Funzionamento degli Ecosistemi: Popolazioni, Comunità e Flusso di Energia

Popolazioni e Comunità

Le unità funzionali di un ecosistema sono le popolazioni di organismi attraverso i quali circola l'energia e i nutrienti. Una popolazione è un gruppo di organismi della stessa specie che condividono lo stesso spazio e lo stesso tempo. Le popolazioni di un ecosistema interagiscono in vari modi.

Queste popolazioni formano comunità interdipendenti, che comprendono la parte biotica dell'ecosistema.

Definizione di Ecosistema

È utile considerare gli ambienti acquatici e terrestri come ecosistemi, un termine coniato nel 1935 dall'ecologo vegetale Sir Arthur George Tansley per abbracciare il concetto che ogni habitat è un insieme integrato. Un sistema è un insieme di parti interdipendenti che funzionano come un'unità, con input e output necessari.

Componenti Principali

Le parti principali di un ecosistema sono:

• Produttori: piante verdi.
• Consumatori: erbivori e carnivori.
• Decompositori: organismi responsabili della decomposizione (funghi e batteri).
• Componente abiotica: costituita da materia organica morta e nutrienti nel suolo e nell'acqua.

Input e Output del Sistema

Gli input per l'ecosistema sono l'energia solare, l'acqua, l'ossigeno, l'anidride carbonica, l'azoto e altri elementi e composti. Gli output dell'ecosistema comprendono il calore prodotto dalla respirazione, l'acqua, l'ossigeno, l'anidride carbonica e le sostanze nutritive. La forza trainante fondamentale è l'energia solare.

Il Flusso di Energia

Gli ecosistemi hanno un flusso di energia che li anima, che consiste in:

• Afflusso di energia: materiali, energia solare, delle maree, geotermica, ecc.
• Il sistema stesso: composto dalle popolazioni.
• Deflusso di energia: frutti, calore ed energia dispersa.

Classificazione degli Organismi

I componenti dell'ecosistema si dividono in: autotrofi, erbivori, carnivori, decompositori e onnivori.

Autotrofi

Le piante e le alghe sono esseri autotrofi: trasformano l'energia del sole e le sostanze del terreno nel proprio nutrimento. L'erba di un prato, come tutte le piante, non ha bisogno di nutrirsi di altri esseri viventi.

Eterotrofi

Gli animali sono esseri eterotrofi: non producono il proprio cibo, ma hanno la necessità di assumerlo dall'ambiente circostante.

• Erbivori: mangiano piante, erbe, germogli di alberi, arbusti, noci e semi (es. mucca, cavallo, cervo, elefante, coniglio).
• Carnivori: si nutrono di altri animali. Alcuni cacciano le proprie prede, altri mangiano animali morti (es. gatto, cane, leone, avvoltoio, lupo).
• Onnivori: mangiano di tutto, sia animali che piante (es. cinghiale, scimpanzé, suino e l'essere umano).

Relazioni e Catene Alimentari

Ogni essere vivente dipende da altri per il cibo: gli erbivori dipendono dalle piante e i carnivori dipendono dagli erbivori. Per esprimere i rapporti di nutrimento in un gruppo di esseri viventi, utilizziamo il concetto di catene alimentari.

Lo studio dell'ecosistema analizza:

• L'interazione tra gli organismi (chi mangia chi).
• Il funzionamento biologico (nutrizione e riproduzione).
• Il rapporto con l'ambiente (reazioni al calore, alla scarsità d'acqua, ecc.).
• Il flusso di energia e materiali e la loro relazione con tutti i sistemi dell'ambiente circostante.