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.