Evoluzione di un
ecosistema
Gli esseri viventi sono il risultato di complesse interazioni fra patrimonio
genetico ed ambiente: la loro forma, la loro “storia”, la loro fisiologia, i
loro comportamenti “rappresentano” gli effetti che le modificazioni
ambientali hanno imposto.
Se l’ambiente cambia, cambiano anche i caratteri degli organismi che
vivono in esso.
Tuttavia questo rapporto non è univoco: anche gli esseri viventi
intervengono sull’ambiente modificandolo volontariamente o anche
involontariamente.
Possiamo osservare quindi un’interazione tra componente biotica e
abiotica dell’ecosistema: esse si influenzano a vicenda e modificano
progressivamente l’habitat. Man mano che l’habitat cambia cambiano
le
condizioni
fisiche
e
chimiche
dell’ambiente,
diventando
progressivamente meno adatte alla comunità esistente e più funzionali a
quella “successiva”. Pian piano cambieranno i componenti della comunità
(vegetali e animali), cambieranno le specie presenti e i rapporti
interspecifici, e così via fino al raggiungimento di una più duratura stabilità
…
Quindi ogni ecosistema è soggetto nel tempo a modificazioni: in
un certo senso si può dire che l’ecosistema nasce, cresce e matura. Questo
processo di evoluzione prende il nome di: SUCCESSIONE ECOLOGICA.
Durante una successione, l’ecosistema evolve attraversando diversi stati
intermedi (STADI SERALI o SERE) per poi raggiungere uno stato finale
di maturità ad elevata stabilità (CLIMAX)
Un esempio pratico di “successione
ecologia” è rappresentato dal lago
Michigan, negli Stati Uniti.
Questo lago un tempo era molto
più grande di come lo vediamo
oggi. Quando il lago iniziò a
prosciugarsi lasciò sulle sue
sponde dune sabbiose sempre più
nuove.
A causa del substrato sabbioso si osserva una successione ecologica, ovvero
una successione di comunità vegetali e animali diverse, costituita da stadi
pionieri lungo le sponde lacustri e stadi più maturi e vecchi man mano che ci si
allontana dalla costa.
I primi colonizzatori delle dune sono piante erbacee delle zone
sabbiose, salici, ciliegi, pioppi, ed animali quali il coleottero carnivoro,
ragni e cavallette.
La comunità pioniera è seguita da foreste aperte ed aride di pino
americano, poi da querce, ed infine, nelle dune più antiche, foreste
umide di aceri e faggi.
… questa transizione temporale è rappresentata dalla transizione
orizzontale; allontanandoci dalle sponde dal lago è come se facessimo un
viaggio nel tempo: possiamo osservare un progressivo passaggio da una
stadio serale al successivo semplicemente camminando …
E’ interessante osservare che sebbene la comunità abbia avuto inizio
da un habitat molto arido e sterile, alla fine dello sviluppo si ha
una fitta foresta che, contrariamente alle dune aride, è umida
e fredda.
Il terreno profondo e ricco di humus, in cui vivono vermi e chiocciole, è
molto diverso dalla sabbia arida da cui si è sviluppato. Quindi,
l’originario cumulo di sabbia relativamente inospitale, alla fine è
trasformato completamente a foresta per l’azione di una successione di
comunità.
Questo è un esempio di come gli organismi modificano,
cambiano, regolano, entro certi limiti, il proprio ambiente fisico.
Un altro esempio di successione ecologica, più vicina a noi, è quella
legata allo sviluppo delle paludi ottenute dal naturale decorso dei
fiumi.
•
La maggior parte delle paludi della
Pianura Padana nasce per il
progressivo divagare dei fiumi
che, con una continua azione di
erosione nei confronti del terreno
circostante …
… provocano una costante modifica
del loro percorso e la formazione di
anse sempre più ampie (meandri).
Quando, in occasione di una piena, la corrente del rompe gli argini il fiume
rettifica il suo alveo e si forma un’ansa abbandonata, denominata meandro
morto, che poco a poco si trasformerà in un laghetto o in una palude.
MEANDRO
PALUDE
ALVEO
RETTIFICATO
La struttura e l'ecologia delle zone umide sono piuttosto articolate, ma per
semplicità descrittiva, raggruppiamo le specie schematicamente in tre
generici tipi di habitat; tuttavia, grazie alla loro plasticità, esse non sono
tutte rigidamente esclusive dell'ambiente in cui sono rappresentate.
… un habitat
fortemente umido …
… e un habitat
prevalentemente
boschivo.
… abbiamo un
habitat acquatico …
Si ottiene quindi una transizione orizzontale da piante altamente adattate a un ambiente
umido a piante sempre più appartenenti a un ambiente boschivo classico …
… questa transizione orizzontale rappresenta la transizione temporale: man
mano che la lanca si interra, le condizioni ambientali cambiano,
determinando anche il progressivo cambiamento della vegetazione, che da
puramente igrofila tende a diventare boschiva, attraversando i vari
stadi che troviamo nella stratificazione orizzontale della palude …
Parallelamente alle modificazioni della comunità vegetale cambierà
anche la comunità animale: si passerà da un tipo di comunità la cui vita è
strettamente legata all’acqua (pesci, microrganismi acquatici, ardeidi, ecc. …), a
animali con una vita più “terrestre” (piccoli mammiferi, lombrichi, microrganismi
del terreno, uccelli di vario genere, ecc …)
La successione ecologica è regolata dalle comunità: ogni complesso di
organismi altera il substrato fisico e il microclima (condizioni locali di
temperatura, luce, umidità, ecc.), rendendo in questo modo favorevoli le
condizioni ambientali per un’altra serie di organismi.
La successione che inizia su un’area sterile (duna di sabbia, letto di lava) è
denominata nella terminologia ecologica come successione primaria,
mentre il termine successione secondaria si riferisce allo sviluppo di
comunità in luoghi precedentemente occupati da comunità ben sviluppate
(campi coltivati abbandonati, foreste abbattute, ecc.).
Un tipico esempio di successione primaria è quello che interessa un suolo
morenico dopo il ritiro di un ghiacciaio. Si tratta di un ecosistema molto
comune, ad esempio, nelle zone d’alta quota (fino a 2400 m) di tutto l’arco
alpino. Le prime specie viventi che colonizzano l’ambiente, dette per questo
specie pioniere, sono i licheni, organismi autotrofi particolarmente
resistenti e adattabili.
Il loro ruolo è duplice: da una parte contribuiscono a sgretolare la roccia,
formando un primo strato di detriti inorganici, dall’altra lo arricchiscono dei
primi residui organici.
Ai licheni seguono in genere i muschi, e poi le prime piante erbacee. Ogni
volta che una pianta o un altro organismo della giovane comunità muore, i
suoi resti vanno ad arricchire il terreno, rendendolo più adatto a ospitare
specie sempre più complesse.
Dopo le piante erbacee crescono i primi arbusti; in questa zona climatica,
le varietà più comuni sono quelle della famiglia delle ericacee (erica,
rododendro, mirtillo), l’ontano e il ginepro.
Erica
Ginepro
Nel frattempo, l’ecosistema si popola di animali sempre più numerosi e
complessi: dopo i primi invertebrati terricoli, tra cui i rotiferi e i nematodi,
giungono gli insetti, che contribuiscono anche all’impollinazione e quindi alla
diffusione delle piante.
Nematode
Rotifero
Rotifero
Insetto
La fase finale della successione vede l’affermazione delle piante arboree;
a quote elevate, gli alberi in grado di attecchire e sopravvivere sono il
cirmolo (Pinus cembra) e il larice (Larix europaea), che costituiscono la
comunità climax di questa successione.
Cirmolo
Larice
Un esempio di successione secondaria è quello che interessa un campo
agricolo in abbandono nelle regioni temperate: le prime piante che vi
crescono sono specie erbacee annuali, perlopiù graminacee infestanti, che
arricchiscono il suolo di detriti organici.
Anche qui segue la colonizzazione da parte di qualche varietà arbustiva,
che a poco a poco scalza le piante erbacee pioniere, sottraendo loro luce e
nutrienti.
In questo modo il suolo si arricchisce ulteriormente e si ispessisce tanto da
poter accogliere le prime specie arboree, in genere conifere. Infine si
insinuano nella comunità piante caducifoglie dicotiledoni, in particolare
faggi e aceri, che anche in questo caso rappresentano le specie dominanti
della comunità climax.
