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LE TESSERE DELLA BIOGEOGRAFIA
L’area di distribuzione specifica (areale) è l’elemento fondamentale
della biogeografia.
Corso di Biogeografia 1
DEFINIZIONE DI AREALE
“L’areale di una specie è la porzione di spazio geografico e temporale
in cui tale specie è presente ed interagisce in modo non effimero
con l’ecosistema”.
Concetto dinamico analogo alla definizione di Hutchinson per la
nicchia ecologica ipervolumetrica.
Corso di Biogeografia 2
LA SPECIE DEFINISCE L’AREALE
L’areale non è definibile se non in rapporto alla specie che lo occupa.
Corso di Biogeografia 3
L’AREALE POSSIEDE PROPRIETÀ ONTOLOGICHE
La storia evolutiva della specie determina la storia evolutiva
dell’areale.
Corso di Biogeografia 4
QUAL È L’AREALE DI UNA SPECIE MIGRATRICE?
Corso di Biogeografia 5
AREALE = AREALE RIPRODUTTIVO
Corso di Biogeografia 6
QUAL È L’AREALE DI UNA SPECIE MIGRATRICE?
Corso di Biogeografia 7
AREALE DI GRUPPI SOVRASPECIFICI
Accezione
funzionale
s incronic
o
diacronic
Accezione
filog eneticaCorso di Biogeografia 8
AREALE DI GRUPPI SOVRASPECIFICI
Corso di Biogeografia 9
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Nube di punti
“Blotch”
Cerchio minimo
Raggio medio
Minimo Poligono Convesso
Reticolo
“Buffering”
Corso di Biogeografia 10
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Nube di punti
Orbettino (Anguis fragilis)
Corso di Biogeografia 11
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
“Blotch”
Lampreda di fiume (Lampetra fluviatilis)
Corso di Biogeografia 12
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Cerchio minimo
Vipera di Orsini (Vipera ursinii)
Corso di Biogeografia 13
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Raggio medio
Vipera di Orsini (Vipera ursinii)
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RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Minimo poligono convesso
Orso marsicano (Ursus arctos)
Corso di Biogeografia 15
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Reticolo
Peppola (Fringilla montifringilla)
Corso di Biogeografia 16
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Reticolatura più di dettaglio
Corso di Biogeografia 17
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
“Buffering”
Orso marsicano (Ursus arctos)
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UN PROBLEMA DI SCALA
Corso di Biogeografia 19
ANALISI DELL’AREALE: APPLICAZIONI
Analisi dell’areale = analisi di elaborati cartografici
Corso di Biogeografia 20
ORIGINE DEI DATI
Campionam.
diretto
Campionam.
indiretto
Dati storici
Collezioni
Organizzazione
dei dati
Rappresentazione dei dati
Analisi
Corso di Biogeografia 21
CAMPIONAMENTO
Le modalità e le tecniche di campionamento variano in funzione della
specie studiata
Problemi di scala
Autoecologia
Corso di Biogeografia 22
CAMPIONAMENTO
Campionamento = verifica di presenza
specie non rilevata non significa specie assente !!!
Corso di Biogeografia 23
CAMPIONAMENTO
Campionamento = processo stocastico
La probabilità di “contattare” una data specie può essere influenzata
da...
Presenza di competitori
Equivalenti ecologici
Habitat
Metodologia inadeguata o inefficace
...
Corso di Biogeografia 24
CAMPIONAMENTO
Cattura
Avvistamento
Segni di presenza
(tracce)
Corso di Biogeografia 25
IN PRATICA...
Rilievi mediante retini ed
aspiratori per gli
invertebrati terrestri.
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IN PRATICA...
Rilievi mediante ombrelli
entomologici per gli invertebrati
forestali ed analisi delle
collezioni museali
Corso di Biogeografia 27
IN PRATICA...
Rilievi diretti o mediante
appositi retini per gli
invertebrati acquatici
Corso di Biogeografia 28
IN PRATICA...
Rilievi mediante
elettrostorditore per
vertebrati acquatici
(pesci ed anfibi)
Corso di Biogeografia 29
IN PRATICA...
Rilievi diretti per rettili terrestri
Corso di Biogeografia 30
IN PRATICA...
Rilievi mediante trappole live per i piccoli
mammiferi terrestri
Corso di Biogeografia 31
IN PRATICA...
Osservazioni diretti per vertebrati
di grossa taglia diurni (ungulati
principalmente)
Corso di Biogeografia 32
IN PRATICA...
Rilievi bioacustici (wolf
howling,
ultrasuoni…)
Corso di Biogeografia 33
ORGANIZZAZIONE DEI DATI
1982
1985
Classificazione in base a criteri
comuni:
posizionamento spazio-temporale
1973
1966
1900
Corso di Biogeografia 34
STRUMENTI DI ANALISI
Corso di Biogeografia 35
DINAMICA SPAZIO-TEMPORALE DELL’AREALE
L’areale è un’entità complessa, disomogenea e soprattutto dinamica.
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DINAMICA SPAZIO-TEMPORALE DELL’AREALE
Dinamica dell’areale del lupo in Italia
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DIVERSE POPOLAZIONI DIVERSE DINAMICHE
•Natalità
•Mortalità
•Immig razi
one
•Emig razio
ne
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ESISTONO DIVERSE DINAMICHE ALL’INTERNO
DELL’AREALE
S area sorgente: natalità>mortalità
E area di esaurimento: natalità<mortalità
S
E
E
S
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MODIFICAZIONI DELL’AREALE
L’areale è un’entità complessa, disomogenea e soprattutto dinamica.
Corso di Biogeografia 40
MODALITÀ DI MODIFICAZIONE
A
1 2
B
6
5
3
4
7
4
A1
5
2
3
4
B
5
B
A
B
1
A1
2
3
4
5
3
3
2
4
B5
4
5
6
7B
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MODALITÀ DI MODIFICAZIONE
Espansione dei “cavalli”
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MODALITÀ DI MODIFICAZIONE
Dinamica di
popolazione
Movimenti stocastici
Movimenti organizzati
Corso di Biogeografia 43
FATTORI LIMITANTI
In natura i principali fattori limitanti sono
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FATTORI LIMITANTI
Le mappe delle medie pluviometriche annue e degli habitat di diverse
specie di farfalle mostrano che le regioni in cui si ha presenza delle
specie si sovrappongono in genere alle zone più umide.
Corso di Biogeografia 45
LIMITI TEORICI DELL’AREALE
La temperatura condiziona la distribuzione
Corso di Biogeografia 46
REGOLA DI RAPOPORT
“L’ampiezza media delle latitudini occupate dalle singole specie
aumenta con l’aumentare della latitudine”.
Corso di Biogeografia 47
GRADIENTE LATITUDINALE
Corso di Biogeografia 48
MAGGIORE TOLLERANZA - MAGGIORE AMPIEZZA
DELL’AREALE
Il Ratto grigio è una specie cosmopolita
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MAGGIORE TOLLERANZA - MAGGIORE AMPIEZZA
DELL’AREALE
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“OLIGARCHIA BIOLOGICA”
Ciprinidi: pesci dominanti nelle acque interne.
Ranidi: anfibi diffusi inquasi tutto il mondo.
Lacertidi: rettili terrestri con oltre 3000 specie
Passeriformi: ordine di Uccelli ubiquitario.
Roditori: comprendono il 41% delle specie di Mammiferi viventi.
Corso di Biogeografia 51
VARIABILITÀ TEMPORALE
In tempi diversi si hanno “oligarchie biologiche” diverse.
t0
t1
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ANALISI DELL’AREALE
densità
In assenza di fattori limitanti ed in condizioni di isotropia ambientale
l’areale sarebbe rappresentabile da un cerchio
x
y
Areale “teorico”
•Is otropia ambientale
•As s enza di fattori limitanti
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IN REALTÀ...
La presenza di gradienti e di anisotropia ambientale fa si che l’areale
assuma forme irregolari
gradienti
Corso di Biogeografia 54
ANALISI DELL’AREALE
Studio delle variazioni dell’areale
In chiave ecologica (tempi storici)
In chiave storica (tempi evolutivi)
Corso di Biogeografia 55
ANALISI IN CHIAVE ECOLOGICA
Sovrapposizioni tra areali (competizione)
Direzioni preferenziali di deformazione (espansioni/restrizioni)
Asimmetrie (preferenze ambientali)
Corso di Biogeografia 56
SOVRAPPOSIZIONI
Corso di Biogeografia 57
SOVRAPPOSIZIONI
Cornacchia nera
Cornacchia grigia
Corso di Biogeografia 58
ad
Gr
a
te
ien
DEFORMAZIONE
m
le
ta
en
bi
v
fa
o
ev
or
le
t0
t1
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ASIMMETRIE
Le Alpi inducono un’asimmetria nell’areale della Marmotta alpina
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ANALISI IN CHIAVE STORICA
Localizzazione geografica dell’areale
Vie di dispersione - comunicazione
Individuazione di barriere
Corso di Biogeografia 61
LOCALIZZAZIONE DELL’AREALE
I Corvini originano
dall’Australia-Nuova
Guinea e si sono
successivamente
dispersi negli altri
continenti.
Corso di Biogeografia 62
LOCALIZZAZIONE DELL’AREALE
I Marsupiali
originano dal
Sudamerica.
Corso di Biogeografia 63
VIE DI DISPERSIONE
I “cavalli” si sono dispersi
dall’America all’Europa.
Corso di Biogeografia 64
VIE DI DISPERSIONE
Le “marmotte”
originano in Asia, si
disperdono in
Nordamerica e
successivamente
tornano in Europa
Corso di Biogeografia 65
BARRIERE
I Marsupiali, a seguito
della loro dispersione,
vengono separati a
causa di barriere
fisiche e climatiche
Corso di Biogeografia 66
DISGIUNZIONE  DISCONTINUITÀ
Corso di Biogeografia 67
DISGIUNZIONE  DISCONTINUITÀ
Analisi a livello del
genere Marmota
Corso di Biogeografia 68
DISGIUNZIONE  DISCONTINUITÀ
Elephas maximus
Loxodonta africana
Corso di Biogeografia 69
QUANTIFICAZIONE DELLE DISTANZE
Distanza tra frontiere
Distanza tra centroidi
Distanza tra centri geometrici
Corso di Biogeografia 70
DISTANZE TRA FRONTIERE
Corso di Biogeografia 71
DISTANZA TRA CENTROIDI
xc =
∑
i
N
xi
, yc =
∑
i
yi
N
Corso di Biogeografia 72
PROBLEMI DI SCALA...
Dimensioni della specie
Capacità di movimento
Corso di Biogeografia 73
ENDEMISMO
“Si dice endemico un organismo esclusivo di un dato territorio,
indipendentemente dall’estensione di quest’ultimo e dai parametri
che lo definiscono”
Corso di Biogeografia 74
ENDEMISMO: CONCETTO RELATIVO
Toporagno italico o appenninico
Endemica in Europa (esclusiva dell’Italia)
Endemismo italiano
Pandemica in Toscana
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ENDEMISMO: CONCETTO RELATIVO
Talpa romana
Endemica in Europa
Endemica in Italia
Endemismo
del centro-sud Italia
Corso di Biogeografia 76
ENDEMISMO: CONCETTO RELATIVO
Oritteropo
Endemica della regione Afrotropicale
Corso di Biogeografia 77