Prede e predatori

Il rapporto tra preda e predatore determina un classico esempio di sistema semiotico, un sistema cioè in cui gli elementi si raggruppano in due classi reciprocamente solidali. Infatti, il comportamento della preda modifica il comportamento del predatore.
Ciò vale sia per le azioni individuali (rispettivamente di fuga e di caccia), sia, su una scala spazio-temporale più vasta, per la crescita o la diminuzione delle popolazioni delle prede e dei predatori: se aumenta il numero delle prede disponibili, crescerà anche quello della popolazione dei suoi predatori, ma, crescendo il numero dei predatori, le prede tenderanno a diminuire Questa relazione interna a un sistema ecologico ha ispirato due matematici del secolo scorso (Vito Volterra e Alfred J. Lotka) che, attorno al 1926, sono indipendentemente arrivati a formulare uno stesso sistema di equazioni differenziali, chiamate equazioni di Volterra-Lotka, che mette in relazione il tasso di crescita della popolazione delle prede con quello della popolazione dei predatori.
Le immagini rappresentano una situazione in cui il quadro è complicato dalla presenza di una terza componente dell'ecosistema: una popolazione "infestante", caratterizzata da un alto tasso di crescita e un basso potere nutritivo. L'immagine principale raffigura l'equilibrio che si è venuto a creare poco dopo l'introduzione di un certo numero di predatori in una situazione di stallo in cui le prede infestanti predominavano su quelle "buone". Il colore di ciascun punto (che risulta da una mescolanza di rosso verde e blu) esprime la densità dell'una o dell'altra popolazione (rosso per i predatori, verde per le prede, e blu per gli infestanti). Senza i predatori, gli infestanti avevano la meglio sulle prede, ma con l'arrivo dei predatori (che da soli, senza le prede, non avrebbero avuto abbastanza forza per eliminare gli infestanti) si stabilisce un ciclico equilibrio che determina delle "isole" i cui confini si spostano lentamente.
Negli ecosistemi naturali la sopravvivenza di una specie è fortemente condizionata da un insieme di intricate relazioni che ne coinvolgono altre. L'influenza di queste interazioni tra specie ha da sempre affascinato gli scienziati, tuttavia gli studi sperimentali di ampia portata in questo campo sono stati un numero esiguo data la difficoltà che si incontra in natura nel modificare alcune condizioni, lasciandone altre inalterate.
Un interessante studio, che si è meritato la prima pagina della rivista Science, ha portato solide prove sperimentali di come le interazioni tra specie possano condizionare in maniera decisiva il benessere e la sopravvivenza di altre e del modo in cui si possono modificare gli equilibri ecologici in natura, intervenendo esclusivamente su un unico livello della catena trofica. La ricerca, condotta da un gruppo di biologi capeggiati da T.Palmer della University of Florida, è consistita nella simulazione di estinzioni sperimentali attraverso recinzioni di grossi plot di savana africana, che escludevano così i grandi erbivori. In questo modo si sono potuti verificare gli effetti del rilassamento della pressione selettiva esercitata dal pascolo di questi erbivori sulla relazione mutualistica tra alcune specie formiche e una di acacia (Acacia drepanolobium). Tale relazione, i cui vantaggi reciproci sono ben noti (protezione della pianta dai parassiti e fornitura di cibo e rifugi alle formiche), si supponeva fosse stabilizzata dall'intervento del pascolo dei grandi erbivori, ma una verifica sperimentale di questa relazione mancava.
I risultati indicano il declino significativo delle colonie appartenenti a quattro specie di formiche, quelle stesse specie che si nutrono di una sostanza zuccherina prodotta dall'acacia in seguito al consumo delle foglie da parte degli erbivori. Venendo meno questi animali anche la fonte di cibo scarseggiava, con conseguenze negative sulle popolazioni di formiche che vivevano all'interno delle recinzioni. Al contrario, questo declino ha favorito altre specie affini che, diminuendo la competizione per le risorse, hanno proliferato. Tuttavia le specie favorite dall'assenza dei grandi erbivori si sono dimostrate meno efficaci nella difesa delle acacie dai parassiti rispetto a quelle che hanno visto diminuire il loro numero, comportando una significativa riduzione della crescita e della sopravvivenza anche di queste piante.
Oltre ad aver fornito importanti informazioni sulle relazioni che intercorrono tra le specie e sulla rilevanza che queste giocano nei delicati equilibri ecologici che regolano le comunità naturali, questo studio potrà avere rilevanti ripercussioni in campo conservazionistico. Infatti, mette in guardia riguardo le possibili conseguenze negative che possono verificarsi in seguito a sconsiderati interventi umani, capaci di innestare una reazione a catena in grado di debilitare un intero ecosistema.