Ecologia: Definizioni, Concetti Chiave e Gerarchia

Ecologia: Definizione e Concetti Chiave

• L'ecologia studia le relazioni tra gli organismi e il loro ambiente, come definito da Haeckel e ampliato da Krebs, Begon e Odum.
• Si concentra sulla distribuzione, l'abbondanza e le interazioni negli ecosistemi.

Gerarchia Biologica: Ordine dei Sistemi Viventi

• Dalla biosfera, che comprende tutte le zone abitate della Terra, fino agli atomi, la gerarchia è definita in livelli di complessità crescente.
• Gli ecosistemi includono comunità di viventi e l'ambiente fisico in cui vivono.
• Le comunità sono formate da popolazioni di diverse specie che interagiscono.
• Gli organismi sono individui, contenenti sistemi di organi, che a loro volta sono formati dagli organi.
• I tessuti sono gruppi di cellule simili, mentre le cellule compongono molecole e atomi.

Autoecologia e Sinecologia: Due Approcci all'Ecologia

• L'autoecologia considera gli adattamenti di una singola specie all'ambiente, come il range di temperature ottimali.
• La sinecologia studia le relazioni tra i membri di una comunità.

Organismi Unitari e Modulari: Strategie di Crescita

• Gli organismi unitari hanno forme prevedibili e determinate.
• Gli organismi modulari, come i coralli poi crescono tramite la ripetuta produzione di moduli, con uno sviluppo meno prevedibile.
• I genet sono gli individui che iniziano la vita come zigoti, mentre i ramet sono elementi modulari con capacità di vita indipendente.
• I moduli invece , sono unità modulari senza autosufficienza.

Popolazioni e Metapopolazioni: Connessioni Genetiche

• Una popolazione è un gruppo di organismi della stessa specie che condividono geni nello stesso spazio e tempo.
• Una metapopolazione è un insieme di popolazioni interconnesse geneticamente, con scambio di individui tra di esse.

Comunità e Biomi: Sintesi Ecologica

• Le comunità possono essere biologicamente o fisicamente condizionate, influenzando la diversità e la stabilità.
• Le specie chiave hanno un impatto sproporzionato sulla struttura della comunità, esempio l'elefante in Africa.
• I biomi sono grandi comunità climatiche definite dalle piante dominanti, temperature medie annue e piovosità.
• La biosfera include tutti gli ecosistemi terrestri interagenti.

Fattori Ecologici: Influenze sull'Ambiente

• Variabili ambientali fisiche, chimiche o biologiche che influenzano la vita di un organismo.
• Fattori abiotici: luce, temperatura, suolo.
• Fattori biotici: competizione, predazione, parassitismo.
• Condizioni non consumabili, sono temperatura o umidità, e le risorse consumabili sono cibo o spazio.
• La fitness misura quanti figli un individuo può produrre con successo.
• Gli individui in condizioni ottimali hanno maggiore fitness.

Risorse: Classificazione in Base all'Utilizzo

• Risorse essenziali devono essere entrambe presenti affinchè un organismo completi il suo ciclo vitale.
• Risorse perfettamente sostituibili sono quelle in cui una risorsa può completamente sostituire un'altra.
• Risorse complementari, la cui integrazione aumenta l'utilità.
• Risorse antagoniste, dove ingerirle insieme richiede più energia.

Eterotermi & Omeotermi: Risposte Fisiologiche

• Q10 coefficiente temperatura, e il suo raddoppio ogni 10°C riguarda solo gli organismi eterotermi.
• Gli adattati a climi freddi hanno dei meccanismi specifici per la temperatura come l'acclimatazione, tempo fisiologico e zero fisiologico.
• L'acclimatazione è la risposta degli organismi a mutate condizioni ambientali
• Le strategie di acclimatazione includono la produzione di etilen glicole come antigelo.
• La strategia di acclimatazione variazione glicogeno e glicerolo varia durante l'anno per specie le Epiblema scudderiana.
• Altri adattamenti includono la modifica delle appendici corporee secondo la regola di Allen.

Letargo e Ibernazione: Strategie di Sopravvivenza

• Il letargo è una quiescenza stagionale con riduzione delle funzioni vitali.
• L'ibernazione è uno stato simile, ma con possibilità di reazione agli stimoli.

Strategie per Alte Temperature: Estivazione e Adattamenti

• L'estivazione, simile all'ibernazione, permette di sopportare la siccità.
• Le piante xerofite riducono la temperatura tramite traspirazione e adattamenti morfologici.
• Alcuni animali interrompono l'omeostasi per risparmiare energia.

Abitanti di Ambienti Estremi

• Camini idrotermali ospitano Alvinella pompejana, più termotollerante.
• Vestimentiferi sfruttano batteri chemiosintetici.
• Gli organismi utilizzano stazioni come scheletri balena per disperdersi e sopravvivere.

Adattamenti e Metabolismo in Condizioni Estreme

• L'acqua diviene preziosa ad alte temperature, influenzando escrezione dell'azoto.
• La selezione in condizioni ambientali avverse favorisce plus e minus varianti.
• Gli organismi adottano criptobiosi, diapausa o migrazione per sopravvivere.

Strategie di Sopravvivenza: Criptobiosi, Diapausa e Migrazione

• La criptobiosi prevede la perdita d'acqua e inattività metabolica.
• La diapausa è un arresto temporaneo dello sviluppo o della riproduzione.
• La migrazione è un movimento ciclico o unico per trovare condizioni migliori.

Forme Biologiche: Adattamenti alla Stagione Sfavorevole

• Raunkiaer classificò in base alla posizione delle gemme durante stagione avversa.
• Le terofite (annuali) passano la stagione come semi, mentre piante con la gemma molto alta sono chiamate fanerofite.

Nicchia Ecologica: Concetto e Realizzazione

• La nicchia ecologica è definita spazio delle condizioni che permette la sopravvivenza della specie.
• Si distingue tra nicchia fondamentale, teorica, e nicchia realizzata, effettivamente occupata.

Allopatria e Simpatria: Distribuzione delle Specie

• Specie allopatriche vivono in luoghi diversi, mentre specie simpatriche coesistono.
• Il principio di esclusione competitiva afferma che specie coesistono grazie alla diversificazione delle nicchie, limitando la sovrapposizione della loro nicchia.

Guild e Equivalenti Ecologici: Ruoli Comparabili

• Un guild è un gruppo di specie simili con ruoli e dimensioni comparabili.
• Gli equivalenti ecologici sono specie che occupano nicchie simili in regioni geografiche diverse.

Fattori Biotici e Abiotici che Influenzano la Nicchia

• La nicchia ecologica è determinata da fattori sia abiotici: temperatura, luce, nutrienti
• Sia fattori biotici: competizione, predazione

Nicchia di Balani, Distruzione dell'Habitat, e Fattori Limitanti

• Balani competono per lo spazio, e i fattori fisici limitano le parti superiori delle rispettive nicchie biologiche.
• Il fattore di essiccamento e competizione causa mortalità, e inibisce la germinazione nelle larve e negli adulti.

Stimare la Denista di una Popolazione tramite il Metodo Cattura-Marcatura-Ricattura

• Usata per popolazione chiuse in cui, non si verificano immigrazione o emigrazione
• I Marcatori persistono durante lo studio.

Tasso di Natalità e Mortalità

• Il tasso di natalità media procapite si riferisce al numero di figli prodotti in media da un individuo.
• La mortalità media procapite si riferisce invece al numero medio di morti per intervallo di tempo.

R ed Organismi Strategici

• R si riferisce al numero totale di individui della popolazione.
• Gli organismi con questo tipoi di strategia, fanno molte uova, sono di piccole dimensioni e vivono in ambienti instabili.
• Non partono da una curva di accrescimento zero, ma esponenziale.

Capacità Portante (K) e l'Organismo K-Strategico

• I K-strateghi hanno curve di crescita di cui il numero di individui per popolazione aumenta, ma rimane costante.
• Sono di grandi dimensioni, hanno cure parentali, e vivono in ambienti stabili.
• Il numero minimo di individui influisce sulla curva che diventa logistica.

Biologia delle Popolazioni e Limiti Ambientali

• L'esclusione del lemming e il parassitismo influenzano il raggiungimento del K.
• Gli organismi nell'acqua devono anche misurarsi con quantità di luce solare.

Competenze Interspecifica: Uso di Risorse

• Due specie che condividono la stessa area si danneggeranno a vicenda, e quindi la curva di accrescimento cambierà a quello logistico.

Camini idrotermali e Relazioni Simbiotiche

• Ospiti, comunità e stili di accrescimento variano da ambienti estremi a specie più interattive.
• Altre strategie includono criptobiosi, diapausa e migrazione negli abitanti del Polo Sud.

Le interazioni tra Especie modificano a Volte gli Accrescimenti

• Le piante competono con la loro prossimità alle risorse, per intercezione, mentre la competizione dipende dalla prossimità.
• Il grafico del rango degli insetti ne influenza l’accrescimento.

Nicchie Sovrapposte: Simpatrie e Competenze Interspecifiche

• Le competenze intraspecifiche contribuiscono alle competenze interspecifiche.
• La nicchia in cui una popolazione e l'ecologia sono fondamentali per i due

Competizione e Popolazione

• Possono esserci interazioni paratetiche e di commensalismo tra specie, che comunque ne influenzano lo sviluppo.
• Una specie molto importante crea una trofia a cascata che permette la nascita di altre specie.