BIOLOGIA

Modulo ZOOLOGIA GENERALE

Conoscenza e comprensione

Al termine delle lezioni del corso, gli studenti saranno in grado di comprendere la posizione degli animali tra i viventi e i principali raggruppamenti degli organismi viventi, di conoscere le caratteristiche funzionali degli animali come l’escrezione, i sistemi sensoriali e motori, e la riproduzione. Saranno inoltre in grado di individuare i fondamenti della biologia evolutiva, tra cui la selezione naturale, l'evoluzione nelle popolazioni, i concetti di specie e di speciazione (allopatrica e simpatrica), i processi neutrali e selettivi, e la macroevoluzione, con riferimento a fossili, tassi evolutivi e radiazioni adattative. Infine, saranno in grado di riconoscere le prove a supporto dell'evoluzione e il ruolo di quest'ultima come principio unificante in biologia.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

L'obiettivo è acquisire la capacità di applicare la conoscenza e la comprensione attraverso l'abilità di leggere e interpretare alberi filogenetici, di applicare il "tree thinking" alla variazione osservata tra i viventi e di collegare i concetti di forma e funzione tra i diversi gruppi animali.

L'insegnamento prevede 7 CFU. Le attività didattiche comprendono lezioni frontali (Didattica Erogativa – DE) ed esercitazioni pratiche (Didattica Interattiva – DI).

Le lezioni frontali sono dedicate alla trattazione dei contenuti teorici con esempi pratici, e concorrono all'acquisizione delle conoscenze previste dai risultati di apprendimento attesi.

Le esercitazioni pratiche sono finalizzate a sviluppare la capacità degli studenti di applicare le conoscenze acquisite, ad esempio attraverso la lettura e l'interpretazione di alberi filogenetici, e concorrono allo sviluppo delle capacità applicative.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.

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. Le conoscenze di biologia fondamentali acquisite durante l'istruzione pre-universitaria possono sicuramente essere d'aiuto.

Come stabilito dal regolamento del corso di studi, la frequenza è obbligatoria. 

1. I principali raggruppamenti dei viventi e le loro relazioni

2. Forma e funzione:  meccanismi motori, respirazione, circolazione e trasporto, escrezione, riproduzione.

3.   Biologia evolutiva: generalità e cenni storici; selezione naturale; evoluzione nelle popolazioni; concetti di specie e speciazione (allopatrica, simpatrica, parapatrica); processi neutrali e selettivi; macroevoluzione (fossili, tassi evolutivi, radiazioni adattative).

Scheletro e muscoli. Funzioni del sistema muscolo-scheletrico. Tipi di “scheletro”. Funzionamento dei muscoli e il loro controllo neuronale. Collegare i concetti di forma e funzione tra i diversi gruppi animali.

Respirazione. Principi fisico-chimici dello scambio gassoso. Sistemi respiratori e strutture di scambio. Panoramica comparativa dei sistemi respiratori.

Circolazione. Sistemi circolatori. Efficienza degli scambi gassosi. Adattamenti fisiologici ed ambientali.

Escrezione ed osmoregolazione. Principi di osmoregolazione e fluidi corporei. Strategie osmotiche. Adattamenti fisiologici per l’osmoregolazione negli invertebrati e nei vertebrati. Sistemi escretori in invertebrati e vertebrati. Prodotti di scarto azotati.

Riproduzione. Riproduzione asessuata e sessuata. Strategie riproduttive: protisti e metazoi a confronto.

La Classificazione degli Organismi ed Il Concetto Di Specie. Carlo Linneo ed il primo sistema di classificazione e di denominazione binomiale. L’ordine tassonomico del sistema di classificazione. Concetti di specie. Ring species.

Microevoluzione. Mutazioni. Deriva genetica. Flusso genico. Selezione naturale.

Coevoluzione. Tipi di interazione evolutiva nella coevoluzione. Colorazione e forma criptica. Colorazione e comportamento aposematico. Mimetismo (Batesiano, Mulleriano e aggressivo).

Macroevoluzione e Speciazione. Barriere riproduttive. Speciazione allopatrica, simpatrica e parapatrica.

Macroevoluzione. Definizione e distinzione dalla microevoluzione. Continuità o discontinuità del processo evolutivo. Gradualismo filetico, equilibri punteggiati e gradualismo punteggiato. Tassi evolutivi. Radiazione adattativa. 

• I seguenti testi non si intendono "adottati" in senso stretto, bensì come testi di riferimento suggeriti:

I. D. Sadava, D.M. Hillis, H.C. Heller, S. Hacker. "Biologia – Volume 3 – L'evoluzione e la biodiversità" e "Biologia – Volume 5 – La biologia degli animali". Zanichelli.

II. Wasserman, Urry, Orr, Minorsky, Cain. Campbell. La forma e la funzione negli animali – 12a Ed. Pearson.

III. Wasserman, Urry, Orr, Minorsky, Cain. Campbell. Meccanismi dell'evoluzione e origini della diversità – 12a Ed. Pearson.

IV. Openstax – Biology 2e – Rice University. https://openstax.org/details/books/biology-2e

• Materiale didattico: 

È prevista una prova scritta intermedia, facoltativa e riservata agli studenti che abbiano superato la soglia di frequenza, relativa a parte del programma. Gli studenti che superano tale prova vengono esonerati dalla corrispondente parte dell'esame orale. La valutazione finale avviene tramite un esame orale e tiene conto della prestazione nella prova scritta intermedia. In ogni caso, trattandosi di un modulo di un insegnamento, la valutazione finale è effettuata dalla commissione di disciplina di Biologia e si riferisce all’intera disciplina.

In sede di colloquio orale verranno valutate: la pertinenza e la qualità delle risposte, la capacità di collegare i diversi argomenti del programma, la capacità di fornire esempi, la padronanza del lessico disciplinare e le capacità espositive complessive.

La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche in via telematica, qualora le condizioni lo richiedessero.

 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).

•        Descrivere gli eventuali problemi e relative soluzioni generali quando gli organismi si trovano in soluzioni, rispettivamente, ipotoniche, isotoniche e ipertoniche.

•        Dato un elenco di tratti osservati su tre organismi, individuare quali sono le loro relazioni evolutive più probabili.

•        Speciazione allopatrica e simpatrica: descriverle e metterle a confronto.