Ecologia di comunità
La struttura piramidale delle comunità
Gli organismi che costituiscono il livello base della piramide variano da comunità a comunità. Nelle comunità terrestri, le piante multicellulari formano generalmente la base della piramide, mentre nei laghi d’acqua dolce una combinazione di piante multicellulari e alghe unicellulari costituiscono il primo livello trofico. La struttura trofica dell’oceano è costruita sul plancton noto come krill. Ci sono alcune eccezioni a questo piano generale. Molti corsi d’acqua dolce hanno come base energetica il detrito piuttosto che le piante vive. Il detrito è composto da foglie e altre parti di piante che cadono nell’acqua dalle comunità terrestri circostanti. È scomposto da microrganismi, e il detrito ricco di microrganismi è mangiato da invertebrati acquatici, che sono a loro volta mangiati da vertebrati.
Le comunità biologiche più insolite di tutte sono quelle che circondano le bocche idrotermali sul fondo dell’oceano. Questi sfiati sono il risultato dell’attività vulcanica e del movimento delle placche continentali che creano fessure nel fondo del mare. L’acqua penetra nelle fessure, viene riscaldata dal magma all’interno del mantello terrestre, si carica di solfuro di idrogeno e poi risale verso il fondo dell’oceano. I batteri ossidanti dello zolfo (chemioautotrofi) prosperano nell’acqua calda e ricca di zolfo che circonda queste crepe. I batteri usano lo zolfo ridotto come fonte di energia per la fissazione dell’anidride carbonica. A differenza di tutte le altre comunità biologiche conosciute sulla Terra, l’energia che forma la base di queste comunità di acque profonde proviene dalla chemiosintesi piuttosto che dalla fotosintesi; l’ecosistema è quindi sostenuto dall’energia geotermica piuttosto che da quella solare.
Alcune specie che circondano queste bocchette si nutrono di questi batteri, ma altre specie hanno formato relazioni a lungo termine e reciprocamente benefiche (simbiosi mutualistiche) con i batteri dello zolfo. Queste specie ospitano i batteri chemioautotrofi all’interno del loro corpo e ne traggono nutrimento direttamente. Le comunità biologiche che circondano queste bocchette sono così diverse da quelle del resto dell’oceano che dagli anni ’80, quando è iniziata la ricerca biologica di queste bocchette, sono state descritte circa 200 nuove specie, e ce ne sono molte altre che rimangono non descritte, cioè non formalmente descritte e con nomi scientifici. Tra le specie descritte ci sono almeno 75 nuovi generi, 15 nuove famiglie, un nuovo ordine, una nuova classe e persino un nuovo phylum.