LA DINAMICA TRA SPECIE NEGLI ECOSISTEMI → popolazione di organismi morfologicamente simili, che condividono la stessa nicchia e sono interfecondi : dal loro incrocio si origina prole fertile. Individui di specie diverse possono al massimo dare origine a organismi ibridi sterili. All’interno di una specie si possono ritrovare delle sottospecie date dalla varietà intraspecifica propria degli organismi. La varietà di specie vegetali ed animali esistenti nella biosfera è definita biodiversità: la biodiversità di ogni ecosistema è una ricchezza dal punto di vista ambientale/ecologico, economico, culturale e deve dunque essere preservata con leggi e programmi che tutelino gli habitat e le nicchie ecologiche delle varie specie. Le specie infatti non sono entità statiche ma in continua relazione con altre specie e con l’ambiente (es. reti trofiche) e il declino o la scomparsa di una specie ha effetti molto rilevanti sulle altre specie in un dato ambiente. Sempre di più le specie si trovano ad essere minacciate per un progressivo declino e conseguente perdita delle loro nicchie ecologiche a causa di inquinamento e trasformazione dell’ambiente ad opera dell’uomo → se l’habitat di una specie viene danneggiato gli organismi non riescono a trovare cibo e riprodursi e rischiano l’estinzione. E’ necessario intendere le specie, gli ecosistemi e le relazioni tra essi come processi dinamici, quindi la biodiversità attuale è il risultato di 4 miliardi di evoluzione, da quando la vita è comparsa sulla Terra. In particolare la biodiversità è il frutto di: Speciazione Estinzione Questi processi paralleli sono guidati dalla selezione naturale: l’ambiente funziona da filtro e opera una selezione sugli organismi favorendo gli organismi con caratteristiche positive e idonee ad un determinato ambiente e sfavorendo gli organismi con caratteristiche negative. Il risultato è che solo gli organismi con caratteristiche favorevoli (fitness = 1) riescono a crescere, nutrirsi e soprattutto riprodursi. La morfologia degli organismi (fenotipo) è controllata dai geni presenti nel DNA degli organismi dunque la selezione naturale opera sulle caratteristiche genetiche degli individui e solo quelli con un patrimonio genetico adatto a quel determinato ambiente possono riprodursi e trasmettere quei particolari geni alla prole! Biston betularia: falena delle betulle. Prima della rivoluzione industriale in Inghilterra esistono organismi bianchi che si mimetizzano sui tronchi bianchi delle betulle, il loro habitat e pochi organismi di colore scuro. Dopo la riv. Industriale i tronchi delle betulle si in scuriscono: si assiste ad un progressivo passaggio da falene chiare a falene di colore scuro. Le falene chiare infatti non si mimetizzano più e sono predate e solo quelle scure sono in grado di riprodursi. Il risultato ultimo della selezione naturale è infatti quello di aumentare l’adattamento delle specie all’ambiente. Bisogna sottolineare che le caratteristiche degli organismi sono sempre relative all’ambiente in cui vivono: se l’ambiente cambia una caratteristica favorevole può non esserlo più. → Zone del pianeta con un più grande ricchezza di specie in termini di quantità Tra Tropico del Cancro e Tropico del Capricorno stimata una più grande ricchezza di specie: si tratta di zone con più precipitazioni, maggiore umidità e meno escursioni termiche che portano ad ambienti più stabili che consentono una maggiore diversificazione degli organismi. Brasile, e Africa Centrale rappresentano hot spot di biodiversità perché pur rappresentando solo il 7% della sup. terrestre ospitano quasi il 70% delle specie note. Estinzione e speciazione sono processi ripetutisi per miliardi di anni portando all’irraggiamento adattativo → occupazione di tutti i vari ambienti terrestri e sostituzione di specie poco adattate con specie sempre meglio adattate all’ambiente. (es. piante grasse e succulente in biomi terrestri aridi). L’estinzione è un fenomeno naturale e fisiologico per cui specie non più adattate al loro ambiente cessano di esistere, in particolare se le caratteristiche ambientali cambiano e le specie non sono più idonee alle caratteristiche del nuovo ambiente. Ciò che è preoccupante è il fatto che la speciazione da fenomeno naturale stia diventando un fenomeno progressivo dato dalle attività umane che modificano l’ambiente. La speciazione è il processo che porta alla formazione di nuove specie . Spesso si verifica in condizioni di isolamento, ovvero gruppi appartenenti alla stessa specie si trovano ad essere isolati per barriere geografiche (fiumi,montagne) e se l’isolamento dura per molto tempo possono evolvere in maniera differente e dare origine a due specie separate. L’ambiente differente infatti porta ad una selezione naturale differente nei due gruppi.→speciazione allopatrica. La biogeografia studia la distribuzione spaziale degli organismi e riflette oltre alla storia delle specie anche quella dell’ambiente e fornisce informazioni su come le specie si sono evolute e distribuite nel pianeta. → Affinità tra flora e fauna nell’emisfero Boreale per continuità delle vie di comunicazione → Nell’emisfero Australe nelle aree isolate e prive di vie di comunicazione evoluzione e speciazione hanno dato origine a forme ed organismi molto particolari spesso non presenti in altri ambienti. Le specie aliene o alloctone sono quelle introdotte in una zona nuova in cui prima non erano presenti. Se hanno un alto livello di tolleranza (resistenza a stress ambientali e velocità riproduttiva) sono pericolose perché si adattano alle nuove condizioni ambientali diventando invasive e ,spesso, soppiantando le specie autoctone. Vongola filippina → originaria di Oceano Indiano e Pacifico. Introdotta nella laguna di Venezia negli anni 80’ per motivi commerciali sta soppiantando la specie autoctona: la Vongola verace. Le due specie sono morfologicamente simili ma la vongola filippina è una specie invasiva perché più tollerante a stress, inquinamento, salinità e si riproduce più velocemente. RAPPORTI TRA SPECIE E AMBIENTE CONVERGENZA EVOLUTIVA : Specie anche molto distanti dal punto di vista evolutivo ma che si trovano a vivere in nicchie simili si adattano alle stesse condizioni ambientali e hanno caratteristiche simili. Api e pipistrelli per esempio sono molto organismi molto diversi (insetti – mammiferi) ma presentano strutture simili,le ali, perché vivono nella stessa nicchia ecologica: l’aria. COEVOLUZIONE : Quando due specie interagiscono tra loro esercitando l’una sull’altra delle pressioni selettive che le portano ad adattarsi l’un l’altra. Uomo e bestiame: Normalmente negli adulti si riscontra intolleranza al latte perché il gene della lattasi non funziona bene passata l’infanzia. Nei territori in cui storicamente si è diffuso l’allevamento di bovini e animali da latte si è riscontrata un’alta percentuale di individui che anche da adulti riescono a digerire il latte. Preda e predatore: le prede evolvono meccanismi di difesa (velocità) e i predatori si adattano a questi meccanismi di difesa. Insetti impollinatori e fiori : i fiori evolvono caratteristiche per attirare gli impollinatori (profumo,strutture anatomiche) e allo stesso tempo gli insetti si specializzano sempre più nell’impollinare quei fiori. Entrambi ne traggono un vantaggio adattativo.