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• Cicli degli elementi
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• Retroazione negativa
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• Scale temporali
• Serbatoio
• Simbiosi mutualistica
• Sistema chiuso - aperto - isolato
• Tasso di ricircolo
• Tempo di rinnovamento

E' un tipo di morte che la cellula, in condizioni ed in tempi precisi e preordinati, adotta volontariamente a vantaggio dell’organismo. E' interessante osservare come alle cellule coinvolte in questo fenomeno non competa apparentemente alcun vantaggio: il loro è un sacrificio per l'organismo.

E' la porzione del pianeta - corrispondente grosso modo con la parte più superficiale della crosta terrestre, le acque di superficie e la prima fascia di atmosfera -  nella quale si realizzano le condizioni necessarie per la vita e in cui si ha la presenza degli organismi viventi.

Gli elementi chimici sono scambiati tra le diverse matrici (atmosfera, idrosfera, litosfera) attraverso cicli complessi, che possono comprendere fasi biologiche ed altre non biologiche. L'importanza dei cicli è significativa poiché garantisce il costante riutilizzo delle risorse all'interno dell'ecosfera.

Pigmento di origine vegetale, con colorazione verde; si trova in speciali organelli cellulari detti cloroplasti ed ha un ruolo centrale nella fotosintesi. Dal punto di vista funzionale, la clorofilla funge da collettore di fotoni, consentendo l'utilizzo dell'energia solare come fonte primaria per il metabolismo degli organismi vegetali. Chimicamente è un tetrapirrolo ciclico con al centro un atomo di Magnesio.

Forma di interazione continuativa nel tempo tra organismi viventi che prevede un rapporto privo di azioni distruttive reciproche; normalmente, solo uno dei partner riceve un vantaggio dal commensalismo, mentre l'altro resta indifferente. E' un tipologia di rapporto intermedia tra parassitismo e simbiosi.

Caratteristica di molti sistemi costituiti da più sottounità per le quali è difficile stabilire una esatta gerarchia di funzioni; la complessità si riferisce non solo alla natura composita (somma di più parti) - che rimanda al concetto di "complicato" - ma anche alla varietà di interazioni e feedback tra le parti. La possibilità di elaborare modelli facilmente riproducibili e, sulla base di questi, di predire comportamenti futuri viene pesantemente messa in discussione nei sistemi complessi a causa della non linearità delle risposte. Un sistema non lineare, dovrà quindi essere indagato anche con strategie di ricerca sistemiche, capaci di andare oltre l'approccio riduzionista-lineare.

Ambiente fisico costituito dalle componenti biotiche ed abiotiche, regolato dalle loro reciproche interazioni; è da considerare una delle unità funzionali più significative nello studio dei sistemi naturali. Il termine ecosistema venne proposto per la prima volta dall'ecologo inglese Tansley nel 1935.

Situazione in cui si verifica un progressivo riscaldamento dell'atmosfera dovuto alla cattura della radiazione solare da parte di componenti atmosferici come la CO₂ ed altri gas, denominati genericamente "gas serra". L'aumento della concentrazione di CO₂ e degli altri gas serra è dunque responsabile della crescita dell'effetto serra e della temperatura terrestre.

Vedi "Retroazione"

La fotosintesi è un processo di ossidoriduzione che utilizza energia solare, acqua e anidride carbonica, ottenendo energia chimica e composti organici, come ad esempio il glucosio, più l’ossigeno. La fotosintesi è svolta da molti gruppi di vegetali nell'oceano e sulla terraferma: piante superiori, muschi, felci, alghe uni e pluricellulari, cianobatteri.

Concetto presentato da James Lovelock a partire dagli anni '70 e che considera l'insieme degli organismi viventi e le relazioni che essi hanno con l'ambiente fisico e tra di loro come un vero e proprio super-organismo. Uno dei tratti fondamentali dell'ipotesi Gaia è quello che considera il nostro pianeta - con le sue attuali caratteristiche di composizione chimica dell'atmosfera, temperatura, pressione - come conseguenza dell'attività della vita.

Componenti gassose dell'atmosfera che hanno la caratteristica di provocare o aumentare l'effetto serra; oltre alla CO2, si possono ricordare il metano, i clorofluorocarburi (CFC) ed il protossido di azoto.

Insieme degli organismi che svolgono la stessa funzione biochimica nel metabolismo di Gaia. E' una modalità di classificazione che trascende le consuete categorie tassonomiche, raggruppando gli organismi sulla base del ruolo che occupano nei diversi ecosistemi. Un esempio eclatante è quello della gilda dei fotosintetizzatori, che riunisce piante, alghe e cianobatteri sulla base della loro capacità fotosintetica.

Secondo la teoria di Gaia, sono le componenti dove si esplica l'attività della biosfera e dove la materia viene riciclata. Vengono riconosciute le componenti: gassosa (atmosfera), liquida (idrosfera) e solida (litosfera).

Organizzazione costituita da più sistemi completi che interagiscono fra di loro in modo da risultare parti componenti di un ulteriore sistema completo di ordine superiore. Un tessuto biologico può essere considerato un'olarchia in quanto è un sistema completo ed è formato da più cellule, ciascuna delle quali rappresenta un'unità completa e definita.

Processo che avviene in risposta ad una variazione dell'equilibrio iniziale ed all’interno del quale si attiva un anello a retroazione positiva che alimenta un processo a cascata, capace di spostare in modo irreversibile lo stato stazionario del sistema. E' una variante - con esiti differenti - dell'omeostasi.

Processo che avviene all'interno di un sistema dove le parti instaurano e mantengono una relazione di stazionarietà fra loro, mediante anelli di retroazione negativa. Esso garantisce stabilità all’intero dal momento che le reazioni alle perturbazioni sono tese a riportare continuamente il sistema alle sue condizioni iniziali. Si contrappone all'omeorresi.

Reazione chimica in cui si assiste ad un trasferimento di elettroni tra le specie chimiche coinvolte, attraverso due parziali reazioni: una di ossidazione - dove uno o più composti si comportano da riducenti (cedendo elettroni e quindi ossidando l'altra specie chimica) - ed una di riduzione - dove uno o più composti si comportano da ossidanti (acquisendo elettroni e riducendo l'altra specie chimica). Nelle reazioni di ossidoriduzione si ha un cambiamento del numero di ossidazione che cresce nel riducente e diminuisce nell'ossidante.

Forma di interazione tra organismi viventi nella quale un soggetto (il parassita) trae vantaggio (nutrimento, riparo, difesa, etc...) dall'associazione con l'altro (l'ospite) determinando in esso conseguenze negative capaci di portare ad un indebolimento delle condizioni generali fino alla morte. Il parassita può essere obbligato - nel senso che per la sua sopravvivenza è costretto ad interagire con un ospite ben preciso - o facoltativo - quando il parassita non è necessariamente legato ad un ospite definito. Nelle forme in cui l'ospite non subisce danni dall'azione dell'altro organismo, prende il nome di commensalismo.

Secondo la visione gaiana, è il luogo fisico dove si concentra un determinato tipo di materia perduto da Gaia. Il pozzo viene indicato come serbatoio nel momento in cui le componenti geobiologiche vi accedono per recuperare la materia depositata.

Processo (chimicamente assimilabile ad una reazione di ossidoriduzione) attraverso il quale gli organismi viventi traggono energia utile alla conduzione del loro metabolismo a partire da molecole organiche (spesso glucosio) e ossigeno, ottenendo come prodotti finali acqua e CO₂.

Meccanismo per cui ad una sollecitazione o ad una variazione dello stato di equilibrio si attivano dei processi di risposta che possono tendere al ripristino della condizione iniziale oppure all'enfatizzazione degli effetti della perturbazione. I meccanismi di retroazione garantiscono un'interazione costruttiva tra gli organismi e tra gli ambienti, permettendo ad essi di generare "risposte" agli stimoli ricevuti. Il termine è analogo alla voce inglese "feedback".

E' un tipo di retroazione dove la risposta tende ad annullare gli effetti dello stimolo perturbante, nel tentativo di ripristinare l'equilibrio iniziale. Un esempio: il numero di predatori in un'area tende a crescere quando c'è grande disponibilità di cibo (di prede) fino al punto in cui l'aumento è così notevole da portare ad un eccesso di predazione ed alla diminuzione del numero di prede. La scarsità di cibo che ne deriva comporta allora (retroazione negativa) l'impossibilità da parte di tutti i predatori di sfamarsi, portando così al decremento del numero di essi.

E' un tipo di retroazione dove la risposta tende ad enfatizzare gli effetti dello stimolo perturbante, portando generalmente ad un progressivo o repentino spostamento dall'equilibrio iniziale. Spesso si esplica attraverso un circolo Un esempio: il disboscamento incontrollato di un versante provoca l'esposizione del suolo agli agenti atmosferici, con la conseguente erosione e distruzione degli orizzonti ricchi di sostanza organica. Pertanto il terreno, privato della sua frazione fertile, non consente il ripristino della vegetazione, permettendo nuove azioni erosive (retroazione positiva) in un crescendo che porta alla distruzione dell'ambiente precedente.

E' un concetto applicato alle risorse prodotte dai servizi naturali; la rinnovabilità consiste nella possibilità dei sistemi naturali di rigenerare un servizio, un composto o una sostanza rendendoli quindi nuovamente disponibili. Il rinnovamento delle risorse avviene grazie ai cicli degli elementi e delle sostanze e può avvenire in tempi molto diversi; parliamo di risorse rinnovabili quando il ciclo di riutilizzo naturale si misura in tempi confrontabili con quelli in cui avviene l'utilizzo. Il petrolio non è una fonte rinnovabile perché la sua rigenerazione avviene in tempi incompatibili con la velocità con cui viene consumato; il legno di una foresta può essere una fonte rinnovabile a patto che le modalità di taglio (quanti alberi e ogni quanto tempo) permettano il mantenimento di un numero costante di esemplari.

Nome comune dato al Ribulosio difosfato carbossilasi-ossigenasi; è un enzima, presente nello stroma dei cloroplasti degli organismi fotosintetici, capace di presiedere alla riduzione del Carbonio dalla forma ossidata come la si trova nella CO₂ alla forma ridotta com'è nelle molecole di carboidrati derivanti dal processo di fotosintesi. E' l'enzima responsabile del passaggio del Carbonio da un livello inorganico (nella CO₂) ad uno organico (nei carboidrati). 

I fenomeni naturali, così come gli eventi che caratterizzano le civiltà umane, avvengono lungo periodi di tempo molto diversi. Esistono processi geologici che richiedono milioni di anni per andare a compimento, mentre processi biologici possono richiedere tempi nell'ordine di ore, giorni o anni. Allo stesso modo, anche le dinamiche umane si svolgono su periodi differenti, spesso di anni o decine o centinaia di anni. Le scale temporali sono così il metro di riferimento per capire la conciliabilità tra processi che stanno avvenendo: due fenomeni che accadono in contemporanea, ma che andranno a chiudersi l'uno in pochi mesi, l'altro in milioni di anni, non hanno tra essi alcun grado di comunicazione e interazione, sebbene possano avvenire nel medesimo luogo. Comprendere le scale temporali dei fattori in gioco è utile per valutare il grado di sostenibilità degli interventi e delle azioni.

All'interno di un ciclo biogeochimico, luogo fisico dove le sostanze stazionano per un certo periodo (tempo di residenza), prima di essere rimobilizzate e restituite alla disponibilità, ad esempio, per gli organismi viventi. Il luogo fisico può essere parte di una qualunque delle matrici - gassosa, liquida, solida -; l'atmosfera, ad esempio, è un importante serbatoio di azoto, mentre la litosfera lo è per quanto riguarda il Carbonio.

Associazione continuata nel tempo tra organismi di specie diverse i quali traggono reciproci vantaggi dal loro rapporto. Altri tipi di associazione tra organismi sono, ad esempio, il commensalismo ed il parassitismo, ma questi non si configurano come forme di cooperazione, quale invece è la simbiosi.

Viene detto sistema CHIUSO quello in cui sono presenti scambi di energia, ma non di materia con l'esterno (un esempio: la Terra). Sistema APERTO è quello in cui si hanno scambi sia di materia che di energia con l'esterno (un esempio: qualsiasi ecosistema). Il sistema ISOLATO non è interessato da alcuno scambio, né di materia né di energia, con l'esterno (forse l'unico esempio reale è costituito dall'intero universo!).

Rapporto tra il flusso di un elemento che entra in un ciclo biologico e quello che esce dal ciclo per finire seppellito in qualche pozzo geologico. Il tasso di ricircolo indica perciò quante volte mediamente un atomo viene scambiato ("riciclato") tra gli organismi prima di essere perduto (ovvero inserito in una fase del ciclo a scala temporale talmente alta da renderlo inutilizzabile per i viventi).

All'interno di un ciclo biogeochimico, è il tempo (espresso in anni) necessario ad una sostanza contenuta in un serbatoio per rinnovarsi e riproporsi in una forma disponibile agli organismi viventi. Maggiore è il tempo di rinnovamento, minore sarà il carattere di rinnovabilità di quella sostanza.