ECOSISTEMAambiente caratterizzato dalla presenza di fattori abiotici

e biotici in perfetto equilibrio tra loro

Composizione chimica dell’acqua, salinità, temperatura, illuminazione, pressione, tipi di fondale

Componente abiotica

Componente biotica

Ecosistema marino

AUTOTROFI: organismi in grado di compiere FOTOSINTESI CLOROFILLIANA, cioè convertono l'energia luminosa in energia chimica, sotto forma di legami covalenti presenti nella molecola di glucosio.

ETEROTROFI: ricavano invece l'energia dalla demolizione di molecole organiche (infatti la rottura dei legami in esse presenti libera una certa quantità di energia chimica che il vivente è pronto a utilizzare).

Classificazione degli organismi marini

METABOLISMO

1-Produttori:1-Produttori:Organismi fotosinteticiOrganismi fotosintetici

2-Consumatori di 1° ordine2-Consumatori di 1° ordine(erbivori, carnivori e(erbivori, carnivori e

onnivori di piccole dimensioni)onnivori di piccole dimensioni)

2-Consumatori di 2° ordine2-Consumatori di 2° ordine(carnivori e onnivori predatori)(carnivori e onnivori predatori)2-Consumatori di 3° 2-Consumatori di 3°

ordineordine

(superpredatori)(superpredatori)

3-Decompositori3-Decompositoribatteribatteri

la condensazione del vapore acqueo formò

gli oceani.

La Terra divenne il pianeta blu.

La culla della vita

3,7 miliardi di anni fa

Nei mari iniziarono a formarsi macromolecole

organiche che costituirono strutture con attività

biologica. La prima

forma di VITA sulla TERRA!

Vita

3.7 miliardi anni fa

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Questi organismi sono composti da una membrana e …acqua (98%)

membrane lipidiche possono formarsi spontaneamente

COACERVATI:goccioline protette da un rivestimento membranoso di tipo lipidico che “concentrano” molecole organiche (proteine, polissaccaridi e acqua), separandole dall’ambiente esterno. Esse consentono di isolare le reazioni biochimiche dall’ambiente circostante

Purtroppo non ci sono molte tracce fossili delle prime cellule

• In alcune rocce ritrovate in Sudafrica risalenti a circa 3 miliardi di anni sono stati trovati resti fossili microscopici a forma di bastoncino: I BATTERI

• Essi erano ETEROTROFI per cui ricavavano le sostanze nutritive dal brodo primordiale ed erano ANAEROBI

• ossia erano in grado di vivere senza ossigeno.

2,1 miliardi di anni fa.

Alcuni ceppi batterici (cianobatteri) utilizzando l'energia solare, l’acqua e

l’anidride carbonica, iniziarono a produrre ossigeno

come sostanza di rifiuto.

In breve tempo l’atmosfera inizia ad arricchirsi d'ossigeno.

Stromatoliti: concrezioni di notevoli dimensioni di cianobatteri

• • CELLULA EUCARIOTA (1,8 miliardi di anni fa)• più complessa e, quindi più evoluta, con un nucleo ben definito e delimitato

da una membrana nucleare e la presenza di organelli nel citoplasma Secondo l’ipotesi oggi più seguita, la prima cellula eucariota si sarebbe formata in seguito ad una simbiosi ossia ad una “convivenza” tra un batterio aerobio ed uno anaerobio (TEORIA DELLA SIMBIOSI). I primi eucarioti erano eterotrofi e con un meccanismo analogo al precedente si sarebbero formati gli eucarioti autotrofi.

DALLA CELLULA PROCARIOTA A QUELLA EUCARIOTA

. . . Nel mare comparirono i primi

organismi animali pluricellulari.

Erano organismi estremamente semplici, privi di parti dure, simili a meduse,

coralli molli o dal corpo vermiforme.

Circa 650 milioni di anni fa

LA FAUNA DI EDIACARA

• Nel 1946 nel sito di Ediacara, in Australia meridionale, furono scoperti dei fossili di animali che non appartenevano ad alcuno dei gruppi sistematici attualmente conosciuti.

•La fauna di Ediacara rappresenta probabilmente un tentativo evolutivo fallito, che non lasciò traccia negli esseri viventi delle ere successive.

Si differenziò la maggior parte degli attuali gruppi di invertebrati pluricellulari,

spugne, madrepore e meduse, vermi segmentati, molluschi, artropodi dotati di

un robusto scheletro esterno.

550 milioni di anni fa: “esplosione del Cambriano”.

Mollusco cefalopode spugne

trilobite

I Trilobiti sono gli organismi fossili più caratteristici dell’era Paleozoica;

Essi comparvero e si estinsero lungo l’arco dell’intera era.

Spugne

sono i più antichi organismipluricellulari (600 milioni di anni fa)

Le spugne sono formate da un numero limitato di specie cellulari e la loro associazione nella formazione dell’individuo pluricellulare dipende

dall’adesione cellulare.

Affinché possano rimanere associate tra loro e localizzate nella giusta posizione nell’organismo, le cellule spongine secernono delle glicoproteine di membrana (tra cui le lectine) che fungono da recettori, e nella matrice extracellulare dei proteoglicani specializzati denominati fattori di aggregazione. Questi ultimi formano un ponte tra due recettori localizzate sulla superficie di due cellule adiacenti. Questa interazione è specie-specifica, avviene grazie al riconoscimento di glucidi di superficie che vengono esposti dal recettore

proteoglicani

Da alcuni di questi si differenziarono i primi anfibi

400 milioni di anni fa

I primi pesci avevano una bocca semplice non suddivisa in mascella e mandibola (agnati), simili alle attuali lamprede;

inoltre erano interamente coperti da un'armatura di piastre ossee.

Essi sono generalmente raggruppati nella superclasse degli ostracodermi.

Nel Devoniano compaiono pesci più evoluti, con bocca differenziata, ancora ricoperti da placche ossee: i Placodermi.

Alla fine di questo periodo, circa 350 Ma, ritroviamo i pesci più evoluti con scheletro osseo: gli Osteitti.

I primi pesci fecero la loro comparsa.

Tutte le terre emerse erano ancora riunite in un unico

supercontinente. Il clima era torrido.

Iniziarono a comparire i primi Dinosauri.

260 milioni di anni fa

La vita è nata in mare e vi è rimasta per 3 miliardi di anniLa vita ha passato 90% della sua storia nell’Oceano

35 Ma: Evoluzione delle balene(dall’habitat terrestre a quello acquatico in ~ 8

Ma)

Pakicetus (50 Ma in Pakistan)

I cinque regni nell’oceano:

• Monera: Procarioti

• Protista: organismi unicellulari eucariotici

• Fungi : importanti per la decomposizione e reciclaggio.

• Metaphyta: piante che crescono attaccati ai fondali marini

• Metazoa: tutti gli organismi pluricellulari

Classificazione degli organismi

REGNO di APPARTENENZA

procarioti-plantonici o bentonici-reciclano materiale organico-alcuni sono fotosintetici

Alghe azzurre

Monera

Protisti

foraminiferi, diatomee, alghe-plantonici o bentonici-eterotrofi o autotrofi

Foraminiferi

Diatomee

Alghe verdi

Fungi: uni- o pluricellulari- decompositori- plantonici o bentonici

Metaphyta

piante multicellulari-produttori primari nella zona intertidale-bentoniche

Mangrovie poseidonia

Metazoa:animali multicellulari

-plantonici (meduse gamberetti), nektonici (pesci e cetacei), e bentonici (granchi e policheti).

orca

medusa

pesci

by lifestyle.• Plankton –galleggiano passivamennte, piccoli

spostamenti verticali, ma non controcorrente.• Fitoplancton e zooplancton

• Nekton– Attivi nuotatori (pesci, rettili, mammiferi, uccelli, ecc.)

• Benthos – Epifauna, epiflora– infauna

• Alcuni organismi passano da uno stile di vita all’altro durante il loro ciclo vitale, es. Alghe e bivalvi sono plantonici nei primi stadi e bentonici negli stadi tardivi.

Classificazione degli organismi

Epiflora

Epifauna

Infauna

platessa: Benthos o nekton???

vongola:

Benthos o plankton???

• Calamaro: nectonico solo nella fase adulta

Meroplancton

Sono animali bentonici o nectonici che possiedono larve planctoniche

Sono importanti per la disseminazione di organismi sessili

Pesci polipi e cirripedi sono esempi di organismi meroplanctonici

• Plankton (floaters)

• Nekton (swimmers)

• Benthos (bottom dwellers)

Fig. 12.6

Interazioni interspecifiche degli organismi marini

• Competizione (-/-) - Se le risorse non sono limitate o se le due specie non hanno le stesse necessità, ripartizione delle risorse. – Esclusione competitiva: due specie

con le stesse necessità, cioè condividono la stessa nicchia, e/o le risorse sono limitate, non possono coesistere nello stesso posto.

•Predazione (+/-)

–Predatore mangia la preda

–Perché un predatore possa esistere devono esistere delle prede.

–Coevoluzione: quando una specie evolve, esercita una pressione selettiva sull’altra affinché evolva per continuare l’interazione

• Simbiosi: vivere insieme in stretta relazioneSimbionte – organismo più piccoloospite – organismo più grande– Commensalismo

Vantaggiosa per il commensale ed indifferente per l’ospite (+/0)

- ParasitismoIl simbionte trae beneficio a spese dell’ospite (+/-)

- MutualismoEntrambi gli organismi traggono beneficio (+/+)