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BIOLOGIA – CHIMICA.
Ecosistemi.
Per tutti gli ecosistemi naturali la sorgente fondamentalmente di energia è il Sole. La Terra riceve dal Sole una media di due calorie di energia radiante per minuto e per centimetro quadrato di superficie, un totale di 13 x 1023 calorie all'anno. Parte dell'energia solare che raggiunge la superficie terrestre viene dissipata nell'evaporazione dell'acqua. La maggior parte di essa viene assorbita dalla superficie terrestre e restituita in forma di calore. Soltanto una piccola parte dell'energia totale disponibile, proveniente dal Sole entra nella catena alimentare degli organismi viventi. Anche se la luce cade dove la vegetazione è abbondante, come in una foresta, in un campo di grano o in una palude, soltanto 1'1 o il 2%, (in base a calcoli fatti nell'arco di tempo di un anno) viene usato nella fotosintesi.
II passaggio di energia da un organismo all'altro avviene lungo una particolare catena alimentare costituita da vari livelli trofici (alimentari). Il primo anello della catena alimentare è sempre costituito da produttori primari, che negli ecosistemi terrestri sono rappresentati dalle piante verdi, mentre in quelli acquatici sono in genere alghe capaci di fotosintesi. Questi organismi capaci di fotosintesi utilizzano l'energia solare per produrre carboidrati e altri composti che vengono a costituire sorgenti di energia chimica. Il numero dei produttori supera di gran lunga quello dei consumatori; il 99 % di tutta la materia organica della biosfera è rappresentato da piante e da alghe; l'insieme di tutti gli eterotrofi, rappresenta soltanto l’1 % del totale.
L'energia entra nel mondo animale attraverso l'attività degli erbivori, gli animali che si cibano di vegetali, compresi i frutti e altre parti delle piante. Un erbivoro può essere rappresentato da una balena azzurra, da un bruco, da un elefante, da un topo campagnolo; ogni tipo di ecosistema possiede erbivori caratteristici. Molto del materiale vegetale consumato dagli erbivori viene eliminato in forma non completamente digerita. Parte dell'energia chimica viene trasformata in altri tipi di energia – energia termica, cinetica – o utilizzata nel processo digestivo stesso. Una parte del materiale viene convertito in biomassa animale (il termine biomassa è sinonimo dell'espressione «materiale organico»; comprende le parti legnose delle piante, le riserve di cibo, lo scheletro degli artropodi, le ossa ecc.).
Il livello successivo della catena alimentare, quello dei consumatori secondari, è costituito dai carnivori, animali che si cibano di carne divorando gli erbivori. I1 carnivoro può essere rappresentato da un leone, da un pesce, da un pettirosso o da un ragno, ma in ciascuno di questi casi soltanto una piccola parte delle sostanze organiche contenute nel corpo dell'erbivoro vengono incorporate nel corpo del carnivoro. Alcune catene alimentari presentano un terzo e anche un quarto livello di consumatori. Generalmente i livelli di una catena alimentare non sono mai più di cinque: ciò è dovuto in gran parte allo spreco che accompagna il flusso energetico da un livello trofico a un altro. In un ecosistema stabile tutta l'energia chimica fissata dai produttori primari è immagazzinata nelle piante o nella biomassa animale o viene utilizzata nella respirazione.
Piramidi ecologiche
I1 flusso di energia attraverso una catena alimentare viene generalmente rappresentato mediante un diagramma delle relazioni quantitative tra i vari livelli trofici. Poiché a ogni livello trofico vengono consumate grandi quantità di energia e di biomassa, in modo che ciascun livello ne contiene una quantità molto più piccola del precedente, questi diagrammi prendono quasi sempre la forma di una piramide. La forma di una determinata piramide ci fornisce molti particolari circa 1'ecosistema che rappresenta.
Le piramidi delle biomasse, come quelle dei numeri, indicano soltanto la quantità di materiale organico presente in ogni momento considerato; esse non forniscono la quantità totale di materiale prodotto o, come invece fanno le piramidi di energia, la velocità con cui esso viene prodotto.
(H. Curtis, “Invito alla Biologia”,Zanichelli – 2° ediz., pag 474-477)
Fonte: http://www.diptem.unige.it/baronti/GLUES/04_05_Ge_Pon/BIOLOGIACHIMICA.doc
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