ECOLOGIA MARINA TROPICALE

ECOLOGIA MARINA TROPICALE

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iten
Codice
80464
ANNO ACCADEMICO
2018/2019
CFU
3 cfu al 2° anno di 10723 BIOLOGIA ED ECOLOGIA MARINA (LM-75) GENOVA

3 CFU al 2° anno di 10556 SCIENZE DEL MARE (LM-75) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
BIO/07
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (BIOLOGIA ED ECOLOGIA MARINA )
periodo
1° Semestre
materiale didattico

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Importanza dello studio dell'ecologia marina tropicale. Inquadramento degli ambienti marini costieri tropicali. Interrelazioni funzionali tra praterie di fanerogame, mangrovieti e scogliere coralline. Formazioni coralline. Teorie sulla genesi delle scogliere coralline. Biocostruzione e biodiversità. Ruolo ecologico, trofico, costruzionale, e biosedimentologico dei principali gruppi di organismi dei reef. Zonazione dell’ecosistema di scogliera. Le quattro regioni marine tropicali del pianeta.

Modalità didattiche

Lezioni frontali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Definizione di tropici e caratterizzazione della fascia oceanica intertropicale. Importanza dello studio dell'ecologia marina tropicale. Inquadramento degli ambienti marini costieri tropicali nell’ambito delle caratteristiche ecologiche generali dei sistemi costieri. Importanza del benthos e collegamento benthos-pelagos: flussi; cicli biologici; endosimbiosi. Zonazione spaziale nelle tre dimensioni. Produttività: paradosso di Darwin e possibili spiegazioni; categorie di produttori primari; plancton (oceanico, costiero, demersale). Eterogeneità e biodiversità. Teoria delle comunità parallele. Cenni sull’intertidale roccioso: natura delle rocce e formazione delle isole coralline. Cenni sulle spiagge sabbiose. Zonazione biotica: similitudini e differenze con i mari temperati. Interrelazioni funzionali tra praterie di fanerogame, mangrovieti e scogliere coralline. Concetto di meta-ecosistema. Lagune coralline e praterie di fanerogame. Importanza delle fanerogame marine. Diversità specifica e morfologica delle fanerogame marine tropicali. Composizione, struttura e zonazione delle praterie. Biota associato. Rete trofica dell’ecosistema a fanerogame. Consumatori delle fanerogame marine.

Mangrovie e mangrovieti. Distribuzione mondiale. Definizione di mangrovia. Adattamenti ecofisiologici delle mangrovie. Bilancio salino. Ciclo vitale, germinazione. Radici aeree, pneumatofore. Diversità morfologica e tassonomica delle mangrovie. Zonazione. Caratteristiche ambientali dei mangrovieti. Biota associato e comunità dei mangrovieti. Rete trofica dell’ecosistema della mangrovie. Formazioni coralline: comunità coralline e scogliere coralline. Tipi di scogliere coralline: 1) scogliera marginale o costiera; 2) barriera; 3) atollo; 4) scogliera tabulare o piattaforma, 5) pinnacolo. Morfologie costruzionali, morfologie ereditate, morfologie residuali. Teorie sulla genesi delle scogliere coralline, da Darwin a Purdy. Subsidenza ed eustatismo, “punto Darwin”, controllo glaciale, erosione marina, corrosione carsica. Piattaforme di abrasione, terrazze e grotte. Testimoni di erosione e di corrosione.

Biocostruzione. Aspetti biologici, geologici ed ecologici. Importanza della biocostruzione: scientifica, ecologica, economica, ambientale, climatica. Ciclo della CO2, cenni sul flusso di carbonio e sulla calcificazione: le scogliere coralline come sorgenti di CO2. Definizione e terminologia. Concetti di elevazione (topografia positiva), persistenza, resistenza idrodinamica. Ruolo dello stress e del disturbo. Costanza climatica. Biocostruzione e biodiversità. Cenni sulle biocostruzioni del Mediterraneo. Aspetti dinamici della biocostruzione. La biocostruzione come processo storico autorganizzato e imprevedibile. Relazioni tra biocostruzione e variazioni del livello marino. Modelli keep up, give up, catch up.

Concetti di impalcatura e di tessuto di crescita superstratale e constratale. Aggradazione e progradazione. Bioermi e biostromi. Formazioni coralline provviste o prive di impalcatura. Modelli di impalcatura: forme di crescita. Gli organismi biocostruttori: definizione di ermatipico, costruzionale, zooxantellato. Ruoli ecologici. Concetto di gilda o corporazione riferito alla genesi e mantenimento della scogliera corallina. Costruttori primari e secondari; legatori incrostanti; deflettori; produttori di sedimento; abitanti; distruttori. Bioerosione. Biodistruttori esterni ed interni. Distruzione meccanica e formazione di pezzame corallino. Diversità. Diversità del biota associato (cenni sulla diversità delle zooxantelle) e diversità dei costruttori. Scogliere oligotipiche e scogliere politipiche. Ipotesi sull’origine della diversità: 1) stabilità climatica; 2) produttività; 3) antichità. Ipotesi sul mantenimento della diversità: 1) eterogeneità ambientale (habitat e microhabitat); 2) specializzazione di nicchia; 3) lotteria; 4) disturbo intermedio. Gli organismi del reef. Diversità filetica e specifica. Tipologia ed importanza delle simbiosi fisiologiche e comportamentali. Ruolo ecologico, trofico, costruzionale, e biosedimentologico dei principali gruppi di organismi. Biologia ed ecologia dei coralli. Forme solitarie e forme coloniali. Struttura scheletrica; caratteristiche biomeccaniche. Cenni di anatomia funzionale. Ciclo nutrizionale nei coralli zooxantellati. Riproduzione sessuale: emissione e incubazione. Emissione di massa, sincronizzazione. Riproduzione asessuata, gemmazione intracalicinale ed extracalicinale. Accrescimento. Morfologie e riconoscimento delle specie. Principali forme di crescita (digitate, ramificate, tabulari, submassive, massive, colonnari, fogliacee, incrostanti). Variabilità intraspecifica. Descrittori tassonomici (biodiversità) e non-tassonomici (indicatori ecologici). Approccio al riconoscimento di alcune famiglie significative: Acroporidae, Faviidae, Poritidae, Fungiidae, Pocilloporidae, Dendrophylliidae. Cenni sui coralli potenzialmente costruttori del Mediterraneo. Relazione tra forme di crescita e fattori ambientali, abiotici (luce, idrodinamismo, sedimentazione) e biotici (competizione). Competizione indiretta o per sottrazione delle risorse: ombreggiamento; competizione diretta o per interferenza: digestione extracelenterica. Predatori dei coralli. Il fenomeno COT. Cenni sulle malattie dei coralli, concetto di consorzio microbico patogeno. Lo sbiancamento: ipotesi causali e conseguenze. Mortalità (parziale e totale), effetto fenice, recupero. Zonazione dell’ecosistema di scogliera. Il modello di Pichon. Biocenosi recifale (politrofica) e biocenosi subrecifale (planctotrofica). Cresta algale. Ruolo relativo di luce ed idrodinamismo. Zonazione verticale ed orizzontale delle forme di crescita. Morfologia della biocostruzione: spurs and grooves. Interrelazioni coralli – alghe – ricci - pesci erbivori. Controllo bottom-up e top-down. Il problema del cambiamento di fase (phase shift) nelle scogliere coralline. Influenza del clima e dell’uomo. Ecologia dei pesci delle scogliere coralline. Pesci pelagici e pesci di scogliera. Zonazione verticale dei pesci di scogliera. Nicchie temporali. Nicchie alimentari. Modalità di assunzione dell’alimento: suction feeding, ram feeding, manipulation. Erbivori, corallivori, piscivori, bentofagi, planctofagi, categorie di predatori. Meccanismi di difesa dai predatori. Pericolosità e tossicità. Simbiosi comportamentale. Importanza degli sciami. Mimetismo: cripsi o camuffamento; colori disruptivi o somatolitici; imitazione, mimetismo batesiano (mimo e modello) e mimetismo mulleriano (catena mulleriana). Livree di comunicazione faneriche o aposematiche. Ecologia comportamentale dei pesci pulitori. Principali famiglie di tipici pesci corallini e loro ruolo ecologico. Le quattro regioni marine tropicali del pianeta: 1) indo-pacifica occidentale; 2) atlantica occidentale; 3) pacifica orientale; 4) atlantica orientale. Caratteristiche e peculiarità (estensione, formazioni coralline, biodiversità). Affinità e differenze.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

A disposizione (scaricabili da Aula WEB) copia delle presentazioni usate durante le lezioni, materiale didattico e articoli scientifici per approfondimenti.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MONICA MONTEFALCONE (Presidente)

CARLA MORRI

CARLO BIANCHI

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni frontali.

INIZIO LEZIONI

A partire dal 26 settembre 2016

ESAMI

Modalità d'esame

Scritto, Orale

Modalità di accertamento

Prova orale. L’esame è finalizzato a valutare le conoscenze degli elementi fondamentali della materia e la capacità di riconoscimento delle principali famiglie di organismi presentati a lezione.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
05/09/2019 11:00 GENOVA Orale
19/09/2019 11:00 GENOVA Orale

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza regolare è fortemente raccomandata poiché non è adottato per questo corso un testo di riferimento. Durante le lezioni saranno inoltre mostrati esemplari di organismi discussi a lezione