Definizione di rapporto predatore-preda
Il rapporto predatore-preda consiste nelle interazioni tra due specie e i loro conseguenti effetti reciproci. Nel rapporto predatore-preda, una specie si nutre dell’altra specie. La specie preda è l’animale di cui ci si nutre e il predatore è l’animale di cui ci si nutre. La relazione predatore-preda si sviluppa nel tempo, mentre molte generazioni di ogni specie interagiscono. Così facendo, influenzano il successo e la sopravvivenza delle rispettive specie. Il processo di evoluzione seleziona gli adattamenti che aumentano la fitness di ogni popolazione. Gli scienziati che studiano le dinamiche di popolazione, o i cambiamenti nelle popolazioni nel tempo, hanno notato che le relazioni predatore-preda influenzano notevolmente le popolazioni di ogni specie, e che a causa della relazione predatore-preda, queste fluttuazioni di popolazione sono collegate.
Relazioni predatore-preda e dinamiche di popolazione
In alcuni esempi di relazioni predatore-preda, il predatore ha davvero solo una preda. In questi scenari, è facile vedere come la relazione predatore-preda influenzi la dinamica della popolazione di ogni specie. Un semplice esempio è il rapporto predatore-preda tra la lince e la lepre delle nevi. La lepre è un elemento fondamentale nella dieta della lince. Senza la lepre, la lince morirebbe di fame. Tuttavia, quando la lince mangia la lepre, o molte lepri, può riprodursi. Così, la popolazione della lince si espande. Con più caccia alla lince, la popolazione di lepri diminuisce rapidamente. Guarda il grafico qui sotto.
Il blu mostra la popolazione di lince, mentre il rosso mostra la popolazione di lepri. All’inizio del grafico, la popolazione di lince era molto alta, mentre la popolazione di lepri era relativamente bassa. Quando la lince ha iniziato a migrare, o a morire, la popolazione di lepri è rimbalzata. Dal 1845, questo schema di 10 anni ha continuato a ripetersi, con una morte della lince che arriva subito dopo la morte della lepre. Il rapporto predatore-preda tra la lepre e la lince aiuta a guidare questo schema. Tuttavia, se si fa una media dei picchi della popolazione, entrambe le popolazioni rimarrebbero stabili o mostrerebbero solo un leggero aumento o diminuzione nel tempo.
Ricorda anche che la lepre ha anche una relazione di preda predatrice con gli organismi di cui si nutre, che sono le piante. Quando le lepri esplodono, mangiano più di quanto la vegetazione possa sostenere, e sono spinte alla fame. Questo, più la loro relazione di preda predatore con la lince, rende molto volatili gli spostamenti di popolazione.
Relazioni di preda predatore ed evoluzione
Come queste popolazioni continuano a riprodursi nel tempo, le azioni della selezione naturale possono anche cambiare le specie per renderle migliori predatori, o prede più difensive. In entrambi i casi, questo adattamento cambia l’intera dinamica predatore-preda. Se una specie non può quindi adattare una difesa appropriata, può estinguersi. In questo modo, il rapporto predatore-preda forma spesso una “corsa agli armamenti evolutiva”, in cui la specie che mangia si evolve rapidamente per contrastare l’altra.
Mentre sono stati osservati numerosi esempi di evoluzione dei tratti attraverso il rapporto predatore-preda, alcuni degli esempi più interessanti si verificano quando il rapporto è sospeso. Nei test sui guppy, gli scienziati hanno dimostrato che una grande macchia colorata è un tratto sessualmente selezionato. I guppy maschi con macchie dai colori brillanti sono preferiti dalle femmine. Tuttavia, i predatori possono facilmente individuare questi colori, e mangiano i maschi dai colori più brillanti.
Nei corsi d’acqua dove non sono presenti predatori, i maschi diventano colorati. La selezione sessuale fa evolvere rapidamente i maschi in colori brillanti, e la loro novità e luminosità guidano il loro successo evolutivo. Nei corsi d’acqua con predatori, i maschi che hanno successo non lo fanno necessariamente perché erano i più attraenti, ma perché hanno vissuto più a lungo. La relazione predatore-preda in questo caso ha sopraffatto la pressione della selezione sessuale. È un buon esempio di come la relazione predatore-preda può influenzare notevolmente il percorso dell’evoluzione.
Esempi di relazione predatore-preda
Predatore convenzionale
Tipo, una specie ha più di una relazione predatore-preda. Consideriamo un giaguaro per esempio. Il giaguaro è un predatore solitario, preferendo cacciare e vivere da solo. Il giaguaro è un predatore di molti animali diversi, dai maiali selvatici ai caimani. Con ognuna di queste specie, mantiene una relazione preda-predatore. Tuttavia, il giaguaro è anche una preda per alcune specie. I piccoli giaguari rimangono con le loro madri per un anno o più prima di essere in grado di proteggersi completamente. Anaconda, grandi uccelli e altri felini sono solo alcuni dei pericoli in serbo per un giovane giaguaro.
Il giaguaro, come quello sopra, rappresenta il predatore convenzionale. Caccia, uccide e mangia altri organismi. Mentre i giaguari sono predatori solitari, ci sono anche predatori sociali, che cacciano in gruppo. Questi includono specie come lupi, orche e leoni. Le differenze in queste strutture sociali rappresentano le diverse nicchie evolutive che le specie si sono ritagliate, così come le relazioni passate tra predatore e preda che hanno modellato gli animali come sono oggi.
Predatori non convenzionali
Oltre ai predatori convenzionali, molti organismi rientrano nella definizione di predatore fuori dai confini tipici. Gli spazzini, come un tipo di predatore, hanno una relazione preda-predatore con ciascuna delle specie di cui si nutrono. Per esempio, uno spazzino come l’avvoltoio viene colpito quando la popolazione di bufali d’acqua diminuisce. Con meno bufali, i leoni muoiono e uccidono meno, e quindi l’avvoltoio stesso ne risente. Anche se questo può essere un rapporto predatore preda sbilanciato perché l’avvoltoio non uccide direttamente il bufalo, è comunque influenzato dalla popolazione di bufali. Fortunatamente per gli avvoltoi, essi si nutrono di molte specie e non dipendono solo dalla popolazione di bufali. Questo non è vero per tutti gli spazzini.
Altri predatori non convenzionali includono i parassiti, che si nutrono di un organismo ospite, ma non lo uccidono necessariamente. Anche se il predatore può essere molto più piccolo della preda, hanno comunque una relazione. Il rapporto predatore-preda tra cervi e zecche, per esempio, è molto simile al rapporto predatore-preda tra la lince e la lepre. Man mano che i cervi muoiono, le zecche hanno meno di cui nutrirsi, specialmente le zecche che si specializzano sui cervi. Il declino è causato in parte dalle zecche stesse, che aggiungono un carico parassitario al cervo, e trasferiscono la malattia nella popolazione. Le zecche si ridurranno quindi in numero, permettendo al cervo di prosperare.
Quasi il 10% di tutti gli insetti conosciuti mostrano una forma speciale di parassitismo. Questi parassitoidi, come sono conosciuti, hanno sviluppato una speciale relazione preda predatore in cui depongono le loro uova all’interno di un’altra specie. Le larve si schiudono e si nutrono mentre l’ospite muore lentamente. Mentre l’adulto non consuma direttamente l’altra specie, le larve lo fanno. Qui sotto c’è una foto di una vespa parassitoide che trasporta una tarantola che ha paralizzato. La vespa deporrà le uova nella tarantola viva, che si schiuderanno e la divoreranno dall’interno.
Piante come prede e predatori
Le piante sono spesso trascurate come prede e predatori perché sembrano indifferenti alle azioni che le circondano. Tuttavia, molti esperimenti e osservazioni hanno dimostrato che le piante sono partecipanti attivi nella relazione. Un esempio sorprendente è quello della comunicazione delle piante in risposta ai predatori. È stato dimostrato che alcune specie di piante hanno sviluppato una difesa specifica contro il pascolo eccessivo. Dopo che i livelli moderati di pascolo sono stati superati, e la pianta è in pericolo, inizierà a rilasciare il gas ormonale etilene nell’aria. Altre piante ricevono questo segnale ormonale e cominciano a produrre sostanze tossiche nelle loro foglie. Gli animali che si nutrono di queste piante si ammalano e muoiono. In questo modo, una battaglia evolutiva e un rapporto predatore-preda si sono evoluti tra le piante e gli erbivori fin dalla loro prima coesistenza.
Inoltre, le piante possono essere predatori diretti, ed evolvere caratteristiche complesse di rapporto predatore-preda anche da quel lato. Consideriamo la Venus Fly Trap, nella foto qui sotto. Questa pianta si è sviluppata direttamente come predatore di molti insetti volanti. La pianta non solo ha peli speciali sulle foglie che possono percepire il movimento degli insetti e grandi spine per intrappolarli, ma anche secernere attivamente sostanze per attrarre gli insetti. Altre piante hanno sviluppato diverse forme di trappole per insetti, e forniscono alle piante sostanze nutritive extra. Questo rapporto predatore-preda non è molto diverso da quello di un serpente che aspetta che un topo attraversi il suo cammino.
Quiz
- Blumstein, D. T., & Fernandez-Juricic, E. (2010). A Primer of Conservation Behavior. Sunderland: Sinauer Associates, Inc. Publishers.
- Feldhamer, G. A., Drickamer, L. C., Vessey, S. H., Merritt, J. F., & Krajewski, C. (2007). Mammologia: Adattamento, diversità, ecologia (3rd ed.). Baltimora: The Johns Hopkins University Press.
- Kaiser, M. J., Attrill, M. J., Jennings, S., Thomas, D. N., Barnes, D. K., Brierley, A. S., & Hiddink, J. G. (2011). Ecologia marina: Processes, Systems, and Impacts. New York: Oxford University Press.