Quaderno - Dipartimento di Botanica
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Quaderno - Dipartimento di Botanica
Orto Botanico Dipartimento di Scienze biologiche, geologiche e ambientali Università degli Studi di Catania Via A. Longo, 19 – 95125 Catania tel. 095-430902; fax 095-441209; e-mail: [email protected] Quaderno L’Orto botanico per la scuola Attività: NaturalMente A cura di Cristina Lo Giudice e Loredana Palermo Il quaderno L’Orto botanico per la scuola 2012-2013 raccoglie una serie di approfondimenti relativi agli argomenti trattati durante i laboratori educativi proposti alle scuole dall’Orto botanico di Catania. Indice Estratto NaturalMente NaturalMente ................................................................................. C’era una volta il pianeta Terra.......................................... Da 11.700 anni fa a oggi........................................................ Relazione uomo – ambiente................................................ Un futuro sostenibile.............................................................. Contribuire alla conservazione della biodiversità sul nostro pianeta.................................................................... 22 23 26 28 30 31 Bibliografia ........................................................................................ 41 Sitologia............................................................................................... 42 1 NaturalMente C’era una volta il pianeta Terra… Da 11.700 anni fa a oggi…. Relazione uomo - ambiente Un futuro sostenibile Contribuire alla conservazione della biodiversità sul nostro pianeta 2 C’era una volta il pianeta Terra… La storia del nostro pianeta inizia circa 4.600.000.000 anni fa; la sua formazione si deve, con molta probabilità, all’esplosione di una stella che diede origine, tra l’altro, al nostro sistema solare. Il pianeta Terra, da allora, ha subito continue modificazioni dovute ad agenti endogeni ed esogeni che hanno modificato i processi evolutivi dalle prime forme biologiche in poi (a livello cellulare dovrebbero essersi manifestate circa 3.500.000.000 di anni fa) e di conseguenza le condizioni di vita . 3 Periodo Durata Forme di vita Iniziale predominio delle alghe e degli animali acquatici (progenitori dei pesci). Cambriano Carbonifero 540.000.000 299.000.000 Permiano Triassico 299.000.000 204.000.000 Giurassico Paleocene (Era Mesozoica) Eocene Pliocene Successivamente si presentano le prime piante vascolari terrestri, le felci e i primi rettili; compaiono anche le prime gimnosperme. Sviluppo dei rettili e dei rettili mammiferi (come il Biarmosuchia), riduzione delle felci arboree, sostituite dalle primitive gimnosperme, e comparsa dei dinosauri. Le conifere dominano la flora, estinzione dei dinosauri e comparsa delle piante con fiori. 204.000.000 55.800.000 55.800.000 4.000.000 Le condizioni ambientali adesso sono tali da permettere la comparsa dei primati e il predominio dei mammiferi sul mondo animale. La Terra probabilmente appariva come quasi interamente ricoperta da boschi, con diffuse foreste tropicali; si estendevano anche le erbe e si presentavano gli Australopitechi. Il cambiamento del clima verso una situazione più fredda, più secca e con stagionalità simile all'attuale, faceva ridurre le foreste tropicali a livello globale, le grandi foreste tropicali si limitavano a una stretta fascia attorno all'equatore, mentre nella zona tropicale dell’Africa e dell'Asia facevano la loro comparsa i deserti. L’uomo fa la sua apparizione sulla Terra, con molta probabilità come ramo di speciazione dell’Australopiteco. Pliocene Pleistocene (Era Neozoica o Quaternaria) 4.000.000 11.700 Si suppone, infatti, che l’Australopiteco abbia dato origine a due rami differenti: Homo e Paranthropus. Dai resti rinvenuti in diverse aree geografiche, possiamo ritenere che nel Pleistocene le specie di Paranthropus (ramo terminale senza sbocchi evolutivi) siano state ancora presenti mentre Homo erectus migrava attraverso il vecchio mondo; aumentate le diversità nella specie umana nel Paleolitico si giunge alla comparsa dell’uomo di Neanderthal. 4 Seguì l’estinzione dei grandi mammiferi e la comparsa degli uomini moderni. 5 Da 11.700 anni fa a oggi… È nostro interesse analizzare il tipo di relazione che nel tempo, e all’interno delle diverse civiltà e strutture sociali, l’uomo istaura con la natura. Civiltà di raccolto e caccia (Paleolitico) Prima forma di civiltà all’interno della quale l’uomo, essenzialmente nomade, viveva di ciò che trovava disponibile in natura: quando in una determinata area le risorse iniziavano a scarseggiare, l’uomo migrava in altre aree più ricche. In questa prima forma di struttura sociale l’uomo non modifica il proprio ambiente, nel senso che non struttura l’ambiente a suo beneficio, cosicché al suo passaggio le condizioni iniziali si ripristinano spontaneamente. Le prime civiltà agricole (Neolitico) Con le civiltà agricole l’uomo diventa modificatore del suo ambiente. Essenzialmente l’uomo scopre la potenzialità dei semi e quanto la conoscenza della loro coltura possa migliorare le proprie condizioni di vita, al punto di consentirgli di diventare stanziale e poter creare le prime comunità di coltivatori. All’interno di queste civiltà s’iniziarono a sperimentare, accanto alle prime forme di agricoltura, anche le prime forme di addomesticamento degli animali e di allevamento. L’ambiente è ora modificato strutturalmente e alcuni elementi naturali iniziano a essere utilizzati per scopi inediti e innovativi. A questo periodo risalgono i ritrovamenti archeologici che attestano la presenza delle primitive forme di sistemi d’irrigazione e di raccolta delle acque. Questi aggregati sociali erano stanziati prevalentemente nelle aree interne dell’Asia e dell’Africa. 6 Le grandi civiltà potamiche (IV millennio a.C.) Fatta pratica sulla gestione delle acque nelle aree interne, l’uomo si sposta in luoghi più vicini ai corsi d’acqua dando origine a quelle strutture sociali che avrebbero portato in breve alla realizzazione delle civiltà più prospere di tutti i tempi: - Egizi, dal 3100 a.C. fino al 1786 a.C. - Greci e Romani, tra il IV a. C. e il V secolo d.C. In questo periodo l’uomo avvia il processo di modificazione strutturale del suo ambiente attraverso un sistema di sfruttamento intensivo delle risorse naturali che lo avrebbe caratterizzato per il resto del suo percorso su questo pianeta e che, accompagnato dalle prime grandi opere di bonifica e deforestazione, con il passare dei secoli, avrebbe portato all’attuale situazione di crisi ecologica. 7 Relazione uomo – ambiente Con la parola ambiente ci riferiamo - all’ambiente abiotico o inanimato: litosfera (sottosuolo e superficie terrestre), idrosfera (sostanze liquide e gassose) e atmosfera; - all’ambiente biotico o vivente: tutti gli organismi viventi. I legami e le interazioni che s’istaurano tra ambiente abiotico e biotico costituiscono un’unità funzionale definita ecosistema. Il termine ecosistema, introdotto nel 1935 da A.G. Tansley per definire l'insieme degli elementi viventi e non viventi che in uno stesso spazio fisico sono legati e tenuti in equilibrio da una serie di complesse relazioni di interdipendenza, in ecologia, identifica l'insieme degli organismi viventi (comunità o biocenosi), dell'ambiente fisico circostante (habitat) e delle relazioni biotiche e chimico-fisiche all'interno di un "definito" spazio della biosfera. Ognuno di questi spazi ha caratteri specifici e distintivi, dati dal tipo di vegetazione spontanea (la flora), dagli animali (la fauna) e dal clima presenti stabilmente ed è connesso e interagisce con gli altri come parti di un organismo vivente. Le alterazioni causate dall’uomo determinano l’artificialità di molti biomi (zone ecologiche riconoscibili dal tipo di vegetazione presente come la foresta pluviale e temperata, la savana e la prateria, la steppa, la tundra, il pre-deserto, il deserto di sabbia e nivale, la barriera corallina e la piattaforma continentale) ed ecosistemi, aumentando, anche, la concentrazione di alcune specie animali in zone incontaminate, dette nicchie ecologiche. Il massimo grado di artificialità lo raggiungono gli ecosistemi urbani (le città), nei quali si va addensando gran parte della popolazione mondiale. L’uomo è un modificatore di ecosistemi; anche alcuni fenomeni naturali alterando l’equilibrio di un sistema sono definiti modificatori (eruzioni vulcaniche, terremoti, …), ma normalmente questi ultimi generano modificazioni a carattere temporaneo. L’evolversi delle civiltà umane ha, di fatto, determinato profonde modifiche all’ambiente naturale. La storia dell’uomo appare strettamente legata alla storia dell’ambiente, da quando l’uomo da nomade divenne stanziale e poi da utilizzatore di piante spontanee agricoltore fino a raggiungere le attuali forme di sviluppo. Osservando diverse civiltà del passato notiamo come queste, essenzialmente politeiste, abbiano sviluppato i propri miti e le proprie leggende attraverso il racconto delle avventure di uomini e di donne, di dei e di dee, spiegando la natura, i suoi fenomeni e i suoi cicli, dai più semplici ai più complessi. Molte divinità incarnavano elementi della natura o le sue manifestazioni, così come molte mitologie e molte leggende erano legate a manifestazioni naturali e a diversi generi di piante e animali. È lecito ritenere che l’uomo non vedesse se stesso separato dall’ambiente e perciò lo rispettasse e ne rispettasse gli equilibri. Gli antichi greci adoravano la Grande Dea, la Madre Terra, gli antichi egizi erano esperti conoscitori delle piante e dei loro usi. Molti elementi dell’arte antica, in particolare quelli presenti negli edifici di culto, testimoniano la percezione che l’uomo aveva della natura e 8 come preferenze apparentemente estetiche erano il risultato di scelte precise e con profondo significato simbolico. Ad esempio l‘Acanto (Acanthus mollis) rappresentava la rinascita mentre l’Iris la fede e la speranza. Le raffigurazioni della natura non erano semplici elementi di decorazione, ma una sorta di vero e proprio linguaggio, un mezzo di comunicazione per popoli evidentemente educati a cogliere i segni della Natura. Nel tempo però, le forme di sviluppo economico realizzate dall’uomo si sono verificate non compatibili con l’ambiente. L’uomo, con le rivoluzioni industriali, ha spezzato gli equilibri esistenti ponendo al termine del processo i beni economici e generando sostanze di rifiuto non riciclabili, causando fenomeni che hanno determinato l’attuale crisi ecologica (piogge acide, effetto serra, desertificazione, effetto albedo). A causa delle attività antropiche, negli ultimi decenni, abbiamo assistito a una vertiginosa riduzione di molti ecosistemi naturali. Le conferenze delle Nazioni Unite di Stoccolma, 1972, e di Rio de Janeiro, 1992, rappresentano il punto d’inizio della riflessione globale sul problema ambientale. È nata l’esigenza di realizzare uno sviluppo economico sostenibile “che soddisfi i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri”. 9 Un futuro sostenibile Rispettare la dignità e i diritti umani di tutte le persone. Impegnarsi nei confronti di una giustizia sociale ed economica per tutti. Rispettare i diritti umani delle generazioni future. Rispettare e curare le diversità. Proteggere e risanare gli ecosistemi terrestri. Rispettare le diversità culturali. Risparmiare le risorse naturali non rinnovabili. Riciclaggio. Ricerca scientifica volta all’uso di risorse inesauribili. Questi i punti principali, individuati a livello internazionale, per la realizzazione di un futuro sostenibile, per realizzare un nuovo rapporto con la natura attraverso una cultura nuova dell’ambiente che consenta alle società contemporanee uno sviluppo mirato soprattutto alla qualità di ogni forma vivente. Partecipare attivamente alla trasformazione del mondo vuol dire realizzare una partecipazione critica, attraverso l’assunzione di responsabilità in azioni e decisioni che riguardano l’ambiente. Nella realizzazione di quest’obiettivo l’educazione riveste un ruolo fondamentale. Tutti gli animali hanno, infatti, un’iniziale predisposizione a educare e a lasciarsi educare per istinto, a questa predisposizione possiamo attribuire il nome imprinting (K. Lorenz). Imprinting (particolare forma di apprendimento-condizionamento definita inevitabile) definisce le modalità di adattamento che consentiranno, o meno, la sopravvivenza autonoma nell’ambiente circostante. 10 Contribuire alla conservazione della biodiversità sul nostro pianeta L’estinzione è un fenomeno che ha accompagnato la vita sulla Terra sin dalle sue origini, ma l’attuale fenomeno non ha, in termini né quantitativi né di frequenza, precedenti storici: è stimato da 100 a 1000 volte superiore rispetto al background. La crisi ambientale è accompagnata da un elevato tasso di estinzione di specie viventi: scomparsa di numerose famiglie di animali e piante. Le piante sono indispensabili per tutti gli esseri viventi poiché svolgono un ruolo ecologico fondamentale nella biosfera, regolando con i propri processi biologici l'equilibrio d’importanti fenomeni che stanno alla base della vita. Per tutelare la biodiversità non occorre essere esperti ricercatori ma essere, o diventare, cittadini consapevoli. Piccoli sforzi quotidiani rappresentano un grande contributo per mantenere vivibile e sano il nostro pianeta. Per diminuire gli impatti negativi sull’ambiente occorre ad esempio produrre meno rifiuti, riutilizzare e riciclare, ridurre i consumi di sostanze inquinanti, usare mezzi di trasporto ecologici. Il primo passo è differenziare i propri rifiuti. 11 Carta Giornali e riviste, libri, quaderni e opuscoli, fotocopie, sacchetti di carta, poliaccoppiati (brick del latte e succhi di frutta; sempre ripuliti dal contenuto). Che cosa diventa ? Per produrre una tonnellata Per produrre una Carta riciclata, con un notevole di carta da cellulosa vergine tonnellata di carta risparmio di risorse. Il 75% occorrono: riciclata occorrono: viene utilzzato per libri, 15 alberi, 440.000 litri nessun albero, 1.800 giornali, riviste; il rimanente d’acqua, 7.600 kWh di litri d’acqua, 2.700 25% serve a confezionare e energia elettrica. kWh di energia elettrica imballare. Plastica Contenitori di plastica per liquidi (senza residui). Per ridurne il volume, occorre schiacciare bottiglie e contenitori. Che cosa diventa? La plastica viene fabbricata Una bottiglia di plastica Nuovi contenitori, fibre per con il petrolio che oltre ad del peso di 50 gr. può imbottiture, maglioni, pile, essere molto costoso è produrre l’energia moquette, interni per auto, altamente inquinante. necessaria per tenere lastre per imballaggi vari, tubi, accesa una lampadina da scarichi per l’acqua piovana, 60 Watt per un’ora. raccordi, passacavi e altri prodotti, soprattutto per il settore edile. Vetro Bottiglie, flaconi e vasetti. Attenzione: non materiali diversi, specie di ceramica che, se inseriti in un contenitore per la raccolta differenziata del vetro, potrebbero rovinare l’intera quantità di vetro in esso contenuto. Non introdurre neon, monitor, lastre e simili. Che cosa diventa ? Per produrre vetro occorrono: Per produrre vetro con Vetro. Riciclato più volte e Silice, Carbonato di Calcio, vetro di recupero si integrato con il processo vetro Soda. risparmia metà del recuperato. La temperatura di fusione è fabbisogno di materia pari a 1500 °C. prima, un terzo di energia poiché la temperatura di fusione è più bassa e si ottiene minore emissione in atmosfera. Organico Scarti vegetali, avanzi di cucina, resti di frutta, ortaggi, carne, pesce, gusci d’uova, alimenti deteriorati, fondi di caffèo tè, erba, foglie e terriccio, potature, pane, pasta, riso, lettiere di animali domestici, paglia, cortecce, segatura. I rifiuti organici in generale rappresentano il 30-35% dei rifiuti solidi urbani. Che cosa diventa ? Compost, un ammendante che migliora le caratteristiche fisiche di un terreno. 12 Indifferenziato Tutti i rifiuti non differenziabili. Diminuendo la quantità di indifferenziato si diminuisce l’impatto ambientale di discariche e inceneritori. Acciaio Contenitori per alimenti, bombolette spray, chiusure metalliche, tappi a corona, scatole varie. Che cosa diventa ? Va consegnato Acciaio direttamente all’isola ecologica. Alluminio Lattine per bibite e conserve, bombolette spray per deodoranti, lacche, panna, private dei nebulizzatori di plastica; fogli di alluminio da cucina e involucri da cioccolata o dolci solidi; vaschette e contenitori per la conservazione e il congelamento dei cibi; scatolette per alimenti; capsule e tappi per bottiglie; coperchietti da yogurt e similari; blister. Tutti gli oggetti di alluminio riciclabili portano la sigla "AL" oppure "alu". Che cosa diventa? Il suo recupero evita È riciclabile al 100%. l’estrazione di bauxite e consente di risparmiare il 95% dell’energia richiesta per produrlo. La raccolta differenziata comporta vantaggi e risparmi notevoli per la collettività. Si risparmiano risorse necessarie alla produzione perché si limita l’estrazione delle materie prime. Tempi di estinzione dei rifiuti Quante cose si possono fare . Lattina: da 20 a 100 anni . Con 500 lattine si costruisce una bicicletta; . Torsolo di mela: da 15 giorni a 3 mesi . Con 15 bottiglie di plastica si fa un maglione; . Bottiglia di vetro: 4000 anni . Bottiglia di plastica: da 100 a 1000 anni . Con 13 scatolette in acciaio si fabbrica una pentola; 13 . Filtro di sigaretta: 1-5 anni . Giornale: da 4 a 12 mesi . Insalata: 6 settimane . Bucce di banane o arance: 5 mesi . Fiammiferi: 6 mesi . Lana: 1-5 anni . 9 scatoloni su dieci sono prodotti con cartone riciclato; . Il 60% delle bottiglie è di vetro riciclato; . Dalle buste di plastica si possono fare vestiti da Sposa o costumi da Bagno; . Tritando i bicchierini del caffè si fanno le matite. . Chewing gum: 5 anni . Carta plastificata: 5 anni . Sporte di plastica: 10-20 anni . Contenitori di plastica: 20-30 anni . Nylon: 30-40 anni . Pelle: fino a 50 anni . Schede telefoniche: 1000 anni … e l’acqua? 14 Bibliografia − BACCHETTA G., BELLETTI P., BRULLO S., CAGELLI S., CARASSO V.,. CASAS J. L, CERVELLI C., ESCRIBÀ M. C., FENU G., GORIAN F., GÜEMES J., MATTANA E., NEPI M., PACINI E., PAVONE P., PIOTTO B., PONTECORVO C., PRADA A., VENORA G., VIETTO L., VIREVAIRE M.- Manuale per la raccolta, studio, conservazione e gestione ex situ del germoplasma. Progetto Interreg IIIB Genmedoc, 2006. − BARONI M. R. - Psicologia Ambientale. Ed. Mulino, 2008. − BATTAIA L.- Appunti di Matematica.-Università degli Studi di Udine 2010. − CANEVA G. - Evoluzione del binomio piante e cultura come indicatore del legame dell’uomo al suo ambiente. 104° Congresso S.B.I., Campobasso 2009. − COMMISSION OF EUROPEAN COMMUNITIES (CEC) - Agenda 2000, Commission Proposals, Explanatory Memorandum. The Future of Agriculture. Brussels, 1998. − CONTARINI E. (a cura di) - Dizionarietto dei termini di morfologia ed ecologia delle piante superiori. Ed. Società per gli Studi Naturalistici della Romagna, 2010. − CONWAY J.H.,GUY R.K - The book of numbers. Copernicus - Springer – Verlag, 1955. − DARLEY J.M., GLUCKSBERG S., KINCHLA R A. - Fondamenti di psicologia, a cura di L. Anolli. Ed. Il Mulino, Bologna, 1998 − GRAHAM R., KNUTH D.E., PATASHNIK O.- Matematica discreta. Hoepli, 1992. − HAGGETT P. - Geography. A global Synthesis. Longman, 2001. − KOSHY T. - Fibonacci and Lucas Numbers with Applications. Wiley, 2001. − LONGO C.– Biologia Vegetale: forme e funzioni (II edizione). Ed. UTET, Torino, 2003. − LOREFICE V. - Rispetto dell’Ambiente e Sviluppo Sostenibile. Bonanno, 2009. − LORENZ K. - Conoscenza ed Evoluzione (a cura di S. Vasta). Bonanno, 2007. − MANDELBROT B.- The fractal geometry of nature. Ed. Freeman and Co., 1983. − MUNARI B. - Disegnare un albero. Edizioni Corraini, 1978. − PADOVANI L. M., CARRABBA P., DI GIOVANNI B., MAURO F. (a cura di) -BIODIVERSITÀ- Risorse per lo sviluppo. Ed. ENEA, 2009. − PAGNONI G. A. - L'ambiente: definizioni scientifiche e giuridiche. Istituto Delta Ecologia Applicata, 2009 − SALZA A. - Ominidi. Uomini e ambienti tre milioni di anni fa. Nuove scoperte. Ed. Giunti, 1989. − SANTONI RUGI A. - Storia Sociale dell’Educazione. ETS, 2011. − SITTE A. P., ZIEGLER H., EHRENDORFERF F., BRESINSKY A.– Strasburger, Trattato di Botanica, Volume 2 - Sistematica e Geobotanica. AntoniO Delfino Editore, 2004. − SMIRAGLIA C., BERNARDI R. - L'ambiente dell'uomo. Ed. Patron, 1999. − STRAHLER N., STRAHLER A. H. - Elements of Physical Geography. John Wiley & Sons, 1976. 15 Sitologia − http://biodiversity-chm.eea.europa.eu/ − http://bch.cbd.int/protocol/www.cbd.int/reports/ − www.cites.org − www.fao.org/iccd − http://www.dipbot.unict.it/ − http://www.dryades.eu/home1.html − http://it.wikipedia.org/wiki/Leonardo_Fibonacci − http://www.batmath.it/corsi_uni/mat_uno/teoria_10.pdf − http://www.panzinisenigallia.it/repository/docenti/materiale%20didattico/matematicafolder/fibonacci.p ps − http://www.frattali.it/triangolosierpinski.htm − http://www.focus.it/community/cs/forums/thread/140444.aspx − http://www.saps.org.uk/ − http://xoomer.virgilio.it/silvano.donofrio1/ere.html − http://www.differenziata.org/ − http://www.megghy.com/gif_animate/ − http://www.incaweb.org/green/n0010/pdf/02_itipfermimodena_6-16.pdf − http://www.incaweb.org/green/n0010/pdf/02_itipfermimodena_6-16.pdf (BALESTRAZZI B., CAPITANI L., CARNEVALI A., MESSORI G., REBUTTINI M., REGGIANI P., CALIGURI A., TACCONI C., MAURIZI D. - Dentro i segreti dei colori naturali. I.T.I.P. Fermi Modena, 2012). 16