Ecologia lo studio dell’ambiente naturale
Ecologia lo studio dell’ambiente naturale

Ecologia lo studio dell’ambiente naturale


Ecologia lo studio dell’ambiente naturale


ecologia e ambiente naturale

L’ecologia è la scienza e lo studio delle relazioni tra gli organismi viventi, compresi gli esseri umani, e il loro ambiente fisico.

E’ una branca della conoscenza che considera gli organismi viventi a livello individuale, di popolazione, comunitario, ecosistemi e biosfera.


Ambito dello studio dell’ecologia


L’ecologia è la scienza che studia le interazioni tra gli organismi e il loro ambiente, quindi gli ecosistemi. E’ un campo interdisciplinare che include sia le scienze della vita (biologia) sia le scienze della Terra (geologia).

Essa si sovrappone alle scienze strettamente correlate della biogeografia, biologia evolutiva, genetica, etologia e storia naturale.

La parola ecologia fu coniata nel 1866 dallo scienziato tedesco Ernst Haeckel, e divenne una scienza rigorosa alla fine del XIX secolo.

I concetti evolutivi relativi all’adattamento e alla selezione naturale, sono pietre angolari della moderna teoria ecologica.

L’ambito dell’ecologia contiene livelli interagenti da micro-livello fino a fenomeni su scala planetaria.

La scala delle dinamiche ecologiche funziona con un sistema chiuso mentre, allo stesso tempo, rimangono aperti per quanto riguarda influenze su scala più ampia.

Gli ecologisti classificano quindi gli ecosistemi gerarchicamente analizzando i dati raccolti da unità su scala più fine.

L’organizzazione biologica, quindi, è la gerarchia di strutture e sistemi biologici complessi che definiscono la vita utilizzando un approccio riduzionista.

La classificazione biologica, o tassonomia, è lo studio scientifico della denominazione, definizione e classificazione di gruppi di organismi biologici in base a caratteristiche condivise.

Queste informazioni le integrano per identificare modelli emergenti di organizzazione e processi uniformi che operano su scale locali, paesaggi e cronologie.

Gerarchia delle categorie


Biodiversità: è la varietà biologica e la variabilità della vita sulla Terra, è una misura della variazione a livello genetico, delle specie e dell’ecosistema.

Habitat: il termine riassume la gamma di risorse, fattori fisici e biotici presenti in un’area, tali da sostenere la sopravvivenza e la riproduzione di una particolare specie.

Nicchia ecologica: in ecologia è la corrispondenza di una specie con una specifica condizione ambientale. Descrive come un organismo o una popolazione risponde alla distribuzione delle risorse e dei concorrenti, e come a sua volta altera quegli stessi fattori.

Costruzione di nicchia: il termine indica il processo attraverso il quale un organismo altera il proprio ambiente locale.

Bioma: è una collezione di piante e animali che hanno caratteristiche comuni per l’ambiente in cui esistono, e possono essere trovati in una vasta gamma di continenti.

Biosfera: è la più grande scala di organizzazione ecologica, è la somma totale degli ecosistemi sul pianeta.

Ecologia della popolazione: è lo studio delle dinamiche delle popolazioni di specie e di come queste popolazioni interagiscono con l’ambiente, come i tassi di natalità e morte, e dall’immigrazione e dall’emigrazione.

Metapopolazione: è costituita da un gruppo di popolazioni spazialmente separate della stessa specie che interagiscono ad un certo livello.

Migrazione animale: è il movimento relativamente a lunga distanza dei singoli animali, di solito su base stagionale. E’ la forma più comune di migrazione in ecologia.

Ecologia comunitaria: è lo studio delle interazioni tra una collezione di specie che abitano la stessa area geografica. Gli ecologisti studiano i fattori determinanti dei modelli e dei processi per due o più specie interagenti.

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Ecologia degli ecosistemi: è lo studio integrato delle componenti viventi (biotiche) e non viventi (abiotiche) degli ecosistemi e delle loro interazioni all’interno di un quadro ecosistemico.

Rete alimentare: è la naturale interconnessione delle catene alimentari e una rappresentazione grafica di cosa-mangia-cosa in una comunità ecologica.

Catena alimentare: è una rete lineare di collegamenti in una rete alimentare che parte da organimi produttivi e termina con specie predatorie apice, detritivori o specie decompositore. Mostra anche come gli organismi sono correlati tra loro dal cibo che mangiano.

Livello trofico: è un gruppo di organismi che acquisiscono una considerevole maggioranza della sua energia dal livello adiacente inferiore più vicino alla fonte abiotica.

Specie chiave di volta: è una specie che ha un effetto sproporzionalmente grande sul suo ambiente naturale rispetto alla sua abbondanza.

Complessità dello studio


La complessità caratterizza il comportamento di un sistema o di un modello in cui componenti interagiscono in più modi e seguono le regole locali.

Ciò significa che non esiste un’istruzione superiore ragionevole per definire le varie possibili interazioni.

I modelli globali di diversità biologica sono complessi, che derivano dall’interazione tra processi ecologici che operano e influenzano scale che si classificano l’uno nell’altro.

La complessità in ecologia è di almeno sei tipi distinti: spaziale, temporale, strutturale, di processo, comportamentale e geometrico.

Si riferisce alla resilienza dinamica degli ecosistemi che si spostano verso più stati stazionari mutevoli diretti da fluttuazioni causali della storia.

Ecologia e relazione con l’evoluzione


Ecologia evolutiva


L’ecologia evolutiva si trova all’intersezione tra ecologia e biologia evolutiva, si avvicina allo studio dell’ecologia in un modo che considera esplicitamente le storie evolutive delle specie e le interazioni tra di esse nell’ambiente.

Ecologia e biologia evolutiva sono due discipline considerate sorelle delle scienze della vita.

Spesso appaiono insieme, e non esiste un confine acuto che separa l’ecologia dall’evoluzione, e differiscono maggiormente nelle loro aree di messa a fuoco applicata.

Il confine tra ecologia ed evoluzione non è sempre chiaro, tuttavia gli ecologisti studiano i fattori abiotici e biotici che influenzano i processi evolutivi.

Ecologia comportamentale


L’ecologia comportamentale è lo studio delle basi evolutive per il comportamento animale dovuto alle pressioni ecologiche.

Tutti gli organismi quindi possono mostrare comportamenti: le piante esprimono un comportamento complesso, tra cui memoria e comunicazione. L’etologia studia il movimento o il comportamento osservabile negli animali.

Il concetto unificante centrale nell’ecologia comportamentale è l’adattamento: i comportamenti possono essere registrati come tratti ereditanti.

Possono evolversi attraverso la selezione naturale come tratti adattivi che conferiscono utilità funzionali che aumentano la forma fisica riproduttiva.

Ecologia cognitiva


L’ecologia cognitiva integra la teoria e le osservazioni dell’ecologia evolutiva e della neurobiologia.

Cerca di comprendere l’effetto che l’interazione animale ha con il loro habitat sui loro sistemi cognitivi, e come tali sistemi limitano il comportamento all’interno di un quadro ecologico ed evolutivo.

L’ecologia cognitiva può contribuire alla coerenza intellettuale allo studio multidisciplinare della cognizione.

Strettamente correlata all’attivismo, che vede l’organismo e l’ambiente come legati insieme nella specifica e selezione reciproca.

Ecologia sociale


L’ecologia sociale è un campo accademico che studia le relazioni tra gli organismi viventi e il loro ambiente, la loro interdipendenza, collettività ed istituzione.

I comportamenti sociali ecologici sono notevoli negli insetti, muffe melma, ragni sociali, società umana e ratti talpa.

Includono comportamenti reciprocamente benefici tra parenti e compagni di nido, ed evolvono dalla selezione di parenti e gruppi. Gli insetti sociali sono quelli più studiati per questo tipo di relazione.

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Coevoluzione


La coevoluzione si verifica quando due o più specie influenzano reciprocamente l’evoluzione reciproca attraverso il processo di selezione naturale.

Le relazioni all’interno di una specie, simbiosi o reciprocamente benefiche, sono chiamate mutualismi.

Il mutualismo descrive l’interazione ecologica tra due o più specie in cui ogni specie ha un beneficio netto.

I mutualismi indiretti invece si verificano dove gli organismi vivono separati, Tuttavia, se l’associato ne beneficia mentre l’ospite soffre, la relazione è chiamata parassitismo.

La co-evoluzione è anche guidata dalla competizione tra specie o tra membri della stessa specie all’insegna dell’antagonismo reciproco.

Biogeografia


La biogeografia, fusione di biologia e geografia, studia la distribuzione geografica degli organismi e della corrispondente evoluzione dei loro tratti nello spazio e nel tempo.

Biogeografia ed ecologia condividono molte delle loro radici disciplinari:

  • La biogeografia ha una lunga storia nelle scienze naturali riguardanti la distribuzione spaziale di piante e animali.
  • L’ecologia e l’evoluzione forniscono il contesto esplicativo per gli studi biogeografici.

I modelli biogeografici derivano da processi ecologici che influenzano le distribuzioni degli areale, come la migrazione e la dispersione, e da processi storici che dividono popolazioni o specie in aree diverse.

Ecologia molecolare


L’ecologia molecolare è un campo della biologia evolutiva che si occupa di applicare la genetica delle popolazioni molecolari, la filogenetica molecolare e la genomica.

E’ praticamente sinonimo del campo della “Genetica Ecologica“, grazie allo sviluppo di tecnologie genetiche rapide e accessibili.

L’ecologia molecolare utilizza varie tecniche analitiche per studiare i geni in un contesto evolutivo ed ecologico.

Queste nuove tecnologie hanno aperto un’ondata di analisi genetiche su organismi come batteri, funghi e nematodi.

E’ diventata così un nuovo paradigma di ricerca per indagare questioni ecologiche considerate altrimenti intrattabili.

Le indagini molecolari hanno rivelato dettagli precedentemente oscurati nelle minuscole complessità della natura, e avuto una migliore risoluzione nel sondare le domande sull’ecologia comportamentale e biogeografica.

Ecologia umana


L’ecologia è tanto una scienza biologica quanto una scienza umana, studia la relazione tra l’uomo e i loro ambienti naturali.

E’ un’indagine interdisciplinare sull’ecologia della nostra specie, e può essere definita come:

  • Studio dell’uomo come dominante ecologica nelle comunità e nei sistemi vegetali e animali
  • Semplice altro animale che colpisce ed è colpito dal suo ambiente fisico
  • Come essere umano interagendo con ambienti fisici e modificati in modo distintivo e creativo.

Gestione delle risorse naturali


La gestione delle risorse naturali è la gestione delle risorse naturali come terra, acqua, suolo, piante e animali.

Particolare attenzione per come la gestione influisce sulla qualità della vita, sia per le generazioni presenti che future.

La scienza ecologica è utilizzata in diversi metodi per integrare l’uso del suolo con aree e comunità protette, e la conservazione in complessi paesaggi geo-politici:

  • metodi di raccolta sostenibile
  • malattia e gestione delle epidemie di incendio
  • gestione degli stock ittiche

Ambiente naturale


In ecologia l’ambiente naturale comprende tutti gli esseri viventi e non viventi che si verificano naturalmente, quindi non artificiale.

L’ambiente degli ecosistemi include sia parametri fisici che attributi biotici, collegato dinamicamente a tutte le risorse naturali.

Come l’ecologia, il termine ambiente ha diversi significati concettuali, e si sovrappone al concetto di natura.

L’ambiente comprende il mondo fisico, sociale delle relazioni umane e quello costruito della creazione umana.

L’ambiente fisico è esterno al livello di organizzazione biologica in esame, mentre l’ambiente biologico comprende geni, cellule, organismi, membri della stessa specie e altre specie che condividono un habitat.

Ambienti fisici


  • Acqua: l’ecosistema acquatico è un ecosistema in uno stato d’acqua. Comunità di organismi che dipendono l’una dall’altra e dal loro ambiente che vivono in ecosistemi acquatici. I due principali sono gli ecosistemi marini e quelli d’acqua dolce.
  • Gravità: La forma e l’energia della terra sono significativamente influenzate dalle forze gravitazionali, e governano molte delle proprietà geofisiche e delle distribuzioni di biomi ecologici attraverso la Terra.
  • Pressione: climatica e osmotica che pone vincoli fisiologici agli organismi, specialmente quelli che volano e respirano ad alta quota, o si tuffano a profondità oceaniche profonde.
  • Vento e turbolenze: Forze turbolente nell’aria e nell’acqua influenzano l’ambiente e la distribuzione, la forma e la dinamica dell’ecosistema. Su scala planetaria, gli ecosistemi sono influenzati dai modelli di circolazione negli alisei globali.
  • Ecologia del Fuoco: è una disciplina scientifica che si occupa dei processi naturali che coinvolgono il fuoco in un ecosistema e degli effetti ecologici, delle interazioni tra il fuoco e le componenti abiotiche e biotiche di un ecosistema e del ruolo come processo ecosistemico.
  • Ecosistema del suolo: è lo studio delle interazioni tra la biologia del suolo e tra gli aspetti biotici e abiotici dell’ambiente del suolo.
  • Biogeochimica: è la disciplina scientifica che prevede lo studio dei processi e delle reazioni chimiche, fisiche, geologiche e biologiche che governano la composizione dell’ambiente naturale.
  • Ciclo nutritivo: è il movimento e lo scambio di materia organica e inorganica nella produzione di materia.
  • Clima: è la media a lungo termine del tempo, tipicamente mediato su un periodo di 30 anni. Specificatamente è la media e la variabilità delle variabili meteorologiche in un arco di tempo che va da mesi a milioni di anni.

Altri criteri


L’ecologia può anche essere classificata sulla base di:

  1. Principali tipi di organismi in studio, ad esempio come ecologia animale, ecologia vegetale, ecologia degli insetti.
  2. Biomi studiati principalmente, ad esempio ecologia forestale, delle praterie, del deserto, bentonica, marina, urbana.
  3. Area geografica o climatica, ad esempio ecologia artica, ecologia tropicale.
  4. Scala spaziale in esame, ad esempio macroecologia, ecologia del paesaggio.
  5. Approccio filosofico, ad esempio ecologia dei sistemi che adotta un approccio olistico.
  6. Metodi utilizzati, ad esempio ecologia molecolare.

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