ECOLOGIA

Obiettivi formativi

Scopo dell’insegnamento di “Ecologia” è quello di porre in risalto i principi basilari della biologia dell’ambiente, evidenziando gli aspetti di interazione e interdipendenza delle componenti dei sistemi biologici ed ecologici. Specifici obiettivi formativi sono: la conoscenza dei processi e delle condizioni generali dell’ambiente che rendono possibile il fenomeno vita; la comprensione della struttura, funzionamento ed evoluzione dei sistemi bio-ecologici, dal livello molecolare a quello di comunità; l’analisi degli effetti della pressione antropica sui sistemi naturali. Le conoscenze e competenze acquisite nel presente insegnamento, costituiranno un quadro di riferimento per un’analisi critica delle conseguenze che derivano dalle trasformazioni dell’ambiente naturale causate dalle attività umane Gi studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) - le diverse scale temporali, spaziali e gerarchiche in cui si collocano i processi funzionali dei sistemi bio-ecologici; - i meccanismi che controllano la composizione, la struttura e i processi funzionali dei sistemi ecologici; - le complesse interazioni tra gli organismi e tra organismi e ambiente; - i meccanismi che regolano i pattern e la velocità dei cambiamenti evolutivi all’interno e tra le specie; - la dinamica dei processi adattativi; - il concetto di specie, i modelli di speciazione e lo sviluppo dell’isolamento riproduttivo in natura; - i processi che determinano l’origine ed il mantenimento della diversità biologica; - l’importanza della biodiversità come misura della stabilità degli ecosistemi, - il pensiero evoluzionistico nello studio dell’ecologia; - l’esistenza e importanza di una stretta comunicazione tra cultura e natura, tra società e ambiente. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di (competenze acquisite): - vedere i fenomeni biologici in un contesto multi-scala e multi-fattoriale; - interpretare dati ecologici; - utilizzare i concetti ecologici generali come strumento di analisi delle conseguenze che possono derivare da trasformazioni dell’ambiente naturale; - analizzare in modo critico i temi oggi in discussione legati a biodiversità, evoluzione e cambiamento globale; - individuare e sviluppare temi chiave per costruire percorsi didattici in ambito ambientale.

Canale 1
DANIELE PORRETTA Scheda docente
VALENTINA MASTRANTONIO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Ecologia teorica, Ambiente ed Ecologia Definizioni di Ecologia, sviluppo storico, suddivisione. Scale ecologiche e livelli di organizzazione gerarchica. Proprietà emergenti. La vita e l'ambiente fisico ambiente: relazione organismo-ambiente. Condizioni e risorse ambientali. Fattori limitanti: legge del minimo di Liebig. Legge della tolleranza di Shelford. Distribuzione geografica degli organismi. Organismi autotrofi ed eterotrofi. Adattamenti delle piante: fotosintesi C3, C4 e CAM. Adattamenti degli animali: acquisizione di energia e nutrienti. Endotermia ed ectotermia. Ecologia Ecosistemica I sistemi ecologici. Applicazione dei principi della termodinamica. Trasferimenti di energia: il paradigma del flusso di energia. Produttività primaria. Efficienza ecologica e struttura delle piante. Produttività secondaria. Efficienza ecologica degli animali. Le piramidi ecologiche. Catene di pascolo e di detrito. Riciclizzazione dei nutrienti e immagazzinamento. Studio di un bacino idrografico: Hubbard Brook Forest, esperimento di rimozione sperimentale di una foresta. Processi di decomposizione. Metodi per misurare la produttività. L'ecosistema: proprietà emergenti. Confronto della produttività negli ecosistemi naturali. Ecosistemi terrestri. Ecosistemi acquatici. Cicli biogeochimici: cicli gassosi e sedimentari. Dinamica degli ecosistemi. Ecologia di popolazione ed evolutiva Caratteristiche delle popolazioni. Densità e dispersione spaziale. Studio statistico delle dimensioni di popolazioni. Parametri demografici. Tecniche demografiche: tabelle di vita, valore riproduttivo, struttura per età. Accrescimento delle popolazioni: modelli di crescita esponenziale e logistico. Modelli stocastici. Regolazione della dimensione delle popolazioni. Genetica dei cambiamenti evolutivi. La popolazione, la legge di Hardy-Weinberg. Forze microevolutive. Adattamento e selezione naturale. Il concetto di fitness. Specie e speciazione. Concetti di specie. Meccanismi di isolamento riproduttivo. Meccanismi di speciazione. Ecologia di Comunità Comunita' biotiche: caratteristiche. Successioni ecologiche. Modelli di strategie di successione. Il climax. Biodiversità. Gradiente di diversità. Interazioni interspecifiche e struttura di comunità. Struttura trofica. Specie dominanti e specie chiave. Diversità biotica e stabilità di comunità. Modelli: bottom-up, top-down e trophic cascade.nInterazioni tra popolazioni/specie. Classificazione delle interazioni. Competizione: principio di esclusione competitiva; competizione in popolazioni sperimentali ed in natura. La nicchia ecologica: caratteristiche; lo spostamento dei caratteri. Specializzazione contro generalizzazione. Sistemi predatore-preda. Modelli matematici di predazione. Adattamenti contro la predazione: Parassitismo, parassiti e malattie. Commensalismo. Mutualismo. Coevoluzione. Ipotesi della Regina Rossa.
Prerequisiti
L’insegnamento di Ecologia nel percorso triennale è al III anno. Le conoscenze che sarebbero importanti avere acquisito sono quelle fornite dagli insegnamenti dell’area biologica e dall’insegnamento di Matematica per gli strumenti di base logico-matematici
Testi di riferimento
M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker. ECOLOGIA. Piccin Nuova Libraria S.p.a., Padova. Thomas M. Smith – Robert Leo Smith. ELEMENTI DI ECOLOGIA Pearson Paravia Bruno Mondadori S.p.A P. Colinvaux. ECOLOGIA. EdiSES Wilson & Bossert. Introduzione alla BIOLOGIA DELLE POPOLAZIONI. Piccin Editore Padova Campbell-Reece. 2009. Biologia: Vol. 1 “La chimica della vita e la cellula”- Pearson Paravia Bruno MONDADORI S.p.A.
Frequenza
La frequenza delle lezioni dell’insegnamento non è obbligatoria.
Modalità di esame
La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode).
Modalità di erogazione
Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali ed esercitazioni. In particolare sono previste 76 ore complessive di didattica (9 CFU), di cui 64 ore di lezione frontale (8 CFU) e 12 ore di esercitazioni (1 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive su power-point.
Canale 2
DANIELE PORRETTA Scheda docente
  • Codice insegnamento1011787
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoScienze Naturali
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno3º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDBIO/07
  • CFU9
  • Ambito disciplinareDiscipline ecologiche