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

L'insegnamento si inserisce nel generale obiettivo del corso di studio di fornire conoscenza riguardo al comportamento animale e alle interazioni fra componenti biotiche o abiotiche presenti nell’ambiente che hanno riflessi importanti sulla nostra società.

L'insegnamento ha l’obiettivo di fornire agli studenti conoscenze riguardo i concetti avanzati di sociobiologia per comprendere quali siano i meccanismi alla base dell’evoluzione delle società complesse, soprattutto negli insetti, ma anche in altri artropodi e mammiferi. L'insegnamento si propone di illustrare costi e benefici del vivere in gruppo per dotare gli studenti degli strumenti conoscitivi per discutere concetti come l'altruismo, la cooperazione, il parassitismo, la selezione parentale, la reciprocità e la coevoluzione,. Vengono poi approfonditi gli aspetti relativi alla comunicazione come elemento fondante le società animali. L'insegnamento fornisce inoltre conoscenze di base sulle modalità di raccolta e presentazione dei dati, con particolare riferimento ai metodi della ricerca etologica di base e applicata. In tal modo gli studenti impareranno come opera la scienza e si eserciteranno ad approcciare criticamente testi e letteratura scientifica. 

L’insegnamento mira a generare consapevolezza della meravigliosa diversità dei comportamenti eusociali, a stimolare la curiosità con esempi complessi e sofisticati di eusocialità e a chiarire come tali scenari possano derivare dai processi molto semplici che sono alla base del cambiamento evolutivo.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Al completamento di questo programma di apprendimento, gli studenti dovrebbero essere in grado di comprendere i principi chiave riguardanti lo studio del comportamento sociale. Gli studenti acquisiranno una buona comprensione dell'approccio etologico relativo allo studio dei processi comportamentali negli animali eusociali. I partecipanti al corso acquisiranno inoltre una solida base per riassumere argomenti importanti ed essere ragionevolmente competenti per fare ulteriori previsioni e sviluppare la materia in maniera autonoma ponendosi obiettivi a breve e lungo termine.

Al termine dell'insegnamento lo studente acquisirà competenza sui concetti di base della materia e comprensione di testi relativi ai temi sviluppati durante l'insegnamento.

In particolare lo studente dovrà essere in grado di:

1. valutare costi e benefici della vita in gruppo
2. identificare e descrivere gli aspetti evolutivi delle interazioni eusociali
3. descrivere i principi dei sistemi di interazione e comunicazione in organismi che vivono in gruppo
4. descrivere gli aspetti salienti della fisiologia ed ecologia degli organismi eusociali
5. identificare e descrivere i principali gruppi di animali eusociali con particolare riferimento alle peculiarità di ciascun gruppo
6. raccogliere e analizzare dati etologici su organismi eusociali in laboratorio e in campo

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Al termine dell'insegnamento lo studente saprà utilizzare i concetti teorici come strumento esplicativo dei processi che caratterizzano il comportamento sociale. Gli studenti devono essere in grado di applicare un metodo di osservazione scientifica all'analisi del comportamento degli animali eusociali e di integrare i vari livelli di analisi causale e funzionale del loro comportamento. Inoltre saranno in grado di investigare autonomamente i principali gruppi di animali eusociali, di interpretare i fattori evolutivi che hanno consentito lo sviluppo di tali società e di gestire raccolta e analisi dati in diversi contesti (morfologico, etologico, ecologico).

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Al termine dell'insegnamento lo studente saprà commentare e giudicare procedure e argomentazioni presentate nei testi. Gli studenti svilupperanno capacità critica e autonomia di giudizio rispetto alla descrizione e interpretazione dei processi comportamentali collettivi.

ABILITÀ COMUNICATIVE

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di utilizzare un appropriato linguaggio tecnico-scientifico relativo agli aspetti del comportamento sociale. Lo studente sarà inoltre in grado di comunicare i risultati dell'analisi del comportamento in animali eusociali integrandone i vari livelli di analisi causale e funzionale.

Lezioni frontali, seminari, flipped classrooms (28 ore):

1. Costi e benefici della vita in gruppo (difesa da predatori e parassiti, ricerca di cibo, cure parentali, ecc.).
2. Evoluzione della cooperazione e della socialità – Kin selection: le predisposizioni genetiche alla cooperazione. La regola di Hamilton. Mutualismo: vantaggi reciproci immediati della cooperazione. Reciprocità: benefici reciproci, non immediati, della cooperazione.
3. L'evoluzione dell'eusocialità. Aplodiploidia, percorso subsociale vs. percorso parasociale.
4. Meccanismi di comportamento eusociale e riconoscimento del compagno di nido – Conflitti e vita sociale: aggressività e ritualizzazione dell'aggressività, dominanza e gerarchia, conflitti tra gruppi, teoria dei giochi.
5. La comunicazione negli organismi eusociali – Segnali chimici, vibroacustici, visivi, tattili.
6. Basi eto-fisiologiche del processo decisionale negli organismi eusociali. La personalità negli insetti eusociali.
7. Ecologia, conservazione e gestione degli insetti eusociali.
8. Immunità sociale: evoluzione della protezione dalle malattie a livello di colonia.
9. Cooperazione ed eusocialità negli invertebrati: le api.
10. Cooperazione ed eusocialità negli invertebrati: le vespe.
11. Cooperazione ed eusocialità negli invertebrati: le formiche.
12. Cooperazione ed eusocialità negli invertebrati: le termiti.
13. Cooperazione e socialità nei vertebrati eusociali.
14. Amici e nemici – Interagire con gli insetti eusociali dal mutualismo al parassitismo sociale.

Lezioni di laboratorio/campo (8 ore)

1. Raccogliere e analizzare i dati sugli insetti eusociali.
2. Eusocialità e divisione del lavoro.
3. Giocare con i segnali di riconoscimento dei compagni di nido.
4. Insetti eusociali in natura.

Le lezioni teoriche ammontano ad un totale di 28 ore, mentre 8 ore saranno dedicate alle esercitazioni. Le lezioni teoriche consisteranno in lezioni frontali, seminari, e flipped classrooms. Le esercitazioni consistono in attività individuali o di gruppo, svolte in laboratorio o in campo.

La piattaforma Moodle verrà utilizzata come principale supporto didattico. Oltre alle slide delle singole lezioni e ad alcune “video-pillole” (brevi video con focus su concetti principali), saranno anche forniti materiali video o testuali di approfondimento e strumenti per l'autovalutazione in itinere.

L'esame consiste nella stesura di un progetto di ricerca sui temi trattati durante le lezioni frontali. Verranno proposti dei titoli originali da sviluppare o potranno essere proposti argomenti che abbiano in sè un certo grado di originalità. Il progetto di ricerca dovrà essere redatto in inglese e dovrà essere lungo al massimo 5 pagine; inoltre dovranno essere presentati un abstract in inglese, un riassunto in italiano a fini divulgativi e una proposta di budget.

Dopo la valutazione del progetto, la seconda parte dell'esame (una settimana dopo) consisterà in un colloquio di 45 minuti durante il quale il candidato, con l'ausilio di una presentazione, dovrà descrivere il progetto di ricerca integrando evenutali critiche ricevute durante la valutazione. Durante il colloquio verranno inoltre verificate le conoscenze del candidato sugli argomenti inenerenti al progetto trattati durante le lezioni frontali e le esercitazioni.

L'esame si considera superato soltanto quando entrambe le prove (progetto e colloquio) siano valutate positivamente; il voto finale è dato dalla valutazione complessiva basata sulla votazione ottenuta dal progetto e dal colloquio.