Le interazioni tra le popolazioni
Quando differenti specie frequentano lo
stesso tipo di habitat o sfruttano risorse
simili possono interagire tra loro.
PARASSITISMO
Alcuni autori includono il
parassitismo
, il
commensalismo
e il
mutualismo
in una
definizione più ampia di
simbiosi.
Altri intendono la simbiosi
come sinonimo di
PARASSITISMO
Interazione +/- dove la
popolazione parassita è di
taglia più piccola di quella
dell’ospite
In questa interazione il parassita ricava
vantaggio e l’ospite viene danneggiato,
ma
Parassitismo
Si definisce parassitismo quella
interazione in cui una specie (
parassita
) si
nutre di una piccola parte del corpo di un
altro organismo (
ospite
) vivendo sopra o
dentro l’ospite per almeno in una fase del
loro ciclo biologico.
Parassita
Il parassita ha le seguenti caratteristiche:
È generalmente più piccolo dell’ospite
Rimane strettamente associato al suo
ospite da cui trae nutrimento
Può provocare indebolimento, sterilità o
PARASSITISMO
Effetti del carbonchio del castagno nella regione meridionale degli
Appalachi, che illustra l’effetto che un organismo parassita (un fungo,
Endothia parasitica), introdotto nel Vecchio Mondo, ha avuto su un
ospite neo-acquisito (il castagno americano, Castanea dentata).
Endo- ed ecto-parasiti
Endoparassiti
vivono all’interno
dell’ospite
(tenie, nematodi,
microorganismi
portatori di malattie)
Ectoparassiti
vivono all’esterno
dell’ospite
(zecche, pulci,
zanzare, vischio,
diversi tipi di funghi
che attaccano le
piante, gli animali e
l’uomo stesso)
Endoparassiti
Il microparassita degli animali Trypanosoma brucei
è l’agente della
malattia del sonno
, che viene
trasmessa ai mammiferi da una
mosca tse-tse
che
inietta il parassita nel sangue dei mammiferi quando si
alimenta. Il parassita si moltiplica durante il suo ciclo
vitale nel sangue del mammifero.
Sopra: foglie di mais che manifestano
colorazione gialla dovuta all’infezione
dell’endoparassita delle piante
Physoderma zeae-maydis.
A destra: ciclo vitale del patogeno
Ectoparassiti
Microparassita degli animali. Otodectes cynotis
(a sinistra), un acaro responsabile della rogna
Ectoparassiti
Microparassita degli animali .Vari specie di zecche
che sono
parassiti
ematofagi
dell'uomo e di altri
animali, pericolosi agenti di trasmissione di
Ectoparassiti
Macroparassiti delle piante. Non avendo clorofilla,
le specie appartenenti al genere Orobanche
devono necessariamente assumere sostanze
elaborate dall’ospite
Ectoparassiti
Macroparassiti delle piante.
La Cuscuta (Cuscuta europea) è una specie parassita, in quanto caratterizzata dall’assenza di cotiledoni, di apparato radicale e di pigmenti fotosintetici e che, pertanto, vive come parassita di altri individui.Il seme, caduto sul terreno, sviluppa un filamento di colore bianco che sopravvive a spese delle sostanze di riserva presenti nella struttura d’origine per circa 15 giorni. In presenza dell’individuo da parassitizzare, tale filamento forma degli austori che
penetrano nelle foglie, nei fusti o nei piccioli e che gli permettono di assumere direttamente sostanze nutritive elaborate dall’ospite. A
Ectoparassiti
Macroparassiti degli animali. Il pesce Spinarello
(Gasterosteus aculeatus) con i parassiti cestodi
(Schistocephalus solidus)
Parassitismo
Questa interazione ha un importante ruolo
ecologico.
I parassiti aiutano a mantenere la biodiversità di un
sistema, infatti:
indebolendo gli ospiti controllano la densità della
popolazione ospite. In questo modo ostacolano
la crescita dell’ospite che altrimenti potrebbero
portare altre specie all’estinzione, esercitando
un’eccessiva pressione su di esse come
PARASSITISMO
Evoluzione della coesistenza
nella relazione ospite-parassita
tra la mosca domestica (Musca
domestica) e la vespa (Nasonia
vitripennis) in uno studio di
laboratorio. A) Popolazioni
recentemente associate
oscillano violentemente, dal
momento che la densità, prima
dell’ospite (la mosca) e poi del
parassita (la vespa) crescono e
crollano. B) Popolazioni
derivate da colonie in cui le due
specie erano state associate
per due anni coesistendo in un
equilibrio più stabile senza
PARASSITISMO E PREDAZIONE
Parassiti e predatori che sono stati a lungo
in associazione con i rispettivi ospiti e
prede esercitano un effetto moderato,
neutro o addirittura vantaggioso
Parassiti o predatori neo-acquisiti sono i
AMENSALISMO
Interazione -/0 dove la popolazione 1 è
inibita e la popolazione 2 non è
influenzata (allelopatia)
Alcuni studiosi definiscono questa
interazione come competizione
AMENSALISMO
A) Veduta aerea di arbusti aromatici di
Salvia leucophylla e di Artemisia californica
che invadono la prateria annuale nella Santa
Inez Valley della California ed esibiscono
inibizioni biochimiche. B) Veduta ravvicinata
che mostra gli effetti di zonazione delle
tossine volatili prodotte dai cespugli di
Salvia, visibili sulla sinistra, al centro in A.
Tra A e B c’è una zona di due metri, scabra,
eccetto per poche, minute ed inibite piantine.
I sistemi radicali degli arbusti che si
estendono sotto a parte di questa zona sono
pertanto liberi da competizione con altre
specie. Tra B e C c’è una zona di prateria
inibita che consiste di piante più piccole e di
meno specie rispetto alla zona di prateria
non inibita visibile a destra di C.
COMMENSALISMO
Interazione +/0 tra due popolazioni di cui
una trae vantaggio da un’altra ma
quest’ultima non riceve né vantaggi né
svantaggi.
COMMENSALISMO
FORESI: un organismo ne usa un altro per abitarvi. Quest’orchidea bianca delle foreste tropicali si installa nella biforcazione di un tronco senza
COMMENSALISMO
FORESI: un animale si attacca ad un altro solamente per essere trasportato. Concerne molti artropodi; un esempio di tale tipo di
commensalismo sono per esempio gli acari su insetti o millepiedi su uccelli (In foto: Acari su una libellula)
COMMENSALISMO
METABIOSI: è un tipo di dipendenza più indiretta, in cui un secondo organismo utilizza qualcosa che il primo ha creato, dopo la morte di
quest'ultimo. Un esempio ne sono i granchi eremiti o i paguri, che usano le conchiglie dei gasteropodi per proteggere i loro corpi.
I paguri sono crostacei con addome ricurvo e molle. Per protezione l'animale lo infila nella conchiglia vuota di un gasteropode, mimetizzandosi poi con spugne o
MUTUALISMO
Interazione +/+ tra due popolazioni che
reca beneficio ad entrambe le specie.
La biomassa del mondo è costituita in gran parte da
mutualisti (la maggior parte delle piante con radici ha
micorrize mutualistiche; molte angiosperme dipendono
da impollinatori; un grandissimo numero di animali
possiede un intestino che contiene una comunità
mutualistica di microrganismi).
Mutualismo
Il vantaggio riguarda:
risorse alimentari
(ottenendo il cibo,
fornisce un “servizio” liberando il
partner dai parassiti o assicurando
l’impollinazione o la disseminazione)
protezione
dai nemici
ambiente favorevole
in cui accrescersi
e riprodursi
Mutualismo
Tipi di integrazione morfologica tra simbionti e ospiti. (a) Simbionti (cerchi colorati) e organismi ospiti (quadrati): (i) simbionti interamente sulla superficie (per esempio, microrganismi epifiti o epizoici); (ii) simbionti all'interno di organismi (per esempio, microrganismi del tratto digerente, come i microrganismi del rumine); (iii) simbionti all'interno di un organismo, parzialmente
extracellulari, parzialmente intracellulari, come nel caso delle alghe azzurre nelle spugne marine tropicali; (iv) simbionti interamente intracellulari.
(b) Ife fungine e radici di piante superiori: (v) funghi della rizosfera che non penetrano nelle radici; (vi) funghi delle micorrize ectotrofiche degli alberi forestali, che penetrano tra le cellule radicali, ma non alloro interno; (vii) funghi che penetrano nella radice e nelle cellule per mezzo di austori come nelle micorrize endotrofiche; gli austori sono racchiusi da una membrana dell'ospite.
(c) Simbionti e cellule ospiti individuali: (viii) simbionti in stretto contatto fisico con la superficie delle cellule
dell'ospite, ma anche in contatto con l'ambiente esterno (per esempio, licheni, Prochloron su ascidie); (ix) simbionti racchiusi da cellule dell’ospite, ma non al loro interno; (x) simbionte all'interno delle cellule dell'ospite, ma racchiuso in un vacuolo dell'ospite (la maggior parte dei simbionti
intracellulari); (xi) simbionti liberi nel cictoplasma (per esempio, batteri endonucleari).
Mutualismo
Gamberetti del genere
Alphaeus ed i gobidi del
genere Cryptocentrus
La sequenza di comportamento
durante l'uscita dal cunicolo nel
mutualismo del gamberetto
Alphaeus djiboutensis e del
pesce Cryptocentrus
cryptocentrus.
(a) Il gamberetto si muove a testa
avanti verso l'ingresso del
cunicolo; le antenne sono
alquanto sollevate obliquamente
in avanti, con gli apici separati da
una distanza di 2 - 3 cm. (b)
All'esterno del cunicolo il
gamberetto mantiene un'antenna
a contatto con il pesce.
Mutualismo
Un altro esempio è il Gobius, che talvolta vive insieme ad un
gamberetto. Il gamberetto scava e ripulisce una tana nella sabbia nel quale vivono sia il gamberetto che il pesce. Il gamberetto è quasi cieco, cosa che lo lascia
vulnerabile ai predatori quando si sposta sopra il livello del terreno. In caso di pericolo il pesce tocca il gamberetto con la coda per
avvertirlo. Quando ciò avviene, entrambi si ritraggono
Mutualismo
Il pesce pagliaccio
(Amphiprion) vive in
un’anemone marina, i cui
tentacoli paralizzano
rapidamente molti altri
pesci che li sfiorano. Il
pesce pagliaccio ottiene
protezione e cibo
nutrendosi dei resti
lasciati dai pesci uccisi
dall’anemone;
quest’ultima trae beneficio
dal pesce poiché questo
lo protegge da alcuni
predatori che si cibano di
anemoni.
Mutualismo
Mutualismo
Pesci pulitori-pesci clienti
Pesci pulitori
(circa 45 specie)
si cibano dei
parassiti dei
pesci clienti
Mutualismo
Gli uccelli si nutrono dei parassiti
dei grandi animali che traggono
vantaggio dalla pulizia e, spesso,
dal servizio di sentinella.
Mutualismo
Strutture dell'acacia Acacia cornigera che attraggono la formica mutualista
Pseudomyrmex ferruginea.
Corpi di Belt, ricchi di proteine, agli apici delle foglie, nettari alla base delle foglie, spine stipolari cave usate dalle formiche come siti di nidificazione.
Mutualismo
Acacia e formiche. L’acacia trae vantaggio dal fatto che le formiche attaccano
qualsiasi cosa attacca l’albero. Le formiche si
Mutualismo
Afidi - formiche. Le formiche proteggono gli afidi dai predatori; gli afidi
Le barriere coralline sono formate da polipi e alghe. Stipate in qualsiasi spazio disponibile nei tessuti del polipo, le alghe conferiscono ai coralli i loro colori
vivaci. E spesso superano il peso dei polipi, a volte del triplo, facendo appartenere i coralli più al regno vegetale che a quello animale.
Mutualismo
Grande Barriera Corallina Australiana dall'elicottero
Mutualismo
La pianta offre nettare, polline o entrambi,
che costano dal punto energetico, ma in
cambio riceve il beneficio della
impollinazione
incrociata.
Un’ampia varietà di animali sono entrati in
associazione di impollinazione con
angiosperme: comprendono innanzitutto
insetti ma anche colibrì, pipistrelli, piccoli
roditori e marsupiali.
Mutualismo
L’impollinazione può essere mediata da diversi vettori:
insetti
(
impollinazione entomofila
)
vento
(
impollinazione anemofila
)
uccelli
(
impollinazione ornitogama
)
pipistrelli e piccoli marsupiali
acqua (impollinazione idrofila)
uomo (impollinazione artificiale)
Mutualismo
Nei sistemi più semplici di impollinazione per
opera di insetti, il nettare o il polline viene
offerto in abbondanza ed esposto
liberamente ai visitatori indistintamente (es.
il rovo).
In altre piante, i fiori presentano strutture
specializzate che proteggono il nettare da
tutte le specie di insetti, tranne un piccolo
numero che ha parti boccali dotate
Mutualismo
Specializzazione del capolino nelle Ranunculaceae. La complessità dei nettàri restringe i tipi di specie che sono in grado di agire da impollinatori. (a) Ranuncolo strisciante (Ranunculus repens), (b) ficaria (R. ficaria), (c) Aconitum anglicum, (d)
Delphinium, (e) Aquilegia crysantha.
a
b
c
d
Mutualismo
L’ecosistema del
rumine
Dense popolazioni di batteri e protozoi sono presenti nel
rumine. Le comunità batteriche del rumine sono
costituite quasi esclusivamente da anaerobi obbligati.
Molte specie hanno specializzazioni metaboliche che le
vincolano alla vita
nell’ ambiente del rumine che
possiede caratteristiche esclusive.
Bacteroides succinogenes digerisce la cellulosa
Ruminococcus digerisce la cellulosa, il cellobiosio e lo xilosio Clostridium locheadii digerisce cellulosa e amido
Methanobacterium ruminantium utilizza l’idrogeno o il formiato come fonte
di energia
Mutualismo
I protozoi presenti
nell’
intestino
, ciliati, olotrichi e
entodiniomorfi,
sono
anch’essi
una
miscela
complessa di forme specializzate.
Un piccolissimo numero di protozoi è capace di
digerire la cellulosa, grazie alla presenza di simbionti
batterici propri. Molti protozoi ingeriscono batteri,
altri, come gli entodiniomorfi, predano altre specie di
protozoi.
Mutualismo
MICORRIZE sono associazioni mutualistiche che si instaurano tra le radici di molte piante (erbacce, arbustive ed arboree) e funghi del terreno. la pianta fornisce ai funghi simbionti gli zuccheri prodotti con la fotosintesi indispensabili al loro metabolismo, ma che essi non sono in grado di sintetizzare, i funghi micorrizici, a loro volta, metabolizzando gli elementi minerali presenti nel suolo e fornendoli alle radici della pianta, favoriscono un migliore stato nutrizionale della pianta.
Mutualismo
Radice delle leguminose e batterio
