BIODIVERSITA' ED EVOLUZIONE
Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Biologiche
A.A. 2013/14
SCV0094
Docente: GIANLUCA TETTAMANTI
CFU
SSD
LEZIONI
6
BIO/05
48
ESERCITAZIONI LABORATORIO
-
-
ANNO
LINGUA
III
Italiano
Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi
Il corso ha lo scopo di illustrare i processi evolutivi e i pattern da questi generati, con l'obiettivo fondamentale di
sviluppare una visione scientifica della diversità biologica che vada oltre la sua mera descrizione. I pattern di
diversità e gli adattamenti degli organismi al loro ambiente saranno i principali temi di discussione in funzione dei
meccanismi evolutivi. Gli argomenti trattati comprendono la genetica di popolazione, la teoria dell'evoluzione per
selezione naturale, i concetti di fitness e di adattamento, le basi genetiche del cambiamento evolutivo, le modalità
di speciazione, l'evoluzione molecolare, i principi della biologia sistematica, la paleontologia, i pattern
macroevolutivi, i fenomeni di estinzione e i rapporti fra biologia dello sviluppo e processi evolutivi. Attraverso la
discussione dei temi principali della biologia evoluzionistica lo studente comprenderà i motivi che fanno di questa
disciplina il tema centrale unificante della biologia.
Risultati di apprendimento attesi al termine del corso: lo studente dovrà essere in grado di descrivere i processi
che hanno portato all'evoluzione della biodiversità attuale, e di correlare il piano organizzativo delle principali
strutture corporee ad aspetti adattativi ed evolutivi. Dovrà inoltre avere acquisito i principali concetti, criteri e
metodi dell’evoluzionismo contemporaneo.
Prerequisiti
Sono considerati requisiti fondamentali conoscenze di genetica, biologia molecolare, biodiversità animale.
Contenuti e programma del corso
- Introduzione al corso, storia del pensiero evolutivo, il background di Darwin, la teoria evolutiva di Lamarck,
l’origine della specie
- Il post-Darwin, il lascito di Darwin, esempi di evoluzione/selezione naturale, evidenze trasversali sull’evoluzione,
evidenze contro l’evoluzione, l'intelligent design
- Dinamica di popolazioni, la legge di Hardy-Weinberg, la deriva genetica
- Fattori responsabili della microevoluzione, le mutazioni, la selezione naturale
- Il concetto di specie, i vincoli pre-zigotici e post-zigotici, speciazione allopatrica, le zone ibride, speciazione
simpatrica, anagenesi e cladogenesi, modello del gradualismo filetico, equilibri punteggiati
- L’origine della vita sulla terra: evidenze e ipotesi, RNA world
- LUCA, l’albero della vita, evoluzione degli eucarioti (evoluzione di mitocondrio e nucleo)
- Pluricellularità, record fossile relativo alla pluricellularità, la fauna di Ediacara, l’esplosione del Cambriano, la
deriva dei continenti, le estinzioni di massa
- Sistematica e filogenesi, la ricostruzione filogenetica (premesse e problematiche connesse), DNA barcoding
- La nuova filogenesi animale: confronto con la filogenesi tradizionale
- Introduzione storica a Evo-Devo, eterocronia e eterotopia, modelli animali usati in studi Evo-Devo
- Temi fondamentali di Evo-Devo (architettura modulare e omologhi seriali, geni omeotici, body-building gene)
- La genetica di Evo-Devo, Big bang dell’evoluzione animale (artropodi e vertebrati)
- Little bangs dell’evoluzione animale (arti, ali)
- Little bangs dell’evoluzione animale (evoluzione di arti e ali insetti, ali delle farfalle, melanismo)
- Evoluzione umana
- Evoluzione di geni e genomi
- Evoluzione dei processi di morte cellulare
- Simbiosi
- Coevoluzione
Tipologia delle attività didattiche
Lezioni frontali.
Testi e materiale didattico
- Carroll S.B. et al. “DAL DNA ALLA DIVERSITA’ ” - Zanichelli
- Carroll S.B. “ENDLESS FORMS MOST BEAUTIFUL”, “THE MAKING OF THE FITTEST” - W.W. Northon &
Company
- Campbell N.A. and Reece J.B. “BIOLOGIA: MECCANISMI DELL’EVOLUZIONE E ORIGINI DELLA DIVERSITA’ ”
- Zanichelli
- Futuyma D.J. “L’EVOLUZIONE” – Zanichelli
- Barton et al. “EVOLUTION” – CSHL PRESS
- Autori vari “EVOLUZIONE: MODELLI E PROCESSI” – Zanichelli
- Wallace “EVOLUTION: A DEVELOPMENTAL APPROACH” – Wiley-Blackwell
- Autori vari “KEY TRANSITIONS IN ANIMAL EVOLUTION” – CRC Press
- Articoli scientifici segnalati dal docente
Modalità di verifica dell’apprendimento
L'esame consiste in un colloquio orale e l'esito dell'esame sarà in trentesimi. Verrà valutata l'acquisizione da parte
dello studente di conoscenze relative ai processi i processi che hanno portato all'evoluzione della biodiversità
attuale. Nella valutazione si terrà conto della capacità di apprendimento, di consultazione ed elaborazione del
materiale bibliografico fornito, e della capacità di discutere e commentare in modo critico le conoscenze
acquisite.
Orario di ricevimento
Ricevimento previo appuntamento con il docente.
