Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire i principi fondamentali della Paleontologia, con riferimento particolare al significato dei fossili nella teoria dell’Evoluzione e dell’applicazione degli stessi nelle ricostruzioni filogenetiche, paleoambientali, paleoclimatiche e stratigrafiche. Inoltre verranno forniti agli studenti strumenti per comprendere come forme e funzioni dei vertebrati si siano evolute per garantire il successo ecologico del subphylum Vertebrata. Obiettivi: 1. conoscere la diversità dei vertebrati; 2. comprendere le strutture anatomiche di base e la loro evoluzione; 3. discutere la morfologia funzionale dei sistemi anatomici; 4. collegare forme, funzione e contesto ecologico; 5. discutere i maggiori adattamenti evolutivi. Gli studenti saranno incoraggiati a pensare criticamente ai processi evolutivi che hanno portati ai complessi adattamenti strutturali, funzionali e comportamentali dei vertebrati. Attraverso la sistematica paleontologica, e il confronto con esempi attuali, viene fornito un quadro tassonomico e filogenetico necessario per comprendere la storia dell’evoluzione della vita sulla Terra in relazione ai grandi cambiamenti geologici e paleoclimatici.
Prerequisiti
Solide conoscenze di base di Biologia e Zoologia in particolare riproduzione, teoria dell'evoluzione, speciazione e classificazione. Solide conoscenze di base di Geologia.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di fornire i principi fondamentali della Paleontologia e dell’Evoluzione dei Vertebrati, con riferimento particolare al significato dei fossili nella teoria dell’Evoluzione e dell’applicazione degli stessi nelle ricostruzioni filogenetiche, paleoambientali, paleoclimatiche e stratigrafiche. Si esamineranno non solo le caratteristiche morfofisiologiche dei singoli gruppi, ma soprattutto, la loro storia naturale, cioè gli adattamenti generali e la loro trasformazione in rapporto ai mutamenti ambientali, alle relazioni con gli altri esseri viventi e all'interferenza causata dall'attività umana
Attraverso la sistematica paleontologica, e il confronto con esempi attuali, viene fornito un quadro tassonomico e filogenetico necessario per comprendere la storia dell’evoluzione della vita sulla Terra in relazione ai grandi cambiamenti geologici e paleoclimatici. Per i Vertebrati in particolare: lo studio delle relazioni filogenetiche fra i principali taxa di vertebrati; l'anatomia comparata; la morfologia funzionale; la storia naturale; la biogeografia delle forme fossili e viventi.
Programma esteso
Evoluzione dei vertebrati:
Nel corso della prima lezione verrà illustrato il programma del corso, le sue finalità e le modalità di esame. Verranno fornite anche Informazioni sul materiale didattico messo a disposizione e sui libri di testo consigliati. CLASSIFICAZIONE ED EVOLUZIONE DEI VERTEBRATI: storia, classificazione, sistematica filogenetica, ipotesi evolutive. DD: Conoscenza e capacità di comprensione,
capacità di apprendere, abilità comunicative.
RELAZIONI FRA I VERTEBRATI E STRUTTURA DI BASE: cordati e vertebrati, cosa è un vertebrato, struttura di base. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, abilità comunicative. I PRIMI VERTEBRATI: agnati e gnatostomi, l’evoluzione dei vertebrati nel Paleozoico. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio.
VERTEBRATI ANAMNI - PESCI E ANFIBI: adattamenti alla vita nell’acqua. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere.
LA RADIAZIONE DEI PESCI CARTILAGINEI: la diversificazione dei condroitti, gli elasmobranchi e i batoidei attuali. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio. LA RADIAZIONE DEI PESCI OSSEI: origine ed evoluzione dei teleostei, Actinopterigi e Sarcopterigi. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio.
LA CONQUISTA DELLA TERRAFERMA: adattamenti per la locomozione, la respirazione e la riproduzione, e in generale alla vita sulla terraferma. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio. ORIGINE E RADIAZIONE DEI TETRAPODI: tetrapodi anamni e amnioti. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio.
ANFIBI: urodeli, anuri e gimnofioni. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere.
SAUROSPSIDI E SINAPSIDI: due vie di adattamento alla vita terrestre. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio. CHELONI: caratteristiche strutturali e funzionali, biologia e comportamento. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere.
I LEPIDOSAURI: sfenodonti e squamati, radiazione, ecologia, comportamento. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio.
LA FAUNA DEL MESOZOICO: i diapsidi, dinosauri, loricati e uccelli, l’ectotermia. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio.
GLI UCCELLI E LORO SPECIALIZZAZIONI: struttura, volo, riproduzione, alimentazione e comportamento. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio.
I SINAPSIDI E L’EVOLUZIONE DEI MAMMIFERI: dala radiazione del Mesozoico al Cenozoico. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere.
RADIAZIONE EVOLUTIVA DEI MAMMIFERI: specializzazioni dei mammiferi, endotermia, ecologia e socialità dei mammiferi. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere.
ESERCITAZIONI: dissezione pesce, riconoscimenti uccelli in natura, visita museo storia naturale. DD: Conoscenza e capacità di comprensione, capacità di apprendere, autonomia di giudizio, conoscenza e capacità di comprensione applicate, abilità comunicative
Paleobiologia:
INFORMAZIONI PRELIMINARI
Nel corso della prima lezione verrà illustrato il programma del corso, le sue finalità e le modalità di esame (prova orale unica). Verranno fornite anche Informazioni sul materiale didattico messo a disposizione e sui libri di testo consigliati.
INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLA PALEOBIOLOGIA Introduzione al corso; la Paleobiologia: definizione, sviluppo storico, suddivisioni e applicazioni.
ID: Conoscenza e capacità di comprensione; Autonomia di giudizio; Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
I FOSSILI: biostratinomia e tafonomia; principio di sovrapposizione degli strati, datazione relativa e datazione assoluta; I processi di fossilizzazione. ID: Conoscenza e capacità di comprensione.
PALEOBIOLOGIA GENERALE: Il concetto di specie, sistematica, tassonomia, classificazione e nomenclatura. Attualismo, uniformitarismo e catastrofismo; fossili ed ambiente (Paleoecologia e Paleoclimatologia). ID: Conoscenza e capacità di comprensione.
ANATOMIA COMPARATA: concetto di omologia e analogia, correlazione tra gli organi, Ontogenesi e filogenesi, legge biogenetica fondamentale. ID: Conoscenza e capacità di comprensione.
FOSSILI ED EVOLUZIONE: storia dell’evoluzionismo; le teorie di Lamarck e Darwin; Darwinismo, Neodarwinismo, Evo Devo. Micro e Macroevoluzione; Il Gradualismo filetico e gli Equilibri punteggiati; la cladistica. ID: Conoscenza e capacità di comprensione; Autonomia di giudizio; Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
PALEOBIOLOGIA SISTEMATICA: Studio delle grandi tappe della storia della vita sulla Terra attraverso la sistematica paleobiologica. ID: Conoscenza e capacità di comprensione.
GLI INVERTEBRATI: Poriferi; Celenterati; teoria della formazione degli atolli; Brachiopodi; Molluschi: gasteropodi; lamellibranchi; poliplacofori; monoplacofori; scafopodi,cefalopodi, echinodermi (echinidi e crinoidi), trilobiti; graptoliti. ID: Conoscenza e capacità di comprensione; Autonomia di giudizio; Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
I CORDATI: urocordati; cefalocordati; ID: Conoscenza e capacità di comprensione; Autonomia di giudizio; Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
VERTEBRATI: pesci; anfibi; (comparsa della respirazione polmonare); rettili; (comparsa dell’uovo amniotico); uccelli; (scheletro pneumatico e volo); synapsidi (rettili-mammiferi); Mammiferi; I mammiferi quaternari della Pianura Padana.
ID: Conoscenza e capacità di comprensione; Autonomia di giudizio; Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
Bibliografia
Per il modulo di Evoluzione dei vertebrati: ZOOLOGIA DEI VERTEBRATI (nona edizione) di Pough, Janis, and Heiser – Pearson editore 2014
inoltre materiale didattico caricato dal docente sulla piattaforma Elly
per il modulo di Paleobiologia: Vialli Vittorio, 1998. Lezioni di paleontologia. 248 p., ill., 2 ed. Editore Pitagora
Appunti forniti dal docente in formato PDF attraverso condivisione su Google Drive
Metodi didattici
Evoluzione dei vertebrati: Le lezioni frontali in aula si svolgono con l'ausilio di presentazioni PowerPoint che vengono messe a disposizione degli studenti; vengono illustrati i concetti generali inseguito approfonditi con esempi su specie dei vari taxa. Le esercitazioni su campo ed in laboratorio prevedono: riconoscimento uccelli nell'ambiente naturale, dissezione di un pesce, visita al museo di storia naturale di Milano.
Paleobiologia: Lezioni frontali in aula;
Laboratori (escursioni) sul campo per l'osservazione dei processi tassonomici e di fossilizzazione. Indagine paleontologica sulle variazioni di facies sedimentarie e approfondimenti sui mammiferi fossili del fiume Po.
Modalità verifica apprendimento
Evoluzione dei vertebrati: Al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di: 1. Applicare il metodo scientifico e comparative allo studio dei vertebrati; 2. Riconoscere le strutture di base e l’architettura corporea dei vertebrati; 3. Usare correttamente la terminologia zoologica; 4. Conoscere teoria, meccanismi, e storia dell’evoluzione dei vertebrati; 5. Analizzare e comparare forme e funzioni dei vertebrati in un contesto ecologico ed evolutivo; 6. Discutere le differenti classificazioni e approcci sistematici; 7. Identificare i maggiori gruppi di vertebrati. L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal modulo prevede un esame scritto (1 ora di tempo) costituito da 10 domande a risposta multipla (quiz) e 2 domande aperte. Ogni risposta esatta ai quiz vale 1 punto ed ogni risposta aperta vale 0 a 10 punti. Superato lo scritto verrà condotto un esame orale mediante domande che esigono risposte ragionate in termini di causa ed effetto. Verrà accertato se lo studente creando continui collegamenti ha raggiunto l’obiettivo di applicare le conoscenze acquisite.
Paleobiologia: La prova d'esame consta di tre domande:
1) Definizione e argomentazione di paleontologia generale;
2) Descrizione tassonomica di un taxon;
3) Descrizione paleontologica e classificazione di un fossile.
La prova d'esame è finalizzate a verificare la conoscenza della disciplina, le conoscenze tassonomiche e l'attitudine ad applicare praticamente i concetti teorici acquisiti
Il voto finale sarà la media dei voti ottenuti nei due moduli.
Altre informazioni
Alle informazioni sotto riportate vengono associati i relativi "Descrittori di Dublino" (DD) (sotto elencati) che ne caratterizzano gli obiettivi e finalità.
Descrittori di Dublino:
- Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding);
- Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding);
- Autonomia di giudizio (making judgements);
- Abilità comunicative (communication skills);
- Capacità di apprendere (learning skills)
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Il corso si propone attraverso la conoscenza della biodiversità dei Vertebrati, la disamina di alcuni casi recenti di estinzione dovuti all'impatto antropico di far crescere la consapevolezza degli studenti sulla necessità di conservare gli habitat naturali e contrastare uno sviluppo ecologicamente non sostenibile.
