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Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale CENNI DI ECOLOGIA ANIMALE Prof. Biagio DAniello CENNI DI ECOLOGIA ANIMALE Prof. Biagio DAniello.

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1 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale CENNI DI ECOLOGIA ANIMALE Prof. Biagio DAniello CENNI DI ECOLOGIA ANIMALE Prof. Biagio DAniello ZOOLOGIA APPLICATA Università di NapoliFederico II Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Campus Universitario di Monte SantAngelo Via Cinthia – Napoli Università di NapoliFederico II Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Campus Universitario di Monte SantAngelo Via Cinthia – Napoli

2 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Ecologia animale Studio delle interazioni degli organismi animali col loro ambiente (sia organico che inorganico) e fra di loro. Questi fattori determinano la distribuzione e labbondanza di una specie.

3 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Livelli di organizzazione dei sistemi biologici

4 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Gerarchie ecologiche Possiamo studiare l'ecologia su diversi livelli Autoecologia: studio dellorganismo/individuo e dei suoi rapporti con lambiente. Es determinazione del suo territorio mediante radiocollari. Demoecologia: studio della popolazione (gruppo degli organismi della stessa specie che occupano una particolare area nello stesso momento). Es. analisi dei flussi migratori; densità dindividui. Sinecologia: studio delle comunità (gruppo di specie che occupano una particolare area e che interagiscono fra loro). Es. quantificazione del numero di vertebrati presenti in un determinato ambiente. Studio dellecosistema: comprende le comunità e il tipo dambiente in cui vivono (parametri biologici e non). Es. variazioni del numero e del tipo di specie in relazione a modifiche ambientali. Studi della biosfera: si riferisce allambiente che globalmente sostiene la vita. Es. studi sugli effetti del buco dellozono, delleffetto serra a livello globale.

5 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Ambiente o habitat Ciò che circonda un organismo.Ciò che circonda un organismo. A volte il concetto si restringe allinsieme delle condizioni relative allambiente fisico:A volte il concetto si restringe allinsieme delle condizioni relative allambiente fisico:terrestriacquatici marini acqua dolce Habitat

6 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale 1.Fattori abiotici Proprietà degli ambienti caratteristiche fisico-chimiche (temperatura, ph, pressione osmotica, umidità, etc.).caratteristiche fisico-chimiche (temperatura, ph, pressione osmotica, umidità, etc.). ogni fattore può essere rigorosamente misurato e possedere un certo ambito di variabilità.ogni fattore può essere rigorosamente misurato e possedere un certo ambito di variabilità. non vengono esauriti dallattività degli organismi.non vengono esauriti dallattività degli organismi. 2.Fattori biotici nutrimento, competitori, parassiti, predatori, etc.nutrimento, competitori, parassiti, predatori, etc. vengono esaurite dallattività degli organismi.vengono esaurite dallattività degli organismi.

7 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Ambito o range di tolleranza Ambito di condizioni in cui la specie è in grado di vivere. Differente per le diverse specie. conseguenza Habitat diversi ospitano comunità diverse. Le comunità variano geograficamente.

8 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Le due componenti dellecosistema Biocenosi = insieme degli organismi che interagiscono tra loro nellecosistema.Biocenosi = insieme degli organismi che interagiscono tra loro nellecosistema. Biotopo = insieme degli elementi (es.: luce, acqua, sali minerali, vegetazione ecc.).Biotopo = insieme degli elementi (es.: luce, acqua, sali minerali, vegetazione ecc.). ecosistema = biotopo + comunitàbiotica(biocenosi)

9 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Funzionamento di un ecosistema Un sistema ecologico non e` la semplice somma di esseri viventi che vivono nello stesso luogo. Essi interagiscono gli uni con gli altri (comunità biotica).Un sistema ecologico non e` la semplice somma di esseri viventi che vivono nello stesso luogo. Essi interagiscono gli uni con gli altri (comunità biotica). La comunità biologica sopravvive se c'e` equilibrio fra le sostanze alimentari prodotte e quelle consumate.La comunità biologica sopravvive se c'e` equilibrio fra le sostanze alimentari prodotte e quelle consumate. Ogni singola specie della comunità, pur agendo per la sua sopravvivenza, svolge un ruolo che, indirettamente, è utile alla sopravvivenza dell'intero ecosistema.Ogni singola specie della comunità, pur agendo per la sua sopravvivenza, svolge un ruolo che, indirettamente, è utile alla sopravvivenza dell'intero ecosistema.

10 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Catena alimentare Il risultato delle interazioni di natura trofica che si stabiliscono in tutti gli ecosistemi. acqua aria sali minerali danno cibo agli erbivori nutrono i carnivori riducono tutto in…. alghefunghi batteri rifiuti organici

11 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Rete alimentare Risulta più appropriata come definizione per descrivere le relazioni tra le varie specie che costituisco una ecosistema Nellambito di una catena alimentare, infatti, le varie specie possono nutrirsi di specie diverse e sono predate a loro volta da più di una specie.

12 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Tipi di piramidi ecologiche 1. Numeri: mostra il numero totale di organismi ad ogni livello 2. Biomassa: mostra lammontare di biomassa espressa in peso secco. 3. Energia: mostra il numero totale di energia presente ad ogni livello; 90% perso ad ogni livello.

13 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Ecologia in pratica: qualche esempio

14 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Studi sullimpatto della trota comune (Salmo trutta, indigena in Europa), introdotta in Nuova Zelanda nel XIX sec. Essa ha avuto effetti a vari livelli ecologici. Salmo trutta

15 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale La trota ha colonizzato alcuni corsi dacqua ma non altri, interferendo con le popolazioni indigene di pesci del genere Galaxias. Interessanti informazioni delleffetto della sua introduzione si ottengono confrontando lecologia dei corsi dacqua contenenti la trota, con quelli occupati dai pesci del genere Galaxias. Salmo trutta Galaxias sp.

16 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Studi sulla distribuzione delle popolazione dei due pesci hanno rivelato che:Studi sulla distribuzione delle popolazione dei due pesci hanno rivelato che: –la trota ha sostituito le popolazioni di pesci Galaxias a valle delle cascate, perché la trota è un predatore dei suoi avanotti, però la trota non è in grado di risalire le cascate. –Convivono dove ci sono molti sassi dove possono nascondersi gli avanotti di Galaxias Effetti sulla distribuzione di Galaxias

17 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Si registrano differenze impressionanti nei ritmi di attività di ninfe di varie specie di insetti efemerotteri nei torrenti abitati dai diversi pesci. Perché leffetto di Galaxias è diverso da quello della trota? La trota caccia a vista, Galaxias percepisce stimoli meccanici. La trota caccia a vista, Galaxias percepisce stimoli meccanici. Attive sia di giorno che di notte Meno attive di giorno Effetti sul comportamento degli Efemerotteri Differenze nellattività diurna e notturna di Nesameletus ornatus. Individui di Deleatidium sp. visibili durante il di sulla superficie superiore dei sassi di canali in tre condizioni differenti.

18 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Effetti a cascata sulle comunità La trota:La trota: –riduce sensibilmente la biomassa di invertebrati rispetto a Galaxias. ha un effetto indiretto sulle alghe (innalzamento dei valori della biomassa algale) attraverso:ha un effetto indiretto sulle alghe (innalzamento dei valori della biomassa algale) attraverso: riduzione densità degli invertebratiriduzione densità degli invertebrati limitazione del loro comportamento di pascolamentolimitazione del loro comportamento di pascolamento

19 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Si riferisce al numero di specie presenti in un determinato ambiente. BIODIVERSITA

20 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Fattori che aumentano la biodiversità Habitat vari: maggiore è la complessità dellecosistema, più grande sarà la sua biodiversità. Moderati disturbi ambientali (incendi, uragani, caduta di alberi, ecc.) Piccole variazioni delle condizioni ambientali (climatiche, di nutrienti, ecc.) Stadi intermedi di successioni ecologiche

21 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Overfishing Habitatloss Habitat degradation Introducingnonnativespecies Commercial hunting Sale of exotic pets and decorative plants Predator and pest control Pollution Climate change Basic Causes Population growthPopulation growth Rising resource useRising resource use No environmental accountingNo environmental accounting PovertyPoverty Fattori che riducono la biodiversità e inducono estinzione

22 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Grossi mammiferi Molti di essi hanno fortemente ridotto il loro areale

23 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Range del Bisonte americano

24 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale

25 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Preservare la Biodiversità! Perché?

26 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Maggiore è la biodiversità, maggiore sarà la stabilità dellecosisema. Tutte le specie che vivono in condizioni di alta biodiversità alla lunga ne beneficiano. La probabilità di estinguersi è più bassa.

27 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Perché preservare le specie selvatiche? La fauna selvatica costituisce un valore dal punto di vista: Culturale: un uomo di cultura non può definirsi tale se prescinde dalla conoscenza del mondo biologico che lo circonda. Estetico: una specie è un capolavoro d'arte unica e irripetibile, è un'opera ingegneristica perfetta, prodotta dalle forze dellevoluzione Genetico: è un serbatoio d'informazioni unico che una volta perduto è impossibile ricostituire. Non esistono specie più importanti di altre. Ricreativo: gli spazi verdi naturali ricchi di vita influiscono positivamente sulla nostra psiche diminuendo lo stress. Educativo: l'osservazione delle specie animali fornisce insegnamenti utili. Economico: se rientra nel ciclo alimentare dell'uomo, o fornisce sostanze utilizzabili per scopi terapeutici e manifatturieri, oppure quando è fonte d'attrazione turistica. Scientifico: attraverso lo studio della flora e della fauna è possibile, in linea generale, risalire al grado d'antropizzazione di un determinato territorio, stabilire in che modo esso sia avvenuto e, in particolare, se sussistono condizioni più o meno reversibili dei parametri naturalistici alterati.

28 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Eutrofizzazione E una abnorme proliferazione di biomassa vegetale (microalghe e piante superiori).E una abnorme proliferazione di biomassa vegetale (microalghe e piante superiori). Dal greco eutrophia (eu = buona, trophòs = nutrimento), in origine indicava, in accordo con la sua etimologia, una condizione di ricchezza in sostanze nutritive (nitrati e fosfati) in ambiente acquatico;Dal greco eutrophia (eu = buona, trophòs = nutrimento), in origine indicava, in accordo con la sua etimologia, una condizione di ricchezza in sostanze nutritive (nitrati e fosfati) in ambiente acquatico; Oggi viene correntemente usato per indicare le fasi successive del processo biologico conseguente a tale arricchimento e cioè labnorme sviluppo di alghe con conseguenze spesso deleterie per lambiente.Oggi viene correntemente usato per indicare le fasi successive del processo biologico conseguente a tale arricchimento e cioè labnorme sviluppo di alghe con conseguenze spesso deleterie per lambiente. Produce, ovviamente, una indesiderata perturbazione dellequilibrio:Produce, ovviamente, una indesiderata perturbazione dellequilibrio: –di tutti gli organismi presenti nellacqua –della qualità delle acque interessate.

29 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Aumento dei fosfati nei laghi un esempio: eutrofizzazione In condizioni naturali, i nutrienti sono il fattore che limita la crescita delle alghe nei laghi.In condizioni naturali, i nutrienti sono il fattore che limita la crescita delle alghe nei laghi. Provenienti da detersivi, fertilizzanti, fogne, ecc. portano ad una aumentata crescita delle alghe (eutrofizzazione).Provenienti da detersivi, fertilizzanti, fogne, ecc. portano ad una aumentata crescita delle alghe (eutrofizzazione). Gli effetti possono essere poco desiderabili:Gli effetti possono essere poco desiderabili: –crescita fastidiosa delle alghe –decomposizione elevata e consumo scorte di O 2 –morte di alcuni organismi –i residui non decomposti modificano il fondo del lago Al contrario, laumento di sostanze non limitanti (es. Ca), crea problemi molto minori.Al contrario, laumento di sostanze non limitanti (es. Ca), crea problemi molto minori.

30 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Bio-accumulo / bio-concentrazione Tipica attività metabolica degli organismi lungo le catene alimentari.Tipica attività metabolica degli organismi lungo le catene alimentari. Bio-accumulo: una sostanza chimica viene assorbita e concentrata in uno specifico organo (DDT nel tessuto adiposo).Bio-accumulo: una sostanza chimica viene assorbita e concentrata in uno specifico organo (DDT nel tessuto adiposo). Bio-concentrazione: il livello delle tossine nellambiente sono amplificate attraverso la catena alimentare.Bio-concentrazione: il livello delle tossine nellambiente sono amplificate attraverso la catena alimentare. I consumatori dei livelli superiori possono presentare valori molto alti di elementi o sostanze dannose (insetticidi, pesticidi).I consumatori dei livelli superiori possono presentare valori molto alti di elementi o sostanze dannose (insetticidi, pesticidi). Esempi dannosi sono laccumulo do Pb e Hg.Esempi dannosi sono laccumulo do Pb e Hg. Hg scarichi industriali fitoplancton zooplancton molluschi pesci uomo

31 Università Federico II di Napoli Cenni ecologia animale Ai fini di preservare la biodiversità occorre neccessariamente e tempestivamente rilevare dati sullo stato di salute dei diversi ambienti. Per il benessere delluomo occorre avere strumenti che consentano di rilevare parametri ambientali in maniera agile e nel contempo affidabili. A tale scopo la bioindicazione è un certamente in tempi attuali un approccio moderno che riflette le esigenze in maniera adeguata.


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