LA DIVERSITÀ BIOLOGICA
Partiamo da noi…
Cosa conosco di questo argomento?
Cosa si intende con “biodiversità”?
Ma quante sono le specie viventi sul pianeta?
…ancora domande…
“Come mai esistono tante
diverse specie di piante e
animali e di altri organismi sul
nostro pianeta?”
“Che cosa determina il numero
delle specie presenti?”
…e qualche risposta
Con BIODIVERSITÀ si intende la variabilità tra gli
organismi viventi all’interno di una singola specie
(biodiversità genetica), fra specie diverse (biodiversità
biologica) e tra ecosistemi (biodiversità ecologica).
Le specie descritte dalla scienza sono in totale circa
1,75 milioni, mentre il valore di quelle stimate oscilla da
3,63 a più di 111 milioni. Peraltro, le stime risultano
incomplete, poiché nuove specie vengono scoperte e
aggiunte continuamente al totale generale.
Definizioni di biodiversità
La diversità di ecosistema definisce il numero e l’abbondanza
degli habitat, delle comunità viventi e degli ecosistemi
all’interno dei quali i diversi organismi vivono e si evolvono.
La diversità di specie comprende la ricchezza di specie,
misurabile in termini di numero delle stesse specie presenti in
una determinata zona, o di frequenza delle specie, cioè la
loro rarità o abbondanza in un territorio o in un habitat.
La diversità genetica definisce la differenza dei geni
all’interno di una determinata specie; essa corrisponde quindi
alla totalità del patrimonio genetico a cui contribuiscono tutti
gli organismi che popolano la Terra.
molte specie perché…
Ogni specie occupa una nicchia ecologica (ruolo
della specie nell’ecosistema)
Il numero di specie che un ambiente può ospitare è
in relazione al numero di nicchie ecologiche presenti
in quell’ambiente
Ambienti distinti e lontani geograficamente
(Australia) hanno avuto un evoluzione biologica
separata e hanno dato origine a specie diverse,
che occupano però la stessa nicchia ecologica,
chiamate equivalenti ecologici
“NICCHIA è il ruolo occupato da una specie nel suo
ambiente in relazione al cibo e ai suoi nemici”
Un carnivoro ai vertici della catena alimentare
(tigre/Allosauro nel Giurassico)
Il canguro delle praterie australiane / il bisonte delle
praterie americane
Canguro e bisonte , Allosauro e tigre sono equivalenti
ecologici
Nicchia ecologica
La nicchia ecologica occupata dal roditore di piccola taglia
che si ciba di semi e granaglie in una foresta temperata ed
è cacciato dalla donnola può essere occupata da diverse
specie: topo campagnolo, topo selvatico, ecc
http://it.wikipedia.org/wiki/File:Feldmaus_Microtus_arvalis.jpg
http://it.wikipedia.org/wiki/File:Apodemus_sylvaticus_bosmuis.
jpg
Così per un uccello insettivoro predato da un falco
http://www.uccellinelmondo.it/uccelliinsettivori.html
una nicchia
una specie
e ancora…
Altri fattori che determinano la diversità di specie
sono:
Diversità genetica
Adattamento
Selezione naturale
Caratteristiche della biodiversità di specie
Nella biocenosi di un ecosistema posso distinguere:
specie
dominanti
che sono le poche specie comuni presenti
specie rare
che sono le molte specie meno frequenti
Esempio: in una faggeta la specie comune è una, il
Faggio, mentre le specie rare sono molte il Sorbo degli
uccellatori, il Frassino, l’Acero e l’Abete bianco.
Caratteristiche della biodiversità di specie
Per stabilire l’importanze di una specie dominante rispetto
alla specie rara si considerano:
Il numero di individui
La biomassa totale
La produttività
Specie dominanti: poche specie con molti individui (molta biomassa
o alta produttività)
Specie rare: tante specie con pochi individui (poca biomassa o
bassa produttività)
Es: invertebrati nella lettiera di un bosco o specie erbacee in un prato
Caratteristiche della biodiversità di specie
Ricchezza di specie (richness)
corrisponde al numero totale di specie presenti in una
determinata area = n. specie/unità di superficie
oppure al numero di specie rispetto al numero di
individui = n. specie/ n. individui
Caratteristiche della biodiversità di specie
Omogeneità (equitabillity)
corrisponde alla omogeneità della distribuzione degli
organismi tra le diverse specie
Es: una comunità con 10 specie e 100 individui può
avere una distribuzione di 91 individui in una specie e
1 individuo in ognuna delle altre 9; oppure di 10 in
ognuna delle 10 specie; oppure altre combinazioni.
torniamo alla nostra domanda…
“Come mai esistono tante diverse specie di piante,
animali e altri organismi sul nostro pianeta?”
Consideriamo che la nascita di nuove specie
(speciazione)
è
sicuramente
influenzata
dall’isolamento geografico, ma il numero di specie
che un ambiente può ospitare dipende da quante
nicchie ecologiche si rendono disponibili.
Rispondere alla nostra domanda significa formulare
una teoria della diversità biologica sulla terra…
I punti fondamentali alla base della
variazione della diversità…
1.
La biodiversità non è frutto del caso.
Maggiore nelle terre emerse che negli oceani,
maggiore all’equatore che ai poli, negli ambienti
umidi rispetto a quelli asciutti, massima ai tropici
influenza dell’ambiente
I punti fondamentali alla base della
variazione della diversità…
2.
Alcuni ecosistemi sottoposti a forti stress e a condizioni
ambientali estreme presentano bassa produttività e un
limitato numero di specie.
Cime delle montagne, sorgenti calde, le grotte, i
deserti sabbiosi… in questi ambienti è facile
l’estinzione di specie e difficile la migrazione, a volte
sono isolati.
A volte in situazioni meno rare come gli estuari dei
fiumi con acque salmastre, i laghi inquinati da scarichi
fognari, i campi abbandonati la diversità di specie è
bassa ma la produttività è alta a causa dei nutrienti
presenti.
I punti fondamentali alla base della
variazione della diversità…
3.
Una importante funzione svolta dai predatori è di
aumentare la diversità nella comunità biologica.
Esercitano una pressione sulla specie dominante
liberando spazi per le specie che hanno migliori
strategie di fuga.
Una aumentata diversità nelle prede determinerà
una maggiore diversità dei predatori.
Es: effetto dei pascolatori sull’aumento delle
specie vegetali di un prato (cropping principle)
I punti fondamentali alla base della
variazione della diversità…
4.
La stagionalità del clima o forti sbalzi termici
possono diminuire la consistenza delle popolazioni
degli organismi a ciclo annuale (insetti e piante
erbacee)
Il risultato è di diminuire le specie dominanti a
favore di quelle rare, aumentano sia la ricchezza
di specie per l’immigrazione di nuove specie, sia
l’omogeneità della distribuzione di individui.
I punti fondamentali alla base della
variazione della diversità…
5.
Nelle terre aride e semidesertiche vi è una notevole
diversità biologica, soprattutto dopo forti precipitazioni
che avvengono di rado.
Questi ambienti sono fortemente limitati dalla presenza
dell’acqua e solo poche specie specializzate
sopravvivono. Quando piove nuove specie che erano
quiescenti colgono il momento propizio per germinare e
occupare il proprio spazio nell’abbondante spazio
disponibile.
Il deserto fiorisce
I punti fondamentali alla base della
variazione della diversità…
6.
La diversità varia notevolmente con la latitudine.
Minima ai poli cresce andando verso l’equatore ed è
massima nelle zone tropicali.
Questo fenomeno è detto “cline latitudinale della
biodiversità”.
Esistono altri due clini della biodiversità:
“cline altitudinale montano” (la diversità decresce con
l’altitudine)
“cline oceanico della profondità” (la diversità delle
specie di fondo aumenta con la profondità)
Le ipotesi sulla biodioversità
L’ipotesi della produttività
La produttività sembrerebbe correlata con la
biodiversità.
I tropici sono l’ambiente più produttivo della terra e
più ricco di specie.
Un ambiente produttivo significa popolazioni
numerose,
patrimonio genetico più ricco e
maggiore possibilità di speciazione.
Le ipotesi sulla biodioversità
L’ipotesi dell’effetto area latitudine.
Attraversare un grado di latitudine non fa lo stesso
effetto in tutte le zone della terra:
in Europa passando dalla Francia al mediterraneo
cambiano il clima e l’habitat; ai tropici il clima resta
uniforme.
L’uniformità di clima in aree vaste garantisce che le
specie siano presenti con popolazioni numerose,
questo spiegherebbe la biodiversità elevata sia dei
tropici sia degli oceani.
Le ipotesi sulla biodioversità
L’ipotesi delle perturbazioni.
Questa ipotesi spiegherebbe la presenza di
numerose specie nella foresta pluviale dei tropici.
I fattori di perturbazione favoriscono l’emergere di
specie rare, il principio del pascolo è uno di questi
fattori, ma anche fattori non biologici come
l’abbattimento di alberi (bufere) che riduce la
densità di vegetazione nella foresta tropicale.
