Programmi dettagliati dei corsi della Laurea Magistrale AA 2016-17

Anno Accademico 2016-2017
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA NATURA E DELL’UOMO – CLASSE
LM-60 (http://www.scienzenaturalimagistrale.unifi.it)
Il Corso ha la durata normale di 2 anni. Di norma l'attività dello studente corrisponde al conseguimento di 60
crediti all'anno. Lo studente che abbia comunque ottenuto 120 crediti adempiendo a tutto quanto previsto
dall'Ordinamento può conseguire il titolo anche prima della scadenza biennale.
Il Corso di Laurea in Scienze della Natura e dell’Uomo si articola in due percorsi formativi:
Curriculum “Conservazione e gestione della natura”
Curriculum “Scienze antropologiche”
con possibilità di articolazione in moduli di alcuni insegnamenti.
La Tabella indica gli insegnamenti attivati, la suddivisione in moduli e la suddivisione degli insegnamenti
attivati nei due anni del corso di studi magistrale.
Le informazioni generali sul Corso di Laurea Magistrale sono pubblicate sulla Guida dello Studente
dell’Anno Accademico 2016-17.
Insegnamenti del Corso di Laurea Magistrale in Scienze della Natura e dell’uomo – LM-60
INSEGNAMENTO
I anno comuni ai due curricula – I
semestre
Chimica dell'ambiente
Geochimica con elementi di analisi
dei dati
Microbiologia
Botanica evoluzionistica
Biologia dei vertebrati – modulo
Zoologia
I anno comuni ai due curricula – II
semestre
Biologia dei vertebrati – modulo
Primatologia
Un corso Ecologia e genetica delle
a scelta popolazioni
fra i
Ecosistemi acquatici
seguenti:
CURRICULUM Conservazione e
Gestione della Natura
I anno di indirizzo – I semestre
Un corso Geologia applicata del
a scelta territorio
fra i
Valutazione di impatto
seguenti: ambientale
I anno di indirizzo – II semestre
Scienza della vegetazione
CFU
DOCENTE
SSD
Roberto Bianchini
CHIM/0
6
Antonella Buccianti
GEO/08
Enrico Casalone
BIO/19
Marta Mariotti
BIO/02
6
Marco Zaccaroni
BIO/05
6
Roscoe R. Stanyon
BIO/08
6
5 lezioni + 1
laboratorio/esercitazioni
5 lezioni + 1
laboratorio/esercitazioni
6
5 lezioni + 1
laboratorio/esercitazioni
5 lezioni + 1
laboratorio/esercitazioni
6
6
5 lezioni+1
laboratorio/esercitazioni
Claudio Ciofi
BIO/07
Caterina Nuccio
Giuliano Gabbani
Chiara Del
Ventisette
Daniele Viciani
GEO/05
BIO/03
Diritto ambientale
6
CURRICULUM Scienze
Antropologiche
I anno di indirizzo – I semestre
Un corso Antropologia molecolare
a scelta (II sem)
fra i
Comportamento ed
seguenti: ecologia dei primati
I anno di indirizzo – II semestre
6
Archeozoologia
Un corso
a scelta
(Paleontologia dei
fra i
Vertebrati*)
seguenti:
Paleoantropologia
Un corso
a scelta
Laboratorio di
fra i
Antropologia e Biologia
seguenti:
umana (annuale)
CURRICULUM Conservazione e
Gestione della Natura
II anno di indirizzo – II semestre
Conservazione delle risorse vegetali
Conservazione e gestione
Un corso delle risorse faunistiche
a scelta
fra i
Entomologia (annuale)
seguenti:
Parassitologia
Laboratorio di zoologia
molecolare
Micologia e
Lichenologia
Invasioni biologiche
CURRICULUM Scienze
Antropologiche
II anno di indirizzo – I semestre
Geologia e Paleontologia
Un corso a
del Quaternario
scelta fra i
(Evoluzione degli
seguenti:
ecosistemi terrestri*)
Paletnologia
Francesca De Santis
mutuato da LM
Scienze e Gestione
IUS/03
delle Risorse
FaunisticoAmbientali
Martina Lari
BIO/08
6
4 lezioni + 2
laboratorio/esercitazioni
5 lezioni + 1
laboratorio/esercitazioni
6
CFU
6
6
2 lezioni + 1
laboratorio/esercitazioni
Roscoe R. Stanyon
Paul Mazza
GEO/01
(Lorenzo Rook)
Jacopo Moggi
Martina Lari (I sem) BIO/08
Jacopo Moggi (II
sem)
DOCENTE
Bruno Foggi
SSD
BIO/03
Elena Tricarico
BIO/05
Rita Cervo (I sem)
BIO/05
6
Stefano Turillazzi
(II sem)
Felicita Scapini
6
Mariella Baratti
BIO/05
Renato Benesperi
BIO/02
Felicita Scapini
Bruno Foggi
BIO/05
BIO/03
DOCENTE
Paul Mazza
SSD
3
4 lezioni + 2
laboratorio/esercitazioni
3
3
CFU
6
6
6
(Lorenzo Rook)
Fabio Martini
mutuato da LM
Archeologia
BIO/05
GEO/01
L-ANT/01
A libera scelta dello studente
Tirocinio
Prova finale
18
6
24
*Il corso non sarà attivato per l’anno accademico 2016-2017.
Nel mese di febbraio 2016 il Ministero dell’istruzione, Università e Ricerca (MIUR) ha aggiornato i requisiti
per l'accesso all'insegnamento a partire dal 2019/20 come segue:
“Le lauree (compresa la LM in Scienze della Natura), conseguite dall’a. a. 2019/2020,
sono titoli di accesso purché il piano di studi, fra laurea triennale e laurea magistrale, abbia previsto
almeno 132 crediti nei settori scientifico disciplinari MAT, FIS, CHIM, GEO, BIO, INF/01, INFING/05, di cui almeno 30 in MAT, 12 in FIS, 6 in CHIM, 6 in GEO, 6 in BIO, 6 in INF/01 o in INGINF/05 o in SECS-S/01, nonché, dei predetti 132 crediti, almeno 90 crediti nel corso della
laurea triennale, articolati come segue: almeno 12 in MAT, almeno 6 in FIS, almeno 6 in CHIM o
GEO, almeno 6 in INF/01 o ING-INF/05 o SECSS/01.”
Mentre i laureati della Laurea Magistrale hanno già tutti i requisiti per insegnare nelle scuole medie
superiori, l'attuale piano di studio non dà accesso diretto per l'insegnamento nelle scuole medie di primo
grado:
• I laureati della Laurea Triennale in Scienze Naturali devono conseguire 6 CFU in INF/01 o
SECSS/01
• I laureati della Laurea Magistrale devono conseguire 3 CFU in FIS e 18 CFU in MAT.
Insegnamenti consigliati come corsi a libera scelta:
•
•
•
•
•
•
•
Informatica con Applicazioni B015675 (INF/01), 6 CFU (Corso di Laurea in Scienze Geologiche, II
anno, I semestre)
Elementi di Informatica B015942 (INF/01), 6 CFU (Corso di Laurea in Diagnostica e Materiali per
la Conservazione e il Restauro, I anno, I semestre)
Laboratorio di Fisica per la Biologia B019238 (FIS/03), 3 CFU (Corso di Laurea in Scienze
Biologiche, II anno, II semestre)
Elaborazioni matematiche di dati sperimentali B015963 (MAT/07), 6 CFU (Corso di Laurea
Magistrale in Scienze e Materiali per la Conservazione e il Restauro, I anno, II semestre)
Calcolo numerico B002372 (MAT/08), 6 CFU (Corso di laurea in Ingegneria meccanica, II anno, I
semestre)
Calcolo Probabilità e Statistica B019998 (MAT/05), 6 CFU (Corso di laurea in Ingegneria
meccanica, II anno, I semestre)
Geometria e Algebra lineare B003273 (MAT/03), 6 CFU (Corso di laurea in Ingegneria informatica,
I anno, I semestre)
PROGRAMMI DEI CORSI - ANNO ACCADEMICO 2016-17
I anno - Corsi comuni ai due curricula
Chimica dell’ambiente (Prof. Roberto Bianchini)
I anno, I semestre, 6 CFU
La Chimica della stratosfera: lo strato dell'ozono. Formazione e distruzione dell'ozono nella stratosfera, per
via catalitica e non. Ozono come filtro dei raggi UV. Effetto dei raggi UV sull'uomo. Effetto distruttivo
sull'ozono degli ossidi di azoto e del radicali ossidrile. Bromo e cloro atomici come nemici dell'ozono. Il
buco nell'Ozono sopra i poli e il suo assottigliamento nelle regioni temperate. Sostituzione dei CFC con
derivati innocui all'ozono.
L'ozono urbano, processo di genesi nello smog fotochimico. Limitazioni alla generazione di ossidi di azoto e
di VOC per ridurre l'ozono nelle aree urbane. Emissioni a base di zolfo ed effetto sul patrimonio artistico. I
particolati. Natura, localizzazione, presenza, movimenti. I PM. Foschie e piogge acide, loro effetto
sull'ambiente. Inquinamento indoor e rimedi vegetali naturali.
Effetto serra. Sua origine, distribuzione, cause ecc. La CO2 in crescita. Suo assorbimento nella regione
infrarossa dello spettro. Altri gas serra, loro importanza relativa. Riscaldamento globale. Sua natura,
estensione, cause.
Energia da combustibili : Il petrolio, sua natura, localizzazione, estrazione, trasporto, raffinazione, consumo.
Il petrolio oggi: da sabbie bituminose, comparsa dello shayle oil ed effetto sulle politiche energetiche dei
paesi. Gas metano. Carbone. Gli oceani come riserva di anidride carbonica. Previsioni in conflitto sul
riscaldamento globale. Energia da combustione biomassa. L'etanolo come carburante. Sua produzione
biologica. Il bioetanolo, il biogasolio. Gli oli vegetali come alternativa al gasolio. Il caso della Jatropa Curca.
L'idrogeno, alternativa reale ai combustibili fossili?
Energia idroelettrica, energia eolica, geotermica, solare. Celle solari. Vantaggi e svantaggi. La radioattività.
Sua natura. Utilizzazione militare e civile. Pericoli e rimedi, parziali. Incidenti nucleari. La fusione come
alternativa alla fissione.
Chimica e inquinamento delle acque. Ossido riduzione nelle acque superficiali. Il BOD e il COD come indici
di inquinamento. Contaminazione delle acque superficiali dolci e salate, e delle acque di falda. Moderne
tecniche di disinquinamento delle acque reflue e dei liquami. Metalli pesanti, loro pericolosità e diffusione
naturale e artificiale. I pesticidi, gli insetticidi naturali. Diossine furani e PCB e loro effetti sulla salute. Gli
aromatici ed i PAH. Estrogeni ambientali.
Inquinamento del suolo, riciclaggio dei rifiuti domestici ed industriali. La termovalorizzazione e la pirolisi,
sua possibile alternativa.
Geochimica con elementi di analisi dei dati (Prof.ssa Antonella Buccianti)
I anno, I semestre, 5 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni
Origine degli elementi. Processi di nucleosintesi. Origine dell'universo e dei pianeti. Meteoriti, loro
composizione e classificazione. Differenziazione chimica della Terra. Cicli geochimici e biogeochimici degli
elementi.
Equilibri chimici: modelli concettuali, configurazione, equazioni necessarie, incertezza. Descrizione
termodinamica dell'equilibrio chimico.
Processi di reazione: trasferimento di massa, buffers geochimici, cinetica delle reazioni chimiche.
Geochimica della fase gassosa. Geochimica della fase acquosa. Geochimica di suoli e sedimenti.
Valutazione del rischio geochimico, procedure per l'identificazione dei valori del fondo naturale,
individuazione di anomalie geochimica, impatto antropico. Metodi grafico-numerici per l'analisi dei dati,
applicazione di metodi statistici univariati e bivariati.
Analisi dei dati temporali e spaziali. Utilizzo delle piattaforme software R e/o Matlab per le analisi graficonumeriche e statistiche.
Principi di programmazione, esercitazioni con applicazioni a casi studio.
Microbiologia (Prof. Enrico Casalone)
I anno, I semestre, 5 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni
Storia della Microbiologia. Batteri, Archaea, microrganismi eucarioti, virus. Struttura e funzione della cellula
microbica. Aspetti qualitativi e quantitativi della crescita microbica. Parametri ambientali che influenzano la
crescita microbica. Controllo della crescita microbica. Metabolismo microbico e ruolo dei microrganismi nei
cicli bio-geochimici degli elementi. Produttori di antimicrobici e meccanismi di resistenza agli antimicrobici.
Genetica microbica e meccanismi di scambio di materiale genetico tra microrganismi. Identificazione e
classificazione dei microrganismi. Evoluzione dei microrganismi. Diversità microbica. Microrganismi e loro
habitat. Metodi di analisi di comunità microbiche: campionamento, analisi qualitativa e quantitativa con
metodi convenzionali e molecolari. Determinazione di attività microbiche in campioni ambientali. Come i
microrganismi comunicano tra loro. Simbiosi microrganismi-animali, microrganismi-piante e tra
microrganismi diversi. Applicazioni biotecnologiche di microrganismi in campo ambientale.
Botanica evoluzionistica (Prof.ssa Marta Mariotti)
I anno, I semestre, 6 CFU
Il corso affronta l'evoluzione degli organismi vegetali sotto diversi punti di vista.
La prima parte del corso è dedicata allo studio delle piante attuali e prende in esame l'individuo e le
popolazioni, la variabilità individuale, le forme di adattamento, le strategie riproduttive. Verranno trattati la
diffusione del polline, la presentazione secondaria del polline, il rapporto tra la morfologia delle strutture
riproduttive ed il tipo di impollinazione, ed inoltre la riproduzione vegetativa ed i processi apomittici.
Passando al concetto di specie applicato agli organismi vegetali, si affronteranno ibridazione e
introgressione, speciazione graduale e speciazione improvvisa, auto- e allopoliploidizzazione.
La seconda parte del corso è dedicata allo studio delle testimonianze fossili come strumento per ricostruire le
tappe evolutive delle piante. Si prenderanno in esame i vari tipi di fossili e le informazione che se ne possono
trarre, nonché i metodi di indagine per la ricostruzione della vegetazione del passato analizzandone
potenzialità e limiti. Alcune lezioni saranno infine dedicate alle metodologie utilizzate in archeobotanica per
studiare l'interazione tra uomo e ambiente, le piante utilizzate nell'alimentazione, la coltivazione e la
domesticazione, le conseguenze dell'introduzione di specie esotiche.
Biologia dei Vertebrati – modulo Zoologia (Prof. Marco Zaccaroni)
I anno, I semestre, 6 CFU
Organizzazione dei Cordati e origine dei Vertebrati.
Agnati. Origini, caratteri generali ed eco etologia degli agnati primitivi e attuali. Sistematica e distribuzione
geografica di Petromyzoniformes e Myxiniformes.
Gnatostomi. Gli gnatostomi acquatici primitivi e loro radiazione evolutiva. Il valore adattativo delle mascelle
mobili e delle pinne pari. Caratteri generali di Antiarchi, Artrodiri e Acantodi. Gli gnatostomi acquatici
attuali: Condroitti e Osteitti. Organi di senso, biologia riproduttiva. Sistematica, eco-etologia e distribuzione
geografica. Il successo evolutivo dei Teleostei.
Anfibi. Origini e caratteristiche strutturali dei primi tetrapodi. Organizzazione strutturale e biologia
riproduttiva degli anfibi moderni. Sistematica, eco-etologia e distribuzione geografica.
Rettili. Origini, caratteristiche strutturali e radiazione evolutiva. Biologia riproduttiva e valore adattativo
dell'amnios. Sistematica, eco-etologia e distribuzione geografica.
Uccelli. Origini e caratteri generali. La penna: caratteristiche strutturali e funzionali. Origine del volo battuto.
Apparato respiratorio e termoregolazione. Eco-etologia e biologia riproduttiva. Sistematica e distribuzione
geografica.
Mammiferi. Origini e caratteristiche strutturali. Origine del pelo e termoregolazione. Ghiandole del
tegumento. Ghiandola mammaria ed evoluzione della viviparità. Evoluzione dell'eterodontia. Sistematica,
eco-etologia and distribuzione geografica.
Biologia dei Vertebrati – modulo Primatologia (Prof. Roscoe R. Stanyon)
I anno, II semestre, 6 CFU
Il corso è orientato a ricostruire, con metodo comparativo, le linee di tendenza evolutive e i principali
adattamenti che caratterizzano l'ordine dei Primati.
Caratteristiche dei Primati. Sistematica dei Primati. Teorie sull'origine dei Primati. Differenze nelle
classificazioni su base morfologica, genetica e comportamentale. Distribuzione dei Primati. Struttura fisica
dei Primati. Variabilità nelle dimensioni corporee. Anatomia: caratteristiche e diversità morfologiche nel
cranio. La dentatura nei primati. Strutture, formule dentarie e adattamenti specifici. Tipi diversi di
locomozione e adattamenti morfologici relativi.
Parametri del ciclo vitale nei Primati. Caratteristiche delle varie famiglie e dei diversi generi di Primati.
Cenni di paleoprimatologia. Primati ancestrali e Plesiadapiformi. Proscimmie fossili. I primi Antropoidea.
Teorie sull'origine delle scimmie Platirrine. Scimmie Platirrine fossili. Scimmie Catarrine fossili.
Antropomorfe fossili. I primi Ominidi. Tendenze generali nell'evoluzione dei Primati. Elementi di etologia
dei Primati. Tipi di aggregati e sistemi sociali: primati solitari, coppie monogamiche, bande unità
unimaschili, gruppi multimaschili, sistema fissione-fusione. Selezione sessuale. Note di ecologia del
comportamento. Problemi relativi alla conservazione dei Primati. Principali cause del rischio di estinzione.
Ecologia e Genetica di popolazioni (Prof. Claudio Ciofi)
I anno, II semestre, 5 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni
Il codice genetico. Elementi di statistica in genetica delle popolazioni. Variabilità genetica. Polimorfismo ed
eterozigosi. Il genoma nucleare e mitocondriale nelle analisi di diversità genetica intra- ed interspecifica:
descrizione di marcatori molecolari e tecniche di analisi. Equilibrio di Hardy-Weinberg e sue implicazioni.
Struttura di popolazione. Statistica di Wright. Inincrocio o inbreeding. Deriva genetica e dimensione effettiva
delle popolazioni. Variabilità genetica e idoneità o fitness. Depressione da inincrocio. Effetto delle mutazioni
e dei flussi genici sulla variabilità genetica. Modelli di selezione naturale. Stime di distanza genetica e
distribuzione di varianza tra popolazioni. Ricostruzione della storia evolutiva e demografica delle
popolazioni. Filogeografia e filogenesi. Identificazione di unità gestionali e concetto di specie. Introgressione
e ibridizzazione. Sistemi di accoppiamento e relazioni di parentela. Genetica di popolazione e piani di
gestione faunistica.
Ecosistemi acquatici (Prof.ssa Caterina Nuccio)
I anno, II semestre, 5 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni
I diversi ecosistemi acquatici e la loro importanza. Proprietà dell’acqua e ciclo idrologico, caratteristiche
fisiche e chimiche degli ambienti acquatici, metodologie di misura e strumentazione. Gli ambienti lotici,
concetto di “river continuum”, comunità caratteristiche. Valutazione della qualità delle acque correnti,
classificazione saprobia. Gli ambienti lentici, struttura verticale, classificazioni e bilancio termico nei laghi.
Ambiente marino pelagico, generalità su correnti e circolazione oceanica, mescolamento e stratificazione,
successioni stagionali planctoniche, reti trofiche pelagiche. Il Mar Mediterraneo. Eutrofizzazione delle acque
interne e marine, metodologie di valutazione. Uso di indici e indicatori per la valutazione della qualità delle
acque, cenni sulle normative. Esempi di comunità bentoniche. Plancton e adattamenti alla vita planctonica,
caratteristiche morfologiche ed ecologiche del fitoplancton, metodologie di studio degli organismi
planctonici. Sono previste attività di laboratorio ed esercitazioni fuori sede.
Curriculum Conservazione e Gestione della Natura
I anno di indirizzo
Geologia applicata del territorio (Prof. Giuliano Gabbani)
I anno, I semestre, 6 CFU
Principi di geologia applicata e geologia ambientale. Realizzazione e utilizzo di cartografia tematica.
Introduzione ai rischi geologici (concetto di pericolosità, vulnerabilità e rischio). Rischio idrico: processi
fluviali, piene.
Rischio idrogeologico: frane e loro classificazione. Sistemi di monitoraggio.
Terremoti e rischio sismico: effetti dei terremoti, zonazione sismica.
Rischio vulcanico: attività vulcanica e prodotti. Georisorse. Prospezioni del sottosuolo.
Valutazione di impatto ambientale (Prof.ssa Chiara Del Ventisette)
I anno, I semestre, 6 CFU
Significato della VIA. Quadro normativo.
Procedure di VIA. Strumenti di gestione ambientale volontaria, procedure di VIA casistica e verifica di
assoggettabilità.
Struttura di uno studio di impatto ambientale, valutazione degli impatti, uso di modelli.
Scienza della vegetazione (Prof. Daniele Viciani)
I anno, II semestre, 5 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni
Introduzione storica. La specie in fitogeografia, tassonomia e gruppi di diversità. Corologia, studio degli
areali, areale generale e area occupata, endemismo, classificazioni dell'endemismo, vicarianza, territori
floristici. I regni floristici di Takhtajan e Cox. Concetti di Flora e di Vegetazione. Cause della distribuzione
delle piante. Classificazioni del clima in funzione delle piante, bioclima. Piante e suolo. Classificazione dei
suoli di Duchaufour. Zone e piani di vegetazione. La storia della flora europea fino al post-glaciale. Caratteri
fisionomici, strutturali e floristici della vegetazione. La fisionomia della vegetazione e il concetto di
formazione vegetale. Descrizione dei principali tipi di vegetazione italiana con particolare riferimento alla
vegetazione regionale toscana. Le principali metodologie di rilevamento della vegetazione. L'approccio
floristico-ecologico, il concetto di associazione vegetale e la fitosociologia. La classificazione
sintassonomica e le principali classi di vegetazione italiana. La cartografia vegetazionale. L'importanza della
vegetazione nella definizione degli habitat di importanza conservazionistica. Cenni ad aspetti
conservazionistici relativi a specie e comunità vegetali. Cenni all'approccio statistico rigoroso per lo studio
della vegetazione. Dinamismo della vegetazione (teorie di Clements, Gleason, Tansley, del mosaico fluido;
successioni; vegetazione potenziale naturale, climax statico e dinamico). Il paesaggio vegetale: cenni storici,
definizione e limiti. Lo studio fitosociologico del paesaggio vegetale: Sinfitosociologia e
Geosinfitosociologia. Elementi di base e metodi dell'ecologia del paesaggio: macchie, corridoi, matrici;
scala, grana, estensione; configurazione del paesaggio e biodiversità.
Diritto ambientale (Prof.ssa Francesca De Santis, mutuato da LM Scienze e Gestione delle Risorse
Faunistico-Ambientali)
I anno, II semestre, 6 CFU
Nozioni giuridiche di base su: fonti del diritto, nazionali e comunitarie; autonomie territoriali; funzioni
amministrative; principi costituzionali sui rapporti tra p.a. e cittadini; organizzazione amministrativa;
situazioni giuridiche soggettive; procedimenti e atti amministrativi; responsabilità.
La disciplina dell'ambiente: interessi tutelati e tecniche utilizzate; pianificazione generale con particolare
riferimento al modello toscano.
Ambiente: lineamenti generali; principi e strumenti; valutazioni ambientali; inquinamento; difesa del suolo.
II anno di indirizzo
Conservazione delle risorse vegetali (Prof. Bruno Foggi)
II anno, II semestre, 6 CFU
Introduzione sui problemi della Biosfera con particolare riferimento alla parte vegetale. Inquinamento
atmosferico e vegetali. Cambiamenti climatici. Lo sfruttamento delle foreste equatoriali. Perché conservare. I
valori della Natura con particolare riferimento ai valori della componente vegetale. Valori di mercato e non
di mercato. La Biodiversità: problemi nell'applicazione del termine. Biodiversità “buona” e biodiversità
“cattiva”. Le specie esotiche e le invasioni biologiche. La conservazione come scienza delle scelte. Dalla
protezione alla conservazione e alla gestione delle risorse vegetali. Cosa conservare, dove conservare e
Come conservare: i tre principali quesiti che cerca di rispondere la Scienza della Conservazione. Specie
(popolazioni), habitat, paesaggi: tre livelli gerarchici della Natura verso i quali dirigere le attenzioni. Le
specie rare e le specie vulnerabili: coincidenze e differenze. Alcune scale di vulnerabilità. Le Categorie
IUCN. Le liste Rosse. Problemi nell'applicazione dei parametri richiesti dalla IUCN. Alcuni esempi per le
specie vegetali. La Direttiva 92/43 “Habitat”. Gli habitat: concetti e problemi. Gli meritevoli di
conservazione secondo la Direttiva Habitat. I manuali di interpretazione degli habitat. Alcuni problemi
interpretativi. Gli esempi di alcune regioni e di altre nazioni. I Siti di Importanza Comunitaria. La Rete
Natura 2000. La posizione della CEE e della Regione Toscana: due esempi di scelte di cosa e dove
conservare. Gli habitat meritevoli di conservazione I problemi del come conservare. Rapporti fra "tecnica e
scienza delle conservazione". I paesaggi "rossi de Mediterraneo". Ager-saltus-sylva e dehesa-montado.
Conseguenze dei due modelli di gestione sui livelli di diversità: α-, β-, γ-diversità.
Il corso prevede lezioni frontali, seminari ed esercitazioni in campagna.
Conservazione e gestione delle risorse faunistiche (Prof.ssa Elena Tricarico)
II anno, II semestre, 6 CFU
Concetto di biodiversità. Storia della conservazione. Come misurare la biodiversità (indici qualitativi e
quantitativi). Genetica e conservazione. Biodiversità ecosistemica. Servizi ecosistemici. Sesta estinzione.
Minacce alla biodiversità. Concetto di allodiversità. Specie alloctone, loro impatti e gestione. Cambiamento
climatico e colonizzazione assistita. Classificazione IUCN e gestione delle specie minacciate. Etologia e
conservazione. Gestione ex situ e ruolo degli zoo e degli acquari. Reintroduzioni. Aree protette. Enti preposti
alla conservazione. Normative in materia di conservazione. Progetti LIFE. Conservazione al di fuori delle
aree protette. Cenni di restoration ecology. Strategie sulla biodiversità (mondiale, europea, italiana).
Conservazione e sviluppo sostenibile. Economia ecologica. Percezione sociale della conservazione e citizen
science.
Entomologia (Prof.ssa Rita Cervo, prof. Stefano Turillazzi)
II anno, annuale (Prof.ssa Rita Cervo, I semestre, 2 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni; Prof.
Stefano Turillazzi, II semestre, 3 CFU)
Entomologia generale:
L'importanza e la diversità degli insetti. Fattori che ne hanno determinato il successo evolutivo.
Radiazione degli insetti. Antichità degli insetti e loro filogenesi; principali tappe evolutive.
Anatomia esterna: Cuticola, produzione del colore, segmentazione e tagmosi. La testa: pezzi boccali, organi
sensoriali. Il torace: zampe e ali. Evoluzione delle ali. L'addome e appendici addominali.
Anatomia interna e fisiologia: muscoli e locomozione; l'apparato circolatorio, emolinfa e circolazione; il
sistema tracheale e gli scambi gassosi; l'intestino, nutrizione e digestione; l'apparato escretore e l'escrezione.
Organi riproduttivi, sviluppo e riproduzione negli insetti. Il processo e il controllo della muta.
Sistematica degli insetti. Apterygota: entognatha ed ectognatha. Pterygota: paleoptera e neoptera.
Caratteristiche principali morfologiche e anatomiche, ecologiche ed etologiche degli ordini degli insetti.
Durante il corso verranno svolte numerose esercitazioni pratiche.
Entomologia Speciale:
Introduzione, i gradi degli insetti sociali.
Le vespe sociali, caratteristiche generali e classificazione. Le vespe Stenogastrinae. Le vespe Polistes.
Le vespe Epiponine. Le vespe Vespinae. Origine ed evoluzione del comportamento sociale nelle vespe.
Le formiche, caratteristiche e classificazione. Le formiche del genere Myrmecia. Le formiche del genere
Myrmica.
Le formiche del genere Monomorium. Le formiche tagliafoglie. Le formiche combattenti. Origine ed
evoluzione del comportamento sociale nelle formiche.
Api sociali: generalità e classificazione. Halictidae. Allodapinae. Bombus.
Apis mellifera..Origine ed evoluzione del comportamento sociale nelle api.
Termiti: generalità e classificazione. Mastotermitidae. Kalotermitidae. Termitidae. Origine ed evoluzione del
comportamento sociale nelle termiti.
Hemiptera Omoptera. Gli afidi sociali. Tisanoptera. Tisanotteri sociali. Coleotteri sociali e caratteristiche
degli Ordini presociali.
Comunicazione: aspetti generali. Comunicazione visiva e sonora.
Comunicazione chimica. Riconoscimento. Allarme. Mobilitazione e tracce di odore.
Comunicazione: la Danza dell'ape e la sua decodificazione.
Controllo della colonia. Gerarchie di dominazione.
Caste e divisione del lavoro. Differenziamento castale.
Il nido e l'omeostasi delle colonie.
Origine ed evoluzione del comportamento sociale. Teoria genetica. Fattori ecologici.
Parassitismo sociale.
Parassitologia (Prof.ssa Felicita Scapini)
II anno, II semestre, 6 CFU
Definizione di associazioni biologiche e simbiosi: mutualismo, commensalismo e parassitismo. Evoluzione
delle simbiosi e del parassitismo. Epidemiologia storica: le popolazioni umane e i parassiti. Adattamenti dei
parassiti e contro-adattamenti degli ospiti: la corsa alle armi. Biodiversità e parassiti, pesticidi e parassiti.
Come i parassiti trovano i loro Ospiti.
Parassiti accidentali: Naegleria. Manipolazione dell'ospite da parte del parassita. Relazioni
ospite-parassita-vettore; ruolo e importanza dell'ospite intermedio.
Zooflagellati: i tripanosomi e le tripanosmiasi. Trypanosoma brucei brucei, T. b.gambiense, T. b.
rhodesiense, T. cruzi. Le leishmanie: Leishmania tropica, L. donovani, L. infantum,L. braziliensis.
Polimorfismo e trasmissione dei Tripanosomatidi. Cicli ed epidemiologia. Polimastigidi: Trychomonas
vaginalis, Giardia lamblia. Entamebe: Entamoeba hystolitica e le altre entamebe. Apicomplexa: i cicli dei
Coccidi. Toxoplasma gondii e la toxoplasmosi. Malaria: trasmissione ed epidemiologia. Plasmodi umani:
ciclo, malattia ed evoluzione. Le diverse specie di plasmodi parassiti dell'uomo: riconoscimento
al microscopio e diagnosi.
Adattamenti morfologici e fisiologici dei Trematodi Digenei and evoluzione. Trematodi Digenei:
Fasciolopsis buski, Fasciola epatica, Dicrocoelium dendriticum, Chlonorchis sinensis, Opistorchis felineus.
Bilarziosi intestinale e genitourinaria: Schistosoma mansoni, S. japonicum, S. haematobium.
Cestodi: evoluzione e adattamenti. Cicli ed epidemiologia di Diphyllobotrium latum, Taenia solium, T.
saginata, Dipylidium caninum, Hymenolepis nana, H. diminuta, Echinococcus granulosus, E. multilocularis.
Echinococcosi.
Nematodi: preadattamenti alla vita parassitaria; riproduzione e cicli. Nematodi parassiti dell'uomo: Trichuris
trichiura, Trichinella spiralis, Ascaris lumbricoides, Enterobius vermicularis. Le filarie: Dracunculus
medinensis, Wuchereria bancrofti, Brugia malati, Onchocerca volvulus, Loa loa.
Sanguisughe e artropodi ematofagi. Acari: zecche e Sarcoptes scabiei. Insetti parassiti e vettori.
Esercitazioni pratiche di riconoscimento di preparati microscopici dei parassiti studiati.
Laboratorio di Zoologia Molecolare (Prof.ssa Mariella Baratti)
II anno, II semestre, 6 CFU
Conservazione ed estrazione del DNA e RNA. Genetica non invasiva. Lo studio del DNA antico.
Biodiversità genetica e principi di genetica della conservazione. Tecniche molecolari (PCR, clonaggio, RTPCR, sequenziamento e NGS). La scelta del marcatore molecolare nelle problematiche di zoologia.
Marcatori molecolari (mtDNA, SNPs, microsatelliti, marcatori legati ai cromosomi sessuali etc). I campi di
intervento della zoologia molecolare (principi, applicazioni, casi di studio). L'identificazione delle specie,
Barcoding; Casi di ibridazione tra domestici e selvatici. Lo studio e le problematiche delle specie di interesse
venatorio ed alieutico. Casi di ibridazione intra ed interspecifica. Casi di studio di specie di interesse
conservazionistico. La filogenesi molecolare. Genotipo e scelta sessuale. Ecotossicologia molecolare.
Software ed analisi statistica di base dei dati molecolari. Banche dati e loro interrogazione. Laboratorio:
estrazione di DNA, RNA, da tessuto, da sangue, PCR, RT-PCR, sequenziamento, determinazione del sesso
in uccelli.
Micologia e Lichenologia (Prof. Renato Benesperi)
II anno, II semestre, 4 CFU lezioni + 2 CFU laboratorio/esercitazioni
Funghi: Evoluzione e filogenesi dei funghi, il regno dei funghi, anatomia, morfologia, sviluppo. Biologia
riproduttiva. Gli Eumicota; Classificazione: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Glomeromycota,
Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota
Licheni: anatomia del tallo, morfologia del tallo, strutture vegetative; riproduzione sessuata e propagazione
vegetativa; metodi per il riconoscimento tassonomico. Tecniche di individuazione e riconoscimento dei
metaboliti secondari nei licheni. Classificazione. Licheni come biomonitors: particolare riferimento all’uso
dei licheni nella bioindicazione, bioaccumulo, valutazione dell’alterazione degli ecosistemi.
Invasioni biologiche (Prof.ssa Felicita Scapini, Prof. Bruno Foggi)
II anno, II semestre, 6 CFU (Prof.ssa Felicita Scapini 3 CFU; Prof. Bruno Foggi 3 CFU)
Introduzione al problema delle Invasioni Biologiche. Storia della disciplina (da Elton a Davis). Teorie,
termini e concetti di base. La storia delle invasioni biologiche e gli stadi di invasione (arrivo,
naturalizzazione, invasione). Da un problema di tipo geografico ad un problema di tipo ecologico: la scala di
osservazione. Classificazione delle specie aliene in funzione del loro momento di arrivo alla prima
stabilizzazione della popolazione fino all’espansione e al loro impatto sulle specie e/o comunità native.
Classificazione in funzione del periodo storico di arrivo. Classificazione in funzione dei motivo di
introduzione. Aree di origine, vettori e vie di ingresso principali (es. porti, aeroporti, vivai, allevamenti,
acquariofilia). Gli effetti sulle comunità locali. Le caratteristiche delle specie invasive e degli ambienti più
vulnerabili. Il ruolo del comportamento nel successo delle specie invasive. Invasione e diversità locale.
Effetti sulla parte abiotica. Effetti a livello ecosistemico. La valutazione dell’invasività delle varie specie. I
principali metodi di valutazione del rischio: EPPO, WRA, GABLIS, IUCN ecc..
La gestione (approccio gerarchico: prevenzione, pronta individuazione e rapida risposta, mitigazione e
controllo). La normativa europea e italiana. Nuove tecniche molecolari per la pronta individuazione
(environmental DNA). Specie aliene e cambiamenti climatici. Modelli di previsione. Il rapporto con la
cittadinanza (percezione sociale del problema). Casi studio con indicazioni gestionali dai vari ambienti
(terrestre, dulcacquicolo e marino).
Curriculum Scienze Antropologiche
I anno di indirizzo
Comportamento ed ecologia dei primati (Prof. Roscoe R. Stanyon)
I anno, I semestre, 6 CFU
Il corso è orientato a ricostruire, con metodo comparativo, le linee di tendenza evolutive e i principali
adattamenti che caratterizzano l'ordine dei Primati.
Parametri del ciclo vitale nei primati. Elementi di etologia dei Primati. Tipi di aggregati e sistemi sociali:
primati solitari, coppie monogamiche, bande unità unimaschili, gruppi multimaschili, sistema fissionefusione studiate in un contesto ecologico. Selezione sessuale e evoluzione umana sono discusse. Il corso
tratta l'evoluzione delle capacità cognitive nei primati inclusi argomenti come verbale e non verbale
comunicazione, uso di utensili e trasmissione della cultura. Argomenti attuali come parametri di aggressione
e competizione vengono discussi e particolare attenzione viene data all'evoluzione di collaborazione empatia
e altruismo.
Archeozoologia (Prof. Paul Mazza)
I anno, II semestre, 4 CFU lezioni + 2 CFU laboratorio/esercitazioni
Evoluzione delle interazioni uomo/animale, evoluzione delle strategie di sussistenza umana e di sfruttamento
degli animali da parte dell’uomo, dalla necrofagia alla caccia all’addomesticazione; origine della
domesticazione e dell’allevamento; anatomia osteologica di vari animali domestici e selvatici; anatomia
osteologica comparata fra le principali specie di mammiferi del Pleistocene superiore – Olocene; tafonomia
dei vertebrati: composizione degli organismi, cause di morte; processi biostratinomici, necrolisi dei
carboidrati, degli acidi nucleici, delle proteine, dei biolipidi, il kerogene, conservazione della materia
organica in ambiente deltizio, lacustre, terrestre, seppellimento, fossilizzazione; analisi multivariata: dati di
associazione, dati di giacitura, dati di modificazione delle ossa; introduzione ai principali indici tafonomici e
al protocollo di analisi finalizzate alla ricostruzione della storia di formazione dei giacimenti archeofaunali;
tecniche di recupero di ossa da siti archeologici; metodi di analisi archeozoologica: stima delle età e analisi
delle curve di mortalità finalizzate alla ricostruzione della struttura delle comunità faunistiche e alla
individuazione degli agenti di formazione di un accumulo osseo; stima dei pesi corporei e delle biomasse
rappresentate in una archeofauna; analisi delle alterazioni dei reperti con distinzione fra quelle di origine
antropica e non antropica.
Paleoantropologia (Prof. Jacopo Moggi)
I anno, II semestre, 5 CFU lezioni + 1 CFU laboratorio/esercitazioni
Che cosa è la paleoantropologia. Storia e significato delle principali scoperte paleoantropologiche. Principali
meccanismi evolutivi. Cenni ai metodi di datazione relativa e di datazione assoluta. Paleomagnetismo.
Hominoidea del Miocene superiore africano. Sahelanthropus; Orrorin; Ardipithecus kadabba. Modelli
alternativi di evoluzione dei primi Hominini. Ipotesi sull'origine del bipedismo. I più antichi Ominini del
Pliocene. Ardipithecus ramidus. Australopithecus anamensis. Caratteristiche morfologiche principali dei
reperti. Australopithecus afarensis: storia delle scoperte. Caratteristiche anatomiche craniali e post-craniali.
Evidenze della locomozione bipede. Le orme di Laetoli. Dimorfismo sessuale in Australopithecus afarensis.
Altre forme di Australopithecinae nell'arco temporale 4 - 3 milioni di anni. Australopithecus bahrelghazali.
Kenyanthropus platyops. Australopithecus sp. Sudafricano. I siti fossili sudafricani. Caratteristiche e
localizzazione. Scavi e ricerche in corso. Il sito di Drimolen. Australopithecus africanus. Caratteristiche
anatomiche craniali e post-craniali. Mutamenti climatici a 2.5 milioni di anni e loro possibile influenza
sull'evoluzione degli Ominini. Australopithecus garhi. Caratteristiche anatomiche craniali (e post-craniali).
Evidenze del possibile uso di utensili. Radiazione evolutiva delle Australopithecinae robuste (P. aethiopicus,
P. robustus, P. boisei). Caratteristiche anatomiche craniali (e post-craniali). Origine del genere Homo. Homo
habilis e Homo rudolfensis. I primi utensili in pietra. La cultura olduvaiana. Uso degli utensili negli
scimpanzé. Encefalizzazione in Homo habilis. Idee sulla relazione tra aumento della capacità cranica - uso di
utensili - appartenenza al genere Homo. Caratteristiche di Homo erectus. Homo ergaster e H. erectus
asiatico. Proporzioni corporee di H. ergaster. Il primo popolamento dell'Europa. Resti di Dmanisi. Georgia.
La cultura acheuleana. Fasi successive del popolamento dell'Europa. H. antecessor. Siti di Atapuerca TD e
Ceprano. Inquadramento del sito di Ceprano Campogrande e caratteristiche del cranio di Ceprano. Homo
heidelbergensis, caratteristiche morfologiche. Homo neanderthalensis, caratteristiche morfologiche e
culturali. Origine dell'Homo sapiens. Teorie attuali. Contributo dell'antropologia molecolare agli studi
sull'origine dell'uomo moderno. Caratteristiche morfologiche e culturali dei primi H. sapiens.
Antropologia molecolare (Prof.ssa Martina Lari)
I anno, II semestre, 6 CFU
Introduzione all'antropologia molecolare. Cenni sulla struttura del genoma umano. Variabilità del genoma
umano e principali marcatori (SNPs, STRs). Concetto di evoluzione molecolare.
Il DNA mitocondriale come principale marcatore negli studi di antropologia molecolare. Struttura del DNA
mitocondriale. Eredità del DNA mitocondriale. Teoria dell'orologio molecolare. Albero filogenetico del
DNA mitocondriale umano e aplogruppi mitocondriali.
Il DNA antico e la paleogenetica. Caratteristiche del DNA antico. Principali problematiche legate allo studio
del DNA antico. La contaminazione. Criteri per l'autenticazione dei risultati. Come si effettua uno studio sul
DNA antico. La struttura del laboratorio di paleogenetica.
Metodiche tradizionali per l'analisi del DNA antico: preparazione dei campioni, estrazione del DNA, PCR,
clonaggio, sequenziamento di Sanger, software per l'analisi dei dati di sequenziamento e la ricostruzione
delle sequenze consenso.
Metodiche di nuova generazione per lo studio del DNA antico: principi e principali piattaforme di Next
Generation Sequencing (NGS); preparazione delle librerie genomiche, quantificazione delle librerie tramite
PCR quantitativa real-time; cattura del genoma mitocondriale tramite ibridazione con sonde biotinilate; cenni
sul workflow bioinformatico per la ricostruzione delle sequenze consenso del genoma mitocondriale.
DNA antico ed evoluzione umana. Variabilità genetica nei Neandertaliani e implicazioni per l'origine
dell'uomo anatomicamente moderno. Caratteristiche fenotipiche dei Neandertaliani. Dalle paleogenetica alla
paleogenomica. Genoma dei Neandertaliani e degli ominidi di Denisova. Flusso genico tra antiche
popolazioni di ominidi e contributo al genoma umano attuale.
Storia genetica dell'Europa. Analisi del DNA moderno e del DNA antico. Primo popolamento dell'Europa.
Transizione paleolitico-mesolitico-neolitico da un punto di vista genetico. Studio dei processi di
domesticazione. Analisi genetica di antiche popolazioni protostoriche e storiche.
Cenni di genetica forense per l'identificazione personale. Pannelli di STRs autosomici e del cromosoma Y.
Metodi di tipizzazione genetica: PCR multiplex ed elettroforesi capillare. Random match probability e
database di confronto.
Laboratorio di Antropologia e Biologia umana (Prof.ssa Martina Lari, I semestre; Prof. Jacopo Moggi, II
semestre)
I anno, annuale, 6 CFU
Nozioni di biologia umana con particolare riferimento all'antropologia molecolare. Comprensione dei metodi
di laboratorio di base inclusi isolamento del DNA, amplificazione del DNA tramite PCR, quantificazione del
DNA con metodi spettrofotometrici, sequenziamento del DNA tramite metodo di Sanger. Utilizzo di banche
dati genetiche, software per il disegno sperimentale e la gestione dei dati genetici ottenuti. Costruzione di
alberi filogenetici da sequenze di DNA umane.
Cenni di anatomia dello scheletro umano. Tecniche di laboratorio per lo studio di materiale osteologico
umano. Restauro. Riconoscimento di ossa isolate. Determinazione del sesso e dell'età. Rilievo dei principali
caratteri metrici e morfologici. Indicatori scheletrici di attività e patologici. Cenni sul trattamento statistico
dei dati. Cenni di antropologia molecolare.
II anno di indirizzo
Geologia e Paleontologia del Quaternario (Prof. Paul Mazza)
II anno, I semestre, 6 CFU
Il tempo in Geologia: tempo lineare, ciclico, relativo e assoluto. Metodi di datazione: tecniche di datazione
radiometrica utilizzate per il Quaternario; metodi di datazione incrementale; tephrocronologia; cronologia
basata su processi di alterazione chimica. Astrocronologia: datazione dei sedimenti con unità di calibrazione
astronomicamente sintonizzate; variazioni cicliche nella registrazione stratigrafica. Cicli di Milankovitch:
variazioni periodiche degli elementi orbitali (inclinazione dell’asse di rotazione planetario rispetto al piano
dell’orbita – precessione degli equinozi; inclinazione dell’orbita rispetto al piano dell’eclittica; eccentricità
dell’orbita). Cicli dell’attività solare e dei raggi cosmici: influenza sul clima terrestre della ciclicità solare e
del tasso di incidenza dei raggi cosmici. Il Quaternario glaciale: evidenze geomorfologiche: morfologie
glaciali, morfologie periglaciali, variazioni del livello marino, terrazzi alluvionali, morfologie quaternarie
alle basse latitudini. Evidenze litologiche: sedimenti glaciali e periglaciali, paleosuoli, sedimenti lacustri,
eolici, di grotta, stratigrafia delle carote di ghiaccio. Heinrich events. Stratigrafia degli isotopi stabili
dell’ossigeno e del carbonio. Paleontologia del Quaternario: cenni di palinologia, analisi delle diatomee,
analisi dei macrofossili vegetali, analisi entomologiche, foraminiferi, ostracodi, molluschi. Biocronologia e
caratteristiche dei vertebrati quaternari. Cenni di evoluzione umana e delle strategie di sussistenza umana
(dalla necrofagia alla caccia all’addomesticazione). Il Younger Dryas e le sue potenziali cause. Teoria
dell’overkill. Colonizzazione delle isole: modi di immigrazione, dinamiche ecologiche insulari, modelli di
MacArthur e Wilson e Island Rule di Foster.
Paletnologia (Prof. Fabio Martini, mutuato da LM Archeologia)
II anno, I semestre, 6 CFU
I modulo - Metodologia della ricerca di archeologia preistorica: integrazione tra scienze naturali e scienze
storiche. Evoluzione culturale dal Paleolitico all’età del Bronzo: definizione delle culture, archeologia delle
produzioni, archeologia degli insediamenti, archeologia della morte, manifestazioni artistiche. Uomo e
ambiente nel Pleistocene: glaciazioni, stadi isotopici, evidenze di adattamenti da parte dei gruppi umani,
territorio e risorse.
II modulo - Gli aspetti simbolici pre-sapiens; il rito funerario: origine ed evoluzione; aspetti rituali nel
Paleolitico; la pratica figurativa: origine ed evoluzione, sistemi concettuali e modernità del sapiens.