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Life on a leaf: species interactions and community dynamics in epiphyll communities

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Ecosistemi in miniatura a base di foglie che rivelano i processi alla base della biodiversità delle foreste pluviali

I ricercatori finanziati dall’UE hanno studiato le interazioni tra le specie sulle foglie degli alberi delle foreste pluviali, al fine di comprendere meglio i motivi per cui la biodiversità sia così elevata negli ecosistemi tropicali e quali processi plasmino le comunità biotiche.

Cambiamento climatico e Ambiente
Ricerca di base

Nonostante generalmente passino inosservate, sulla superficie delle foglie delle foreste pluviali tropicali si possono vedere intere comunità di organismi viventi. Queste comunità, note come epifilli, sono estremamente varie e comprendono le briofite (per lo più epatiche), alghe, funghi, batteri e cianobatteri, con oltre 100 specie su una singola foglia. Come per altre comunità biotiche tropicali, non è chiaro il motivo per cui queste comunità di epifilli siano così diverse o in che modo venga conservata la biodiversità. Verificare la biodiversità delle foreste pluviali tropicali può essere difficile a causa delle lente dinamiche delle comunità di alberi. Gli scienziati, concentrandosi su briofiti e licheni, possono verificare le teorie della biodiversità su un sistema ecologico caratterizzato da dinamiche molto più veloci e da processi di replica più semplici rispetto alle foreste pluviali tropicali, pur mantenendo livelli analogamente elevati di biodiversità. Il progetto EPIDYN, finanziato dall’UE, è il primo studio che affronta in modo esplicito le interazioni tra le specie e le dinamiche delle comunità tra specie di epifillo all’interno di singole foglie. «Grazie al carattere effimero del loro substrato e alle dinamiche su piccola scala e relativamente veloci, le comunità di epifilli offrono un sistema ideale per studiare la successione primaria e i meccanismi che spiegano il mantenimento della biodiversità in relazione alle variabili ambientali», afferma Maaike Bader, coordinatrice del progetto.

Effetti sulla successione ecologica

Una borsista supportata dal programma Marie Skłodowska-Curie ha condotto una ricerca nell’isola Barro Colorado, a Panama, monitorando le foglie in diverse condizioni di luce e di umidità, che sono i principali fattori limitanti per briofiti e licheni delle foreste pluviali tropicali. Studiando la composizione delle specie e i modelli spaziali sulle foglie, sono stati stabiliti l’ordine di arrivo e di insediamento, oltre alle interazioni tra i diversi organismi, permettendo la migliore comprensione dei fattori alla base della struttura comunitaria degli epifilli. Il team ha scoperto che la successione delle specie sulle foglie era caratterizzata da un accumulo di specie invece che da una sostituzione di colonizzatori «più deboli» con specie più competitive. «Si tratta di un modello diverso da quello classico di successione delle specie delle comunità vegetali», sottolinea Bader. Inoltre, a livello delle foreste, diverse fasi di successione (boschi chiusi e vuoti boschivi) presentavano differenze nella composizione delle specie delle comunità di epifilli, a indicare l’importanza delle dinamiche forestali per la biodiversità. «Pertanto, abbiamo dimostrato che le dinamiche degli habitat e i processi di successione su scale spaziali molto diverse interagiscono per creare questi ecosistemi estremamente differenti», osserva Bader.

Una migliore comprensione degli epifilli

Questi risultati saranno di aiuto per comprendere in che modo gli epifilli, provenienti da gruppi tassonomici molto diversi sotto il profilo evolutivo e morfologico (ad esempio licheni e anemoni epatiche), si sviluppano insieme per formare comunità biotiche su piccola scala. Bader spiega: «Seguendo nel tempo i modelli spaziali sulle foglie, li abbiamo visti passare da una modalità per lo più casuale sulle foglie giovani a quella più organizzata sulle foglie più vecchie, indicando un passaggio da processi casuali (arrivo fortuito) a processi maggiormente deterministici, basati ad esempio sulla competizione». Seguendo le dinamiche comunitarie su una serie altamente replicata di appezzamenti di habitat in miniatura, è presumibile che EPIDYN migliori la comprensione non solo delle comunità di epifilli ma, più in generale, dell’ecologia comunitaria degli organismi sessili. «Siamo ancora lontani dal comprendere pienamente il funzionamento delle comunità di epifilli, ma è importante che queste non siano trascurate o dimenticate quando si prendono in considerazione la biodiversità e le funzioni degli ecosistemi», conclude Bader.

Parole chiave

EPIDYN, epifillo, biodiversità, foresta pluviale, successione

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