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ECOLOGIA
(dal greco oikos=casa e logos=discorso, trattazione, studio)
Come conoscenza dell’ambiente naturale, l’ecologia ha sempre rivestito un ruolo fondamentale nella vita dell’uomo, sin dalle
società primitive.
Le conquiste tecnologiche ci fanno sentire sempre meno dipendenti dall’ambiente naturale per le nostre necessità quotidiane
ma l’energia, i materiali, i processi fondamentali di mantenimento della vita come i cicli dell’ acqua e dell’aria si basano, oggi
come sempre, su equilibri degli ambienti naturali.
L ecologia, come tutte le scienze, ha conosciuto uno sviluppo graduale, anche se discontinuo.
Aristotele, Ippocrate, Plutarco sono solo alcuni tra i filosofi greci che si sono occupati di temi ecologici.
Il termine Ecologia è però, molto recente: il primo a proporlo, su basi scientifiche, è stato un biologo tedesco, Ernst Haeckel,
nel 1869.
La prima drastica distinzione effettuata tra Ecologia Animale ed Ecologia Vegetale è stata superata negli anni, qrazie agli studi
effettuati sulle comunità biologiche, sulle catene alimentari, sulle reti trofiche. Questi studi hanno contribuito a stabilire le basi
teoriche dell’Ecologia Generale.
Prima degli anni 70 l’Ecoloqia era considerata una branca della Biologia. Oggi, nonostante le sue radici fondamentali siano
ancora, ovviamente, da ricercarsi nella Biologia, l’Ecologia viene riconosciuta come una nuova disciplina, basata su processi
chìmico-fisici, biologici, sociali.
L’ECOLOGIA è, secondo:
HAECKEL, 1869:studio delle relazioni tra gli organismi e l’ambiente.
ELTON, 1927: studio scientifico della storia naturale.
ODUN, 1963: studio della struttura e della funzione.
ANDREWARTA,1961: studio scientifico della distribuzione e dell’abbondanza degli organismi.
KREBS, 1985: studio scientifico delle relazioni.
che determinano la distribuzione e l’abbondanza degli organismi (Dove? Quanti? Perchè?).
Per noi l’Ecologia è lo studio delle relazioni che intercorrono tra gli organismi e il loro ambiente.
Le due branche in cui si suddivide l’Ecologia ne distinguono gli indirizzi: l’AUTOECOLOGIA Studia i rapporti fra l’individuo ed i
fenomeni ambientali di tipo fisico energetico, mentre la SINECOLOGIA si interessa degli aggregati degli individui nei loro
rapporti con altre società di specie o popolazioni differenti, ranpresentando essenzialmente la sociologia biologica.
FATTORI ECOLOGICI
Fattori
Fattori
Fattori
Fattori
edafici e pedologici.
climatici. (temperatura, precipitazioni, venti, luce).
bioticì (interazioni).
topografici (altitudine, esposizione).
agiscono su tutti gli ecosistemi, modificandone la struttura e composizione.
Luce, temperatura, acqua, ossigeno, sali minerali sono fattori ecologici importanti sulla terraferma. Luce, temperatura, salinità,
pressione, ossigeno, sali minerali sono fattori ecologici importanti in ambienti acquatici.
In base al grado di tolleranza, una serie di termini che usano il prefisso steno—, nel significato di “stretto” ed euri—, nel
significato di “ampio” , sono divenuti usuali in ecologia:
stenotermo — eritermo (temperatura)
stenoidrico — euriidrico(acqua)
stenoalino — eurialino(salinità)
stenofago — eurifago (cibo)
stenobato — euribato (pressione)
stenoecio — euriecio (habitat)
In una specie stenoecia (in questo caso stenoterma) il minimo, l’optimum e il massimo sono molto vicini. Quindi, un modesto
cambiamento di temperatura (che per una specie euriterma avrebbe un minimo effetto) si rivela spesso critico. L’evoluzione di
stretti intervalli di tolleranza potrebbe essere considerata una forma di specializzazione, che si risolve in una maggiore
efficienza a spese dell’adattabilità e contribuisce ad incrementare la diversità della comunità nel suo insieme.
HABITATAT
L’habitat di un organismo è l’ambiente naturale in cui esso normalmente vive
Si è detto in precedenza che lo spazio fisico nel quale vive una biocenosi costituisce il biòtopo; l’habitat è quindi la somma
dei biòtopi in cui un organismo può vivere in quanto possiede tutti i requisiti necessari alla vita dello stesso.
Ogni habitat è caratterizzato dai suoi particolari aspetti fisici e chimici, e dalla struttura della vegetazione. Così, ad esempio,
l’habitat dell’aquila reale sono le zone montagnose poste al di là del limite degli alberi sotto il livello delle nevi perenni, il koala
vive esclusivamente nell’habitat costituito dalle foreste di eucalìpto dell’Australi orientale, l’habitat del castoro di montagna è
costituito da fitti boschi in prossimità dell’acqua, gli scoiattoli hanno un habitat arboreo, le talpe un habitat sotterraneo.
La POPOLAZIONE è un gruppo di organismi della stessa specie (individui che possono potenzialmente incrociarsi fra di loro
producendo progenie fertile e pertanto possiedono un patrimonio genetico comune) che occupano lo stesso spazio nello stesso
periodo di tempo (interagiscono fra loro nello spazio e nel tempo), condividono uno stesso ruolo funzionale (ossia una
medesima nicchia ecologica) e reagiscono in modo simile allo stimolo dei fattori ambientali; formano un sistema biologico
dotato di propri meccanismi di controllo.
Una COMUNITA è un’associazione di popolazioni di specie diverse che hanno lo stesso habitat, legate tra loro, direttamente o
indirettamente, attraverso una varietà di interazioni. Caratteristiche di una comunità sono la diversità biologica, vale a dire il
numero delle specie che vivono in un dato habitat. il numero di individui di ciascuna specie (abbondanza relativa) e la loro
dispersione nell’habitat. Queste caratteristìche sono influenzate dall’azione combinata di vari fattori:
— la piovosità, la temperatura, la composizione del suolo e altre caratteristiche geochimiche e climatiche dell’habitat;
— il tipo e la quantità di cibo e di altre risorse disponibili;
- gli adattamenti anatomici, fisiologici e comportamentaii, grazie ai quali i componenti di una specie sono in grado di sfruttare
determinate risorse;
- le interazioni tra le diverse specie presenti nell’habitat.
NICCHIA ECOLOGICA
In un dato habitat ogni specie occupa una sua nicchia ecologica, che non è semplicemente un luogo ma un modo di vita, un
ruolo, e comprende tutte le condizioni fisiche, chimiche e biologiche di cui la specie necessita per vivere e riprodursi (luce,
anidride carbonica, ossigeno acqua e sostanze nutritive, temperatura, tipo di cibo, predatori, specie che competono per le
stesse risorse).
Le specie, in genere, occupano nicchie tanto più diverse quanto più diverse sono le loro abitudini alimentari e ciò perché in
questo modo viene a mancare un importante fattore di competizione.
Vi sono specie chiamate specìaliste e altre generaliste. Le prime hanno nicchie limitate, possono vivere in un solo tipo di
habitat, si nutrono di un solo tipo di cibo e sono molto sensibili alle variazioni dei fattori ambientah e climatici. Ne sono
esempio il panda gigante della Cina e il koala australiano, che si alimentano esclusivamente di piante di bambù ed eucalipto
rispettivamente. Sulle Alpi stenofagi sono il capriolo, la donnola, l’ermellino.
I generalisti sono gli organismi che hanno nicchie ampie e grande capacità di adattamento. Sono specie generaliste le mosche,
gli scarafaggi, i ratti, gli esseri umani. Negli ambienti in cui le condizioni si mantengono costanti nel tempo, come le foreste
pluviali, sono avvantaggiati gli specialisti mentre i generaltsti, essendo più adattabili sono favoriti negli ambienti soggetti a
repentini cambiamenti. Eurifagi alpini sono la martora, la faina, il tasso, la volpe.
Talora una specie occupa, nei diversi stadi della sua vita, nicchie diverse; basti ricordare, ad esempio i numerosi stadi larvali
degli insetti che si sviluppano attraverso la metamorfosi. Inoltre la stessa specie può occupare nicchie diverse in regioni
diverse.
Spesso un organismo riveste più di un ruolo entro la comunità. Per esempio la tartaruga azzannatrice è un predatore di
giovani tartarughe acquatiche, ma è anche un saprofago: si ciba cioè, di resti di animali morti che non ha ucciso.
La nicchia ecologica è un ipervolume, dove ogni dimensione rappresenta una variabile ambientale è uno spazio ecologico a n
dimensioni (Hutchinson).
GLI ADATTAMENTI
Si distinguono sostanzialmente tre tipi di adattamenti: morfologico, fisiologico, comportamentali.
Gli adattamenti morfologici riguardano la forma e la struttura degli organismi.
La forma e la robustezza del becco del picchio, adatto per forare la corteccia degli alberi, sono un valido esempio di
adattamento morfologico.
Gli adattamenti fisiologici riguardano il metabolismo. Un esempio di questo tipo di adattamento è la presenza nel
sangue dei pesci che vivono nei mari polari di particolari proteine “antigelo” che abbassano la temperatura di
congelamento.
Gli adattamenti comportamentali sono particolari comportamenti degli organismi in risposta a determinati stimoli
ambientali. La fedeltà all’uomo del cane è un adattamento dettato dalla necessità di procurarsi cibo e rifugio.
L’adattamento è molto spesso un compromesso tra esigenze diverse e l’evoluzione può essere paragonata a un
bricoleaur che debba continuamente fare compromessi per trovare la soluzione migliore in una determinata situazione.
L’adattamento è inoltre un concetto relativo: una lepre che corre più veloce lascerà più discendenti solamente se il
problema principale da risolvere è quello di sfuggire ai predatori. Se il problema è invece di dover resistere a una
malattia, la lepre più adattata sarà quella che presenta la resistenza contro quella specifica malattia.
Tuttavia è bene ricordare che alcuni cambiamenti evolutivi sono del tutto casuali e che non è corretto cercare una
spiegazione adattativa per tutti i fenomeni biologici.
Gli adattamenti possono essere attuati durante lo sviluppo o essese geneticamente determinati ed immodificabili
(adattamenti genotipici oppure possono evolvere durante la vita dell’individuo (adattamenti fenotipici o acclimatazione)
. L’acclimatazione può essere realizzata in un periodo limitato della vita e può recedere se lo stress fisiologico è
rimosso.
MODELLI DI EVOLUZIONE
Si distinguono tre modelli di evoluzione:
evoluzione convergente, evoluzione divergente ed evoluzione parallela.
Per evoluzione convergente si intende il fenomeno dello sviluppo, in organismi che vivono in condizioni ambientali
simili ma senza alcuna parentela evolutiva, di strutture simili dal punto di vista funzionale.
L’evoluzione convergente produce strutture analoghe, ovvero strutture che hanno funzione simile, ma diversa origine
evolutiva.
Il topolino delle piramidi che vive in Egitto e quello dei deserti del Nuovo Messico hanno entrambi le zampe modellate
allo steso modo, adatte a saltare sulla sabbia che è la caratteristica comune degli ambienti in cui questi animali vivono.
Sia i cactus che le euforbie, piante diverse che vivono in ambienti aridi, possiedono spine carnose e tessuti in grado di
accumulare acqua.
Molti mammiferi che si sono adattati alla vita marina, come i cetacei e i delfini, hanno assunto le caratteristiche dei
pesci.
L’evoluzione divevergente consiste nello sviluppo di caratteristiche diverse in due (o più) ppopolazioni che
condividono un antenato comune. L’evoluzione divergente può portare alla formazione di varietà diverse della stessa
specie, adattate alle specifiche condizioni ambientali in cui vivono, oppure se agisce sufficientemente a lungo alla
nascita di specie nuove.
Pur essendo entrambi mammiferi appartenenti all’ordne dei carnivori, le foche e i gatti hanno un aspetto radicalmente
diverso perchè vivono in ambienti differenti e si sono quindi adattati a diverse pressioni selettive nel corso della loro
evoluzione.
L’evoluzione parallela è il processo per cui specie imparentate evolvono in modo simile per lunghi periodi di tempo,
perchè sottoposte alle stesse pressioni selettive.