La predazione è un tipo di interazione biologica in cui un organismo usa come fonte di cibo un altro organismo di specie differente. Si parla di prede sia in campo animale sia in campo vegetale. Grazie alla predazione, i predatori riescono a ricoprire un ruolo fondamentale nella catena alimentare, tenendo sotto controllo la popolazione delle prede e favorendo la spinta evolutiva, portando allo sviluppo di adattamenti antipredatori.
Classificazione
I predatori possono essere classificati, sia per il tipo di cibo consumato (classificazione per livelli trofici), sia per le modalità di accesso alle risorse nutritive (classificazione funzionale).
Classificazione per livelli trofici
La classificazione per livelli trofici si basa sul concetto di catena alimentare. I principali tipi di catena alimentare sono quelle dei predatori, dei parassiti e quella dei saprofiti. Per quanto riguarda la catena dei predatori, essa vede alla sua base degli organismi produttori, capaci di procurarsi il nutrimento attraverso la trasformazione delle sostanze inorganiche o dall'assorbimento dell'energia solare. Essi sono la fonte nutritiva dei consumatori primari, gli erbivori; coloro che si nutrono di altri animali sono i consumatori secondari. I consumatori secondari sono detti carnivori. Sopra i consumatori secondari ci possono essere dei consumatori terziari, che si nutrono di altri carnivori, e così via. Tuttavia, dato che l'apporto energetico che viene passato ai livelli successivi è via via minore, questa gerarchia predatoria deve essere limitata e raramente si raggiunge il quinto o il sesto livello. Per come è formata, vi sarà un predatore che si posizionerà in cima alla catena alimentare; sono i cosiddetti predatori primari, o predatori assoluti.
Anche se un predatore primario si trova in testa alla catena alimentare è possibile che, togliendolo dal suo ecosistema e spostandolo in un altro, esso perda la sua posizione predominante e possa passare da predatore a preda. Per il solito principio è possibile che un organismo che tipicamente si classifica come preda, possa divenire un predatore primario, se viene posto in un ambiente diverso. Molti organismi (primo fra tutti l'uomo) possono nutrirsi attingendo a più livelli della catena alimentare, rendendo la classificazione problematica. Gli organismi che si comportano sia da carnivori, sia da erbivori, sono detti onnivori. Esistono inoltre i saprofiti, organismi che si nutrono di materia organica animale o vegetale in avanzato stato di decomposizione. L'esistenza delle relazioni alimentari fra i vari gruppi di organismi appartenenti alla stessa catena alimentare fa sì che una specie animale non possa aumentare indefinitivamente di numero a spese di un'altra: si stabilisce cioè un equilibrio biologico fra gli organismi che abitano uno stesso ambiente.
Classificazione funzionale
Questo sistema ha lo scopo di classificare i predatori in base al modo in cui ottengono le risorse nutritive e la naturale interazione tra preda e predatore. Secondo questo tipo di classificazione, si vengono a formare quattro gruppi di predatori:
Predatori veri: coloro che uccidono la loro preda con lo scopo di cibarsene. Questi tipi di predatori possono cacciare attivamente la preda, o camuffarsi con l'ambiente, in attesa del momento propizio per attaccare. Molti predatori tendono a sbranare la preda, come il leone o il leopardo; altri, come alcuni tipi di serpente, la mangiano intera. Vi sono inoltre alcuni tipi di predatori che, per rendere inoffensive le loro prede, iniettano loro del veleno. In molti casi, come per il serpente a sonagli o alcuni tipi di ragno, il veleno riveste una certa importanza anche nella fase di digestione. In altri casi, le prede muoiono direttamente nella bocca, o nell'apparato digerente dell'organismo predatore, come avviene ad esempio al plancton ingerito dai cetacei.
Pascolatori: tra i pascolatori rientrano tutti i consumatori mobili di prede vegetali o di organismi sessili marini, come i briozoi. Gli organismi pascolatori possono uccidere la loro preda, ma questo è un caso molto raro, che si può ritrovare nella consumazione del fitoplancton da parte dello zooplancton. Solitamente i pascolatori si nutrono di piante; il bestiame potrebbe estrarre le radici dall'erba, ma solitamente la pianta viene mangiata nella parte alta, permettendole di ricrescere.
Parassiti: con parassita si può identificare un organismo che durante una parte o la totalità della sua esistenza vive a spese di un altro, danneggiandolo senza procurarne la morte immediata durante il contatto diretto. Possono variare dal macroscopico vischio, un parassita delle piante, fino ai parassiti microscopici come il colera. Alcuni parassiti sono spesso difficilmente distinguibili dai pascolatori, tanto che degli organismi fitofagi possono essere considerati parassitari (come molti insetti che vengono considerati parassiti delle piante). Le loro abitudini alimentari sono simili sotto molti punti di vista, tuttavia essi si differenziano per la stretta associazione che hanno con i loro organismi ospiti. Spesso si possono formare dei rapporti di parassitismo molto forti, tanto che gli ospiti possono avere un solo organismo parrassita che li accompagna per tutta la vita.
Parassitoidi: gli organismi parassitoidi sono organismi che vivono sul o nel loro ospite e traggono nutrimento direttamente da lui. Hanno un comportamento da una parte simile ai parassiti e dall'altra ai carnivori, in quanto il loro ospite non muore subito ma viene lentamente consumato, al fine di permettere la sopravvivenza del parassitoide. Diversamente dai parassiti, quindi, il destino dei loro ospiti è, inevitabilmente, la morte. Un esempio di organismo parassitoide è dato dalla vespa icneumone. Essa depone le sue uova all'interno di un'altra specie. Le sue larve si nutrono dell'ospite dall'interno, non provocando grandi danni inizialmente, ma a lungo andare divorano gli organi interni, fino a portare alla distruzione del sistema nervoso e, successivamente, alla morte della preda, che avverrà quando le larve avranno raggiunto la piena maturazione.
Grado di specializzazione
Alcuni predatori sviluppano un alto grado di specializzazione, che li porta a cacciare una singola specie di preda. Altri sono più opportunisti e possono mangiare qualunque cosa. I predatori che sviluppano una specializzazione nei confronti di una determinata preda sviluppano delle strategie che li facilitano nella caccia. Allo stesso modo le prede sviluppano dei metodi per sfuggire con più facilità ai predatori naturali. In questo modo viene indirettamente mantenuto l'equilibrio tra la popolazione che caccia e quella che viene cacciata. Alcuni predatori si specializzano in una classe di prede, piuttosto che in una singola specie. In questo modo possono cambiare tipo di prede, quando il bersaglio preferito è estremamente scarso, permettendo alla specie predata abitualmente di incrementare la popolazione.
Ruolo ecologico della predazione
Il ruolo ecologico dei predatori è notevole, in quanto grazie a essi si riesce a mantenere la biodiversità, prevenendo il fatto che una singola specie diventi dominante. Molti predatori sono conosciuti come specie chiave e riescono a mantenere in equilibrio un particolare ecosistema. Introducendo o rimuovendo questi predatori, si causa una variazione negli equilibri e nella densità di popolazione, che può portare a gravi squilibri.
Predazione chiave (keystone predation)
I predatori chiave (keystone predators) sono predatori che in una comunità svolgono un ruolo funzionale fondamentale ed esercitano un impatto ecologico sproporzionato rispetto alla loro abbondanza e biomassa.
Il concetto è stato introdotto dallo zoologo americano Robert Paine definisce specie “chiave di volta”, o più semplicemente specie chiave (keystone species), quelle specie che hanno una influenza sul flusso di energia e sulla composizione specifica delle comunità più elevata di quanto non si possa aspettare dalla loro abbondanza o biomassa. Una specie chiave ha quindi effetti ecologici importanti, cruciali per il funzionamento della comunità in cui vive, svolgendo un ruolo ecologico e funzionale sproporzionato rispetto alla sua abbondanza e biomassa. Il ruolo delle specie chiave nella comunità può essere quello di creare o modificare l’habitat o di influenzare le interazioni tra le altre specie. Il concetto di specie chiave è diventato importante in ecologia e in biologia della conservazione poiché esso implica che la protezione di queste specie potrebbe risultare fondamentale per la protezione di molte altre specie che da queste dipendono.
Un classico esempio di specie chiave riguarda la stella marina Pisaster ochraceus, in un celebre studio sperimentale svolto dallo zoologo Robert Paine (1966). Paine ha condotto un esperimento sul campo per valutare l'impatto ecologico di Pisaster ochraceus nell'ambiente intertidale delle coste dell'Oceano Pacifico settentrionale: in alcune aree della costa Paine ha rimosso le stelle marine dall'ambiente, mentre altre aree sono state lasciate indisturbate per poter effettuare paragoni. Nelle aree in cui la stella era stata rimossa Paine osservò nel tempo un incremento notevole del numero di individui di mitili (prede della stella marina) e, al contempo, la scomparsa di diverse altre specie. Questo successe perché l'assenza della stella marina, predatore, comportò di conseguenza una crescita della popolazione di mitili, prede, e l'incremento di mitili causò a sua volta un calo delle altre specie (cirripedi, patelle, chitoni, alghe). Essendo i mitili organismi molto competitivi (si accrescono molto velocemente, si nutrono filtrando l’acqua, in questo modo utilizzano come cibo anche le larve degli altri organismi bentonici), una volta liberati dal loro predatore abituale (la stella marina), essi riescono a colonizzare più efficacemente il substrato, eliminando nel tempo le specie meno competitive. Dagli esperimenti di Paine in ambiente roccioso intertidale si ricava dunque che la rimozione della stella marina Pisaster ochraceus (predatore) comporta nella comunità una riduzione della diversità di specie: il numero complessivo delle specie preda scende drasticamente in assenza del predatore.
In alcune aree marine, l’eccesso di pesca di saraghi (Diplodus), pesci predatori che si nutrono di ricci di mare (erbivori pascolatori), ha portato nel tempo alla drastica diminuzione della biodiversità associata alle praterie di macroalghe Cystoseira, letteralmente sovra-pascolate dall’esplosione demografica dei ricci di mare. La creazione di aree marine protette, nelle quali il divieto di pesca ha permesso il restaurarsi di popolazioni cospicue di saraghi, ha permesso il recupero della biodiversità locale, indicando che i saraghi, predando i ricci pascolatori, si comportano come specie chiave.
Un ruolo analogo lo ha la lontra marina (Enhydra lutris), predatore di ricci di mare nelle foreste marine di alghe kelp dell'Oceano Pacifico. Le lontre marine sono predatori ghiotti di ricci di mare, erbivori. Nelle aree in cui le lontre marine erano scomparse a causa della caccia da parte dell’uomo, le foreste marine di alghe si erano trasformate in deserti sotto il livello del mare: senza le lontre marine a sfamarsi quotidianamente, i ricci si sono moltiplicati, divorando quantità enormi di alghe, fino alle radici. La conseguenza dell'assenza di lontre marine è un inevitabile drastico calo della biodiversità ed un’erosione spesso irreversibile della comunità e dell’intero ecosistema. Le lontre di mare quindi si comportano da specie chiave.
Adattamenti e comportamento