1 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.azzurro 2 Capitolo 9 Gli organismi e l’ambiente 3 Lezione 1 Ogni ecosistema deve mantenersi in equilibrio 4 L’ecologia L’ecologia è la scienza che studia le relazioni che intercorrono sia tra i differenti organismi presenti in un certo ambiente (componente biotica) sia tra questi organismi e l’ambiente stesso (componente abiotica). Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 5 5 L’ecosistema Un sistema ecologico, o ecosistema, è un insieme di componenti biotiche e abiotiche caratterizzato da flussi continui di energia e sostanze. Affinché un ecosistema funzioni, devono verificarsi tre condizioni: •l’esistenza di una fonte di energia primaria (il Sole); •la presenza di un flusso unidirezionale di energia; •la realizzazione di cicli biogeochimici. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 6 6 Il ciclo dell’acqua Il ciclo dell’acqua coinvolge l’atmosfera, l’idrosfera e la crosta terrestre. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 7 7 Effetto serra e riscaldamento globale Il CO2 lascia passare la luce solare (linea continua), ma intrappola il calore prodotto dalle radiazioni infrarosse riflesse (linea tratteggiata). Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 8 8 Lezione 2 Negli ecosistemi c’è un continuo passaggio di energia e materia 9 La catena alimentare • Il passaggio di energia da un organismo a un altro avviene lungo una catena alimentare, una serie di livelli di nutrizione, o livelli trofici. • Le catene alimentari sono unite fra loro in complesse reti alimentari. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 10 10 I livelli trofici • Gli animali erbivori, come le pecore, nella catena alimentare sono consumatori primari. • Il giaguaro invece è un consumatore secondario, in quanto predatore che si nutre di altri organismi. • Le muffe sono decompositori. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 11 11 I cicli biogeochimici Nei cicli biogeochimici si ha un continuo passaggio di sostanze inorganiche attraverso litosfera, idrosfera, atmosfera, biosfera. I principali cicli sono: • il ciclo del carbonio; • il ciclo dell’azoto; • il ciclo del fosforo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 12 12 Il ciclo del carbonio Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 13 13 Il ciclo del fosforo Il fosforo è necessario a tutti i viventi in quanto è una componente di biomolecole essenziali, come il DNA. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 14 14 Il ciclo dell’azoto I tre stadi principali di questo ciclo sono: •l’ammonificazione; •la nitrificazione; •l’assimilazione. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 15 15 Lezione 3 La biosfera è suddivisa in biomi terrestri e acquatici 16 I biomi • I biomi sono definiti come estese aree geografiche caratterizzate soprattutto dal tipo di vegetazione dominante. • I biomi possono essere terrestri o acquatici. • I biomi della Terra formano la biosfera. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 17 17 I biomi acquatici marini • I biomi marini si dividono in oceanici e litoranei. • In mare aperto ci sono gli organismi pelagici. • Gli organismi bentonici comprendono sia animali sessili sia animali mobili che vivono sui fondali. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 18 18 I biomi acquatici marini Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 19 19 I biomi acquatici d’acqua dolce I biomi d’acqua dolce si dividono in: • biomi d’acqua corrente (fiumi); • biomi d’acqua ferma (laghi, stagni). Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 20 20 I biomi acquatici d’acqua dolce Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 21 21 Lezione 4 Gli ecosistemi terrestri variano in base al clima 22 Temperatura e precipitazioni La distribuzione della vegetazione varia in funzione della temperatura e delle precipitazioni, fatttori a loro volta determinati dalla latitudine e dall’altitudine. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 23 23 I biomi terrestri Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 24 24 Lezione 5 Gli equilibri ecologici sono molto fragili 25 Popolazioni e comunità • Gli organismi animali o vegetali appartenenti a una stessa specie che vivono contemporaneamente nella stessa regione geografica costituiscono le popolazioni. • Popolazioni diverse che abitano nello stesso ambiente interagendo tra loro costituiscono, invece, una comunità. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 26 26 La competizione e la predazione La competizione è l’interazione tra gli organismi di una comunità. Può avvenire tra: •singoli organismi della stessa specie (competizione intraspecifica); •organismi di specie diverse che sfruttano le stesse risorse (competizione interspecifica). La predazione è l’aggressione di altri organismi viventi a scopo nutritivo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 27 27 Simbiosi: mutualismo e parassitismo La simbiosi prevede un’associazione stretta e permanente tra organismi di specie differenti. •Il mutualismo è una simbiosi che risulta vantaggiosa per entrambe le specie. •Il parassitismo prevede che una specie risulti avvantaggiata e l’altra danneggiata. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 28 28