L area di distribuzione specifica (areale) è l elemento fondamentale della biogeografia. Corso di Biogeografia 1

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1 LE TESSERE DELLA BIOGEOGRAFIA L area di distribuzione specifica (areale) è l elemento fondamentale della biogeografia. Corso di Biogeografia 1

2 DEFINIZIONE DI AREALE L areale di una specie è la porzione di spazio geografico e temporale in cui tale specie è presente ed interagisce in modo non effimero con l ecosistema. Concetto dinamico analogo alla definizione di Hutchinson per la nicchia ecologica ipervolumetrica. Corso di Biogeografia 2

3 LA SPECIE DEFINISCE L AREALE L areale non è definibile se non in rapporto alla specie che lo occupa. Corso di Biogeografia 3

4 L AREALE POSSIEDE PROPRIETÀ ONTOLOGICHE La storia evolutiva della specie determina la storia evolutiva dell areale. Corso di Biogeografia 4

5 QUAL È L AREALE DI UNA SPECIE MIGRATRICE? Corso di Biogeografia 5

6 AREALE = AREALE RIPRODUTTIVO Corso di Biogeografia 6

7 QUAL È L AREALE DI UNA SPECIE MIGRATRICE? Corso di Biogeografia 7

8 AREALE DI GRUPPI SOVRASPECIFICI Accezione funzionale s incronic o diacronic Accezione filog eneticacorso di Biogeografia 8

9 AREALE DI GRUPPI SOVRASPECIFICI Corso di Biogeografia 9

10 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Nube di punti Blotch Cerchio minimo Raggio medio Minimo Poligono Convesso Reticolo Buffering Corso di Biogeografia 10

11 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Nube di punti Orbettino (Anguis fragilis) Corso di Biogeografia 11

12 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Blotch Lampreda di fiume (Lampetra fluviatilis) Corso di Biogeografia 12

13 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Cerchio minimo Vipera di Orsini (Vipera ursinii) Corso di Biogeografia 13

14 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Raggio medio Vipera di Orsini (Vipera ursinii) Corso di Biogeografia 14

15 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Minimo poligono convesso Orso marsicano (Ursus arctos) Corso di Biogeografia 15

16 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Reticolo Peppola (Fringilla montifringilla) Corso di Biogeografia 16

17 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Reticolatura più di dettaglio Corso di Biogeografia 17

18 RAPPRESENTAZIONE GRAFICA Buffering Orso marsicano (Ursus arctos) Corso di Biogeografia 18

19 UN PROBLEMA DI SCALA Corso di Biogeografia 19

20 ANALISI DELL AREALE: APPLICAZIONI Analisi dell areale = analisi di elaborati cartografici Corso di Biogeografia 20

21 ORIGINE DEI DATI Campionam. diretto Campionam. indiretto Dati storici Collezioni Organizzazione dei dati Rappresentazione dei dati Analisi Corso di Biogeografia 21

22 CAMPIONAMENTO Le modalità e le tecniche di campionamento variano in funzione della specie studiata Problemi di scala Autoecologia Corso di Biogeografia 22

23 CAMPIONAMENTO Campionamento = verifica di presenza specie non rilevata non significa specie assente!!! Corso di Biogeografia 23

24 CAMPIONAMENTO Campionamento = processo stocastico La probabilità di contattare una data specie può essere influenzata da... Presenza di competitori Equivalenti ecologici Habitat Metodologia inadeguata o inefficace... Corso di Biogeografia 24

25 CAMPIONAMENTO Cattura Avvistamento Segni di presenza (tracce) Corso di Biogeografia 25

26 IN PRATICA... Rilievi mediante retini ed aspiratori per gli invertebrati terrestri. Corso di Biogeografia 26

27 IN PRATICA... Rilievi mediante ombrelli entomologici per gli invertebrati forestali ed analisi delle collezioni museali Corso di Biogeografia 27

28 IN PRATICA... Rilievi diretti o mediante appositi retini per gli invertebrati acquatici Corso di Biogeografia 28

29 IN PRATICA... Rilievi mediante elettrostorditore per vertebrati acquatici (pesci ed anfibi) Corso di Biogeografia 29

30 IN PRATICA... Rilievi diretti per rettili terrestri Corso di Biogeografia 30

31 IN PRATICA... Rilievi mediante trappole live per i piccoli mammiferi terrestri Corso di Biogeografia 31

32 IN PRATICA... Osservazioni diretti per vertebrati di grossa taglia diurni (ungulati principalmente) Corso di Biogeografia 32

33 IN PRATICA... Rilievi bioacustici (wolf howling, ultrasuoni ) Corso di Biogeografia 33

34 ORGANIZZAZIONE DEI DATI Classificazione in base a criteri comuni: posizionamento spazio-temporale Corso di Biogeografia 34

35 STRUMENTI DI ANALISI Corso di Biogeografia 35

36 DINAMICA SPAZIO-TEMPORALE DELL AREALE L areale è un entità complessa, disomogenea e soprattutto dinamica. Corso di Biogeografia 36

37 DINAMICA SPAZIO-TEMPORALE DELL AREALE Dinamica dell areale del lupo in Italia Corso di Biogeografia 37

38 DIVERSE POPOLAZIONI DIVERSE DINAMICHE Natalità Mortalità Immig razi one Emig razio ne Corso di Biogeografia 38

39 ESISTONO DIVERSE DINAMICHE ALL INTERNO DELL AREALE S area sorgente: natalità>mortalità E area di esaurimento: natalità<mortalità S E E S Corso di Biogeografia 39

40 MODIFICAZIONI DELL AREALE L areale è un entità complessa, disomogenea e soprattutto dinamica. Corso di Biogeografia 40

41 MODALITÀ DI MODIFICAZIONE A 1 2 B A B 5 B A B 1 A B B Corso di Biogeografia 41

42 MODALITÀ DI MODIFICAZIONE Espansione dei cavalli Corso di Biogeografia 42

43 MODALITÀ DI MODIFICAZIONE Dinamica di popolazione Movimenti stocastici Movimenti organizzati Corso di Biogeografia 43

44 FATTORI LIMITANTI In natura i principali fattori limitanti sono Corso di Biogeografia 44

45 FATTORI LIMITANTI Le mappe delle medie pluviometriche annue e degli habitat di diverse specie di farfalle mostrano che le regioni in cui si ha presenza delle specie si sovrappongono in genere alle zone più umide. Corso di Biogeografia 45

46 LIMITI TEORICI DELL AREALE La temperatura condiziona la distribuzione Corso di Biogeografia 46

47 REGOLA DI RAPOPORT L ampiezza media delle latitudini occupate dalle singole specie aumenta con l aumentare della latitudine. Corso di Biogeografia 47

48 GRADIENTE LATITUDINALE Corso di Biogeografia 48

49 MAGGIORE TOLLERANZA - MAGGIORE AMPIEZZA DELL AREALE Il Ratto grigio è una specie cosmopolita Corso di Biogeografia 49

50 MAGGIORE TOLLERANZA - MAGGIORE AMPIEZZA DELL AREALE Corso di Biogeografia 50

51 OLIGARCHIA BIOLOGICA Ciprinidi: pesci dominanti nelle acque interne. Ranidi: anfibi diffusi inquasi tutto il mondo. Lacertidi: rettili terrestri con oltre 3000 specie Passeriformi: ordine di Uccelli ubiquitario. Roditori: comprendono il 41% delle specie di Mammiferi viventi. Corso di Biogeografia 51

52 VARIABILITÀ TEMPORALE In tempi diversi si hanno oligarchie biologiche diverse. t0 t1 Corso di Biogeografia 52

53 ANALISI DELL AREALE densità In assenza di fattori limitanti ed in condizioni di isotropia ambientale l areale sarebbe rappresentabile da un cerchio x y Areale teorico Is otropia ambientale As s enza di fattori limitanti Corso di Biogeografia 53

54 IN REALTÀ... La presenza di gradienti e di anisotropia ambientale fa si che l areale assuma forme irregolari gradienti Corso di Biogeografia 54

55 ANALISI DELL AREALE Studio delle variazioni dell areale In chiave ecologica (tempi storici) In chiave storica (tempi evolutivi) Corso di Biogeografia 55

56 ANALISI IN CHIAVE ECOLOGICA Sovrapposizioni tra areali (competizione) Direzioni preferenziali di deformazione (espansioni/restrizioni) Asimmetrie (preferenze ambientali) Corso di Biogeografia 56

57 SOVRAPPOSIZIONI Corso di Biogeografia 57

58 SOVRAPPOSIZIONI Cornacchia nera Cornacchia grigia Corso di Biogeografia 58

59 ad Gr a te ien DEFORMAZIONE m le ta en bi v fa o ev or le t0 t1 Corso di Biogeografia 59

60 ASIMMETRIE Le Alpi inducono un asimmetria nell areale della Marmotta alpina Corso di Biogeografia 60

61 ANALISI IN CHIAVE STORICA Localizzazione geografica dell areale Vie di dispersione - comunicazione Individuazione di barriere Corso di Biogeografia 61

62 LOCALIZZAZIONE DELL AREALE I Corvini originano dall Australia-Nuova Guinea e si sono successivamente dispersi negli altri continenti. Corso di Biogeografia 62

63 LOCALIZZAZIONE DELL AREALE I Marsupiali originano dal Sudamerica. Corso di Biogeografia 63

64 VIE DI DISPERSIONE I cavalli si sono dispersi dall America all Europa. Corso di Biogeografia 64

65 VIE DI DISPERSIONE Le marmotte originano in Asia, si disperdono in Nordamerica e successivamente tornano in Europa Corso di Biogeografia 65

66 BARRIERE I Marsupiali, a seguito della loro dispersione, vengono separati a causa di barriere fisiche e climatiche Corso di Biogeografia 66

67 DISGIUNZIONE DISCONTINUITÀ Corso di Biogeografia 67

68 DISGIUNZIONE DISCONTINUITÀ Analisi a livello del genere Marmota Corso di Biogeografia 68

69 DISGIUNZIONE DISCONTINUITÀ Elephas maximus Loxodonta africana Corso di Biogeografia 69

70 QUANTIFICAZIONE DELLE DISTANZE Distanza tra frontiere Distanza tra centroidi Distanza tra centri geometrici Corso di Biogeografia 70

71 DISTANZE TRA FRONTIERE Corso di Biogeografia 71

72 DISTANZA TRA CENTROIDI xc = i N xi, yc = i yi N Corso di Biogeografia 72

73 PROBLEMI DI SCALA... Dimensioni della specie Capacità di movimento Corso di Biogeografia 73

74 ENDEMISMO Si dice endemico un organismo esclusivo di un dato territorio, indipendentemente dall estensione di quest ultimo e dai parametri che lo definiscono Corso di Biogeografia 74

75 ENDEMISMO: CONCETTO RELATIVO Toporagno italico o appenninico Endemica in Europa (esclusiva dell Italia) Endemismo italiano Pandemica in Toscana Corso di Biogeografia 75

76 ENDEMISMO: CONCETTO RELATIVO Talpa romana Endemica in Europa Endemica in Italia Endemismo del centro-sud Italia Corso di Biogeografia 76

77 ENDEMISMO: CONCETTO RELATIVO Oritteropo Endemica della regione Afrotropicale Corso di Biogeografia 77