ECOLOGIA

L’ecologia è una branca della biologia che analizza i rapporti tra gli esseri viventi e l’ambiente in cui vivono.

Il termine ecologia fu utilizzato per la prima volta nel 1866 dal biologo tedesco Ernst Haeckel utilizzando il termine greco “oikos” che significa casa.

Si occupa dei sistemi viventi a tutti i possibili livelli di interazione: le specie, le popolazioni, costituite da individui della stessa specie, che occupano lo stesso territorio, le comunità costituite da individui di specie diverse che vivono negli stessi ambienti, gli ecosistemi che considerano, oltre agli esseri viventi, l’ambiente fisico-chimico in cui si trovano, i biomi costituiti da più ecosistemi e caratterizzati da determinate condizioni climatiche e infine la biosfera, cioè l’insieme di tutti gli ecosistemi del pianeta

Lo scopo dell’ecologia è di capire le interazioni tra gli esseri viventi ed il loro ambiente per poter anche prevedere come possano reagire ad eventuali cambiamenti.

1) attraverso lo studio degli ambienti naturali in cui si raccoglieranno dati sul tipo di specie presenti sul numero di individui delle varie specie, sui rapporti tra una specie e l’altra, per esempio di preda-predatore o di cooperazione, ecc.

2) attraverso la ricostruzione, almeno parziale, in laboratorio degli ambienti che si vogliono esaminare

EcosistemaE’ una porzione di biosfera (sfera della vita)

delimitata naturalmente, costituito dall’insieme di tutti gli esseri viventi e da un determinato ambiente fisico circostante con il quale si vengono a creare delle interazioni reciproche in equilibrio dinamico (lago, fiume, bosco…)

Un ecosistema viene definito come un sistema aperto, con struttura e funzione caratteristica determinata da:•flusso di energia •circolazione di materia tra componente biotica e abiotica.

Nella quasi totalità degli ecosistemi, terrestri o acquatici, il flusso di energia si origina dalla radiazione solare che, raggiunta la terra, viene catturata ed utilizzata dagli organismi autotrofi fotosintetici (PIANTE) per la trasformazione della sostanza inorganica (luce e CO2) in sostanza organica - zuccheri.

H O

H

OO

C

+ +H O

HC energia +

O

Oenergia

Acqua anidride carbonica zucchero ossigeno

In base al tipo di nutrizione gli organismi viventi si dividono in :

PIANTE - AUTOTROFI: che producono da soli le sostanze organiche (che derivano da organismi viventi) di cui si nutrono;ANIMALI - ETEROTROFI: che necessitano di sostanze organiche prodotte da altri organismi.

La materia organica viene poi utilizzata come fonte di energia dagli organismi eterotrofi, entrando così in circolo nell'ecosistema, attraverso la catena alimentare

All’interno di una ecosistema le diverse specie dipendono l’una dall’altra per la nutrizione determinando il riciclo della materia ed il flusso dell’energia attraverso l’intero ecosistema.

L’energia entra negli ecosistemi da una fonte esterna, il sole, attraversa la comunità biotica (gli organismi viventi) ed esce sottoforma di calore.Le piante sono produttori di cibo, mentre gli animali sono consumatori. Le piante sono mangiate dagli animali erbivori (consumatori primari); gli erbivori sono mangiati dai carnivori (consumatori secondari), che possono poi essere mangiati da altri predatori più grandi (consumatori terziari).La serie di passaggi di energia dai produttori ai consumatori di cibo in un ecosistema è chiamata catena alimentare. All’inizio di ogni catena alimentare c’è sempre un produttore.

L’insieme dei rapporti tra gli organismi di un ecosistema

Il ciclo si chiude con i decompositori che sono principalmente funghi e batteri (pure eterotrofi), che decompongono la materia organica in sostanze inorganiche, riutilizzabili dai produttori.

Nutrendosi, gli organismi realizzano un continuo riciclaggio della materia che passa da molecole organiche a molecole inorganiche e viceversa.

L’energia, invece, subisce trasformazioni irreversibili, pertanto l’ecosistema necessita di ricevere continuamente nuova energia dal Sole.

• Organismi unicellulari o pluricellulari con struttura vegetativa organizzata in cellule filamentose dette IFE, che si sviluppano all'interno del substrato di crescita fino a formare un reticolo intrecciato detto MICELIO primario

I FUNGHI

• Parete cellulare costituita da chitina, che, rispetto alla cellulosa è molto più resistente alla degradazione da parte dei microbi, al caldo, al freddo e alla siccità

• Le cellule che costituiscono le ife possono essere mono o polinucleate e possono essere divise da SETTI.

• Si possono riprodurre in maniera asessuata o in maniera sessuata attraverso la produzione di SPORE dette endospore, come avviene per la maggior parte di essi.

NON SONO VEGETALI - Non posseggono clorofilla e quindi non sono in grado di combinare anidride carbonica e acqua per ricavarne sostanze organiche.

NON SONO ANIMALI - Pur avendo una composizione chimica simile al regno animale (chitina), non possiedono organi tipici degli stessi come l’apparato digerente.

HANNO UN SISTEMA NUTRIZIONALE PROPRIO - si nutrono esclusivamente di sostanze organiche presenti in natura assumendoli da organismi sia vivi che morti (saprofiti)

HANNO UN SISTEMA RIPRODUTTIVO SESSUATO - Il processo di riproduzione viene denominato sporogenesi, attraverso il quale si dà origine a delle spore capaci di dare origine a dei nuovi individui

COSTITUISCONO UN REGNO A SE’

La biologia tenta di raggruppare gli organismi in base alle relazioni evolutive, al grado di parentela che intercorre fra loro. Questo sistema è detto “sistema naturale” in quanto riflette le relazioni che esistono in natura fra gli organismi.

Lo studio dei tipi e della diversità degli organismi e delle loro relazioni evolutive e’ chiamato sistematica.

Questi studi danno come risultato la descrizione di nuove specie e l’organizzazione degli organismi sulla base del loro grado di parentela

Tutte le culture da sempre hanno classificato gli organismi viventi che conoscono secondo modelli che tendono a ordinare la diversità

Questo sistema di classificazione si fonda sul concetto di precedenza e

inclusione, le diverse categorie sistematiche sono disposte in modo

tale che ognuna è inclusa in quella precedente e comprende tutte

quelle successive.

Carl Linnaeus nel 700 (Systema Naturae) produsse lo schema di classificazione che è ancora oggi in uso.

DOMINIO

Eucarioti

Regno

Animali

Phylum

Cordati

Classe

Mammiferi

Ordine

Primati

Famiglia

ominidi

Genere

Homo

Specie: Homo

sapiens

Il sistema proposto da Linneo per dare un nome alle specie è conosciuto come Nomenclatura binomia, ciascuna specie ha un nome latinizzato composto da due parole: la prima indica il genere, con l’iniziale maiuscola, la seconda è il nome specifico, proprio di una singola specie all’interno del genere, con l’iniziale minuscola. Homo sapiens, Boletus edulis

Il sistema di classificazione in cinque regni

Aristotele nel IV secolo a.C. riconosceva solo due grandi divisioni di organismi viventi: il regno animale (eterotrofi) e il regno vegetale (autotrofi).

Due problemi: •Il primo riguardava i funghi, classificati insieme alle piante in quanto sessili, essendo in realtà organismi a nutrizione eterotrofa che assorbono le sostanze organiche dal terreno. •Il secondo problema concerneva alcuni organismi unicellulari con caratteristiche comuni ai due regni, che rendono ambigua la loro classificazione

Robert Whittaker (1920-1980) propose un modello di classificazione in cinque regni basato sul livello di organizzazione degli organismi (dei procarioti, degli eucarioti unicellulari e degli eucarioti pluricellulari) e sul tipo di nutrizione (autotrofa, eterotrofa per ingestione e eterotrofa per assorbimento).

•Monere (archeobatteri, eubatteri e alghe azzurre)

•Protisti

•Funghi

•Piante

•Animali

Il ruolo dei funghi in natura

Contribuiscono al mantenimento dell’equilibrio ecologico

A) si nutrono a spese di piante o animali vivi, attingendo da essi le sostanze nutritive PARASSITISMO - Armillaria mellea - agenti di marciumi radicali, alcune specie sono saprofite, altre patogene e generano strozzature del colletto, soprattutto in piante erbacee e semenzali

B) Assolvono a compiti di vera e propria pulizia degli ambienti naturali (SAPROFITISMO). Sono quelli che si nutrono di materiale organico morto e materiale biologico di scarto.

  Fanno parte di questa categoria per esempio funghi terricoli (si nutrono esclusivamente di humus), alcuni lignicoli (vivono su rami, tronchi e altro materiale ligneo), e i cinericoli (vivono su resti di legno e materiale carbonizzato). Questi funghi producono ife molto lunghe e ramificate.

I funghi decompositori saprofiti (che si nutrono di materia organica morta) del suolo, permettono la mineralizzazione di sostanze organiche. Grazie alle proprie attività enzimatiche sono in grado di demolire carboidrati, alcooli, grassi, idrocarburi e anche sostanze proteiche.

La decomposizione della lettiera a opera dei miceti risulta condizionata da alcuni fattori ambientali. Nelle regioni temperate, è più lenta in inverno e più accelerata in primavera, quando una temperatura più elevata e una migliore aerazione favoriscono l'attività della microflora.

I Funghi del suolo sono inoltre molto sensibili all'umidità del terreno: la maggioranza, infatti, teme livelli di acqua superiori alla loro capacità di ritenzione Tuttavia esistono differenze a seconda delle specie fungine

C) Contribuiscono al rafforzamento delle piante e ne favoriscono la crescita e la vita (SIMBIOSI). Sono i funghi che raggiungono una specie di “compromesso” con altri esseri viventi in una perfetta simbiosi mutualistica, ad es. tartufo e quercia che formano le micorrize, cioè il fungo si attorciglia alla radice dell’albero.

Questo permette uno scambio utile di sostanze tra i due organismi, permettendo la vita di tutte e due le specie viventi.

La pianta riesce ad assorbire maggiori quantità d'acqua ed in cambio il fungo assorbe da essa le sostanze organiche che non è in grado di sintetizzare per la mancanza della clorofilla.

L'ambiente –habitat- in cui vive il fungo in natura è molto diversificato per cui condiziona pesantemente il numero e le specie fungine che possono svilupparsi in quel determinato luogo.

Non tutte le spore rilasciate cadono nei pressi del carpoforo che le ha generate, moltissime vengono trasportate dal vento a dagli stessi animali in luoghi diversi anche lontani, cosicché vengono a contatto con fattori ecologici e ambientali altrettanto diversificati.La prevalenza di terreni sabbiosi, piuttosto che

calcarei o di terreni acidi, condiziona il tipo di pianta che caratterizza il bosco e, conseguentemente, la maggior parte delle specie fungine legate alle piante stesse.

Anche il pH agisce sull'andamento della microflora: un pH acido esercita un'influenza depressiva sulla popolazione batterica, mentre risulta stimolata quella fungina.