Scienze e Didattica dei Sistemi Naturali - Sciences and Teaching of Natural Systems

RICCARDO CASTIGLIA
RICCARDO CASTIGLIA

Obiettivi generali
Il corso è volto ad approfondire alcuni temi trattati nell’ambito della Anatomia Comparata dei Vertebrati. Il taxon dei Vertebrati sarà trattato dal punto di vista della sistematica filogenetica, con particolare riguardo agli aspetti adattativi che hanno caratterizzato le tappe più importanti della sua evoluzione.
In particolare, verranno presentate le ricerche più recenti che indagano la storia evolutiva dei vertebrati basate sulla scoperta di nuovi fossili, sulla filogenesi molecolare, e sul rapporto tra evoluzione e sviluppo.
Il corso tratta principalmente argomenti di tipo macroevolutivo, tuttavia vengono presentati numerosi esempi di evoluzione intraspecifica (microevoluzione) che riguardano modificazioni di strutture anatomiche di entità tale da poter essere paragonabili a quelle che si realizzano durante la macroevoluzione.

Capacità di integrare le informazioni della filogenenesi-molecolare, della morfologica comparata e della disciplina "EVO-DEVO" per la comprensione della storia evolutiva dei vertebrati.

Conoscenze di base sui principi di sistematica zoologica, e sulla Anatomia Comparata dei vertebrati

• L’esplosione del Cambriano e la diversificazione dei metazoi.
• L’origine e la diversificazione dei cordati e dei cranioti.
• I geni Hox nello studio della evoluzione dei vertebrati.
• La diversificazione e le relazioni filogenetiche degli agnati. I conodonti.
• L’origine degli gnatostomi. Posizione filogenetica dei placodermi e acantodi.
• La comparsa dei condritti e le loro 3 radiazioni
• Comparsa e diversificazione degli osteitti. Attinopterigi primitivi e moderni.
• I sarcopterigi. La loro diversificazione e diminuzione. I panderictidi e l’origine dell’arto tetrapode. Geni Hox e origine delle dita. I labirintodonti paleozoici e le modificazioni adattative che hanno consentito la colonizzazione dell’ambiente subaereo. Il Devoniano e l’origine dei tetrapodi. I primi vertebrati terrestri. Il Carbonifero e la diversificazione degli anfibi. Le linee estinte e attuali degli anfibi.
• Gli antracosauri e la comparsa degli amnioti.
• La rapida diversificazione dei rettili e le loro tre principali linee: anapsidi, diapsidi e sinapsidi.
• Le principali linee di diapsidi: lepidosauri e arcosauri. I geni Hox e l’origine dei serpenti. L’origine dei cheloni.
• La diversificazione degli arcosauromorfi (Crocodylomorpha, Pterosauria e comparsa del volo). Dinosauri e uccelli. Origine delle penne.
• I sinapsidi. Dai pelicosauri ai terapsidi. Cinodonti, modificazione della muscolatura delle mandibole e il palato secondario: verso l’eterodontia. L’origine dei Mammiferi.
• Radiazione dei Mammiferi: multitubercolati, morganucodonti, triconodonti.
• La diversificazione delle sottoclassi di mammiferi a livello di ordine. Il contributo della sistematica molecolare alla definizione di un modello evolutivo. L’origine dei cetacei.

Pough - Janis - Heiser Zoologia dei Vertebrati • 2014
Carroll Infinite forme bellissime 2008
Marcelo R. Sánchez-Villagra. Embrioni nel tempo profondo. Il registro paleontologico dell'evoluzione biologica 2014
Dispense fornite dal docente

non applicabile

Il corso prevede lezioni frontali atte a stimolare la curiosità ed il senso critico degli studenti. Le lezioni sono presentate in forma seminariale. Vengono effettuati alcuni esercizi durante per l’interpretazione degli alberi filogenetici. Le caratteristiche anatomiche dei taxa trattati vengono approfondite grazie a visite guidate nel Museo di Anatomia Comparata. Vengono presentati i risultati di articoli scientifici recenti usciti nell’anno in corso.

obbligatoria

La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode).

L'origine degli uccelli
Morfologia comparata e adattamenti dei tetrapodi anamni e amnioti
Ipotesi sull'origine evolutiva dei serpenti
Esempi di polimorfismi intraspecifici derivanti da modifiche nel pattern di sviluppo e conseguenze adattavive

• Introduzione 
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• origine dei cranioti
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• gli agnati attuali e estinti
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• i primi gnatostomi
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• i condritti
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• i pesci ossei, attinopterigi e sarcopterigi
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• i tetrapodi anamni
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• gli amnioti
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• origine dei cheloni
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• i lepidosauri e l'origine dei serpenti
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• gli arcosauri e l'origine degli uccelli
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• i sinapsidi e l'origine dei mammiferi
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni


• evo devo e l'evoluzione dei vertebrati
  • Testi di riferimento: pdf delle lezioni