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
