David Sadava H Craig Heller Gordon H Orians

David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis Biologia. blu Ambiente e sostenibilità 2

Capitolo D 2 L’ecologia delle popolazioni e delle comunità 3 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

L’ecologia di popolazione La popolazione è l’insieme di individui della stessa specie presenti all’interno della stessa area. È caratterizzata da parametri di struttura e densità che vengono studiati dalla demografia. La statistica permette di stimare la densità di una popolazione a partire da un campione di individui rappresentativo. 4 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Densità di popolazione N 1 = N 0 + B – D + I – E Questa equazione utilizza la stima di densità (N è il numero di individui) per calcolare il tasso al quale avvengono nascite (B), morti (D), immigrazioni (I) ed emigrazioni (E) in una popolazione. Costruendo tabelle dell’aspettativa di vita si possono visualizzare le informazioni relative al tasso di natalità e mortalità. 5 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le curve di sopravvivenza A seconda del tipo di popolazione, le curve di sopravvivenza hanno diversi andamenti. 6 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

La strategia vitale di un organismo descrive il modo in cui sono ripartiti energie e tempo tra le varie attività della sua vita. Per esempio, l’agave impiega tutta la vita per produrre un unico stelo, poi appassisce e muore, o i salmoni che dal mare aperto risalgono i fiumi dove si riproducono e muoiono. 7 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

La crescita esponenziale Se nascite e morti avvenissero a tasso costante, la crescita della popolazione sarebbe esponenziale. 8 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

La capacità portante dell’ambiente Ogni ecosistema impone dei limiti: il numero massimo di individui di ogni specie per unità di area che un ambiente è in grado di sostenere è la capacità portante dell’ambiente. 9 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Specie più o meno comuni Diversi fattori spiegano perché alcune specie sono più comuni di altre: abbondanza delle risorse; taglia degli individui; tempo di permanenza in un’area; organizzazione sociale. 10 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

La composizione degli ecosistemi Una sottopopolazione è una popolazione separata e riconoscibile che vive in distinte porzioni di habitat adatto. Una metapopolazione è costituita da varie sottopopolazioni che vivono in distinte porzioni di habitat. Gli individui che si spostano tra sottopopolazioni diverse ne impediscono l’estinzione, questo meccanismo si chiama effetto salvataggio. 11 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

La produttività degli ecosistemi Il prelievo di individui da una popolazione è sostenibile se questa popolazione ha un’alta capacità riproduttiva, altrimenti è incontrollato. Con la lotta biologica si tenta il controllo delle popolazioni indesiderate con l’introduzione di specie parassite o predatrici. 12 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le comunità ecologiche Una comunità ecologica è un insieme di specie che interagiscono tra loro e con l’ambiente. In base alla fonte di energia, gli organismi che compongono una comunità ecologica possono essere divisi in livelli trofici. 13 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Catene e reti alimentari Le interazioni fra i diversi livelli trofici generano le catene alimentari, che sono interconnesse in reti alimentari. 14 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Distribuzione di biomassa ed energia I diagrammi della distribuzione di biomassa ed energia visualizzano come diminuisce l’energia o la biomassa nel passaggio dai livelli trofici superiori a quelli inferiori. 15 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le interazioni alimentari - 1 La struttura di una comunità può essere modellata da diverse interazioni alimentari: • la predazione e il parassitismo sono interazioni in cui un partecipante è danneggiato mentre l’altro ottiene un beneficio; • la competizione è un’interazione in cui i due organismi usano le stesse risorse, che sono insufficienti per entrambi; 16 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le interazioni alimentari - 2 • il mutualismo è un’interazione da cui entrambi i partecipanti traggono beneficio; • il commensalismo è un’interazione in cui un partecipante ottiene un beneficio mentre per l’altro è indifferente; • l’amensalismo è un’interazione in cui un partecipante viene danneggiato mentre per l’altro è indifferente. � 17 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Il mimetismo In natura ci sono vari tipi di mimetismo, messi in atto dalle prede per sfuggire ai loro predatori: 1. mimetismo ambientale; 2. mimetismo batesiano; 3. mimetismo mulleriano. 18 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le cascate trofiche In una cascata trofica la presenza, o assenza, di un predatore al vertice della catena alimentare influenza la struttura della vegetazione e quindi delle popolazioni che dipendono da questa. 19 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le specie chiave di volta Una specie chiave di volta esercita un’influenza molto intensa rispetto alla sua densità nell’ecosistema. 20 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

Le successioni ecologiche Una successione ecologica è il cambiamento nella composizione di una comunità ecologica che segue un evento di perturbazione, la successione può essere primaria o secondaria. Successione primaria Successione secondaria 21 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014

La ricchezza di specie Il numero delle specie che vivono in una determinata comunità ecologica della Terra rappresenta la sua ricchezza di specie. La ricchezza di una specie può variare in base a latitudine a altitudine ed è influenzata dalla produttività. 22 Sadava et al. Biologia. blu Ambiente e sostenibilità © Zanichelli 2014