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PROGRAMMA ECOLOGIA:
ECOLOGIA
I termini ECOLOGIA e AMBIENTALISMO non hanno lo stesso significato, anche se nel linguaggio comune tendono ad avere la stessa connotazione.
Ecologia: disciplina atta a descrivere il mondo naturale osservandolo a un livello di scala più ampio (non limitato a certi aspetti) e nello spiegare che cosa esso sia e non come dovrebbe essere. Parte della biologia che spiega inoltre le interazioni tra uomo e ambiente naturale intese come l’insieme dei fattori chimici, fisici e biologici che influiscono tra di loro e con gli organismi.
L'ECOLOGO: spiega le interazioni presenti nel mondo naturale. Informazioni utili per prendere decisioni riguardo l'ambiente. Esso lavora sia a stretto contatto con l'ambiente, sia studiando modelli matematici creati per l'ambiente.
L'uomo è un animale, ma a differenza delle altre specie è dotato di cultura; ciò implica una maggiore responsabilità e consapevolezza delle azioni che vuole o deve fare. L'uomo deve essere in grado di prendere decisioni riguardo l'ambiente e di calcolare le conseguenze che le sue azioni possono avere. Le operazioni-azioni attuali influiscono sul benessere e sulla vivibilità di un mondo futuro.
L'ideale sarebbe sviluppare dei piano di SVILUPPO SOSTENIBILE in modo da avere un AMBIENTE SOSTENIBILE, quindi un ambiente non nocivo per l'umanità che rimane inalterato nel tempo, noi oggi paghiamo le conseguenze di azioni passate. Allo stesso modo i nostri discendenti pagheranno per le nostre scelte.
Il concetto di AMBIENTE è centrale nel pensiero ecologico. Ogni livello dell'organizzazione biologica ha un suo ambiente. L'ECOLOGIA TEORICA si occupa principalmente dell'ambiente dell'individuo, delle popolazioni, degli ecosistemi, dei biomi e dell'atmosfera.
HABITAT: spazio caratterizzato da una certa uniformità di fattori fisici, chimici e biotici dove l'organismo vive in equilibrio con essi.
AUTOECOLOGIA: rapporto tra individuo e ambiente
NICCHIA ECOLOGICA: combinazione di condizioni fisiche, chimiche e relazioni biotiche tra loro interagenti nell'ambito delle quali una specie utilizza certi tipi di materia energetica, viene predata da altre specie e realizza il proprio adattamento (Es. il gufo è notturno).
L'ambiente può essere considerato un sistema con componenti fisse e fattori che continuano a cambiare. Analizzandolo si studiano le componenti fisiche, chimiche e biologiche e i fattori (le variabili ambientali). L'interazione tra componenti e fattori ambientali crea il sistema ambientale. Quindi l'ambiente diventa un sistema ambientale in cui interagiscono componenti e fattori e dove vivono individui, popolazioni e comunità.
COMUNITA': insieme di individui di specie diversa.
POPOLAZIONE: insieme di individui della stessa specie
RAPPORTO TRA SISTEMA AMBIENTALE E ORGANISMI VIVENTI:
Sistema di condizioni fisiche, chimiche e biotiche nel quale si trova a vivere un individuo, una popolazione o una comunità.
Sistema di condizioni che esso può percepire e che influenzano direttamente lo sviluppo, il metabolismo, la regolazione e l'attività nel quale avviene l'adattamento con minore o maggiore successo.
OMEOSTASI: equilibrio ottenuto dall’organismo, autoregolazione naturale.
PATOLOGIA AMBIENTALE: fa in modo che l’ecosistema non si alteri operando dei cambiamenti drastici e selezione. E’ nociva per l’uomo, non per l’ambiente che è sempre in equilibrio.
Quando è nata l'ecologia?
Termine coniato nel 1866 da Ernest Haeckel, serve a indicare quella parte di fisiologia che si occupa delle funzioni di relazione degli organismi con l'ambiente circostante e tra di loro. Nella definizione, voleva divulgare il concetto di “Economia della natura” esaminata da Darwin, per il quale la natura è ben regolata in tutte le sue componenti. Questa organizzazione è dovuta alla selezione o lotta per l’esistenza.
Economia della natura: tutta la natura si presenta come un sistema ordinato, ben regolato da interazioni.
Fa riferimento a diverse problematiche:
L'ecologia è disciplina scientifica che riguarda lo studio del COME, attraverso popolazioni di produttori, di consumatori e decompositori collegati in catene e reti alimentari, l'energia entra negli ecosistemi, fluisce e si disperde; le sostanze nutrienti circolano, si accumulano e si trasformano; i processi omeostatici e chimici evolvono e interagiscono divenendo sempre più complessi.
PARADIGMA DELL'ECOLOGIA (Hawley)
INPUT => SISTEMA => OUTPUT = ECOSISTEMA
Energia solare Trasformazione energia e materia
Materiale ed organismi Perdita di calore
altro (Terra)
AZIONE STOCASTICA : ad una azione corrisponde una conseguenza differenziata, poi una reazione ed un'altra ancora (AMPLIFICAZIONE).
Nonostante esistano più punti di vista, l'ecologia resta sempre la stessa cosa.
Gli ecologi si qualificano a seconda del modo che hanno di vedere il mondo:
ecologia di PASSAGGIO
ecologia di ECOSISTEMI
ecologia FISIOLOGICA
ecologia COMPORTAMENTALE
ecologia di POPOLAZIONI
ecologia di COMUNITA'
L'ecosistema comprende:
devono essere sempre presenti
E' “qualcosa” di dinamico perché viene modificato dagli organismi che ci vivono. Le componenti dell’ecosistema interagiscono ed evolvono formando un sistema ecologico.
CATENA TROFICA (ALIMENTARE): attraverso questa catena la parte biotica viene in contatto con la abiotica.
All’interno di un ecosistema possiamo trovare:
Passando da livello a livello, viene persa energia sottoforma di calore, escrezioni e CO2.
Livello trofico |
Regimi alimentari |
Livelli di consumo |
4° |
Onnivori |
III |
3° |
Carnivori |
II |
2° |
Erbivori |
I |
1° |
Produttori autotrofi |
|
COEVOLUZIONE: le specie nella comunità evolvono insieme tenendo conto l’una dell’altra in modo da avere un mutuo vantaggio.
SPECIE CHIAVE: anche se non sono particolarmente numerose, alla loro assenza corrisponderebbe il crollo della comunità
Comunità FRAGILE: molto specializzata e basata sui campi vitali
Comunità ROBUSTA: resistenza ai vincoli ambientali
EFFICIENZA ECOLOGICA: espressione dell’efficacia con cuo i mo. di un livello sfruttano le loro riserve di cibo per convertirle in biomassa.
Ogni livello trofico ha una biomassa inferiore a quella che lo precede (livello di energia, non di specie)
CICLI DEI MATERIALI
La terra è un sistema chiuso e in equilibrio: N, C, H, O sono gli elementi essenziali per la vita.
LIVELLI DI COMPLESSITA’
In un ecosistema ci sono due grandi interazioni tra Biocenosi (BIOSFERA) e Abiocenosi (LITOSFERA, ATMOSFERA e IDROSFERA)
Il termine ECOSISTEMA è più un’astrazione, un’entità astratta. E’ un CONCETTO FUNZIONALE più che geometrico/topografico; è difficile definire “fisicamente” un ecosistema.
Esistono ecosistemi che hanno caratteristiche simili (es. Fiume, stagno, ecc...)
L’ecosistema può essere considerato come l’unità di base del funzionamento della natura, come una cellula all’interno di un organismo.
E’ caratterizzato da: STRUTTURA-FUNZIONAMENTO-VICENDA TEMPORALE.
Ogni ecosistema è suddiviso in subsistemi, questi interagiscono tra di loro e la parte in comune è detta ecotone.
Di solito l’ECOTONE è molto ricco di BIOCENOSI, perché tutte le specie che sopravvivono nei due distinti ecosistemi hanno più possibilità di sopravvivere dato che gli ecotoni sono molto ricchi di nutrienti, che derivano da entrambi gli ecosistemi (es. Il delta del fiume ha una parte fluviale ed una marina).
BIOCENOSI: la comunità è una biocenosi con popolazioni ben definite a svolgere una specifica funzione ecologica.
ARTUR TANSLEY 1935: l’ecosistema è l’idea di progressione verso un equilibrio che comunque non sarà mai completamente ottenibile, ma verso la cui approssimazione ci si avvicina ogni qualvolta i fattori in gioco si mantengono costanti e stabili per un periodo di tempo sufficientemente lungo (basandosi sulla lunghezza di vita dell’organismo preso in considerazione!). Per noi, un ecosistema esiste quando supera più volte la nostra lunghezza di vita.
Geni => cellula => organi => organismi => popolazioni => comunità => ecosistemi => ecoregioni => biomi.
PUNTI DI VISTA SUL CONCETTODI ECOSISTEMA
Stabilità locale: capacità di tornare all’equilibrio dopo una piccola perturbazione
Stabilità globale: capacità di tornare all’equilibrio dopo una grande perturbazione
In definitiva l’ecosistema è formato da:
-una parte BIOTICA: produttori, consumatori, decompositori.
-una parte ABIOTICA.
STRUTTURA DEGLI ECOSISTEMI
COMPONENTI:costituiscono la parte fissa degli ecosistemi, possono essere biotici o abiotici.
FATTORI: variano, hanno la proprietà di cambiare:
Qualità di fattori ambientali:
N.B. tutte le cose consumate da un organismo costituiscono per esso risorse. Risorse, non condizioni, perché rappresentano quantità che possono essere ridotte dall’attività dell’organismo.
Le risorse degli organismi viventi sono principalmente le sostanze di cui sono fatti i loro corpi, l’energia che interviene nelle loro attività e i luoghi dove vivono.
Le risorse che un organismo consuma vanno a influenzare la vita degli altri organismi.
N.B. la condizione è il fattore ambientale abiotico che varia nello spazio e nel tempo e a cui gli organismi rispondono in modo differenziale.
Le condizioni sono diverse dalle risorse, perché non vengono consumate né esaurite da un organismo.
Le condizioni ottimali dovrebbero essere quelle in cui gli individui della specie in questione lasciano il massimo numero di discendenti. Misuriamo l’effetto delle condizioni su qualche proprietà particolare prescelta, come la velocità di accrescimento, la riproduzione, la frequenza di respirazione e la sopravvivenza.
ECOLOGIA FISIOLOGICA: studio delle funzioni dell’organismo nell’ambiente. Studia le limitazioni abiotiche che influiscono nell’organismo (es. Temperatura). Mette in evidenza i cambiamenti fisiologici dell’organismo quando cambiano i fattori ambientali.
Il più forte è quello con maggiore successo riproduzione. L’organismo si mantiene in vita solo grazie all’uniformità del mezzo interno che resta tale nonostante le variazioni esterne (resistente).A sopravvivere è l’organismo con mutazioni tali che permette di adattarsi (resiliente).
Per ripristinare le condizioni di un ecosistema ci vuole lo stesso tempo che c’è voluto per generarlo.
Meccanismi di adattamento:
I meccanismi di regolazione per l’equilibrio sono presenti per l’individuo e per la popolazione, ma non sono gli stessi. Individuo è l’unità di base dell’adattamento, popolazione è l’unità di evoluzione.
Caratteristiche di una popolazione:
MODELLO DI ACCRESCIMENTO: la crescita della popolazione è esponenziale, il modello di accrescimento è dato dal tempo e dalla modalità di crescita.
DENSITA’: è il numero di individui presenti in un certo spazio (es. m2).
TASSO DI ACCRESCIMENTO: ci permette di fare una prospettiva della natalità.
INTRASPECIFICI (una specie)
INTERSPECIFICI (più specie)
I rapporti possono essere
Le relazioni intraspecifiche sono i fattori psicologici e l’organizzazione sociale. Permettono di capire la territorialità (consente di mantenere la popolazione con un tot di individui per risorse in quel territorio) e la gerarchia. Ad esempio i carnivori, per tenere sotto controllo la popolazione, hanno un maschio dominante.
Specie K:
Specie R:
TRANSIONE DEMOGRAFICA: passare da una strategia K a una meno K
SIMBIOSI:
Il predatore distrugge la sua preda, il parassita no.
ENDOPARASSITA: mo. che provocano malattie
ECOPARASSITA: agisce esternamente
Esistono tante specie diverse perché ognuna ha il suo modo di disperdere energia, per questo è importante la biodiversità.
BIODIVERSITA’: tendenza di stabilità in una comunità.
Per raggiungere la STABILITA’, l’ecosistema ha bisogno di simbiosi, reti alimentari e 3 tipi di biodiversità. In questo modo raggiungeremmo un equilibrio METASTATICO o equilibrio DINAMICO (non statico!).
Un ecosistema con elevata biomassa non è detto che sia stabile, ci vuole un ecosistema con alta biodiversità.
BIOMI: grandi ecosistemi, stabili da lungo tempo (circa 100 anni).
Esempi di ecosistemi biomi: tundra (natura), talga (foresta), foreste temperate (noi), praterie (steppe), foreste tropicali, deserti (freddi e caldi)
REGOLAZIONE ECOLOGICA: lungo il corso del tempo la comunità si fa più complessa, le nicchie si rimpiccioliscono e le specie risultano maggiormente diversificate.
LEGGE di LIEBIG o del MINIMO
Ogni organismo per sopravvivere e svilupparsi in un determinato ambiente deve poter disporre di quelle sostanze che gli sono necessarie per accrescersi e riprodursi.
Le sostanze variano per specie e ambiente.
Se questi fattori sono presenti al limite diventano FATTORI LIMITANTI, l’equilibrio stazionario va verso il punto critico di minimo.
L’organismo non sopravvive e il numero di individui della specie presa in considerazione diminuisce. L’anello più debole di una catena ecologica è quello che determina la sopravvivenza dell’organismo. Se in un ciclo ecologico modifico uno di questi fattori, portandolo sotto il minimo, salta l’intera catena. Bisogna mantenere per quanto possibile la biodiversità perché le correlazioni tra individui di specie diverse sono tantissime e tutt’ora non le conosciamo tutte.
LEGGE di SHELFORD o della TOLLERANZA
La presenza e il successo di un dato organismo in un dato ambiente dipendono dall’armonica presenza di un certo complesso di condizioni. Le sostanze possono essere dannose se presenti in quantità troppo elevate rispetto al necessario (luce, calore, acqua).
Gli organismi hanno un minimo o un massimo ecologico compresi in un intervallo che rappresenta un limite di tolleranza.
Corollario alla LEGGE DI TOLLERANZA:
Condizioni di esistenza intese come fattori regolatori sono: luce, temperatura, acqua, terra.
Gli organismi rispondono a questi fattori in modo che l’intera comunità acquisti la migliore omeostasi per quelle condizioni. I fattori regolatori per ambienti marini sono: luce, temperatura, salinità, ossigeno (solo per acque dolci).
ESTENSIONE DEL CONCETTO DI FATTORE LIMITANTE:
La presenza e il successo di un organismo o di un gruppo di organismi dà un complesso di condizioni. Se la condizione si avvicina e/o supera il limite di tolleranza, si ha condizione e/o fattore limitante. Combinando il concetto di minimo e quello di limite di tolleranza, si ottiene il concetto più generale e utile di fattore limitante.
La natura non da mai pasti gratis, tutto si paga…magari con anni di ritardo!
(G. Caravello)
DOMANDE:
Ecologia, ecotipo, ecotopo, biosfera, ciclo azoto, produttori – consumatori, catena trofica, nicchia ecologica, biocenosi, specie K e R (guardare il libro pg 165 - 172), simbiosi, fattore limitante, produzione primaria e secondaria.
Si ringraziano per gli appunti: Gazzetto Serena, Maffione Francesca, Turchet Simone e Zanella Shadea
TdP del 2° anno
Fonte: http://www.formazioneesicurezza.it/AA_UNIVERSITA/Dispense/Periodo%2004/Ecologia/dispensa%20ecologia.doc
Sito web da visitare: http://www.formazioneesicurezza.it
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
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"Ciò che sappiamo è una goccia, ciò che ignoriamo un oceano!" Isaac Newton. Essendo impossibile tenere a mente l'enorme quantità di informazioni, l'importante è sapere dove ritrovare l'informazione quando questa serve. U. Eco
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