La natura ha le sue regole e per capirla bisogna studiarla e avere spirito di osservazione. Studiare l’ecologia di un determinato ambiente e capirlo per conoscerlo e conoscere le relazioni e i processi biologici sotto il profilo scientifico. Possiamo affermare che non esiste organismo vivente indipendente dall’ambiente in cui vive poiché nessun organismo è autosufficiente — infatti dipende da altri organismi presenti nel suo ambiente. Perché un vivente sopravviva è necessario che l’ambiente gli fornisca le condizioni adatte a rimanere in vita ed a svolgere tutte le attività vitali. L’ecologia studia i rapporti tra i vari organismi viventi e l’ambiente di cui fanno parte. La vita è possibile in un’area che comprende la superficie terrestre e lo strato d’acqua ,essa è chiamata biosfera che è influenzata da molti fattori il più importante sono le radiazioni solari che forniscono l’energia necessaria alla sintesi clorofilliana ed il calore necessario alla vita di molti organismi e alla evaporazione dell’acqua che poi tornerà a cadere sotto forma di pioggia. La biosfera è considerata come un insieme di sistemi chiamati ecosistemi, definiti fisico chimico circoscritto, nel quale tutti gli organismi viventi e gli oggetti inanimati interagiscono con l’ambiente stesso nel quale le sostanze si trasformano secondo un ciclo continuo. Esempio, un prato, una foresta oppure un lago sono considerati ecosistema. Gli organismi che vivono in un ecosistema formano una comunità biologica o biocenosi , mentre si chiama popolazione gli individui di una specie che vi sono presenti. La parte non vivente dell’ecosistema esercita sui viventi un’ influenza importantissima ed è influenzata , a sua volta , da questi ultimi prendendo il nome di ambiente fisico – biotipo. In ogni ecosistema si verificano tre tipi di rapporti interazioni all’interno della biocenosi tra la biocenosi ed il biotipo ,– tra i vari fattori del biotipo. Esaminare i tre tipi di rapporti che si verificano all’interno di un ecosistema per farlo prendiamo ad esempio un lago. Il biotipo sarà caratterizzato dall’acqua, dal terreno, del fondale e dalla riva, dall’ area sovrastante e la superficie. Formeranno la biocenosi tutti gli esseri viventi presenti nel lago o dipendenti da esso , quali tutte le varie popolazioni di piante acquatiche e alghe, mammiferi, volatili, i pesci , molluschi, batteri, protozoi e cosi via fino a giungere al plancton – piccoli organismi animali— incapaci di contrastare il movimento delle alghe unicellulari – diatome — Se esaminiamo la biocenosi , ci rendiamo conto che tutti gli individui sono legati tra loro da molti rapporti di dipendenza. Soprattutto competono fra loro per il cibo, la luce , l’ossigeno e lo spazio vitale, questo prende il nome territorialismo, un insieme di reazioni di parecchie specie di animali ad individuare un territorio per la propria attività, fattore importante perché stimola la dispersione della specie in un dato ambiente sfruttandone la massima attività. Esaminato il primo tipo di interazione.. quello tra la biocenosi , ora daremo uno sguardo fra biocenosi e l’ambiente fisico. La luce solare, il suolo e la temperatura sono alcuni fattori dell’ambiente fisico che influenzano la biocenosi. E’ noto che le piante verdi abbisognano di luce solare per la fotosintesi clorofilliana che in sintesi , come acqua ed anidride carbonica costituiscono il glucosio che utilizzano come alimento ed emettono ossigeno nell’atmosfera , quindi in un lago le troveremo ad una certa profondità dove arriva la luce. Tale profondità dipende anche dalla limpidezza dell’ acqua. Nei laghi più limpidi la luce penetra fino a una ventina di metri di profondità. In quei laghi che hanno un forte apporto di sostanze nutrienti quali il fosforo e azoto vi è una grande proliferazione di alghe e quindi un in torcimento delle acque, un fenomeno dei più diffusi nei nostri laghi o bacini come le cave. Questo fenomeno riguarda le interazioni della presenza umana in un ecosistema – interazione tra biocenosi e ambiente fisico– Altre interazioni tra la biocenosi e ambiente fisico di un lago o cava vi sono altri fattori quali, la temperatura giornaliera e stagionali alle varie profondità che hanno grande influenza per gli organismi che vivono nell’acqua ed i cambiamenti che può subire l’ambiente a causa dei resti di alcuni organismi .
Per esempio una riduzione del lago o bacino a causa dell’accumularsi eccessivo di piante morte in decomposizione oppure un cambiamento del colore e composizione dell’acqua dovuta agli acidi organici che ne derivano. Inoltre fra i vari fattori dell’ambiente fisico questi possono essere distinti in temporanee, come ad esempio una variazione del livello dell’acqua , e permanenti , come nel caso di uno sconvolgimento naturale o dei detriti depositati nel lago da un immissario, cause cioè che possono mutare radicalmente ed in modo in modo duraturo la fisionomia dell’ ambiente. La biocenosi è formata da diverse popolazioni che vivono in stretti rapporti. Il rapporto si chiama equilibrio biologico . La densità delle popolazioni viene espressa dal numero degli individui presenti in un dato momento. Gli studi sulla densità di popolazioni è molto importante poiché è proprio su di esse che ci si deve basare per ricostruire un ambiente. In seguito tale ambiente fosse molto ristretto e senza possibilità di rinnovamento la densità della popolazione tenderebbe a diminuire bruscamente fino alla completa estinzione della specie , causa della competizione sempre più accanita , delle contemporanee diminuzione del cibo e l’accumularsi dei rifiuti . Immaginiamo che in un lago fossero immesse alcune trote feconde .. nel primo periodo il tasso di riproduzione sarebbe più alto rispetto a quello della mortalità e la popolazione aumenterebbe considerevolmente in poco tempo . In seguito però, la lotta per il cibo diventerebbe più dura e molte trote resterebbero più deboli ed esposte a malattie e morte.. allora la densità tenderebbe a ridursi ed a stabilizzarsi verso un certo equilibrio , grazie anche alla selezione naturale . Altri fattori influiscono sulla densità delle popolazioni ad esempio le variazioni della temperatura , la luce , che possono essere positivi o negativi alla popolazione. Ora vediamo l’habitat dei pesci, luogo in cui vive caratterizzato da una somma di requisiti fisici necessari alla sua esistenza. L’habitat è un organismo che deve avere in sé tutte le condizioni di esistenza adatte, quali composizione del terreno, temperatura acqua luce atmosfera e viene chiamato tollerante se un determinato pesce sopporta una bassa qualità di temperatura, di ossigeno disciolto nell’acqua. Quindi possiamo dire che la distribuzione geografica di una specie è condizionata dei suoi limiti di tolleranza. In un ecosistema le sostanze utilizzate sono sempre le stesse secondo un ciclo continuo. Al primo gradino vi sono organismi autrofi, sostanze inorganiche dell’ambiente e sono chiamate produttori di alimenti .Poi vi è la serie di consumatori di alimenti e questi si chiamano erbivori, che a loro volta sono prede dei carnivori, che si dividono in carnivori di primo grado e si nutrono di erbivori , quelli di secondo grado si nutrono esclusivamente dei carnivori di primo grado. Alla loro morte i carnivori di secondo grado , entreranno in decomposizione e le loro sostanze saranno cibo per alcuni organismi detti saprofiti, che rimetteranno in circolo le sostanze che saranno preda di alti organismi. Un altro elemento è quello degli organismi chiamato demolitori .. funghi , batteri che decompongono resti ed escrementi di animali in sostanze semplici e dei trasformatori sostanze ottenute dai demolitori in composti che vengono usate dai produttori e rimesse in circolo. Tradotto in esempio in un lago esistono tre tipi di produttori , le piante acquatiche , le alghe e le micro alghe galleggianti che formano il fitoplancton .A cibarsi dei produttori saranno gli erbivori quali piccoli crostacei che formano la parte maggiore del zooplancton . Quindi l’energia accumulata fitoplancton passa agli erbivori .. questi ultimi saranno preda dei carnivori di primo grado che sono piccoli pesci che consumano e usano la loro energia . A loro volta saranno preda di altri pesci – predatori — , i carnivori , i carnivori di secondo grado . Nel lago i saprofiti sono rappresentati dai gamberi d’ acqua dolce e da alcune specie di chiocciole e pesci. I demolitori saranno batteri ed alcuni funghi o muffe che cederanno le sostanze rese semplici ad altri batteri . Poi saranno le alghe ad assorbirle ridando quindi al via ad un nuovo ciclo. Vi sono rapporti precisi che se venissero alterati sfalserebbero il ciclo con conseguenze per l’equilibrio dell’ecosistema. Attraverso l’uso della piramide alimentare vengono schematizzati cosi. Nella parte bassa vi sono i produttori in numero maggiore gli erbivori che sono rappresentati più in alto — più sopra ed in numero minore i carnivori di secondo grado. Quindi dal basso —produttori— alla sommità — carnivori di secondo grado –, il numero degli individui andrà diminuendo progressivamente. Immaginiamo che nel lago vi siano molti produttori.. essi saranno sufficienti ad alimentare diciamo 200 erbivori che a loro volta forniranno nutrimento per 50 pesciolini .. questi ultimi basteranno a sfamare soltanto un grosso carnivoro di secondo grado.