SCIENZE NATURALI
LEZIONE N.1
slide n. 68
Introduzione allo studio della BIOLOGIA
La BIOSFERA
classe II ITI
Prof. Fabrizio CARMIGNANI
[email protected]
www.fabriziocarmignani.com
IISS “Mattei” – Rosignano S. (LI)
Introduzione alla studio
della
BIOLOGIA
Definizione di BIOLOGIA:
SCIENZA che studia gli ESSERI VIVENTI
dal Greco:
BIOS = vita
LOGOS = studio, scienza
La BIOLOGIA studia tutte le forme di esseri viventi
presenti sul nostro pianeta, dalle più piccole alle più
grandi, dalle più semplici alle più complesse,che
popolano le acque, l’aria, il suolo ed il sottosuolo.
Tutta questa molteplicità di specie viventi (circa 4
milioni, ma numero sicuramente sottostimato)
può essere studiata da vari punti di vista
SETTORI di studio della BIOLOGIA
In base al settore ed all’oggetto di studio la
BIOLOGIA si può dividere in varie branche:
 ECOLOGIA: studio dell’ambiente
 ETOLOGIA: studio del comportamento
degli animali
 GENETICA: studio della trasmissione
ereditaria (dai genitori ai figli)
delle caratteristiche fisiche
 ZOOLOGIA: studio degli animali
A sua volta si divide in vari settori:
 ORNITOLOGIA:
studio degli uccelli
 MAMMOLOGIA:
studio dei mammiferi
 ERPETOLOGIA:
studio dei serpenti
 ITTIOLOGIA:
studio dei pesci
 ENTOMOLOGIA:
studio degli insetti
ecc…
 BOTANICA: studio delle piante
 MICROBIOLOGIA: studio dei microrganismi
A sua volta si divide in:
 BATTERIOLOGIA:
 VIROLOGIA:
 ALGOLOGIA:
 MICOLOGIA:
 PROTISTOLOGIA:
studio dei batteri
studio dei virus
studio delle alghe
studio dei funghi
studio dei protisti
(PROTOZOI e PROTOFITE)
 PARASSITOLOGIA: studio dei parassiti
 MEDICINA: studio del corpo umano
VETERINARIA: studio del corpo degli animali
EMBRIOLOGIA: studio delle prime fasi di vita,
dalla fecondazione alla nascita
PATOLOGIA: studio delle malattie
ESOBIOLOGIA: studio di forme di vita
extraterrestre
TASSONOMIA (SISTEMATICA):
studio della classificazione degli esseri viventi
BIOCHIMICA (BIOLOGIA MOLECOLARE): studio
dei composti chimici che formano gli esseri viventi
ULTRASTRUTTURISTICA:
studio degli organelli cellulari
CITOLOGIA: studio della cellula
ISTOLOGIA: studio dei tessuti
ANATOMIA: studio di organi e apparati
FISIOLOGIA: studio della funzione di un”organo”
BIOTECNOLOGIA: studio di microbi o cellule
in grado di fornirci prodotti utili
UNITA’ di MISURA usate in BIOLOGIA
In BIOLOGIA per indicare le dimensioni di “oggetti”
molto piccoli oltre al MILLIMETRO (mm)
si usano altre unità di misura:
1. MICRON (µ) = 1/1.000 mm
2. NANOMETRO (nm) = 1/1.000 µ
3. ANGSTROM (Å) = 1/10 nm
Cellule di TOPO
10 micron
VIRUS del MORBILLO
120-250 nm
VIRUS della ROSOLIA
50-70 nm
BATTERIO del COLERA
3-5 µ
In CHIMICA si usa anche il PICOMETRO (pm): 1pm = 1/1.000 nm
ATOMO
IONE
ATOMO
IONE
100 pm =
1Å
I Chimici misurano i VOLUNI
ATOMICI (diametro dello spazio
occupato dagli atomi) in PICOMETRI
Tutti gli esseri viventi che popolano i vari ambienti
(aria – terra – acqua: BIOSFERA) del pianeta TERRA, dal
più piccolo (e microscopico) al più grande, sono
costituiti da “strutture” (“mattoni”) piccole ed
invisibili ad occhio nudo, chiamate CELLULE
 Esistono organismi viventi costituiti soltanto da
1 cellula (quindi microscopici) definiti perciò:
UNICELLULARI
es. BATTERI = 1 cellula
 Esistono poi moltissimi altri organismi costituiti
da tante cellule definiti perciò:
PLURICELLULARI
es. CORPO UMANO = 100.000 miliardi di cellule circa
Comunque, indipendentemente dal fatto che un organismo
sia UNICELLULARE o PLURICELLULARE, esistono 2 tipi
fondamentali di cellule e cioè:
1. CELLULA PROCARIOTICA:
piccole (misurano pochi MICRON), primitive, senza un vero e
proprio nucleo interno e tipiche soltanto dei BATTERI
2. CELLULA EUCARIOTICA:
sono cellule più grandi (misurano alcune decine di MICRON),
con un nucleo vero e proprio e con diversi organelli
cellulari. Sono tipiche di tutti gli esseri viventi (compresa
la specie umana), ma come visto prima esclusi i batteri
Questa si può poi suddividere in:
A) cellula eucariotica ANIMALE
B) cellula eucariotica VEGETALE
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
1) Cellula PROCARIOTICA
dimensioni 1-2 MICRON (in media)
BATTERI (organismi UNICELLULARI)
Regno MONERE
2A) Cellula EUCARIOTICA ANIMALE
dimensioni 40-70 MICRON (in media)
ANIMALI (organismi PLURICELLULARI)
REGNO ANIMALE
2B) Cellula EUCARIOTICA VEGETALE
dimensioni 40-70 MICRON (in media)
PIANTE (organismi PLURICELLULARI)
REGNO PIANTE
STRUMENTI di INDAGINE BIOLOGICA
POTERE RISOLUTIVO (PR)
Capacità di uno strumento di
indagine biologica di vedere
come distinti 2 punti vicini
POTERE INGRANDIMENTO (PI)
Capacità di uno strumento di
indagine biologica di ingrandire
di X volte un oggetto
1.OCCHIO UMANO
Potere risolutivo (PR) = 1/10 mm
(punta di uno spillo)
2.OCCHIO UMANO + LENTE INGRANDIMENTO
P.I. = 15X
1
3
2
LIGHT MICROSCOPE
(Microscopio OTTICO)
3. MICROSCOPIO OTTICO
(L.M. = Light microscope)
Potere risolutivo (PR) = 0,2 micron
Potere di ingrandimento (PI) = 1000X
TESSUTO
VEGETALE (L.M.)
GLOBULO ROSSO
Micros. ELETTRONICO a SCANSIONE
(SEM)
4. MICROSCOPIO ELETTRONICO
2 tipi: SEM (Scansione) - TEM (Trasmissione)
Potere risolutivo (PR) = 10 angstrom
Potere di ingrandimento (PI) = 500.000X
LIVELLI di indagine STRUTTURALI della MATERIA
PARTICELLE
SUB-ATOMICHE
PARTICELLE
ELEMENTARI
INFINITAMENTE
PICCOLO
FISICA delle PARICELLE
FISICA
ATOMO
MOLECOLA
BIOCHIMICA
CHIMICA
BIOSFERA
ORGANULO
CELLULARE
CELLULA
ULTRASTRUTTURISTICA
CITOLOGIA
CHIM-BIO
BIOMA
TESSUTO
ORGANO
ISTOLOGIA
APPARATO
ANATOMIA
BIOLOGIA
ECOSISTEMA
COMUNITA’
POPOLAZIONE
ORGANISMO
ECOLOGIA
BIOLOGIA
LITOSFERA
ATMOSFERA
IDROSFERA
TERRA
SCIENZE della TERRA
SISTEMA
SOLARE
GALASSIA
UNIVERSO
ASTRONOMIA - ASTROFISICA
INFINITAMENTE
GRANDE
BIOLOGIA
ECOLOGIA
Un ramo importante della BIOLOGIA, come
abbiamo visto, è l’ECOLOGIA, parola di derivazione
Greca che nel suo significato etimologico
(ETIMOLOGIA: scienza che studia l’origine delle parole)
prende origine da:
oikos = casa e logos = studio, scienza
quindi studio della “casa” in senso ampio, la “casa”
di tutti gli esseri viventi, intesa come i vari ambienti
del nostro pianeta (aria, terra e acqua) che sono
popolati da esseri viventi e che sono rappresentati,
in modo astratto,dalla cosiddetta:
BIOSFERA
Il termine ECOLOGIA fu coniato dal biologo tedesco
HAEKEL nel 1868 per indicare…
“l’intera scienza delle relazioni dell’organismo con il
circostante mondo esterno”
Quindi sono quasi 150 anni che …
si parla di ECOLOGIA, ma un dato che
può far riflettere è questo:
In ITALIA il Ministero dell’AMBIENTE è stato
istituito solo nel 1986
(attuale Ministro: Stefania PRESTIGIACOMO – dal 2008)
La BIOSFERA (ECOSFERA)
In ECOLOGIA si definisce BIOSFERA
(ECOSFERA) l'insieme delle zone del pianeta
Terra in cui le condizioni ambientali permettono
lo sviluppo della vita (esseri viventi)
Queste zone includono la LITOSFERA
(sottosuolo e superficie terrestre), l'IDROSFERA
(le acque marine, lacustri e fluviali), ed i primi
strati dell'ATMOSFERA
(fino ad una altitudine di circa 10 Km)
La VITA è resa possibile sulla TERRA grazie ad alcune CONDIZIONI:
1. presenza di una ATMOSFERA protettiva nei confronti di
radiazioni nocive e meteoriti
2. TEMPERATURA idonea sia al mantenimento della
struttura delle proteine (importanti sostanze chimiche degli
esseri viventi) che per l'esistenza di elementi chimici vitali
La BIOSFERA, quindi, è l’insieme di tutti gli habitat
naturali (ECOSISTEMI) presenti sulla Terra
Tutti gli HABITAT
(ECOSISTEMI)
BIOSFERA
La BIOSFERA è l’ecosistema globale, cioè l’insieme di
tutti gli ecosistemi del pianeta e cioè l’insieme di tutti gli
organismi viventi e dei luoghi in cui essi vivono
Influenze significative sulla BIOSFERA sono
svolte dai movimenti di ACQUA ed ARIA su di
essa e dalla posizione e dai movimenti della
terra rispetto al sole
Il concetto di BIOSFERA, intesa nel suo
insieme come un organismo vivente, è
noto come ipotesi GAIA o teoria di Gaia
pianeta TERRA
visto dalla LUNA
Una caratteristica della BIOSFERA è la sua struttura
disomogenea, che possiamo osservare a diversi livelli
1) SCALA GLOBALE
diversa distribuzione di terre e acque (oceani, mari, fiumi ...)
2) SCALA LOCALE
diversa distribuzione di deserti, praterie,
foreste, laghi, corsi d’acqua …
AMBIENTE
NATURALE
DISOMOGENEO
La BIOSFERA (l’insieme di tutti i viventi), vista come
sistema, ha scambi importanti di materia (sostanze
nutritive e di scarto) solo con l'interno della Terra
(LITOSFERA) e questi scambi sono rappresentati dai:
CICLI BIOGEOCHIMICI
cioè i passaggi nei vari ambienti (aria, terra e acqua) che
fanno vari elementi chimici, come:
OSSIGENO
CARBONIO
AZOTO
FOSFORO
ZOLFO…
e certe sostanze come l’ACQUA
L’ elevato livello di organizzazione della BIOSFERA è
garantito dal fatto che riceve LUCE e CALORE
continuamente dal SOLE
Definizione di ECOSISTEMA
Struttura fondamentale degli studi ecologici
Porzione di BIOSFERA delimitata naturalmente, cioè
l'insieme di organismi animali e vegetali che interagiscono
tra loro e con l'ambiente che li circonda.
Il nome "ecosistema " si deve al botanico inglese Arthur TANSLEY che lo
formulò nel 1935
La BIOSFERA può essere divisa in grandi
ECOSISTEMI (macro-unità /macroecosistemi)
caratterizzate da uniformità di condizioni del clima
dove si sono sviluppate una flora ed una fauna
specifiche:
questi MACROUNITA’ sono definiti BIOMI
I quali a loro volta possono essere divisi in
MICRO-UNITÀ chiamate: ECOSISTEMI
BIOSFERA
BIOMI: macrounità
TAIGA
FORESTA
di CONIFERE
ECOSISTEMI: microunità
TORRENTE
LIMITI della BIOSFERA
Oggi, non esiste più alcuna parte della BIOSFERA
che non sia contaminata dalle attività umane
 Nei decenni passati, l’uso di fertilizzanti e
insetticidi (es. DDT) ha contribuito a creare
notevoli problemi ambientali
 La BIOSFERA non è in grado di sopportare
uno sfruttamento illimitato da parte dell’uomo
L’uomo con le sue attività, negli ultimi 60 anni, ha
determinato alterazioni ambientali maggiori
rispetto a tutti i secoli passati
Le modificazioni geologiche e climatiche della BIOSFERA
avvenute durante la storia del pianeta hanno influito
profondamente sugli ECOSISTEMI e gli organismi viventi,
determinando processi evolutivi ed estinzioni
Un'accelerazione di queste modifiche è stata sicuramente
data anche dallo sviluppo della popolazione umana che ha,
in particolare dalla seconda metà del 1900, influito
sulle condizioni ambientali e climatiche
I principali FATTORI ANTROPICI (dovuti all’uomo) che
possono avere influenza negativa sulla biosfera sono:
 DISBOSCAMENTO
DESERTIFICAZIONE
 URBANIZZAZIONE
 AGRICOLTURA INTENSIVA
 INQUINAMENTO ARIA/TERRA/ACQUA
 INCREMENTO della CO2 ATMOSFERICA
La vita nella BIOSFERA è influenzata da
fattori CHIMICi e FISICI
 Diversi fattori FISICI e CHIMICI influenzano gli
organismi presenti sia nei singoli ECOSISTEMI sia
a livello dell’intera BIOSFERA
 L’energia solare, l’acqua, la temperatura, il suolo,
l’ossigeno, gli incendi e il vento sono tra i fattori
ABIOTICI (ambientali), quelli principali
Parco nazionale di YELLOWSTONE (Wyoming – USA)
BOSCO in fiamme e dopo
vegetazione in ricrescita
PARCO NAZIONALE di YELLOSTONE
(Wyoming – USA) – Più antico Parco Nazionale del mondo: 1872
STATI
FEDERATI
WYOMING
(in cui si estende)
MONTANA
IDAHO
SUPERFICIE
898.317 ha
GESTORE
National Park Service
Principi di ECOLOGIA
L’ECOLOGIA , come abbiamo già detto all’inizio, è la scienza
che studia le interazioni tra gli organismi e i rapporti tra
questi e il proprio ambiente ed è una branca della BIOLOGIA
1) Gli ORGANISMI sono il primo livello
di studio dell’ecologia
A livello di ORGANISMO, l’ecologia analizza il modo in cui i
differenti tipi di organismi si adattano per sopravvivere
nei diversi ambienti
Per esempio lo studio di organismi che vivono
in ambienti estremi
( organismi ESTREMOFILI)
Studio dei BIVALVI GIGANTI (MOLLUSCHI) che vivono presso le
sorgenti IDROTERMALI delle profondità abissali degli oceani
2) Organismi della stessa specie formano le:
POPOLAZIONI
Il secondo livello dello studio ecologico è quello di
POPOLAZIONE
A questo livello un ecologo studia, per esempio, il tasso di
crescita di una popolazione in relazione alle variazioni
ambientali
3) Popolazioni di specie diverse costituiscono una:
COMUNITA’
Un terzo livello è rappresentato dalle COMUNITÀ.
A questo livello un ecologo può occuparsi delle
interazioni tra tutti gli organismi
(piante, animali, funghi ecc..) presenti
4) Il complesso delle comunità di una data area forma
un ECOSISTEMA (struttura fondamentale in ecologia)
Il quarto livello dello studio ecologico è rappresentato
dall’ECOSISTEMA, cioè l’insieme di tutte le forme di
vita (mondo BIOTICO) e di tutti i fattori non viventi
(mondo ABIOTICO) di una determinata zona
 fattori ABIOTICI: NON VIVENTI
comprendono la temperatura, le forme di energia,
le precipitazioni meteoriche, le sostanze nutritive
e altri composti chimici presenti nell’ambiente
 fattori BIOTICI: VIVENTI
sono invece gli organismi che costituiscono
le comunità di specie che occupano
una determinata zona
ORGANISMO
scoiattolo
POPOLAZIONE
gruppo
scoiattoli
COMUNITA’
gruppo
scoiattoli
+ bosco abeti
ECOSISTEMA
gruppo scoiattoli
+ bosco abeti
+ fattori ambientali
Fattori BIOTICI e ABIOTICI degli ECOSISTEMI
La SELEZIONE NATURALE ha adattato gli organismi ai fattori
biotici e abiotici del loro ambiente
La capacità di sopravvivere e riprodursi in un dato ambiente
è il risultato della selezione naturale. Es. ANTILOCAPRA
Animale terrestre più veloce del mondo
dopo il ghepardo (supera, se lanciata, i
100 Km/h), e viene superata dal felino
solo sulle brevi distanze.
Nonostante il nome, non si tratta di
un'antilope ma di una stretta parente della
pecora. Le corna sono composte di una
sostanza lanosa che cresce attorno ad una
base ossea; la parte più esterna viene
ricambiata annualmente
Vive nelle praterie del sud del CANADA e
nord STATI UNITI sino al fiume Missouri
ad est ed il MESSICO a sud.
ANTILOCAPRE
Antilocapra americana
1) FATTORI BIOTICI
Gli ADATTAMENTI ai fattori biotici (rapporti alimentari e
riproduttivi tra animali) permettono agli organismi di
sopravvivere in determinati habitat
Fattori BIOTICI come la predazione e la
competizione possono portare all’evoluzione di
adattamenti per selezione naturale
Differenza tra:
HABITAT: ambiente dove vive una popolazione
NICCHIA ECOLOGICA: modalità di alimentazione ed altre
attività di una popolazione all’interno del suo habitat
Con un esempio si potrebbe ritenere l’HABITAT la “strada”
dove una popolazione vive e la NICCHIA il “numero civico”
2) FATTORI ABIOTICI
Il CLIMA LOCALE
Influenza la distribuzione delle COMUNITÀ BIOLOGICHE, infatti
il riscaldamento non omogeneo della superficie terrestre determina gli
spostamenti delle masse d’aria e le correnti oceaniche
Polo
NORD
Basso angolo
di incidenza
dei raggi solari
60ºN
30ºN
Tropico CANCRO
RAGGI SOLARI
PERPENDICOLARI
(o quasi)
0º (Equatore)
Tropico CAPRICORNO
30ºS
Basso angolo
di incidenza
dei raggi solari
Variazione dell’illuminazione
solare secondo la LATITUDINE
60ºS
ATMOSFERA
Polo
SUD
Le STAGIONI
Le diverse stagioni dell’anno dipendono dall’INCLINAZIONE
dell’ASSE TERRESTRE rispetto al piano (detto piano
dell’ECLITTICA) su cui avviene il moto di rivoluzione
della Terra intorno al Sole
Equinozio di
PRIMAVERA
21 MARZO
(circolo illuminazione
passa per i poli)
Solstizio d’ESTATE
21 GIUGNO
(l’emisfero nord è inclinato
verso il Sole)
Alternanza delle
STAGIONI
INCLINAZIONE
dell’ASSE TERRESTRE di 23º27’
rispetto alla perpendicolare
Equinozio
di AUTUNNO
23 SETTEMBRE
Solstizio di’INVERNO
22 DICEMBRE
(l’emisfero sud è inclinato
verso il Sole)
I VENTI e le PIOGGE
Il riscaldamento disomogeneo della superficie
terrestre causa i VENTI e le PRECIPITAZIONI
RISCALDAMENTO
DISOMOGENEO
SUPERFICIE TERRESTRE
60ºN
ARIA SECCA
discendente
assorbe
umidità
ARIA UMIDA
in risalita
VENTI
VENTI
rilascia
ALISEI
ALISEI
pioggia
CALME
EQUATORIALI
30º
ZONA
TEMPERATA
23,5º
0º
23,5º
ZONA
INTERTROPICALE
ARIA SECCA
discendente
assorbe
umidità
30ºN
30º
ZONA
TEMPERATA
30ºS
Le CORRENTI MARINE
Le CORRENTI OCEANICHE hanno
profondi effetti sui climi locali
Schema delle maggiori
CORRENTI OCEANICHE
ROSSE: calde
CELESTE: fredde
Ruolo climatico delle CATENE MONTUOSE
La struttura dei continenti influenza localmente il clima:
Es. presenza di catene montuose influenza le precipitazioni
Influenza delle
CATENE
MONTUOSE sulle
precipitazioni
Area temperata con
venti prevalenti
OCCIDENTALI
USA
SEQUOIE
Molte precipitazioni
Foreste di SEQUOIE
OCEANO
PACIFICO
EST
DIREZIONE
VENTO
COAST RANGE
Stato della
CALIFORNIA
Stato del
NEVADA
Catena montuosa
costiera
SIERRA
NEVADA
Catena
montuosa DESERTO
interna MOJAVE
SEQUOIA: Parco isola di MAINAU
Lago di Costanza
GERMANIA
3
1
Diametro circa 4 metri
2
BIOMI (Macroecosistemi)
Prendiamo ora in considerazione i
principali BIOMI:
I. BIOMI ACQUATICI
III. BIOMI TERRESTRI
 Tundra
 Deserto
 Oceani
 Foresta tropicale
 Mari
 Savana
II. BIOMI di ACQUA
DOLCE
 Laghi
 Stagni
 Corsi d’acqua
 Paludi
 Macchia Mediterranea
 Praterie zone
temperate
 Foreste di conifere
(TAIGA)
 Foreste decidue zone
temperate
I. BIOMI ACQUATICI: Oceani e mari
Profilo CONTINENTE/OCEANO
PIANO ABISSALE
circa 4.000 - 5.000 metri di
profondità in media
PAVIMENTO OCEANICO
OCEANO
ATLANTICO
OCEANO
PACIFICO
OCEANO
INDIANO
PIATTAFORMA CONTINENTALE
Le parti sommerse dei continenti sono dette
piattaforme continentali
Le barriere coralline (REEF) sono formazioni costituite
da generazioni successive di coralli e madrepore
(animali marini : Gruppo CELENTERATI o CNIDARI)
BARRIERE CORALLINE
nel MONDO
BARRIERA CORALLINA
(Reef)
Gli OCEANI ed i MARI occupano la maggior parte
della superficie terrestre (circa il 75%)
e sono tra i biomi più diversificati
Gli AMBIENTI MARINI confinano con le terre emerse e
si estendono fino al largo e in profondità
La ZONAZIONE degli oceani si basa
essenzialmente:
1. sulla distanza dalla costa e sulla
profondità del mare
2. sull’intensità di penetrazione della
luce
1) Distanza dalla costa e profondità del mare
A) ZONA COSTIERA
Gli ESTUARI sono aree in cui l’acqua dolce di un fiume
(salinità <1%) si mescola con quella salata marina
(salinità circa 3%)
Gli ESTUARI (acque ricche di
sostanze nutritive) sono tra i
BIOMI più ricchi di organismi
della terra
USA
MARYLAND (USA ) - Ambiente di ESTUARIO
B) ZONA ALTA - BASSA MAREA
La ZONA INTERTIDALE è la ristretta fascia che fa da
confine tra il mare e la terraferma
Organismi della ZONA INTERTIDALE
che vivono in “POZZE di MAREA”
C) ZONA MARE APERTO
1. ZONA PELAGICA:
(dal Greco pelagos= mare) è l’oceano vero e proprio.
Questa zona è popolata da:
 comunità di animali estremamente mobili
(NECTONICI), sia vertebrati che invertebrati
 Fitoplancton: si spostano passivamente e sono responsabili
della FOTOSINTESI nel mare
ANIMALI PLANCTONICI
 Zooplancton: si spostano passivamente e si nutrono di
fitoplanton
2. ZONA del FONDALE MARINO:
Il fondale oceanico costituisce la ZONA BENTONICA,
(animali BENTONICI) variamente popolata in base alla
profondità e alla penetrazione della luce
2) Intensità di penetrazione della luce
A. ZONA FOTICA
Fascia delle acque oceaniche in cui penetra la luce (al
max circa 200 m di profondità) dove gli organismi
(ALGHE) svolgono la fotosintesi
La zona buia sottostante viene detta AFOTICA
ZONA INTERTIDALE
0m
200 m
ZONA FOTICA
PIATTAFORMA
CONTINENTALE
ZONA BENTONICA
(fondale oceanico)
2500–6000 m
Zonazione degli OCEANI
ZONA
PELAGICA
ZONA
AFOTICA
II. BIOMI di ACQUA DOLCE
I BIOMI di acqua dolce comprendono:
 laghi
 stagni
corsi d’acqua
 paludi
 La LUCE e la TEMPERATURA sono di fondamentale
importanza per la vita delle comunità all’interno degli
ecosistemi d’acqua dolce
 L’AZOTO (N) e il FOSFORO (P) sono le sostanze nutritive
che di solito influenzano la quantità di FITOPLANCTON
che cresce nei laghi, nei fiumi e negli stagni
A) FIUMI e TORRENTI
Ospitano comunità piuttosto diverse da quelle che
popolano laghi e stagni: i corsi d’acqua subiscono
notevoli variazioni passando dalla sorgente alla
foce e le comunità che ospitano variano di
conseguenza
TORRENTE in montagna
B) ZONE UMIDE
Sono di acqua dolce e comprendono paludi, canneti,
stagni e torbiere, che possono formarsi in bacini poco
profondi o lungo le rive di laghi e fiumi.
ZONA UMIDA: Stagno
III. BIOMI TERRESTRI
I principali (MACRO) ECOSISTEMI TERRESTRI sono
raggruppati in 8 biomi:
 La distribuzione dei BIOMI dipende in gran
parte dal clima:
la temperatura e le precipitazioni sono spesso
i fattori chiave che determinano il tipo
di bioma esistente in una certa regione
 Un BIOMA è caratterizzato da un determinato
tipo di comunità biologica (soprattutto
vegetale) e non da uno specifico
insieme di specie
La distribuzione degli 8 maggiori BIOMI terrestri
30ºN
Tropico
del Cancro
EQUATORE
Tropico
del Capricorno
30ºS
Foresta tropicale
Praterie delle zone temperate
Savana
Foreste decidue zone temperate
Deserto
Foreste di conifere
Macchia mediterranea
Tundra
Ghiacciai d’alta quota
Zona polare
BIOMI TERRESTRI
1) FORESTE TROPICALI
Si trovano nella fascia intertropicale
Le FORESTE TROPICALI PLUVIALI sono i biomi terrestri più
complessi perché ospitano più specie viventi di qualsiasi
altro ecosistema al mondo (maggiore produzione di BIOMASSA)
FORESTA
TROPICALE FLUVIALE
2) SAVANE
Sono delle praterie aride con alberi sparsi e rappresentano
il Bioma in cui predominano piante le piante erbacee
ACACIA
Circa1300 specie di Acacia
al mondo (circa 960
originarie dell'Australia e le
rimanenti diffuse nelle
regioni calde tropicali di
entrambi gli emisferi)
Pianta che appartiene alla
stessa famiglia della
mimosa.
L'ACACIA AFRICANA (Acacia
nilotica) ha sui rami spine
acuminate e possiede radici
che possono spingersi fino a
50 m nel sottosuolo
SAVANA AFRICANA
con piante sparse di
ACACIA
3) DESERTI
Caratterizzati da un clima estremamente arido
(esistono DESERTI CALDI e FREDDI)
Sono in assoluto i biomi più aridi, caratterizzati da
precipitazioni scarse e sporadiche
USA
DESERTO di SONORA
(Arizona - USA)
CACTUS giganti (SAGUARI)
4) MACCHIA MEDITERRANEA
Dominata da arbusti spinosi adatti alla siccità e
caratterizzata da una fitta vegetazione
Il clima di questo bioma presenta inverni miti e piovosi
seguiti da estati lunghe, calde e secche
MACCHIA
MEDITERRANEA
Coste italiane
5) PRATERIE
Comprendono le distese nordamericane, le PAMPAS
sudamericane (Argentina) e le STEPPE asiatiche
Sono per la maggior parte prive di alberi e si trovano in
regioni con temperature invernali relativamente fredde
Vivono in Nord America 2 sottospecie: il bisonte delle pianure centrali e il
bisonte delle foreste dell'Alaska e del Canada nordoccidentale.
AMERICA del SUD
PRATERIA
Nord-America
BISONTE
Bison bison
Ord. ARTIODATTILI
Fam. BOVIDI
6) FORESTE TEMPERATE
Dominate dalle LATIFOGLIE (piante a foglie larghe)
Le foreste decidue temperate si trovano alle medie
latitudini, dove l’umidità permette lo sviluppo
di alberi d’alto fusto
FORESTA DECIDUA TEMPERATA
(autunno)
7) FORESTE di CONIFERE
Dominate da poche specie di alberi che producono i CONI o
STROBILI (organi riproduttivi) ed hanno foglie aghiformi
(abeti-pini-larici)
La foresta di conifere, chiamata TAIGA nel caso della foresta
boreale, presenta climi caratterizzati da inverni
rigidi e da estati brevi, a volte calde
TAIGA
Nord America
FORESTA
di CONIFERE
8) TUNDRA
Caratterizzata da inverni lunghi e molto rigidi
 La TUNDRA ARTICA è priva di alberi e caratterizzata
dal permafrost (strato di terreno permanentemente
gelato sino ad alcuni metri di profondità)
 Le TUNDRE ALPINE si trovano, invece, su montagne
molto elevate (sopra il limite della vegetazione arborea,
anche a latitudini tropicali es. KILIMANGIARO)
TUNDRA
Alaska
FINE della lezione N. 1
Introduzione allo studio della BIOLOGIA
La BIOSFERA
Grazie per l’attenzione!
E ricordatevi…!
…Considerate la vostra semenza
fatti non foste a viver come bruti
ma per seguir virtute e canoscenza
DANTE ALIGHIERI
(Divina Commedia, INFERNO, canto XXVI , 118-120)
Prof. CARMIGNANI FABRIZIO
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