Relazioni tra organismi e ambiente fisico: adattamenti di piante e animali

Relazioni tra Organismi e Ambiente Fisico

Cap. 6 (par. 6.7, 6.9, 6.10, 6.11, 6.12) Cap. 7 (par. 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 7.10)

Le piante si adattano all'ambiente

Le piante e altri organismi fotoautotrofi hanno colonizzato una moltitudine di ambienti. Grazie ad una varietà di adattamenti riescono a ricavare acqua, nutrienti e a svolgere la fotointesi per mantenersi in vita e riprodursi. Per fare questo devono bilanciare la perdita di acqua con l'assimilazione di anidride carbonica

Adattamenti delle piante all'aridità

Aridità: nelle piante determina una serie di adattamenti che riguardano le varie parti del corpo oppure il loro ciclo vitale (es. piante effimere) o la loro fisiologia Le piante adattate all'aridità sono dette xerofite https://www.youtube.com/watch?v=XsgHYfulv2g

Radici sviluppate per captare acqua

Aridità: Radici sviluppate per captare una maggiore quantità di acqua (es. freatofite) E F C B A D

Fusti rigonfi per immagazzinare acqua

Aridità: Fusti (ma a volte anche radici e foglie) rigonfi in cui viene immagazzinata acqua. Quando occasionalmente piove, le piante assorbono più acqua di quella che occorre per poi immagazzinarla.

Foglie piccole o rigonfie

Aridità: Foglie molto piccole (a volte ridotte a spine), oppure rigonfie (piante succulente). Ricoperte di cere o peli. (9) 123RF 123RF @ 123RF

Ciclo vitale ridotto

Aridità: Ciclo vitale ridotto, sviluppo e fioritura solo dopo un evento piovoso

Produzione di tossine

Aridità: Produzione di tossine per evitare la competizione con altre piante o il foraggiamento da parte di erbivori. Apertura stomi di notte, inattività durante i periodi più secchi, dimensioni ridotte. Il cespuglio di creosoto utilizza le tossine per difendere l'area che utilizza per acqua e sostanze nutritive

Mancanza temporanea di acqua

Mancanza temporanea di acqua: le piante possono arrotolare le foglie, chiudere gli stomi, sviluppare più radici o foglie più piccole, perdita delle foglie nella stagione secca

Adattamenti delle piante al freddo

Freddo: le piante accumulano sostanze che hanno funzione di 'antigelo' nelle foglie, oppure le perdono prima dell'inizio della stagione fredda

Adattamenti delle piante ai nutrienti

Nutrienti: le piante tendono a sviluppare più radici oppure sviluppano simbiosi radicali (es. Rizobi, micorrize)

Assunzione di nutrienti da altre fonti

Nutrienti: le piante possono assumere nutrienti non dal suolo ma da altre fonti (es. piante carnivore)

Adattamenti delle piante alla salinità (alofite)

Salinità (alofite): le piante possono eliminare il sale in eccesso (ghiandole del sale) o accumularlo nei vacuoli

Adattamenti delle piante a condizioni asfittiche

Condizioni asfittiche (es. paludi)i: le piante possono sviluppare radici aeree (pneumatofori)

I vantaggi dati dal seme

• Diffusione della specie (disseminazione)
• Resistenza a periodi sfavorevoli (dormienza)
• Germinazione in condizioni ottimali (es. serotinia) Banksia serrata (Proteaceae)

Dormienza e Quiescenza del Seme

Dormienza: stato di sospensione delle funzioni vitali Quiescenza: capacità di rimanere vitali per lunghi periodi Importanti per resistere a periodi sfavorevoli o per germinare nelle condizioni migliori Cassowary Svalbard Seed Bank

Le piante modificano l'ambiente

Le piante sono in grado di modificare:

• Le caratteristiche del suolo, con la produzione di varie molecole a livello radicale
• L'atmosfera, grazie alla produzione di ossigeno
• La temperatura, grazie all'ombreggiamento
• I venti, riducendone la forza erosiva

Gli animali si adattano all'ambiente

Anche gli animali hanno colonizzato una moltitudine di ambienti, grazie ad una varietà di adattamenti per mantenersi in vita e riprodursi. Per fare questo, l'evoluzione ha favorito una diversificazione morfologica, fisiologica e comportamentale nelle varie specie che vivono in ambienti diversi. Gli animali presentano molti più adattamenti rispetto alle piante

Adattamenti degli animali in funzione del cibo

Gli animali hanno adattamenti in funzione del tipo di cibo che consumano. Erbivori: esistono animali che mangiano diverse parti delle piante (es. semi, foglie, frutti, nettare, linfa)

Simbiosi degli erbivori con batteri e protozoi

Erbivori: la maggior parte degli erbivori (pascolatori e brucatori) vive in simbiosi con batteri e protozoi presenti nel loro rumine

Adattamenti degli erbivori alla disponibilità di azoto

Erbivori: nelle piante, l'azoto (che è più scarso nelle piante piuttosto che negli animali) è maggiormente presente nei germogli o nelle foglie giovani. Gli animali spesso adattano il loro ciclo vitale in funzione della disponibilità di queste risorse più nutrienti. Alcuni animali sono invece in grado di riconoscere le specie vegetali che ne sono più ricche

Conformi e Regolatori

Conformi e Regolatori: in funzione di alcuni fattori esterni gli organismi possono comportarsi in modo diverso. Possono conformarsi alle condizioni esterne, con risparmio energetico, o regolare le loro condizioni interne mantenendole ad un optimum diverso da quello esterno @123RF4 @123RF* O 123RF (2)123RF (9)123RF 212BR C

Adattamenti degli animali per l'ossigeno

Ossigeno: l'ossigeno è fondamentale per molti processi biologici e deve raggiungere tutte le cellule del corpo. Gli animali hanno diversi adattamenti per procurarsi l'ossigeno e distribuirlo all'interno del corpo.

Meccanismi di distribuzione dell'ossigeno

Ossigeno: l'ossigeno è fondamentale per molti processi biologici e deve raggiungere tutte le cellule del corpo. Gli animali hanno diversi adattamenti per procurarsi l'ossigeno e distribuirlo all'interno del corpo. 3 2 E 11711796 1. Stigma 2. Trachee 3. Tracheole

Adattamenti degli animali per l'acqua

Acqua: l'acqua è essenziale per tutti gli organismi viventi e viene acquisita in forma liquida o con il cibo. Vari organismi hanno meccanismi per liberarsi di quella in eccesso o per conservarla Glándula de sal Conductos nasales Ventana nasal con secreciones nasales

Adattamenti degli animali all'aridità

Aridità: Gli animali possono migrare per cercare l'acqua, possono essere notturni o entrare in estivazione oppure possono avere dei reni estremamente sviluppati per conservarla

Adattamenti degli animali alla temperatura

Temperatura: Gli animali possono conformare la loro temperatura corporea a quella dell'ambiente (pecilotermia) oppure regolarla (omeotermia).

Comportamenti per mantenere la temperatura

Temperatura: Gli animali che non possono regolare la temperatura interna, hanno comportamenti che li aiutano a mantenerla vicino a livelli ottimali

Regolazione della temperatura interna

Temperatura: Gli animali possono regolare la temperatura interna mediante circolo sanguigno e innalzamento/riduzione del metabolismo. Alcuni animali sono poi dotati di strutture isolanti (es grasso, pelo, penne)

Ibernazione e altri meccanismi di termoregolazione

Temperatura: Altri animali vanno in ibernazione, si immergono/bagnano, sudano/ansimano (es. cane), rabbrividiscono per mantenere una temperatura interna ottimale

Come l'ambiente limita le popolazioni

Le popolazioni non crescono mai all'infinito, l'ambiente e la competizione con popolazioni di altre specie ne limitano la crescita. Ad un certo punto, la carenza di risorse limita la crescita o la sopravvivenza delle specie, mantenendo le popolazioni ad una certa dimensione numerica.

Curiosità per i bambini

https://www.focus.it/ambiente/animali/20-stratagemmi-animali- per-sopravvivere-nel-deserto?gimg=19#img19 https://www.focusjunior.it/animali/animali-selvatici/come-fanno- gli-uccelli-a-difendersi-dal-freddo/

Strategie per la scuola

Scegliere un ambiente curioso con animali strani (es. grotte) Scegliere un animale/pianta strani ed analizzarne i vari adattamenti Analizzare le parti del corpo umano in relazione alla loro struttura/funzione e adattamento all'ambiente Partire da una struttura del corpo (es. orecchio) e vedere come cambia tra i vari animali (o piante) e perché Partire da una serie di perché dei bambini

Scegliere un ambiente curioso

Scegliere un ambiente curioso con animali strani (es. grotte)

Analizzare animali/piante strani

Scegliere un animale/pianta strani ed analizzarne i vari adattamenti

Analizzare le parti del corpo umano

Analizzare le parti del corpo umano in relazione alla loro struttura/funzione e adattamento all'ambiente

Confrontare strutture del corpo tra animali

Partire da una struttura del corpo (es. orecchio) e vedere come cambia tra i vari animali (o piante) e perché

Come presentare

Video https://www.youtube.com/watch?v=cFLjudWTuGQ

Il Lupo

Lupo Vive nel bosco Mangia: Cervi, caprioli, camosci, mufloni e cinghiali; in ambiente alpino raramente si ciba anche di frutta, lepri, piccoli mammiferi e uccelli. Caccia in branco Capace di sopportare temperature estreme, adattabile, richiede zone di rifugio per l'allevamento dei piccoli

Dieta del Lupo

Lupo Mangia: Cervi, caprioli, camosci, mufloni e cinghiali; in ambiente alpino raramente si ciba anche di frutta, lepri, piccoli mammiferi e uccelli.

La Rana

Rana Vive nello stagno Si trasforma da girino a Rana Mangia: Il girino è erbivoro, la rana è carnivora (piccoli insetti che cattura con la lingua) Salta e nuota, ha bisogno dell'acqua per idratare la pelle e del sole per scaldarsi Passano l'inverno in letargo o in altre forme di metabolismo rallentato

Alimentazione e letargo della Rana

Rana Il girino è erbivoro, la rana è carnivora (piccoli insetti che cattura con la lingua). Passano l'inverno in letargo o in altre forme di metabolismo rallentato

Il Cactus

Cactus Vive nei deserti Ha foglie trasformate in spine per ridurre la traspirazione Ha fusti rigonfi per accumulare acqua Ha crescita molto lenta Ha forme solitamente raccorciate Apre gli stomi solo di notte Spesso impollinati da pipistrelli

Caratteristiche del Cactus

Cactus Ha crescita molto lenta Apre gli stomi solo di notte detphó

Il Leccio

Il Leccio Vive nella regione mediterranea Ha forma arbustiva quando manca acqua, diventa albero quando ve ne è in quantità sufficiente Ha foglie molto spesse e con cere nella parte superiore, con peluria nella pagina inferiore Le ghiande sono fonte di cibo per molti animali, alcuni le seppelliscono come riserva di cibo E' sempreverde ed è molto resistente a vento, inquinamento e siccità