Ecologia
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire i principi fondamentali dell'ecologia intesa come studio scientifico della distribuzione e abbondanza degli organismi e delle interazioni che le determinano, e dei flussi di materia ed energia nell'ecosfera. Si propone di fornire una visione integrata del funzionamento degli ecosistemi e dei livelli di organizzazione della biosfera, dall'organismo alle popolazioni ed ecosistemi, mettendo in evidenza l'impatto antropico e le interazioni tra le attività umane e i processi ecosistemici, nell'intento di stimolare un approccio scientifico ai concetti di conservazione delle risorse naturali e sviluppo sostenibile.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrà essere in grado di saper riconoscere i processi ecosistemici, utilizzare le principali metodiche per la misura della qualità di ambienti terrestri e acquatici e utilizzare i metodi di campionamento in ecosistemi di varia tipologia. Dovrà, inoltre, conoscere le diverse interazioni tra organismi (es. competizione, predazione, simbiosi, parassitismo), oltre che le modalità di crescita di una popolazione.
Lo studente svilupperà tali abilità non solo attraverso le lezioni frontali, ma anche mediante esercitazioni scritte. La capacità di comunicare quanto appreso sarà saggiata attraverso domande del docente durante le lezioni e attraverso gli esercizi che saranno svolti individualmente e poi corretti dal docente durante le ore dedicate alle esercitazioni. In questo modo, lo studente acquisirà anche un metodo di studio multidisciplinare che gli consentirà di collegare le diverse parti che costituiscono la conoscenza olistica della materia, da sfruttare in studi futuri.
Lo studente svilupperà tali abilità non solo attraverso le lezioni frontali, ma anche mediante esercitazioni scritte. La capacità di comunicare quanto appreso sarà saggiata attraverso domande del docente durante le lezioni e attraverso gli esercizi che saranno svolti individualmente e poi corretti dal docente durante le ore dedicate alle esercitazioni. In questo modo, lo studente acquisirà anche un metodo di studio multidisciplinare che gli consentirà di collegare le diverse parti che costituiscono la conoscenza olistica della materia, da sfruttare in studi futuri.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
A - L
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
L'ecosistema come unità di studio: struttura e funzione, produzione e decomposizione, natura cibernetica dell'ecosistema. Ipotesi Gaia: ecosistema Terra, sua evoluzione e sistemi di regolazione.
Fattori limitanti: leggi di Liebig e di Shelford con relativi esempi. Habitat e nicchia ecologica. Cicli biogeochimici: acqua, azoto, carbonio, fosforo. Struttura delle popolazioni: densità, composizione per età e sesso, distribuzione degli individui (cenni di metodi di misura). Dinamica di popolazioni: natalità, mortalità, curve di sopravvivenza e fecondità, curve di accrescimento esponenziale e logistico, fluttuazioni, regolazione. Migrazioni e dispersione nello spazio e nel tempo, r e K selezione.
Interazioni di popolazioni, competizione e coesistenza, predazione, parassitismo, allelopatia, commensalismo, mutualismo, simbiosi.
Struttura delle comunità: composizione specifica, curve di abbondanza e indici di diversità, dispersione spaziale, organizzazione trofica. Catene alimentari: catena del pascolo e del detrito. Reti trofiche. Dinamica delle comunità: evoluzione e successioni ecologiche.
Trasferimento di materia ed energia. Qualità e quantità di energia. Produttività primaria e cenni di metodi di misura in acque lentiche e lotiche e nell'ambiente terrestre. Produttività degli ecosistemi. Piramidi trofiche. Efficienze ecologiche.
Biodiversità: teoria energetica e ipotesi successive, misura della biodiversità a livello di specie (indice di Shannon-Weaver) e teoria delle isole.
Peculiarità degli ecosistemi acquatici e terrestri, autotrofi ed eterotrofi. Controllo top-down e bottom-up, minacce in atto all'integrità degli ecosistemi.
Minacce agli ecosistemi, perdita di habitat e biodiversità. L'effetto serra e i cambiamenti climatici globali.
Fattori limitanti: leggi di Liebig e di Shelford con relativi esempi. Habitat e nicchia ecologica. Cicli biogeochimici: acqua, azoto, carbonio, fosforo. Struttura delle popolazioni: densità, composizione per età e sesso, distribuzione degli individui (cenni di metodi di misura). Dinamica di popolazioni: natalità, mortalità, curve di sopravvivenza e fecondità, curve di accrescimento esponenziale e logistico, fluttuazioni, regolazione. Migrazioni e dispersione nello spazio e nel tempo, r e K selezione.
Interazioni di popolazioni, competizione e coesistenza, predazione, parassitismo, allelopatia, commensalismo, mutualismo, simbiosi.
Struttura delle comunità: composizione specifica, curve di abbondanza e indici di diversità, dispersione spaziale, organizzazione trofica. Catene alimentari: catena del pascolo e del detrito. Reti trofiche. Dinamica delle comunità: evoluzione e successioni ecologiche.
Trasferimento di materia ed energia. Qualità e quantità di energia. Produttività primaria e cenni di metodi di misura in acque lentiche e lotiche e nell'ambiente terrestre. Produttività degli ecosistemi. Piramidi trofiche. Efficienze ecologiche.
Biodiversità: teoria energetica e ipotesi successive, misura della biodiversità a livello di specie (indice di Shannon-Weaver) e teoria delle isole.
Peculiarità degli ecosistemi acquatici e terrestri, autotrofi ed eterotrofi. Controllo top-down e bottom-up, minacce in atto all'integrità degli ecosistemi.
Minacce agli ecosistemi, perdita di habitat e biodiversità. L'effetto serra e i cambiamenti climatici globali.
Prerequisiti
Per poter affrontare gli argomenti trattati nell'insegnamento di Ecologia, è consigliato aver acquisito competenze di matematica, chimica generale, fisica, zoologia, botanica e genetica.
Metodi didattici
La modalità di erogazione dell'insegnamento sarà principalmente basata su lezioni frontali interattive supportate da slides proiettate. Gli studenti saranno stimolati a partecipare attivamente alla lezione per migliorare le proprie capacità logiche e critiche, imparando a comunicare i concetti in maniera scientifica. Potranno essere previsti anche dei seminari su specifiche tematiche ambientali. Al termine dell'insegnamento, saranno tenute delle esercitazioni scritte che verteranno sull'applicazione di numerosi concetti espressi teoricamente durante le lezioni frontali.
La modalità di frequenza è fortemente consigliata.
La modalità di frequenza è fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
I testi consigliati per la preparazione dell'esame sono:
Scienze Ambientali, G. Tyler Miller Jr., Edises srl.
Elementi di Ecologia, T. Smith & R.L. Smith, Pearson eds.
E' vivamente consigliato anche possedere dei buoni appunti delle lezioni frontali e delle esercitazioni svolte.
Tutte le slides proiettate durante le lezioni sono disponibili sul sito ARIEL e sono liberamente scaricabili dagli studenti.
Scienze Ambientali, G. Tyler Miller Jr., Edises srl.
Elementi di Ecologia, T. Smith & R.L. Smith, Pearson eds.
E' vivamente consigliato anche possedere dei buoni appunti delle lezioni frontali e delle esercitazioni svolte.
Tutte le slides proiettate durante le lezioni sono disponibili sul sito ARIEL e sono liberamente scaricabili dagli studenti.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame sarà svolto in forma scritta e comprenderà 15 domande a risposta multipla sull'intero programma svolto, una domanda aperta sugli argomenti trattati durante l'insegnamento e un esercizio basato sulle esercitazioni erogate. Saranno valutati, oltre che le competenze acquisite, anche la chiarezza espositiva e la capacità di collegare le diverse parti degli argomenti richiesti.
M - Z
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Ecosistemi: flussi di energia attraverso gli ecosistemi; il concetto di produttività primaria e secondaria; fattori regolatori e limitanti; catene alimentari del pascolo e del detrito; principali biomi terrestri: descrizione e caratteristiche salienti; flussi di materia attraverso gli ecosistemi: il ciclo dell'acqua, i principali cicli biogeochimici (P, N, C) e impatto antropico
Popolazioni: proprietà e dinamiche di popolazione; crescita esponenziale e logistica; tabelle di vita; regolazione delle popolazioni; metapopolazioni; processi di estinzione
Comunità: concetto di biodiversità; ricchezza di specie; indici di diversità; reti trofiche; successioni ecologiche; teoria della biogeografia insulare
Interazioni tra specie: competizione intra- e interspecifica, predazione, parassitismo, commensalismo, mutualismo, simbiosi; concetto di nicchia ecologica; specie alloctone e invasive
Organismi: omeotermia ed endotermia; cicli vitali; concetto di specie; meccanismi di speciazione; adattamenti all'ambiente; fitness; investimento riproduttivo
Impatto antropico sulla biosfera e sostenibilità ambientale.
Popolazioni: proprietà e dinamiche di popolazione; crescita esponenziale e logistica; tabelle di vita; regolazione delle popolazioni; metapopolazioni; processi di estinzione
Comunità: concetto di biodiversità; ricchezza di specie; indici di diversità; reti trofiche; successioni ecologiche; teoria della biogeografia insulare
Interazioni tra specie: competizione intra- e interspecifica, predazione, parassitismo, commensalismo, mutualismo, simbiosi; concetto di nicchia ecologica; specie alloctone e invasive
Organismi: omeotermia ed endotermia; cicli vitali; concetto di specie; meccanismi di speciazione; adattamenti all'ambiente; fitness; investimento riproduttivo
Impatto antropico sulla biosfera e sostenibilità ambientale.
Prerequisiti
Si richiedono competenze di base di biologia evoluzionistica, biologia vegetale, genetica e zoologia.
Metodi didattici
Modalità di erogazione: tradizionale. Lezioni frontali interattive supportate da materiale proiettato; esercitazioni di ecologia quantitativa.
Materiale di riferimento
Slide esposte durante le lezioni, disponibili sul sito ARIEL dell'insegnamento
Smith TM, Smith RL. Elementi di Ecologia. Pearson Editore
Begon ML, Harper JL, Townsend CR. Ecologia: individui, popolazioni, comunità. Zanichelli Editore
Chelazzi G, Santini G, Provini A. Ecologia: dagli organismi agli ecosistemi. Editrice Ambrosiana
Gilbert S, Epel D. Eco-Devo: Ambiente e biologia dello sviluppo. Piccin
Cain ML, Bowman WD, Hacker SD. Ecologia. Piccin
Smith TM, Smith RL. Elementi di Ecologia. Pearson Editore
Begon ML, Harper JL, Townsend CR. Ecologia: individui, popolazioni, comunità. Zanichelli Editore
Chelazzi G, Santini G, Provini A. Ecologia: dagli organismi agli ecosistemi. Editrice Ambrosiana
Gilbert S, Epel D. Eco-Devo: Ambiente e biologia dello sviluppo. Piccin
Cain ML, Bowman WD, Hacker SD. Ecologia. Piccin
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame sarà svolto in forma scritta. Sarà composto da 3 domande aperte sugli argomenti trattati a lezione e da 2 esercizi di ecologia quantitativa.
L'elaborato sarà valutato in base alle competenze acquisite e alla chiarezza espositiva. Non sono previste prove in itinere.
L'elaborato sarà valutato in base alle competenze acquisite e alla chiarezza espositiva. Non sono previste prove in itinere.
BIO/07 - ECOLOGIA - CFU: 9
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 64 ore
Lezioni: 64 ore
Docenti:
Costanzo Alessandra, Rubolini Diego
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
martedì ore 12.30-14.30
Piano 6 Torre C, Dipartimento di Bioscienze
Ricevimento:
Lunedì dalle 09:30 alle 11:30 previo appuntamento
Ricevimento:
Per appuntamenti, si prega di contattare preventivamente il docente via email
Via Celoria 26, piano 6 torre C