ANATOMIA COMPARATA ED EVOLUZIONE BIOLOGICA 2

Modulo EVOLUZIONE BIOLOGICA

Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito diverse competenze. In particolare, dovrà possedere conoscenze e capacità di comprensione sulla classificazione zoologica e il suo ruolo nello studio delle relazioni evolutive, oltre a conoscere i meccanismi di microevoluzione, come quelli stocastici e direzionali, e i processi che generano variabilità. È necessario che abbia familiarità con i modelli evolutivi, le fonti di variazione, i processi di estinzione e i principi fondamentali della filogenesi. Per quanto riguarda le capacità di applicare tale conoscenza, dovrà saper analizzare criticamente il concetto di "specie", riconoscendone i limiti attraverso esempi pratici, interpretare e discutere i metodi base per la ricostruzione di alberi filogenetici, e collegare i microevolutivi ai processi come la macroevoluzione e la speciazione. Inoltre, è importante sviluppare un'autonomia di giudizio attraverso l'analisi critica di casi studio, migliorando le proprie abilità comunicative con l'uso del linguaggio scientifico appropriato per descrivere processi biologici ed evolutivi. Infine, lo studente dovrebbe essere in grado di utilizzare in modo indipendente il materiale didattico, come mappe concettuali e testi, per approfondire i temi trattati.

L'insegnamento si articola in:

• Lezioni frontali: Supportate dall'uso di mappe concettuali e di learning objectives per facilitare la schematizzazione di ogni singola lezione e dei processi evolutivi. È possibile richiedere l'erogazione del corso interamente in inglese.
• Didattica interattiva: Presentazione di casi pratici ed esempi concreti. Sono previsti momenti di discussione guidata per stimolare la riflessione critica. Alcuni dei quesiti discussi in aula potranno costituire parte della prova finale per favorire una preparazione progressiva. Quiz interattivi verranno utilizzati al termine di ogni lezione per testare l'apprendimento e concentrarci sui punti importanti delle lezioni.

Non sono richiesti prerequisiti specifici. Il corso è progettato per essere accessibile anche a studenti senza conoscenze pregresse approfondite, poiché tutti i concetti fondamentali verranno richiamati durante le lezioni.

Il corso ha una durata complessiva di 21 ore e secondo quanto stabilito dal corso di studi, prevede frequenza obbligatoria (non inferiore al 60%) delle lezioni. 

La Classificazione degli Organismi. 1- Carlo Linneo ed il primo sistema di classificazione e di denominazione binomiale. 2- L’ordine tassonomico del sistema di classificazione. 3- Spiegare perché la classificazione è utile e come la tecnologia moderna ha contribuito a migliorarla  

Il Concetto Di Specie. 1- Analizzare i diversi concetti di specie e valutarne i limiti attraverso esempi concreti tratti dal mondo reale. 2- Interpretare la specie in una prospettiva multidimensionale riconoscendone la natura dinamica e continua (visione adimensionale e pluridimensionale)

Popolazione e variabilità. 1 - Collegare le specie e le sottospecie, illustrando come la variazione geografica influisce sulle differenze tra le popolazioni. 2 - Il ruolo del DNA nella trasmissione dei caratteri. 3- Introdurre la genetica di popolazione e riconoscere che cos’è una popolazione e come si genera la variabilità genetica tra gli individui.

Meccanismi Evolutivi Stocastici. 1-Spiegare il ruolo delle mutazioni come origine della variabilità genetica ed evolutiva. 2-Riconoscere l’importanza delle mutazioni funzionali, regolative e neutrali nei processi evolutivi e applicativi. 3-Collegare le mutazioni ai meccanismi dello sviluppo (Evo-Devo). Flusso genico, deriva genetica collo di bottiglia, effetto del fondatore.

Meccanismi microevolutivi direzionali. 1. Comprendere il ruolo di Darwin nella teoria della selezione naturale. 2. Identificare e descrivere i principali tipi di selezione naturale: direzionale, diversificante e stabilizzante, con esempi pratici. 3. Sintetizzare il processo attraverso il quale la selezione naturale guida l'evoluzione e comprendere il concetto di adattamento.

Coevoluzione. 1. Comprendere il concetto di coevoluzione come processo reciproco, simultaneo ed ereditabile. 2. Analizzare le molteplici interazioni di coevoluzione diffusa e il ruolo delle corse agli armamenti nell'adattamento. 3. Esplorare il sistema ospite-parassita come modello per lo studio della coevoluzione. 4. Il mimetismo come risultato coevolutivo fenotipico.

Speciazione. Isolamento riproduttivo prezigotico e postzigotico con esempi. Ibridazione. Modello Dobzhansky/Muller. Speciazione allopatrica, simpatrica e parapatrica. Drivers della speciazione. Speciazione ecologica.

Phylogeny. Come leggere un albero evolutivo. Clade monofiletico, parafiletico e polifiletico. Analogie ed omologie. Utilizzo caratteri derivati per dedurre le filogenesi. Applicazione del principio della massima parsimonia a un problema di sistematica molecolare. Fossili, estinzione, come utilizzare i fossili per l’analisi filogenetica in macroevoluzione.

Macroevoluzione. 1. Comprendere la definizione e le differenze rispetto alla microevoluzione. 2. Analizzare le principali fonti di dati e i metodi impiegati. 3. Esaminare la continuità o discontinuità del processo evolutivo. Modello degli equilibri punteggiati, modello graduale, gradualismo punteggiato. 4. Valutare i tassi di cambiamento evolutivo/tassi di speciazione o diversificazione. Tassi di estinzione.  Radiazione adattativa. Metodi Comparativi per lo Studio dell'Evoluzione dei Tratti morfologici.

• Testi consigliati:

Campbell, Reece, et al., Biologia: Meccanismi dell’evoluzione e origini della diversità, Pearson. 

Ferraguti e Castellacci – EVOLUZIONE. MODELLI E PROCESSI – Pearson.

• Materiale didattico: slide del corso, mappe concettuali e dispense di approfondimento fornite dal docente tramite i canali ufficiali. 

Modalità di verifica dell’apprendimento

La verifica si svolgerà tramite prova scritta (durata 60 minuti), strutturata in 20 quesiti a risposta multipla volti a valutare la preparazione teorica e la capacità di applicare le conoscenze a casi pratici:

Soglia di superamento: Il superamento dell'esame richiede il raggiungimento di un punteggio minimo di 18/30.

Valutazione: Sarà valutata la padronanza dei contenuti, la capacità di analisi e sintesi, e l'appropriatezza del linguaggio tecnico.

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).

      1.     Concetto biologico di specie più completo [points 1]

2.     Ordina i passaggi coinvolti nella selezione naturale [points 2]

3.     Osserva la distribuzione geografica delle sottospecie di Phylloscopus trochiloides mostrata nella mappa. Quale delle seguenti affermazioni descrive questa distribuzione? [points 2]