Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Vincenzo CAPUTO BARUCCHI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [SM02] BIOLOGIA MARINA Master Degree (2 years) - [SM02] MARINE BIOLOGY
Dipartimento: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'AmbienteDepartment: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'Ambiente
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2023-2024
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/06 - ANATOMIA COMPARATA E CITOLOGIA
Italiano
Italian
Risultano propedeutiche a questo corso conoscenze di base di genetica,
ecologia e zoologia.
A basic knowledge of genetics, zoology and ecology is required.
Il corso è compatto e si svolge nel 1° semestre del 1° anno (Laurea magistrale in Biologia marina).
The course takes place during the first semester of the first year (Second Level degree in Marine biology).
Il corso si propone di fornire una visione generale sui processi evolutivi
alla luce dei risultati conseguiti grazie alla biologia molecolare e alla
genetica dello sviluppo, senza però trascurare le evidenze fornite dalla
morfologia e dalla paleontologia. Viene sottolineata l’importanza dei
processi di speciazione e dei fenomeni di radiazione adattativa e
macroevoluzione, con esempi riferiti all’evoluzione di Vertebrati adattatisi
all’ambiente marino.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al termine dell’attività formativa il laureato dovrà essere in grado i) di
riconoscere e classificare correttamente le specie più rappresentative dei
principali gruppi tassonomici di Vertebrati marini (Agnati, Condroitti,
Osteitti, Rettili, Uccelli e Mammiferi), ii) di spiegare le differenti
specializzazioni adattative dei Vertebrati all’ambiente marino; dovrà
inoltre iii) applicare le conoscenze acquisite nell’ambito della genetica
della conservazione alla salvaguardia delle specie di Vertebrati marini
soggette a sfruttamento commerciale (pesca).
Competenze trasversali.
Alla fine del percorso, lo studente dovrà conoscere in che modo processi
biologici quali mutazione, selezione, migrazione e deriva genetica siano
in grado di provocare cambiamenti evolutivi; dovrà altresì conoscere le
metodologie molecolari di base (estrazione di DNA, amplificazione
tramite PCR, genotipizzazione) per monitorare il polimorfismo genetico
delle popolazioni naturali di Vertebrati marini.
The aim of the course is to depict a general view about evolution in the
light of the outcome of the molecular biology and of developmental
genetics, but without disregarding morphological and paleontological
evidence. The importance of speciation processes and macroevolutionary
trends is stressed, with examples from evolution of vertebrates adapted
to marine environment.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, graduates will be able i) to recognize and
correctly classify the most representative species of the major taxonomic
groups of marine vertebrates (agnathans, cartilaginous and bony fishes,
reptiles, birds and mammals), ii) to explain the different adaptive
specializations of vertebrate to marine environment; iii) apply the
principles of conservation genetics to the management of species of
marine vertebrates subject to commercial exploitation (fishery).
Transversal Skills.
At the end of the course, students should know how biological processes
like mutation, selection, migration and genetic drift are able to produce
the evolutionary change. They shall also know the basic molecular
methods (DNA extraction, amplification by PCR, genotyping) to monitor
the genetic polymorphism of natural populations of marine vertebrates.
Contenuti (lezioni frontali, 5 CFU, 40 ore):
1) Biologia evoluzionistica e metodo scientifico. La non osservabilità della scala temporale; il metodo euristico della ricostruzione storica a partire dalle “tracce” che gli organismi viventi hanno lasciato durante la loro esistenza; il “falsificazionismo” di Popper conferma che la biologia evolutiva rientra nel dominio scientifico; il metodo comparativo e lo studio del passato; concetti di macro- e microevoluzione.
2) Classificazione ed evoluzione. Definizione ed esempi di caratteri tassonomici; la tassonomia cladistica; concetti di clado e grado evolutivo; convergenza e divergenza evolutiva; plesiomorfia e apomorfia; il metodo del confronto con un gruppo esterno (out-group comparison) per polarizzare la direzionalità del cambiamento evolutivo; caratteri genetico-molecolari (cromosomi, DNA codificante e non codificante, sequenze nucleari e mitocondriali); cenni sui metodi di ricostruzione degli alberi filogenetici; il principio dell’orologio molecolare; concetti biologico e filogenetico di specie.
3) I Vertebrati originariamente marini. L’origine marina dei Vertebrati e le relazioni filogenetiche con i Cordati basali. Gli Agnati viventi (Ciclostomi) costituiscono un gruppo monofiletico; biologia delle lamprede e delle mixine. L’origine degli Gnatostomi come esempio di macroevoluzione. I Pesci cartilaginei (Condroitti) e ossei (Osteitti): caratteri generali, biologia e tassonomia con riferimento ai taxa presenti nel Mediterraneo. Limiti del concetto di specie nella gestione delle risorse ittiche e utilità dei concetti di stock genetico e di ESU (Unità Evolutivamente Significativa).
4) I Vertebrati terrestri hanno sperimentato più volte il ritorno alla vita marina con l’eccezione degli Anfibi. Rettili marini estinti (Mesosauri, Ittiopterigi, Sauropterigi) e attuali (Cheloni, Loricati e Squamati), con particolare riferimento alle tartarughe marine mediterranee. Gli Uccelli marini, caratteri generali e biologia. Anseriformi (Anserinae, Merginae e Aythinae); Mirandornithes (Fenicotteriformi e Podicipediformi); Caradriformi (Charadrii, Scolopacii, Larii); Aequornithes (Gaviformi, Sfenisciformi, Procellariformi, Ciconiformi, Suliformi e Pelecaniformi); Telluraves (Accipitriformes, Coraciiformes). I Mammiferi, un lignaggio di Amnioti Sinapsidi di grande successo evolutivo, con molti taxa marini. Xenartri (Bradipi marini estinti del genere Thalassocnus); Afroteri (Sireni); Laurasiateri (Carnivori marini e ipotesi sull’origine dei Pinnipedi; classificazione, distribuzione e biologia dei Pinnipedi; Cetacei: il graduale adattamento alla vita marina dai Raoellidi ai Neoceti; biologia e comportamento, con particolare riguardo al significato evolutivo dell’ibridazione interspecifica. Odontoceti e Misticeti del Mediterraneo).
Attività pratiche (1 CFU, 8 ore):
Osservazione e riconoscimento di specie di Vertebrati marini; attività dimostrative inerenti ai principi della genetica di popolazione e ai metodi molecolari (barcoding e metabarcoding) per l’identificazione delle specie.
Contents (lecturers, 5 ECTS, 40 hours):
1) Evolutionary biology and scientific method. The unobservability of the temporal scale; the heuristic method of historical reconstruction starting from the "traces" that living organisms have left during their existence; Popper's "falsificationism" confirms that evolutionary biology is within the scientific domain; the comparative method and the study of the past; concepts of macro- and microevolution.
2) Classification and evolution. Definition and examples of taxonomic characters; cladistics; concepts of clade and grade; evolutionary convergence and divergence; plesiomorphy and apomorphy; the out-group comparison for the polarization of evolutionary change; genetic traits (chromosomes, coding and non-coding DNA, nuclear and mitochondrial sequences); hints on phylogenetic reconstruction methods; the principle of the molecular clock; biological and phylogenetic species concepts.
3) Marine vertebrates. The marine origin of Vertebrates and the phylogenetic relationships with the basal Chordates; the living agnatans (i.e., cyclostomes) are a monophyletic group; biology of lampreys and hagfish. The origin of the gnatostomes as an example of macroevolution. Cartilaginous (Chondrichthyes) and bony fishes (Osteichthyes): general characters, biology and taxonomy, with reference to the Mediterranean taxa. Limits of species concepts (biologic and phylogenetic) in the management of fish resources and usefulness of the concepts of genetic stock and ESU (Evolutionally Significant Unit).
4) Terrestrial vertebrates have experienced a return to marine life several times with the exception of amphibians. Extinct marine reptiles (Mesosaurs, Ichthyopterygians, Sauropterygians) and living ones (Chelonians, Loricates and Squamates), with reference to Mediterranean sea turtles. Seabirds, general characters and biology. Anseriformes (Anserinae, Merginae and Aythinae); Mirandornithes (Flamingos and Grebes); Charadriformes (Charadrii, Scolopacii, Larii); Aequornithes (Gaviformes, Sphenisciformes, Procellariformes, Ciconiformes, Suliformes and Pelecaniformes); Telluraves (Accipitriformes, Coraciiformes). Mammals, a highly evolutionary successful lineage of Synapsid Amniotes, with many marine taxa. Xenarthra (extinct sea sloths of the genus Thalassocnus); Afrotheria (Sireni); Laurasiatheria (marine carnivores and hypotheses on the origin of sealss; classification, distribution and biology of seals; whale evolution: the gradual adaptation to marine life from raoellids to Neoceti; biology and behaviour of cetaceans, with regard to the evolutionary significance of interspecific hybridisation. Mediterranean whales and dolphins).
Practical activities (1 credit, 8 hours):
Observation and identification of marine vertebrate species; demonstration activities related to the principles of population genetics and molecular methods (barcoding and metabarcoding) for species identification.
L’esame è esclusivamente orale e viene svolto attraverso un colloquio centrato sugli argomenti trattati durante le lezioni.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Il criterio di valutazione dell’apprendimento sarà basato sul livello di
preparazione dello studente (conoscenze acquisite e appropriatezza
nell’esposizione della materia).
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il criterio di misurazione dell’apprendimento sarà espresso attraverso una scala in trentesimi. Per gli di studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA) che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo, le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili).
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il punteggio di 18/30 sarà considerato sufficiente ai fini del superamento
dell'esame e la lode sarà conferita nei casi di esposizione
particolarmente chiara e completa della materia
The exam is oral and is carried out through an interview centered on the topics covered during the lessons.
Learning Evaluation Criteria.
Criteria for evaluating learning will be based on the student's level of
competence (acquired knowledge and capacity in exposing the subject).
Learning Measurement Criteria.
The learning measurement criteria will be expressed by a scale of thirty. For students with disabilities/invalids or specific learning disabilities (DSA) who have duly requested support to take the specific exam at the University's Disability/DSA Info Point, the exam methods will be adapted in the light of as required by the University guidelines (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili).
Final Mark Allocation Criteria.
The score 18/30 will be considered sufficient, giving praise to students
who have distinguished themselves for the sake of clarity and full
knowledge for the matter.
Pough F. H., et al., 2014 Zoologia dei Vertebrati. Pearson.
Caputo Barucchi V., 2022. Il vertebrato che è in noi. UTET.
Appunti e diapositive delle lezioni.
Pough F. H., et al., 2014 Zoologia dei Vertebrati. Pearson.
Caputo Barucchi V., 2022. Il vertebrato che è in noi. UTET.
Lecture notes and slides.
L’insegnamento è erogato in modalità blended secondo le indicazioni del DISVA.
The course is delivered in blended mode according to the indications of the DISVA.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427