Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è di fornire le conoscenze di base e applicative della Biologia di Popolazioni su basi evoluzionistiche.La biologia di popolazioni è una scienza interdisciplinare che combina ecologia e biologia evoluzionistica.
Sono privilegiati gli aspetti quantitativi: si vuole andare oltre al livello “descrizione” e giungere al livello di “Saper Fare”.
Prerequisiti
La modellistica imparata nel corso di modellistica ambientale sarà particolarmente utile, così come la genetica di popolazioni imparata nel corso del prof. Pavesi.
La biologia di popolazioni usa strumenti che derivano dalla matematica, statistica, genomica, genetica e sistematica.
Contenuti dell'insegnamento
I biologi delle popolazioni studiano i cambiamenti nelle frequenze alleliche (evoluzione) entro popolazioni della stessa specie (genetica di popolazioni) e interazioni fra popolazioni di specie diverse (ecologia) Verrà posta attenzione soprattutto a due temi trasversali:
- la conservazione e
- i cambiamenti globali
Si cercherà di tenere al minimo il livello di difficoltà delle dimostrazioni matematiche puntando sull’intuizione.
Verranno utilizzate spesso le simulazioni al calcolatore come strumento didattico.
Si veda il paragrafo “Programma esteso” per il programma dettagliato degli argomenti che saranno affrontati durante il corso.
Programma esteso
1 Conservazione della Natura
1.1 Le ragioni della conservazione
1.2 La Biodiversità cos'è, come si misura e vantaggi all'uomo
1.3 Il ``valore'' della Natura
1.2 Le principali cause di estinzione delle popolazioni
2 Cambiamenti globali: frammentazione dell'habitat
2.1 Effetti sull'ecologia delle popolazioni
2.2 Effetti della frammentazione per sé
3 Modelli di dinamica di popolazioni con struttura per età o dimensioni
3.1 I cicli vitali
3.2 Struttura per età della popolazione
3.3 Life tables
3.4 Dinamica dei Modelli strutturati per età o dimensioni
3.6 Modelli strutturati per dimensioni
3.7 Matrici con i dati di life table
3.9 Modelli di meta-popolazioni
3.10 Simulazione stocastica del masting
3.11 Population Viability Analysis
3.12 Dipendenza dalla densità
4 Metapopolazioni
4.1 Il modello di Levins
4.2 Modello Isole-Continente
4.3 Il modello di Hanski
4.4 Modelli con Distruzione dell’habitat
4.5 Esempi reali di metapopolazioni
5 Genetica di popolazioni
5.1 Come si misura la variabilità genetica
5.4 Indici di variabilità genetica e loro utilità per la conservazione (solo accenni)
5.5 Simulazioni per studiare l'effetto della riduzione di N in popolazioni isolate
5.6 Autocorrelazione spaziale dei geni
5.8 Effetti della Frammentazione dell'habitat sulla genetica delle popolazioni
5.9 Inincrocio e depressione da inincrocio
5.10 La dimensione effettiva della popolazione (solo accenni)
5.11 Flusso genico
6 Evoluzione dei caratteri quantitativi
6.1 Importanza della variabilità genetica in Ecologia
6.2 Studio dei caratteri quantitativi
6.3 Componenti di Varianza ed Ereditabilità
6.4 Mappaggio genetico di tratti quantitativi
7 Dispersione
7.1 Definizione ed importanza della dispersione
7.2 Dispersione e dinamica dell'areale in seguito ai cambiamenti climatici
8 Fenologia e cambiamenti climatici
8.1 Adattamenti fenologici all’ambiente che cambia
8.2 Metodi e modelli per lo studio della fenologia
8.3 Escursione didattica alla Riserva Naturale Orientata Guadine Pradaccio
Bibliografia
-Appunti di Biologia di Popolazioni
Dispense del docente- Autore: Stefano Leonardi – Disponibili su elly. Anno: 2018 – 118 pagine-Biologia della Conservazione di Richard Primack e Luigi Boitani Editore: Zanichelli Anno: 2013 ISBN-13:978-8808171146
- Fondamenti di Genetica della Conservazione di Richard Frankham, Jonathan D. Ballou, David A. Briscoe Editore: Zanichelli Anno: 2006 Lingua: Italiano ISBN-13:978-8808170187
Population Biology: Concepts and Models di Alan Hastings Editore: Springer-Verlag; 1997. Seconda edizione Lingua: Inglese ISBN-13: 978-0387948539
Metodi didattici
l principale strumento didattico sono le lezioni frontali.
Verranno utilizzate spesso le simulazioni al calcolatore come strumento didattico. Viene fornito materiale didattico supplementare di approfondimanto in lingua inglese tratto dalla letteratura scientifica recente.
Modalità verifica apprendimento
L’esame è orale alla fine del corso.Verrà valutata assieme agli studenti l’opportunità di fare un compito scritto intermedio sulla prima metà del programma. La prima domanda dell’orale sarà a scelta e riguarderà il materiale supplementare (articoli scientifici) di approfondimento forniti.Questa articolazione dell’esame permette di accertare e verificare il livello raggiunto nei diversi oibiettivi formativi:La qualità delle risposte alle domande possono dare una buona idea del livello di• Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding) Gli esercizi possono misurare la• Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding) Alcune domande sono tese ad vedere se lo studente ha idee personali su alcuni dei modelli, idee e teorie illustrati. Questo aiuta a verificare• Autonomia di giudizio (making judgements) Ovviamente le risposte alle domande coinvolgono le • Abilità comunicative (communication skills) assai importante per un laureato della Magistrale.L’esperienza nel suo insieme potrebbe contribuire a costruire nello studente la• Capacità di apprendere (learning skills).
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile. Durante il corso vengono affrontati temi ambientali ed ecologici e specificatamente sul uso sostenibile delle risorse biologiche e la conservazione della natura, contribuendo alla sviluppo di un mentalità ambientale con forti basi scientifiche.
