UNICAM – Università di Camerino
A.A. 2013/2014
Corso di Botanica per Scienze Veterinarie
Prof. Andrea Catorci
Dott. Luca Malatesta
Lezione 8: Piante come habitat e cibo
Piante come habitat: i biomi
I biomi sono il risultato delle successioni ecologiche che avvengono nei differenti
luoghi della Terra dipendentemente dalle condizioni climatiche e geologiche che li
caratterizzano. Il regime di temperatura e precipitazioni, la composizione e la
permeabilità del suolo, l'altitudine, l'acclività e l'esposizione dei versanti favoriscono la
diffusione di diverse specie vegetali, che vanno a costituire gli ecosistemi nell'ambito
dei quali gli animali si nutrono, si spostano e si riproducono.
I biomi terrestri
Foresta pluviale: occupa le zone equatoriali, in cui il regime climatico è costante e le
precipitazioni sono abbondanti tutto l'anno. Queste condizioni determinano dinamiche
ecosistemiche particolari: suolo ricco di humus, ma decomposizione e dilavamento molto
rapide in assenza di copertura vegetale. La vegetazione è fitta e alta, costituita da
sempreverdi come mangrovie e liane, e un elevatissimo numero di specie per metro quadro.
Deserto: diffuso nella fascia intertropicale, dove le condizioni climatiche sono estreme, con
temperature elevate o bassissime, precipitazioni molto scarse ed eventi piovosi estremi ed
improvvisi. Licheni nelle zone fredde, piante spinose, besse, intricate e grasse, con
metabolismo C4 o CAM, nei deserti caldi.
Savana: appena al di fuori dei tropici, caratterizzata da clima caldo con estati lunghe e
secche. Vegetazione erbacea a ciclo breve.
Macchia mediterranea: nelle zone a clima mediterraneo, semi-arido con estati calde e
secche ed inverni freschi e moderatamente piovosi. Piante sempreverdi (ma non solo), con
foglie coriacee, spesso rivestite di corteccia ed oleose.
Foresta decidua: precipitazioni abbondanti, stagioni calde e fredde equiripartite durante
l'anno, temperature non elevate. Terreni fertili e produttivi, vegetazione con accrescimento
rapido nella stagione favorevole e lungo periodo di quiescenza in quella sfavorevole.
Sottobosco ricco, densamente popolato di arbusti ed erbe.
Taiga: presente nell'emisfero boreale, inverni freddi e lunghi con fotoperiodo breve e
congelamento intenso. Foresta di conifere, fitta, che protegge il suolo e lascia pochissima
luce determinando la presenza di un sottobosco povero in specie e con copertura bassa.
Tundra: presente nelle regioni prossime ai poli, con illuminazione scarsa e fotoperiodo
brevissimo, terreno perennemente congelato (permafrost). Muschi, licheni e piante con radici
corte, ciclo vitale breve e fase riproduttiva molto rapida.
Home range
Area occupata, anche provvisoriamente, da
un individuo di una specie animale durante
la vita (comprende l'area visitata per
procacciarsi il cibo)
Habitat trofico
Habitat ottimale per l'alimentazione di una
specie animale, comprende le aree, limitrofe
alla posizione della popolazione di
appartenenza, in cui sono presenti specie
animali e/o vegetali comprese
nell'alimentazione della specie considerata
Habitat riproduttivo
Habitat selezionato da una specie animale
per la riproduzione (parto), per via delle
particolari condizioni climatiche o
topografiche, si trova a volte a distanze
notevoli dall'habitat usuale della specie
stessa
Habitat di rifugio
Habitat che permette alla specie di rimanere
protetta dalla predazione e da altre
minacce, in genere in periodi in cui gli
individui sono particolarmente vulnerabili
(ruminazione ecc.)
Habitat termico
Habitat caratterizzato da condizioni ottimali
di intervallo termico per la specie
considerata, specialmente durante periodi
critici o in ambienti caratterizzati da
condizioni estreme
Considerazioni sull'habitat
L'home range comprende al suo interno tutti gli altri tipi
di habitat
Alcuni tipi di habitat (es. termico, riproduttivo, di
rifugio) possono variare con le condizioni climatiche e
topografiche
La coincidenza di tutti i tipi di habitat è una condizione
che permette un minor dispendio di energia, talvolta
tuttavia alcune specie molto specializzate (es.
migratori) traggono vantaggio nell'investire molte
energie nel raggiungimento dell'habitat riproduttivo.
Ciò presenta ovviamente anche molti svantaggi.
In ambienti caratterizzati da condizioni estreme, alcuni
tipi di habitat possono avere estensione molto ridotta,
e tuttavia importanza primaria (es. habitat termico)
Piante come cibo – selettività del pascolo
A seconda dei comportamenti e delle preferenze alimentari, gli erbivori vengono
classificati in:
Concentrate selectors – capaci di selezionare, grazie alle labbra mobili ed alla vista
acuta, singole specie, foglie e germogli
Bulk feeders – mandibole grandi, occhi spesso in posizione laterale, incapaci di
selezione accurata, strappano interi ciuffi d'erba
Tipi intermedi – capaci di entrambi i comportamenti sopra descritti, il loro atteggiamento
può variare a seconda della disponibilità di risorse foraggere
Digestione nei monogastrici
Lo stomaco dei monogastrici è un serbatoio semplice, in
comunicazione con l'esofago attraverso il cardia e con
l'intestino attraverso il piloro. Le sue ghiandole producono
acido cloridrico e pepsinogeno, avviando la digestione
delle proteine. Secrezioni di muco proteggono le pareti
dall'attacco degli enzimi e degli acidi.
L'intestino tenue è il segmento più lungo dell'apparato
digerente, e si divide in tre segmenti: il duodeno, con
funzione prevalentemente digestiva, il digiuno, con
funzione di digestione ed assorbimento, e l'ileo,
principalmente deputato all'assorbimento.
L'intestino crasso è la parte terminale dell'apparato
digerente, più corto e spesso dell'intestino tenue, diviso
anch'esso in tre parti: il colon assorbe acqua, vitamine e
sali minerali, il cieco svolge attività di fermentazione simili
a quelle del rumine dei poligastrici, il retto accumula le
sostanze di rifiuto che saranno poi espulse come feci.
Digestione nei poligastrici
Nei ruminanti la digestione inizia nello
stomaco (ABOMASO) e prosegue
nell’intestino tenue. La digestione
gastrica è preceduta da fermentazione
microbica che avviene nei prestomaci
(rumine-reticolo-omaso).
Grazie ad una flora costituita da batteri,
protozoi e funghi, il rumine è in grado di
eseguire la fermentazione in condizioni
di anaerobiosi e di digerire la cellulosa. I
prodotti della fermentazione sono l'acido
acetico, l'acido propionico e l'acido
butirrico. Prodotti di scarto della
fermentazione sono anidride carbonica
e metano. Gli elementi del bolo si
dispongono a strati a seconda della
densità, e vengono poi risospinti
dall'omaso verso la bocca per una
ulteriore masticazione, utile ad
aumentare la superficie d'attacco.
La ruminazione avviene solitamente
quando l'animale è a riposo, e necessita
dunque di un luogo protetto e riparato
Digestione dei composti vegetali
Carboidrati: a seconda della composizione, i diversi tipi di
carboidrati (di riserva e strutturali) richiedono tempi diversi
per essere digeriti. L'amido ha una fermentazione molto
rapida e viene digerito facilmente e velocemente, la
cellulosa richiede più tempo, dato che la sua fermentazione
è lenta. La lignina è indigeribile, e le piante con alto
contenuto di fibre possono causare modificazioni e danni
all'apparato digerente.
Proteine: nei monogastrici la digestione delle proteine si
arresta quando queste vengono decomposte negli
aminoacidi. Nei ruminanti, invece, si ha un ulteriore
processo di deaminazione, con distacco del gruppo NH3
che viene utilizzato dai batteri per l'accrescimento e la
moltiplicazione.
Lipidi: le diete dei ruminanti contengono una bassa
quantità di lipidi (2-3%) che non esercita nessun effetto di
rilievo sulle fermentazioni ruminali. Nel rumine, lipasi di
origine microbica degradano parzialmente i lipidi.
Strategie avoidance e tolerance
Molte specie vegetali hanno evoluto delle particolari strategie per evitare di essere
brucate o per resistere alla perdita di tessuti. Nel primo caso, queste strategie sono
definite di avoidance, nel secondo caso di tolerance.
Avoidance
Difese meccaniche (spine, peli ecc.)
Tolerance
Strutture per l'accumulo di sostanza di
riserva
Difese chimiche (sostanze dal sapore
sgradevole)
Riproduzione vegetativa
Reptazione
Ciclo vitale breve
Altezza ridotta
Facilitazione
Nelle aree ricche di risorse ed a clima temperato, la competizione determina la
composizione specifica delle comunità vegetali: le specie lottano per le risorse
fondamentali alla sopravvivenza, e si determina una ripartizione delle nicchie ecologiche
tale da assicurare la sopravvivenza ad un numero più o meno elevato di specie, a
seconda di diversi fattori (tipo di ambiente, presenza di dominanti o invasive,
eterogeneità dell'habitat ecc.)
Nelle zone caratterizzate da condizioni sfavorevoli o estreme, il processo determinante
per la composizione specifica è la facilitazione. Si tratta di un'interazione positiva tra
una pianta detta nutrice (nurse) ed una o più beneficiarie (beneficiaries). Le piante
nutrici, che spesso sono specie pioniere capaci di colonizzare ambienti sfavorevoli,
creano condizioni che permettono la diffusione di specie beneficiarie, fornendo ombra,
catturando i semi, preparando il suolo e proteggendo queste ultime dall'attacco degli
erbivori. Le piante nutrici sono spesso grandi e possiedono difese meccaniche contro il
pascolo: si tratta di cespugli intricati e/o spinosi, erbe cespitose con foglie dure ed
appuntite, ma vi sono anche specie a cuscinetto, particolarmente efficaci nella prima
colonizzazione di ambienti estremi.
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