Hai sicuramente sentito parlare della catena alimentare fin dalla scuola primaria. La catena alimentare è importante per l’equilibrio dell’ecosistema. Nell’ambiente animali e vegetali sono tra loro in stretta correlazione. Ma una catena alimentare cos’è e come funziona? Scopriamolo insieme!
Cos’è la catena alimentare?
La catena alimentare, o catena trofica, è l’insieme dei rapporti tra gli organismi animali e vegetali che vivono in un ecosistema. A questa prendono parte gli animali erbivori, gli animali carnivori ma anche i batteri decompositori.
La catena alimentare sottolinea la distinzione tra i consumatori primari ed i consumatori secondari. Mette quindi in relazione alimentare gli organismi di un ecosistema, sia esso marino o terrestre.
Come funziona la catena alimentare?
La catena alimentare mostra come avviene il trasferimento di energia tra gli organismi di un dato ecosistema attraverso il cibo. Per capire come funziona realmente la catena alimentare bisogna però partire da un concetto che sta alla base.
Tutti gli esseri viventi hanno bisogno di nutrienti per produrre energia utile alla propria sopravvivenza. L’energia viene conservata nella materia organica presente in un determinato ecosistema. Questa materia organica è rappresentata dagli organismi animali e vegetali, che sono tra loro in relazione alimentare.
L’energia viene fornita dal sole agli organismi autotrofi, come le piante, le alghe ed alcuni tipi di batteri. Questi sono in grado di produrre energia metabolica a partire dalla luce solare, mediante un processo biochimico che viene detto fotosintesi clorofilliana.
Gli organismi autotrofi, capaci di compiere la fotosintesi, sono considerati i produttori primari di energia. Si trovano quindi nel gradino più in basso della catena alimentare, che per questo è anche chiamata piramide alimentare.
La catena alimentare continua il trasferimento di energia grazie agli organismi consumatori. Questi sono animali erbivori, batteri decompositori e animali carnivori. In generale gli animali erbivori, che si nutrono di piante (produttori primari), sono detti consumatori primari. Si trovano quindi un gradino al di sopra degli organismi autotrofi.
Gli animali carnivori, invece, vengono inseriti tra i consumatori secondari, o terziari. Il grado aumenta a seconda dei passaggi di energia necessari alla biologia alimentare. Lungo la catena alimentare, l’energia viene quindi trasferita da un organismo vivente a un altro sotto forma di materia organica, ossia come cibo.
Catene alimentari e reti alimentari
Hai già sentito parlare della rete alimentare? Sebbene ci siano delle analogie con la catena alimentare, questi due termini non vanno confusi. Vediamo in dettaglio quali sono le differenze e le analogie:
Catena alimentare
La catena alimentare, come suggerisce il nome, è rappresentabile come una catena lineare di organismi in relazione alimentare tra loro. La sua principale caratteristica è quella di essere unidirezionale.
Il trasferimento di energia lungo la catena alimentare avviene in un’unica direzione. Ciò significa che non è possibile tornare indietro al livello energetico precedente.
Caratteristiche della catena alimentare:
- Include un’interazione nutritiva tra gli organismi viventi (materia organica) di un ecosistema. In una catena alimentare ciascun gruppo è mangiato da un altro gruppo di organismi.
- È rappresentabile da una linea retta.
- Lungo una catena alimentare il trasferimento di energia è unidirezionale, dall’energia solare dei produttori, ai produttori secondari ed ai consumatori.
- In una catena alimentare di solito ci sono 3, o 4 livelli trofici, al massimo 5. Questo perché l’energia diminuisce ad ogni livello trofico.
- In una catena alimentare alcuni organismi sono onnivori e possono occupare differenti posizioni nella catena trofica.
Rete alimentare
Una rete alimentare invece non è altro che l’insieme delle catene alimentari presenti e interconnesse in un ecosistema. Queste costituiscono una vera e propria rete alimentare per lo scambio di energia.
Le varie catene alimentari che prendono parte alla rete alimentare, possono essere connesse tra loro a differenti livelli trofici. È facile dedurre quindi che la rete alimentare non ha un andamento lineare, bensì è formata da una serie di concatenazioni, che descrivono il movimento di energia in un ecosistema.
La rete alimentare è una rappresentazione più reale di quello che accade nell’ambiente. Tiene conto di tutte le possibili interazioni tra gli organismi animali e vegetali. Inoltre, mette in collegamento diverse comunità biotiche, come realmente avviene in natura.
Caratteristiche della rete alimentare:
- Non è lineare, ma è formata da interconnessioni di catene alimentari.
- Fornisce un’immagine a 360 °C delle possibili interazioni tra gli organismi.
- Mette in risalto le relazioni alimentari di più ecosistemi. Unisce infatti la catena alimentare marina a quella terrestre.
- Ha a disposizione più percorsi possibili alternativi, per assicurarsi la disponibilità del cibo nei diversi livelli della catena trofica.
- Più alternative disponibili nella rete alimentare rendono più stabile l’equilibrio tra le specie in un determinato ambiente. La rete alimentare aiuta quindi lo sviluppo dell’ecosistema.
Cosa si intende per livello trofico?
Abbiamo parlato della catena alimentare descrivendola anche come piramide alimentare. Questo perché se rappresentiamo la catena trofica con la forma di una piramide, ciascun gradino indica una categoria di organismi con alcune caratteristiche in comune. Ciascun gradino della piramide alimentare rappresenta cioè un livello trofico distinto.
Ciascun livello trofico ha significato nell’ecosistema che viene preso come riferimento. A seconda delle relazioni alimentari, uno stesso organismo può occupare livelli trofici differenti in un diverso ambiente. Ma cosa si intende per livello trofico?
Organismi che hanno lo stesso ruolo nella catena alimentare, appartengono allo stesso livello trofico. Al primo livello ci saranno i produttori primari, mentre al secondo troviamo gli erbivori (o consumatori primari). Salendo di livello si troveranno quindi i consumatori secondari o terziari, rappresentati prevalentemente dagli animali carnivori, o onnivori.
Parlando i termini di energia, gli organismi che appartengono allo stesso livello trofico si trovano allo stesso stadio energetico. La catena alimentare può quindi essere considerata come il mezzo per trasferire energia da un livello trofico ad un altro.
Ecco di seguito schematizzati i vari livelli trofici.
1. Livello – produttori primari
Il primo livello trofico di una piramide, o catena alimentare è rappresentato dai produttori primari. Si tratta di organismi autotrofi, capaci di trasformare l’energia proveniente dalla luce del sole in energia chimica, il loro cibo.
Gli organismi autotrofi, come le piante, le alghe, il fitoplancton, o alcuni batteri, costituiscono il primo livello di ogni catena alimentare.
2. Livello – consumatori primari
Salendo i gradini della piramide alimentare troviamo i consumatori. Questi sono prevalentemente organismi eterotrofi che, per nutrirsi, necessitano di mangiare altri organismi per assimilare sostanze nutritive. Non possono produrre la propria energia dalla luce solare o dai prodotti chimici.
Tra questi ci sono gli animali erbivori, o onnivori e alcuni batteri decompositori (batteri carnivori, che decompongono le carcasse). Ognuno di questi ordini rappresenta un livello trofico.
Tra i consumatori primari troviamo gli animali erbivori, che si cibano direttamente dei produttori, come capre, conigli, mucche, cervi, tartarughe e alcuni insetti.
3. Livello – consumatori secondari
Il terzo livello trofico contiene i consumatori secondari, ossia quegli organismi eterotrofi che traggono energia mangiando i consumatori primari (gli erbivori). I consumatori secondari possono essere sia carnivori che onnivori.
Per fare alcuni esempi, in questo livello troviamo: volpi, gatti, donnole, ricci e uccelli insettivori.
4. Livello – consumatori terziari
Nel quarto livello trofico si trovano i consumatori terziari, ossia gli animali carnivori che si cibano sia di animali erbivori che di altri carnivori. Sono considerati i predatori per eccellenza.
Vengono comunemente definiti superpredatori o predatori alpha. Per questo sono spesso i consumatori finali della catena alimentare. Per fare alcuni esempi, nella categoria abbiamo: lupi, leoni, tigri, aquile e squali, che difficilmente vengono mangiati da altri organismi.
Ricorda che Una specie può occupare più livelli a seconda della fonte alimentare di cui si nutre. Gli onnivori, infatti, non occupano un livello fisso nella catena trofica. Il loro ruolo nella biologia alimentare varia a seconda della disponibilità delle altre specie presenti nello stesso ecosistema.
I decompositori
Esistono delle specie di batteri in grado di digerire le carcasse di animali, per questo erroneamente chiamati batteri carnivori. Si tratta in realtà di batteri eterotrofi, che decompongono i resti di animali e vegetali.
Il loro ruolo è importantissimo per l’ecosistema e l’ambiente. Decomponendo la materia organica infatti forniscono nuove sostanze nutritive ai produttori primari. Così facendo, completano la catena alimentare.
Quali sono le varie tipologie di catena alimentare?
Esistono varie tipologie di catena alimentare. Per schematizzare possiamo eseguire una semplice distinzione in base alla natura dell’ecosistema: catena alimentare terrestre e catena alimentare marina.
Catena alimentare terrestre
La catena alimentare del bosco, di una prateria, o di un qualsiasi ecosistema terrestre, è composta da:
- Vegetali e batteri fotosintetici (produttori primari)
- Animali erbivori (consumatori primari)
- Animali carnivori o onnivori (consumatori di livello superiore)
- Decompositori (batteri, funghi e insetti) che riciclano la materia organica.
Catena alimentare marina
In ambiente marino, i produttori primari sono rappresentati da alghe e fitoplancton. Lo schema base è molto simile a quello dell’ambiente terrestre.
- Alghe fotosintetiche (produttori primari)
- Zooplancton, piccoli pesci e molluschi erbivori (consumatori primari)
- Pesci, crostacei, uccelli acquatici ed i grandi mammiferi marini, che mangiano gli altri pesci (consumatori di livello superiore)
Ovviamente bisogna considerare che le catene alimentari marine non sono isolate tra loro. Il flusso di energia viene infatti scambiato lungo i vari percorsi della rete alimentare marina.
L’importanza delle catene alimentari
Le catene alimentari mostrano le relazioni tra gli esseri viventi di un dato ecosistema. Esse rivelano il ruolo che ciascun organismo ricopre in un determinato ambiente (nicchia ecologica).
Forniscono informazioni sulla relazione alimentare tra i produttori primari e i consumatori all’interno della catena trofica. Inoltre, suggeriscono quali conseguenze può avere la scomparsa di una specie di un determinato livello trofico per gli altri gruppi.
Le catene alimentari, insieme alle reti alimentari, possono quindi dare informazioni utili ai biologi ambientalisti per aiutarli a mantenere l’equilibrio dei sistemi naturali.
I problemi della catena alimentare
Sostanze inquinanti
I fertilizzanti agricoli, i pesticidi ed i vari inquinanti ambientali penetrano nel suolo e raggiungono le falde acquifere. Così facendo entrano a far parte delle catene alimentari sia terrestri che marine.
Tali sostanze inquinanti, infatti, non vengono smaltite ma si accumulano nei tessuti degli organismi animali e vegetali. Questo processo di bio-accumulazione delle sostanze tossiche lungo la catena alimentare viene detto biomagnificazione. Come risultato, i pesticidi e le sostanze tossiche inquinanti le ritroviamo nel cibo che noi mangiamo.
Perdita di biodiversità
Oltre a rappresentare un problema per la salute dei consumatori, l’inquinamento ambientale può causare la perdita di biodiversità. L’estinzione di una specie più causare conseguenze più o meno gravi nell’ecosistema di cui essa faceva parte. L’entità del danno sull’ambiente varia anche a seconda del livello trofico che essa occupava.
Plastica
Il problema dello smaltimento delle plastiche è molto sentito dagli ambientalisti. Le plastiche non comprendono unicamente le bottiglie, i sacchetti, o i contenitori che inquinano gli oceani. Negli ultimi anni stanno prendendo sempre più piede le ricerche scientifiche sulle nano-plastiche.
Si tratta di nanoparticelle di materiale plastico che si accumula nella materia organica degli organismi animali e vegetali. Le nano-plastiche sono ormai ovunque! Fanno parte della rete alimentare marina e terrestre e le troviamo inevitabilmente nei cibi che noi mangiamo.
Hai altre domande sul funzionamento della catena alimentare a cui abbiamo dimenticato di rispondere? Contattaci per discuterne assieme.
La Dott.ssa Dovicchi Jessica è laureata in Scienze della Nutrizione Umana. Attualmente è insegnante di supplenza presso una scuola secondaria di primo grado e sta studiando per ottenere il ruolo. Nel frattempo, collabora con vari siti web scrivendo soprattutto di ecologia, alimentazione, salute e benessere.
