ACQUARIO DI GENOVA

 

VISITANDO L’ACQUARIO DI GENOVA ABBIAMO NOTATO UNA MOLTITUDINE DI SPECIE VIVENTI IN ACQUA.

TUTTI I VIVENTI SI SONO EVOLUTI E ADATTATI PER SOPRAVVIVERE NEI LORO HABITAT, L’ADATTAMENTO ALLA VITA ACQUATICA HA DETERMINATO MOLTE PARTICOLARITA’

GLI OCEANI SONO VASTI E PROFONDI BACINI DI ACQUA SALATA, A CUI SONO COLLEGATI BACINI PIU PICCOLI E MENO PROFONDI, I MARI.

CIRCA IL 70% DELLA SUPERFICIE TERRESTRE E’ RICOPERTO DALLE ACQUE.

LA BIODIVERSITA’ E INTESA COME VARIABILITA’ DEGLI ORGANISMI VIVENTI DI OGNI TIPO, PROVENIENTI DA ECOSISTEMI TERRESTRI E ACQUATICI, NOCHE’ DEI COMPLESSI ECOLOGICI DI CUI FANNO PARTE.

NEL CORSO DI MILIONI DI ANNI LA VITA SI E’ DIFFUSA OVUNQUE SUL NOSTRO PIANETA.

LE VARIETA’ DI ORGANISMI, PIANTE, ANIMALI E’ TALMENTE DIFFUSA AL PUNTO CHE NOI OGGI NON SIAMO ANCORA IN GRADO DI RICONOSCERLA NELLA SUA MOLTEPLICITA’.

L’INQUINAMENTO E’ CAUSA DI PERDITA DI BIODIVERSITA’ UN CRUCIALE PROBLEMA DI ATTUALITA’; LA PERDITA DI BIODIVERSITA’  NEGLI AMBIENTI ACQUATICI E’ PROVOCATA DALLO SCARICO DI SOSTANZE ORGANICHE ED INORGANICHE DA PARTE DELL’UOMO; GLI SCARICHI INQUINANTI, OLTRE A MODIFICARE PROFONDAMENTE LE COMUNITA’ ECOLOGICHE PRESENTI, PUO’ DETERMINARE ADDIRITTURA MORIE DEGLI ORGANISMI ACQUATICI CON PERTURBAZIONI SU TUTTA LA RETE ECOLOGICA.

LE PIANTE

DI COSA HA BISOGNO UNA PIANTA PER VIVERE?

 

IL REGNO DELLE PIANTE COMPRENDE ORGANISMI EUCARIOTI PLURICELLULARI E AUTOTROFI. LE DIMENDSIONI DELLE PIANTE SONO MOLTO VARIE E VANNO DA POCHI CENTIMETRI A DECINE DI METRI. IL RUOLO DELLE PIANTE NEL FUNZIONAMENTO DEGLI ECOSISTEMI TERRESTRI E’ DI GRANDE IMPORTANZA: POICHE’ SONO ORGANSMI AUTOTROFI, LE PIANTE SONO I PRODUTTORI IN QUANTO ATTRAVERSO LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA SINTETIZZANO LE SOSTANZE ORGANICHE DI CUI SI NUTRONO TUTTI GLI ORGANISMI ETEROTROFI. LE PIANTE INOLTRE PRODUCONO OSSIGENO COME SOTTOPRODOTTO DELLE REAIONI FOTOSINTETICHE, CONSENTENDO COSI LA VITA DEGLI ORGANISMI AEROBI.

UNA PIANTA PER VIVERE HA BISOGNO ESSENZIALMENTE DI:

 

• ENERGIA SOLARE: SERVE PER SVOLGERE LA FOTOSINTESI, CIOE’ UN PROCESSO METABOLICO ATTRAVERSO IL QUALE LA PIANTA PRODUCE SOSTANZA ORGANICA PARTENDO DA QUELLA INORGANICA COME ANIDRIDE CARBONICA E ACQUA.

    ANIDRIDE CARBONICA: E’ LA FONTE DI CARBONIO SFRUTTATA DALLA PIANTA PER FORMARE MOLECOLE ALTAMENTE ENERGETICHE COME GLI ZUCCHERI.

• ACQUA: E’ IL COSTITUENTE PIU’ IMPORTANTE PER LA VITA DI TUTTI I VIVENTI. INOLTRE E’ ANCHE USATO COME SOLVENTE PER TRASPORTARE LE SOSTANZE IN OGNI PARTE DELLA PIANTA.

 

• SUOLO E RELATIVI NUTRIENTI: LE PIANTE HANNO BISOGNO DI AZOTO, INDISPENSABILE PER FORMARE GLI AMINOACIDI (PROTEINE) E I NUCLEOTIDI (ACIDI NUCLEICI), MA, ANCHE DI ALTRI NUTRIENTI: IL CALCIO, IL FOSFORO, IL FERRO, IL SODIO, POTASSIO, IL MAGNESIO. TUTTI I NUTRIENTI COINVOLTI VENGONO ASSORBITI DAL TERRENO.

 

Animali

I PRIMI ANIMALI SONO NATI NELL’ACQUA PIU’ DI 600 MILIONI DI ANNI FA, ALLA FINE DEL PERIODO PRECAMBRIANO. L’AMBIENTE ACQUATICO OFFRIVA PROTEZIONE DALLE RADIAZIONI SOLARI, TEMPERATURA UNIFORME E ABBONDANZA DI CIBO. DOPO CIRCA 200 MILIONI DI ANNI SONO COMPARSE LE FORME DI VITA ANIMALE IN GRADO DI SOPRAVVIVERE AL DI FUORI DELL’ACQUA.

PUR ESSENDO L’ULTIMA SPECIE COMPARSA, QUELLA DELL’HOMO SAPIENS E’ QUELLA CHE HA AVUTO L’ IPATTO  PIU’ CATASTROFICO SULLA TERRA. INFATTI PRIMA DELL’EVOLUZIONEDELL’HOMO, GLI ANIMALI VIVEVANO IN PERFETTA ARMONIA CON L’AMBIENTE.

L’ESTINZIONE DELLE SPECIE ANIMALI PRIMA DELLA COMPARSA DELL’UOMO ERA MOLTO RIDOTTA RISPETTO AD OGGI, INFATTI ERA DOVUTA ALLA SCARSITA’ DI CIBO E A FENOMENI NATURALI. OGGI INVECE L’ ESTINZIONI SONO DOVUTE ALLA DISTRUZIONE DA PARTE DELL’UOMO DEGLI ABITAT IN CUI GLI ANIMALI HANNO PIU’ PROBABILITA’ DI SOPRAVVIVENZA.

GLI ANIMALI SONO ORGANISMI EUCARIOTI PLURICELLULARI LE CUI CELLULE SONO ORGANIZZATE IN TESSUTI, A LORO VOLTA RIUNITI A FORMARE ORGANI. SONO ETEROTROFI E SI NUTRONO IN GRAN PARTE PER INGESTIONE. GLI  ANIMALI HANNO GENERALMENTE RIPRODUZIONE SESSUATA, CHE AVVIENE ATTRAVERSO LA FUSIONE DI DUE GAMETI DIVERSI TRA LORO: UN PICCOLO SPERMATOZOO (GAMETE MASCHILE) E UNA PIU’ VOLUMINOSA CELLULA UOVO (GAMETE FEMMINILE). ALCUNI ANIMALI HANNO SVILUPPO INDIRETTO, CIOE’ PASSANO ATTRAVERSO LO STADIO LARVALE E SI TRASFORMANO IN ADULTI ATTRAVERSO UN PROCESSO DI METAMORFOSI, ALTRI INVECE HANNO SVILUPPO DIRETTO, OVVERO IL PROCESSO DI METAMORFOSI E’ ASSENTE.

GLI ANIMALI PIU’ SEMPLICI SONO I PORIFERI (SPUGNE) E CELENTERATI (ANIMALI ACQUATICI A SIMMETRIA RAGGIATA). POI ABBIAMO L’EVOLUZIONE DEI PLATELMINTI E NEMATODI, VERSI CHE DIFFERISCONO TRA LORO PER LA FORMA DEL CORPO.

TROVIAMO POI L’EVOLUZIONE DEI MOLLUSCHI E ANELLIDI. IL MAGGIOR NUMERO DI SPECIE DEL REGNO ANIMALE SONO GLI ARTROPODI, CIOE’ ANIMALI CON APPENDICI ARTICOLATE COME AD ESEMPIO GLI INSETTI. CI SONO POI GLI ECHINODERMI E I CORDATI. ALLA FINE DI QUEST’EVOLUZIONE TROVIAMO GLI ANIMALI PIU’ DIFFUSI CHE SONO I VERTEBRATI: PESCI, ANFIBI, RETTILI, UCCELLI E MAMMIFERI.

 

PESCI

SONO VERTEBRATI ACQUATICI E VIVONO SIA IN ACQUE DOLCI SIA IN QUELLE SALATE. IL LORO CORPO HA UNA FORMA IDRODINAMICA ED E’ COPERTO DI PICCOLE SCAGLIE DURE. RESPIRANO ATTRAVERSO LE BRANCHIE. ESSI DEPONGONO UOVA CHE VENGONO POI FECONDATE SUCCESSIVAMENTE.

 SI SUDDIVIDONO IN:

– PESCI CARTILAGINEI (CONDROITTI) OVVERO PESCI COSTITUITI DA CARTILAGINE, UN TESSUTO ELASTICO E FIBROSO MENO RESISTENTE DELL’OSSO

-PESCI OSSEI ( OSTEITTI) CIOE’ PESCI CON SCHELETRO FORMATO DA TESSUTO OSSEO E CHE COMPRENDONO UN MAGGIOR NUMERO DI SPECIE.

 

 

Anfibi

GLI ANFIBI FURONO I PRIMI VERTEBRATI IN GRADO DI VIVEVRE SULLA TERRAFERMA. ESSI SONO ANIMALI META’ ACQUATICI E META’ TERRESTRI. ALLO STADIO LARVALE SONO ADATTI ALLA VITA ACQUATICA. SUCCESSIVAMENE AVVIENE LA METAMORFOSI, CIOE’ TRASFORMAZIONE IN ANFIBI ADULTI, IN GRADO DI VIVERE SULLA TERRA FERMA GRAZIE AI POLMONI. GLI ANFIBI SI RIPRODUCONO PER VIA SESSUATA E CON FECONDAZIONE ESTERNA. LO SVILUPPO DELLE UOVA AVVIENE IN LUOGHI UMIDI COM AD ESEMPIO NELL’ACQUA DATO CHE NON HANNO SISTEMI DI PROTEZIONE DALL’ESSICCAMENTO.

I rettili

HANNO I POLMONI SVILUPPATI E DOTATI DI ALVEOLI CHE AUMENTANO LA SUPERFICIE DI SCAMBIO DI GAS.

LA FECONDAZIONE E’ INTERNA E LO SVILUPPO E’ DIRETTO, CIOE’ NON COMPRENDE STADI LARVALI.

I RETTILI SONO MAGGIORMENTE DIFFUSI IN AMBIENTI CALDI, POICHE’ SONO ANIMALI ETEROTERMI, CIOE’ LA LORO TEMPERATURA INTERNA DIPENDE DA QUELLA DELL’AMBIENTE ESTERNO.

Gli uccelli

LA DIFFERENZA TRA UCCELLI E RETTILI E’ L’ULTERIORE ADATTAMENTO ALLA VITA TERRESTRE: L’OMEOTERMIA OVVERO LA CAPACITA’ DI MANTENERE COSTANTE LA TEMPERATURA CORPOREA INDIPENDENTEMENTE DA QUELLA AMBIENTALE. RESPIRANO CON I POLMONI MOLTO SVILLUPPATI E CORREDATI DA SACCHI AEREI. LA LORO PELLE E’ RIVESTITA DI PENNE E PIUME CHE ISOLANO PERFETTAMENTE IL CORPO DALLA TEMPERATURA ESTERNA FACILITANDO ANCHE IL GALLEGGIAMENTE NELL’ARIA. TRA GLI ADATTAMENTI UTILI AL VOLO SONO PRESENTI ANCHE LE OSSA PNEUMATICHE MOLTO LEGGERE E DOTATE DI CAVITà NELLE QUALI SI INSINUANO I SACCHI AEREI. LE MASCELLE, MANDIBOLE E DENTI SONO SOSTITUITI DA UN BECCO CORNEO.

I mammiferi

SONO GLI ANIMALI PIU’ COMPLESSI RISPETTO A TUTTI GI ALTRI. IL LORO NOME SIGNIFICA DOTATI DI MAMMELLE, CIOE’ GHIANDOLE CHE PRODUCONO IL LATTE. I PIU’ DIFFUSI SONO I PLACENTATI NEI QUALI L’EMBRIONE SI SVILUPPA COMPLETAMENTE ALL’INTERNO DEL CORPO DELLA MADRE ED E’ NUTRITO ATTRAVERSO LA PLACENTA. SONO OMEOTERMI, CIOE’ IN GRADO DI MANTENERE COSTANTE LA TEMPERATURA CORPOREA. HANNO LA CUTE RICOPERTA DI PELI E PROVVISTA DI GHIANDOLE SUDORIPARE. RESPIRANO ATTRAVERSO I POLMONI CON L’AIUTO DEL DIAFRAMMA, UN MUSCOLO SPECIALIZZATO CHE SEPARA LA CAVITA’ TORACICA DA QUELLA ADDOMINALE.

 

A CURA DI:

BOTEZATU ANGELA

TORNARI AURA

ZACARCIUK CRISTINA

MERCURIO GIANLUCA

L’ACQUA

L’acqua riveste un ruolo fondamentale per la vita; infatti in essa avvengono le reazioni chimiche cellulari, l’uomo è costituito per il 70% di acqua e, molto importante ,l’acqua è un ecosistema che ospita numerose specie viventi- animali e vegetali. Una molecola d’acqua è costituita da un atomo di ossigeno e da due atomi di idrogeno, uniti mediante due legami covalenti. In essa gli elettroni condivisi dai due atomi di idrogeno e dall’atomo di ossigeno sono maggiormente attratti  da quest’ultimo, pertanto nella molecola d’acqua le cariche elettriche sono distribuite in modo asimmetrico: sull’atomo di ossigeno è presente una carica negativa, mentre sugli atomi di idrogeno sono presenti cariche positive. Per questo motivo si dice che l’acqua è una molecola polare.  La polarità della molecola d’acqua e la presenza dei legami idrogeno le forniscono alcune importanti proprietà, tra cui:

v  L’elevato calore specifico: che permette agli esseri viventi di venire poco influenzati dai cambiamenti di temperatura che si registrano nell’ambiente. Per lo stesso motivo l’acqua che ricopre i 2/3 della superficie terrestre non viene surriscaldata dal sole e nelle ore notturne non si raffredda eccessivamente;

v Calore latente di vaporizzazione: l’acqua per evaporare deve assorbire grandi quantità di calore dall’ambiente circostante, funzionando cosi di “sistema di raffreddamento naturale”;

v Espansione per raffreddamento: l’acqua allo stato solido è meno densa rispetto all’acqua allo stato liquido. Il ghiaccio, quindi, galleggia e ciò impedisce ai bacini di trasformarsi completamente in ghiaccio nella stagione fredda, consentendo la sopravivenza dagli organismi acquatici.                                                                                         Tra le proprietà chimiche troviamo:

v La temperatura: è il più importante fattore regolatore dei processi inorganici e organici;

v Salinità: dipende dall’apporto di acque dolci, dall’intensità di evaporazione e dall’ampiezza del bacino;

v Ossigeno disciolto: proviene per la maggior parte dall’attività fotosintetica del fitoplancton e dall’assorbimento atmosferico; L’ossigeno viene consumato continuamente nella respirazione degli organismi marini, nell’ossidazione dei composti chimici e nel ritorno in atmosfera.

v pH: l’acqua pura ha pH 7 ed esiste una correlazione fra pH e CO₂ disciolta perché forma un efficiente sistema tampone;

v Microrganismi: L’acqua non è mai batteriologicamente pura, perché contiene una grande quantità di microrganismi invisibili ad occhi nudo che svolgono il ruolo di mineralizzazione della sostanza organica. L’acqua svolge per questa regione la funzione di collegamento fra mondo inorganico e mondo organico. Ciò significa che è possibile trovare batteri, funghi, alghe, protozoi. Quando le acque sono interessate da un elevato sviluppo microbico le specie prevalenti sono di tipo eterotrofo e i generi più attivi sono Pseudomonas e Bacillus.

 

 

 

 

 

Ciclo dell’acqua

E un ciclo della materia, e rappresenta il percorso ideale che l’acqua compie passando dallo stato liquido allo stato gassoso. Fra la terra e l’atmosfera si verifica uno scambio continuo di acqua sostenuto dal calore del sole e della forza di gravità.                                              L’acqua sotto l’effetto del calore evapora dal suolo. Questo vapore si accumula nell’aria e viene trasportata dai venti,durante questa fase si condensa in forza di raffreddamento diventando liquido e precipitando nel suolo sotto forma di pioggia.

Inquinamento dell’ acqua 

La contaminazione delle acque di falda è un fenomeno particolarmente grave, poiché le difficoltà di risanamento sono enormi e le conseguenze sono riscontrabili a lungo termine. Le possibili contaminazioni sono:

v Perforazione di pozzi;

v Perdite di reti fognanti;

v Perdite di pozzi neri;

v Incontrollabilità di pozzi dismessi;

v Percolazione da discariche incontrollate;

v Spandimento di liquami civili e zootecnici;

v Scambio con acqua superficiali contaminate;

v Scarichi accidentali;

v Sfruttamento eccessivo delle acque.

Sulla propagazione delle sostanza inquinanti incidono favorevolmente l’elevata densità della sostanza e il suo grado di miscibilità con l’acqua. Un inquinante è definito tale se il corpo acquifero che lo riceve non riesce a smaltirlo. L’eutrofizzazione è una delle forme di inquinamento più pericolose per i laghi e i mari perché provoca lente modificazioni come :

v Aumento della riproduzione di alghe;

v Impoverimento delle risorse ittiche;

v Degradazione generale della qualità delle acque.

La causa è data dal carico eccessivo di fosforo e azoto. L’inquinamento delle acque viene distinto in :

v Biodegradabile: quando il corpo idrico è in grado di auto depurarsi dalle sostanze in esso presenti. Viene misurato attraverso il parametro BOD (domanda biologica di ossigeno) che indica la quantità di ossigeno richiesta dai decompositori per degradare le sostanze presenti fino allo stadio minerale;

v Non biodegradabile: è dato sia da sostanze inorganiche che provengono da lavorazioni industriali sia da sostanze organiche di sintesi. Viene misurato con il paramentro COD (domanda chimica di ossigeno).

v Termico: aumento della temperatura della massa d’acqua, causato da un eccessivo riscaldamento solare o da immissioni incontrollate di flussi di acqua calda.

Legislazione delle acque

Nella costituzione italiana non è presente alcun riferimento all’ambiente. Solo nel 1957 con i trattati di Roma si ha il primo riferimento legislativo sull’ambiente. Nel 1973 viene emesso il primo programma europeo di azione per l’ambiente che però non era impegnativo per gli stati membri. Nel 1985 una direttiva dell’Unione Europea stabilisce una definizione organica tra uomo, flora, fauna, suolo, aria, acqua, clima, paesaggio e patrimonio culturale. Nel 1987 con l’atto unico europeo si dà l’attribuzione all’Unione Europea delle competenze in  materia di ambiente. L’Unione Europea ha legiferato molto in materia ambientale attraverso due strumenti:

v Regolamento: è una vera e propria legge che viene adottata da tutti gli stati membri.

v Direttiva: è una norma rivolta agli stati in cui sono indicati gli obiettivi da raggiungere. I singoli stati decidono autonomamente lo strumento legislativo.

Le legislazioni attuali si basano su 4 principi fondamentali:

v Sviluppo sostenibile: è un principio legato al concetto di crescita sostenibile, cioè che non sacrifica l’esigenza di carattere ambientale.

v Precauzioni: se in caso di rischio ritenuto come grave anche in assenza di prove scientifiche si devono adottare misure adeguate.

v Azione preventiva: l’ambiente deve essere salvaguardato prima che venga sfruttato dall’uomo.

v Chi inquina paga: questo principio a chi con le attività giornaliere provoca danni all’ambiente.

Le acque potabili sono le acque destinate al consumo umano. Le acque potabili devono essere di qualità elevata e non devono contenere sostanze chimiche e germi in quantità pericolose per la salute. Altre qualità richieste sono la freschezza, l’assenza di torbidità,  colorazioni, odori e sapori sgradevoli. Queste caratteristiche sono stabilite dal decreto legislativo 31 del 2001 recante attuazione della direttiva 98/83 CE. Questo decreto disciplina la qualità delle acque potabili, i parametri microbiologici e le modalità con cui si effettuano le analisi.

Campionamento di acque per l’osservazione di microrganismi

All’inizio dell’anno scolastico abbiamo svolto un’esperienza per la ricerca dei microrganismi nell’acqua di un torrente (Staffora) e abbiamo confrontato i risultati con un campione di acqua di rubinetto. Nell’acqua di torrente abbiamo riscontrato questi microrganismi:

–         Diatomea ( sono parte fondamentale del fitoplancton e indicatori della qualità delle acque);

–         Spirogyra;

–         Protozoi, come i parameci (possono presentare le ciglia, i flagelli e gli pseudopodi);

–         Rotaria;

–         Ulothrix;

–         Ostracode;

–         Navicula;

–         Gastrotrico;

–         Copepode.

Nell’acqua di rubinetto avevamo preventivato di non riscontrare alcun microrganismo e di fatto è stato così. In seguito abbiamo contaminato quest’acqua con la sabbietta della lettiera del gatto. E, oltre ai microrganismi trovati anche nell’acqua di torrente, abbiamo trovato i coliformi. Essi sono batteri a forma di bastoncello, Gram-negativi, aerobi ed anaerobi facoltativi, che fermentano il lattosio, con produzione di gas ed acidi.

Arpaia Maria costanza, Bushi Ada, Crevani Silvia, Maruffi Alessandro.

In questa esperienza che abbiamo fatto con la drs, Cristina Delucchi ci ha fatto osservare i licheni.

Cosa sono i licheni?

Innanzitutto i licheni sono ottimi indicatori biologici, possono fornire indicazioni sull’inquinamento atmosferico.

Il termine lichene deriva dal greco leichèn che significa il lambente.

I licheni sono anche dei vegetali particolari originati da una simbiosi tra due organismi differenti:

alghe ( le cellule si chiamano gonidi) e funghi eterotrofi (ascomiceti le cui cellule si chiamano ife)

l’alga fornisce al fungo carboidrati derivati dal processo fotosintetico. Il fungo invece rifornisce l’alga di sali minerali, protezione dell’eccessivo disseccamento e dalle forti radiazioni luminose.

Il corpo del lichene si chiama tallo ed è suddiviso da incisioni più o meno profonde in lobi.

Formano uno strato continuo dove nella parte superiore ci sono le cellule cortex formato da ife che può assumere diverse colorazioni.

Ci possono essere diverse tipi di licheni:

LICHENI CROSTOSI; i licheni crostosi mancano di cortex inferiore e si presentano come macchie multicolori sul substrato che può anche essere completamente ricoperto.

LICHENI FOLIOSI; questi presentano lobi più o meno sviluppati con margine intero. Sulla cortex inferiore sono visibili le rizine che ancorano il lichene al substrato.

LICHENI FRUTICOSI; sono attaccati al substrato solamente con la parte basale, mentre il corpo del lichene occupa lo spazio circostante assumendo una forma tridimensionale eretta, prostrata o pendente.

Il tallo del lichene è formato da;

RIZINE; che sulla cortex inferiore di alcuni licheni foliosi è possibile osservare le strutture costituite da ife fungine di aspetto filamentoso.

CILIA; hanno un aspetto simile alle rizine ma sono presenti solo al marginerei lobi di alcuni licheni.

PSEUDOCIFELLE; che si trovano sulla cortex superiore o inferiore e appaiono come punti chiari oppure come linee o reticolature.

I licheni si producono secondo due modalità:

la riproduzione sessuale e quella vegetativa.

La riproduzione vegetativa avviene attraverso la frammentazione e successiva dispersione di parti indifferenziate del tallo o attraverso la formazione di piccoli propagali rappresentati da soredi o dagli isidi.

I soredi si formano nello strato gonidiale e sono costituiti da piccoli ammassi di ife che avvolgono le cellule algali.

La produzione sessuata avviene a carico del fungo simbionte mediante produzione e liberazione del spore. Le spore prodotte dai corpi fruttiferi sono distribuiti da uno strato corticale di ife.

Abbiamo fatto anche diverse uscite noi del chimico biologico. Siamo stati accompagnati dalla drs. Cristina Delucchi e da Paola Guado.

Abbiamo scelto diversi alberi e abbiamo fatto il biomonitoraggio ( il grado di inquinamento è medio-moderato)

Il biomonitoraggio è una tecnica di rilevamento di una alterazione ambientale, in particolare l’aria.

Negli studi di biomonitoraggio dell’inquinamento atmosferico si sono rivelati particolarmente idonei i licheni epifiti che presentano tutte le caratteristiche dei buoni bio indicatori.

–         sono sprovvisti di cuticole, epidermide e strutture che li proteggono.

–         Assorbono l’acqua, gas, sostanze nutritive e sostanze inquinanti.

–         Sono attivi in tutte le stagioni e per molti anni.

–         Sono organismi molto resistenti agli stress ambientali, infatti possono sopportare temperature estreme e lunghi periodi di aridità.

–         Sono dotati di  crescita lenta e di grandi longevità che permettono di valutare l’inquinamento su tempi lunghi.

–         Sono sensibili agli inquinanti e se si inquinano cambiano colore, forma del tallo e si riduce la respirazione e la fotosintesi.

Il metodo di biomonitoraggio è l’indice di biodiversità lichenica (I.B.L) ed esprime la frequenza delle specie licheniche presenti sugli alberi monitorati.

Il metodo di indagine può essere scomposto in diverse fasi:

–         scelta delle stazioni

–         scelta degli alberi

–         rilevamento mediante l’utilizzo di un reticolo

–         calcolo dell’indice ed elaborazione dei dati.

Per fare i rilievi è preferibile utilizzare una sola specie arborea per i rilievi ed è meglio utilizzare il tiglio per ambienti urbani e la quercia nelle campagne.

Per ogni stazione si effettuano i rilievi su tre alberi.

Gli alberi che devono essere rilevati devono presentare delle caratteristiche:

–         inclinazione del tronco inferiore a 10 °C

–         circonferenza minima del tronco 60cm

–         evitare alberi con poca luminosità.

Il rilevamento avviene tramite l’utilizzo di un reticolo che è composto da 4 subunità;

viene posizionato verticalmente sul tronco del forofita in corrispondenza dei 4 punti cardinali ad un’altezza di 1 m dal suolo.

Il reticolo deve essere fissato all’albero con degli elastici e per ogni rilievo vengono annotati la località, il tipo di forofita utilizzato è la circonferenza dell’albero. Vengono anche elencate le specie licheniche.

ZAKARCHUK KHRYSTYNA.

Come ogni anno la nostra professoressa di biologia Paola Guado ci ha proposto dei progetti sui quali lavorare durante il periodo scolastico e uno di quei progetti trattava dei licheni. La professoressa Cristina Delucchi, esperta in materia botanica, è venuta a scuola per impartirci delle lezioni base per affrontare in seguito le uscite fatte a Varzi.  Lo scopo di questo progetto era conoscere i licheni e tutto ciò concernente essi ed eseguire il biomonitoraggio della qualità dell’aria. Durante la prima lezione ci è stato spiegato che i licheni sono organismi vegetali frutto di una simbiosi tra un’alga verde e un fungo, quasi sempre Ascomicete. I reciproci vantaggi risiedono nel fatto che le alghe ricavano acqua e minerali dai funghi mentre questi ultimi sfruttano la capacità fotosintetica delle alghe, che sono organismi autotrofi (riescono cioè a sintetizzare autonomamente molecole organiche come i carboidrati partendo da semplici sostanze inorganiche come acqua e anidride carbonica). I licheni possono vivere anche migliaia di anni, dato il loro accrescimento estremamente lento e la capacità di sopravvivere a lunghi periodi di disidratazione. Il corpo del lichene si chiama tallo e da una sezione trasversale vi si può distinguere una stratificazione:                                                                                                                                   – lo strato superficiale è denominato cortex e sono presenti solo cellule del fungo(ife);                                                                                                                                              – al di sotto è presente lo strato gonidiale, formato sia da ife sia da cellule dell’alga (gonidi);                                                                                                                                                                               – vi è poi la medulla, che costituisce lo strato interno, formato da ife meno compatte rispetto allo strato superiore;                                                                                                                                                                                                                                                                                                    – -la cortex inferiore è costituita da ife e vi si possono trovare strutture di aspetto filamentose che hanno la funzione di ancorare il tallo al substrato di crescita.                                                                                                                                                                                                Lo strato superiore del lichene può presentare delle lacerazioni dette pseudocifelle, che mettono in contatto la medulla con l’aria, aumentando gli scambi gassosi. Sulla pagina superiore del lichene si può osservare la pruina, una patina farinosa di colore chiaro; è costituita da cristalli di ossalato di calcio ed altera il colore del lichene. Si conoscono tre tipologie diverse di licheni:

• LICHENI CROSTOSI: sono immersi nel substrato di crescita (non c’è la cortex inferiore) e sono i primi in grado di colonizzare la roccia nuda;
• LICHENI FOGLIOSI: sono formati da lamine parzialmente sollevate dal substrato nella parte marginale e sulla cortex inferiore  sono visibili le rizine, che possono avere forme diverse;
• LICHENI FRUTICOSI: sono attaccati al substrato solamente con la parte basale, mentre il corpo del lichene occupa lo spazio circostante assumendo una forma tridimensionale.

La riproduzione dei licheni coinvolge separatamente i due componenti:  mentre la alghe si riproducono asessualmente, per quanto riguarda i funghi invece la riproduzione è prevalentemente sessuale.  La riproduzione vegetativa o asessuata avviene attraverso la frammentazione e successiva dispersione di parti indifferenziate di tallo o attraverso la formazione di soredi e isidi. I primi sono piccoli corpiccioli formati da ammassi di ife che avvolgono le cellule algali e si formano nello strato gonidiale. I secondi sono estroflessioni della cortex superiore e hanno dimensioni maggiori rispetto ai soredi; sono anch’essi costituiti da alghe e ife  ma a differenza dei precedenti sono delimitati da uno strato corticale di ife. Questa è la riproduzione più “facile”, poiché l’alga e il fungo sono già insieme. La riproduzione sessuata avviene a carico del fungo mediante la produzione e liberazione di spore, che una volta distribuite nell’ambiente dovranno trovare un’alga con la quale formare un nuovo lichene. I corpi fruttiferi vengono chiamati apoteci e contengono gli aschi con le spore; possono essere di  due tipi:

• apoteci lecideini: hanno il bordo dello stesso colore del disco per l’assenza di alghe;
• apoteci lecanorini: hanno i bordi con pigmentazione differente rispetto al disco per la presenza di alghe.

Questa riproduzione invece determina una variabilità maggiore rispetto a quella vegetativa, poiché i due simbionti appartengono a licheni diversi.                                                                                                                                     I licheni hanno la capacità di adattarsi a condizioni estreme di temperatura sia molto basse che molto alte; vivono in modo ottimale alla temperatura di  10°C. Se le condizioni ambientali diventano critiche i licheni rallentano il loro metabolismo e le loro funzioni vitali come fotosintesi e respirazione. Grazie alle loro grandi capacità di adattamento i licheni colonizzano qualsiasi tipo di substrato naturale o artificiale e sono diffusi ovunque: dal mare alla montagna, dalla pianura alla collina, dall’equatore ai poli e infine dai deserti alle foreste. Per quanto riguarda gli utilizzi i licheni hanno trovato sia in passato che al tempo d’oggi numerosi impieghi: ad esempio era molto frequente la preparazione di coloranti mediante licheni mentre oggi vengono impiegati per la preparazione dei profumi.  Alla lezione successiva abbiamo fatto un’uscita in Varzi: ci sono state distribuite delle chiave analitiche che ci hanno permesso di identificare i diversi licheni e un foglio dove erano descritte le diverse specie. Siamo stati divisi in gruppi composti da 3 o 4 alunni e ci è stato assegnato un albero da osservare.  Le specie che osservavamo le abbiamo riportante su  un foglio; questo è stato il nostro primo approccio con i licheni. La volta dopo abbiamo affrontato diversi argomenti: biomonitoraggio, i licheni come bioindicatori e l’indice della biodiversità lichenica. Con il termine biomonitoraggio si intende l’insieme delle metodologie che utilizzano esseri viventi per trarre informazioni sullo stato dell’ambiente;  esso permette d stimare gli effetti biologici dell’inquinamento. Gli esseri viventi utilizzati vengono definiti biondicatori. Negli studi dell’inquinamento atmosferico si sono rivelati idonei i licheni che crescono sulla corteccia degli alberi, poiché presentano tutte le caratteristiche di buoni bioindicatori:

• Sono sprovvisti di cuticola, quindi di epidermide, e non hanno strutture che li proteggono;
• Assorbono tutto ciò che c’è nell’ambiente e non possono liberarsi dagli inquinanti;
• Hanno una vita attiva tutte le stagioni;
• Resistono molto agli stress ambientali (stress idrico e termico);
• Sono sensibili agli inquinanti: resistono a lungo prima di morire.

Le variazioni ambientali determinate dall’inquinamento alterano l’equilibrio tra i due simbionti. I principali effetti riscontrabili sono i seguenti:

• Rallentano la fotosintesi e la respirazione;
• Cambiano le dimensioni, la forma e il colore del tallo;
• Avviene una riduzione della fertilità: in alcune specie la riproduzione sessuata lascia il posto a quella vegetativa;
• Si riducono il numero di specie e individui nel tempo e nello spazio.

Il metodo per calcolare l’indice di qualità dell’aria prendi il nome di I.B.L (Indice di Biodiversità Lichenica) ed esprime la frequenza delle specie licheniche presenti sugli alberi monitorati. Il metodo di indagine può essere scomposto in diverse fasi:

• SCELTA DELLE STAZIONI DA MONITORARE: la stazione di rilevamento deve possedere almeno 3 alberi idonei al rilievo; in generale si scelgono tutte le vie e i giardini pubblici per avere una visione della situazione globale della città;
• SCELTA DEGLI ALBERI: di solito si scelgono gli alberi con scorza acida e non facilmente esfogliabile. In ambiente urbano si preferisce utilizzare il tiglio, mentre in ambiente di campagna la quercia.                                   Gli alberi devono presentare altre caratteristiche: l’inclinazione del tronco deve essere inferiore e 10° (corrispondenti a circa 5 cm) e non deve presentare ferite o nodosità e la loro circonferenza minima deve essere di 60 cm;
• RILEVAMENTO MEDIANTE L’UTILIZZO DI UN RETICOLO: il reticolo utilizzato è composto da 4 subunità di 10×50 cm suddivise in 5 quadrati di 10×10. Viene posizionato verticalmente sul tronco a un metro da terra ed in corrispondenza dei 4 punti cardinali. Il reticolo deve essere fissato all’albero con degli elastici per evitare di danneggiare la pianta. In ogni quadrato viene calcolato il numero di specie presenti e non il numero di individui;
• CALCOLO DELL’INDICE ED ELABORAZIONE DEI DATI: per ogni albero si calcola la somma delle frequenze delle singole specie per punto cardinale e si ripete il calcolo per ciascuno dei 3 alberi monitorati. Infine si calcolano le medie per ogni punto cardinale e si sommano tra loro secondo il seguente schema:

BLNtot = BLN1 + BLN2 + BLN3	BLNmedia = BLNtot/Nrilievi=
BLEtot = BLE1 + BLE2 + BLE3	BLEmedia = BLEtot/Nrilievi=
BLStot = BLS1 + BLS2 + BLS3	BLSmedia = BLStot/Nrilievi=
BLOtot = BLO1 + BLO2 + BLO3	BLOmedia = BLOtot/Nrilievi=

BLStazione = BLNmedia + BLEmedia + BLSmedia+ BLOmedia

Ai valori di IBL sono abbinati i relativi gradi di inquinamento: ogni valore di BL ricade in un intervallo al quale viene attribuito un determinato colore ed un giudizio sul grado di allontanamento dalla situazione di naturalità al quale corrisponde, a sua volta, un determinato grado di inquinamento.

COLORI	CLASSI NATURALITA’/ALTERAZIONE	VALORI DI BLs	GRADO DI INQUINAMENTO
Blu	1         – naturalità molto alta	>80	Basso
Verde Scuro	2 – naturalità alta	65-80	Moderato
Verde Chiaro	3 – naturalità media	49-64	Medio-moderato
Giallo	4 – naturalità bassa/alterazione bassa	33-48	Medio
Arancione	5 – alterazione media	17-32	Medio-elevato
Rosso	6 – alterazione alta	1-16	Elevato
Cremisi	7 – alterazione molto alta	0 (deserto lichenico)	Molto elevato

Noi abbiamo fatto questo lavoro in prossimità del Torrente Staffora ed è stato un progetto che mi ha interessata, anche se all’inizio ero scettica perché mi sembrava un po’ difficile; la parte che però ho preferito è stato il lavoro diretto sul campo.

SILVIA CREVANI    3a CV     10-01-2012    FONTE: ESPERIENZA PERSONALE

I licheni sono organismi vegetali frutto di una simbiosi tra alghe verdi e funghi ( ascomiceti- ife). La simbiosi è un’unione stabile tra due organismi diversi, vantaggiosa per entrambi.
Le alghe producono glucidi e amidi ( autotrofi). I funghi ,invece, forniscono acqua, sali minerali e la protezione dal disseccamento (eterotrofi).
Il corpo dei licheni è chiamato tallo ed è suddiviso in lobi.
La crescita dei licheni può essere di tre dipi:
1. Lichene foglioso:
Tallo costituito da lobi non completamente aderenti al substrato, che si sollevano almeno al margine.

2. Lichene fruticoso:
Il tallo si sviluppa in verticale rispetto al substrato e tende a ramificarsi in varie direzioni.

3. Lichene crostoso:
Tallo appiattito e strettamente aderente al substrato. La superficie può essere continua, polverosa o divisa in aree poligonali.

Sui lobo del lichene possiamo trovare le pseudocifelle ( fessure), queste hanno il compito di aumentare gli scambi gassosi con l’esterno.
Dalle pseudocifelle possono fuoriuscire le ife del fungo e le cellule algali del lichene, queste si chiamano soredi.
Nella cortex superiore troviamo le ife del fungo, nello strato algale ci sono le ife del fungo più le cellule algali, nello strato midollare come nella cortex inferiore troviamo solo ife del fungo. Sotto la cortex inferiore abbiamo delle piccole strutture chiamate rizine, hanno il compito di ancorare il substrato.
I licheni si riproducono sia tramite la riproduzione asessuata che quella sessuata.
La riproduzione asessuata avviene tramite soredi o tramite gli isidi (sollevamenti della cortex superiore che si rompono solo per un’azione meccanica). In questo caso, siccome abbiamo sia le cellule algali che quelle del fungo, si genera subito un’altro lichene.
La riproduzione sessuata avviene tramite gli apoteci, che possono essere di due tipi:
1. Lecanorini: in questo caso il disco centrale degli apoteci contiene solo ife, mentre il bordo contiene sia ife fungine che cellule algali come il tallo. In questo caso il disco centrale dell’apotecio avrà un colore diverso dal bordo e dal tallo.

2. Lecideini: in questo caso sia il disco centrale che il bordo dell’apotecio contengono solo ife fungine. Il colore sarà diverso da quello del tallo.

Nel caso della riproduzione sessuata dagli apoteci fuoriescono solo cellule fungine, che dovranno cercarsi un partner algale.

Botezatu Angela 3-cv
04/01/2012

Mappa e profilo altimetrico del percorso seguito durante l'uscita e utilizzato come transetto di rilevamento.

Illustrazione del Castagno (Castanea sativa)

Il 18 novembre 2011, insieme alla Prof.ssa Paola Guado, ho accompagnato un gruppo di studenti dell’Istituto Calvi di Varzi e dell’Istituto Maragliano di Voghera, nei boschi della Valle del Torrente Semola, a monte dell’abitato di San Ponzo, Valle Staffora (PV). E’ stata l’occasione per realizzare con i ragazzi un’escursione didattico-naturalistica con il fine di imparare alcune metodologie di base per il rilevamento di dati utili a definire la biodiversità del territorio.

Si è scelta l’area della Valle del Torrente Semola in quanto caratterizzata da estese formazioni di bosco misto di latifoglie, abitate da innumerevoli specie di mammiferi, uccelli, anfibi, molluschi, rettili, insetti, aracnidi. Un territorio, quindi, ideale per lo studio della biodiversità. Abbiamo voluto effettuare l’uscita anche in tardo autunno, quando molte specie animali non sono attive e le vegetali sono meno “appariscenti”, per stabilire un paragone con le condizioni biologiche esistenti in primavera inoltrata, quando, il prossimo anno, torneremo per effettuare un altro rilevamento di dati.

I boschi della Valle del Semola sono caratterizzati dalla presenza di alberi di discrete dimensioni: castagni (alcuni secolari), carpini, ornielli, roverelle, robinie (fortunatamente poche), aceri montani, qualche essenza da frutto inselvatichita (ciliegi, ad es.), pioppi bianchi, olmi. Queste piante sono oggetto di taglio periodico (bosco ceduo). L’uso che si fa del legno, oggi, è quasi esclusivamente come legna da ardere (raramente si utilizzano ancora i castagni per ottenere pali).

Il sottobosco è caratterizzato da una vegetazione arbustiva piuttosto rada in quanto la copertura delle fronde arboree è decisamente compatta e la luce filtra poco sino al terreno. Dominano i noccioli, i sanguinelli, i biancospini, le rose selvatiche, il ligustro. L’edera la si rinviene frequentemente a ricoprire estesamente il sottobosco e ad arrampicarsi sui tronchi degli alberi. Sono diffuse le primule, le viole, le fragoline di bosco, i gerani selvatici, la Daphne laureola.

In particolare in prossimità del Torrente Semola, rocce affioranti e tronchi d’albero mostravano una diffusa copertura di muschi.
Frequentemente abbiamo osservato, sempre sulle rocce e sui tronchi, i licheni.

Cinghiale fotografato in Valle Staffora (foto Piermaria Greppi)

Il sottobosco è frequentemente “grufolato” dai cinghiali, dei quali abbiamo rinvenuto anche numerose tracce e sentieri di passaggio. Qua e la ci è capitato di osservare escrementi di volpe rossa e di faina. Abbiamo ascoltato il canto di varie specie di uccelli, fra cui il pettirosso, la gazza, la cornacchia grigia, la cinciallegra. Essendo la stagione fredda non è stato possibile osservare anfibi, molluschi e rettili e anche insetti e aracnidi si sono discretamente nascosti.
Torneremo in primavera quando molti di questi animali avranno ripreso la loro vita attiva.

Conchiglia fossile (foto Piermaria Greppi)

A proposito di molluschi, però, se non ne abbiamo visti di “vivi” ne abbiamo potuti vedere parecchi di fossilizzati, quantomeno le loro conchiglie. Infatti questa valle è stata scavata nelle arenarie, rocce sedimentarie di origine marina (sabbie e ciottoli cementati da calcare). Ebbene, all’interno della matrice rocciosa si rinvengono conchiglie fossili di bivalvi, alcune di ottima fattura e conservazione.

I dati raccolti sono stati riportati su apposite schede di rilevamento. Come riportate in un precedente post di questo blog, i ragazzi hanno fotografato (ma anche filmato) i vari elementi di interesse incontrati durante l’uscita.

Piermaria Greppi, Dottore in Scienze Naturali

muschio che cresce sempre a nord in condizioni di semiluce

un lamellibranco improntato nella roccia

il dr. Greppi ci illustra il sanguinello

Venerdì 18 novembre abbiamo partecipato con una classe del Maragliano ad un’ uscita didattica al bosco di San Ponzo, con lo scopo di rilevarne la biodiversità.
Dopo aver camminato per circa 5 km siamo arrivati nei pressi del torrente Semola, dove abbiamo potuto osservare un bosco misto. Gli alberi che abbiamo visto erano roverelle, castagni, noccioli e carpini.
La mancanza di luce nel periodo estivo impedisce la crescita e lo sviluppo di un sottobosco, perciò erano presenti solo fiori come le viole, e altre erbe come felci e epatiche.
Inoltre era presente un substrato di rocce con fossili (gusci di lamellibranchi)

Visita didattika al bosco di San Ponzo
Insieme alla professoressa P. Guado, il professore F. Carca, il professore Rasconi e il naturalista Piermaria Greppi siamo andati nel bosco di San Ponzo. Abbiamo esaminato un’area di bosco misto nei pressi del torrente Semola, bosco appenninico misto di latifoglio e caducifoglio. Abbiamo trovato anche rocce arenacee fossilifere.
Come biodiversità arborea sono stati osservati il castagno, la roverella e il carpino in forma libera.
Come biodiversità arbustiva sono stati osservati il nocciolo e l’edera.
Come biodiversità erbacea sono state osservate le viole, le felci e le graminacee.
Abbiamo osservato anche il torrente Semola con una larghezza di circa 2 m. e sponde coperte da vegetazione arbustiva e arborea.

Angela Botezatu 3-CV