LA BIODIVERSITÀ BIOLOGICA
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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.
