BIOLOGIA
MARINA
LA VITA NEL MARE
La scienza che studia gli organismi viventi nel mare e i problemi relativi alle intersezioni tra essi e l’ambiente è la biologia marina.
L’argomento è interessante e vasto, perché il
mare, che rappresenta oltre il 70% della superficie terrestre, è l’ambiente
biologico più ricco di forme di vita, specialmente dei gruppi inferiori e meno
conosciuti. Inoltre l’utilizzazione delle immense risorse del mare e la sua
salvaguardia dallo sfruttamento irrazionale e dall’inquinamento sono problemi
attuali e di grande importanza per il futuro dell’umanità.
Gli
esseri viventi
Data la ricchezza e la varietà delle specie
viventi che popolano il mare, conviene raggrupparle scegliendo un opportuno
criterio di classificazione. Non è semplice, in mare, distinguere una pianta da
un’animale basandosi sull’aspetto esterno: molti degli esseri viventi “piante”
o “fiori” sono in realtà animali.
La
fondamentale differenza tra il regno Vegetale e il regno Animale è che le
piante sono in grado di compiere la FOTOSINTESI CLOROFILLIANA. I vegetali
possono utilizzare la luce come fonte di energia, per mezzo di una sostanza
chiamata CLOROFILLA.
Partendo da semplici molecole inorganiche (acqua,
anidride carbonica) i vegetali costruiscono grandi molecole organiche (glucosio
ecc.) in cui l’energia della luce viene trasformata in energia chimica.
I vegetali sono in grado di utilizzare la luce
come fonte di energia (perciò sono autosufficienti e sono detti AUTOTROFI) e,
trasformandola in energia chimica, costituiscono ( con i batteri
chemiosintetici) i PRODUTTORI PRIMARI.
Gli animali invece devono nutrirsi dei produttori,
direttamente (erbivori) o indirettamente (carnivori): perciò sono detti
CONSUMATORI di 1’, 2’, 2’ ordine ecc.. I consumatori compiono il processo inverso rispetto ala fotosintesi, demolendo
le grosse molecole organiche e ricavando l’energia necessaria ai loro processi
vitali e semplici sostanze inorganiche (anidride carbonica , acqua ).
Tutte le sostanze di rifiuto, escrementi,
spoglie,ecc. che cadono sul fondo vengono trasformate anch’esse in sostanze
inorganiche semplici, utilizzabili dai produttori, dall’opera dei DECOMPOSITORI
(batteri e funghi), che concludendo così il ciclo della materia.
I consumatori e i produttori sono detti
ETEROTROFI.
La catena, in cui ogni anello si nutre del precedente
e rappresenta il cibo per il successivo, prende il nome di CATENA ALIMENTARE
(vedi lo schema seguente).
Il funzionamento del sistema è legato a un
continuo rifornimento di energia. Infatti, mentre le sostanze vengono continuamente
riciclate, ad ogni passaggio parte dall’energia chimica immagazzinata con ala
fotosintesi clorofilliana viene trasformata in energia termica, non
utilizzabile da parte degli organismi viventi. Una delle conseguenze di ciò è
che solo una frazione di dell’energia fissata dalle piante è disponibile per i
consumatori di 1’ ordine, una porzione ancora inferiore per quelli di 2’ ordine
e così via. Occorrerà quindi una grossa quantità (in peso) di piante per
nutrire una quantità minore di erbivori,che a loro volta potranno nutrire una
massa di carnivori ancora minore. Questa situazione può essere visualizzata
come una piramide, alla cui base stanno i piccoli e numerosissimi vegetali, che
costituiscono la maggior parte della materia viventi (BIOMASSA), e al cui
vertice si trovano i carnivori, in numero tanto più limitato quanto maggiori
sono le loro dimensioni.
Pelagos e Benthos
Se studiamo gli organismi viventi nel mare in base al rapporto che essi hanno con il fondo, possiamo parlare di:
PELAGOS, intendono l’insieme degli esseri che non
hanno rapporto con il fondo perché nuotano (necton) o galleggiano (placton)
nell’acqua.
BENTHOS, intendono l’insieme degli organismi che
in qualche modo sono vincolati al fondale, o perché vi sono fissati stabilmente
(sessili) o perché si possono solo spostare, per tratti brevi (sedentari) o
lunghi (vagili), senza staccarsene, oppure perché possono scavare il substrato
per annidarvisi (scavatori).
PLANCTON:è l’insieme degli organismi che
galleggiano senza poter vincere con movimenti propri i movimenti dell’acquea.
Il termine “plancton” deriva dal greco e significa “vagante” , ed è comprensivo
di molti gruppi di esseri viventi e di particelle di varia natura (seston). In
base al posto occupato nella catena alimentare il plancton può essere suddiviso
in FITOPLANCTON (organismi vegetali, soprattutto alghe azzurre, diatomee,
xantoficee, dinoflagellati) e ZOOPLANCTON (organismi animali, tipo
protozoi,larve di crostacei, meduse, tunicati, spugne, anellini, ecc.). Altra
importante suddivisione è basata sulle dimensioni degli organismi plantonici:
si va dai più piccoli (utraplancton)le cui dimensioni si misurano in micron, ai
più grandi (megaloplancton) ben visibili a occhio nudo, che possono superare il
centimetro (tunicati, meduse, larve).
NECTON: è l’insieme degli animali pelagici
nuotatori, cioè capaci di vincere la corrente e il moto ondoso ì. Non è
possibile separare nettamente il necton dal plancton, sia perché il plancton
comprende il cosiddetto “plancton temporaneo” (uova e larve di animali che
faranno parte del necton), sia perché
alcuni organismi platonici possono compiere piccoli spostamenti (esempio:
crostacei e meduse).
All’interno del necton ci sono notevoli differenze
nelle capacità natatorie, anche se tutti i gruppi presentano caratteristiche
morfologiche comuni, legate alle necessità di vincere la resistenza dell’acqua
al movimento. Tale fenomeno viene detto di CONVERGENZA ADATTIVA ed è
particolarmente evidente nei mammiferi marini, che assomigliano ai pesci (corpo
allungato, arti a forma di pinne).
La frazione più rappresentativa del necton è
costituita dai PESCI pelagici: sono divisi in Selaci (scheletro cartilagineo,
privi della vescica natatoria) e Toleostei (scheletro osseo); questi ultimi
sono quasi sempre gregari e in grado di compiere estese migrazioni.
Al necton appartengono anche rappresentanti della
classe dei RETTILI, ad esempio i
serpenti marini, molto velenosi per l‘uomo, distribuiti dal Golfo Persico
all’Oceano Pacifico, ed alcune specie di tartarughe che non si sono
completamente svincolate dall’ambiente acquatico e devono tornare periodicamente
sulla terraferma a scopo riproduttivo.
È nei MAMMIFERI marini, es. Cetacei, che si sono
realizzate le maggiori modificazioni, per cui essi non abbandonano mai
l’ambiente acquatico, nemmeno per la riproduzione.
BENTHOS. Il benthos è l’insieme di animali e
vegetali che si trovano sul fondo o in prossimità di esso. Anche tale termine
deriva dal greco e significa “profondo” e comprende organismi che contraggono
in qualche rapporto con i fondali, perciò la loro distribuzione è condizionata
dalle caratteristiche del substrato (durezza, mobilità, plasticità).
Si parla di FITOBENTHOS e ZOOBENTHOS, a seconda
dell’appartenenza degli organismi bentonici al regno vegetale o animale;
inoltre molto abbondanti sono i batteri bentonici (decompositori), per cui nel
benthos la catena alimentare è completa nelle sue tre componenti (produttori,
consumatori, decompositori).
I popolamenti variano in rapporto alla natura del
fondo, duro o molle. Possiamo osservare una EPIFLORA ed EPIFAUNA, che vivono
alla superficie, oppure una ENDOFLORA ed ENDOFAUNA, che vivono all’interno del
substrato e presentano caratteristici adattamenti a tale ambiente (forme
perforatrici di rocce calcaree o legno, forme che vivono infossate nella sabbia
o nel fondo, emergendo con sifoni, ecc.).
Il benthos è suddiviso in due sistemi a sette
piani. I sistemi sono il sistema litorale o fitale (arriva la luce che permette
la vita vegetale e, di conseguenza, quella animale) e il sistema profondo o
afitale (non giunge più la luce e c’è solo la vita animale).
Al sistema litorale appartengono i piani
sopralitorale, mediolitorale, infralitorale e cicalitorale. Al sistema profondo
appartengono i piani batiale, abissale, adale. I sette piani sono
essenzialmente contraddistinti dall’umettamento, cioè la quantità d’acqua
compresa tra gli spruzzi ai limiti superiori e inferiori della marea per il
piano sopralitorale e mediolitorale; il piano infralitorale è caratterizzato
dall’illuminazione;i piani più profondi sono distinti da caratteristiche
geomorfologiche.
Nel mediterraneo, dove l’escursione della marea è
piccola, il piano mediolitorale non supera i 30-40 cm e quello infralitorale i
–30 –50 m nelle zone di acqua più limpida.
L’interesse del subacqueo che si immerge in apnea
o con l’autorespiratore è rivolto sicuramente alle forme di vita che popolano
il piano infralitorale, cioè da pochi centimetri al disotto del limite della
bassa marea ad una profondità variabile a secondo della penetrazione della
luce.
L’infralitorale è caratterizzato biologicamente
dallo sviluppo della grande maggioranza di alghe e di fanerogame marine, che,
grazie allo considerevole penetrazione della luce del sole, compiono un’attiva
fotosintesi. Le alghe si distribuiscono a una profondità diverse a seconda del
tipo di luce che i loro pigmenti sono in grado di utilizzare: le radiazioni
rosse riescono a penetrare solo gli strati superficiali dell’acqua, perciò le
alghe verdi, che possiedono la clorofilla e utilizzano solo le radiazioni
rosse, sono le più superficiali. A maggiore profondità sono diffuse le alghe
brune, che possiedono, oltre alla clorofilla, anche altri pigmenti come la
fucoxantina (bruna), in grado di utilizzare le radiazioni gialle e arancio, più
penetranti di quelle rosse. A profondità ancora maggiore troviamo solo le alghe
rosse, che possiedono al ficoeritrina (rossa), per l’utilizzazione delle
radiazioni più penetranti, che vanno dal verde al violetto.
Oltre le alghe il regno vegetale è rappresentato
da fanerogame o piante con struttura vegetativa differenziata (radici, fusto,
foglie) e un apparato riproduttivo evidente (fiore), a cui appartiene la
Posidonia, che fora delle praterie di notevole interesse e importanza
ecologica.
I pericoli più comuni del
mediterraneo
I nostri mari, che sono considerati “acque
tranquille” rispetto ai mari tropicali o ai grandi Oceani, tuttavia possono,
nel loro piccolo, nascondere delle insidie. Possiamo fare “incontri
ravvicinati” pericolosi immergendoci anche lungo le nostre coste ed è perciò
utile sapere quali organismi marini comuni nel Mediterraneo provocano effetti
patologi anche gravi nell’uomo.
In vari gruppi di animali esistono specie che
producono sostanze velenose dette biotossine, usate come arma di offesa e di
difesa. Le secrezioni tossiche contengono in genere più di una sostanza attiva,
ed è difficile sapere a quale in
particolare sia dovuto uno specifico effetto; si conoscono comunque neurotossine, che agiscono sul sistema nervoso, emotossine, che alterano la composizione del sangue, e
cardiotossine, che interferiscono con l’attività
cardiaca.
La farmacologia marina, scienza che studia le
sostanze biologicamente attive prodotte dagli animali marini, è una disciplina
giovane, però si è rivelata molto promettente si per le conoscenze teoriche che
per le future applicazioni pratiche.
Elencheremo di seguito una serie di organismi
comuni nel Mediterraneo e pericolosi in vario modo per l’uomo, suddividendoli
per tipo.
CELENTERATI
ECHINODERMI
MOLLUSCHI
ANELLIDI
PESCI