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LEZIONI DI ECOLOGIA GENERALE

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LEZIONI DI ECOLOGIA GENERALE

La biologia dellambiente dovrebbe essere un tema di per s affascinante, visto il gran parlare negli ultimi decenni, anche quando non offre immediatamente applicazioni pratiche: fanno parte dellindole umana la curiosit e linteresse per la vita, i comportamenti e la variet degli esseri che ci circondano quotidianamente, senza andare in ambienti esotici. Molti di noi si mostrano interessati ai temi dellecologia, ma poi si fanno prendere dal corso degli eventi e dimenticano di mettere in pratica ci che la sensibilit dovrebe spingere a fare, cio avere cura dellambiente in cui si vive. Ci sono anche, per fortuna dellumanit, interessi che per alcuni diventano passatempi e vocazioni che nel tempo si trasformano in fonti di soddisfazioni estetiche e intellettuali per tutta la vita, traducendo linsegnamento e leducazione ambientale, ricevuti durante let scolastica, in buone pratiche di comportamento sociale anche in et adulta. Di solito i corsi scolastici di biologia sono incredibilmente noiosi tali da creare una certa antipatia verso la disciplina. Spero invece che, grazie alla vostra indispensabile collaborazione, il nostro corso sia per voi interessante e anche divertente. Buon lavoro!

Le prospettive dellattuale modello di sviluppo e la minaccia del progressivo incremento demografico della nostra specie hanno posto i problemi ambientali in primo piano. Ritengo che sia indispensabile che ogni individuo assennato sia messo a conoscenza dei processi e delle condizioni generali dellambiente che rendono possibile la sopravvivenza non solo della nostra specie, ma anche quella di migliaia di altri organismi. In una convivenza civile, regolata da comportamenti democratici, non sufficiente la presenza di un piccolo gruppo preparato che comprende quello che accade alla natura, ma occorre che tutti i cittadini siano preparati affinch la conoscenza, la ricerca e lazione siano integrate per far maturare stili di vita rispettosi di tutto lambiente. (Squilibrio nell'uso delle risorse: acqua, minerali, legname...)

La preparazione dei cittadini verso i temi dellambiente la si pu considerare una necessit vitale, per il semplice motivo che la presenza di homo sapiens, e della sua formidabile capacit culturale di produrre frequenti e repentini cambiamenti negli ambienti in cui interviene, sta modificando la biosfera fino ad un punto di non ritorno.

Dopo questo preambolo possiamo iniziare a fissare alcuni punti di riferimento della disciplina, definendone i termini fondamentali. Per procedere con tranquillit abbiamo bisogno di stabilire alcuni concetti specifici e, per chiarire alcune relazioni tra la biologia ambientale e altre discipline, per nostra fortuna, richiesto solo un bagaglio minimo di termini tecnici.

Ecologia deriva dalla radice greca ikos, che significa casa (posto in cui vivere) e lgos, che significa discorso, letteralmente lo studio delle case; in senso generale lo studio degli ambienti. Si occupa della biologia di gruppi di organismi e dei processi funzionali nelle terre, negli oceani, nei corsi dacqua. Il termine stato utilizzato la 1 volta dal biologo tedesco Ernest Haeckel nel 1866 nella sua opera Morfologia generale degli organismi. una scienza interdisciplinare e di sintesi per trarre leggi e principi generali sul funzionamento dellambiente; si occupa dei fondamenti comuni a tutte le forme di vita; studia i rapporti degli organismi fra loro e con lambiente in cui vivono. sottointeso che la specie homo sapiens una parte della natura.

Ambiente rappresenta un concetto fondamentale per lecologia ed definito come linsieme delle condizioni fisiche (luce, pressione, temperatura, struttura del terreno, ecc), chimiche (presenza o meno di sostanze organiche ed inorganiche, pH,..), biologiche (presenza di determinate specie di organismi) dove possibile la vita di un organismo animale o vegetale.

Le propriet della vita. Si ha unidea abbastanza intuitiva di ci che significa essere vivo: per esempio affermiamo che un gatto vivo, mentre una pietra non lo . Eppure risulta molto difficile definire la vita, perch gli esseri viventi si presentano con forme e strutture molto diversificate fra loro e qualche volta non facile separare nettamente alcuni organismi (virus) dal mondo inanimato. Per fortuna nostra i biologici, a seguito di studi ed esperimenti, hanno individuato alcune propriet comuni a tutti gli esseri viventi per distinguerli con certezza dalla materia non vivente:

I. Strutture complesse e organizzate che operano tra loro in stretta collaborazione

II. In condizioni ambientali in continuo cambiamento le strutture e le funzioni rimangono costanti (omeostasi)

III. Scambi con lambiente di energia e materiali che vengono trasformati secondo le necessit

IV. Sviluppo ed accrescimento

V. Reazione agli stimoli ambientali

VI. Riproduzione

VII. Capacit di cambiare nel tempo (evoluzione).

Altre propriet prese in considerazione:

1. programma scritto nel DNA: specifica gli incredienti dell'organismo e le loro interazioni

2. improvvisazione: capacit di modificare il programma e adattarsi alle variazioni ambientali (mutazioni e selezione naturale)

3. compartimentazione: concentrare funzioni vitali e ingredienti in aree delimitate da membrane

4. flusso di energia: metabolismo

5. rigenerazione: manutenzione dll'oranismo e riproduzione

6. adattabilit: rispsota comportamentale agli stimoli ambientali

7. isolamento: processi metabolici si svolgono in contemporanea senza intereferenza

Un essere vivente per essere considerato tale deve possedere contemporaneamente queste propriet.

Ora iniziamo a delimitare il campo di studio dellecologia, esaminando il concetto di livelli di organizzazione presenti nel mondo vivente. Rispetto a qualsiasi oggetto inanimato gli esseri viventi sono altamente complessi e organizzati. Nel mondo naturale possibile individuare lo spettro biologico della progressiva complessit di organizzazione secondo una struttura a piramide dal pi semplice, latomo al pi complesso, la biosfera:

a. Atomo - la pi piccola e caratteristica unit di un elemento che ne conservi le propriet chimiche

b. Molecole la pi piccola unit chimica di un elemento o di un composto capace di esistenza indipendente. Costituite dallunione chimica di uno o pi elementi (1O + 2H = H2O). Macromolecole biologiche sono un prodotto dellattivit degli esseri viventi; le molecole inorganiche appartengono al mondo inanimato, ma presenti anche negli organismi viventi (acqua, sali minerali anidride carbonica..)

c. Cellula I livelli di organizzazione della vita iniziano con la cellula che rappresenta la pi piccola unit funzionale di un organismo vivente. La cellula risulta costituita fondamentalmente da tre componenti: geni che regolano e controllano le attivit vitali della cellula; organuli che svolgono le diverse funzioni necessarie alla cellula per vivere e una sottile membrana che separa la cellula dallambiente circostante. Alcuni organismi sono formati da una sola cellula (microrganismi) e detti unicellulari. Altri organismi invece sono costituiti da molte cellule (organismi pi grandi) e detti pluricellulari.

d. Negli organismi pluricellulari le cellule simili sono organizzate in un complesso strutturale di maggiori dimensioni detto tessuto (nervoso, muscolare, connettivo..).

e. Tessuti diversi possono unirsi in ununit strutturale superiore funzionale, che prende il nome di organo (foglia, organo riproduttore, stomaco, occhio, cervello...)

f. Un gruppo di organi preposti ad una specifica funzione formano un sistema organico, o apparato. Per esempio il cervello, midollo spinale, organi di senso e nervi compongono il sistema nervoso. Altri apparati sono: respiratorio, circolatorio, radicale.

g. Infine lazione coordinata di tutti i sistemi organici si traduce in un singolo essere vivente, cio lorganismo.

h. Un insieme di organismi della stessa specie, cio che hanno simili caratteristiche dal punto di vista anatomico e fisiologico, che vivono in una stessa area e sono in grado di accoppiarsi, generando figli fertili, formano una popolazione. Il termine indicava originariamente un gruppo di persone, ma in ecologia generalizzato fino a comprendere gruppi di individui appartenenti a qualsiasi specie di organismi. Lecologia inizia il suo campo dintervento a partire da questo livello di organizzazione fino alla biosfera.

i. Popolazioni diverse possono vivere insieme in una determinata area in una comunit. Si usa anche il termine di comunit biotica o biocenosi (bios = vita e koinos = unione, comunanza), cio lassociazione biologica di organismi animali e vegetali di specie diverse che coabitano in una stessa unit di ambiente (biotopo = luogo dove si sviluppa la vita).

j. Biocenosi e biotopo costituiscono insieme il sistema ecologico o ecosistema, cio lunit funzionale fondamentale di tutti gli organismi di una comunit e dei fattori ambientali con i quali interagiscono tutte le specie. E unentit pi o meno bilanciata, in equilibrio. Un ecosistema determinato dalla morfologia e la geochimica dellambiente, il clima, le variazioni di temperatura, di pressione e di umidit, la struttura trofica, la diffusione e la tipologia degli esseri viventi, vegetali e animali. Ecosistemi sono: un lago, un prato, un bosco

k. Pi ecosistemi vicini geograficamente costituiscono il paesaggio, termine di derivazione inglese (landscape), diverso dal significato della nostra lingua, in cui assume una connotazione estetica. Il paesaggio inglese pi vicino al nostro territorio. Un paesaggio pu essere rappresentato da unarea che comprende uno stagno, un torrente, un prato e un bosco, con le loro reciproche in