PALEOECOLOGIA E CONSERVAZIONE AMBIENTALE

A. Conoscenza e comprensione

Lo studente acquisirà una solida conoscenza dei concetti fondamentali della paleoecologia e comprenderà i principi e i processi che regolano le interazioni tra organismi e ambiente nel tempo geologico e i principali metodi di ricostruzione paleoecologica e paleoambientale basati sull'analisi del record fossile e delle successioni sedimentarie.

B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per interpretare le associazioni fossili e le loro variazioni nello spazio e nel tempo, integrando dati paleontologici, stratigrafici e paleoambientali. Sarà inoltre in grado di ricostruire le dinamiche degli ecosistemi del passato e i cambiamenti paleoambientali anche mediante l'utilizzo di banche dati paleontologiche e paleoecologiche e attraverso attività di laboratorio e esercitazioni pratiche finalizzate all'acquisizione, elaborazione e analisi dei dati. Tali competenze avranno possibili applicazioni nel campo della conservazione ambientale.

C. Autonomia di giudizio

Lo studente svilupperà la capacità di selezionare e applicare criticamente metodologie di analisi paleoecologica appropriate ai diversi contesti e di valutare dati e modelli interpretativi. Tale capacità sarà sviluppata attraverso l'analisi guidata di casi studio tratti dalla letteratura scientifica e la riproduzione di analisi quantitative mediante fogli di calcolo e software R. Lo studente sarà incoraggiato ad approfondire autonomamente le tematiche trattate adottando un approccio multi- e interdisciplinare.

D. Abilità comunicative

Lo studente svilupperà la capacità di analizzare, sintetizzare e comunicare in modo efficace risultati tecnico-scientifici a interlocutori specialisti e non specialisti, utilizzando un linguaggio chiaro che integri terminologia tecnica e forme divulgative. Lo studente sarà inoltre in grado di utilizzare in modo appropriato supporti visivi e riferimenti bibliografici nella comunicazione scientifica. Tali abilità saranno sviluppate attraverso la partecipazione attiva alle lezioni, attività di Journal Club basate su articoli scientifici, durante le quali gli studenti presenteranno e discuteranno a turno casi studio con il docente e i compagni di corso, esercitazioni  dedicate alla preparazione e presentazione di comunicazioni in formato PowerPoint e partecipazione a seminari tenuti da esperti esterni, con i quali gli studenti saranno chiamati a interagire attivamente.

E. Capacità di apprendimento

Lo studente maturerà una visione integrata e approfondita della paleoecologia e della sua rilevanza per la conservazione ambientale, sviluppando la capacità di aggiornare e ampliare autonomamente le proprie conoscenze. Sarà in grado di consultare in modo critico banche dati scientifiche utilizzate durante le esercitazioni e le attività di laboratorio. Sarà inoltre in grado di utilizzare in modo autonomo la letteratura specialistica e i testi di riferimento, a partire dai materiali forniti durante il corso, comprendenti pubblicazioni scientifiche recenti e casi studio della letteratura internazionale. Lo studente sarà infine in grado di selezionare e utilizzare autonomamente fonti bibliografiche per l'approfondimento di tematiche specifiche, anche finalizzate alla preparazione di presentazioni in PowerPoint su casi studio assegnati e in vista di successivi percorsi di studio o attività di ricerca.

L'insegnamento prevede un totale di 52 ore di attività didattica erogata  dal docente, di cui 28 ore di lezioni frontali e 24 ore di attività di laboratorio,  articolate come segue.

·  Lezioni frontali supportate da presentazioni PowerPoint e filmati.

·  Attività di laboratorio ed esercitazioni pratiche finalizzate all’apprendimento delle tecniche di trattamento dei campioni  osservazione e analisi di campioni paleontologici e paleoecologici. Le attività includono l'osservazione di fossili e rocce fossilifere, anche al microscopio, il riconoscimento di associazioni fossili di interesse paleoecologico e paleoambientale. Durante le esercitazioni verranno inoltre sviluppate competenze relative alla raccolta, elaborazione e analisi dei dati, anche mediante l'utilizzo di banche dati, fogli di calcolo e software R, con applicazioni alle ricostruzioni paleoecologiche e paleoambientali e agli studi di conservazione ambientale e paleobiologia della conservazione. Le esercitazioni includono inoltre attività guidate di lettura, interpretazione e discussione di pubblicazioni scientifiche e la loro presentazione in forma seminariale mediante PowerPoint.

·  Seminari tenuti da ricercatori provenienti da  istituti di ricerca italiani e internazionali, esperti in tematiche specifiche e, in alcuni casi autori dei casi studio trattati durante il corso. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione critica dei contenuti presentati.

·  Possibile escursione sul terreno, da svolgersi al termine del corso o in altra data concordata con gli studenti, finalizzata all’osservazionediretta delle associazioni fossili e delle paleobiocenosi direttamente sul campo.

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.

È richiesta una conoscenza di base della geografia fisica attuale, con particolare riferimento alla distribuzione di continenti, oceani e principali mari, dei principi fondamentali della tettonica a placche e della paleogeografia delle grandi masse continentali e dei principali oceani a partire dal Paleozoico superiore. Sono inoltre richieste conoscenze di base di paleontologia e stratigrafia. Tali contenuti verranno comunque brevemente ripresi all'inizio del corso e richiamati ogni qual volta l'argomento lo renda necessario.

È richiesta la partecipazione ad almeno il 70% delle ore complessive di didattica frontale e di laboratorio, come previsto dal regolamento didattico. La presenza sarà rilevata in aula dal docente.

Paleoecologia ed Ecologia.

Relazioni tra paleoecologia ed ecologia: analogie e differenze. Approcci di studio nei due ambiti e principali problematiche nello studio paleoecologico. Suddivisioni della paleoecologia e principali unità operative.

Paleoecologia marina. 

Modi di vita e strategie trofiche degli organismi marini. Fattori biotici e abiotici che controllano la distribuzione degli organismi e le variazioni spazio-temporali, con particolare riferimento ai sistemi bentonici. Ambienti deposizionali, principali unità fisiografiche e zonazione verticale dell’ambiente marino.

Rapporti tra organismi bentonici e substrato. 

Substrati duri, mobili, effimeri e antropici: distribuzione e caratteristiche. Influenza del substrato sulla distribuzione degli organismi. Adattamenti morfologici legati all’ambiente di vita. Evoluzione dei fondali marini.

Bionomia bentonica e zonazione. 

Zonazione del Dominio Bentonico: piani, sistemi e principali biocenosi di interesse geologico, paleontologico e conservazionistico. Popolamenti eterogenei come indicatori di instabilità ambientale (tettonica e/o climatica). Dalle associazioni viventi (biocenosi) a quelle fossili (paleobiocenosi): criteri e limiti di interpretazione.

Metodi di studio. 

Tecniche di campionamento e analisi delle associazioni fossili in campo e laboratorio. Attività pratiche finalizzate all'acquisizione, processamento e analisi dei dati paleontologici e paleoecologici. Utilizzo di banche dati specialistiche per l'estrazione di dati quantitativi, osservazioni al microscopio ed esercitazioni con strumenti di analisi (fogli di calcolo e software R).

Conservazione ambientale e Paleobiologia della conservazione. 

Definizione, obiettivi e potenzialità della disciplina. Uso di dati storici e fossili per la conservazione di ecosistemi e specie attuali. Concetti di baseline ecologica e shifting baseline. Analisi delle dinamiche ecosistemiche in relazione a cambiamenti climatici e impatti antropici, con particolare attenzione al contributo della paleoecologia alla conservazione ambientale.

Casi studio. 

Analisi di casi studio selezionati dalla letteratura scientifica internazionale, relativi a ricostruzioni paleoecologiche e paleoambientali e ad applicazioni nella conservazione ambientale e nella paleobiologia della conservazione. I casi studio sono utilizzati come base per attività di Journal Club, discussione critica in aula e esercitazioni di analisi e interpretazione dei dati.

Slide delle lezioni, materiale didattico e pubblicazioni scientifiche fornite dal docente da integrarsi con capitoli selezionati da:

• AA VV. 2020. Manuale di Paleontologia, Fondamenti-Applicazioni. Edizioni Idelson-Gnocchi.
• Benton M.J., Harper, D.A. 2020. Introduction to paleobiology and the fossil record. Wiley-Blackwell.
• Cognetti G., Sarà M., Magazzù G. 1999. Biologia Marina. Calderoni, Bologna.
• Dietl G.P., Flessa K.W. 2017. Conservation Paleobiology: Science and Practice. University of Chicago Press.
• Kinne O. 1982. Marine Ecology. A comprehensive, integrated treatise on life in oceans and coastal waters.  John Wiley & Sons Inc.
• Margaleff R. 1985. Key environments. Western Mediterranean. Pergamon Press.
• Raffi S., Serpagli E. 1993. Introduzione alla Paleontologia. Edizioni Utet.

Ulteriori dettagli sono disponibili nella sezione “Programmazione del corso”.

L’apprendimento sarà verificato tramite una prova in itinere e un esame orale finale, secondo il calendario ufficiale pubblicato sul sito del corso di studio. 

La prova in itinere consisterà in una presentazione seminariale in formato PowerPoint, basata su un caso studio tra quelli affrontati a lezione e scelto dallo studente. La durata della prova sarà di circa 30 minuti, di cui 20 minuti dedicati alla presentazione e 10 minuti alla successiva discussione. Tale attività si inserisce nel percorso di esercitazioni e Journal Club svolto durante il corso e ha l'obiettivo di valutare la capacità di comprendere, sintetizzare e comunicare un'analisi paleoecologica. 

L'esame orale finale verterà sulla presentazione e discussione delle caratteristiche di una biocenosi scelta dallo studente, con particolare riferimento agli aspetti paleoecologici rilevanti. Eventuali domande seguiranno il modello di quelle fornite come esempio. La durata indicativa della prova finale è di 20–30 minuti. La prova finale ha l'obiettivo di accertare il grado di conoscenza degli argomenti trattati, accertare l'uso appropriato del linguaggio specifico e verificare la capacità espositiva in termini di ordine e chiarezza degli argomenti.

La valutazione della prova in itinere contribuirà per il 50% alla determinazione del voto finale. L'esame orale finale contribuirà per il restante 50%. Gli studenti che non abbiano potuto sostenere la prova in itinere potranno presentare il caso studio durante l'esame orale finale. In tal caso, la presentazione e la discussione del caso studio costituiranno parte integrante della prova finale e concorreranno alla determinazione del voto complessivo.

La valutazione è espressa in trentesimi secondo il seguente schema:

Esame non superato
Lo studente non possiede le conoscenze minime richieste sugli argomenti trattati nel corso. Mostra difficoltà nella comprensione dei concetti fondamentali, nell'interpretazione dei dati e nell'utilizzo della terminologia scientifica di base.

Voto 18–23
Lo studente possiede una conoscenza essenziale dei principali contenuti dell'insegnamento. È in grado di descrivere i concetti fondamentali e di interpretare semplici esempi applicativi, mostrando limitate capacità di analisi critica e di integrazione delle conoscenze. L'esposizione risulta sufficientemente chiara, pur con un utilizzo talvolta impreciso del linguaggio scientifico.

Voto 24–27
Lo studente possiede una discreta conoscenza degli argomenti trattati ed è in grado di applicare le conoscenze acquisite all'analisi e all'interpretazione di dati, esempi e casi studio. Dimostra una discreta capacità di collegamento tra i diversi argomenti del corso ed espone i contenuti in modo generalmente chiaro e corretto.

Voto 28–29
Lo studente possiede una buona conoscenza degli argomenti trattati ed è in grado di analizzare e interpretare criticamente dati e casi studio, integrando efficacemente le conoscenze acquisite. Dimostra autonomia di giudizio, capacità di collegamento tra tematiche diverse ed espone gli argomenti con chiarezza e proprietà di linguaggio.

Voto 30 e 30 e Lode
Lo studente possiede una conoscenza approfondita e completa degli argomenti trattati. È in grado di integrare criticamente concetti, dati e casi studio, formulando valutazioni autonome e scientificamente fondate. Dimostra ottime capacità espositive, piena padronanza della terminologia della disciplina e notevole capacità di sintesi e argomentazione.

La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

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

• Descrizione di una biocenosi di interesse paleoecologico a scelta dello studente.
• Che cosa si intende per biocenosi?
• Come si definisce una specie caratteristica esclusiva?
• Cosa si intende per specie accompagnatrici?
• Che cosa sono le specie accidentali in una biocenosi?
• Quali sono le principali biocenosi di interesse paleoecologico del piano supralitorale?
• Quali biocenosi, rilevanti in paleoecologia, caratterizzano il piano mesolitorale?
• Quali biocenosi di interesse paleoecologico si riscontrano nel piano infralitorale?
• Quali sono le biocenosi tipiche del piano circalitorale rilevanti per la paleoecologia?
• Quali biocenosi di interesse paleoecologico si trovano nel piano batiale?
• Che cosa si intende per popolamento eterogeneo e qual è il suo significato paleoecologico?
• Come si definisce una tanatocenosi e quale importanza ha in paleoecologia e conservazione ambientale?
• Che cos’è una tafocenosi e qual è il suo significato?