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

Biologia marina

Marine biology

Anno accademico 2019/2020

Fundamental knowledge in chemistry, physics, systematic botany, systematic zoology, vegetal and animal physiology, ecology.

Master's degree or PhD courses concerning the marine habitat.
The student obtains knowledge useful for the job market (MPAs, environmental protection, ecotourism, courses for divers, etc.)

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Attività di supporto
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Conoscere l'ambiente marino mediterraneo attraverso l'analisi dei principali parametri chimico-fisici che lo caratterizzano e le componenti floristiche e faunistiche che lo popolano. Riconoscere ed apprezzare la biodiversità mediterranea attraverso lo studio delle principali e peculiari biocenosi, delle specie alloctone, delle specie rare e/o protette. Conoscere i rapporti intra ed interspecifici che si instaurano tra le specie marine ed i comportamenti che li rendono possibili. Conoscere i fattori di disturbo (antropici) e comprenderne gli effetti su biocenosi e specie.

LEARNING OBJECTIVES

To be able to know the Mediterranean marine environment analyzing the main characterizing physical-chemical parameters and the vegetal and animal organisms which live in it. To recognize and appreciate the marine biodiversity studying the main and typical biocoenoses, the allochthonous species, the rare and / or protected species. To know the intra or interspecific relationship among marine species and the behaviour which makes it possible. To know the causes of alteration, due to man action, and to understand their effects on biocoenoses and species.

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà essere capace di:

• Comprendere i concetti di base della materia.
• Riconoscere i principali taxa marini e le loro esigenze in relazione all'utilizzo proficuo dell'ambiente.
• Distinguere le principali biocenosi marine, come monitorarle e studiarle.
• Conoscere i complessi rapporti che legano tra loro le specie e queste con l'ambiente occupato.
• Conoscere le principali normative che regolano la protezione di ecosistemi e specie marine.
• Utilizzare un appropriato linguaggio specialistico.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine dell'insegnamento, lo studente saprà utilizzare correttamente i concetti teorici come strumento esplicativo dei principali fenomeni marini. Sarà in grado di distinguere le specie vegetali e animali caratteristiche esclusive per ogni biotopo marino, di conoscere i legami operanti tra le popolazioni, di gestire raccolta e analisi dati delle diverse categorie ecologiche studiate utilizzando un appropriato linguaggio tecnico-scientifico

LEARNING OUTCOMES

Knowledge and understanding

At the end of teaching, the student will be able to:

• Acquire expertise concerning the fundamentals of the matter.
• Identify the main marine taxa and how they use their habitat.
• Recognize the main marine biocenoses, how monitoring and studying them.
• Know the complexity of the relationship among species and between species and habitat.
• Know the main regulations governing the protection of ecosystems and marine species.
• Use an appropriate technical terminology.

Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student will be able to correctly use the theoretical concepts to explain the main marine phenomena. It will be able to distinguish the plant and animal species exclusive for each marine biotope, to know the working links between populations, to manage data collection and analysis of the different ecological categories studied using an appropriate technical-scientific language

Modalità di insegnamento

L'insegnamento prevede 4 crediti, suddivisi in 29 ore frontali e 6 ore di esercitazioni (3 esercitazioni, relative agli organismi planctonici ed a quelli bentonici).

Per l'A.A. in corso (2019-2020)
A causa del Covid-19 e dell'impossibilità di svolgere lezioni frontali, il corso sarà fornito in remoto attraverso la pubblicazione delle lezioni in .pptx con audio che verranno caricare sulla piattaforma moodle e-learning di Scienze Naturali al link: https://naturali.i-learn.unito.it/course/view.php?id=36
Consigliamo agli studenti interessati di iscriversi anche sulla pagina del corso di questa piattaforma (Campusnet) per poter rivcevere comunicazioni dai docenti.
Data la situazione, le esercitazioni non potranno essere svolte.
Ci riserveremo di informare gli studenti sull'escursione di giugno, sulla base delle indicazioni fornite dal Governo e recepite dall'Ateneo.

COURSE STRUCTURE

The course consists of 4 credits, divided into 20 hours of frontal lessons and 6 hours of laboratory activities (2 concerning the plankton and 1 the benthos).

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale ed attraverso esso verrà verificata la capacità di organizzare il discorso sulle conoscenze acquisite, utilizzando il lessico specialistico. Il voto verrà espresso in trentesimi. Un trentesimo aggiuntivo potrà essere assegnato allo studente che produrrà una cartina tematica realizzata a seguito dell'escursione disciplinare.

Per gli appelli estivi 2020
Le modalità d’esame resteranno le medesime ma, come da decreto rettorale, si procederà alla valutazione del candidato da remoto e NON in presenza, con monitoraggio tramite piattaforma Webex. Ulteriori informazioni verranno inviate agli studenti iscritti ai singoli appelli.

COURSE GRADE DETERMINATION

The learning will be verified by oral exam, assessing the capability of the student to organize a speech regarding the acquired knowledge, using befitting zoological terminology. The grade will be in thirtieths; 1/30 can be assigned to the student who produces a thematic chart realized on data collected during the scientific excursion to the Ligurian coast.

Attività di supporto

L'insegnamento prevede un'escursione della durata di un giorno da realizzarsi in una località della costa ligure, con osservazione diretta di esemplari fito e zoo bentonici e la raccolta di dati in campo per la realizzazione di una carta biocenotica.

OPTIONAL ACTIVITIES

The course provides for a day trip to the Ligurian coast, to observe directly phyto and zoobenthonic organisms and to collect data to realize a thematic map of the supra, meso and upper infralittoral zones.

Programma

• Introduzione alle scienze marine. Oceanografia fisica: parametri chimico-fisici delle acque marine. Monitoraggio dei parametri chimico-fisici. Idrodinamismo marino: correnti, maree e moto ondoso. Circolazione oceanica.
• Genesi Mar Mediterraneo. Circolazione del Mar Mediterraneo.
• Origine della biodiversità marina.
• Introduzione alle tre categorie ecologiche: plancton, benthos e necton. Il pleuston, il neuston e l’hyperbenthos. Adattamento al galleggiamento degli organismi planctonici. Classificazione plancton: batimetrica, neritico e pelagico, autotrofo ed eterotrofo, oloplancton e meroplancton, dimensionale. Principali gruppi fitoplanctonici.
• Zooplancton: distribuzione orizzontale su larga scala, migrazioni nictemerali e stagionali. Principali gruppi, trofismo. Marine Strategy e monitoraggio ambientale. Campionamento, casi studio (Impianti offshore: OLT LNG Toscana e Costa Concordia) e analisi in laboratorio. Inquinamento acuto e cronico, serie storiche.
• Caratteristiche organismi bentonici. Classificazione del benthos. Posizione, trofismo, movimento, rapporto con il substrato. Concetto colonialità, aggregazioni, gregarismo.
• Simbiosi: significato, inquilinismo, commensalismo, mutualismo. Comunicazione negli animali marini.
• Sistemi a fanerogame marine. Biologia ed ecologia di Posidonia oceanica. Ecosistema prateria. Biocenosi a posidonia e organismi associati. Monitoraggio dei sistemi a fanerogame marine. Descrittori principali in-situ e in laboratorio. Valutazione dello stato di conservazione di una prateria di Posidonia oceanica.
• Zonazione di fondi mobili e duri: concetto di biotopo (piano), adlitorale, sopralitorale, mesolitorale, circalitorale. Biocenosi delle grotte. Bioconcrezioni in ambiente mediterraneo. Biomonitoraggio di fondo mobile e duro
• Specie e habitat protetti. Specie alloctone. Aree marine protette (AMP).
• Necton: caratteristiche generali. Nuoto. Condroitti: Struttura. Riproduzione. Osteitti: Forme. Ambienti. Riproduzione. Adattamenti. Migrazioni pesci (tonni, anguille, salmoni). Mammiferi marini: evoluzione e adattamenti alla vita acquatica. Misticeti e Odontoceti. Cetacei del Mediterraneo: ecologia e distribuzione. Foca monaca. Tartarughe marine.
• Fondamenti di bioacustica marina. Strumenti, software e tecniche di analisi dei segnali acustici.
• Comunicazione acustica negli animali marini. Aumento della complessità vocale in funzione dell’organizzazione sociale. Vocal learning. Ecolocalizzazione.
• Bioacustica applicata alla conservazione. Effetti del noise di origine antropica sugli organismi marini.
• Foto-ID. Studio e conservazione dei mammiferi marini in-situ ed ex-situ.

COURSE SYLLABUS

• Introduction to marine science. Physical oceanography: chemical and physical parameters of the marine waters. Monitoring of chemical and physical parameters. Marine hydrodynamism: currents, tides and wave dynamics. Ocean circulation.
• Genesis of the Mediterranean Sea. Circulation of the Mediterranean Sea.

• Origin of the Mediterranean biodiversity.

• Introduction to the main marine ecological categories: plankton, benthos and necton. Pleuston, neuston and hyperbenthos. Planktonic organisms: how to float? Plankton classification: bathymetric, neritic and pelagic, autotrophic and heterotrophic, oloplankton and meroplankton, dimensional. Main phytoplankton groups.
• Zooplankton: large-scale distribution, nycthemeral and seasonal migration. Taxonomy, trophism. Marine Strategy and environmental assessment. Sampling, case studies (Off-shore plant: OLT LNG Toscana and Costa Concordia shipwreck) and laboratory analysis. Acute and chronic pollution, historical series.
• Benthic organisms. Classification; Position, trophism, movement, relationship with the substrate. Coloniality, aggregation; gregarious animals.

• Symbiosis: meaning, different aspects, different species. Communications among marine animals.

• Seagrass systems. Biology and ecology of Posidonia oceanica. Meadows ecosystem. Posidonia biocoenosis and associated organisms. Monitoring of seagrass systems. Main descriptors. Evaluation of the conservation status of a Posidonia oceanica meadow.
• Adlittoral-circalittoral zones. Biocoenosis of the caves. Bioconstructions in Mediterranean Sea. Biomonitoring of mobile and hard bottom.

• The main protected habitat and species in the Mediterranean Sea. Alien species. Protected marine areas (PMA).
• Necton: composition, distribution, life cycle, migrations. Swimming. Chondrichthyes: structure, re production. Osteichthyes; shape, habitat, reproduction. Capacity to adapt. Main Orders. Migration (tuna, eel, salmon). Marine mammals: evolution and adaptations to aquatic life. Mysticetes and Odontocetes. Mediterranean cetaceans: ecology and distribution. Monk seal. Sea turtles.

• Fundamentals of marine bioacoustics. Instruments, software and techniques for analyzing acoustic signals. Acoustic communication in marine animals. Increase in vocal complexity according to social organization. Vocal learning.
• Echolocation, bioacoustics applied to conservation. Effects of anthropogenic noise on marine organisms.
• Photo-ID. Study and conservation of marine mammals in-situ and ex-situ.

Danovaro R., 2013. Biologia marina. Città Studi

Castro P. & M. Huber, 2018. Marine biology. McGraw-Hill

Cognetti G., Sarà M. & Magazzù G., 2002. Biologia Marina, Calderini

READING MATERIALS

Danovaro R., 2013. Biologia marina. Città Studi

Castro P. & M. Huber, 2018. Marine biology. McGraw-Hill

Cognetti G., Sarà M. & Magazzù G., 2002. Biologia Marina, Calderini

Orario lezioni

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