SCIENZE DA SCOPRIRE VOLUME 1

3 Catene e reti alimentari Gli organismi della stessa specie che abitano un ecosistema formano una popolazione: sono esempi di popolazione uno stormo di rondini, un bosco di abeti, le rane di uno stagno. L’insieme di tutte le popolazioni di un ecosistema viene detto comunità o biocenosi ed è formato da un numero di individui e di specie che varia a seconda della disponibilità di cibo, luce, acqua e territorio. A seconda del ruolo che svolgono nell’ecosistema, gli organismi di una comunità possono essere raggruppati in tre categorie: produttori, consumatori, decompositori. Essi costituiscono gli anelli di quella che viene definita catena alimentare, cioè una catena di organismi collegati tra loro da un rapporto alimentare: gli organismi di un anello sono cibo per gli organismi dell’anello successivo. Analizza Quali specie vegetali e animali riconosci? Quali sono gli organismi autotrofi, produttori di sostanze organiche? Quali sono i consumatori? Quali sono gli erbivori? Quali i carnivori? Qual è la funzione dei batteri e dello scarabeo? Come si identifica una catena alimentare? Nell’ecosistema “bosco” qui illustrato puoi riconoscere varie specie di organismi: vegetali, animali e i batteri. Per identificare una catena alimentare bisogna sapere “chi mangia che cosa”. Le catene alimentari Grazie alla fotosintesi le piante, organismi autotrofi, possono produrre da sole le sostanze necessarie alla loro alimentazione. Poiché tali sostanze vengono poi utilizzate da altri organismi, e sono perciò prodotte “per altri”, le piante sono dette organismi produttori e costituiscono il primo anello di ogni catena alimentare. Gli anelli successivi sono sempre occupati da organismi eterotrofi, cioè animali. Tra gli animali, alcuni sono erbivori e si nutrono solo di vegetali (foglie, frutti, cortecce, radici, nettare) e sono detti consumatori di I ordine. Altri sono carnivori e sono detti consumatori di II ordine se mangiano gli erbivori, consumatori di III ordine o supercarnivori se mangiano altri carnivori. L’ultimo anello della catena è costituito dagli organismi decompositori o bioriduttori, che si cibano dei resti di altri organismi e trasformano le sostanze organiche in sostanze inorganiche. Queste, abbandonate nel terreno, vengono utilizzate dai vegetali: in tal modo, i decompositori chiudono il ciclo iniziato dalle piante. Tra i decompositori ci sono alcuni funghi e i batteri, detti saprofiti, ma anche organismi, come lo scarabeo stercorario, che si cibano di escrementi, detti saprofagi. L’attività dei decompositori è fondamentale nell’ecosistema; senza di loro le sostanze organiche morte non verrebbero trasformate ed elementi indispensabili per la vita, come l’azoto e il carbonio, non sarebbero disponibili. Le catene alimentari possono essere terrestri ( 18 ) o acquatiche ( 19 ). HAI CAPITO CHE... Una catena alimentare è costituita da organismi produttori, consumatori di I ordine, consumatori di II ordine, consumatori di III ordine e decompositori. Che cos’è una rete alimentare? I rapporti alimentari tra i vari organismi di un ecosistema sono in realtà più complessi di quelli rappresentati da una singola catena alimentare: un onnivoro come la volpe ha infatti la possibilità di scegliere il suo cibo in catene alimentari diverse e ciò gli permette di avere a disposizione fonti alternative di cibo quando scarseggia quello di cui solitamente si nutre. Osserva lo schema seguente, che illustra le complesse relazioni alimentari in una certa comunità alla quale appartiene anche la volpe. Come vedi, gli animali che sono cibo per la volpe sono predati anche da altre specie, ad esempio dal falco. In una comunità non esistono quindi tante catene alimentari parallele, ma piuttosto delle catene che hanno uno o più elementi in comune. La situazione viene rappresentata con una rete alimentare, cioè uno schema in cui le varie catene alimentari si intersecano e si estendono a tutta la comunità. Questo è il motivo per cui la scomparsa di una specie si ripercuote non solo sulla catena alimentare di appartenenza, ma su tutti gli organismi dell’ecosistema. L’ALIMENTAZIONE DELLA VOLPE NEL CORSO DELLE STAGIONI Analizza Quali catene alimentari hai individuato? HAI CAPITO CHE... In una comunità le diverse catene alimentari si intersecano formando una rete alimentare. Ogni organismo può appartenere a più catene alimentari diverse tra loro. 3.1 Prede e predatori Gli animali carnivori sono anche detti predatori e gli animali che sono mangiati dai carnivori sono detti prede. Il rapporto preda-predatore svolge un ruolo fondamentale nella vita di un ecosistema perché serve a conservare in esso un equilibrio naturale tra le specie che lo popolano. C’è una relazione tra il numero dei predatori e il numero delle prede?Osserva lo schema 20. Le donnole sono i predatori e i conigli le prede: se la popolazione di conigli cresce ( a ) anche il numero delle donnole aumenta, poiché è aumentata la disponibilità di cibo ( b ); a questo punto però i conigli, uccisi dal gran numero di donnole, finiscono per diminuire ( c ) e di conseguenza, avendo meno cibo a disposizione, le donnole diminuiscono a loro volta, sia perché si riproducono di meno sia perché alcune muoiono di fame ( d ). Il ciclo ricomincia con un nuovo aumento del numero di conigli, che possono proliferare visto che si è ridotto il numero dei loro predatori. a. Aumento della specie predata b. Aumento della specie predatrice c. Diminuzione della specie predata d. Diminuzione della specie predatrice 20 Una popolazione si autoregola adeguandosi continuamente alle condizioni dell’ambiente e in particolare alla disponibilità di cibo. Il numero dei predatori regola dunque il numero delle prede e il numero delle prede regola a sua volta il numero dei predatori; la predazione genera in natura un ciclo continuo che porta all’equilibrio tra il numero delle prede e quello dei predatori. Anche il numero di specie vegetali è influenzato dal rapporto preda-predatore: se in un ecosistema aumenta a dismisura il numero di volpi, diminuirà il numero delle loro prede, ad esempio i ricci; di conseguenza aumenterà il numero di cavallette e la vegetazione verrà quindi divorata in breve tempo. Analizza Come cambia il numero di predatori all’aumentare del numero di prede? Che cosa avviene in seguito? HAI CAPITO CHE... Il rapporto preda-predatore svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’equilibrio di un ecosistema. >> VERSO LE COMPETENZE Applica le tue conoscenze matematiche Nella tabella e nel relativo grafico puoi leggere il regime alimentare del gufo, un uccello rapace notturno. Alcuni dati sono mancanti; calcola la percentuale di insettivori di cui si ciba il gufo e ricostruisci la legenda del diagramma circolare. Osserva la rete alimentare e rispondi a. Di quali animali si ciba il falco? b. Se i falchi morissero a causa di una malattia, che cosa accadrebbe alla popolazione di volpi? c. Se morissero anche le volpi a causa di una caccia sconsiderata, che cosa accadrebbe agli erbivori? d. E ai vegetali? Riordina le catene alimentari Ricostruisci le due catene alimentari inserendo nelle caselle i numeri in giusta sequenza.
3 Catene e reti alimentari Gli organismi della stessa specie che abitano un ecosistema formano una popolazione: sono esempi di popolazione uno stormo di rondini, un bosco di abeti, le rane di uno stagno. L’insieme di tutte le popolazioni di un ecosistema viene detto comunità o biocenosi ed è formato da un numero di individui e di specie che varia a seconda della disponibilità di cibo, luce, acqua e territorio. A seconda del ruolo che svolgono nell’ecosistema, gli organismi di una comunità possono essere raggruppati in tre categorie: produttori, consumatori, decompositori. Essi costituiscono gli anelli di quella che viene definita catena alimentare, cioè una catena di organismi collegati tra loro da un rapporto alimentare: gli organismi di un anello sono cibo per gli organismi dell’anello successivo. Analizza Quali specie vegetali e animali riconosci? Quali sono gli organismi autotrofi, produttori di sostanze organiche? Quali sono i consumatori? Quali sono gli erbivori? Quali i carnivori? Qual è la funzione dei batteri e dello scarabeo? Come si identifica una catena alimentare? Nell’ecosistema “bosco” qui illustrato puoi riconoscere varie specie di organismi: vegetali, animali e i batteri. Per identificare una catena alimentare bisogna sapere “chi mangia che cosa”. Le catene alimentari Grazie alla fotosintesi le piante, organismi autotrofi, possono produrre da sole le sostanze necessarie alla loro alimentazione. Poiché tali sostanze vengono poi utilizzate da altri organismi, e sono perciò prodotte “per altri”, le piante sono dette organismi produttori e costituiscono il primo anello di ogni catena alimentare. Gli anelli successivi sono sempre occupati da organismi eterotrofi, cioè animali. Tra gli animali, alcuni sono erbivori e si nutrono solo di vegetali (foglie, frutti, cortecce, radici, nettare) e sono detti consumatori di I ordine. Altri sono carnivori e sono detti consumatori di II ordine se mangiano gli erbivori, consumatori di III ordine o supercarnivori se mangiano altri carnivori. L’ultimo anello della catena è costituito dagli organismi decompositori o bioriduttori, che si cibano dei resti di altri organismi e trasformano le sostanze organiche in sostanze inorganiche. Queste, abbandonate nel terreno, vengono utilizzate dai vegetali: in tal modo, i decompositori chiudono il ciclo iniziato dalle piante. Tra i decompositori ci sono alcuni funghi e i batteri, detti saprofiti, ma anche organismi, come lo scarabeo stercorario, che si cibano di escrementi, detti saprofagi. L’attività dei decompositori è fondamentale nell’ecosistema; senza di loro le sostanze organiche morte non verrebbero trasformate ed elementi indispensabili per la vita, come l’azoto e il carbonio, non sarebbero disponibili. Le catene alimentari possono essere terrestri ( 18 ) o acquatiche ( 19 ). HAI CAPITO CHE... Una catena alimentare è costituita da organismi produttori, consumatori di I ordine, consumatori di II ordine, consumatori di III ordine e decompositori. Che cos’è una rete alimentare? I rapporti alimentari tra i vari organismi di un ecosistema sono in realtà più complessi di quelli rappresentati da una singola catena alimentare: un onnivoro come la volpe ha infatti la possibilità di scegliere il suo cibo in catene alimentari diverse e ciò gli permette di avere a disposizione fonti alternative di cibo quando scarseggia quello di cui solitamente si nutre. Osserva lo schema seguente, che illustra le complesse relazioni alimentari in una certa comunità alla quale appartiene anche la volpe. Come vedi, gli animali che sono cibo per la volpe sono predati anche da altre specie, ad esempio dal falco. In una comunità non esistono quindi tante catene alimentari parallele, ma piuttosto delle catene che hanno uno o più elementi in comune. La situazione viene rappresentata con una rete alimentare, cioè uno schema in cui le varie catene alimentari si intersecano e si estendono a tutta la comunità. Questo è il motivo per cui la scomparsa di una specie si ripercuote non solo sulla catena alimentare di appartenenza, ma su tutti gli organismi dell’ecosistema. L’ALIMENTAZIONE DELLA VOLPE NEL CORSO DELLE STAGIONI Analizza Quali catene alimentari hai individuato? HAI CAPITO CHE... In una comunità le diverse catene alimentari si intersecano formando una rete alimentare. Ogni organismo può appartenere a più catene alimentari diverse tra loro. 3.1 Prede e predatori Gli animali carnivori sono anche detti predatori e gli animali che sono mangiati dai carnivori sono detti prede. Il rapporto preda-predatore svolge un ruolo fondamentale nella vita di un ecosistema perché serve a conservare in esso un equilibrio naturale tra le specie che lo popolano. C’è una relazione tra il numero dei predatori e il numero delle prede?Osserva lo schema 20. Le donnole sono i predatori e i conigli le prede: se la popolazione di conigli cresce ( a ) anche il numero delle donnole aumenta, poiché è aumentata la disponibilità di cibo ( b ); a questo punto però i conigli, uccisi dal gran numero di donnole, finiscono per diminuire ( c ) e di conseguenza, avendo meno cibo a disposizione, le donnole diminuiscono a loro volta, sia perché si riproducono di meno sia perché alcune muoiono di fame ( d ). Il ciclo ricomincia con un nuovo aumento del numero di conigli, che possono proliferare visto che si è ridotto il numero dei loro predatori. a. Aumento della specie predata  b. Aumento della specie predatrice  c. Diminuzione della specie predata  d. Diminuzione della specie predatrice 20 Una popolazione si autoregola adeguandosi continuamente alle condizioni dell’ambiente e in particolare alla disponibilità di cibo. Il numero dei predatori regola dunque il numero delle prede e il numero delle prede regola a sua volta il numero dei predatori; la predazione genera in natura un ciclo continuo che porta all’equilibrio tra il numero delle prede e quello dei predatori. Anche il numero di specie vegetali è influenzato dal rapporto preda-predatore: se in un ecosistema aumenta a dismisura il numero di volpi, diminuirà il numero delle loro prede, ad esempio i ricci; di conseguenza aumenterà il numero di cavallette e la vegetazione verrà quindi divorata in breve tempo. Analizza Come cambia il numero di predatori all’aumentare del numero di prede? Che cosa avviene in seguito? HAI CAPITO CHE... Il rapporto preda-predatore svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’equilibrio di un ecosistema. >> VERSO LE COMPETENZE Applica le tue conoscenze matematiche Nella tabella e nel relativo grafico puoi leggere il regime alimentare del gufo, un uccello rapace notturno. Alcuni dati sono mancanti; calcola la percentuale di insettivori di cui si ciba il gufo e ricostruisci la legenda del diagramma circolare. Osserva la rete alimentare e rispondi a. Di quali animali si ciba il falco?   b. Se i falchi morissero a causa di una malattia, che cosa accadrebbe alla popolazione di volpi?   c. Se morissero anche le volpi a causa di una caccia sconsiderata, che cosa accadrebbe agli erbivori?   d. E ai vegetali?   Riordina le catene alimentari Ricostruisci le due catene alimentari inserendo nelle caselle i numeri in giusta sequenza.