2,1 miliardi di anni fa.

ECOSISTEMA
ambiente caratterizzato dalla presenza di fattori abiotici e biotici
in perfetto equilibrio tra loro
Ecosistema marino
Componente
abiotica
Composizione chimica
dell’acqua, salinità,
temperatura,
illuminazione, pressione,
tipi di fondale
Componente
biotica
Classificazione degli organismi marini
METABOLISMO
AUTOTROFI: organismi in grado di compiere
FOTOSINTESI CLOROFILLIANA, cioè convertono
l'energia luminosa in energia chimica, sotto forma di
legami covalenti presenti nella molecola di glucosio.
ETEROTROFI: ricavano invece l'energia dalla
demolizione di molecole organiche (infatti la rottura dei
legami in esse presenti libera una certa quantità di
energia chimica che il vivente è pronto a utilizzare).
1-Produttori:
Organismi fotosintetici
2-Consumatori di 1° ordine
(erbivori, carnivori e
onnivori di piccole dimensioni)
3-Decompositori
batteri
2-Consumatori di 3°
ordine
(superpredatori)
2-Consumatori di 2° ordine
(carnivori e onnivori predatori)
La culla della vita
la condensazione del
vapore acqueo formò
gli oceani.
La Terra divenne il
pianeta blu.
3,7 miliardi di anni fa
Nei mari iniziarono a
formarsi macromolecole
organiche che costituirono
strutture con attività
biologica.
La prima
forma di VITA sulla
TERRA!
Vita
4.9 Ga
12 miliardi
anni fa
14 miliardi
anni fa
Dal Big Bang
3.7 miliardi
anni fa
Oggi
Sole
&
Pianeti
Stelle &
Galassie
Big
Bang
Questi organismi sono composti da una membrana e …acqua (98%)
membrane lipidiche possono
formarsi spontaneamente
COACERVATI:
goccioline protette da un rivestimento membranoso di
tipo lipidico che “concentrano” molecole organiche
(proteine, polissaccaridi e acqua), separandole
dall’ambiente esterno.
Esse consentono di isolare le reazioni biochimiche
dall’ambiente circostante
Purtroppo non ci sono molte tracce fossili delle
prime cellule
• In alcune rocce ritrovate in Sudafrica risalenti a circa 3
miliardi di anni sono stati trovati resti fossili microscopici a
forma di bastoncino: I BATTERI
• Essi erano ETEROTROFI per cui ricavavano le sostanze
nutritive dal brodo primordiale ed erano ANAEROBI
• ossia erano in grado di vivere senza ossigeno.
2,1 miliardi di anni fa.
Alcuni ceppi batterici (cianobatteri)
utilizzando l'energia solare, l’acqua e
l’anidride carbonica, iniziarono a
produrre ossigeno
come sostanza di rifiuto.
In breve tempo l’atmosfera
inizia ad arricchirsi d'ossigeno.
Stromatoliti: concrezioni di notevoli
dimensioni di cianobatteri
DALLA CELLULA PROCARIOTA A
QUELLA EUCARIOTA
•
•
CELLULA EUCARIOTA (1,8 miliardi di anni fa)
• più complessa e, quindi più evoluta, con un nucleo ben definito e delimitato
da una membrana nucleare e la presenza di organelli nel citoplasma
Secondo l’ipotesi oggi più seguita, la prima cellula eucariota si sarebbe
formata in seguito ad una simbiosi ossia ad una “convivenza” tra un batterio
aerobio ed uno anaerobio (TEORIA DELLA SIMBIOSI). I primi eucarioti
erano eterotrofi e con un meccanismo analogo al precedente si sarebbero
formati gli eucarioti autotrofi.
Circa 650 milioni di anni fa
. . . Nel mare comparirono i
primi
organismi animali
pluricellulari.
Erano organismi
estremamente semplici, privi
di parti dure, simili a meduse,
coralli molli o dal corpo
vermiforme.
LA FAUNA DI EDIACARA
• Nel 1946 nel sito di Ediacara, in Australia meridionale, furono
scoperti dei fossili di animali che non appartenevano ad alcuno dei
gruppi sistematici attualmente conosciuti.
•La fauna di Ediacara rappresenta
probabilmente un tentativo
evolutivo fallito, che non lasciò
traccia negli esseri viventi delle ere
successive.
550 milioni di anni fa: “esplosione del Cambriano”.
Si differenziò la maggior
parte degli attuali gruppi di
invertebrati pluricellulari,
spugne, madrepore e
meduse, vermi segmentati,
molluschi, artropodi dotati di
un robusto scheletro
esterno.
Mollusco
cefalopode
spugne
trilobite
I Trilobiti sono gli organismi fossili
più caratteristici dell’era Paleozoica;
Essi comparvero e si estinsero lungo
l’arco dell’intera era.
Spugne
sono i più antichi organismi
pluricellulari (600 milioni di anni fa)
Le spugne sono formate da un numero limitato di specie cellulari e la loro
associazione nella formazione dell’individuo pluricellulare dipende
dall’adesione cellulare.
proteoglicani
Affinché possano rimanere associate tra loro e localizzate nella giusta
posizione nell’organismo, le cellule spongine secernono delle
glicoproteine di membrana (tra cui le lectine) che fungono da recettori, e
nella matrice extracellulare dei proteoglicani specializzati denominati
fattori di aggregazione. Questi ultimi formano un ponte tra due recettori
localizzate sulla superficie di due cellule adiacenti. Questa interazione è
specie-specifica, avviene grazie al riconoscimento di glucidi di
superficie che vengono esposti dal recettore
400 milioni di anni fa
I primi pesci fecero la loro comparsa.
I primi pesci avevano una bocca semplice non suddivisa in mascella e mandibola
(agnati), simili alle attuali lamprede;
inoltre erano interamente coperti da un'armatura di piastre ossee.
Essi sono generalmente raggruppati nella superclasse degli ostracodermi.
Nel Devoniano compaiono pesci più evoluti, con
bocca differenziata, ancora ricoperti da placche
ossee: i Placodermi.
Alla fine di questo periodo, circa 350 Ma,
ritroviamo i pesci più evoluti con scheletro
osseo: gli Osteitti.
Da alcuni di questi si
differenziarono i
primi anfibi
260 milioni di anni fa
Tutte le terre emerse erano
ancora riunite in un unico
supercontinente.
Il clima era torrido.
Iniziarono a comparire i
primi Dinosauri.
La vita è nata in mare e vi è rimasta per 3 miliardi di anni
La vita ha passato 90% della sua storia nell’Oceano
35 Ma: Evoluzione delle balene
(dall’habitat terrestre a quello acquatico in ~ 8
Ma)
Pakicetus
(50 Ma in
Pakistan)
Classificazione degli organismi
REGNO di APPARTENENZA
I cinque regni nell’oceano:
• Monera: Procarioti
• Protista: organismi unicellulari eucariotici
• Fungi : importanti per la decomposizione e
reciclaggio.
• Metaphyta: piante che crescono attaccati ai fondali
marini
• Metazoa: tutti gli organismi pluricellulari
Monera
procarioti
-plantonici o bentonici
-reciclano materiale organico
-alcuni sono fotosintetici
Alghe azzurre
Protisti
foraminiferi, diatomee, alghe
-plantonici o bentonici
-eterotrofi o autotrofi
Foraminiferi
Alghe verdi
Diatomee
Fungi: uni- o pluricellulari
- decompositori
- plantonici o bentonici
Metaphyta
piante multicellulari
-produttori primari nella zona intertidale
-bentoniche
Mangrovie
poseidonia
Metazoa:
animali multicellulari
-plantonici (meduse gamberetti), nektonici
(pesci e cetacei), e bentonici (granchi e policheti).
medusa
pesci
orca
Classificazione degli organismi
by lifestyle.
• Plankton –galleggiano passivamennte, piccoli
spostamenti verticali, ma non controcorrente.
• Fitoplancton e zooplancton
• Nekton
– Attivi nuotatori (pesci, rettili, mammiferi, uccelli, ecc.)
• Benthos
– Epifauna, epiflora
– infauna
• Alcuni organismi passano da uno stile di vita all’altro
durante il loro ciclo vitale, es. Alghe e bivalvi sono
plantonici nei primi stadi e bentonici negli stadi tardivi.
Epiflora
Epifauna
Infauna
platessa: Benthos o nekton???
vongola:
Benthos o
plankton???
• Calamaro: nectonico solo nella fase adulta
Meroplancton
Sono animali bentonici o nectonici che possiedono larve planctoniche
Sono importanti per la disseminazione di organismi sessili
Pesci polipi e cirripedi sono esempi di organismi meroplanctonici
• Plankton
(floaters)
• Nekton
(swimmers)
• Benthos
(bottom
dwellers)
Fig. 12.6
Interazioni interspecifiche degli
organismi marini
• Competizione (-/-)
- Se le risorse non sono limitate o se
le due specie non hanno le stesse
necessità, ripartizione delle risorse.
– Esclusione competitiva: due specie con
le stesse necessità, cioè condividono la
stessa nicchia, e/o le risorse sono
limitate, non possono coesistere nello
stesso posto.
•Predazione (+/-)
–Predatore mangia la preda
–Perché un predatore possa
esistere devono esistere
delle prede.
–Coevoluzione: quando una
specie evolve, esercita una
pressione selettiva sull’altra
affinché evolva per
continuare l’interazione
• Simbiosi: vivere insieme in stretta relazione
Simbionte – organismo più piccolo
ospite – organismo più grande
– Commensalismo
Vantaggiosa per il commensale ed indifferente per l’ospite
(+/0)
- Parasitismo
Il simbionte trae beneficio a spese dell’ospite (+/-)
- Mutualismo
Entrambi gli organismi traggono beneficio (+/+)