimentari dell’ospite ma che non hanno alcuna azione su di esso. Gli organismi commensali sono meno specifici verso l’ospite rispetto ai parassiti. A volte il commensalismo può sfociare in parassitismo. Nella foresta pluviale le piante competono per la luce e per lo spazio … Se le epifite non danneggiano i loro ospiti, questo fornisce un esempio di una relazione di commensalismo Gli uccelli in cerca di insetti nelle vicinanze di un branco di elefanti catturano con maggiore facilità le prede rispetto a quelli che cacciano tenendosi a distanza dai grossi mammiferi
