Gli argomenti trattati vanno dalla comprensione della definizione di ecologia, biosfera, bioma ed ecosistema, al riconoscere il ruolo ecologico di un organismo vivente nel suo ambiente, riconoscere i fattori biotici e abiotici di un ecosistema, riconoscere anche l’intervento dell’uomo nel paesaggio e saper descrivere semplici reti alimentari.
Tutto questo è possibile partendo dal possedere capacità di osservazione e confronto di analogie e differenze, magari conoscere i regni dei viventi e nozioni di sistematica e per finire utili sono anche le conoscenze di base di genetica e teoria dell’evoluzione e il concetto di adattamento all’ambiente
Ecologia: l’etimologia della parola
Il termine ecologia deriva dall’unione di due parole greche, oikos = casa e logos = studio, significa quindi “studio della casa”.
L’ecologia studia gli stretti legami che uniscono gli organismi viventi tra loro e con l’ambiente in cui vivono. Dalla nostra esperienza quotidiana sappiamo che se raccogliamo una foglia o un fiore, vedremo sicuramente su di essi un insetto, un ragno o qualche altro vivente. Questi a loro volta ospiteranno un gran numero di organismi microscopici, i batteri.
In pratica tutti gli organismi interagiscono tra loro e si influenzano a vicenda. Se facciamo una passeggiata in mezzo alla natura, ci troveremo immersi in un ambiente complesso dove si possono riconoscere centinaia di specie diverse
Come puoi leggere nello schema, l’ecologia studia gli ambienti della biosfera . La biosfera è suddivisa in biomi. I biomi a loro volta sono formati da un gran numero di ecosistemi differenti.
La biosfera e i biomi
La biosfera può essere immaginata come una pellicola che avvolge la Terra. In alcuni punti è più spessa, come al livello degli oceani, in altri molto sottile, come nelle zone desertiche.
È stata suddivisa in grandi aree caratterizzate da uniformità di condizioni del clima, dove si sono adattate una flora e una fauna specifiche. Queste aree, disposte quasi simmetricamente a Nord e a Sud dell’equatore sono definite biomi.
Nella cartina sono rappresentati i nove principali biomi terrestri. Questi possono a loro volta essere scomposti in un numero elevatissimo di unità molto più piccole che sono gli ecosistemi.
I differenti ecosistemi di un bioma si differenziano perché in ognuno le comunità biotiche sono formate da associazioni di vegetali e di animali differenti.
L’ecologia è una materia complessa, perché studia qualcosa di complesso, il cui equilibrio è raggiunto con l’interazione di numeroso fattori. Lo studio dell’ambiente richiede infatti il contributo di molte discipline scientifiche link ad approfondimento 4 quali la botanica, la zoologia, l’etologia, la fisiologia, la chimica, la biochimica, la fisica, la geologia, la fitogeografia, la sedimentologia, ma anche l’economia e la sociologia
Gli ecosistemi: cos’è e quali sono
Un ecosistema è una porzione di biosfera delimitata naturalmente. È costituito da una comunità di specie ( fattori biotici ) in relazione con l’ambiente fisico circostante (fattori abiotici ) Ogni organismo vivente appartiene ad un determinato livello trofico, che ci fa capire il suo ruolo nella catena alimentare. Nell’ecosistema ci sono:
- i produttori che sono le piante, le alghe e alcuni tipi di batteri; sono autotrofi e producono la materia vegetale che serve da nutrimento ai consumatori;
- i consumatori primari ovvero gli erbivori (cavallette, le mucche e le pecore, etc.), secondari ( i carnivori che si cibano degli erbivori); terziari (carnivori che si nutrono di altri animali carnivori); sono organismi eterotrofi; essi si cibano di produttori o di altri consumatori.
- i decompositori sono i funghi e i batteri, ma anche molte larve, insetti, vermi, che si nutrono dei resti dei tessuti degli organismi morti o di escrementi di organismi vivi.
La decomposizione di questi tessuti produce composti chimici semplici che ritornano al suolo come sali minerali o all’atmosfera come anidride carbonica e vapore acqueo e saranno di nuovo assunti dalle piante verdi.
Negli ecosistemi gli organismi dei tre livelli trofici formano reti alimentari di complessità crescente.
Fattori biotici e abiotici dell’ecosistema
In un ecosistema possiamo riconoscere:
- i fattori biotici cioè tutti gli esseri viventi che lo abitano, tra i quali ci sono organismi produttori, consumatori e decompositori.
- i fattori abiotici, cioè l’insieme delle caratteristiche fisiche dell’ambiente, quali la presenza d’acqua nel suolo, l’umidità dell’aria, la pressione atmosferica, l’esposizione al sole, l’illuminazione nel corso dell’anno e del giorno, la temperatura media, massima e minima, la composizione chimica del suolo e molti altri parametri che influenzano le condizioni di vita.
Tra le componenti dell’ecosistema si crea un equilibrio dinamico caratterizzato da:
- flusso di energia fornita dal Sole
- circolazione di materia tra componente biotica e abiotica
Catene alimentari e reti alimentari
Questa pagina contiene un file multimediale. Tutti gli organismi di un ecosistema appartiengono ad un livello trofico in una specifica catena alimentare.
La biodiversità degli ecosistemi
La biodiversità degli ecosistemi è riferita ai diversi ambienti in cui la vita è presente. Ogni ambiente è popolato da associazioni di specie adattate ai fattori microclimatici e biotici che caratterizzano quell’ambiente.
Una foresta, la barriera corallina, gli ambienti sotterranei, il deserto, sono degli esempi di ecosistemi, ma ogni foresta, ogni deserto sono differenti l’uno dall’altro: ciascuno è caratterizzata da una associazione di specie caratteristica e molto spesso differente da quella di altri ecosistemi.
È stato osservato ad esempio che nelle foreste equatoriali, gli ambienti terrestri dove la biodiversità si manifesta al massimo grado, le specie osservate in una determinata area sono in alta percentuale diverse da quelle riconosciute in aree situate a pochi chilometri di distanza dalla prima, proprio perché ogni tratto di foresta è caratterizzato da differenti associazioni di specie.
Quindi anche la scomparsa di superfici limitate di questi ambienti comporta la sparizione definitiva, quindi l’estinzione, di specie che esistevano solo in quella zona. Il numero di specie che viene distrutto a causa della deforestazione selvaggia, prima ancora di essere catalogato dai botanici, si ritiene che sia molto elevato.
La biosfera: cos’è e com’è composta
La Biosfera è l’insieme delle zone del pianeta Terra in cui le condizioni ambientali permettono lo sviluppo della vita.
Nella biosfera non troviamo solo i biomi delle terre emerse. Queste rappresentano solo il 20 % della superficie terrestre, mentre circa l’80 % è rappresentato dagli oceani. Gli ambienti acquatici hanno quindi una grande importanza; nel complesso si ritiene siano più uniformi di quelli terresti. Nel diagramma è possibile vedere un elenco dei biomi terrestri, d’acqua dolce e d’acqua marina.
Interazione
Un’interazione è una situazione in cui due o più oggetti agiscono uno sull’altro in modo bidirezionale.
Bioma
I biomi sono grandi aree caratterizzate da uniformità di condizioni del clima, dove si sono adattate una flora e una fauna specifiche. Queste aree sono disposte quasi simmetricamente a Nord e a Sud dell’equatore, ma nella loro distribuzione ci sono molte eccezioni per effetto dei fattori del clima. I nove principali biomi terrestri, partendo da Nord, sono:
- la tundra
- la taiga o foresta di conifere
- la foresta temperata a foglie caduche
- la prateria temperata o steppa
- la macchia mediterranea o chaparral
- il deserto
- la prateria tropicale e la savana
- la foresta pluviale tropicale
- l’alta montagna
Ecosistema
Un ecosistema è una porzione di biosfera delimitata naturalmente.
È costituito da una comunità o biocenosi, che rappresenta la componente biotica o dei viventi, e dall’ambiente fisico circostante, il geotopo, che rappresenta la componente abiotica. Tra queste due componenti si stabiliscono delle interazioni reciproche in equilibrio dinamico, determinato da:
- flusso di energia
- circolazione di materia tra componente biotica e abiotica.
Fattori biotici
Componenti di un ecosistema formata da tutti gli organismi viventi in quell’area
Fattori abiotici
Componenti non vivente di un ecosistema, come ad esempio la temperatura media annua o giornaliera, la composizione del suolo, il livello di umidità e molti altri.
Produttori
Organismi autotrofi alla base di ogni catena alimentare, capaci di sintetizzare composti organici a partire dai composti chimici presenti nel terreno o nelle acque, per produrre autonomamente le riserve alimentari. Sono le erbe, gli alberi, le alghe dei mari.
Consumatori
Livello trofico delle catene e reti alimentari, formato da organismi eterotrofi. Ne fanno parte gli erbivori e i carnivori.
Decompositori
Livello trofico delle catene e reti alimentari, caratterizzato dagli organismi che traggono energia dalla decomposizione degli escrementi degli altri organismi o dai resti di organismi morti. Hanno un ruolo fondamentale nel riciclo degli elementi.
Organismi autotrofi
Gli organismi autotrofi producono da sé la sostanza organica per vivere e accrescersi, utilizzando semplici molecole inorganiche come l’acqua, l’anidride carbonica (CO2) e i nitrati
Organismi eterotrofi
Gli organismi eterotrofi non sono in grado di produrre il proprio nutrimento autonomamente a partire da sostanze inorganiche come acqua e anidride carbonica. Per la sopravvivenza essi devono quindi procurarsi i composti organici pre-sintetizzati da altri organismi.
Comunità biotiche
Le comunità biotiche di un ecosistema sono formate da tutti gli organistiche vivono in quella porzione di biosfera
Reti alimentari
Spesso però le catene alimentari sono più complesse e si intrecciano a formare delle reti alimentari. Una specie infatti può appartenere a più di una catena alimentare, così si crea una vera e propria rete.
Catene alimentari e reti alimentari
Tutti gli organismi di un ecosistema appartengono ad un livello trofico in una specifica catena alimentare.