Ecologia

L'ecologia (è la scienza che studia la natura, i rapporti che gli organismi intrattengono fra loro e con l'ambiente che li circonda.

L'ecologia è l'anello di congiunzione tra le scienze della vita e le scienze della terra.

Si differenzia in quattro diverse branche:

L'ambiente è l'insieme delle condizioni biologiche e chimico-fisiche che influiscono su un organismo. L'insieme di questi fattori prende il nome di fattori ecologici.

I fattori ecologici definiscono e regolano l'ambiente: agiscono sui cicli di sviluppo delle specie, sull'evoluzione e l'adattamento, sulle migrazioni e sulla distribuzione degli organismi in una determinata area.

I fattori biotici invece corrispondono alla relazione tra gli organismi.  Si definiscono fattori abiotici tutti i fattori fisici e chimici:

Fisici:

• Temperatura
• Luce
• Forza di Gravità
• Pressione
• Umidità
• Vento e Correnti
• Moto Ondoso
• Struttura inorganica dell'ambiente

Chimici:

• Acqua 
• pH
• Salinità
• Ossigeno
• Diossido di Carbonio

I fattori abiotici e biotici non sono isolati, ma si influenzano a vicenda. La presenza di organismi è infatti determinara dalla componente abiotica, che può a sua volta essere modificata da quella biotica. Per esempio la presenza di piante modifica le concentrazioni di luce e temperatura e influenza le concentrazioni di ossigeno e anidride carbonica. 

L'ambiente è poi organizzato in più sfere, che interagiscono fra loro in modo continuo:

• Atmosfera, cioè l'involucro gassoso che riveste la terra. Questa sfera è divisa in strati.

• Litosfera, cioè la terra solida, composta da rocce e minerali. Questa sfera è divisa in strati.

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• Idrosfera, cioè la sfera delle acque in tutti gli stati fisici.

• Biosfera, cioè la sfera che comprende tutta la componente vivente.

Tutti gli organismi viventi presenti in un ambiente possono sopportare le variazioni di un fattore ecologico entro un limite ben definito. 

Ogni organismo ha dei limiti che dipendono dalla sua valenza ecologica, cioè dalla capacità dell'organismo di vivere in ambienti con caratteristiche differenti.

A seconda di questa capacità le specie vengono divise in euriece, quando tollerano una variazione ampia di un fattore ecologico, e stenoecie, quando tollerano solo piccole variazioni.

Il valore massimo di variazione di un valore ecologico che consente la vita viene chiamato fattore limitante. Se superato infatti impedisce la sopravvivenza di una specie in quel determinato ambiente. 

Si definisce Ecosistema il sistema ecologico formato da una componente biotica e da una componente abiotica. E' cioè l'insieme di un gruppo di organismi che vivono in una precisa area (biocenosi) e lo specifico ambiente fisico (biotopo).

Ogni ecosistema comprende un diverso insieme di Habitat, luogo fisico dove un organismo vive, e di Nicchie Ecologiche, cioè il ruolo ecologico che ogni specie occupa all'interno dell'Habitat. 

Perché sia possibile la vita all'interno di un ecosistema devono esserci continui scambi di materia e di energia.  Per scambio di materia si intende la creazione e la degradazione di molecole biologiche o, più in generale, di materia organica. Questo scambio viene fatto solamente all'interno dell'ecosistema. L'energia infatti non si trasferisce ma si trasforma, rimanendo all'interno di un sistema chiuso.
Lo scambio di energia invece viene fatto anche con l'esterno e con altri ecosistemi (sintema aperto). Per scambio di energia si intende il flusso d'energia solare che proviene dall'esterno e il trasferimento di energia attraverso la catena alimentare. 

I Cicli Biogeochimici sono delle trasformazioni cicliche che permettono il passaggio di materia ed energia trai i vari organismo, attraverso l'ambiente esterno.

Questi cicli coinvolgono tutte le sfere e sono essenziali perché trasferiscono i nutrienti a tutti gli organismi. 

Gli elementi più importanti sono il Carbonio (base delle molecole organiche), Azoto, Fosforo e Zolfo.

I livelli trofici sono i livelli secondo i quali viene classificata la componente biotica. 

In ordine abbiamo:

1. Produttori. Sono organismi autotrofi in grado di produrre le sostanze organiche partendo da componenti inorganici. (Es: Quercia)
2. Consumatori Primari. Essendo consumatori non producono risorse ma utilizzano quelle già prodotte. Si nutrono degli organismi presenti nel livello trofico precedente e corrispondono agli erbivori. (Es: Scoiattolo)
3. Consumatori Secondari. Si nutrono degli organismi presenti nel livello trofico precedente, i carnivori. (Es: Volpe)
4. Consumatori Terziari/Quaternari/Ec. Si nutrono degli organismi presenti nel livello trofico precedente, cioè dei consumatori secondari (carnivori che si nutrono di altri carnivori). (Es: Aquila)

A seconda di come sono disposti i livelli trofici possiamo avere una rappresentazione dei rapporti alimentari tra i vari organismi:

La Catena Alimentare è la sequenza in successione con cui gli organismi si alimentano:

La Piramide Alimentare che tiene conto della quantità della popolazione (biomassa):

La Rete Alimentare o Rete Trofica, che pone gli organismi in diversi livelli: