- Oggetto:
- Oggetto:
Strumenti e metodi di scienze della terra
- Oggetto:
Earth science tools and methods
- Oggetto:
Anno accademico 2019/2020
- Codice dell'attività didattica
- SVB0105
- Docenti
- Dott. Francesca Marucco
Giorgio Carnevale - Corso di studi
- Laurea Magistrale in Evoluzione del Comportamento Animale e dell'Uomo (ECAU)
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Primo semestre
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 12
- SSD dell'attività didattica
- GEO/01 - paleontologia e paleoecologia
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
- Tipologia d'esame
- Orale
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Modulo PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
L'insegnamento intende fornire una visione approfondita della storia dei vertebrati, attraverso l'analisi dei principali eventi evolutivi e delle più importanti innovazioni morfologiche, nel contesto dell'evoluzione geodinamica e climatica del pianeta. Pertanto, l'insegnamento si inserisce nell'obiettivo generale del Corso di Laurea Magistrale di fornire conoscenze relative alle interazioni tra componenti abiologiche e biologiche dei sistemi naturali e l'evoluzione e il comportamento degli animali, con particolare riferimento ai vertebrati.
Modulo RILEVAMENTO DEI DATI TERRITORIALI
L’insegnamento fornisce competenze nel rilevare dati spaziali direttamente sul territorio per integrarli in database tramite Sistemi Informatici Geografici (GIS) e analizzarli tramite statistiche spaziali. Le competenze durante il corso vengono particolarmente sviluppate nel campo faunistico e nell'analisi comportamentale animale, in particolare relazione all'analisi di movimento e di selezione dell'habitat da parte di specie animali. Vengono acquisite conoscenze utili ad una prima comprensione delle statistiche spaziali per analisi comportamentali e alla valutazione autonoma e critica di dati spaziali utili per la conservazione delle specie e degli habitat.
Module A (Vertebrate Paleontology)
The course will provide a detailed overview of the evolutionary history of vertebrates, based on the analysis of the main evolutionary events and morphological innovations. The evolutionary events and the morphological innovations will be discussed in the context of the genodynamic and climatic evolution of Earth. Therefore, the course is consistent with the general target of the Corso di Laurea Magistrale to provide a detailed knowledge about the interactions between biotic and abiotic components of the natural systems and animal evolution and behaviour, with special reference to vertebrates.
Module B
The course aims to provide skills in detecting spatial data directly in the field and to integrate them into a database using Geographic Information Systems (GIS). Moreover the course aims to provide spatial analysis skills using QGIS. The skills during the course are particularly developed for wildlife analysis and animal behavioral analysis, in particular relation to the analysis of movement and habitat selection by animal species. Useful knowledge is acquired for a first understanding of spatial statistics for behavioral analysis and for the autonomous and critical evaluation of spatial data useful for the conservation of species and habitats.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Modulo PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
L'insegnamento prevede di completare la formazione dello studente con nozioni e strumenti utili ad approfondire la dimensione storica del percorso evolutivo dei vertebrati e delle basi biologiche del loro comportamento, nonché dei fattori ambientali che ne influenzano l'espressione.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere i principali eventi della storia evolutiva dei vertebrati, le relazioni filogenetiche tra i diversi cladi, e le principali innovazioni morfologiche e funzionali.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà essere:
- capace di ordinare cronologicamente gli eventi evolutivi nella storia dei vertebrati e di valutare le relazioni tra forma e funzione;
- in grado di reperire letteratura scientifica inerente tematiche di carattere paleobiologico;
- capace di valutare in modo critico i limiti qualitativi e le potenzialità applicative del record paleontologico nell'interpretazione della storia evolutiva dei vertebrati.
ABILITA' COMUNICATIVE
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà sapere utilizzare il linguaggio tecnico della paleontologia, dell'anatomia comparata e della biologia evoluzionistica.
Modulo RILEVAMENTO DEI DATI TERRITORIALI
CONOSCENZA, CAPACITÀ DI COMPRENSIONE e DI APPLICAZIONE
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito la capacità di utilizzo critico dei Sistemi Informatici Geografici (GIS) in particolare relazione al programma QGIS in ambito comportamentale animale. Inoltre dovrà dimostrare di avere acquisito la conoscenza della terminologia scientifica corretta in ambito etologico spaziale e la capacità di comprendere le tematiche inerenti al corso trattate in articoli scientifici specialistici
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
lo studente dovrà essere in grado di commentare e discutere in modo critico ed autonomo le tematiche inerenti all'insegnamento trattate nella letteratura scientifica
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO E ABILITÀ COMUNICATIVE
Lo studente dovrà essere in grado di comprendere ed elaborare e i concetti e i dati presenti in articoli scientifici relativi alle tematiche presentate nell'insegnamento ed essere in grado di rielaborare dati spaziali sul comportamento animale ed analizzarli e comunicarli indipendentemente in maniera appropriata citando i concetti acquisiti.
Module A (Vertebrate Paleontology)
The course will implement the knowledge about the evolutionary history of vertebrates introducing the concept of deep time into the analysis and interpretation of the biological basis of behaviour, as well as of the environmental parameters that can influence its expression. By attending the course the student will achieve:
- a detailed knowledge of the main events in the evolutionary history of vertebrates, of the phylogenetic relationships between the vertebrate claded, and their most relevant morphological and functional innovations;
- the ability to order chronologically the main evolutionary events of the vertebrate history and the evaluate the link between form and function;
- the ability to properly analyse and critically evaluate paleobiological literature;
- the ability to critically evaluate the quantitative limits and the potential applicability of the fossil record in the analysis of the evolutionary history of vertebrates;
- the ability to use the technical terminology of paleontology, comparative anatomy and evolutionary biology
Module B
KNOWLEDGE, UNDERSTANDING ABILITY AND APPLICATION
At the end of the course the student should demonstrate that he / she has acquired the critical use of Geographic Information Systems (GIS) in particular relation to the QGIS program for animal behavior studies. He / she will also have to demonstrate that he / she has acquired the knowledge of the correct scientific terminology in the spatial analysisi connected to the etological field and the ability to understand the topics related to the course in specialized scientific articles.
JUDGMENT AUTONOMY
the student should be able to comment and discuss in a critical and autonomous way the teaching issues dealt with in the scientific literature
LEARNING SKILLS AND COMMUNICATION SKILLS
The student should be able to understand and process the concepts and data present in scientific articles related to the topics presented in the teaching and be able to reprocess spatial data on animal behavior and analyze and communicate them independently in an appropriate manner, citing the acquired concepts.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Modulo PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
L'insegnamento si articola in 48 ore di didattica frontale (6 CFU), che si svolgono in aula con l'ausilio di proiezioni e prevedono una rilevante interazione tra docente e studenti.
Modulo RILEVAMENTO DEI DATI TERRITORIALI
Gli argomenti dell'insegnamento vengono sviluppati durante le 48 ore di lezioni frontali utilizzando presentazioni powepoint e filmati, ed in contemporanea utilizzando direttamente il programma QGIS nelle lezioni.
Module A (Vertebrate Paleontology)
The course is articulated in 48 of formal in-class lecture time (6 CFU), conducted with the support of audiovisuals and with a relevant interaction between teacher and students.
Module B
The topics are developed during the 48 hours of lectures using powepoint presentations and movies, and the QGIS program is used directly during lessons.
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Modalità di verifica dell'apprendimento
Modulo PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
L'esame relativo al modulo di Paleontologia dei Vertebrati si basa su un colloquio orale, volto a verificare l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma e la capacità di esposizione utilizzando la terminologia adeguata. La prova orale comprende un massimo di 5 domande con le quali si intende valutare la comprensione delle tematiche affrontate nell'ambito del corso e la capacità di effettuare collegamenti e integrazioni anche con conoscenze derivanti da corsi seguiti in precedenza. L'esito è espresso in trentesimi.
Modulo RILEVAMENTO DEI DATI TERRITORIALI
Scritto e in caso di necessità orale. Lo scritto consiste nello svolgimento di un Progetto personale da sviluppare con l'utilizzo del GIS.
Le modalità d'esame della parte 1 saranno 2 domande aperte e 4 a crocette.
Il voto complessivo dell'esame è costituito dalla media aritmetica dei voti derivanti dalle prove dei due moduli.
Module A (Vertebrate Paleontology)
The course grade of the Vertebrate Paleontology module is determined solely based on an oral examination in order to verify the acquisition of the necessary knowledge as well as the speaking ability to use the paleontological and evolutionary terminology. The oral examination is accomplished by asking the student to answer up to five questions. The maximum grade will be "30 cum laude".
Module B
Written examination, with optional oral supplement.
The written examination consists in conducting a personal project to be developed with the use of GIS.
The final grade of the course consists of the average values of the grades of the two modules.
- Oggetto:
Programma
Modulo PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
Storia della paleontologia dei vertebrati. Tafonomia e studio dei vertebrati fossili. Concetti di morfologia funzionale. Cladistica. Adeguatezza del record paleontologico. Lo scheletro. Piano strutturale dei vertebrati. Origine dei vertebrati. Ipotesi di Jefferies. Sinapomorfie dei Chordata. Somitochordata. Caratterizzazione dei Craniata. Cresta neurale e placodi ectodermici. Ipotesi di Northcutt & Gans. Cristozoa. Craniati cambriani. Cranializzazione. Agnata. Conodonta. Struttura e sinapomorfie degli Gnathostomata. Teorie sull'origine delle mascelle. Placodermi. Chondrichthyes. Osteichthyes. Actinopterygii. Sarcopterygii.
Tetrapodi basali. Tetrapodi anamni post-devoniani: 'Temnospondyli', Lepospondyli, Reptiliomorphi, Lissamphibia. Origine degli Amniota. Fenestrazioni temporali e classificazione dei 'Rettili'. Synapsida. Diapsida Lepidosauromorpha. Euryapsida. Testudines.Archosauromorpha. Dinosauria. Il volo: Pterosauria e Uccelli. Therapsida ed origine dei caratteri mammaliani. Mammiferi mesozoici. Monotremata. Theri basali. Marsupialia. Placentalia.
Modulo RILEVAMENTO DEI DATI TERRITORIALI
GIS: INTRODUZIONE E CONCETTI FONDAMENTALI
Introduzione ai "Geografic Information Systems" (GIS): i database spaziali. Applicazioni ed utilizzi del GIS nel campo animale e comportamentale. "Landscape ecology": l'ecologia del paesaggio e l'importanza per la conservazione delle specie e della natura. Il programma ArcGIS. Il programma QGIS. La cartografia e la lettura delle carte. Metodi di rappresentazione cartografica: proiezioni e sistemi di coordinate. Concetti GIS fondamentali: i data layers. Dati vettoriali e raster. Proiezione di mappe e trasformazioni di coordinate.
DATI SPAZIALI E CREAZIONE DI MAPPE
Data sources. L'utilizzo del GPS: strumentazione e applicazioni in campo faunistico e di analisi comportamentale animale. L'utilizzo delle mappe cartacee: rilevamento coordinate. Accuratezza, errori e precisione nei dati cartografici e faunistici. Il GPS: esempi di utilizzo. La creazione di database spaziali, la loro gestione ed il loro utilizzo. Creazione di dati spaziali. Editing di dati spaziali. Calcoli statistici spaziali. Metadata.
INTERROGAZIONI SPAZIALI E PRESENTAZIONI DI DATI GEOGRAFICI
Interrogazioni spaziali. Utilizzo di grafici per quantificazioni spaziali. Associazioni di tabelle. Selezione di dati spaziali. Presentazione di dati geografici. Realizzazione di mappe. Esempi di studi ecologici con utilizzo di GIS.
ANALISI SPAZIALI VETTORIALI
Definizione di analisi spaziale. Analisi di dati vettoriali. Estrazioni da database spaziali. Analisi di prossimità - "Proximity analysis" (e.g. Buffer e "Nearest neighbor"). Analisi di sovrapposizioni (e.g. intersezioni di aree, etc.). Calcoli statistici su dati spaziali (e.g. media, deviazione standard, etc.). Calcoli di aree, lunghezze, etc. Le analisi spaziali: il processo analitico. Progetto personale.
ANALISI SPAZIALI CON RASTER
Le analisi spaziali con l'utilizzo di dati raster. Dati raster e sistema di coordinate. Definizione iniziale delle analisi di dati raster. Conversioni tra dati raster e dati vettoriali. Riclassificazione di dati raster. Visualizzare ed estrarre informazioni da dati di superficie.DEM.Carte di pendenza e carte di esposizione. Utilizzo dell'Algebra Mappale - Map Algebra
LA SELEZIONE DELL'HABITAT DELLE SPECIE ANIMALI: CONFRONTO TRA USO E DISPONIBILITA'
La teoria della selezione dell'habitat: la misura dell'utilizzo e della disponibilità. L'utilizzo dell'habitat da parte di specie animali. Il GPS per il rilevamento delle localizzazioni di specie animali (segni diretti ed indiretti): accuratezza e precisione (ripasso). Punti di segni di presenza animale e localizzazioni tramite radiocollari GPS e VHF. Movimenti. Home range. La disponibilità: quantificazioni e definizioni in relazione al livello di selezione. Confronto tra utilizzo e disponibilità: gli indici di selezione- Le analisi più sofisticate di selezione dell'habitat. Applicazione delle tecniche GIS per studi di selezione dell'habitat. Criticità nell'utilizzo del GIS e fonti di errore.
L'UTILIZZO DEL GIS NEL MONDO REALE: CASI STUDIO IN AMBITO FAUNISTICO E COMPORTAMENTALE ANIMALE, APPLICAZIONI
Module A (Vertebrate Paleontology)
History of vertebrate paleontology. Taphonomy and study of fossil vertebrates. Principles of functional morphology. Cladistics. Quality of the fossil record. The skeleton. Vertebrate body plan. Vertebrate origins. Jefferies and the Calcichordates. Chordate synapomorphies. Somitochordates. Characterization of Craniates. Naural crest and ectodermal placodes. Cristozoans. Cambrian craniates. Cranialization. Agnata. Conodonta. Gnathostomata: structure and synapomorphies. Theories on the origin of the jaws. Placodermi. Chondrichthyes. Osteichthyes: Actinopterygii. Sarcopterygians and origin of tetrapods. Devonian tetrapods. Post- Devonian tetrapods and the origin of Amniota. Temporal fenestrae and classification of 'reptiles'. Synapsida. Diapsida Lepidosauromorpha. Marine reptiles. Testudines. Archosauromorphs. Dinosaurs. Origin of flight: Pterosaurs and birds. Therapsid and origin of mammalian features. Mesozoic mammals. Monotremata. Basal therians. Marsupialia. Placentalia.
Module B
GIS: INTRODUCTION AND FUNDAMENTAL CONCEPTS
Introduction to "Geographical Information Systems" (GIS): spatial databases. Applications and uses of GIS in the animal and behavioral field. "Landscape ecology": the ecology of the landscape and the importance for the conservation of species and nature. The ArcGIS program. The QGIS program. Cartography and maps reading. Cartographic representation methods: projections and coordinate systems. Fundamental GIS concepts: data layers. Vector and raster data. Map projection and coordinate transformations.
SPACE DATA AND CREATION OF MAPS
Data sources. The use of GPS: instrumentation and applications in the field of fauna and animal behavioral analysis. Use of maps: coordinates. Accuracy, errors and accuracy in cartographic and wildlife behavioural data. GPS: examples of use. The creation of spatial databases, their management and their use. Creation of spatial data. Editing of spatial data. Spatial statistical calculations. Metadata.
SPATIAL QUERIES AND GEOGRAPHICAL DATA PRESENTATIONS
Spatial queries. Use of graphs for spatial quantifications. Table associations. Selection of spatial data in animal movement analysis and wildlife datasets. Presentation of geographical data. Map creation. Examples of ecological and behavioural studies using GIS.
VECTOR SPACE ANALYSIS
Definition of spatial analysis. Analysis of vector data. Extractions from spatial databases. Proximity analysis - "Proximity analysis" (e.g. Buffer and "Nearest neighbor"). Analysis of overlaps (e.g. intersections of areas, etc.). Statistical calculations on spatial data (e.g. media, standard deviation, etc.). Calculations of areas, lengths, etc. Spatial analyzes: the analytic process. Personal project.
SPACE ANALYSIS WITH RASTER
Spatial analyzes using raster data. Raster data and coordinate system. Initial definition of the analysis of raster data. Conversions between raster data and vector data. Reclassification of raster data. View and extract information from surface data. D: Gradient art and exposure cards. Use of Algebra Mappali - Map Algebra
THE SELECTION OF THE HABITAT OF ANIMAL SPECIES: COMPARISON BETWEEN USE AND AVAILABILITY
Habitat selection theory in wildlife: the measure of use and availability. The use of habitat by animal species. The GPS for the detection of localizations of animal species (direct and indirect signs): accuracy and precision (revision). Points of signs of animal presence and location via GPS and VHF radiocollars. Movements. Home range. Availability: quantifications and definitions in relation to the selection level. Comparison between use and availability: selection indexes - The most sophisticated habitat selection analyzes. Application of GIS techniques for habitat selection animal studies. Critical use of GIS and sources of error.
THE USE OF THE GIS IN THE REAL WORLD: CASE STUDY IN WILDLIFE AND ANIMAL BEHAVIOR, APPLICATIONS
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Modulo PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
CARROLL R.L. 1988 - Vertebrate Paleontology and Evolution. W.H. Freeman and Company.
BENTON M.J. 2005 - Vertebrate Paleontology. Blackwell Publishing.
JANVIER P. 1996 - Early vertebrates. Oxford University Press.
CARROLL R.L. 1997 - Patterns and processes of vertebrate evolution. Cambridge University Press.
GEE H. 1996 - Before the Backbone - Views on the origin of the vertebrates. Chapman & Hall
Modulo RILEVAMENTO DEI DATI TERRITORIALI
Il materiale didattico presentato a lezione e le pubblicazioni discusse sono disponibili sul sito internet.
Testi consigliati e siti internet di interesse:
BOFFI M. 2004 - Scienza dell'informazione geografica. I ed. Zanichelli Editore.
Siti internet di interesse:
http://www.esri.com/
www.qgis.org
http://opensourcegis.org/
http://www.freegis.org/
http://www.gisdevelopment.net/downloads/gis/
- Oggetto:
Orario lezioni
Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.
- Oggetto:
