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ECOSISTEMA ambiente caratterizzato dalla presenza di fattori abiotici e biotici in perfetto equilibrio tra loro Composizione chimica dellacqua, salinità,

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1 ECOSISTEMA ambiente caratterizzato dalla presenza di fattori abiotici e biotici in perfetto equilibrio tra loro Composizione chimica dellacqua, salinità, temperatura, illuminazione, pressione, tipi di fondale Componente abiotica Componente biotica Ecosistema marino

2 AUTOTROFI: organismi in grado di compiere FOTOSINTESI CLOROFILLIANA, cioè convertono l'energia luminosa in energia chimica, sotto forma di legami covalenti presenti nella molecola di glucosio. ETEROTROFI: ricavano invece l'energia dalla demolizione di molecole organiche (infatti la rottura dei legami in esse presenti libera una certa quantità di energia chimica che il vivente è pronto a utilizzare). Classificazione degli organismi marini METABOLISMO

3 1-Produttori: Organismi fotosintetici 2-Consumatori di 1° ordine (erbivori, carnivori e onnivori di piccole dimensioni) onnivori di piccole dimensioni) 2-Consumatori di 2° ordine (carnivori e onnivori predatori) 2-Consumatori di 3° ordine (superpredatori) 3-Decompositoribatteri

4 la condensazione del vapore acqueo formò gli oceani. La Terra divenne il pianeta blu. La culla della vita

5 3,7 miliardi di anni fa Nei mari iniziarono a formarsi macromolecole organiche che costituirono strutture con attività biologica. La prima forma di VITA sulla TERRA ! Vita 3.7 miliardi anni fa Big Bang 14 miliardi anni fa Dal Big Bang Oggi Sole & Pianeti 4.9 Ga Stelle & Galassie 12 miliardi anni fa Questi organismi sono composti da una membrana e …acqua (98%)

6 membrane lipidiche possono formarsi spontaneamente COACERVATI: goccioline protette da un rivestimento membranoso di tipo lipidico che concentrano molecole organiche (proteine, polissaccaridi e acqua), separandole dallambiente esterno. Esse consentono di isolare le reazioni biochimiche dallambiente circostante Purtroppo non ci sono molte tracce fossili delle prime cellule

7 In alcune rocce ritrovate in Sudafrica risalenti a circa 3 miliardi di anni sono stati trovati resti fossili microscopici a forma di bastoncino: I BATTERI Essi erano ETEROTROFI per cui ricavavano le sostanze nutritive dal brodo primordiale ed erano ANAEROBI ossia erano in grado di vivere senza ossigeno.

8 2,1 miliardi di anni fa. Alcuni ceppi batterici (cianobatteri) utilizzando l'energia solare, lacqua e lanidride carbonica, iniziarono a produrre ossigeno come sostanza di rifiuto. In breve tempo latmosfera inizia ad arricchirsi d'ossigeno. Stromatoliti: concrezioni di notevoli dimensioni di cianobatteri

9 CELLULA EUCARIOTA (1,8 miliardi di anni fa) più complessa e, quindi più evoluta, con un nucleo ben definito e delimitato da una membrana nucleare e la presenza di organelli nel citoplasma Secondo lipotesi oggi più seguita, la prima cellula eucariota si sarebbe formata in seguito ad una simbiosi ossia ad una convivenza tra un batterio aerobio ed uno anaerobio (TEORIA DELLA SIMBIOSI). I primi eucarioti erano eterotrofi e con un meccanismo analogo al precedente si sarebbero formati gli eucarioti autotrofi. DALLA CELLULA PROCARIOTA A QUELLA EUCARIOTA

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11 ... Nel mare comparirono i primi organismi animali pluricellulari. Erano organismi estremamente semplici, privi di parti dure, simili a meduse, coralli molli o dal corpo vermiforme. Circa 650 milioni di anni fa

12 LA FAUNA DI EDIACARA Nel 1946 nel sito di Ediacara, in Australia meridionale, furono scoperti dei fossili di animali che non appartenevano ad alcuno dei gruppi sistematici attualmente conosciuti. La fauna di Ediacara rappresenta probabilmente un tentativo evolutivo fallito, che non lasciò traccia negli esseri viventi delle ere successive.

13 Si differenziò la maggior parte degli attuali gruppi di invertebrati pluricellulari, spugne, madrepore e meduse, vermi segmentati, molluschi, artropodi dotati di un robusto scheletro esterno. 550 milioni di anni fa: esplosione del Cambriano. Mollusco cefalopode spugne trilobite I Trilobiti sono gli organismi fossili più caratteristici dellera Paleozoica; Essi comparvero e si estinsero lungo larco dellintera era.

14 Spugne sono i più antichi organismi pluricellulari (600 milioni di anni fa)

15 Le spugne sono formate da un numero limitato di specie cellulari e la loro associazione nella formazione dellindividuo pluricellulare dipende dalladesione cellulare. Affinché possano rimanere associate tra loro e localizzate nella giusta posizione nellorganismo, le cellule spongine secernono delle glicoproteine di membrana (tra cui le lectine) che fungono da recettori, e nella matrice extracellulare dei proteoglicani specializzati denominati fattori di aggregazione. Questi ultimi formano un ponte tra due recettori localizzate sulla superficie di due cellule adiacenti. Questa interazione è specie-specifica, avviene grazie al riconoscimento di glucidi di superficie che vengono esposti dal recettore proteoglicani

16 Da alcuni di questi si differenziarono i primi anfibi 400 milioni di anni fa I primi pesci avevano una bocca semplice non suddivisa in mascella e mandibola (agnati), simili alle attuali lamprede; inoltre erano interamente coperti da un'armatura di piastre ossee. Essi sono generalmente raggruppati nella superclasse degli ostracodermi. Nel Devoniano compaiono pesci più evoluti, con bocca differenziata, ancora ricoperti da placche ossee: i Placodermi. Alla fine di questo periodo, circa 350 Ma, ritroviamo i pesci più evoluti con scheletro osseo: gli Osteitti. I primi pesci fecero la loro comparsa.

17 Tutte le terre emerse erano ancora riunite in un unico supercontinente. Il clima era torrido. Iniziarono a comparire i primi Dinosauri. 260 milioni di anni fa La vita è nata in mare e vi è rimasta per 3 miliardi di anni La vita ha passato 90% della sua storia nellOceano

18 35 Ma: Evoluzione delle balene (dallhabitat terrestre a quello acquatico in ~ 8 Ma) Pakicetus (50 Ma in Pakistan)

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20 I cinque regni nelloceano: Monera: Procarioti Protista: organismi unicellulari eucariotici Fungi : importanti per la decomposizione e reciclaggio. Metaphyta: piante che crescono attaccati ai fondali marini Metazoa: tutti gli organismi pluricellulari Classificazione degli organismi REGNO di APPARTENENZA

21 procarioti -plantonici o bentonici -reciclano materiale organico -alcuni sono fotosintetici Alghe azzurre Monera

22 Protisti foraminiferi, diatomee, alghe -plantonici o bentonici - eterotrofi o autotrofi Foraminiferi Diatomee Alghe verdi

23 Fungi: uni- o pluricellulari - decompositori - plantonici o bentonici

24 Metaphyta piante multicellulari -produttori primari nella zona intertidale -bentoniche Mangrovie poseidonia

25 Metazoa: animali multicellulari - plantonici (meduse gamberetti), nektonici (pesci e cetacei), e bentonici (granchi e policheti). orca medusa pesci

26 by lifestyle. Plankton –galleggiano passivamennte, piccoli spostamenti verticali, ma non controcorrente. Fitoplancton e zooplancton Nekton –Attivi nuotatori (pesci, rettili, mammiferi, uccelli, ecc.) Benthos –Epifauna, epiflora –infauna Alcuni organismi passano da uno stile di vita allaltro durante il loro ciclo vitale, es. Alghe e bivalvi sono plantonici nei primi stadi e bentonici negli stadi tardivi. Classificazione degli organismi

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28 Epiflora Epifauna Infauna

29 platessa: Benthos o nekton???

30 vongola: Benthos o plankton???

31 Calamaro: nectonico solo nella fase adulta

32 Meroplancton Sono animali bentonici o nectonici che possiedono larve planctoniche Sono importanti per la disseminazione di organismi sessili Pesci polipi e cirripedi sono esempi di organismi meroplanctonici

33 Plankton (floaters) Nekton (swimmers) Benthos (bottom dwellers) Fig. 12.6

34 Interazioni interspecifiche degli organismi marini Competizione (-/-) - S e le risorse non sono limitate o se le due specie non hanno le stesse necessità, ripartizione delle risorse. –Esclusione competitiva: due specie con le stesse necessità, cioè condividono la stessa nicchia, e/o le risorse sono limitate, non possono coesistere nello stesso posto.

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36 Predazione (+/-) –Predatore mangia la preda –Perché un predatore possa esistere devono esistere delle prede. –Coevoluzione: quando una specie evolve, esercita una pressione selettiva sullaltra affinché evolva per continuare linterazione

37 Simbiosi: vivere insieme in stretta relazione Simbionte – organismo più piccolo ospite – organismo più grande –Commensalismo Vantaggiosa per il commensale ed indifferente per lospite (+/0) - Parasitismo Il simbionte trae beneficio a spese dellospite (+/-) - Mutualismo Entrambi gli organismi traggono beneficio (+/+)


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