Interazioni biotiche: simbiosi

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1 Corso di Zoologia - A.A : simbiosi Prof. Gianluca Polese Università degli Studi di Napoli Dipartimento di Biologia Strutturale ed Applicata Via Cinthia, MSA, Napoli gianluca.polese@unina.it 1

2 ecologia popolazioni legami univoci legami biunivoci ecologia comunità 2

3 Intraspecifiche (organismi stessa specie) la competizione (cibo, partner sessuali) il gregarismo cure parentali corteggiamento e riproduzione cannibalismo cooperazione e altruismo ecologia popolazioni legami univoci legami biunivoci ecologia comunità 2

4 Intraspecifiche (organismi stessa specie) la competizione (cibo, partner sessuali) il gregarismo cure parentali corteggiamento e riproduzione cannibalismo cooperazione e altruismo Interspecifiche (organismi specie diverse) consequenzialità foresia mutualismo commensalismo amensalismo parassitismo predazione competizione legami univoci legami biunivoci ecologia popolazioni ecologia comunità 2

5 Classificazione delle interazioni L impatto di una specie sull altra può essere: positivo negativo neutrale La relazione può essere: obbligata facoltativa diretta indiretta

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7 Simbiosi: dal (gr. Symbiosis = convivenza) 4

8 Simbiosi: dal (gr. Symbiosis = convivenza) qualsiasi tipo di associazione di due o più organismi diversi nella quale entrambi trovano condizioni di vita vantaggiose 4

9 1. consequenzialità 2. foresia 3. commensalismo e inquilinismo 4. protocoperazione 5. mutualismo 6. amensalismo 7. predazione strategie e comportamenti difensivi 8. parassitismo cicli e adattamenti 9. competizione 5

10 Consequenzialità Quando determinati organismi, con la loro stessa presenza, rendono possibile la vita ad altri organismi, senza ricavarne beneficio. 6

11 Foresia (0,0) Gli animali si lasciano trasportare da altri animali ai quali si attaccano. Molto frequente tra organismi dotati di scarsa mobilità (o sessili) e organismi mobili. 7

12 Commensalismo (+,0) e inquilinismo Una sola specie trae beneficio dall'associazione, senza però che l altra ne soffra Inquilinismo: vantaggio per la protezione offerta da altri organismi (ospiti delle tane, delle colonie). Commensalismo: vantaggi dal punto di vista trofico (es. sfruttamento dei rifiuti alimentari). Aulostomus spp. 8

13 Commensalismo (+,0) e inquilinismo Gamberetto Dasycaris zanzibarica commensale su un corallo Gobidi su dei coralli Idroide inquilino di una Attinia Ofiura commensale su una Dendronephtya 9

14 Protocoperazione (+,+) Il paguro Dardanus pedunculatus con due Attinie Granchio decoratore (Camposcia retusa) con pezzetti di spugne, conchiglie, alghe, ecc. 10

15 Protocoperazione (+,+) Comporta un vantaggio per entrambe le specie che partecipano all associazione, senza però che vi sia un legame obbligatorio tra le due. Il paguro Dardanus pedunculatus con due Attinie Granchio decoratore (Camposcia retusa) con pezzetti di spugne, conchiglie, alghe, ecc. 10

16 Protocoperazione (+,+) Comporta un vantaggio per entrambe le specie che partecipano all associazione, senza però che vi sia un legame obbligatorio tra le due. Molti cnidari, ad esempio, possono accrescersi sul carapace di alcuni granchi. gli cnidari ricevono il vantaggio di essere trasportati e, quindi, di avere maggiori possibilità di alimentarsi, I granchi vengono mimetizzati e protetti dalle cellule urticanti degli cnidari. Il granchio non dipende necessariamente dallo cnidario e viceversa. Il paguro Dardanus pedunculatus con due Attinie Granchio decoratore (Camposcia retusa) con pezzetti di spugne, conchiglie, alghe, ecc. 10

17 Mutualismo (+,+) (1/4) Due organismi instaurano un rapporto di mutua dipendenza, collaborando per il reciproco vantaggio. Possono essere coinvolti organismi anche molto diversi tra loro (esigenze ecologiche molto differenti). I più noti esempi sono le interazioni tra: organismi autotrofi ed eterotrofi simbiosi di pulizia 11

18 Mutualismo (+,+) (1/4) Due organismi instaurano un rapporto di mutua dipendenza, collaborando per il reciproco vantaggio. Possono essere coinvolti organismi anche molto diversi tra loro (esigenze ecologiche molto differenti). I più noti esempi sono le interazioni tra: organismi autotrofi ed eterotrofi simbiosi di pulizia 11

19 Mutualismo (+,+) (2/4) 12

20 Mutualismo (+,+) (2/4) Una caratteristica associazione mutualistica si stabilisce tra le termiti ed alcuni protozoi flagellati ipermastigini. 12

21 Mutualismo (+,+) (2/4) Una caratteristica associazione mutualistica si stabilisce tra le termiti ed alcuni protozoi flagellati ipermastigini. I protozoi vivono da simbionti nell intestino delle termiti, nel quale provvedono alla digestione del legno da esse ingerito. 12

22 Mutualismo (+,+) (2/4) Una caratteristica associazione mutualistica si stabilisce tra le termiti ed alcuni protozoi flagellati ipermastigini. I protozoi vivono da simbionti nell intestino delle termiti, nel quale provvedono alla digestione del legno da esse ingerito. Le termiti sono prive di enzimi digestivi. 12

23 Mutualismo (+,+) (3/4) 13

24 Mutualismo (+,+) (3/4) Le formiche del genere Pseudomyrmex producono fori nelle spine di una specie di acacia africana stabilendovisi all'interno. 13

25 Mutualismo (+,+) (3/4) Le formiche del genere Pseudomyrmex producono fori nelle spine di una specie di acacia africana stabilendovisi all'interno. Le formiche ricevono: nutrimento dai succhi della pianta. protezione per le uova La pianta riceve protezione: dall attacco di qualunque eventuale suo predatore. Da competitori, tramite il taglio di germogli da parte delle formiche. 13

26 Mutualismo (+,+) (3/4) Le formiche del genere Pseudomyrmex producono fori nelle spine di una specie di acacia africana stabilendovisi all'interno. Le Sperimentalmente formiche ricevono: è stato, nutrimento inoltre, dai dimostrato succhi che della le stesse pianta. acacie, private protezione delle spine per le uova e, La quindi, pianta dei riceve relativi protezione: ospiti, non dall attacco sopravvivevano di a lungo; qualunque come eventuale pure, formiche, suo predatore. in assenza delle Da spine competitori, delle acacie, tramite il risultano taglio di essere germogli da svantaggiate. parte delle formiche. 13

27 Mutualismo (+,+) (4/4) 14

28 Mutualismo (+,+) (4/4) Molte angiosperme dipendono completamente da specie animali per la diffusione del polline e dei semi. 14

29 Mutualismo (+,+) (4/4) Molte angiosperme dipendono completamente da specie animali per la diffusione del polline e dei semi. Le orchidee del genere Ophriys rappresentano un caso estremo di evoluzione del rapporto piantapronubo; il loro labello e l intero fiore si sono trasformati in un sistema di richiamo sessuale. 14

30 Mutualismo (+,+) (4/4) Molte angiosperme dipendono completamente da specie animali per la diffusione del polline e dei semi. Le orchidee del genere Ophriys rappresentano un caso estremo di evoluzione del rapporto piantapronubo; il loro labello e l intero fiore si sono trasformati in un sistema di richiamo sessuale. Le piante: beneficio del trasporto del polline. 14

31 Mutualismo (+,+) (4/4) Molte angiosperme dipendono completamente da specie animali per la diffusione del polline e dei semi. Le orchidee del genere Ophriys rappresentano un caso estremo di evoluzione del rapporto piantapronubo; il loro labello e l intero fiore si sono trasformati in un sistema di richiamo sessuale. Le piante: beneficio del trasporto del polline. Gli impollinatori: ottengono nutrimento sotto forma di nettare. 14

32 Mutualismo (+,+) (4/4) Molte angiosperme dipendono completamente da specie animali per la diffusione del polline e dei semi. Le orchidee del genere Ophriys rappresentano un caso estremo di evoluzione del rapporto piantapronubo; il loro labello e l intero fiore si sono trasformati in un sistema di richiamo sessuale. Le piante: beneficio del trasporto del polline. Gli impollinatori: ottengono nutrimento sotto forma di nettare. Il trasporto di polline a piante della stessa specie è garantito dalle quantità Interazioni limitate biotiche prodotte: gli insetti sono costretti a visitare più fiori. 14

33 Amensalismo (-,0) Tipo di interazione in cui un organismo danneggia gli organismi di una specie diversa senza ricavarne alcun vantaggio. 15

34 Predazione (+,-) 16

35 Predazione (+,-) 16

36 Predazione (+,-) 17

37 Predazione (+,-) Definizione ampia: un processo nel quale un individuo di una specie si nutre di un individuo vivente di un altra specie. include anche il parassitismo Definizione restrittiva: un interazione che ha luogo quando un organismo ne uccide una altro per alimentarsene. 17

38 Predazione (+,-) Definizione ampia: un processo nel quale un individuo di una specie si nutre di un individuo vivente di un altra specie. include anche il parassitismo Definizione restrittiva: un interazione che ha luogo quando un organismo ne uccide una altro per alimentarsene. In entrambi i casi, solo il predatore ottiene un vantaggio netto. 17

39 Predazione (+,-) Definizione ampia: un processo nel quale un individuo di una specie si nutre di un individuo vivente di un altra specie. include anche il parassitismo Definizione restrittiva: un interazione che ha luogo quando un organismo ne uccide una altro per alimentarsene. In entrambi i casi, solo il predatore ottiene un vantaggio netto. Avviene di norma tra individui di specie diversa. 17

40 Predazione (+,-) Definizione ampia: un processo nel quale un individuo di una specie si nutre di un individuo vivente di un altra specie. include anche il parassitismo Definizione restrittiva: un interazione che ha luogo quando un organismo ne uccide una altro per alimentarsene. In entrambi i casi, solo il predatore ottiene un vantaggio netto. Avviene di norma tra individui di specie diversa. Quando avviene tra conspecifici viene definita cannibalismo. 17

41 Parassitismo (+,-) 18

42 Parassitismo (+,-) Uno o più individui appartenenti ad una specie (parassiti) ottengono un beneficio a spese di un individuo di specie diversa (ospite). 18

43 Parassitismo (+,-) Uno o più individui appartenenti ad una specie (parassiti) ottengono un beneficio a spese di un individuo di specie diversa (ospite). Facoltativo o obbligatorio. 18

44 Parassitismo (+,-) Uno o più individui appartenenti ad una specie (parassiti) ottengono un beneficio a spese di un individuo di specie diversa (ospite). Facoltativo o obbligatorio. Parassiti stazionari o temporanei. 18

45 Parassitismo (+,-) Uno o più individui appartenenti ad una specie (parassiti) ottengono un beneficio a spese di un individuo di specie diversa (ospite). Facoltativo o obbligatorio. Parassiti stazionari o temporanei. Varie forme: ecto/endoparassiti parassiti sociali (colonie) parassiti di covata (insetti, uccelli) parassitoidi (p. allo stadio larvale) iperparassitismo (o parassitismo secondario) 18

46 Cicli biologici e adattamenti 19

47 Cicli biologici e adattamenti Molto complessi. 19

48 Cicli biologici e adattamenti Molto complessi. Colonizzazione di catene di ospiti le cui nicchie ecologiche sono almeno parzialmente sovrapposte. 19

49 Cicli biologici e adattamenti Molto complessi. Colonizzazione di catene di ospiti le cui nicchie ecologiche sono almeno parzialmente sovrapposte. Monoxeni: quelli che completano il loro ciclo biologico in una sola specie ospite (Entamoeba histolytica ed Ascaris lumbricoides sono parassiti monoxeni dell uomo) 19

50 Cicli biologici e adattamenti Molto complessi. Colonizzazione di catene di ospiti le cui nicchie ecologiche sono almeno parzialmente sovrapposte. Monoxeni: quelli che completano il loro ciclo biologico in una sola specie ospite (Entamoeba histolytica ed Ascaris lumbricoides sono parassiti monoxeni dell uomo) Eteroxeni: (dixeni, o polixeni): compiono il loro sviluppo in tempi successivi, in due o più ospiti, appartenenti a specie diverse (Plasmodium vivax, parassita dixeno dell uomo e della zanzara) 19

51 Cicli biologici e adattamenti 20

52 Cicli biologici e adattamenti Ospite definitivo: quello i cui un parassita sessuato procede alla fecondazione 20

53 Cicli biologici e adattamenti Ospite definitivo: quello i cui un parassita sessuato procede alla fecondazione Ospiti intermedi: quelli cui il parassita deve compiere una o più fasi dello sviluppo larvale prima di raggiungere l ospite definitivo. 20

54 Cicli biologici e adattamenti Ospite definitivo: quello i cui un parassita sessuato procede alla fecondazione Ospiti intermedi: quelli cui il parassita deve compiere una o più fasi dello sviluppo larvale prima di raggiungere l ospite definitivo. Interesasanti adattamenti morfologici, fisiologici, ed etologici. 20

55 Fasciola epatica ciclo vitale Nuova infestazion e Fasciola nelle vie biliari PASCOLO Metacercaria PALUDE O STAGNO Uova nelle feci Redia Sporocisti Cercaria Gasteropode ospite Miracidio 21

56 Taenia solium: ciclo vitale 22

57 Competizione (-,-) Interazione negativa tra due individui per una risorsa spazio cibo territorio Effetti: regolazione dell equilibrio tra le specie sostituzione di una popolazione con un altra emarginazione di una delle due specie in un ambiente subottimale 23

58 NEUTRALISMO 0-0 le specie non interagiscono COMPETIZIONE - - le specie si inibiscono a vicenda AMENSALISMO - 0 una specie inibita, l'altra non influenzata PARASSITISMO + - una specie svantaggiata, l'altra inibita PREDAZIONE + - una specie svantaggiata, l'altra inibita COMMENSALISMO + 0 una specie avvantaggiata, l'altra non influenzata INQUILINISMO + 0 una specie avvantaggiata, l'altra non influenzata PROTOCOOPERAZIONE + + interazione favorevole a entrambe le specie (non obbligatoria) MUTUALISMO + + interazione favorevole a entrambe le specie (obbligatoria) 24