Studia le forme e le condizioni di vita negli ambienti ipogei, compresa la loro evoluzione.
L'ambiente ipogeo in genere è caratterizzato dall'assenza di luce, per cui tutti gli organismi autotrofi fotosintetici (alghe e vegetali superiori) vengono a mancare nell'ecosistema.
Tali organismi posssono tuttavia svilupparsi negli ambienti ipogei provvisti di impianti di illuminazione artificiale. La flora è rappresentata da specie che prediligono ambienti oscuri ed una elevata umidità dell'aria e del substrato.
Piante
Le specie vegetali presenti negli ipogei sono limitate nel numero e nella copertura da esse determinata. Sono più frequenti nella zona liminare, cioè più vicina all'esterno, ove è presente un livello di illuminamento alquanto elevato. In genere sono sterili e di dimensioni ridotte rispetto agli esemplari cresciuti in esterno e spesso presentano modificazioni nella forma delle foglie e nel contenuto in clorofilla. Le felci rappresentano le piante più diffuse negli ipogei e sono in grado di svilupparsi anche in ambienti illuminati artificialmente.
Tuttavia una più generica classificazione è possibile in funzione di determinate caratteristiche, come:
Eterotrofi
Sono gli organismi che si nutrono degli altri. Sono tali i batteri, miceti e protozoi, i parassiti oppure animali quali erbivori, carnivori, ecc.
L'ambiente ipogeo e' in genere caratterizzato dall'assenza di luce, per cui tutti gli organismi autotrofi fotosintetici (alghe e vegetali) vengono a mancare nell'ecosistema.
Primeggiano cosi' gli organismi eterotrofi, i quali sono capaci di nutrirsi di sostanza organica elaborata nell'ambiente epigeo (esterno) e penetrata nel sottosuolo o trasportata dall'acqua oppure come costituente degli escrementi degli animali che frequentano l'ambiente. Segue una breve rassegna dei regni di cui possono far parte gli organismi che frequentano gli ambienti ipogei:
Batteri
Recentemente sono stati scoperti i calciobatteri su concrezioni. I batteri responsabili di annerimento delle concrezioni sono eterotrofi. Le comuni specie arrivano nelle cavità prevalentemente con la sostanza organica disciolta nelle acque, spesso inquinate. Tale fenomeno e' particolarmente evidente negli ambienti ipogei poco profondi o situati in aree geografiche particolarmente antropizzate. Quando si tocca una concrezione essa annerisce e non si accresce, cio' dipende dal fatto che sulle mani di ognuno di noi si trovano tracce di sostanza organica ed un'abbondante flora microbica che puo' continuare a vivere, una volta depositata e soprattutto a riprodursi, trovando condizioni d'umidità favorevoli.
La patina batterica che si viene a creare e' di natura grassa e non permette l'ulteriore deposito dei sali (carbonato di calcio).
Miceti
Per la maggior parte sono saprofiti e quindi rinvenibili su materiale organico in decomposizione, come morbida ovatta (mucor mucedo, la comune muffa del pane) o con il caratteristico carpoforo dei asidiomiceti su rami ed escrementi.
Alcuni sono parassiti come il mucor stolonifer che si nutre dei succhi che fuoriescono dell'addome di alcuni insetti o muffe responsabili della pneumicosi degli archeologi (muffa che vive nelle tombe egiziane e che parassita i polmoni con conseguenze letali).
Batteri
Senza dubbio dal punto di vista dei rapporti tra viventi piu' interessanti risultano gli animali delle grotte, tanto che sono stati considerati per lungo tempo oggetti di natura straordinaria, ma nello stesso tempo semplici oggetti di curiosità scientifica a causa delle loro caratteristiche morfologiche (cecità, appendici spropositate, pallido colorito) e delle condizioni di vita estrema. Solamente negli ultimi anni, in contemporaneità con i progressi nello sviluppo tecnologico e scientifico sono stati completamente rivalutati, tanto da rovesciare la posizione nell'ambito della scala d'importanza per lo studio degli organismi ai fini della formulazione delle piu' attuali teorie di Genetica ed Ecologia.
Troglobi
Possiedono le seguenti caratteristiche adattive:
I troglobi sono quindi piu' in generale degli organismi che hanno i loro antenati comuni con le attuali specie epigee ma su cui ha agito l'evoluzione in ambienti confinati mediante comparsa cosuale di mutazioni genetiche e selezioni degli organismi piu' adatti per l'ambiente che si e' venuto a creare.
Tra i fattori che favoriscono il perdurare di una mutazione, particolare importanza riveste l'isolamento. Tutte le caratteristiche sopra riportate sono il risultato di mutazioni avvenute in tempi remoti e su cui ha agito la selezione naturale e cioe' la sopravvivenza del piu' adatto all'ambiente in questione. Inoltre considerando che le reazioni chimiche avvengono tanto piu' velocemente quanto piu' e' elevata la temperatura (fino ad un massimo di 50^ C), si comprende perche' il metabolismo risulta rallentato e quindi la durata della vita e' piu' lunga.
Troglofili
Sono animali che vivono nelle grotte, ma che si possono trovare anche all'esterno, in ambienti che offrono condizioni ecologiche analoghe.
Le caratteristiche di tali organismi sono:
Usano le grotte come luogo di sverno, riproduzione e rifugio. Sono adattati al volo grazie ad una membrana alare o patagio, sottile, elastica, estesa tra il corpo e gli arti, particolarmente tra le dita molto allungate dell'arto anteriore, soltanto il pollice provvisto di unghia, rimane libero. L'arto posteriore e' notevolmente piu' corto di quello anteriore e la dentatura e' completa.
