Corso di Laurea in Scienze Naturali

Lauree Specialistiche C.G.N. e S.N.A.U.


Alimentazione e nutrizione umana
Programma da concordare con il Docente

Anatomia umana
Principi generali di Anatomia. Organizzazione del corpo umano: generalità sui diversi sistemi ed apparati. Il livello cellulare di organizzazione: strutture ed organuli, ciclo vitale cellulare, divisione cellulare, morte cellulare. Principi di istologia: Tessuti epiteliali: epiteli di rivestimento ed epiteli ghiandolari. Tessuti connettivi: classificazione, matrice extracellulare, cellule dei connettivi, tessuti connettivi propriamente detti; tessuti cartilaginei, tessuto osseo ed ossificazione; il sangue: plasma, elementi corpuscolati del sangue; emostasi primaria e secondaria; emopoiesi. Liquidi extracellulari e linfa. Tessuti muscolari: tessuto muscolare striato scheletrico, fibre muscolari e strutture sarcoplasmatiche per la contrazione. Contrazione muscolare. Miocardio. Tessuto muscolare liscio. Tessuto nervoso: neuroni e cellule gliali. Guaina mielinica. Organi cavi ed organi pieni. Anatomia dell’apparato locomotore: sistema scheletrico e muscoli scheletrici.
Testi consigliati: Autori vari 2001. Anatomia dell’Uomo. edi-ermes, Milano. Platzer W. 2000. Anatomia Umana – Atlante Tascabile, vol.1°: Apparato locomotore. Casa Editrice Ambrosiana.

Antropologia culturale
Programma da concordare con il Docente

Antropologia molecolare
La paleogenetica. Caratteristiche del DNA antico. Principali tecniche biomolecolari nello studio di reperti antichi. Le Metodologie. I marcatori molecolari negli studi sul DNA antico. Come si effettua uno studio sul DNA antico. Analisi bioinformatiche per la ricostruzione delle sequenze di DNA. Principali applicazioni. Il laboratorio di antropologia molecolare.
TESTI CONSIGLIATI
Caramelli D. Lari M. 2004. Il DNA antico metodi di analisi ed applicazioni, Ed Pontecorboli, Firenze

Antropometria ed ergonomia
L'antropologia come Storia Naturale dell'Uomo. Le basi genetiche dell'evoluzione. Aspetti biomolecolari per lo studio dei processi evolutivi . Marcatori genetici. Azione dell'ambiente sull'evoluzione delle popolazioni e delle specie. Il concetto di specie e evoluzione della specie. I primati attualmente viventi. Le basi biologiche e genetiche della differenziazione delle diverse specie di primati. Il cariotipo dei primati e quello dell'uomo. Il tempo nell'evoluzione dei primati: metodi di misura e sua suddivisione. La variazioni nella distribuzione delle terre emerse e del clima durante l'evoluzione dei primati e la comparsa dell'uomo. I primati fossili, la comparsa degli Ominidi e la loro evoluzione. Origine dell'uomo moderno, dati biomolecolari e dati antropologici. Il DNA antico. Tecniche biomolecolari di indagine. La postura dei primati e l'acquisizione della stazione eretta nell'uomo. La differenziazione degli arti inferiori e superiori nei primati e l'acquisizione della opponibilità del pollice nell'uomo. L'evoluzione del capo in relazione alla stazione eretta la basi evolutive dell'intelligenza.
Corso teorico, con esercitazioni e laboratorio.
Testi consigliati: Chiarelli B. 2001. Dalla natura alla cultura. Principi di Antropologia. Piccin, Padova. Volume I. Evoluzione dei Primati e origine dell'Uomo. Volume III. Bioetica Globale: Problemi di Oggi per Domani. Caramelli D. Lari M. 2004. Il DNA antico metodi di analisi ed applicazioni, Ed Pontecorboli, Firenze.

Applicazioni di matematiche II
Il corso vertera' su aspetti matematici e applicativi di alcuni modellievolutivi deterministici di interesse per le scienze naturali.
Saranno introdotti i concetti fondamentali riguardanti i sistemi di equazioni differenziali ordinarie e sarnno studiati piu' in dettaglio i modelli di dinamica delle popolazioni.
Un breve cenno sara' infine riservato ai modelli che implicano l'uso di equazioni alle derivate parziali.


Archeobotanica
La ricostruzione del passato attraverso i reperti vegetali. Il ritrovamento dei reperti negli scavi: stato di conservazione; metodi di campionamento, tecniche di laboratorio; elaborazione dei risultati. Le analisi palinologiche: potenzialità e limiti; nozioni di palinologia; identificazione dei palinomorfi; gli spettri pollinici.
L’analisi dei fitoliti: i fitoliti nelle piante; metodi di studio; campi di applicazione.
Cenni sullo studio delle diatomee e di altri microreperti.
Le analisi dei reperti lignei: legni e carboni; metodi di indagine; identificazione delle specie legnose; interpretazione dei risultati. Lo studio del legno e la dendrocronologia.
Le analisi carpologiche: metodi di campionamento; identificazione di semi e frutti; interpretazione dei risultati.
L’uomo e le piante: gli indicatori antropici; l’identificazione delle piante coltivate attraverso i macro- e i microresti.

Archeozoogeografia mediterranea e del vicino oriente
Programma da concordare con il Docente

Biodemografia
Programma da concordare con il Docente

Biologia delle alghe
Nel modulo vengono prese in esame le caratteristiche citologiche, biochimiche e riproduttive degli organismi vegetali complessivamente indicati con il termine generico di “alghe”. La parte introduttiva analizza la struttura e l’ultrastruttura della cellula algale evidenziando le differenze riscontrabili nelle diverse linee filogenetiche con esempi relativi sia ad organismi d’acqua dolce che d’ambiente marino. Fa seguito una descrizione delle differenti espressioni morfologiche presenti nel fitoplancton e nel fitobenthos, centrata sul rapporto tra forma e funzione in modo da sottolineare il significato dei diversi adattamenti morfologici ed ecologici comparsi nel comparto pelagico ed in quello bentonico .Il modulo prosegue con una serie di lezioni dedicate ai cicli biologici delle alghe, con particolare riferimento alle strategie riproduttive delle alghe marine bentoniche, ed ai fattori ambientali che condizionano e determinano i ritmi riproduttivi delle forme annuali e delle forme perennanti. La parte finale comprende aspetti inerenti le alghe e l’uomo, ovvero lo sfruttamento di questa risorsa nei diversi settori industriali e gli effetti negativi che il progressivo aumento della pressione antropica determina nell’ambiente costiero. Nel suo complesso il modulo si propone di fornire allo studente le basi necessarie per valutare il ruolo di questi produttori primari, sia nell’ecosistema d’acqua dolce che in quello marino, attraverso una adeguata conoscenza della loro biologia e della loro biodiversità strutturale ed ecofisiologica.

Biologia evoluzionistica dei vertebrati
Il corso si propone di delineare il continuo e coerente processo evolutivo che ha permesso, nel corso delle varie ere geologiche, il graduale inserimento dei vertebrati in sempre nuovi spazi ecologici, man mano che questi si rendevano disponibili nei vari habitat.
PROGRAMMA
Storia della terra ed evoluzione dei vertebrati. Dinamica delle terre emerse nel corso del Fanerozoico. Posizione dei continenti all'inizio del Paleozoico. Il primo habitat dei vertebrati. La comparsa del tessuto osseo e il suo significato adattativo. I primi vertebrati. L'acquisizione delle mascelle mobili e delle pinne pari: loro valore evolutivo.
Clima e habitat terrestri del tardo Paleozoico. Comparsa ed evoluzione dei vertebrati terrestri. La colonizzazione dell'ambiente subaereo. Locomozione, respirazione e modificazione del tegumento nei primi tetrapodi.
L'uovo amniotico e la definitiva conquista delle terre emerse. Il mantenimento dell'omeostasi interna. Ectotermia, endotermia e relativi costi energetici. L'efficienza della conversione in biomassa e il ruolo dei tetrapodi ectotermi negli ecosistemi terrestri. Termoregolazione e bilancio idrico nei vertebrati terrestri. Evoluzione della locomozione nei vertebrati superiori. Volo planato e volo battuto.
La biologia riproduttiva dei vertebrati. Oviparità, ovoviviparità e viviparità nelle varie classi.
Il corso prevede un certo numero di lezioni teorico-pratiche.

TESTI di RIFERIMENTO
VANNINI E.: Zoologia dei vertebrati. Edizioni UTET, Torino 1982.
ZUNINO M. e ZULLINI A.: Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa editrice ambrosiana, Milano 1995.

TESTI di CONSULTAZIONE
POUGH F.H. et al.: Zoologia dei vertebrati (seconda edizione). Casa editrice ambrosiana, Milano 2001.
Dorit L.R. et al.: Zoologia. Zanichelli Editore S.p.A., Bologna 1997.
Mitchell L.G. et al.: Zoologia. Zanichelli Editore S.p.A., Bologna 1991.

Biologia marina
Programma da concordare con il Docente

Biologia molecolare evoluzionistica
Programma da concordare con il Docente

Biologia umana
Evoluzione umana
La sviluppo evolutivo dell'Uomo moderno. La storia fossile. La diffusione dell'Uomo moderno.

I meccanismi dell'ereditarietà dell'Uomo
L'uovo e lo spermio. I cromosomi. I geni. Le leggi dell'eredità. Eredità poligenica e multifattoriale. Mutazioni geniche. Eredità legata al sesso e influenzata dal sesso. Aberrazioni cromosomiche. Deficienze enzimatiche ereditarie. Emoglobinopatie; polimorfismi bilanciati. La consanguineità.

Determinazione del sesso
Il normale differenziamento sessuale. Anomalie del differenziamento sessuale. Mosaici genetici. Il rapporto sessi. Il rapporto sessi primario, secondario e terziario. Il rapporto sessi nelle popolazioni.

Eredità e ambiente
I gemelli. Caratteri fisici, fisiologici, patologici. Caratteristiche della personalità.

Polimorfismi genetici e il loro interesse biologico
I sistemi gruppoematici A1 A2 B 0, Secretore-Non secretore, Rh, MNSs. I sistemi sieroproteici: aptoglobine (Hp), transferrine (Tf), componente gruppo specifico (Gc); immunoglobuline.

Lo sviluppo ontogenetico dell'Uomo
La crescita pre-natale e post-natale. Metodi di studio.

I gruppi umani
Fattori genetici e ambientali nella differenziazione razziale. L'origine delle diversità nei gruppi umani. Relazioni biotipologiche con la morbilità e la mortalità. Eugenica. Eutenica.

Testi consigliati:
G.A. Harrison e coll., Biologia Umana, Piccin, 1994.
F. Vogel e A.G. Motulsky, Genetica umana, McGraw-Hill, Libri Italia, Milano, 1988.


Botanica ambientale
Programma da concordare con il Docente

Botanica evoluzionistica
L'individuo. Variabilità individuale. Adattamento. Genotipo e fenotipo. La popolazione. I demi. Gamodemo. Selezione ambientale. Caratteristiche, origine e funzionamento dei gamodemi. Esoincrocio. Autodemo. Autoincrocio. Apodemo. Apomissia. Ologamodemo. Tassonomia e sistematica. La specie. Criteri classici e criteri fondamentali. Rapporti tra ologamodemo e specie. Origine delle specie. Speciazione. Speciazione graduale. Diversificazione genofenotipica. Isolamento genetico e isolamento geografico. Compatibilità specifica. Ibridazione. Introgressione. Speciazione improvvisa. Incrocio interspecifico. Poliploidizzazione. Auto- e allopoliploidizzazione. Caratteristiche degli alloploidi. Riconoscimento dei poliploidi. Introgressione interploidica. Poliaploidizzazione. L'uomo e il cambiamento delle popolazioni naturali. Azione antropica conservativa, distruttiva, costruttiva. Azione diretta e indiretta. Cultivar. Organismi geneticamente selezionati, determinati, modificati.

Cartografia tematica e sistemi informativi territoriali
Richiami di cartografia, principi di cartografia digitale, sistemi di rilevazione e digitalizzazione di dati geografici, sviluppo ed elaborazione di modelli digitali del terreno (DTM). Sistemi informativi territoriali (Geographic Information Systems - GIS), introduzione generale e caratteristiche, modelli di rappresentazione dei dati geografici (modello vettoriale e modello discreto), modelli di rappresentazione dei dati descrittivi (databases e modello entità-relazione), analisi funzionale dei GIS. Progettazione e costruzione di archivi GIS per cartografia tematica, elaborazione vettoriale dei dati, elaborazione raster dei dati.
Elaborazione grafica e stampa degli elaborati cartografici. Analisi di dati ambientali con l’ausilio dei GIS, modellistica dei processi naturali su base digitale, applicazione dei GIS alle problematiche di protezione della natura (previsione, prevenzione e gestione dei rischi). Esercitazioni su esempi reali.
Corso basato su lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio informatico ed esercitazioni di campagna con strumenti di misura.

Chimica dell’ambiente
Rivisitazione dei concetti principali di Chimica Generale e di Chimica Organica.
Chimica della stratosfera: lo strato dell’ozono. Inquinamento a livello del suolo.
Chimica dell’atmosfera. Effetto serra. Inquinanti inorganici ed organici nell’atmosfera.
Fonti energetiche. Combustibili e fonti energetiche rinnovabili.
La chimica delle acque naturali. Inquinamento e purificazione. Piogge acide.
Metalli pesanti tossici
Il cloro e suoi derivati.
Pesticidi.
Pag 1
Composti organici tossici non pesticidi di interesse ambientale.
Tensioattivi.
Natura, fonti e smaltimento di rifiuti pericolosi. Le materie plastiche: riciclaggio.

Testi consigliati:
C. BAIRD – M. CANN: Chimica Ambientale. Ed. ZANICHELLI
Stanley E. MANAHAM: Chimica dell’Ambiente. Ed. PICCIN

Orario di ricevimento: da concordare con gli studenti.
Prof. Roberto Pepino.
Dipartimento di Chimica Organica “Ugo Schiff”, Polo Scientifico, via della Lastruccia 13, 50019 Sesto Fiorentino. Studio n.° 127, tel. 055-4573513. Portineria Dipartimento tel. 055-4573567.
e-mail: roberto.pepino@unifi.it



Chimica delle sostanze organiche naturali
Rassegna delle principali reazioni coinvolte nelle sintesi di sostanze organiche naturali. Disaccaridi e polisaccaridi. Amminozuccheri e derivati. Amminoacidi. Peptidi, proteine ed altri derivati amminoacidici. Terpeni e alcaloidi.

Chimica fisica
Il corso introduce i concetti fondamentali nella descrizione della struttura molecolare e supramolecolare ed i principi generali della termodinamica con particolare enfasi sulle applicazioni a processi d'interesse biofisico ed ambientale.
La struttura di atomi e molecole ed il legame chimico. Introduzione ai principali metodi sperimentali per lo studio della struttura delle molecole: tecniche di diffrazione e metodi spettroscopici. Applicazioni di spettroscopia elettronica allo studio dei processi di trasferimento di elettroni ed energia. Fotofisica applicata: il processo di fotosintesi nelle membrane cellulari e celle solari fotovoltaiche come fonti di energia rinnovabile.
Interazioni alla base della stabilita' delle molecole biologiche e di aggregati supramolecolari. Relazioni proprietà-struttura e design molecolare in sistemi biologici. Applicazione allo studio delle membrane biologiche e delle strutture proteiche. Termodinamica classica. I principi della termodinamica e le funzioni di stato termodinamiche; concetti di ordine, probabilità ed entropia. I principi fondamentali dell'equilibrio chimico. Trattazione termodinamica classica dell'equilibrio di fase e di reazione. Legame tra gandezze termodinamiche e grandezze molecolari. Ruolo dell'entalpia ed entropia nella regolazione dei processi di “protein folding” e denaturazione delle proteine.


Conservazione del suolo e stabilità dei versanti
Programma da concordare con il Docente

Didattica della chimica
Programma da concordare con il Docente

Didattica e museologia naturalistica (modulo BIO 02)
Programma da concordare con il Docente

Didattica e museologia naturalistica (modulo BIO 05)
Programma da concordare con il Docente

Didattica e museologia naturalistica (modulo BIO 08)
Programma da concordare con il Docente

Didattica e museologia naturalistica (modulo GEO 06)
Programma da concordare con il Docente

Didattica museale
Programma da concordare con il Docente

Ecofisiologia vegetale
Programma da concordare con il Docente

Ecologia animale con elementi di tecniche di conteggio
1) METODI DI STIMA ABBONDANZA POPOLAZIONI: presenza/assenza; indici di abbondanza; conteggi completi; conteggi su area campione (camp randomizzato semplice, campionamento stratificato, camp. a due fasi). Transetti lineari ad ampiezza definita ed indefinita. Metodi basati sulla rimozione: rimozione selettiva e non selettiva. Metodi basati su cattura-marcatura-ricattura (Petersen, Schnabel, Jolly-Seber).
2) DISTRIBUZIONE SPAZIALE DELLE POPOLAZIONI: test di adattamento a distribuzioni teoriche, indice di dispersione.
3) ANALISI DELL'HOME RANGE: poligono minimo convesso, media armonica, kernel.
4) PROGRAMMAZIONE SPERIMENTALE IN ECOLOGIA: replicazione e pseudoreplicazione, controlli. Disegno sperimentale randomizzato ad uno o piu' fattori, disegno gerarchico.

Testo di riferimento
Krebs CJ (1999) Ecological Methodology 2nd edition (disponibile presso la biblioteca di Biologia Animale)

Ecologia preistorica
Le ere geologiche ed in particolare il periodo Oligocene-Miocene. Formazione della Rift Valley ed i conseguenti cambi climatici. Il passaggio di un primate dagli alberi alla savana: conseguenze sull'apparato scheletrico e muscolare. Il processo di ominazione. Evoluzione del clima e degli ambienti dell'Era Quaternaria. Le Glaciazioni. Metodi di indagine e di studio.

TESTI CONSIGLIATI
Dispense fornite dal Docente

Ecologia umana
Definizione, compiti e limiti della Ecologia umana.
Cenni di ecologia preistorica, il genere Homo e la specie sapiens, speciazione e razzializzazione. L'ambiente e le sue principali modificazioni durante il Quaternario. Le probabili cause all'origine della differenziazione dei gruppi umani. Le popolazioni umane attuali: loro caratteristiche somatiche, fisiologiche e culturali e loro distribuzione sul territorio. Adattamenti delle popolazioni umane ai diversi ambienti naturali ed artificiali: adattamento fisiologico, adattamento genetico, adattamento culturale. Associazione della variabilità biologica dell'uomo con i fattori ambientali. L'uomo e l'ambiente climatico: strategie biologiche e culturali di adattamento ai diversi climi ed habitat. L'uomo, il territorio e le risorse alimentari: fabbisogno energetico, i biomi, processi produttivi ed economia di scala. Aspetti demografici ed auxologici: fertilità, natalità, morbilità, mortalità differenziale, sistemi matrimoniali e parentali, genealogie e fratrie, gradi di consanguineità ed affinità, cenni di eugenica e di eutenica. L'uomo, l'ambiente e le malattie, regime di vita e abitudini alimentari e comportamentali. Influenze delle popolazioni umane sull'ambiente e modificazioni del territorio. Popolazioni urbane ed extraurbane. Fonti di inquinamento ambientale, naturali ed indotte dall'uomo e loro riflessi sulla qualità della vita delle comunità umane. Gli ecosistemi, cause ed effetti della loro formazione e della loro rottura. Popolamento e spopolamento dei territori, migrazioni umane: cause, effetti e prospettive. La qualità di vita dell'uomo attuale nelle diverse componenti che la costituiscono e modelli prospettici di miglioramento del rapporto uomo-ambiente.

Lezioni interne
P. Mannucci - Fenomeni di inquinamento ambientale.

Testi consigliati
M. Cresta, Ecologia Umana, Casa Editrice Scientifica Internazionale, Roma, 1987.
F. Facchini, Evoluzione Uomo e Ambiente, UTET, Torino, 1988.


Ecologia vegetale
La complessità della Natura. Le scale spazio-temporali dei fenomeni bio-ecologici. I fattori ecologici. Le piante e l’acqua. Le piante e la luce. Le piante e la temperatura. I fattori meccanici. I bioindicatori. Stress, disturbo, competizione. Strategie di vita. Strategie di stabilizzazione, rigenerative, fenologiche. Caratteri statici e dinamici delle popolazioni vegetali. Le metapopolazoni. Le strategie adattative di stabilizzazione e rigenerazione in rapporto alla distribuzione spazio-temporale delle comunità.
Le comunità vegetali nello spazio e nel tempo. I modelli di interpretazione da Clements ai recenti modelli. Dalle comunità chiuse ed isolate alle comunità come sistemi aperti.
I sistemi complessi. Il paesaggio come sistema complesso. Lo studio ecologico del paesaggio. L’approccio multiscalare e multilivello proprio dei sistemi complessi. Ecologia del paesaggio e Conservazione della Natura. I Paesaggi Rossi Mediterranei. Verso la gestione multifunzionale del territorio.

Economia applicata
Introduzione all'economia dell'ambiente e delle risorse naturali Classificazione delle risorse ambientali. Interazioni fra sistema economico e sistemi naturali. Fondamenti dell'approccio economico ai problemi ambientali. Fallimenti del mercato e politiche pubbliche Esternalità. Beni Pubblici. Accordi e trattati internazionali sull'ambiente. Il coordinamento delle politiche ambientali internazionali. Politica agricola comunitaria: le misure di carattere agro ambientale. La certificazione ambientale e forestale. La politica delle aree protette.


Elementi di teoria dei giochi
Programma da concordare con il Docente

Entomologia generale
Importanza, diversità e abbondanza degli insetti.
Fattori del successo degli insetti.
L'antichità degli insetti. Rapporti filogenetici con gli altri artropodi.
Principali tappe nell'evoluzione degli insetti.

Anatomia esterna
Il tegumento; la produzione di colori. Segmentazione e tagmosi.
Il capo. Le appendici del capo: antenne e appendici boccali. Apparato boccale e sue modificazioni.
Il torace. Le zampe e loro modificazioni. Le ali: struttura e sue modificazioni. Ipotesi sull'origine delle ali.
L'addome. Appendici e modificazioni. I genitali esterni.

Anatomia interna e fisiologia:
Muscoli e locomozione. La meccanica del volo.
Il sistema tracheale e lo scambio di gas.
Il sistema circolatorio: l'emolinfa e la sua circolazione.
Il sistema riproduttore: femminile e maschile.
Il sistema nervoso. L'alimentazione e l'escrezione.
Gli organi di senso. La visione negli insetti.

Sistematica:
Apterygota : entoganti e ectognati. Pterygota: Paleoptera e Neoptera.
Classificazione dei diversi ordini di insetti. Principali caratteristiche morfologiche, anatomiche e cenni di ecologia ed etologia dei diversi ordini di insetti.



Entomologia speciale
Biologia ed evoluzione degli insetti sociali
LETTURE CONSIGLIATE
o Le società degli Insetti. E.O. Wilson. 1976. Giulio Einaudi, Torino.
o Il Linguaggio delle api sociali. K. Von Frish. 1976. Boringhieri
o Formiche. B. Holldobler & E.O. Wilson. 1997. Adelphi.
o The evolution of social behaviour in Insects and Arachnids. J.C. Choe & B.J. Crespi. 1997. Cambridge University Press
o Guides des abeilles, bourdons, guêpes et fourmis d'Europe. H. Bellmann 1999. Delachaux et Niestlé. Lausanne, Paris
o Le società delle vespe. S. Turillazzi. Alberto Perdisa Editore, 2002, Bologna.

Introduzione, i gradi degli insetti sociali
Le vespe sociali, caratteristiche generali e classificazione
- Le vespe Stenogastrinae
- Le vespe Polistes
- Le vespe Epiponine
- Le vespe Vespinae
- Origine ed evoluzione del comportamento sociale nelle vespe
Le formiche, caratteristiche e classificazione
- Le formiche del genere Myrmecia
- Le formiche del genere Myrmica
- Le formiche del genere Monomorium
- Le formiche tagliafoglie
- Le formiche combattenti
- Origine ed evoluzione del comportamento sociale nelle formiche
Api sociali: generalità e classificazione
- Halictidae
- Allodapinae
- Bombus
- Meliponinae
- Apis mellifera
- Origine ed evoluzione del comportamento sociale nelle api
Termiti: generalità e classificazione
- Mastotermitidae
Kalotermitidae
- Termitidae
- Origine ed evoluzione del comportamento sociale nelle termiti
Hemiptera Omoptera
- Gli afidi sociali
Tisanoptera
- Tisanotteri sociali
Coleotteri sociali e caratteristiche degli Ordini presociali
Comunicazione: aspetti generali
- Comunicazione visiva e sonora
- Comunicazione chimica
Riconoscimento
allarme
Mobilitazione e tracce di odore
- Comunicazione: la Danza dell'ape e la sua decodificazione
Controllo della colonia
- Gerarchie di dominazione
- Caste e divisione del lavoro
- Differenziamento castale
Il nido e l'omeostasi delle colonie
Il Parassitismo sociale
Origine ed evoluzione del comportamento sociale
- Teoria genetica
- Fattori ecologici



Etnografia
Programma da concordare con il Docente

Etnologia
Il corso nelle prime lezioni intende introdurre gli studenti alla disciplina, soprattutto evidenziando i rapporti fra essa e le altre scienze antropologiche, con particolare riferimento alla scuola”fiorentina” di Paolo Mantegazza. Successivamente esso si articolerà in due parti:

L'Uomo e L'Acqua.

Facendo riferimento a diverse società umane, si esamineranno i rapporti che l'uomo ha stabilito e stabilisce con l'acqua elemento fondamentale cui anche molte mitologie fanno riferimento quale “origine della vita”. Di conseguenza si illustreranno alcuni esempi di società primitive in cui ancora prevale la concezione “sacrale” dell'acqua, e la progressiva perdita di quel carattere sacro per lasciare spazio ad una “mercificazione” dell'acqua stessa. L'analisi etnologica comparata si concluderà con l'esame di problematiche attuali relative al rapporto uomo -acqua, ed alle loro implicazioni nei rapporti fra società diverse.



I Musei Etnologici

L'origine dei Musei etno-antropologici e il loro rapporto con la ricerca e la documentazione etnografica. Il contributo, anche in questo caso rilevante dell'etnologia e dell'antropologia fiorentina. Le attuali tendenze della museografia etnografica.Nell'ambito di questa sezione, si visiterà il Museo dell'Università di Firenze prendendo visione degli oggetti sia di uso quotidiano sia di valenza simbolica-provenienti da aree culturali diverse- che si riferiscono all'acqua, “legando” cos' le due parti del corso.

TESTI CONSIGLIATI

Il materiale di studio e le indicazioni bibliografiche verranno forniti durante le lezioni


Etoecologia
Comportamento di alimentazione. Comportamento spaziale. Combattere e valutare. Bilancio economico. Strategie riproduttive dei maschi e delle femmine. Evoluzione dei sistemi di accoppiamento. Adattamenti nelle strategie parentali. Evoluzione del comportamento sociale. Evoluzione del comportamento umano.
Testi consigliati: J Alcock "Etologia, un approccio evolutivo", Zanichelli, 2001. JR Krebs e NB Davies "Ecologia e comportamento animale", Boringhieri, 2002 (In particolare parte dei cap 3, 4, 5, 7, 9, 10).

Etologia applicata
Il corso affronta alcune problematiche legate alla conservazione della biodiversitá, la cui soluzione richiede l’apporto di teorie e di metodi propri dell’etologia. Attraverso la trattazione di alcuni rilevanti casi di studio, si esaminerá il contributo dell’etologia nell’individuazione di strategie volte a: (1) prevenire la perdita della biodiversitá, (2) promuovere uno “sviluppo sostenibile” e (3) recuperare popolazioni e specie minacciate (per esempio, attraverso l’allevamento in cattivitá e la reintroduzione). Una parte del corso sará dedicata a tematiche associate al benessere animale e alla domesticazione.

Evoluzione biologica
Contenuti: Parte 1a: breve storia della vita sulla Terra con particolare riferimento all'evoluzione delle biocenosi ed alle interrelazioni fra i componenti degli ecosistemi con i fattori paleogeografici e paleoclimatici. Parte 2a : Meccanismi di evoluzione delle popolazioni. Cenni sulle tecniche di ricostruzione dei rapporti filogenetici fra gli organismi e sui loro riflessi nell'ambito della sistematica formale. Parte 3a) alcuni esempi di studio sia su gruppi esclusivamente fossili che su gruppi aventi rappresentanti viventi. Alcuni problemi relativi allo studio dell'evoluzione delle simbiosi e del parassitismo.

Testi di riferimento: Per alcune parti è eccellente il Balletto: questo, tuttavia non considera i problemi, abbastanza diversi, dell'evoluzione delle piante come pure non tratta in misura sufficiente la storia evolutiva del popolamento della terra, mentre dà ampio spazio all'evoluzione prebiotica, che non sarà parte del programma. L'eccellente volume di Dzik, purtroppo è in Polacco e, quindi inutilizzabile. E' intenzione del docente di preparare alcune dispense da mettere a disposizione degli studenti.

Contatto col Docente: Gli studenti interessati sono invitati a prendere contatto col docente al suo telefono privato (055 2320926) alle ore dei pasti, al fine di fissare eventuali appuntamenti alla Specola.

Evoluzione degli ecosistemi terrestri
Finalità del corso:
Il corso è rivolto agli studenti delle lauree specialistiche del Corso di Laurea in Scienze Naturali (Storia Naturale dell'Ambiente e dell'Uomo, Conservazione e Gestione della Natura), ma riveste interesse anche per gli studenti dei corsi di laurea triennali in Scienze Naturali (Scienze della natura e dell'Ambiente) e in Scienze Geologiche (indirizzo EST), nonché per gli studenti della Lauree specialistiche in Georisorse e Ambiente (Scienze Geologiche).
Il programma vuole fornire allo studente le basi per una conoscenza di come gli ecosistemi terrestri siano andati strutturandosi nel tempo dalla conquista della terraferma sino ad acquisire la struttura attuale.

Programma:
Le prime tracce degli organismi terrestri. La struttura della piramide trofica durante il Paleozoico: i cambiamenti e l'aumento di iterazione tra gli organismi legati alla conquista di nuove strategie alimentari. La variazione dello scenario ecologico attraverso il tempo geologico. La paleoecologia delle estinzioni di massa; Il ruolo delle estinzioni di massa sulla struttura degli ecosistemi terrestri. Contesti paleoecologici ed opportunità evoluzionistiche. Relazioni tra variazioni climatiche e cambiamenti ecologici. Il ruolo dell'impatto antropico sugli ecosistemi durante il Plio-Pleistocene



Evoluzione prebiologica del sistema Terra
Cenni ai modelli cosmologici più accreditati. I processi di formazione delle Galassie. La formazione delle stelle. Le fonti dell´energia stellare. Cenni alla struttura ed alla evoluzione delle stelle. La formazione di sistemi planetari. La struttura del nostro sistema planetario: pianeti, asteroidi e comete. Il sistema Terra Luna e la formazione della Luna come. Il diario dell´evoluzione del sistema planetario come risulta trascritta sulla superficie lunare. Ipotesi sulle origini della vita.
Gli argomenti trattati saranno raccolti in una dispensa in cui saranno evidenziati i riferimenti bibliografici ed i collegamenti a siti internet di enti di ricerca per approfondire le tematiche trattate ed acquisire eventuali aggiornamenti

Filosofia morale
Programma da concordare con il Docente

Fisica applicata
Programma da concordare con il Docente

Fisiologia comparata
Programma del corso.

1) La respirazione negli animali terrestri ed acquatici. Il trasporto dell’ossigeno e dell’anidride carbonica.
2) La circolazione nei vertebrati ed invertebrati
3) Alimentazione e metabolismo: conversione, utilizzazione e riserve di energia. Rapporto tra velocità metabolica e dimensioni corporee.
4) La temperatura: regolazione della temperatura, adattamento alle temperature estreme.
5) Acqua: regolazione osmotica e meccanismi di escrezione.
6) Il movimento: muscoli, bioenergetica e biomeccanica
7) Principi di percezione sensoriale, comunicazione ed integrazione delle informazioni.
Testi consigliati:
Schmidt-Nielsen. Fisiologia Animale. Ed. Piccin
Randall, Burggren e French. Fisiologia Animale. Ed. Zanichelli.

Fondamenti di etologia
L'approccio evoluzionistico allo studio del comportamento. Le domande alla base dello studio del comportamento. Cause prossime e cause ultime. Cause immediate del comportamento. Schemi d'azione rigidi, stimoli evocatori, meccanismo scatenante innato. Sistema nervoso e comportamento. Organizzazione sitemi antipredatore. Percezione selettiva. Controllo motorio. Sviluppo del comportamento. Differenze sessuali. Ormoni e comportamento. Basi genetiche, ormonali e neurali. Ormoni come mediatori del comportamento. Omeostasi e sviluppo.
Testi consigliati: J Alcock "Etologia, un approccio evolutivo", Zanichelli, 2001. Campan e Scapini “Etologia”, Zanichelli, in stampa.

Fotointerpretazione
Programma da concordare con il Docente

Gemmologia
Obiettivi: dare una buona panoramica dei materiali utilizzati come gemme e ornamento; fornire strumenti di caratterizzazione e riconoscimento delle gemme e dei loro succedanei.
Contenuti: Classificazione delle gemme. Richiami di Mineralogia. Proprietà fisiche: determinazione degli indici di rifrazione, del peso specifico, dello spettro di assorbimento. Osservazione delle caratteristiche: inclusioni, strie di accrescimento, ecc. Descrizione e genesi delle principali gemme.
Testi consigliati: Cipriani C., Borelli A. Pietre preziose, Mondadori; Schumann W. Guida alla gemme del mondo, Zanichelli.
Consistenza: corso a scelta, 2 CFU (1 CFU lezioni frontali; 1 CFU esercitazioni).

Genetica della conservazione
Teoria e tecniche di genetica di popolazione applicate a problematiche eco-etologiche, di gestione e conservazione della fauna selvatica.

Teoria: Il genoma nucleare e mitocondriale nelle analisi di diversità genetica intra e interspecifica: descrizione di marcatori molecolari e tecniche di analisi. Indici di diversità genetica. Equilibrio di Hardy-Weinberg e struttura di popolazione. Dimensione effettiva delle popolazioni. Deriva genetica. Inbreeding e indici di fissazione. Flussi genici. Variabilità genetica e idoneità, depressione da inincrocio e ristabilizzazione dell'idoneità. Stime di distanza genetica e distribuzione di varianza fra popolazioni. Metodologie di ricostruzione della storia evolutiva e demografica delle popolazioni. Filogeografia e filogenesi. Identificazione di unità gestionali e concetto di specie. Introgressione e ibridizzazione. Sistemi di accoppiamento e relazioni di parentela. Genetica di popolazione e piani di gestione faunistica.
Esercitazioni: Purificazione di DNA da tessuto animale. Amplificazione di porzioni genomiche tramite reazione di polimerizzazione a catena (PCR). Sequenziamento del DNA e DNA fingerprinting. Introduzione all'analisi di sequenza e di prodotti di PCR tramite software per lo studio di struttura genetica di popolazione e filogenesi.


Genetica di popolazioni
Concetto di popolazione mendeliana, frequenze alleliche e il principio di Hardy-Weinberg. Cambiamenti sistematici delle frequenze alleliche: mutazione, deriva genetica, migrazione, selezione naturale. Accoppiamento assortativo e dimensione effettiva della popolazione, definizione di fitness. Interazione tra fenomeni sistematici, genetica di popolazione a livello molecolare, genetica evoluzionistica e speciazione. Genetica della popolazione umana e evoluzione umana.

TESTO CONSIGLIATO:

Genetica di Popolazione di DL Hartl e AG Clark, Zanichelli.


Genetica evoluzionistica generale
La prima parte del corso riguarderà lo studio della dinamica del cambiamento evolutivo a livello molecolare, considerando i meccanismi fondamentali del processo evolutivo e il loro effetto sull’evoluzione a lungo termine dei genomi, dei geni e dei loro prodotti. Verranno anche presi in esame i principali strumenti metodologici di base per l’analisi comparativa e filogenetica dei dati molecolari dal punto di vista evolutivo. Nella seconda parte del corso verranno trattate le conoscenze attuali sui rapporti fra evoluzione e sviluppo (“evolutionary developmental biology” o evo-devo), e in particolare il ruolo dei processi di regolazione nello sviluppo in animali e piante. Non sono disponibili libri di testo che comprendano tutti gli argomenti trattati. Il materiale didattico utilizzato per le lezioni viene fornito agli studenti.
Testi consigliati: SB Carroll, JK Grenier, SD Weatherbee (2004) Dal DNA alla diversità. Evoluzione molecolare del progetto corporeo animale. Zanichelli.

Genetica umana
Struttura del Menoma Umano. Tecniche di Biologia Molecolare. Mappatura del Genoma Umano: Analisi Genetica di Malattie complesse. Analisi Molecolare di Malattie Monogeniche. Il Progetto Genoma Umano. Genetica di Popolazione umana ed Evoluzione. Il DNA Fingerprinting

TESTI CONSIGLIATI

Sudbery P. ( 2000) Genetica Molecolare Umana, Zanichelli Bologna


Geochimica isotopica
Programma da concordare con il Docente

Geologia ambientale
-Cause e classificazione degli eventi geomorfologici: fattori geologici, agenti del modellamento, condizioni climatiche. -Caratteristiche ambientali: fisiche, biologiche.-I bacini idrografici come sistemi chiusi: la struttura dei sistemi di drenaggio, caratteristiche geometriche dei bacini idrografici, analisi geomorfiche quantitative (concetti e metodi)-Elementi di pedologia: pedogenesi e morfogenesi, classificazione dei principali suoli, principali processi pedogenetici. -Geomorfologia e gestione del territorio: elementi territoriali dominanti; caratterizzazione dei processi che incidono sulla morfogenesi in connessione con l'utilizzazione del territorio da parte dell'uomo.-La cartografia Geomorfologia. -La cartografia tematica nella pianificazione territoriale, carta morfologica, carta idrogeologica, carta climatica, carta geomorfologia, carta dei caratteri antropici, carta della dinamica geomorfologia. -Controllo dei cambiamenti geomorfologici -Pericolosità geomorfologia -Pericolosità legata all'erosione del suolo. -Erosione idrica del suolo: processi e forme: erosione da impatto, erosione laminare, erosione per rigagnoli, erosione per fossi-Erosione ad opera dei corsi d'acqua: erosione verticale o di fondo, erosione laterale, erosione regressiva. -Materiali e metodi per la valutazione dell'intensità dell'erosione, approccio quantitativo, semiquantitativo e qualitativo o geomorfologico. -Pericolosità legata ai fenomeni franosi: -Classificazioni dei movimenti di massa (Varnes, Cruden): crolli, ribaltamenti, scivolamenti o scorrimenti, rotazionali, traslativi, espansioni laterali, colate, movimenti complessi. -Pericolosità dovuta alle inondazioni: -definizione di evento di piena, processi di alluvionamento e sedimentazione, inondabilità. -Risorse naturali: suolo, risorse idriche. Discariche
Testi consigliati: Fred G. Bell (2001) – Geologia Ambientale – Zanichelli; Cooke R.U. & Doornkamp (1990) - Geomorphology in environmental management. Clarendon Press, Oxford. Alexander E.D. (1990) - Calamità Naturali. Pitagora Editrice Bologna. Cremaschi M., & Rodolfi G. (1991) - Il Suolo. La Nuova Italia Scientifica. Strahler A. (1984) - Geografia Fisica. Edizioni Piccin. Castiglioni G.B. (1979) - Geomorfologia. Edizioni UTET.

Geologia applicata alla pianificazione territoriale
Programma da concordare con il Docente

Geologia storica
Programma da concordare con il Docente

Geomorfologia costiera
La forma delle coste
Caratteristiche dell’interfaccia terra-mare. La classificazione delle coste.

Il clima delle coste
Il contrasto termico terra-mare-atmosfera. Il clima delle isole. Il clima delle coste nella fascia intertropicale. Il clima delle coste delle medie latitudini. Il clima delle coste delle alte latitudini.

I movimenti del mare
Il moto ondoso: Generazione delle onde. La misurazione delle onde. La propagazione delle onde in acque basse. Rifrazione delle onde. Diffrazione delle onde. Le maree. La misura delle maree.

Le variazioni del livello marino
Le variazioni eustatiche: Le cause delle variazioni eustatiche, La transgressione Flandriana, Gli scenari futuri. Coste soggette a movimenti verticali (Tettonica e Isostasia).

Le falesie
Lo sviluppo longitudinale delle coste rocciose (Coste di faglia e Scarpate di erosione marina). Il profilo trasversale di una falesia e i Solchi di battente. L'insediamento antropico sulle coste alte e la stabilizzazione delle falesie.

Le coste di sommersione
Le coste a ria. Fiordi e skärgard e drumlin coast. Gli estuari. Le piane tidali. L'insediamento antropico sulle coste di sommersione.

Le spiagge
L'origine dei sedimenti. Le dimensioni dei sedimenti. Il profilo trasversale della spiaggia. Lo sviluppo longitudinale di una spiaggia. Il bilancio sedimentario dei litorali.

Dune costiere
La formazione delle dune. Distribuzione geografica delle dune costiere. L'impatto antropico e la difesa delle dune.

Barrier island, spit e tomboli
Barrier island. Spit e tomboli. Stabilizzazione degli inlet.

Delta
La forma dei delta. I delta italiani. L'insediamento antropico sui delta.

Coste della fascia intertropicale
Scogliere coralline: Distribuzione geografica, Origine delle barrier reef e degli atolli. Morfologia delle scogliere. Mangrovieti. Impatto antropico sulle coste tropicali.

Le coste dominate dal ghiaccio
Il ghiaccio marino. L'azione del permafrost. Lo sviluppo longitudinale delle coste dominate dal permafrost

La difesa dei litorali
Scogliere aderenti. Scogliere parallele emerse e sommerse. Piattaforme isola. Pennelli. Setti sommersi e pennelli permeabili. Il controllo dell'evoluzione planimetrica del litorale. Alimentazione artificiale dei litorali
Difese non convenzionali. L'eliminazione delle cause dell'erosione.

Il corso prevede alcune escursioni sul litorale toscano.

Testo consigliato: Enzo Pranzini, La forma delle coste. Geomorfologia costiera, impatto antropico e difesa dei litorali. Zanichelli, Bologna, Novembre 2004, pp. 245.

Gestione e tutela dei geositi (siti e beni paleontologici)
Definizione di Geotopo. Classificazione dei Geotopi di importanza Regionale e Nazionale. Caratteri di individuazione e definizione dei rischi di degradazione dei Geotopi. Misure di conservazione

Idrogeologia
Il ciclo idrologico. Distribuzione dell'acqua nel mondo. Gli afflussi meteorici, l'evapotraspirazione, il deflusso, l'infiltrazione. Il bilancio idrologico di un bacino.
Il bilancio idrologico del bacino del Frigido.

Le proprietà delle rocce nei confronti dell'acqua. La porosità e la sua misura, ripartizione dell'acqua nel sottosuolo, la capillarità. Caratteristiche idrogeologiche delle rocce. Caratteristiche idrogeologiche delle formazioni geologiche della Toscana.

Le leggi della circolazione dell'acqua nei mezzi porosi. La legge di Darcy. Condizioni di validità della legge di Darcy. La permeabilità. Unità di misura della permeabilità. Valori di permeabilità delle rocce e velocità di flusso. Misura della permeabilità. Il coefficiente di permeabilità intrinseca

Le falde idriche. Tipi di falde. Rappresentazione degli acquiferi. Ricostruzione della superficie piezometrica. Interpretazione delle carte con le isopieze. Variazioni di livello della superficie piezometrica. La falda di Firenze e le sue variazioni. Il bilancio idrico della falda di Prato.

Idrogeologia dei terreni carsici. Caratteri idrogeologici degli acquiferi carsici.

Le sorgenti. Tipo di emergenza. Portata. temperatura. Chimismo. Significato della distribuzione e della portata delle sorgenti. Il coefficiente d'infiltrazione in alcune formazioni geologiche della Toscana.

L'inquinamento delle acque sotterranee. Inquinanti delle acque sotterranee. Origine degli inquinamenti. Modalità d'inquinamento delle acque sotterranee.


Laboratorio di antropologia
I resti scheletrici umani provenienti da scavo come “bene culturale”. Finalità ed organizzazione del corso. Laboratorio osteologico: Cenni essenziali di anatomia dello scheletro con riferimenti al dimorfismo sessuale ed ai caratteri per la diagnosi d'età. Strumentario antropometrico. Punti craniometrici. Misure ed indici principali del cranio e dello scheletro postcraniale. Diagnosi del sesso e diagnosi dell'età su materiale scheletrico umano infantile, giovanile ed adulto con esercitazione. Laboratorio di antropologia molecolare: Estrazione del DNA antico. Amplificazione del DNA antico. Clonaggio. Reazione di sequenza. Ricostruzione al computer delle sequenze nucleotidiche.


TESTI CONSIGLIATI:

Canci A. e Minozzi S. (2005) Archeologia dei resti umani: dallo scavo al laboratorio. Carocci Editore: Roma.

Caramelli D. e Lari M. (2004) IL DNA ANTICO: Metodi di analisi e applicazioni. Edit. Angelo Pontecorboli: Firenze.


Laboratorio di ecologia
Programma da concordare con il Docente

Laboratorio di fitognostica
Principi di morfologia delle piante vascolari. Fusto e trasformazioni. Radice e trasformazioni. Foglia e trasformazioni. Strutture riproduttive nelle pteridofite e nelle spermatofite. Angiosperme: infiorescenze, fiori, frutti. Guide floristiche, chiavi analitiche e loro uso. Processi di identificazione. L’erbario come mezzo di identificazione. Identificazione pratica. Formula e diagramma fiorali.

Laboratorio di geomineralogia
Il corso intende fornire gli elementi essenziali per lo studio geologico-mineralogico del territorio. Partendo da rilievi geologici in campagna e dal campionamento di rocce, il corso proseguirà con analisi petrografico-mineralogiche di laboratorio dei campioni raccolti e sulla elaborazione di carte e sezioni geologiche dell’ area esaminata.

Laboratorio di genetica
Il corso comprenderà una serie di esercitazioni pratiche su tecniche di base di microbiologia e biologia molecolare: preparazione di terreni, isolamento di colonie singole, piastramento di sospensioni batteriche, trasformazione genetica di batteri e/o cellule vegetali, estrazione di DNA e analisi dei trasformanti mediante digestione con enzimi di restrizione e/o reazione a catena della polimerasi (PCR). Le esercitazioni saranno accompagnate da lezioni introduttive nelle quali verranno spiegati gli aspetti teorici delle attività svolte in laboratorio. Il materiale didattico utilizzato per le lezioni (lucidi e/o presentazioni ppt) verrà fornito agli studenti.

Laboratorio di paleontologia
Programma da concordare con il Docente

Logica
Programma da concordare con il Docente

Matematiche negli studi evoluzionistici
Programma da concordare con il Docente

Metodologie tassonomiche vegetali
Programma da concordare con il Docente

Micologia
Cenni di Storia della Micologia. Tassonomia e nomenclatura. I Regni della Natura: Copeland, Whittaker, Margulis. Protozoa, Chromista e Fungi. Citologia: cellula ed ifa fungina. Il micelio. Parete cellulare. Ciclo cellulare. Riproduzione nei funghi. La spora fungina. Richiami di fisiologia e metabolismo. PROTOZOA: Acrasiomycota, Dictyostelomycota, Myxomycota, Plasmodiophoromycota. CHROMISTA: Oomycota (Saprolegnales, Pythiales, Peronosporales), Hyphochytridiomycota (Hyphochytridiales). FUNGI: Chytridiomycota (Chytridiales, Neocallimastigales, Blastocladiales, Harpochytriales, Monoblepharidales) - Zygomycota (Mucorales, Entomophtorales, Zoopagales, Trichomycetales) – Ascomycota: Hemiascomycetes (Endomycetales, Taphrinales); Plectomycetes (Eurotiales); Pyrenomycetes (Erysiphales, Sphaeriales); Discomycetes (Pezizales, Tuberales, Lecanorales); Laboulbeniomycetes (Laboulbeniales); Loculoascomycetes (Pleosporales) – Basidiomycota: Teliomycetes (Uredinales, Ustilaginales); Hymenomycetes (Agaricales, Aphyllophorales); Gasteromycetes (Lycoperdales, Phallales, Nidulariales) – Deuteromycota. LICHENES. Micorrize.

Micologia applicata
Accrescimento e trofismo fungino. Digestione enzimatica e assimilazione. Trasporto dei nutrienti. Nutrienti: micro- e macro-elementi. Sviluppo fungino e fattori chimico-fisici.Metabolismo: respirazione e fermentazione. Effetto Pasteur. Aspetti biochimico-energetici. Fermentazione lattica e alcoolica. Metabolismo dell’azoto. Interazioni metaboliche C/N. Cicli biogeochimici e ruolo dei funghi. I funghi come decompositori: saprofitismo/saprotrofismo. Successione fungina. Fitocenosi e micocenosi. Competizione. Lignina e sua decomposizione. Humus ed umificazione. Fungistasi ed antagonismo. Antibiosi. Deterioramento materiali. Alimenti e tossine. Eso- endotossine. Micotossine. Aflatossine. Fallotossine e aflatossine. Compostaggio e coltivazione di funghi: Agaricales, Aphyllophorales, Tuberales. Biotecnologie fungine: lievito compresso, bevande alcoliche, alimenti (pane, formaggio). Produzione industriale di steroidi ed acido citrico. Idrolisi industriale dell’amido. Antibiotici: loro scoperta e produzione industriale.

Micologia applicata
a cura della Prof.ssa Anna Messini

Programma

I lieviti: ecologia, biologia, metabolismo, classificazione ed identificazione.
Processo di vinificazione: crescita dei lieviti, cinetica della fermentazione alcolica e fattori che influenzano il loro andamento; caratteristiche generali dei batteri lattici e dei batteri acetici e significato del loro sviluppo in vino.
Microbiologia della fermentazione durante il processo di panificazione e di produzione della birra. Produzione di starter di lieviti.


Mineralogia sistematica
Obiettivi: sviluppare la descrizione e la classificazione delle specie e fornire gli strumenti per il riconoscimento macroscopico dei minerali sulla base del loro aspetto, delle loro proprietà fisiche e di semplici test. Sviluppare le conoscenze di tecniche di analisi in laboratorio per l'identificazione e lo studio dei minerali.
Contenuti: Le dieci classi di minerali: caratteristiche, genesi e giaciture. Descrizione dei più importanti minerali. Analisi di campioni rappresentativi, uso di strumenti e tavole classificative.
Consistenza: 15 ore di lezioni frontali (1,5 CFU) e 15 turni di esercitazioni in aula (2 CFU) + almeno un’escursione (0,5 CFU).
Testi consigliati: Klein, Mineralogia (ed.Zanichelli); qualunque manuale di riconoscimento macroscopico (es.: A.Borelli, N.Cipriani Guida al riconoscimento dei minerali, Oscar Mondadori).

Morfologia biologica teorica (modulo BIO 06)
Programma da concordare con il Docente

Morfologia biologica teorica (modulo GEO 01)
Programma da concordare con il Docente

Normative nazionali e internazionali relative alla tutela dell'ambiente
Docente: Dott. Naturalista Leonardo Lombardi
contattabile presso studio NEMO Srl Via Giotto 33, 50121 Firenze; tel. 055674223, fax 055676440 - cellulare: 3408748002
E-mail: lombardi@nemoambiente.com
Web site: www.nemoambiente.com

Il corso illustrerà le principali normative regionali, nazionali e internazionali relative alla conservazione della natura, con particolare riferimento ai seguenti settori:
Informazione ambientale - principali norme e procedure per l'accesso alle informazioni ambientali
Aree protette - sistema nazionale e regionale, parchi nazionali, regionali e provinciali, riserve statali e provinciali, aree naturali protette di interesse locale, parchi marini. Strumenti di gestione e pianificazione.
Rete Natura 2000 - istituzione e gestione della rete di Siti di Importanza Comunitaria e delle Zone di Protezione, sistema dei Siti di Importanza Regionale. Tutela degli habitat e della biodiversità a livello comunitario. Strumenti di gestione e pianificazione.
Tutela della flora e della fauna - livelli di protezione delle specie di flora e fauna, da quello regionale a quello internazionale. Leggi regionali, direttive comunitarie e convenzioni internazionali.
Caccia e pesca - principli normative e strumenti a livello regionale e nazionale.
Valutazione di impatto ambientale e di incidenza - analisi delle normative e delle procedure per la redazione degli studi di impatto ambientale a livello nazionale, regionale, provinciale e comunale. Procedure di VIA e di Screening, valutazioni di incidenza.
Beni ambientali e tutela paesaggistica - normative nazionali e regionali per la tutela dei beni ambientali, strumenti operativi e procedure.
Normativa urbanistica con valenza ambientale: analisi dei principali riferimenti normativi regionali con particolare riferimento alla pianificazione paesistica e di tutela ambientale nell'ambito dei piani regolatori comunali (Piani strutturali) e nei piani sovraordinati (PTC provinciali).
Altra normativa - per altri settori, quali acqua, aria, boschi e foreste, cave e torbiere, danno ambientale, vengono analizzati gli elementi utili nel contesto della conservazione della natura.

Per ogni settore analizzato verranno illustrate le normative e le politiche di riferimento, fornendo esempi reali della loro applicazione nell'ambito dell'attività professionale del naturalista o comunque dell'esperto di gestione delle risorse naturali.
Verranno quindi illustrati casi reali di applicazione ed uso dei riferimenti normativi nell'ambito della realizzazione di studi di impatto ambientale e di incidenza, di piani di gestione e di regolamenti delle aree protette, di studi naturalistici interni a strumenti urbanistici o per il finanziamento e la realizzazione di progetti comunitari di riqualificazione naturalistica.


BIBLIOGRAFIA
MINISTERO DELL'AMBIENTE E DELLA TUTELA DEL TERRITORIO, 2001 - Repertorio degli Accordi, Convenzioni e Trattati Internazionali per la Protezione dell'Ambiente. Monografie. Servizio per lo Sviluppo Sostenibile.
SPAGNESI M., ZAMBROTTI L., 2001 - Raccolta delle normative nazionali ed internazionali per la conservazione della fauna selvatica e degli habitat. Quad. Cons. Natura, 1, Min. Ambiente - Ist. Naz. fauna Selvatica.


Origine delle biocenosi mediterranee (modulo BIO 03)
Programma da concordare con il Docente

Origine delle biocenosi mediterranee (modulo BIO 05)
Programma da concordare con il Docente

Origine delle biocenosi mediterranee (modulo BIO 08)
Programma da concordare con il Docente

Paleoantropologia
Storia e significato delle principali scoperte paleoantropologiche. Cenni ai metodi di datazione. Caratteristiche generali dei primati. Teorie sull'origine dei primati. Origine degli Anthropoidea. Origine ed evoluzione degli Hominoidea. Contributo degli studi di genetica alla stima dei tempi di divergenza degli Hominoidea. Modelli alternativi di evoluzione dei primi Hominidae. Ipotesi sull'origine del bipedismo. I più antichi Ominidi del Pliocene. Caratteristiche morfologiche principali dei reperti. Evidenze della locomozione bipede. Australopithecinae nell'arco temporale 4 - 3 milioni di anni. Mutamenti climatici a 2.5 milioni di anni e loro possibile influenza sull'evoluzione degli Ominidi. Radiazione adattativa delle Australopithecinae robuste. Origine del genere Homo. I primi utensili in pietra. Caratteristiche di Homo/ergaster. Il primo popolamento dell'Europa. H. antecessor. Homo heidelbergensis, caratteristiche morfologiche. La cultura acheuleana. Homo neanderthalensis, caratteristiche morfologiche e culturali. Origine dell' Homo sapiens. Contributo dell'antropologia molecolare agli studi sull'origine dell'uomo moderno.

Paleobotanica
Il corso prenderà in considerazione l'evoluzione degli organismi vegetali quale emerge dallo studio dei resti fossili microscopici e macroscopici, dalla comparsa delle prime forme acquatiche alla conquista delle terre emerse e all'affermazione dei progenitori delle piante attuali. In particolare verrà esaminata l'evoluzione della stele, dell'apparato fotosintetico e degli organi di riproduzione attraverso le varie tappe percorse nei diversi phyla, per arrivare alla affermazione delle soluzioni oggi riscontrabili in natura. Durante il corso verranno illustrati e discussi i diversi approcci metodologici per lo studio dei fossili vegetali.

Paleoecologia
Il record fossile e le caratteristiche delle rocce sedimentarie: interpretazione dell’ evoluzione dei paleoambienti di vita, di sedimentazione, di fossilizzazione nei domini continentale, marino e di transizione. Le discipline coinvolte e gli strumenti utilizzati negli studi paleoecologici. I fattori (abiologici e biologici) che hanno influenzato la distribuzione degli organismi e gli ecosistemi del passato. Il campionamento. Associazioni fossili, stili di vita degli organismi, ricostruzione della catena alimentare. Composizione delle orictocenosi, ambienti stabili, instabili. Paleoecologia evoltiva: risposta biologica ai cambiamenti dei fattori ambientali ed evoluzione della biosfera nel tempo geologico. Estinzioni di massa. Isotopi stabili e paleoclima. Analisi statistica, esempi di interpretazione e ricostruzione evolutiva di ambienti del passato.
Testi consigliati: Brenchley & Harper (1998). Paleoecology, Ecosystems and Evolution. Chapman and Hall.

Paleontologia dei vertebrati
Finalità del corso:
Il corso è rivolto agli studenti della laurea specialistica in Storia Naturale dell'Ambiente e dell'Uomo, ma riveste interesse anche per gli studenti del C.d.L. in Scienze Geologiche (indirizzo EST) e del C.d.L. in Lettere (Storie e tutela dei beni archeologici), nonché per gli studenti della Lauree specialistiche in Georisorse e Ambiente (Scienze geologiche) e Archeologia (Lettere).
Il programma vuole fornire allo studente le basi per una conoscenza dei tempi e modi dell'evoluzione dei vertebrati, con particolare riferimento all'evoluzione degli ecosistemi terrestri nel contesto più ampio dell'evoluzione climatico ambientale del Quaternario.

Programma:
Origine dei vertebrati. Loro relazioni filetiche; prime strutture e origine dei caratteri dei cordati; origine dei tessuti scheletrici; scheletro dermico ed endoscheletro. Classificazione dei vertebrati.
Agnati. Gnatostomi. Ipotesi sull'evoluzione dell'apparato mascello-mandibolare.
Placodermi, Acantodi e primi osteoitti fossili.
Sarcopterigi. Primi Dipnoi e Crossopterigi. Struttura del cranio e degli arti nei Sarcopterigi e nei Tertapodi. Transizione Crossopterigi - Anfibi.
Anfibi fossili. Evoluzione del cranio e dello scheletro postcraniale. Transizione Anfibi-Rettili. Evoluzione dell'Udito.
Rettili fossili. Sinapsidi: Pelicosauri e Terapsidi. Transizione Terapsidi-Mammiferi.
Mammiferi fossili. Struttura generale dello scheletro; struttura ed evoluzione del cranio, dell'orecchio medio, dei denti e dello scheletro post-craniale. I primi mammiferi: dentatura; prime morfologie dentarie e formula dentaria primitiva. Triconodonti e Tritubercolati. Pantoteri e sviluppo della dentatura tribosfenica. Alloteri: Multitubercolati e Monotremi. Eupantoteri primitivi. Deltateridi e Marsupiali. Placentali primitivi: Protoeuteri. Creodonti. Caratteri generali e storia evolutiva di: Carnivori (Caniformi e Feliformi); Embritopodi e Tetiteri; Primati; Artiodattili; Perissodattili; Insettivori e Roditori
Il Quaternario; Le variazioni climatiche; I cicli di Milankovitch; Le testimonianze geologiche delle oscillazioni climatiche quaternarie; Le oscillazioni del livello marino; Le faune marine del Quaternario; Il Quaternario in Italia: il Quaternario marino, il Quaternario continentale. Principali associazioni faunistiche dei depositi continentali Italiani durante il Quaternario. Le isole del mediterraneo e le faune insulari quaternarie: tempi e modelli dei processi di endemizzazione.

Testi consigliati:
Azzaroli A. (1990) Lezioni di Paleontologia dei vertebrati
Benton M. (1997) Vertebrate palaeontology [Traduzione italiana: M.J.Benton- Paleontologia dei Vertebrati - Franco Lucisano Editore. Consultabile in Biblioteca Geologia].
Carrol L. (1988) Vertebrate Paleontology and Evolution
Carrol L. (1997) Pattern and Processes in Vertebrate Evolution
Malatesta A. (1985) Geologia e Paleobiologia dell'era glaciale
Pivetau J. (1962) Traité de Paléontologie (tom VI, volume 1)


Paleontologia umana e paletnologia
Definizione e contenuti della disciplina. Creazionismo ed evoluzionismo: excursus storico dal V sec. a.C. al 1700. L'evoluzionismo darwinano. Nascita della genetica. La grande sintesi evoluzionistica. Teoria degli equilibri punteggiati. Principali temi della ricerca paleoantropologica moderna. Modi e tempi dell'evoluzione. La scienza della classificazione. L'ordine dei Primati: caratteristiche. Classificazione dei Primati: caratteristiche dei taxa. Adattamenti locomotori e plasticità alimentare dei Primati. Allungamento delle fasi della vita, investimento parentale, aumento della complessità dell'organizzazione cerebrale. La basi anatomiche del linguaggio. Cronologia geologica: metodi di datazione relativi; metodi di datazione assoluti radiometrici e non radiometrici. Antropologia molecolare: storia della disciplina, principali tecniche e risultati. I climi del Cenozoico. Stadi isotopici dell'Ossigeno. Glaciali e interglaciali. Breve introduzione all'evoluzione dei Primati. Forme paleoceniche ed eoceniche. Primati dell'Oligocene e del Miocene. Evidenze fossili mio-plioceniche della linea evolutiva ominidica. I primi Homo africani: H. rudolfensis, H. habilis, H. ergaster. Le forme umane euro-asiatiche del Pleistocene inferiore e medio. I Neandertaliani. Alcune ipotesi filogenetiche. L'origine dell'Uomo moderno: la teoria dell'”Out of Africa” e quella multiregionale. L'industria litica preistorica: cenni introduttivi. Le materie prime. La tecnica di distacco e gli elementi riconoscibili su un manufatto litico. Tecniche di distacco: di tipo clactoniano, levallois, pontiniano. Il ritocco. La levigatura. Cortice e patine di alterazione. Tipologie degli strumenti litici. L'evoluzione delle culture preistoriche, le datazioni, gli artefici e le caratteristiche ambientali nei diversi periodi. Complessi tipologici dei vari periodo preistorici: Paleolitico inferiore (Olduvaiano, Acheuleano inf, medio e sup.); Paleolitico medio (musteriano); Paleolitico superiore e Mesolitico. Il Neolitico, la scoperta dell'agricoltura. La ceramica.

ESERCITAZIONI: Anatomia dello scheletro. Determinazione del sesso e dell'età sullo scheletro.

TESTI CONSIGLIATI:

Raffi S. & Serpagli E. (1993) Introduzione alla Paleontologia. UTET.
Klein R.G. (1995) Il cammino dell'Uomo. Zanichelli.
Mallegni F.(a cura di) (2001) Come eravamo. LTU Ed., Pisa.


Paletnologia
Programma da concordare con il Docente

Pedologia
Pedologia (4 CFU) programma AA 2006-2007 - docente Fabrizio Ungaro fabrizio.ungaro@irpi.cnr.it

La Pedosfera: il suolo e le sue funzioni. Relazioni pedosfera/suolo/paesaggio. Il suolo come un sistema aperto e i flussi di energia nel suolo. Il profilo pedogenetico e i principali costituenti del suolo.
La componente minerale del suolo. Minerali e rocce. Alterazione. Minerali argillosi, minerali di neogenesi, ossidi. Area superficiale e carica superficiale.
La componente organica del suolo. Origine della sostanza organica del suolo. Gli organismi del suolo e la degradazione dei residui vegetali. Proprietà della sostanza organica del suolo. Fattori che influenzano la decomposizione della sostanza organica.
I più importanti caratteri fisici del suolo. Tessitura e granulometria. La struttura del suolo e livelli di organizzazione strutturale. La formazione e la stabilizzazione della struttura del suolo. Porosità e densità apparente. I colori del suolo.
I più importanti caratteri chimici del suolo. Il pH del suolo: capacità tampone del suolo, acidità del suolo, pH e disponibilità dei nutrienti del suolo. Processi e reazioni di superficie: cariche di superficie, scambio cationico, adsorbimento e scambio di anioni, interazioni tra particelle e rigonfiamento, interazioni frazione argillosa-sostanza organica.
I fattori di formazione del suolo: materiale parentale, clima, organismi, rilievo topografico, tempo. Processi di sviluppo del profilo pedologico. I processi pedogenetici: andosolizzazione, decarbonatazione e carbonatazione, idromorfia (processi ossido-riduttivi), laterizzazione, migrazione delle argille, podzolizzazione, salinizzazione ed alcalinizzazione, vertisuolizzazione.
Idrologia del suolo: acqua e temperatura. Il ciclo idrologico. Le proprietà e il comportamento dell’acqua del suolo. Infiltrazione, runoff e redistribuzione dell’acqua nel suolo. Ritenzione idrica. Evaporazione. La temperatura del suolo.
Il rilevamento del suolo in campagna. Rilevamenti per fini generali e per fini specifici. Tassonomia del suolo. Il sistema di classificazione Americano: epipedon ed orizzonti diagnostici; Soil Orders and Suborders. World Reference Base for Soil Resources: orizzonti diagnostici and Soil Reference Groups nel WRB for Soil Resources. Correlazione tra sistemi di classificazione. Cartografia dei suoli. Le carte podologiche: introduzione, storia e caratteristiche. Nuovi approcci concettuali e nuove tecnologie per il rilevamento e la cartografia pedologica.


Pianificazione territoriale
Programma da concordare con il Docente

Primatologia
Il corso è orientato a ricostruire con metodo comparativo, le linee di tendenza evolutive e i principali adattamenti che caratterizzano l'ordine dei Primati. Sono presi in considerazione aspetti di filogenesi, tassonomia, anatomia, ecologia e conservazione.
Primatologia come disciplina di recente strutturazione. Caratteristiche dei Primati. Sistematica dei Primati. Teorie sull'origine dei Primati. Differenze nella classificazione su base morfologica, genetica e comportamentale.
Distribuzione dei Primati e fattori che la influenzano. Abbondanza nel numero di specie nei diversi continenti.
Struttura corporea dei Primati. Variabilità nelle dimensioni corporee. Anatomia: caratteristiche e diversità morfologiche nel cranio (es. cavità orbitarie, mandibola, bulla otica, etc.). Tipi diversi di dentatura. Struttura della gabbia toracica, colonna vertebrale, arti superiori ed inferiori, mani e piedi. Proporzioni degli arti. Indice intermembrale. Tipi diversi di locomozione e adattamenti morfologici relativi. Apparato digerente: dieta e adattamenti relativi. Apparato riproduttivo: struttura dell'utero, diversi tipi di placenta. Organi di senso: olfatto, vista, udito.
Caratteristiche delle varie famiglie e dei vari generi di Primati. Le Proscimmie. Le Scimmie del nuovo Mondo. le Scimmie del vecchio Mondo. Gli Hominoidea.
Cenni di paleoprimatologia. Primati ancestrali e Plesiadapiformi. Proscimmie fossili. I primi Anthropoidea. Teorie sull'origine delle scimmie Platirrine. Scimmie Platirrine fossili. Scimmie Catarrine fossili. Antropomorfe fossili. I primi Ominidi. Tendenze generali nell'evoluzione dei Primati.
Problemi relativi alla conservazione dei Primati. Principali cause del rischio di estinzione.
Esercitazioni sulle collezioni di Primati del Museo di Zoologia - La Specola. Ricerca di articoli su Internet. Ricerca di informazioni su varie famiglie di Primati.

Programma dei seminari di etologia dei Primati (Dr. Cecilia Veracini)
Introduzione all'Etologia: breve excursus storico, etologia classica e cognitiva. Caratteristiche generali dei Primati. Le proscimmie: cenni di classificazione e caratteri principali delle varie Famiglie. Platyrrhini: radiazione evolutiva; caratteristiche generali subfamiglie. Video: Gli iustitì dell'Amazzonia orientale (Veracini, 1998). Platyrrhini; dimensioni corporee ed ecologia. Video su Leontopithecus rosalia e altri Primati sudamericani. Superfamiglia Hominoidea: conservazione e caratteri principali. Video: I nuovi scimpanzè, National Geographic (1996).Superfamiglia Cercopithecoidea: caratteri generali delle famiglie e principali strutture sociali.

TESTI CONSIGLIATI

Chiarelli B. 2003. Dalla natura alla cultura. Principi di Antropologia. Piccin, Padova.
Volume I. Evoluzione dei Primati e origine dell'Uomo.
Fleagle J. 1999. Primate adaptation and evolution. Academic Press, Londra.
Martin R.D. 1990. Primate origins and evolution Chapman & Hall.
Napier J.P. & Napier P.H. 1985. The natural history of the Primates, Natural History Museum, Londra.
Rowe N. 1996. The pictorial guide to the living primates, Pogonias Press: N.Y.
Cowlishaw G. & Dunbar R. 2000. Primate Conservation Biology. Chicago University Press.



Principi e metodi di tassonomia (modulo BIO/02)
La tassonomia vegetale. Il taxon. Notizie storiche. La nomenclatura botanica. Codice internazionale di nomenclatura botanica. Principi, regole, raccomandazioni. Ranghi tassonomici. Tipi e tipificazione. Nomi dei taxa. Nomi effettivi, validi, legittimi. Nomi corretti. Ortografia. Nomi degli ibridi. Nomina rejicienda e nomina conservanda. (Modulo BIO/02: Nardi).

Principi e metodi di tassonomia (modulo BIO/05)
Programma da concordare con il Docente

Principi e metodi di tassonomia (modulo GEO/01)
"il modulo si pone come finalità quella di fornire conoscenze sulla teoria, la pratica e le difficoltà della classificazione dei fossili, affrontando i seguenti argomenti: Concetto e significato di specie paleontologica e problemi di delimitazione. Stratofenetica, Tassonomia cladista, esempi in ambito paleontologico La Paratassonomia (es. Paleoichnologia)" PR

Scienza della vegetazione
La comunità vegetali nello spazio e nel tempo. La vegetazione. La natura e le proprietà dei dati in vegetazione. L’analisi statistica della vegetazione e dei dati ambientali. I metodi di ordinamento. I metodi di classificazione. Il campionamento in natura.. La fitocenosi. Le condizioni di omogeneità fisionomico-stazionale. I confini della fitocenosi: ecotoni e ecoclini. La fitocenosi come unità complessa. L’architettura della fitocenosi. Le synusie. Individuazione della microomogeneità fisionomico-stazionale. L’areale minimo. Le informazioni di tipo fisionomico. Il concetto di formazione. Il modello floristico-ecologico (fitocenologico). Il concetto di associazione. Le specie caratteristiche. Combinazione caratteristica. Le categorie syntaxonomiche superiori: alleanze, ordini, classi. L’interpretazione fitosociologica della variabilità spaziale e temporale. I piani di vegetazione. Le serie dinamiche. I sigmeti. Le serie ecologiche. I geosigmeti
Parte speciale (esercitazioni in campo)
Attraverso una serie di escursioni verranno illustrate le principali tipologie di vegetazione presenti in Toscana; il metodo di rilevamento e la loro interpretazione.

Sistematica delle alghe
Il modulo, pur essendo il completamento naturale del precedente, ha una sua autonomia in quanto si propone di fornire allo studente gli strumenti necessari per una corretta lettura del paesaggio sommerso del Mediterraneo. Dopo un approccio iniziale nel quale vengono richiamati i più recenti inquadramenti sistematici e gli argomenti biochimici ed ultrastrutturali che hanno portato alla loro elaborazione, la sistematica viene affrontata in chiave bionomica facendo riferimento alle macroalghe bentoniche che caratterizzano le differenti associazioni presenti nei piani vegetazionali del sistema fitale. Le specie guida forniscono in tal modo l’occasione per richiamare i generi, le famiglie e gli ordini delle tre divisioni delle Chlorophyta, Heterokontophyta e Rhodophyta, inquadrandoli in un contesto bionomico ed ecologico. Quest’ultimo aspetto è ulteriormente ribadito da una successiva analisi delle forme biologiche delle alghe bentoniche, nella quale si richiamano concetti relativi ai cicli biologici ed al significato delle diverse fasi che si configurano nel ciclo. La parte finale del modulo è dedicata alle specie aliene di recente introduzione nel Mediterraneo, affiancata da un breve ciclo di lezioni introduttive sulle fanerogame marine, con particolare riferimento alle specie presenti in Mediterraneo.

Statistica multivariata
Il corso ha l'obiettivo di introdurre lo studente nel campo delle metodologie della statistica multivariata con particolare attenzione alle applicazioni nelle discipline naturalistiche. A tale scopo saranno approfondite le seguenti tematiche: 1) nozioni elementari di calcolo matriciale; 2) regressione multivariata; 3) analisi delle componenti principali; 4) analisi fattoriale; 5) analisi della varianza; 6) analisi dei grappoli; 7) analisi discriminante.
Esame orale, disponibili le dispense del docente su CD.
Testi consigliati: Hair J. F., Anderson R. E., Tatham R. L., Black W. C., Multivariate Data Analysis, Prentice Hall Interantional Inc, 1998, ISBN 0-13-930587-4. Sharma S., Applied Multivariate techniques, John Wiley & Sons, Inc., 1996, ISBN 0-471-31064-6.

Statistica per l'ecologia
CONTENUTI E FINALITA'. Il corso introduce lo studente alle metodiche relative all'analisi di dati ecologici. Dopo un parte introduttiva sui concetti di base relativi alla misurazione delle proprietà di un ecosistema, e alle modalità di rappresentazione dello stesso. il corso permetterà l'acquisizione delle tecniche di misurazione delle proprietà di un ecosistema e di analisi dei dati raccolti. Gli studenti potranno fare propri i principali indici numerici (Shannon, Simpson, etc.), spaziali (indice di spazialità e indice di dispersione), e di connettività (Konig, accessibilità, Beta, Gamma, etc.) imparandone gli aspetti teorici (p.es. analisi del paesaggio, teoria dei grafi, etc.) e le conseguenze in contesti applicativi. In una seconda fase, gli studenti apprenderanno le basi della modellizzazione unitamente alle principali tecniche statistiche multivariate di raggruppamento (analisi dei cluster), ordinamento (analisi delle componenti principali e analisi delle corrispondenze), regressione (regressione lineare e regressione logistica) e classificazione (analisi della funzione discriminante).

ESERCITAZIONI. I temi affrontati durante le ore di lezione frontali saranno direttamente sperimentati dagli studenti su esempi semplificati, sia manualmente, sia utilizzando strumenti informatici di base e avanzati disponibili sui terminali a disposizione.

VERIFICA. La verifica verterà su due aspetti: acquisizione dei concetti di base e delle metodologie, e capacità critica di valutazione di un protocollo di campionamento e di analisi statistica. La verifica sarà condotta mediante esame orale individuale diviso in 2 parti di uguale punteggio: (A) presentazione e analisi di un lavoro scientifico internazionale scelto a piacere dal candidato preventivamente concordato con il docente, (B) due quesiti (uno teorico e uno metodologico) attinenti agli argomenti trattati nel corso. La prova si considererà superata se il candidato raggiungerà la sufficienza in tutte e 3 le prove.

TESTI CONSIGLIATI Soliani L. 2002. Fondamenti di Statistica Applicata all'Analisi Ambientale. http/www.unipr.il/soliani/soliani.html AAVV. Corresponcence analysis. Statistic book. StatSoft. (gratuito on line). Farina A. Ecologia del paesaggio. 2001. Principi, metodi e applicazioni. UTET, Torino. Pp. 673 Battisti C. 2004. Frammentazione ambientale, connettività. reti ecologiche. Un contributo teorico e metodologico con particolare riferimento alla fauna selvatica. Provincia di Roma, Assessorato alle Politiche agricole, ambientale e Protezione civile. Pp. 248 (gratuito on line).

PROGRAMMA DI DETTAGLIO Il programma è da considerarsi indicativo e può essere variato dal docente in accordo con gli studenti, a seconda delle esigenze formative

I) Generalità

1. Introduzione al corso

2. L'analisi ambientale: caratteristiche e finalità

3. I modelli in ecologia: finalità, aspetti teorici e storia

II) L'analisi ambientale

4. Teoria del campionamento

5. Censimenti e conteggi

6. Monitoraggio della posizione nello spazio e nel tempo degli individui

7. Caratterizzazione del territorio: analisi del paesaggio, gap analysis e teoria dei grafi

8. Indici numerici (Shannon, Evenness, Simpson, etc.), spaziali (indice di spazialità e indice di dispersione), di frammentazione (metriche di paesaggio) e connettività (Konig, accessibilità, Beta, Gamma, etc.)

9. Misure di distanza e prossimità multivariata (distanza euclidea, di Mahalanobis, etc.)

III) Modelli di valutazione ambientale

10. Procedura di modellizzazione

11. Modelli di idoneità dell'habitat (HSI)

12. Modelli expert based e modelli esperti (cenni)

13. Modelli statistici multivariati: Analisi dei Cluster, Analisi delle Componenti Principali, Analisi delle Corrispondenze Regressione Lineare, Regressione Logistica. Analisi della Funzione Discriminante

14. Modelli ad alberi di classificazione (cenni)

15. Modelli a reti neurali (cenni)

IV) Gli strumenti dell'analisi ambientale (cenni)

16. I sensori satellitari

17. I GPS

18. Sistemi Informativi Geografici

V) Esercitazioni - Gli strumenti informatici e i casi di studio

19. Analisi ambientale - ArcView 3.2

20. Formulazione dei Modelli - SPSS 12.0

21. Capriolo e cervo nel Parco Nazionale del Pollino

22. Lupo - vocazione e movimenti in cantone Vallese

ORGANIZZAZIONE TEMPORALE DEL CORSO

36 ore totali
Blocco Specifica n° UD
1 0,5
I 2
3
4 1
II 5
6
7 2
8
9
10 1
11
12
III 13 4
14
15
16 0,5
IV 17
18
19 2*
V 20
21
22
TOTALE ORE 27+8

UD: Unità didattica da 3 ore cad. per le lezioni frontali
* UD da 4 ore per le esercitazioni.

ORARIO, AULE ED ESAMI

martedì 9:30-12:30 (aula 2, La Specola, Via Romana 7)
giovedì 9:30-12:30 (aula 5, La Specola, Via Romana 7)
(dalle 9:00 alle 13:00 durante le esercitazioni)

Inizio corso: martedì 12 aprile
Fine corso: giovedì 18 maggio
Interruzione dal 13 aprile al 1 maggio

Esami:
Sessione estiva: 19 giugno, 17 luglio 2006
Sessione autunnale: 18 settembre 2006

NOTA BENE
I contenuti di dettagli del corso, la sua organizzazione temporale e orari e le date di esame sono da considerarsi indicativi e non vincolanti, in quanto possono essere variati dal docente in accordo con gli studenti, a seconda di esigenze didattiche, logistiche e tecniche.



Storia della filosofia della scienza
Programma da concordare con il Docente

Storia delle scienze naturali
Le classificazioni e la museologia. Il collezionismo scientifico, lo “studio” cinquecentesco (Aldrovandi), le “camere delle meraviglie”. L’introduzione e gli affinamenti delle “chiavi” di ordinamento. Dalle camere delle meraviglie ai “musei eclettici”. L’industria della falsificazione. La rivoluzione linneana: “sistemi” artificiali e “metodi” naturali. I grandi viaggi di esplorazione e l’arricchimento delle collezioni. La strumentaria della ricerca sul campo. Dai musei eclettici ai “gabinetti di storia naturale”. Il museo settecentesco: Spallanzani, Fontana (la “Specola”). L’evoluzione della tassidermia e la ceroplastica. La tassonomia dell’evoluzione: dalla “grande catena dell’essere” alla “mappa geografica”, all’”albero genealogico. Il posto dell’uomo nella natura e l’immagine delle antropomorfe. Il museo ottocentesco: Parigi e Londra. La sistematica della “nuova sintesi”. Visita virtuale della “Galleria dell’evoluzione” di Parigi.

Tafonomia e archeozoologia
Tafononomia e Zooarcheologia - Composizione degli organismi. Morte. Processi biostratinomici. Necrolisi dei carboidrati, degli acidi nucleici, delle proteine, dei biolipidi, della lignina. Il kerogene. Conservazione della materia organica in ambiente deltizio, lacustre, terrestre. Seppellimento. Fossilizzazione. Analisi multivariata: dati di associazione, dati di giacitura, dati di modificazione delle ossa; introduzione ai principali indici tafonomici e al protocollo di analisi finalizzate alla ricostruzione della storia di formazione dei giacimenti paleontologici. Elementi di anatomia osteologica. Anatomia osteologica comparata fra le principali specie del Pleistocene superiore – Olocene. Origine di una associazione archeofaunale. Tecniche di recupero. Dalla necrofagia alla caccia all’addomesticazione: strategie di sussistenza e altri usi degli animali.

Tecniche di ricerca ed elaborazione dei dati
Introduzione e raccolta dei dati. Organizzazione dei dati in forma gabellare e grafica. Sintesi e descrizione dei dati quantitativi. La probabilità. Le distribuzioni campionarie e gli intervalli di confidenza. I concetti fondamentali della verifica di ipotesi: test basati su un campione. Verifica di ipotesi sulla base di due (o più) campioni, caso quantitativo e caso qualitativo. La regressione lineare semplice e la correlazione, la regressione multipla. Analisi delle serie storiche.
Esempi di applicazione per lo studio e la modellizzazione dei processi naturali.
Esame orale. Disponibili dispense su CD del docente.
Testi di riferimento: D. M. Levine. T. C. Krehbiel, M. L. Berenson, Statistica, Apogeo, 2002, ISBN 88-7303-805-0 Buccianti A. Rosso F., Vlacci F. Metodi matematici e statistici per le Scienze della Terra, Liguori editore, Volumi II e III (in dotazione presso la biblioteca geomineralogica).

Telerilevamento delle risorse naturali
Basi fisiche del Telerilevamento. Spettro elettromagnetico. Curve di emissione di corpi a diversa temperatura. Interazione fra onde elettromagnetiche ed atmosfera. Metodi di correzione atmosferica. Riflettività. Firme spettrali delle principali superfici. Immagini Analogiche ed immagini Digitali. Conversioni A-D e D-A. Elaborazione digitale di immagini telerilevate (slicing, stretching lineare, gaussiano, equalizzazione). Dati multispettrali. Indici di vegetazione. Analisi multitemporali. Classificazioni supervised e unsupervised. Realizzazione di carte di Uso del suolo e di Carte geologiche. Filtri digitali (passa basso, passa alto e filtri direzionali). Trasformazioni: Analisi delle Componenti Principali, Tasseled Cap Transformation. Sistemi attivi e sistemi passivi. Satelliti Landsat, SPOT, Ikonos e Quikbird. Orbite e Sensori. Correzioni geometriche. Riprese nell’Infrarosso Termico. Satelliti polari e geostazionari per applicazioni metereologiche. Inerzia termica. Sensori Radar (SLAR e SAR). SEASAT, ERS 1 e 2. Applicazioni di immagini Radar. Applicazioni del Telerilevamento nelle varie discie ambientali.
Il corso comprende esercitazioni pratiche individuali di elaborazione di immagini rilevate da satellite per lo studio dell’ambiente terrestre.

Testo consigliato
Lillesand, T.M., and Kiefer, R.W., 2000. Remote sensing and image interpretation. Wiley.

Teorie e tecniche di comunicazione multimediale
Programma da concordare con il Docente

Vulcanologia
Programma da concordare con il Docente

Zoocenosi e conservazione della fauna
1. BIOLOGIA DELLA CONSERVAZIONE come disciplina scientifica. 2. BIODIVERSITÀ Definizione e misure. Specie ombrello, indicatori biologici. Diversità a livello di specie. Diversità a livello genetico. Diversità a livello di comunità ed ecosistema. 3. MINACCE ALLA BIODIVERSITÀ 4. INVASIONI BIOLOGICHE 5. STRATEGIE PER LA CONSERVAZIONE Demografia delle popolazioni selvatiche e tecniche di rilevamento. Genetica della conservazione. Allevamento per la conservazione e reintroduzioni. Conservazione ex-situ e ruolo degli zoo. Aree protette. 6. ECONOMIA DELLA CONSERVAZIONE
Testi consigliati: Primack & Carotenuto (2003) Conservazione della natura. Zanichelli, Bologna.

Zoogeografia
Definizione; storia; biogeografia ecologica e biogeografia storica. Modelli e processi in biogeografia. La speciazione. Biogeografia descrittiva. Areale: concetto; trascrizione e dinamica. Atlanti di distribuzione. Endemismi. Relitti. Biogeografia sistematica. Regionale; ecologica; sui centri di origine. Categorie corologiche. Regioni zoogeografiche. Valutazione della ricchezza specifica: ricchezza e diversità specifica; modelli di distribuzione della ricchezza specifica; ipotesi esplicative. Biogeografia ecologica. Bioma; biota. La biodiversità: biodiversità spaziale e temporale. Iperdiversità. Estinzione. Biogeografia insulare: isole continentali, oceaniche e fossili. Origine e caratteristiche dei popolamenti insulari. Teoria dell’equilibrio dinamico. Annidamento (nestedness). La biogeografia dell’ambiente sotterraneo: classificazione degli organismi cavernicoli; origine della fauna troglobia: relitto climatico e adaptive shift. Biogeografia, gestione delle risorse e conservazione delle specie. Ambienti, comunità, specie. Valutazione corologica delle specie e metodologia per un ordinamento biogeografico dell’ambiente. Biogeografia insulare e conservazione. Biogeografia storica. Dispersionismo e vicariantismo. Scuola dispersionista. Panbiogeografia. Biogeografia filogenetica. Biogeografia di vicarianza cladista. Analisi di parsimonia di endemicità (PAE). Le aree ancestrali. Filogeografia. Origine e caratteristiche zoogeografiche della fauna italiana.
Testi consigliati: Zunino & Zullini (2004). Biogeografia. La dimensione spaziale dell’evoluzione (2° Edizione) – Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Zoologia dei vertebrati
Scopo del corso è quello di illustrare, tramite l'esame degli adattamenti morfo-fisiologici ed eco-etologici che contraddistinguono i vari gruppi, le tappe della macroevoluzione e le relazioni filogenetiche che caratterizzano il processo evolutivo dei vertebrati.

I Cordati e l'origine dei Vertebrati. Loro posizione nella filogenesi animale. Definizione del subphylum.
Superclasse Agnati. Gli agnati primitivi ed attuali. Origini, caratteri generali, ecoetologia, biologia della riproduzione. Sistematica e distribuzione geografica dei Cefalaspidi e degli Eterostraci viventi. Superclasse Gnatostomi. Gli gnatostomi acquatici primitivi e loro radiazione evolutiva. Gli gnatostomi acquatici attuali: Condroitti ed Osteitti.
Classe Condroitti: origini e caratteri generali. Organi di senso, meccanica del nuoto, biologia riproduttiva. Sistematica, eco-etologia e distribuzione geografica di Elasmobranchi ed Olocefali.
Classe Osteitti: origini e caratteri generali. Sottoclassi Brachiopterigi, Attinopterigi, Dipnoi, Crossopterigi: origine, caratteri distintivi, eco-etologia e distribuzione geografica. Il successo evolutivo dei Teleostei. Classe Anfibi: origini, caratteri generali, biologia riproduttiva. Anuri, Urodeli, Apodi: origine, caratteri distintivi, eco-etologia, sistematica e distribuzione geografica.
Classe Rettili. Origini, caratteri generali e radiazione evolutiva. Cenni di biologia riproduttiva. Anapsidi, diapsidi e sinapsidi. Evoluzione del cranio nei Lepidosauri. Cinesi del cranio, apparati veleniferi e locomozione negli Squamati. Sistematica e distribuzione geografica dei rettili attuali. Classe Uccelli. Origini e caratteri generali. La penna: caratteristiche strutturali e funzionali. Origine del volo battuto. Apparato respiratorio e termoregolazione. Eco-etologia e biologia riproduttiva. Sistematica e distribuzione geografica.
Classe Mammiferi. Origini, caratteri generali. Pelo e ghiandole del tegumento. Ghiandola mammaria ed evoluzione della viviparità. Biologia riproduttiva. Evoluzione del cranio e dell'eterodontia. Eco-etologia. Sistematica e distribuzione geografica.
Il corso prevede un certo numero di lezioni teorico-pratiche. Queste, e in particolare le esercitazioni fuori sede, saranno principalmente finalizzate al riconoscimento dei vertebrati della fauna italiana ed allo studio di alcuni aspetti della loro eco-etologia.

TESTO di RIFERIMENTO
VANNINI E.: Zoologia dei vertebrati. Edizioni UTET, Torino 1982.

TESTI di CONSULTAZIONE
BACCETTI B. et al.: Zoologia. Trattato italiano 2. Editoriale Grasso, Bologna 1991.
HAIRSTON N.G. Vertebrate zoology. An experimental field approach. Cambridge Univesity Press, Cambridge 1994.
POUGH F.H. et al.: Zoologia dei vertebrati (seconda edizione). Casa editrice ambrosiana, Milano 2001.
ZUNINO M. e ZULLINI A.: Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa editrice ambrosiana, Milano 1995.