L'oceano sostiene una grande varietà di vita e di ecosistemi

Principio 5: l’oceano sostiene una grande varietà di forme di vita e di ecosistemi.

Diversità della Vita

A. Nell’oceano esiste una grande diversità di organismi.

A.1. Nell’oceano si trovano un numero maggiore di tipi diversi di organismi rispetto alla terraferma.

A.2. Molti gruppi di organismi si trovano solo nell’oceano.

A.3. La dimensione delle forme di vita nell’oceano varia dai minuscoli organismi al più grande animale della Terra.

A.4. Gli organismi marini presentano una grande varietà di strutture e comportamenti diversi che li aiutano a sopravvivere nell’oceano.

Diversità degli Ecosistemi

B. L’oceano possiede una grande varietà di ambienti e di habitat unici dove vivono gli organismi.

B.1. Ci sono habitat distinti ed unici nell’oceano: sulla costa, al largo, nell’oceano profondo e in superficie.

B.2. Gli organismi che vivono nei diversi luoghi dell’oceano hanno strutture e comportamenti adattativi differenti che li aiutano a sopravvivere nel loro habitat.

Principio 5: l’oceano sostiene una grande varietà di forme di vita e di ecosistemi.

Diversità degli Ecosistemi

A. L’oceano sostiene una grande diversità di ecosistemi interconnessi ed interdipendenti, ciascuno definito dall’interazione dell’ambiente fisico con la comunità di organismi viventi in esso.

A.1. Gli ecosistemi costieri dell’oceano (es. le coste rocciose, le foreste di alghe e le acque superficiali polari), che supportano gran parte della vita, sono principalmente situati nelle aree fotiche in cui l’acqua è fredda e ricca di nutrienti.

A.2. Il fitoplancton, che costituisce la base della maggior parte delle reti trofiche, prospera in acque costiere superficiali in cui c’è abbondanza di luce e nutrienti.

A.3. Gli ecosistemi estuarini e costieri poco profondi dove l’acqua dolce dei fiumi si mescola all’acqua salata dell’oceano sono importanti vivai per molti organismi marini.

A.4. Le barriere coralline sono ecosistemi produttivi che si trovano in acque tropicali povere di nutrienti, calde e pulite. Le alghe che vivono all’interno dei coralli forniscono alcuni dei nutrienti necessari alla sopravvivenza di questi ultimi.

A.5. In mare aperto, l’ecosistema consiste di acque superficiali, colonna d’acqua, acque profonde e fondale oceanico. Ciascuna di queste aree presenta caratteristiche fisiche completamente diverse rispetto alle altre e comunità differenti di organismi.

A.6. Lo strato superficiale fotico è quello dove l’energia solare è catturata dal fitoplancton (alghe e batteri) che svolge la fotosintesi. Questo strato si estende in profondità fino a 200 metri.

A.7. Gli strati presenti nella colonna d’acqua da 200 fino a 1000 metri di profondità sono ambienti di vita importanti per molti organismi, come grandi pesci e meduse. Ma qui non c’è abbastanza luce per supportare la fotosintesi.

A.8. Esistono ecosistemi di mare profondo che sono indipendenti dall’energia della radiazione solare e degli organismi fotosintetici.

A.9. Gli ecosistemi presenti nelle acque profonde al di sotto dei 1000 metri sono in completa oscurità e sotto pressioni estreme.

Diversità della Vita

B. L’oceano fornisce la maggior parte degli spazi viventi sulla Terra e sostiene una grande diversità di vita dalla superficie fino al fondale oceanico, attraverso gli strati della colonna d’acqua.

B.1. La grande diversità di ecosistemi nell’oceano fornisce opportunità per gli organismi di sviluppare una notevole diversità di adattamenti, molti dei quali sono unici.

B.2. Grazie alle proprietà fisiche ed ambientali uniche dell’oceano quali salinità, pressione, temperatura, luce e densità ci sono adattamenti e storie di vita che troviamo solo qui in quanto associate alla vita in un ambiente liquido.

B.3. Gli adattamenti che aiutano alcuni organismi a sopravvivere nell’oceano includono: il grasso per trattenere calore, le pinne per nuotare, le branchie per catturare l’ossigeno dell’acqua, i polmoni collassabili per immergersi in profondità e l’udito acuto.

B.4. La migrazione sia orizzontale che verticale è una strategia usata dagli organismi marini per aiutarli a rispondere ai cambiamenti diurni e stagionali negli ecosistemi come la disponibilità stagionale di cibo, alte e basse maree e per scappare dai predatori.

B.5. Nell’oceano gli organismi esibiscono una sorprendente varietà di cicli di vita. Alcuni si sottopongono a metamorfosi ed hanno fasi planctoniche, altri depongono le uova ed altri ancora allevano i loro piccoli.

B.6. Molti gruppi di organismi che si trovano nell’oceano non si trovano sulla terraferma o in acqua dolce come stelle marine, calamari, meduse, coralli, molti tipi di vermi e le alghe marine.

B.7. L’oceano supporta una grandissima varietà di taglie di organismi, da quelle estremamente piccole al più grande animale mai vissuto sulla Terra.

B.8. La maggioranza degli organismi marini sono microscopici. I microbi fotosintetici sono la forma di vita più abbondante.

Principio 5: l’oceano sostiene una grande varietà di forme di vita e di ecosistemi.

L’oceano fornisce un vasto spazio vitale ed ecosistemi unici a partire dalle acque superficiali fino al fondale, passando per tutta la colonna d’acqua.

Diversità degli Ecosistemi

A. Gli ecosistemi marini sono ampiamente variabili grazie ai diversi fattori ambientali e alle differenti comunità di organismi che ci vivono.

Produttività Primaria

A.1. Gli ecosistemi marini con la massima abbondanza di vita si trovano dove le condizioni e/o gli adattamenti ambientali permettono alti livelli di produttività.

A.2. La maggioranza della produttività primaria nell’oceano ha luogo in superficie dove la radiazione solare per la fotosintesi ed i nutrienti per supportare la crescita sono abbondanti.

A.3. I microbi (alghe e batteri fotosintetici) sono importanti produttori primari e supportano una enorme abbondanza di vita.

A.4. I microbi sono la base della maggior parte dell’energia prodotta nelle reti trofiche dell’oceano. Essi sono la fonte primaria di cibo per gli erbivori come zooplancton e molluschi bivalvi. Gli erbivori sono a loro volta l’alimento primario per organismi più grandi come pesci e misticeti (es. balene, balenottere, megattere).

A.5. Alcuni ecosistemi funzionano indipendentemente dall’energia della radiazione solare.

A.6. Gli ecosistemi come le fumarole profonde e le fuoriuscite di acque fredde dipendono per la produttività primaria dalla chemiosintesi, un processo simile alla fotosintesi ma con una fonte di energia diversa.

A.8. Ci sono sei luoghi nell’oceano, tutti sulle coste occidentali dei continenti, che hanno le giuste condizioni ambientali per creare le aree più produttive: le zone costiere di risalita di acque profonde (upwelling).

A.9. L’upwelling costiero avviene quando il vento e la Forza di Coriolis spingono l’acqua superficiale al largo, permettendo all’acqua più fredda, ricca di nutrienti, di risalire in superficie dalle profondità.

A.10. Le foreste di alghe e altri ecosistemi costieri oceanici in zone di upwelling usufruiscono di un’abbondante radiazione solare, di acque fredde e nutrienti rendendole così tra gli ecosistemi più produttivi del mondo.

A.11. Le barriere coralline sono situate dove l’acqua è calda e senza tanti nutrienti, ma nonostante questo sono ecosistemi molto produttivi.

A.12. Una relazione simbiotica tra coralli ed alghe viventi al loro interno permette al corallo di prosperare anche se le condizioni ambientali non sembrerebbero favorevoli alla vita.

A.13. Le caratteristiche ambientali degli estuari (es. acque superficiali salmastre) e nelle mangrovie (es. molti organismi in decomposizione) ne fanno vivai (nursery) altamente produttivi per grande parte degli organismi marini.

A.14. Ai poli, i nutrienti che arrivano nell’oceano dai ghiacciai in fusione grazie ai lunghi soleggiati giorni d’estate determinano una produttività e un’abbondanza non comparabile con qualsiasi altro luogo nel mondo.

A.15. Le differenze di luce, temperatura, pressione, densità e composizione chimica di questo ambiente fluido permettono di avere ecosistemi distinti distribuiti sia verticalmente che orizzontalmente.

A.16. Gli ecosistemi si distribuiscono in habitat e microhabitat stratificati dovuti ai gradienti di specifici fattori ambientali presenti nella colonna d’acqua quali temperatura, salinità ed ossigeno.

A.17. Gli organismi marini sono adattati a vivere in un oceano relativamente stabile. Essi sono spesso adattati a tollerare condizioni ambientali molto specifiche. Per esempio, i coralli possono vivere solo entro specifici intervalli di temperatura ed alcune larve di pesci possono vivere solo in strati di acqua molto sottili caratterizzati da particolari salinità e temperature.

A.18. Gli adattamenti a specifiche condizioni ambientali possono risultare in modelli di zonazione verticali ed orizzontali. Per esempio, in aree intertidali gli organismi sono adattati alle onde che si infrangono ed al ciclo delle maree, mentre in mare aperto molti organismi sono adattati a specifiche temperature e livelli di salinità. Organismi diversi abitano strati a diversa densità.

A.19. L’uomo ha cambiato le condizioni ambientali dell’oceano con un impatto generalmente negativo sugli organismi che erano adattati alle condizioni precedenti.

A.20. I cambiamenti del clima causeranno ulteriori cambiamenti delle condizioni ambientali che, probabilmente, a loro volta avranno un grande impatto su molti organismi marini.

A.21. Gli ecosistemi marini sono connessi tra loro tramite una serie di catene trofiche.

A.22. La diversità delle categorie tassonomiche e delle strategie di sopravvivenza degli organismi marini crea reti trofiche complesse e interconnesse, spesso con molti più livelli rispetto a quelle degli ecosistemi terrestri.

A.23. Ogni cambiamento in un ecosistema o in un organismo di una comunità può avere effetti deleteri su molti altri ecosistemi.

Diversità della Vita

B. La diversità degli ecosistemi marini consente di avere numerose forme di vita uniche con tanti adattamenti unici.

B.1. La diversità filetica è maggiore nell’oceano che sulla terraferma.

B.2. Molti gruppi principali di organismi (phyla e classi), come echinodermi, cefalopodi, ctenofori e molti tipi di vermi, si trovano esclusivamente nell’oceano.

B.3. L’oceano sostiene animali di diversa taglia dal più piccolo organismo vivente al più grande animale della Terra.

B.4. La maggior parte della biomassa nell’oceano è composta da microscopici microbi.

B.5. Gli organismi marini esibiscono una stupefacente varietà di adattamenti a suono, densità, pressione, distribuzione del cibo e altri fattori ambientali.

B.6. I diversi organismi marini hanno differenti strategie di vita. Alcuni sono trasportati dalle correnti (plancton), altri nuotano (necton) e altri ancora vivono sul fondale (benthos).

B.7. Nell’oceano tropicale, dove ci sono meno nutrienti, la diversità della vita è più alta e l’abbondanza più bassa. Nelle regioni polari, dove in confronto ci sono più nutrienti, c’è meno diversità di vita e più abbondanza.

B.8. Alcuni organismi marini, come il fitoplancton, hanno adattamenti (es. goccioline d’olio, spine e una superficie larga) che permettono loro di stare vicino alla superficie irradiata dal sole dove la fotosintesi può aver luogo.

B.9. Molti animali marini, dai gamberi alle balene, si basano sul suono per comunicare, trovare la preda ed il compagno e percepire i loro ambienti. Il suono viaggia nell’oceano molto meglio di quanto faccia la luce.

B.10. Alcuni organismi marini hanno adattamenti per vivere in o immergersi nell’oceano profondo. Per esempio, gli elefanti di mare spendono la maggior parte della loro vita immergendosi nell’oceano a profondità a cui la maggioranza dei mammiferi non può sopravvivere. Altri organismi hanno esche bioluminescenti per catturare la preda o enormi bocche e stomaci per approfittare della scarsità di prede in profondità.

B.11. Gli organismi marini esibiscono una sorprendente varietà di cicli di vita. Alcuni hanno stadi planctonici che li aiutano a colonizzare nuove aree, altri vanno incontro a migrazioni stagionali per accoppiarsi e partorire e altri ancora cambiano sesso quando maturano o quando nella comunità cambia la gerarchia dominante.

B.12. Alcuni di questi cicli di vita costituiscono aspetti unici degli organismi marini come quelli dei cavallucci marini, dei coralli, di molti pesci e delle alghe brune.

Principio 5: l’oceano sostiene una grande varietà di forme di vita e di ecosistemi.

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L’oceano fornisce un vasto spazio di vita interconnesso con tanti ecosistemi unici a partire dalle acque superficiali fino al fondale, passando per tutta la colonna d’acqua.

Produttività Primaria

A. I microbi, come cianobatteri e fitoplancton, sono le forme di vita più abbondanti e i più importanti produttori primari nell’oceano. Essi sono la base della maggior parte delle catene trofiche marine.

A.1. La produzione primaria si definisce come il guadagno netto di materia organica che avviene quando i produttori costruiscono più materia organica di quanta ne consumino con la respirazione.

A.2. I nutrienti, come minerali e vitamine, sono necessari per convertire il glucosio in altri materiali organici usati per crescere e riprodursi. Alcuni dei più importanti nutrienti per i produttori marini includono: azoto (specialmente nitrato), fosfati, silicati e ferro. L’azoto è spesso il nutriente meno disponibile.

A.3. La maggior parte dei nutrienti necessari alla produttività primaria viene dal riciclo dei nutrienti. Azoto, fosforo e altri nutrienti presenti in molecole organiche come proteine ed acidi nucleici sono rilasciati quando gli organismi morti vengono decomposti dai batteri.

A.4. Una parte della materia organica prodotta dai produttori primari affonda dalla zona superficiale fotica portando i nutrienti in profondità.

A.5. Esiste una relazione diretta tra produttività primaria, modelli di circolazione e risalita di acque profonde (upwelling). I livelli più alti di produttività primaria si trovano nei pressi delle regioni polari e in zone di upwelling dove ci sono alti livelli di nutrienti e radiazione solare.

A.6. Gli organismi che non producono il proprio nutrimento (eterotrofi) sono dipendenti dai produttori primari (autotrofi) per ottenere l’energia e la materia di cui necessitano per sopravvivere.

A.7. La clorofilla, il pigmento verde che si trova nei microbi, nelle alghe e in altri organismi fotosintetici, assorbe l’energia dalla radiazione solare, converte insieme a carbonio inorganico (diossido di carbonio = CO2) e acqua, e deposita energia chimica sotto forma di carbonio organico (glucosio = C₆H₁₂O6).

Diversità degli Ecosistemi

B. Gli ecosistemi marini sono definiti dai fattori ambientali e dalle comunità di organismi chi ci vivono.

B.1. La vita nell’oceano non è distribuita uniformemente nel tempo o nello spazio a causa di differenze di fattori abiotici quali ossigeno, salinità, temperatura, pH, luce, nutrienti, pressione, substrato e circolazione. Alcune regioni sono le più ricche di vita sulla Terra, mentre gran parte dell'oceano risulta scarsamente abitato.

B.2. Gli ecosistemi marini con la più grande abbondanza di vita si trovano dove le condizioni ambientali e/o gli adattamenti permettono alti livelli di produttività.

B.3. Gli habitat costieri, come gli estuari e le foreste di alghe brune, sostengono una grande biodiversità e un gran numero di organismi. Ciò è dovuto in parte alla radiazione solare abbondante e alla distribuzione delle correnti (es. l’upwelling che porta i nutrienti in superficie) e ai nutrienti che raggiungono l’oceano attraverso i fiumi.

B.4. Ci sono ecosistemi di oceano profondo che sono indipendenti dall’energia prodotta dalla radiazione solare e dagli organismi fotosintetici. Le sorgenti idrotermali sottomarine e le fuoriuscite di metano si basano, per supportare la vita, soltanto sull’energia chimica e sugli organismi chemiosintetici.

B.5. Le barriere coralline, uno degli ecosistemi più ricchi della Terra, prosperano in acque calde povere di nutrienti grazie ad una relazione simbiotica tra coralli e alghe unicellulari chiamate zooxantelle. Questa relazione permette al corallo di crescere formando substrati che sono la base dei complessi ecosistemi di scogliera.

B.7. Gli ecosistemi marini sono spesso composti da habitat e microhabitat che si trovano in zone distinte distribuite verticalmente. La zonazione verticale si sviluppa in strati o bande orizzontali distinti sia sulla costa che lungo la colonna d’acqua.

B.8. Le zonazioni sono dovute al fatto che gli organismi marini sono adattati a vivere entro specifiche condizioni ambientali.

B.9. Molti organismi intertidali sono adattati a sopravvivere in zone definite dalla quantità di tempo esposti all’aria (ciclo delle maree), dalle onde che si frangono, dalla predazione o dal substrato.

B.10. Molti organismi di mare aperto sono adattati a vivere soltanto entro determinati strati di densità o in zone definite dalla pressione o dall’illuminazione.

B.11. Gli ecosistemi marini sono connessi tra loro in una macrorete trofica. Nel corso del tempo, gli organismi si muovono da un ecosistema all’altro man mano che crescono, migrano e muoiono. I cambiamenti in un ecosistema o in un organismo possono avere effetti imprevedibili su altri ecosistemi.

B.12. Gli ecosistemi marini sostengono un gran numero di nicchie ecologiche definite dall’intervallo di condizioni ambientali, incluse quelle fisiche (es. temperatura, profondità) e biologiche (es. competitori, predatori), nelle quali un organismo può vivere e dal suo ruolo nell’ecosistema (es. che cosa fa e che cosa mangia).

B.13. Le nicchie ecologiche nell’oceano si trovano in un ambiente molto dinamico, il che contribuisce alla grande biodiversità di questo ecosistema. Ad esempio gli improvvisi eventi di upwelling creano un ambiente che favorisce la sopravvivenza di un altro insieme di organismi rispetto a quello presente in precedenza.

Principio 5: l’oceano sostiene una grande varietà di forme di vita e di ecosistemi.

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L’oceano fornisce un vasto spazio di vita interconnesso con tanti ecosistemi unici a partire dalle acque superficiali fino al fondale, passando per tutta la colonna d’acqua.

Diversità della Vita

C. La diversità degli ecosistemi marini consente di avere numerose forme di vita uniche con tanti adattamenti unici.

Diversità Filetica

C.1. La diversità filetica è maggiore nell’oceano che sulla terraferma e include una gamma di organismi che va dal più piccolo essere vivente (microbo) al più grande animale della Terra (balenottera azzurra).

C.2. Le prime forme di vita si sono sviluppate nell’oceano e si sono evolute nei gruppi tassonomici che vediamo oggi.

C.3. I primi vertebrati ad evolversi furono i pesci. Essi sono i vertebrati più numerosi in termini di specie ed individui.

C.4. Alcuni dei gruppi più importanti lasciarono l’oceano e continuarono ad evolversi sulla terraferma. Alcuni membri di questi gruppi, come mammiferi, rettili, uccelli e piante da fiore, sono tornati successivamente all’oceano.

C.5. La maggioranza dei phyla che esistono sul nostro pianeta si trova ancora esclusivamente nell’oceano. Questo include alghe marine, echinodermi, ctenofori, urocordati (tunicati), molte spugne e cnidari. C’è un solo phylum che si trova unicamente sulla terraferma.

C.6. Tutti i maggiori gruppi di invertebrati hanno rappresentanti marini e molti di questi vivono esclusivamente nel mare. Ad eccezione degli insetti, la maggior parte delle specie invertebrate, e quindi la maggior parte degli animali, è marina. Almeno il 97% di tutte le specie animali è costituito da invertebrati.

C.7. Le alghe marine sono organismi eucarioti, multicellulari, fotosintetici che non hanno semi e mancano di vere radici e foglie. Ci sono tre phyla di alghe marine: verdi, marroni e rosse.

C.8. La maggior parte degli organismi e della biomassa nell’oceano è costituita da piccoli microbi procarioti ed eucarioti che costituiscono la base di tutte le catene trofiche marine.

C.9. I microbi procarioti sono gli organismi marini più numerosi.

C.10. Alcuni batteri ed archea sono produttori primari chemiosintetici e producono il loro stesso nutrimento da composti chimici come l’acido solfidrico delle sorgenti idrotermali.

C.11. La maggior parte dei batteri marini sono organismi eterotrofi che disgregano i detriti e rimettono i nutrienti essenziali di nuovo nell’ambiente. Alcuni batteri simbionti sono responsabili per la bioluminescenza di pesci e calamari che vivono in profondità.

C.12. Si pensa che i batteri fotosintetici, chiamati cianobatteri, abbiano prodotto la maggior parte dell’ossigeno atmosferico. I cianobatteri furono i primi organismi fotosintetici e ancora oggi producono gran parte dell’ossigeno della Terra.

C.13. Ci sono molti gruppi diversi di microbi eucarioti incluse le alghe unicellulari e i funghi.

C.14. I dinoflagellati fanno parte del fitoplancton, hanno caratteri simili agli animali (flagello) e possono ingerire cibo come gli eterotrofi. Alcuni di questi organismi causano maree rosse e bioluminescenza. Altri, chiamati zooxantelle, hanno relazioni simbiotiche con organismi quali i coralli.

C.15. L’inquinamento costiero può causare un incremento nel numero di alcuni dinoflagellati che può portare allo sviluppo di malattie per l’uomo e per gli organismi marini.

C.16. Le diatomee sono organismi fitoplanctonici che producono un’enorme quantità del carbonio e dell’ossigeno prodotti sulla Terra. Le diatomee hanno pareti cellulari fatte di silice simile al vetro. Il fondale oceanico è coperto da vasti depositi di questi sedimenti silicei.

C.17. Alcune diatomee sono pericolose tra cui quelle che producono acido domoico che si accumula nei molluschi e nei pesci e può portare alla morte dei mammiferi che li mangiano.

C.18. Ci sono molte specie di funghi marini e per lo più sono microbi. La maggior parte di essi sono decompositori.

C.19. L’oceano sostiene animali di maggiori dimensioni rispetto a quelli che vivono sulla terraferma grazie alle sue caratteristiche fisiche e biologiche uniche.

C.20. L’acqua di mare è più densa dell’aria e quindi sostiene animali con massa molto più grande.

C.21. La grande produttività di particolari luoghi dell’oceano, come le zone di upwelling e le regioni polari, può sostenere organismi più grandi di quelli che esistono sulla terraferma.

Diversi Adattamenti ai Fattori Ambientali

C.22. Gli organismi marini esibiscono una ampia varietà di adattamenti per sopravvivere in un ambiente acquoso.

C.23. Nell’oceano ci sono livelli di luce variabili. Alcuni organismi marini mostrano adattamenti che permettono loro di stare vicino alla superficie illuminata dal sole. Questi adattamenti permettono loro di fare fotosintesi (es. fitoplancton, alghe brune) o di stare nei pressi della propria fonte di cibo (es. zooplancton).

C.24. Il plancton ha sviluppato delle caratteristiche che lo aiutano a galleggiare, come ad esempio goccioline d’olio, spine, ciglia, flagelli e un alto rapporto superficie esterna/volume.

C.25. L’oceano agisce come un filtro che permette alla luce con diverse lunghezze d’onda di penetrare a differenti profondità: rosso, giallo ed arancione sono filtrati dalle acque superficiali; la luce verde e blu penetra più in profondità. Il colore di alcuni organismi è un carattere che permette loro di mimetizzarsi a diverse profondità.

C.26. Anche in acque relativamente superficiali molti organismi rossi appaiono grigi e si mimetizzano.

C.27. Siccome nell’acqua il suono viaggia più lontano e più velocemente di quanto faccia la luce, molti organismi marini, dai gamberi alle balene, si basano sul suono per comunicare, trovare la preda ed il compagno e percepire l’ambiente circostante.

C.28. Molte grandi balene utilizzano suoni a frequenza bassa per comunicare da un capo all’altro dell’oceano. Molte balene dentate usano l’ecolocazione per trovare e/o catturare le prede. Alcune specie di gamberetti usano le esplosioni sonore per scioccare la preda.

C.29. Alcuni organismi dell’oceano hanno adattamenti per vivere in o scendere in profondità.

C.30. Alcuni mammiferi marini hanno sviluppato adattamenti per immergersi in profondità come trattenere il fiato, abbassare il battito cardiaco, ridurre il flusso sanguigno agli organi non vitali e aumentare l’immagazzinamento dell’ossigeno. Molti organismi usano la bioluminescenza per trovare o attrarre la preda e il partner e per sfuggire ai predatori.

C.31. Gli organismi marini hanno sviluppato adattamenti che permettono loro di regolarsi osmoticamente in un ambiente di acqua salata.

C.32. I fluidi corporei di molti organismi marini, inclusi la maggior parte dei pesci, sono più diluiti dell’acqua marina circostante, così tendono a perdere acqua per osmosi. Per compensare, i pesci bevono acqua di mare ed espellono sale attraverso le branchie e l’urina. Altri organismi modificano la quantità di ioni presenti nel loro corpo per uguagliare la salinità dell’oceano.

C.33. Gli organismi marini sono adattati a vivere in particolari ecosistemi in un oceano relativamente stabile dove ci sono solo piccole fluttuazioni di pH e temperatura.

C.34. Piccoli cambiamenti di temperatura e pH dovuti alle attività umane possono influenzare la sopravvivenza e la diversità biologica degli organismi (es. sbiancamento dei coralli dovuto all’aumento di temperatura, inibizione della capacità di formare un guscio dovuta all’acidificazione dell’oceano).

C.35. Gli organismi dotati di conchiglia usano il carbonato di calcio (CaCO3) per costruire conchiglie e scheletri grazie all’abbondanza di ioni carbonato solitamente disponibili nell’acqua dell’oceano. Se il pH dell’oceano diminuisce la concentrazione di questi ioni cala, con il risultato che il carbonato dalle conchiglie si discioglie nell’acqua dell’oceano portando all’assottigliamento dei gusci.

C.36. Piccoli incrementi di temperatura possono portare allo sbiancamento dei coralli perchè l’alga simbiotica (zooxanthella) che vive dentro i polipi del corallo se ne va, portando alla morte del corallo.

Principio 5: l’oceano sostiene una grande varietà di forme di vita e di ecosistemi.

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L’oceano fornisce un vasto spazio di vita interconnesso con tanti ecosistemi unici a partire dalle acque superficiali fino al fondale, passando per tutta la colonna d’acqua.

Diversità della Vita

C. La diversità degli ecosistemi marini consente di avere numerose forme di vita uniche con tanti adattamenti unici.

Diversità dei Comportamenti Alimentari

C.37. Molti organismi marini hanno adattamenti per nutrirsi, catturare la preda e sfuggire ai predatori.

C.38. Alcuni organismi marini hanno strategie e/o strutture per riuscire a trovare il cibo nell’oceano sia dove ce n’è in abbondanza, come in regioni costiere e zone di upwelling, che dove ce n’è scarsità, come le vaste distese di mare aperto e in profondità.

C.39. Per sfruttare la distribuzione disomogenea del cibo, alcune strategie includono: migrare su lunghe distanze (es. la balenottera grigia, il Nautilus pompilius e lo zooplancton) o avere riserve di grasso (es. mammiferi e uccelli marini). Per sopravvivere in ambienti dove le prede sono difficili da trovare, le strategie includono: avere stomaci e bocche larghi (es. i pesci lanterna e l’anguilla pellicano) per approfittare della preda quando la trovano o avere una forma idrodinamica per inseguire le prede ad alta velocità (es. tonno).

C.40. Gli organismi marini hanno strategie e/o strutture per catturare il cibo in un ambiente acquoso sia dove il cibo si trova sospeso nella colonna d’acqua che dove devono fare i conti con l’attrito fluido dell’acqua e con il galleggiamento.

C.41. Queste strategie includono: catturare il cibo in sospensione (es. cnidari, crinoidi), filtrare grandi quantità d’acqua per estrarre organismi più piccoli (es. i fanoni delle balene, i sifoni delle vongole, le zampe modificate nei cirripedi), avere muscoli forti o riflessi veloci per inseguire ed afferrare la preda (es. la velocità di tonno e marlin, i tentacoli di calamari e polpi).

C.42. Alcuni organismi marini hanno relazioni simbiotiche che li aiutano ad acquisire energia.

C.43. I dinoflagellati chiamati zooxantelle vivono nei tessuti dei polipi dei coralli. Il corallo ottiene gli zuccheri e l’ossigeno dalla fotosintesi delle zooxantelle e le zooxantelle prendono il diossido di carbonio (CO2), i nutrienti e il riparo dal corallo. Altri esempi di mutualismo includono il pesce pagliaccio che vive tra i tentacoli dell’anemone e i pesci pulitori che rimuovono i parassiti da altri pesci.

Diversità dei Cicli di Vita e delle Strategie di Riproduzione

C.44. Gli organismi marini hanno una grande varietà di strategie di riproduzione e di cicli di vita.

C.45. Gli organismi marini hanno vari stili di vita (es. planctonici, nectonici, bentonici) e molti passaggi tra questi nel loro ciclo vitale, cosa che gli permette di sopravvivere in ecosistemi diversi nei differenti stadi del loro sviluppo. Questo è vantaggioso per una varietà di ragioni tra cui: i giovanili accedono a risorse diverse rispetto agli adulti (es. cibo e spazio), si limita la competizione tra giovanile ed adulto, il ridotto tasso di predazione su, e incremento di nutrienti disponibili per i giovanili.

C.46. Alcuni esempi di questi cambiamenti tra stili di vita includono: il granchio adulto vive sul fondale nella zona intertidale ma ha una forma giovanile planctonica, il mollusco adulto è sessile ma ha una forma larvale planctonica.

C.47. Gli organismi marini hanno una gamma di stili di vita e di modalità di riproduzione che va dalla semplice riproduzione asessuata alla complessa riproduzione sessuata e alcune specie cambiano tra una modalità e l’altra (alternanza delle generazioni).

C.48. Alcune forme di riproduzione asessuata comuni tra gli organismi viventi includono: scissione o fissione (es. anemoni) e gemmazione (es. spugne). Gli organismi che si riproducono asessualmente possono avere tassi di crescita estremamente alti in condizioni ambientali favorevoli (es. microorganismi, alghe).

C.49. Alcuni organismi marini mostrano un’alternanza tra le generazioni, passando da riproduzione sessuata ad asessuata ad ogni generazione (es. meduse, alghe marine).

C.50. La riproduzione sessuata può coinvolgere separatamente maschi e femmine o passare da maschio a femmina o viceversa o avere simultaneamente entrambi gli organi riproduttivi maschile e femminile (es. ermafroditica). Alcune specie ermafrodite cambiano sesso in risposta all’età, ai cambiamenti di popolazione e alle variazioni ambientali (es. ofiure e pesci della barriera corallina).

C.51. Le strategie riproduttive degli organismi marini tendono ad essere legate alla densità di popolazione delle specie e quindi connesse alla competizione per l’accoppiamento ed alla probabilità di trovare un partner.

C.52. Dove c’è un’alta densità di popolazione e una grande competizione per l’accoppiamento, gli organismi possono cambiare sesso (es. labridi) o avere più partner (es. calamaro). Dove c’è una bassa densità di popolazione, gli organismi possono essere monogami (es. specie pelagiche come la lampuga) o sviluppare relazioni parassitiche (es. pesci abissali e isopodi).

C.53. Gli organismi marini sviluppano strategie per trovare il partner e massimizzare la fertilizzazione delle uova nella vastità dell’oceano.

C.54. Queste strategie includono: la sincronizzazione della riproduzione o dei cicli di deposizione delle uova (es. elefanti marini e pesci farfalla) utilizzando molteplici segnali ambientali, come durata del giorno, ciclo delle maree, variazione stagionale nei pattern delle correnti; per le specie che hanno una fertilizzazione esterna, le femmine ed i maschi producono milioni di ovuli e sperma (es. ricci di mare, calamari); per le specie di mare profondo e pelagiche la produzione di segnali di bioluminescenza per attrarre il partner (es. alcuni polpi pelagici).

C.55. Gli organismi marini mettono in campo strategie per massimizzare la sopravvivenza e la dispersione dei giovani a seconda dei livelli di cura parentale, quindi includendo nelle strategie diversi livelli di risorse energetiche e di investimento da parte del genitore.

C.56. Queste strategie includono: rilasciare milioni di ovuli e liquido spermatico nell’acqua a fronte di nessuna cura parentale così da aumentare la probabilità di sopravvivenza e la dispersione dei giovani da parte delle correnti dell’oceano (es. molluschi bivalvi, coralli e la maggioranza dei pesci); covare il giovane all’interno dell’adulto maschio o femmina o in strutture difensive delle uova fertilizzate, quindi con un minimo di cure parentali (es. cavallucci marini, polpi e alcuni squali); intense cure parentali quando uno o entrambi i genitori investono tremende energie per allevare i piccoli finché sono grandi abbastanza per badare a sé stessi (es. mammiferi e uccelli marini).