GLI ECOSISTEMI
L’ ecosistema è costituito da una comunità di organismi viventi e dal suo specifico ambiente
fisico.
E’ un sistema ecologico costituito da relazioni di varia natura, relativamente stabile, che riflette l’andamento di un gruppo di popolazioni animali e vegetali tra loro e in rapporto alla porzione non
vivente dell’ambiente.
Componenti dell’ecosistema
• Biocenosi = insieme degli organismi che interagiscono tra loro
nell’ecosistema.
• Biotopo = insieme degli elementi (es.: luce, acqua, sali minerali,
vegetazione ecc.).
Fattori dell’ecosistema I fattori variano nel tempo, influenzando così la vita degli organismi.
Si conoscono:
Fattori fisici (clima, acqua, suolo..)
Fattori chimici (concentrazione di molecole nell’acqua, aria e suolo)
Fattori alimentari (quantità e qualità del cibo)
Fattori biotici (relazioni tra gli organismi)
Funzionamento di un ecosistema
• Un sistema ecologico non è la semplice somma di
esseri viventi che vivono nello stesso luogo. Essi
interagiscono gli uni con gli altri (comunità biotica).
• La comunità biologica sopravvive se c’è equilibrio fra
le sostanze alimentari prodotte e quelle consumate.
• Ogni singola specie della comunità, pur agendo per la
sua sopravvivenza, svolge un ruolo che,
indirettamente, è utile alla sopravvivenza dell'intero
ecosistema.
Le piante verdi, dotate di clorofilla, vengono definite autotrofe
(cioè autosufficienti dal punto di vista alimentare) perché, mediante
la fotosintesi, sono in grado di utilizzare la luce solare (energia
raggiante) per produrre molecole complesse (organicazione) con
legami altamente energetici (energia chimica).
Tutti gli organismi viventi dipendono dagli autotrofi per il
rifornimento di energia nella forma utile al funzionamento della vita.
ORGANISMI AUTOTROFI
SAPROFAGIBIOFAGI
Si nutrono di altri organismi viventi Si nutrono di materiale organico
morto. Sono anche detti spazzini
e svolgono un ruolo fondamentale
nel processo complessivo di
decomposizione
Gli organismi eterotrofi sono detti anche consumatori poiché dipendono
dagli autotrofi per alimentarsi.
Gli eterotrofi differiscono notevolmente nei tipi di alimento che ingeriscono
e nelle modalità con cui si procurano l’alimento.
Possono essere suddivisi in:
• I livelli trofici, o alimentari, sono categorie che
classificano gli esseri viventi secondo la funzione che
svolgono nella trasmissione dell’energia nelle comunità
(modalità attraverso cui si procurano questa risorsa).
• I produttori formano il primo e più basso livello trofico,
in quanto ricavano l’energia a loro necessaria
direttamente dalla radiazione solare (e sono in grado di
fabbricare cibo per se stessi) e, in gran parte dei casi,
costituiscono una primaria risorsa alimentare per altri
organismi viventi (consumatori).
• I consumatori che si nutrono dei
produttori, sono detti erbivori. Essi
sono detti anche consumatori primari
e formano il secondo livello trofico.
• I carnivori, cibandosi di erbivori, sono
detti consumatori secondari e
formano il terzo livello trofico.
• I successivi livelli trofici sono formati
da carnivori che si nutrono a loro
volta di carnivori, e costituiscono
quindi consumatori terziari,
quaternari, ecc.
Catena alimentare
Gli elementi nutritivi racchiusi nelle spoglie e nei rifiuti organici,
vengono reintrodotte nell’ecosistema, sotto forma di molecole più
semplici, grazie all’azione di:
1. I detrivori sono animali che consumano materia organica morta,
estraendo parte dell’energia in essa contenuta ed espellendo la
materia in uno stato di decomposizione ulteriormente avanzato.
2. I decompositori sono organismi che digeriscono il cibo all’esterno
del corpo, assorbendo le sostanze nutritive di cui hanno bisogno e
cedendo materia inorganica all’ambiente.
Senza l’apporto di questi esseri il suolo andrebbe incontro ad un
graduale impoverimento, rendendo impossibile la vita
• Talvolta risulta difficile stabilire a quali livello trofico
appartenga un organismo, ecco alcuni esempi:
- Animali onnivori (secondo le circostanze, si comportano come
consumatori primari, secondari e anche terziari).
- Piante non commestibili.
- Piante insettivore.
• La successione lineare dei rapporti trofici in
un ecosistema è detta catena alimentare:
funziona secondo il principio per cui un
organismo appartenente ad un determinato
livello trofico, si ciba di organismi dei livelli
sottostanti.
• La rete alimentare è uno schema che
descrive la reale struttura trofica di una
comunità complessa di organismi,
considerandovi tutte le possibili iterazioni.
Catena alimentare terrestre e catena alimentare marina
Catena alimentareIl risultato delle interazioni di natura trofica che si stabiliscono in tutti gli ecosistemi.
acqua aria
sali
minerali
danno cibo agli
erbivori
nutrono
i
carnivori
riducono
tutto
in….
alghe
funghibatteri rifiuti organici
Rete alimentareRisulta più appropriata come definizione per descrivere le
relazioni tra le varie specie che costituisco una ecosistema
Nell’ambito di
una catena
alimentare,
infatti, le varie
specie possono
nutrirsi di
specie diverse
e sono predate
a loro volta da
più di una
specie.
Rete alimentare di un bosco
Tipi di piramidi ecologiche
1. Numeri: mostra il numero totale di organismi ad ogni livello
2. Biomassa: mostra l’ammontare di biomassa espressa in peso secco.
3. Energia: mostra il numero totale di energia presente ad ogni livello; 90% perso ad ogni livello.
• Il passaggio di energia dall’ uno all’ altro livello trofico è piuttosto inefficiente: in gran parte viene infatti dispersa dagli organismi sotto forma di calore.
Perdita di energia durante il suo trasferimento nei vari livelli trofici nella comunità di una foresta. L’ ampiezza delle frecce è proporzionale alla quantità di energia trasferita o persa.
• L’ energia immagazzinata dai
consumatori primari (erbivori) è
approssimativamente il 10% dell’
energia immagazzinata nei produttori.
Mentre i consumatori secondari
(carnivori) ricevono il 10% dell’ energia
depositata nei consumatori primari.
• L’energia è quindi distribuita tra i livelli
trofici in modo da sembrare una
piramide, alla cui base si pongono i
produttori, e si assottiglia mano che la
catena alimentare prosegue.
• La biomassa è usata da alcuni
ecologi come unità di misura
dell’ energia immagazzinata dai
livelli trofici. La piramide della
biomassa di solito ha la stessa
forma di quella dell’ energia.
• Un effetto collaterale
dell’inefficienza della
conversione di energia è
l’accumulo biologico: fenomeno
per cui le sostanze chimiche
tossiche prodotte dall’uomo, si
concentrano nel corpo dei
carnivori.
Il DDT (insetticida), è accumulato in minima parte nei livelli trofici più bassi, ma la sua concentrazione aumenta nei tessuti degli organismi nei livelli successivi, fino a risultare nocivo.
LA BIODIVERSITA’ E LA STABILITA’ DEGLI ECOSISTEMI
• La biodiversità è il numero totale di specie presenti in un certo
sistema e la complessità delle interazioni di queste specie.
• La perdita di biodiversità ha come conseguenza l’ estinzione di molte
specie, infatti:
- Un ecosistema con bassa biodiversità, sostiene un numero di specie
ridotto (può essere facilmente compromesso da sconvolgimenti
ambientali e dall’azione di agenti patogeni);
- Un ecosistema con alta biodiversità, ospita un grande numero di
individui capaci di tollerare condizioni ambientali diverse.
• L’ espansione della popolazione umana e dell’ agricoltura
comporta una riduzione della biodiversità: di conseguenza la
diminuzione della stabilità e della produttività degli ecosistemi.
• Alcune specie hanno un ruolo più importante di altre nel
conservare la funzionalità di un ecosistema, ma talvolta è
difficile individuare quali.
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