evoluzione e comunicazione

PROGRAMMA PER L’ESAME DI
EVOLUZIONE E COMUNICAZIONE
(SPS/8 – 6 CFU) - AA 2012-2013
Prof. Saverio Forestiero
PARTE I
Il VIVENTE: DALLE FORZE AI CODICI
VITA/VIVENTE
• Definizione di vivente
• Le proprietà dei viventi
INFORMAZIONE
• Nozioni statistica e semantica di informazione in biologia
• Concetti scientifici di informazione: Shannon e Weaver, Kolmogorov/Chaitin, Bennett
• Teoria algoritmica e complessità intrinseca dell’informazione
• Informazione in Biologia: informazione genetica. DNA (struttura), taglia del genoma umano
• Che cos’è un gene
• DNA e sintesi delle proteine in generale: trascrizione, codice genetico, traduzione
MOLECOLE INFORMAZIONALI
• Composizione chimica del DNA
• Funzioni del DNA e direzione del flusso dell’informazione genetica
• La replicazione del DNA
• Sintesi delle proteine: il passaggio dal genotipo primario al fenotipo primario
• Dal DNA all’RNA: la trascrizione
• Il passaggio di informazione dall’RNA messaggero “alla proteina”: la traduzione
• Nozioni di codice e definizione di codice genetico
• tRNA: la molecola ponte che incarna materialmente il codice genetico
• Il DNA: analogie informatiche
COMUNICAZIONE CELLULARE
• Intranet e Internet cellulare
• I tre stadi della segnalazione cellulare
• Molecola segnale e recettore
• Trasduzione del segnale; vie di trasduzione
• Segnalazione locale; segnalazione a lunga distanza
• Membrana e recettori sulla membrana
• Risposta e modulazione della risposta
PARTE II
L’EVOLUZIONE
EVOLUZIONE BIOLOGICA
• Definizioni di evoluzione biologica
• Prodotti dell’evoluzione
• Caratteristiche dell’evoluzione
1
• Teoria sintetica dell’evoluzione
• Evoluzione per trasformazione ed evoluzione per variazione
LE GRANDI TRANSIZIONI EVOLUTIVE
• Teoria delle grandi transizioni evolutive
• Teoria gerarchica dei viventi
• Sequenza temporale della complessificazione gerarchica dei sistemi viventi
CLASSIFICAZIONI E NOMENCLATURA
• Che significa classificare
• Classificazioni biologiche
• Termini e concetti tassonomici
• Sistematica, che cos’è
• Nomenclatura biologica
PARTE III
COMUNICAZIONE E SEGNALI
GENERALITÀ SUI SEGNALI
• Il processo di comunicazione: il modello ingegneristico
• Generalità sui segnali
• I pro e i contro del comunicare
• Contenuti della comunicazione
• Tipi di segnale: generalità
SEGNALI ACUSTICI E SEGNALI TATTILI
• Segnali acustici
• Caratteri del suono
• Produzioni sonore
• Propagazione del suono
• Ricezioni dei segnali acustici
• Organi di fonazione negli insetti, negli uccelli e nei mammiferi
• Segnali tattili
SEGNALI VISIVI
• Spettro elettromagnetico e luce
• Pigmenti colorati
• Produzione di segnali luminosi
• Esibizioni, ombra opposta, contrasto figura sfondo, incremento e decremento della forma
• Segnali visivi (luminosità, colore, proprietà spaziali, variazione temporale)
• Segnali visivi e adattamenti antipredatori: criptismo in Biston betularia (esperimenti).
• Aposematismo. Spiegazioni dell’esistenza dei pattern aposematici. I vincoli all’aposematismo
• Mimetismo. Le differenze tra il mimetismo batesiano e il mimetismo muelleriano
SEGNALI CHIMICI
• Caratteri generali della comunicazione chimica
• Propagazione dei segnali olfattivi
• Tipologia dei segnali chimici
• Produzione dei segnali chimici
• Metodi di diffusione dei segnali chimici
• Ricezione dei segnali chimici (chemorecezione)
• Esempio di orientamento per via di un segnale chimico
2
• Antichità della comunicazione chimica
OTTIMIZZAZIONE ED EVOLUZIONE DEI SEGNALI
• Segnali veri e segnali tattici
• Contesti di segnalazione: valutazione della qualità del partner, insediamento, aggregazione,
difesa, spartizione di risorse
• Origine ed evoluzione dei segnali in generale
• Processo decisionale nella comunicazione
• Segnali, Indizi, Funzioni
BIOLOGIA E COMUNICAZIONE NELL'APE DA MIELE
• La comunicazione negli insetti sociali: il caso dell’ape
PARTE IV
SEGNALI IN AZIONE
ORIGINE ED EVOLUZIONE DEI SEGNALI
• I 5 stadi nell’evoluzione di un segnale
• Ritualizzazione e origini dei comportamenti ritualizzati
• Sorgenti biologiche dei segnali visivi
• Sorgenti non visive di segnali visivi
• Sorgenti biologiche di segnali acustici
• Sorgenti biologiche di segnali chimici
REGOLE PER LA “PROGETTAZIONE” DEI SEGNALI
• Segnali di identificazione per le singole specie
• Segnali di corteggiamento
• Il legame tra la forma e il contenuto di un segnale
• Segnali di minaccia
• Segnali di allarme visivo: convergenza tra uccelli e mammiferi
SEGNALI “ONESTI”
• Ipotesi dei segnali “onesti” (teoria dell’handicap)
• Esibizioni di minaccia attraverso colori
• Segnali (“onesti”) nella risoluzione di conflitti
• Marcatura olfattiva del territorio
• Segnali di sincronizzazione sessuale
PARTE V
COMUNICAZIONE NEI PRIMATI
BIODIVERSITÀ DEI PRIMATI
• Distribuzione geografica e principali caratteri tassonomici
• Due ipotesi sull’origine dei Primati
• Posizione sistematica dei Primati
• Gli Aplorrini: Platirrine e Catarrine
• La posizione tassonomica della nostra specie all’interno dei Primati
• Origine della “faccia”
HOMINIDAE
• Generalità sugli Ominidi
3
• Composizione degli Ominidi attuali
• Distribuzione geografica degli Ominidi (Ponginae + Homininae) attuali
• Gli Ominini attuali
• Socialità nello scimpanzé e nel bonobo
• Evoluzione degli Ominini: la dicotomia Ominini/Gorillini
• Incremento della capacità cranica degli Ominini nel corso del tempo
EVOLUZIONE UMANA E ORIGINE DEL LINGUAGGIO
• Filogenesi semplificata del genere Homo
• La transizione da Australopithecus a Homo sapiens
• Le origini di Homo sapiens
• Homo sapiens: adattamenti anatomici per il linguaggio
• Massa corporea e dimensioni del cervello
• Accrescimento cerebrale
• Cervello e linguaggio
PREADATTAMENTI E ADATTAMENTI NELL’EVOLUZIONE DEL LINGUAGGIO
• L’evoluzione del linguaggio è di tipo adattativo
• Preadattamenti negli Ominidi
• Adattamenti e preadattamenti a livello individuale
• Ruolo dell’apprendimento vocale
• Anatomia e Linguaggio
LINGUAGGIO E LINGUE DEI SEGNI
• Linguaggio e lingue dei segni
• Comunicazione umana – Lingue dei segni
• Comunicazione non umana attraverso una LdS
• Comunicazione interspecifica tra Uomo e altri Ominini
• Comunicazione animale vs Comunicazione umana
GESTI, COGNIZIONE E COOPERAZIONE NELL’EVOLUZIONE DEL LINGUAGGIO
• Gesti, cognizione e cooperazione
• Comunicazione gestuale
• Gesti di accompagnamento del linguaggio vocale
• Gesti deittici: additare
• Gesti iconici: mimare
• Dalla comunicazione gestuale a quella linguistica
Nell’anno accademico 2012-2013, le lezioni si terranno presso la
ex Facoltà di Lettere e Filosofia, il lunedì e il martedì, dalle ore 13:00
alle ore 15:00, nell’aula T39, a pian terreno
Il programma d’esame per gli studenti non-frequentanti è differente da quello
qui esposto. Gli studenti interessati sono pregati di contattare il docente
([email protected]) per ulteriori informazioni
4