RETE ALIMENTARE: LIVELLI TROFICI, TIPOLOGIE, TERRESTRI E MARINI - AMBIENTE - 2026

La rete trofica o rete alimentare è l'insieme delle interazioni alimentari tra gli esseri viventi in un ecosistema. Una rete alimentare è formata dall'intreccio di più catene alimentari (sequenza lineare che va dal produttore all'ultimo consumatore).

In senso stretto, le reti trofiche non sono aperte ma finiscono per formare cicli chiusi in cui ogni organismo finisce per essere cibo per un altro. Questo perché decompositori e detritivori finiscono per incorporare i nutrienti di qualsiasi essere vivente nella rete.

Catene alimentari. Fonte: Roddelgado

All'interno di una rete trofica vengono individuati diversi livelli trofici, con il primo costituito dai produttori che immettono energia e materia nel sistema attraverso la fotosintesi o chemiosintesi.

Quindi, questi produttori servono come cibo per i cosiddetti consumatori primari, che a loro volta saranno consumati da altri consumatori (secondari). Inoltre, possono essere presenti altri livelli di consumatori a seconda della complessità dell'ecosistema.

Inoltre, le reti diventano più complesse perché c'è una percentuale significativa di organismi onnivori (consumano animali, piante, funghi). Pertanto, questi tipi di organismi possono occupare diversi livelli trofici in un dato momento.

Esistono diversi tipi di reti trofiche a seconda dei diversi ecosistemi in cui si sviluppano e del modello utilizzato dal ricercatore. In termini generali troviamo le reti trofiche terrestri e le reti trofiche acquatiche e all'interno di queste ultime quelle d'acqua dolce e marina.

Allo stesso modo nelle reti terrestri, ogni bioma ha le sue peculiarità a seconda delle specie che lo compongono.

Livelli trofici

I livelli trofici si riferiscono alla gerarchia di ogni nodo nel web trofico a partire dal produttore. In questo senso, il primo livello trofico è quello dei produttori, seguito dai diversi livelli dei consumatori. Un tipo molto particolare di consumatore finale sono i detritivori e i decompositori.

Livelli trofici. Fonte: Roddelgado

Sebbene il modello tenda a rappresentare la rete come una gerarchia dal basso verso l'alto, in realtà è una rete tridimensionale e illimitata. Alla fine anche i consumatori di livello più alto saranno consumati dai detritivori e dai decompositori.

Allo stesso modo, i nutrienti minerali rilasciati dai detritivori e dai decompositori verranno reincorporati nella rete dai produttori primari.

- Flusso di energia e materia

Un ecosistema è una complessa interazione di fattori abiotici (clima, suolo, acqua, aria) e fattori biotici (organismi viventi). La materia e l'energia fluiscono in questo sistema ecologico, la principale fonte di energia è la radiazione elettromagnetica del Sole.

Un'altra fonte di energia sono le sorgenti calde dalle fumarole delle profondità oceaniche profonde. Questa sorgente alimenta reti trofiche molto particolari, solo sul fondo del mare.

- Produttori

Le piante e le alghe producono organismi

I produttori sono tutti quegli organismi che ottengono la loro energia da fonti inorganiche, sia energia solare che elementi chimici inorganici. Questi produttori costituiscono il punto di ingresso dell'energia e della materia nella rete alimentare.

Energia solare e vita

L'energia del Sole non può essere utilizzata da tutti gli organismi viventi per il loro sviluppo strutturale e funzionale. Solo organismi autotrofi possono assimilarlo e trasformarlo in forme assimilabili per il resto della vita sulla Terra.

Ciò è possibile grazie a una reazione biochimica chiamata fotosintesi, attivata dalla radiazione solare catturata da un pigmento specializzato (clorofilla). Utilizzando l'acqua e la CO2 atmosferica, la fotosintesi trasforma l'energia solare in energia chimica sotto forma di carboidrati.

Dai carboidrati e utilizzando i minerali assorbiti dal suolo, gli organismi autotrofi possono costruire tutte le loro strutture e attivare il loro metabolismo.

I principali autotrofi sono le piante, le alghe ei batteri fotosintetici che costituiscono il primo livello della catena trofica. Pertanto, qualsiasi organismo che consuma un autotrofo avrà accesso a quella forma chimica di energia per il proprio sviluppo.

Chemiotrofi

Il regno di Archea (unicellulare simile ai batteri), comprende organismi in grado di ottenere energia dall'ossidazione di composti inorganici (litotrofi). Per questo non usano la luce solare come fonte primaria di energia, ma sostanze chimiche.

Queste sostanze si ottengono, ad esempio, nel mare profondo, emesse dalle fughe di vulcani sottomarini. Allo stesso modo, sono organismi autotrofi e quindi fanno anche parte della base delle catene alimentari.

- Consumatori primari

Questo livello include organismi eterotrofi, cioè non sono in grado di produrre il proprio cibo e di ottenerlo consumando i produttori primari. Pertanto, tutti gli erbivori e anche gli organismi che consumano archaea chemiosintetici sono i consumatori primari.

Erbivori

Non tutte le strutture vegetali sono facili da digerire come i frutti carnosi che si sono evoluti per essere consumati e aiutano a disperdere i semi.

Hervíboro. Fonte: Larry D. Moore

In questo senso, gli erbivori si sono adattati a digerire i tessuti vegetali fibrosi attraverso sistemi digestivi complessi. In questi sistemi, vengono stabilite relazioni simbiotiche con batteri o protozoi che aiutano il processo attraverso la fermentazione.

Onnivori

Gli onnivori consumano organismi in grado di comportarsi come consumatori primari, secondari e persino terziari. Cioè, sono organismi che consumano sia alimenti di origine vegetale, animale, fungina o batterica.

Questa categoria include l'essere umano, anche i suoi parenti gli scimpanzé e altri animali come gli orsi. Allo stesso modo, molti detritivori e decompositori si comportano rigorosamente come onnivori.

La presenza di onnivori, soprattutto ai livelli intermedi delle reti, rende più complessa la loro analisi.

- Consumatori secondari

Sono quegli organismi eterotrofi che non sono in grado di consumare direttamente i produttori e di ottenere la loro energia consumando i consumatori primari. Costituiscono i carnivori, che ingeriscono e digeriscono i tessuti che compongono il corpo dei consumatori primari per ottenere energia e svilupparsi.

Predatori minori

Come consumatori secondari, soprattutto quegli organismi che, pur nutrendosi di consumatori primari, possono essere oggetto di consumo. In questo caso, serviranno da cibo per i predatori più grandi che costituiscono la categoria dei consumatori terziari.

Piante insettivore

Dionaea muscipula

Un altro caso che introduce complessità nelle reti trofiche è quello delle piante insettivore. Queste piante sono produttrici in quanto realizzano il processo di fotosintesi dall'energia solare, ma sono anche consumatori secondari e terziari, poiché degradano gli insetti.

Ad esempio, le specie vegetali delle famiglie Droseraceae (genere Drosera) e Sarraceniaceae (genere Heliamphora), crescono sulle cime dei tepuis (montagne tabulari di arenaria con suoli poveri di azoto). Questi tipi di piante si sono evoluti per ottenere azoto dai corpi degli insetti e persino dalle piccole rane.

- Consumatori terziari

Sono organismi eterotrofi che si nutrono di altri consumatori, primari o secondari. Nel caso degli onnivori, includono anche i produttori direttamente nella loro dieta.

Ecco i super predatori che sono organismi capaci di predare gli altri, ma non sono soggetti a predazione. Tuttavia, alla fine del loro ciclo di vita, finiscono per essere mangiati da spazzini, detritivori e decompositori.

Super predatori

Sono considerati in cima alla piramide alimentare, con gli umani che sono il principale super predatore. Quasi tutte le reti alimentari hanno uno o più di questi super predatori come il leone nella savana africana e il giaguaro nella foresta pluviale amazzonica.

Carnivori. Fonte: Luca Galuzzi (Lucag)

Negli ecosistemi marini sono presenti squali e orche assassine, mentre negli ecosistemi tropicali di acqua dolce ci sono coccodrilli e alligatori.

Spazzini

Alcuni animali si nutrono delle carcasse di altri animali che non sono stati cacciati da loro. È il caso delle poiane o degli avvoltoi, così come di alcune specie di iene (la iena maculata è in grado di cacciare).

Si tratta quindi di consumatori che si nutrono di consumatori di qualsiasi livello trofico. Alcuni autori li includono in decompositori, mentre altri negano questa posizione perché questi animali consumano grossi pezzi di carne.

In effetti, ci sono alcuni predatori che agiscono come spazzini quando la caccia è scarsa, come i grandi felini e persino gli umani.

Parassiti

Le diverse forme di parassitismo sono anche un fattore nella complessità delle reti alimentari. Un batterio, un fungo o un virus patogeno consumano l'organismo parassitato e ne causano addirittura la morte e quindi si comportano come consumatori.

- Decompositori o detritivori

Comprende la grande varietà di organismi che contribuiscono alla degradazione della materia organica una volta che gli esseri viventi muoiono. Sono eterotrofi che si nutrono di materia organica in decomposizione e includono batteri, funghi, protisti, insetti, anellidi, granchi e altri.

Batteri e funghi

Sebbene questi organismi non siano in grado di ingerire direttamente porzioni di materia organica, sono decompositori molto efficienti. Lo fanno grazie alla secrezione di sostanze in grado di sciogliere i tessuti e quindi di assorbire i nutrienti.

Detritivori

Detritivore. Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earthworm.jpg

Questi organismi consumano direttamente materia organica in decomposizione per ottenere il loro cibo. Ad esempio, i lombrichi (Lumbricidae) che processano la materia organica, la scala dell'umidità (Oniscidea), i coleotteri e molte specie di granchi.

Tipi di rete alimentare

Esistono diversi criteri per classificare le reti alimentari e in linea di principio ci sono tanti tipi di reti alimentari quanti sono gli ecosistemi sulla Terra.

- Secondo il mezzo dominante

Un primo criterio di classificazione si basa sui due principali mezzi di comunicazione esistenti sul pianeta, che sono la terra e l'acqua. In questo modo esistono reti terrestri e reti acquatiche.

A loro volta, le reti acquatiche si differenziano in acqua dolce e marina; esistenti in ogni caso diversi tipi di reti.

- Secondo l'interazione biologica

Possono anche essere differenziati in base all'interazione biologica predominante, le più comuni sono quelle basate sulla predazione. In questi, viene generata una sequenza di predazione dai produttori primari e il loro consumo da parte degli erbivori.

Parassitismo

Esistono anche reti trofiche basate sul parassitismo, in cui una specie normalmente più piccola dell'ospite si nutre di essa. D'altra parte, ci sono iperparassiti (organismi che parassitano altri parassiti).

Ad esempio, la famiglia delle piante Loranthaceae raggruppa piante emiparassitiche. In questo caso, le piante svolgono la fotosintesi, ma parassitano altre piante per ottenere acqua e minerali.

Inoltre, ci sono alcune specie di questa famiglia che parassitano altre piante dello stesso gruppo e si comportano come iperparassiti.

- Secondo il modello di rappresentazione

Anche le reti alimentari sono classificate in base al modello di rappresentazione utilizzato. Ciò dipende dall'interesse del ricercatore, secondo il quale il modello rifletterà un certo tipo di informazione.

Quindi ci sono reti di sorgenti, reti sommerse, reti di connettività, reti di flusso di energia e reti funzionali.

Reti di origine

Questi modelli si concentrano sui principali nodi di origine, ovvero quelli che forniscono la maggior quantità di cibo al sistema. In modo tale da rappresentare tutti i predatori che si nutrono di questi nodi e la quantità di cibo che ottengono.

Reti affondate

A differenza del modello precedente, questo si concentra sui nodi dei predatori, rappresentando tutte le loro prede e ciò che queste prede consumano. Pertanto, mentre il nastro sorgente va dal basso verso l'alto nella sequenza dei livelli trofici, il nastro sommerso segue il percorso inverso.

Reti di connettività

In questo caso si parte dalla rete nel suo insieme e si cerca di rappresentare tutte le possibili connessioni alimentari nell'ecosistema.

Reti di flusso di potenza

Questo tipo di modello di rete alimentare si concentra sul flusso quantitativo di energia attraverso l'ecosistema. Questi sono i cosiddetti studi stechiometrici, che stabiliscono le quantità di materia ed energia che interagiscono in una reazione e misurano il prodotto.

Reti funzionali

Le reti funzionali si concentrano sullo stabilire il peso di ciascun sottogruppo di nodi nel funzionamento del sistema, definendo struttura e funzioni. Si presume che non tutte le interazioni alimentari che avvengono nell'ecosistema abbiano la stessa importanza per la sua stabilità funzionale.

Allo stesso tempo, questo tipo di rete valuta quante delle possibili connessioni trofiche in un ecosistema esistono effettivamente e quali nodi forniscono più o meno biomassa.

- Evoluzione delle reti alimentari

Infine, una rete alimentare può essere neoecologica o paleoecologica. Nel primo caso rappresenta una rete alimentare attuale e nel secondo una ricostruzione di una rete già estinta.

Rete alimentare terrestre

Nell'ambiente terrestre c'è una grande diversità di ecosistemi costituiti da diverse combinazioni di specie. Pertanto, le reti trofiche che possono essere delimitate raggiungono un numero enorme.

Rete alimentare terrestre. Fonte: chris 論 (attraverso opere di J. Patrick Fischer, C. Schuhmacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer e Simon Andrews)

È necessario tener conto che la biosfera è un sistema complesso totalmente interconnesso, motivo per cui è una gigantesca rete alimentare. Tuttavia, al fine di comprendere il funzionamento della natura, l'essere umano definisce porzioni funzionali di quella rete.

Pertanto, è possibile caratterizzare la rete trofica di una foresta tropicale, una foresta temperata, una savana o un deserto, come entità separate.

- Rete alimentare della foresta

In una foresta tropicale la diversità degli organismi viventi è enorme, così come i microambienti che si generano in essa. Pertanto, anche le interazioni alimentari che si verificano sono molto diverse.

Produttività e ciclo dei nutrienti

La produttività delle piante della foresta tropicale è alta e c'è anche un'alta efficienza nel riciclaggio dei nutrienti. Infatti, la percentuale più alta di nutrienti si trova nella biomassa vegetale e nella lettiera che ricopre il suolo.

Produttori

La più grande raccolta di energia solare da parte dei produttori della foresta tropicale si verifica nella volta superiore. Tuttavia, ci sono diversi strati inferiori che catturano la luce che riesce a filtrare, tra cui rampicanti, epifite, erbe e arbusti a terra.

Consumatori primari

Coerentemente con quanto sopra, la maggior parte dei consumatori primari del mangime forestale nella copertura forestale. C'è una grande diversità di insetti che si nutrono delle foglie degli alberi, mentre uccelli e pipistrelli della frutta consumano frutti e semi.

Ci sono anche mammiferi come scimmie, bradipi e scoiattoli che si nutrono di foglie e frutti.

Consumatori secondari

Molti uccelli sono insettivori e alcuni insetti come la mantide religiosa sono predatori di altri insetti erbivori. Ci sono anche mammiferi insettivori come l'orso del miele che consuma le formiche, in questo caso sia erbivori che carnivori.

Formiche della giungla

Uno dei gruppi più numerosi e tassonomicamente vari nelle giungle sono le formiche, anche se a causa delle loro dimensioni passano inosservate.

Le diverse specie di formiche possono comportarsi come consumatori primari, nutrendosi di foglie e secrezioni vegetali. Altre specie agiscono come consumatori secondari cacciando e nutrendosi di altri insetti e animali ancora più grandi.

Formiche Fonte: Muhammad Mahdi Karim

Un caso importante sono le formiche legionarie o la marabunta nelle foreste tropicali che periodicamente costituiscono masse di migliaia o milioni di individui. Questi avanzano insieme depredando tutti gli animali alla loro portata, principalmente insetti, sebbene possano consumare piccoli vertebrati.

La foresta di trabocco o foresta allagata

Questo tipo di foresta è un chiaro esempio della complessità che la rete trofica può raggiungere nella foresta tropicale. In questo caso, durante la stagione delle piogge nelle catene montuose che danno origine ai grandi fiumi che attraversano le foreste, si verificano alluvioni.

Le acque del fiume penetrano nella giungla raggiungendo fino a 8 e 10 m di altezza e in queste condizioni si integrano le reti trofiche silvestre d'acqua dolce e terrestre.

Quindi, ci sono casi come il pesce Arapaima gigas che è in grado di un salto per catturare piccoli animali appollaiati sulle foglie degli alberi.

Consumatori terziari

I grandi predatori della foresta pluviale sono felini, grandi serpenti, coccodrilli e alligatori. Nel caso della foresta pluviale dei tropici americani, il giaguaro (Panthera onca) e l'anaconda (Eunectes murinus) ne sono esempi.

Da parte sua, nella giungla africana ci sono il leopardo, il velenoso serpente mamba nero (Dendroaspis polylepis) o il pitone africano (Python sebae). E nel caso dell'Asia tropicale ci sono la tigre (Panthera tigris) e il pitone reticolato (Malayopython reticulatus).

Ci sono anche uccelli predatori che occupano il livello trofico più alto, come l'aquila arpia (Harpia harpyja).

Decompositori

Il suolo della foresta pluviale è un ecosistema a sé stante, con una grande diversità di organismi. Questi includono vari gruppi come batteri, funghi, protisti, insetti, anellidi e mammiferi che vi fanno le loro tane.

La maggior parte di questi organismi contribuisce al processo di decomposizione della materia organica che viene riassorbita da un intricato sistema di radici e funghi.

È stato scoperto che la rizosfera (apparato radicale del suolo) include i cosiddetti funghi micorrizici. Questi funghi stabiliscono relazioni simbiotiche con le radici che forniscono loro sostanze nutritive ei funghi facilitano l'assorbimento di acqua e minerali da parte dell'albero.

- Rete alimentare del deserto

I deserti sono ecosistemi a bassa produttività a causa delle loro condizioni ambientali, in particolare la scarsa disponibilità di acqua e le temperature estreme. Queste condizioni ambientali condizionano una scarsa copertura vegetale, quindi la produzione è limitata e la fauna presente è scarsa.

Le poche specie vegetali come gli animali si sono adattate nel loro processo evolutivo a queste condizioni. La maggior parte degli animali ha abitudini notturne e trascorre la giornata in tane sotterranee per evitare la radiazione solare.

Produttori

In questi ecosistemi, i produttori sono costituiti da specie vegetali xerofile (adattate alle condizioni di siccità). Nel caso dei deserti americani, i cactus sono un buon esempio di questo e forniscono frutti commestibili consumati da insetti, uccelli e roditori.

Consumatori primari

Nelle zone desertiche vivono insetti, uccelli, rettili e roditori che si nutrono delle poche piante che popolano il deserto. Nel deserto del Sahara ci sono specie di erbivori che possono passare lunghi periodi senza bere acqua.

Dromedario (Camelus dromedarius). Fonte: Cesar I. Martins di Jundiai, Brasile

Tra questi ci sono il dromedario (Camelus dromedarius) e la gazzella dorcas (Gazella dorcas).

Consumatori secondari

Le specie carnivore abitano il deserto che si nutrono di consumatori primari. Tra questi ci sono gli aracnidi come gli scorpioni che si nutrono di altri insetti.

Allo stesso modo, ci sono rapaci come falchi e gufi che catturano altri uccelli, roditori e rettili. Ci sono anche serpenti velenosi come il serpente a sonagli (Crotalus spp.) La cui preda sono principalmente roditori del deserto.

Nei deserti americani tra i mammiferi ci sono il puma (Puma concolor) e il coyote (Canis latrans). Mentre nel Sahara vivono diverse specie di volpe, tra cui il fennec (Vulpes zerda) e la volpe pallida (Vulpes pallida).

Consumatore terziario

Il ghepardo del Sahara (Acinonyx jubatus hecki) è il più grande predatore di questo deserto, ma è purtroppo in pericolo di estinzione.

Web trofico marino

Rete alimentare marina. Fonte: chris 論 (attraverso opere di J. Patrick Fischer, C. Schuhmacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer e Simon Andrews)

La diversità degli ambienti marini determina anche una grande varietà di reti trofiche. In questo caso spiccano due tipologie di reti trofiche di base: quella basata sul fitoplancton e quella supportata dagli archei chemiosintetici.

- A base di fitoplancton

La rete alimentare più caratteristica dell'ambiente marino si basa sull'attività del fitoplancton (organismi fotosintetici microscopici che galleggiano negli strati superficiali). Da questi produttori vengono generate varie catene alimentari che formano le complesse reti trofiche marine.

Produttori

Il fitoplancton comprende numerose specie di cianobatteri, protisti e alghe unicellulari come le diatomee. Sono autotrofi fotosintetici che formano popolazioni di miliardi di individui microscopici.

Fitoplancton (diatomee). Fonte: Prof. Gordon T. Taylor, Stony Brook University

Questi vengono portati via dalle correnti oceaniche e servono da cibo per i consumatori primari. In acque poco profonde, dove arriva la luce solare, si sviluppano prati di alghe e persino angiosperme acquatiche.

I produttori servono anche come cibo per pesci, tartarughe marine e altri organismi a loro volta predati.

Consumatori primari

Uno dei principali è lo zooplancton, animali microscopici che fanno anche parte del plancton e si nutrono di fitoplancton. Inoltre, altri consumatori primari sono la balenottera azzurra, lo squalo balena e molti pesci.

Nelle barriere coralline, i polipi corallini si nutrono di fitoplancton e altri organismi si nutrono di polipi. Questo è il caso del pesce pappagallo (Scaridae) e della stella corona di spine (Acanthaster planci).

Consumatori secondari

Tra questi ci sono una varietà di organismi che si nutrono di pesci, come altri pesci, anemoni, lumache, granchi, foche, leoni marini.

Consumatori terziari

I grandi predatori marini sono gli squali, soprattutto le specie più grandi come lo squalo bianco. Un altro grande predatore in mare aperto è la balena assassina e lo sono anche i delfini, essendo una delle foche prede preferite dell'orca che a sua volta si nutre di pesci.

Decompositori

Il processo di decomposizione è aiutato dalle condizioni dell'ambiente marino e dall'azione di batteri e vermi in decomposizione.

- Basato su archei chemiosintetici

Nelle bocche idrotermali che si trovano nelle dorsali oceaniche a più di 2.000 m di profondità sono presenti ecosistemi molto particolari. Tenendo conto che i fondali marini a queste profondità sono quasi deserti, spicca l'esplosione di vita in queste zone.

Produttori

La luce solare non raggiunge queste profondità, quindi il processo di fotosintesi non può svilupparsi. Questo è il motivo per cui la rete alimentare di questi ecosistemi è supportata da organismi autotrofi che ottengono energia da un'altra fonte.

In questo caso, sono archeobatteri capaci di ossidare composti inorganici come lo zolfo e produrre energia chimica. Questi batteri trovano un ambiente favorevole alla loro massiccia moltiplicazione grazie alle acque calde delle fumarole generate dall'attività vulcanica.

Allo stesso modo, queste fumarole espellono composti come lo zolfo che servono per la loro chemiosintesi.

Consumatori primari

Animali come vongole, vermi e altri organismi si nutrono di archaea. Allo stesso modo, ci sono associazioni simbiotiche molto particolari come quella del gasteropode chiamato lumaca squamosa (Crysomallon squamiferum).

Questa lumaca dipende esclusivamente dal rapporto simbiotico che instaura con gli archei chemiosintetici che le forniscono il cibo.

Consumatori secondari

Alcuni pesci di acque profonde si nutrono di altri organismi che a loro volta consumano i batteri chemiosintetici.

Detritivori

Nell'oceano profondo ci sono specie di pesci, vermi e altri organismi che vivono sui detriti organici che precipitano dalla superficie.

Correnti e nutrienti

Le correnti fredde profonde spingono i nutrienti dal fondo marino alla superficie, integrando così le reti alimentari marine.

Riferimenti

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