1ELEMENTI DI ECOLOGIA
Il nostro pianeta brulica di vita che colonizza ogni spazio disponibile e che assume miriadi di forme tanto diverse quanto affascinanti. Batteri, alghe, piante, microrganismi, molluschi, crostacei, vertebrati e l’uomo stesso dipendono per la loro esistenza da fattori legati alla natura dell’ambiente in cui vivono e ai rapporti che instaurano tra loro. La scienza che si occupa dello studio di queste relazioni si chiama ecologia. L'ecosistema è alla base dello studio dell’ecologia e rappresenta proprio il sistema dei rapporti tra le comunità viventi e il territorio che le ospita, quale che sia la sua dimensione. In un ecosistema abbiamo <strong>qui</strong>ndi due distinte componenti che interagiscono strettamente tra loro: l’ambiente fisico o biotopo e l’insieme dei suoi abitanti, chiamato biocenosi o comunità. Il biotopo è un ambiente delimitato da caratteristiche omogenee -come può essere ad esempio un prato o uno stagno- ed è caratterizzato dal supporto inorganico (suolo, acqua) e da tutti gli aspetti chimico-fisici (temperatura, luce, nutrienti) che ad esso sono collegati. Tutti gli esseri viventi che popolano un determinato biotopo costituiscono pertanto nel loro insieme una comunità o biocenosi. Il termine habitat è un’altra parola che indica l’ambiente fisico, ma è riferita ad una singola specie (ad esempio, l’habitat del cavalluccio marino è la prateria di posidonia) <strong>qui</strong>ndi è come se fosse l’indirizzo in cui è possibile trovare un determinato organismo, mentre in un biotopo troveremo numerose specie collegate tra loro. Sia le singole componenti che l’intero ecosistema funzionano grazie alla presenza di una fonte di energia, che viene trasformata e trasferita all’interno dell’ecosistema stesso, che si comporta quasi come una macchina il cui scopo è produrre vita. Salvo poche eccezioni, la fonte di energia di un ecosistema è la luce solare, ma a volte l’energia necessaria per consentire la sopravvivenza di un ecosistema è prodotta da reazioni chimiche, come nel caso dei batteri chemiotrofi, che possono così vivere in ambienti privi di luce come gli abissi marini. L’energia proveniente dal sole viene catturata mediante la fotosintesi dagli organismi autotrofi (chiamati anche produttori primari), ovvero le piante verdi e le alghe che sono per questo alla base dell’intero ecosistema. L’energia catturata viene usata dalle piante per crescere, immagazzinando il flusso proveniente dai raggi solari attraverso la produzione di glucosio e altre sostanze organiche, a partire dall’anidride carbonica presente nell’aria o disciolta nell’acqua e utilizzando i minerali inorganici a disposizione. Questa materia organica (biomassa) diventa <strong>qui</strong>ndi cibo per gli altri componenti del sistema: gli eterotrofi, cioè organismi che non sono in grado di ottenere il loro fabbisogno di energia direttamente dal sole ma che devono <strong>qui</strong>ndi cibarsi o di piante, come gli erbivori (chiamati <strong>qui</strong>ndi consumatori primari), oppure di altri animali come i carnivori (detti invece consumatori secondari); un’ultima categoria è infine costituita dai decompositori che si cibano della materia organica disciolta o dispersa nell’ambiente. Questa struttura composta dagli organismi autotrofi e dai successivi livelli di organismi eterotrofi è chiamata struttura trofica e ogni suo livello prende il nome di livello trofico. La struttura trofica è una caratteristica di tutti gli ecosistemi. Il primo livello è costituito dalle piante o dagli altri produttori, che catturano l’energia e la immagazzinano sotto forma di materia vivente. Il secondo livello dagli erbivori ed il terzo dai carnivori. Man mano che si passa da un livello all’altro gran parte dell’energia viene persa attraverso il metabolismo degli organismi e la perdita di calore in una percentuale che va dall’80 al 95% . La struttura trofica assume <strong>qui</strong>ndi una configurazione simile a una piramide a gradoni -per questo chiamata piramide trofica- con gradoni che diventano sempre più piccoli procedendo verso l’alto, perché il flusso di energia che passa da un livello inferiore al superiore può sostentare un numero di organismi molto minore. I carnivori possono a loro volta essere preda di carnivori più grandi, i cosiddetti superpredatori (come leoni, lupi, a<strong>qui</strong>le o squali) che possono pertanto formare un quarto gradino, il più piccolo. In quest’ultimo gradino possiamo includere anche gli onnivori, come l’uomo, che si nutrono sia di vegetali che di animali. A completare il funzionamento della struttura trofica di un ecosistema troviamo i decompositori, che sono organismi (principalmente batteri) che si nutrono dei resti la struttura trofica di un ecosistema ha una configurazione simile a una piramide a gradoni 7