Scienze Naturali, Scienze dei Sistemi Naturali,
Evoluzione del comportamento animale e dell’uomo

L'insegnamento concorre alla realizzazione dei seguenti obiettivi formativi del corso di laurea in Evoluzione del comportamento animale e dell'uomo:

• acquisizione di conoscenze generali e approfondite relative a: (i) processi che guidano il cambiamento evolutivo degli organismi e dell'ambiente; (ii) meccanismi adattativi a livello di organismo e di popolazione;

• acquisizione di competenze specifiche per quantificare e monitorare nel tempo la biodiversità ai livelli di popolazione, di specie e di gruppi di specie.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

A completamento dell'insegnamento, lo studente:

• conoscerà i principali processi, meccanismi e concetti della biologia evoluzionistica;

• sarà introdotto all'impiego del metodo comparativo e sperimentale per testare ipotesi adattative;

• saprà inquadrare in una prospettiva evolutiva problematiche ecologico-ambientali di conservazione e gestione della biodiversità.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di:

• applicare i concetti ed i principi della teoria evoluzionistica per affrontare questioni evolutive sia teoriche che empiriche;

• analizzare e risolvere, con un elevato grado di indipendenza, problemi riguardanti aspetti evoluzionistici, comportamentali, di conservazione, utilizzando fonti bibliografiche e analizzando dati empirici;

• formulare domande scientifiche nell'ambito dell'area di insegnamento, proporre soluzioni e analizzare attraverso indagini bibliografiche le risposte avanzate.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

A conclusione di questo insegnamento, lo studente:

• svilupperà capacità analitiche per la risoluzione di nuovi problemi nell'ambito dell'area di insegnamento;

• saprà valutare criticamente potenzialità e limiti dei metodi utilizzati per analizzare i processi evolutivi o comportamentali.

ABILITÀ COMUNICATIVE

Alla fine di questo insegnamento, lo studente sarà in grado di:

• comunicare, informa orale e scritta, in contesti professionali e non professionali, i principi, le teorie, i problemi ed i risultati delle ricerche nell'ambito dell'area di insegnamento.

CAPACITA' DI APPRENDIMENTO.

Al termine di questo insegnamento, lo studente avrà acquisito capacità di apprendimento, grazie alle quali sarà in grado di intraprendere studi successivi con un notevole grado di autonomia.

L'insegnamento tratterà i seguenti argomenti:

• Introduzione storica alla biologia evoluzionistica: presentazione della teoria generale, della teoria speciale (sintesi moderna) e dei recenti sviluppi della biologia evoluzionistica;

• Storia, tempi e modi dell'evoluzione: i metodi di ricostruzione filogenetica, il metodo comparativo per testare ipotesi adattazionistiche;
• Variazione genetica e fenotipica: metodi di descrizione quantitativa della variazione genetica, sia di tratti mendeliani sia di tratti poligenici; inincrocio, metodi per quantificarlo ed effetti evolutivi;
• I processi stocastici del cambiamento evolutivo: la deriva genetica, la teoria neutrale dell'evoluzione;
• La teoria genetica della selezione naturale: modelli di evoluzione a un locus con selezione direzionale su geni dominanti, codominanti e recessivi; sovradominanza e vantaggio dell'eterozigote; effetto pleiotropico; selezione frequenza dipendente positiva e negativa;
• Evoluzione del fenotipo: evoluzione dei tratti poligenici, componenti della varianza fenotipica, effetti additivi ed epistatici e di dominanza dei geni; QTL; plasticità fenotipica ed effetto Baldwin;
• Evoluzione dei cicli vitali: iteroparità verso semelparità; longevità e senescenza; trade-off fisiologici e microevolutivi; adattamenti dei cicli vitali all'impatto antropico;
• Cooperazione e conflitto nelle interazioni intra-specifiche: fitness inclusiva e evoluzione del comportamento sociale;
• riproduzione e selezione sessuale: sistemi riproduttivi e conflitto tra padre e madre, tra genitori e figli, tra fratelli;
• Casi studio di biologia evoluzionistica applicata.

Questo insegnamento prevede lezioni frontali e seminari, per un totale di 48 ore.

Per l'AA 22-23, le lezioni saranno svolte in presenza. Modalità didattiche alternative (streaming) potranno essere introdotte a seguito di nuove raccomandazioni di Ateneo in relazione allo stato della pandemia Covid-19.

Il calendario delle lezioni, come anche il materiale di supporto alle lezioni (i.e. presentazioni powerpoint) sono disponibili sulla piattaforma e-learning di moodle di Scienze Naturali. 

Per l'AA 22-23, gli esami si svolgeranno in presenza, con la sola eccezione per gli studenti e le studentesse che autodichiareranno, in relazione al Covid-19, fragilità personale o positività. Modalità alternative (online) potranno essere introdotte a seguito di nuove raccomandazione dell'Ateneo in relazione allo stato della pandemia Covid-19.

L'esame consiste in un esame scritto di durata di 75 minuti e nella stesura di un breve elaborato (minimo 1500 – massimo 2500 parole), in cui lo studente illustrerà i risultati di una sua ricerca su base bibliografica relativa ad un tema pre-concordato di biologia evoluzionistica.

Le prove d'esame saranno in presenza, ma, qualora l'emergenza sanitaria lo richiederà, si potranno svolgere a distanza sulla piattaforma webex.

PROVA SCRITTA: La prova scritta si svolge utilizzando la piattaforma moodle e consiste in un test con quindici esercizi: tre esercizi con domande aperte (con spazio massimo di risposta di 15 righe) e 12 esercizi con domande chiuse (sia nel formato classico con singola domanda, sia nel formato "cloze" con più domande incorporate in un singolo esercizio). Il test scritto è volto a verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi sopra specificati, in particolare, l'avvenuto apprendimento dei concetti generali di biologia evoluzionistica, dei processi e dei meccanismi del cambiamento evolutivo.

ELABORATO: intende verificare le capacità di apllicare le conoscenze acquisite in un ambito specifico di biologia evoluzionistica (generalmente di carattere applicativo), il livello di padronanza dei concetti acquisiti e la capacità di utilizzare e analizzare criticamente fonti bibliografiche e dati empirici. L’elaborato permetterà anche di valutare la chiarezza/organizzazione dell’espressione scritta. 

All’esame scritto verrà assegnato un punteggio compreso fra 0 e 20, con soglia di superamento di 12. All’elaborato scritto verrà assegnato un punteggio compreso tra 0 e 12 punti, che si andrà a sommare al punteggio dell’esame scritto. L’elaborato scritto è obbligatorio e può essere consegnato anche dopo, ma non oltre la sessione di esami successiva a quella in cui si è superata la prova scritta (ad es. se si supera l’esame nella sessione di giugno-luglio, l’elaborato deve essere consignato non oltre la sessione di settembre).

Il materiale didattico è fornito tramite la piattaforma moodle. Su questa piattaforma sono messi anche a disposizione dello studente strumenti e attività di supporto quali quiz di autoverifica, articoli di approfondimento, link a siti web di interesse, link a notebook interattivi che utilizzano la piattaforma "azure" di microsoft e che permettono la simulazione di alcuni dei processi evolutivi analizzati durante l'insegnamento. Lo studio del materiale e lo svolgimento delle attività di supporto sono consigliati, ma facoltativi e non sono oggetto di verifica all'esame.

I testi base consigliati per il corso sono:

Zimmer e Endler, 2015. Evolution, making sense of life, 2nd edition. Roberts and company publisher.

Davies, Krebs and West. 2015. An introduction to behavioral ecology, 4th edition. Wiley-Blackwell.