Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
BIOLOGIA EVOLUZIONISTICA ORD. 2009


8

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 64 0 0 85

Periodo

AnnoPeriodo
I anno1 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
02/10/201719/01/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteDiscipline del settore biomolecolareBIO/044.5
caratterizzanteDiscipline del settore biomedicoBIO/091.5
caratterizzanteDiscipline del settore biodiversit e ambienteBIO/072


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Dott. ALBORESI ALESSANDROBIO/04Dipartimento di Biologia

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Prof. LA ROCCA NICOLETTAIstituzionaleBIO/04Dipartimento di Biologia
Dott.ssa PAPETTI CHIARAIstituzionaleBIO/07Dipartimento di Biologia
Dott. SANTOVITO GIANFRANCOAffidamentoBIO/09Dipartimento di Biologia

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Per una adeguata comprensione delle tematiche trattate nel programma, è fortemente consigliato conoscere i contenuti dei corsi di Fisiologia Animale e Vegetale ed Ecologia.

Come risponderanno gli organismi viventi ai cambiamenti climatici globali oggi in atto? Questo corso fornisce una solida base sulle risposte degli organismi al cambiamento climatico globale. Una particolare attenzione verrà data alle differenze di risposta del singolo individuo e di intere popolazioni, mettendo in risalto il ruolo della plasticità fenotipica e dell’adattamento. Questo corso esplora le strategie molecolari, fisiologiche, di sviluppo e morfologiche che piante terrestri, alghe e animali usano per superare con successo gli stress ambientali. Il corso è strutturato attorno a moduli tematici selezionati per introdurre agli studenti aree di ricerca molto attuali nei relativi settori.

Il corso è organizzato in lezioni frontali e con ausilio di materiale multimediale e di diapositive, ma anche lettura e discussione di letterature specializzata.

Introduzione ai principali fenomeni fisici associati ai cambiamenti climatici globali che soprattutto nei paesi in via di sviluppo mettono a rischio la sopravvivenza di determinate specie viventi e limitano la produttività delle colture. Problematiche principali: analisi delle caratteristiche e la velocità dei cambiamenti climatici globali. Aumento della concentrazione di CO2 atmosferica ed effetto serra. Aumento delle temperature. Acidificazione delle acque (marine e piogge). Ozono e stress da raggi UV. Lezioni dal passato e paleoclimatologia: clima come forza motrice delle grandi estinzioni del passato e di variazioni nella biodiversità. All’interno del corso verranno discussi i limiti fisiologici degli organismi, il concetto di nicchia ecologica e fisiologica per arrivare agli aspetti eco-evolutivi legati alle risposte ambientali e all’identificazione di caratteristiche di vulnerabilità ecologiche. Importanza del monitoraggio costante della biodiversità per l’individuazione di specie a maggiore rischio di estinzione. I concetti acquisiti nella parte generale, verranno applicati in modo puntuale a vegetali ed animali. - PARTE VEGETALE: Effetti dei cambiamenti climatici sulla fisiologia e sull’adattamento degli organismi fotosintetici. Variabilità della risposta tra diversi organismi: specie più sensibili quindi a maggiore rischio di estinzione. Microalghe e strategie di fissazione della CO2 marina (qui incluse le risposte delle foreste di macroalghe negli oceani), piante terrestri e fissazione della CO2 atmosferica (deforestazione/riforestazione, effetto sul bilancio globale di carbonio e ossigeno e ricircolarizzazione di acqua tra terra e atmosfera). Risposta delle piante alla desertificazione (stress idrico e resistenza delle piante al global warming), all’acidificazione delle acque e agli UV. Aumento della temperatura marina e scioglimento dei ghiacci polari e montani (“bloom”/fioriture algali eccezionali). Alghe e piante come indicatori dei cambiamenti climatici globali. Studio delle dinamiche delle popolazioni vegetali e delle loro strategie di sopravvivenza. Variazioni di interazione pianta-animale. - PARTE ANIMALE: dalla fisiologia alle dinamiche eco-evolutive. Verranno trattate le risposte degli animali al global warming in termini di variazioni di ciclo vitale, sia dal punto di vista della funzione d’organo che dal punto di vista molecolare. Effetti legati a temperatura, CO2, salinità e irraggiamento UV e intervento di molteplici elementi di stress in uno stesso habitat. In particolare: i) risposte degli animali omeotermi, pecilotermi ed eterotermi all’incremento della temperatura ambientale (ex.: esempio concreto, determinismo sessuale dipendente dalle condizioni ambientali); (ii) risposte degli animali all’incremento della CO2 nel mezzo interno e conseguente rischio di acidosi; (iii) risposte degli animali marini alla variazione della salinità; (iv) risposte degli animali delle regioni polari e di alta quota all’incremento dell’irradiazione UV. Studio e analisi di caratteristiche di vulnerabilità ecologica: ricerca sulle nicchie ecologiche, sulle reti trofiche, sul potenziale dispersivo delle specie, modelli ed esempi del concetto di habitat availability, monitoraggio della variabilità genetica, adattamento. Verranno forniti esempi concreti della difficoltà di distinguere la risposta plastica (determinata dall’ambiente, plasticità fenotipica), dall’evoluzione di tratti (cambiamenti genetici, evoluzione genetica) (es. di cambiamenti evolutivi rapidi in termini di dimensioni in popolazioni del lepidottero cavolaia minore Pieris rapae). Si indicheranno benefici e svantaggi dei processi di ibridazione e loro significato evolutivo.

Prova scritta.

Vengono valutate le capacità di presentare le conoscenze acquisite in relazione ai contenuti illustrati nel corso. Verranno valutate inoltre la chiarezza espositiva utilizzando una terminologia appropriata, capacità di stabilire collegamenti inter ed intra disciplinari, la capacità di analisi e “problem solving”.

A. Poli, E. Fabbri, C. Agnisola, G. Calamita, G. Santovito, T. Verri, Fisiologia animale. : EDISES, 2014

Saranno consigliati e discussi articoli tratti dalla letteratura recente, in particolare del tipo “review” sui temi trattati durante il corso. Tutto il materiale didattico utilizzato per le lezioni sarà reso disponibile agli studenti. Per le basi fisiologiche dell’acclimatizzazione si può fare riferimento al testo di Fisiologia Animale.