Cenni di storia della zoologia; l’evoluzione biologica e le principali teorie. La cellula dei Protisti; riproduzione e sessualità. Origini della pluricellularità. Riproduzione sessuale e asessuale negli animali. Sviluppo embrionale. Organizzazione, fisiologia, riproduzione, sviluppo, comportamento, ecologia e radiazione adattativa dei principali phyla di Metazoi: Poriferi, Cnidari, Ctenofori, Platelminti, Nematodi, Rotiferi, Molluschi, Anellidi, Artropodi, Echinodermi, Tunicati.
Libri di testo consigliati (a scelta dello studente) disponibili presso la Biblioteca di Scienze:
Mitchell, Zoologia, Zanichelli;
Pearse, Invertebrati viventi, Zanichelli;
Barnes, Zoologia degli Invertebrati, Piccin;
Storer, Usinger, Stebbins, Nybakken, Zoologia, Zanichelli;
Hickman CP, Roberts LS jr, Keen SL, Eisenhour DJ, Larson A, l'Anson H, Zoologia, McGraw-Hill;
Fusco G., Minelli, A., Biologia della riproduzione, Pearson, 2018.
Il libro di testo serve come riferimento: gli argomenti svolti a lezione fanno tutti parte del programma e dovranno venire approfonditi dallo studente, anche utilizzando più di un testo.
Obiettivi Formativi - Cognomi A-L
Gli studenti acquisiranno conoscenze sui principali gruppi di invertebrati viventi e sui loro adattamenti all’ambiente, sulla morfologia e fisiologia comparate dei diversi gruppi animali, sulla riproduzione e sui cicli vitali, sull'ecologia, sul comportamento, sulla diversità degli animali in relazione alle richieste ambientali. Impareranno a conoscere e a discutere in modo critico le problematiche legate allo studio degli animali, sia nel loro ambiente di vita che in laboratorio. Affronteranno lo studio dell’evoluzione degli animali, inquadrando le diverse teorie evoluzionistiche nel contesto storico e delle conoscenze scientifiche attuali. Linea conduttrice del corso è la considerazione dell’ambiente nel quale l’animale vive ed al quale è adattato ed i vincoli evolutivi.
Capacità e competenze:
Acquisizione ed utilizzo di un linguaggio zoologico appropriato; lettura di alberi evolutivi riguardanti i Metazoi; utilizzo di tavole dicotomiche per la classificazione degli animali; lettura di grafici applicati alla zoologia;
Capacità di studio autonomo relativo a problematiche zoologiche ed evoluzionistiche; capacità di approfondimento e di sviluppo di tematiche trattate nel corso; capacità di classificare animali invertebrati ai diversi livelli: phylus, classe, ordine, famiglia, genere e specie; capacità di contestualizzare le conoscenze relative ai diversi gruppi zoologici nell’ambiente; formulazione di ipotesi scientifiche; interpretazione di dati sperimentali nella verifica di ipotesi.
Prerequisiti - Cognomi A-L
Conoscenze di base di biologia generale
Metodi Didattici - Cognomi A-L
Le lezioni sono frontali, con ampio spazio dedicato alla discussione, alla lettura critica dei libri di testo e richiami alle conoscenze già acquisite nei corsi di studio precedenti, nelle diverse situazioni della vita, considerando che il corso tratta di organismi viventi e in gran parte macroscopici. A lezione vengono utilizzati schemi per mostrare la morfologia e la fisiologia degli animali e le relazioni tra elementi, vengono proiettati filmati degli animali nel loro ambiente. Utilizzo del microscopio ottico e osservazione di preparati microscopici e macroscopici di protozoi e di metazoi. Alla fine del corso, viene proposta una visita guidata alla Sezione di Zoologia del Museo di Storia Naturale. Gli studenti vengono invitati a partecipare ai seminari che si svolgono presso l’Università su argomenti di zoologia e di biologia evoluzionistica.
Altre Informazioni - Cognomi A-L
Orario di ricevimento: martedì, ore 10-12 presso il dipartimento di Biologia in via Romana 17, Firenze, per colloqui personali; prima e dopo le lezioni frontali o durante le esercitazioni di laboratorio, per quesiti riguardanti il corso.
La frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata. La frequenza al laboratorio, che viene svolto a turni nei pomeriggi secondo il calendario indicato, è obbligatoria; eventuali recuperi verranno concordati con i tutor di laboratorio.
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi A-L
La modalità di verifica è un colloquio orale sulla materia svolta durante il corso. L’esame orale può essere preceduto da un breve test scritto a risposte multiple su argomenti di base. Lo studente dovrà dimostrare di possedere conoscenze di base per lo studio della zoologia e nozioni approfondite sui gruppi animali principali. Verranno giudicati la precisione dell'esposizione e del lessico utilizzato, la capacità critica, la visione d'insieme della materia, la capacità di approfondimento, l'interesse per le tematiche zoologiche rilevanti per le scienze biologiche, utili nella continuazione degli studi e nella professione del biologo.
Programma del corso - Cognomi A-L
STORIA DELLA ZOOLOGIA - Aristotele e la Historia Animalium . La rivoluzione scientifica. Francesco Redi e la generazione spontanea. Cartesio e la teoria dualistica. L'invenzione del microscopio (Leuwenhoeck) e l'osservazione digli “animalculi”. La scoperta dei follicoli nell'ovario dei mammiferi (Graaf) e l'ovismo. L’osservazione delle cellule e la teoria cellulare di Schleiden e Schwann per le piante e gli animali. La classificazione gerarchica degli organismi e la nomenclatura binomia (Linneo). La diversità e l’evoluzione biologica. La teoria dell’evoluzione secondo Lamarck. Il viaggio di Darwin e la pubblicazione dell’Origine delle specie. L’evoluzione per selezione naturale. Il neodarwinismo o teoria sintetica dell’evoluzione. Fitness e fitness inclusiva. Livelli di organizzazione e i cinque Regni. La teoria simbiotica dell'origine degli Eucarioti (Margulis).
RIPRODUZIONE E SVILUPPO - La teoria di Weismann: separazione di soma e germe. Mitosi e Meiosi. Riproduzione somatogonica: scissione e gemmazione. Riproduzione sessuale e gametogenesi. Spermatogenesi e ovogenesi nei mammiferi. Accrescimento dell'ovocita: cellule follicolari e cellule nutrici. Membrane primarie e secondarie dell'uovo. Fecondazione. Partenogenesi: regolazione e significato adattativo. Tipi di uova e modalità di segmentazione: oloblastica e meroblastica; radiale, spirale, bilaterale; uova determinative e uova regolative. Blastule. Modalità di gastrulazione e gastrule. Destino del blastoporo. Formazione del mesoderma per enterocelia e per schizocelia. Protostomi e Deuterostomi. La corda dorsale e la neurulazione nei Vertebrati. Embrioni e larve.
PROTOZOI - Cicli vitali degli organismi in base alla posizione della meiosi: aplonti, diplonti, aplodiplonti. Riproduzione sessuale nei Protisti. Sarcomastigofori, Ciliati, Apicomplexa. Il macronucleo dei ciliati; i mating types; la coniugazione. Cicli di protozoi parassiti dell’uomo: Entamoeba, Trypanosoma e Plasmodium.
METAZOI – La classificazione naturale. Omologie e analogie: criteri di omologia. Mesozoi. Poriferi e organizzazione cellulare. Metazoi. Radiata. Cnidari: Idrozoi, Antozoi, Scifozoi e Cubozoi. Ctenofori. Bilateria. Platelminti: Turbellari; Trematodi Monogenei; Digenei; Cestodi. Evoluzione del parassitismo. Cicli biologici di Fasciola hepatica, Chlonorchis sinensis, Schistosoma mansoni, Diphyllobotrium latum, Taenia saginata e T. solium, Echinococcus granulosus. Nemertini. Pseudocelomati: Rotiferi; Nematodi. Nematodi parassiti dell'uomo: geoelminti e filarie. Cicli di Strongyloides stercoralis, Ankilostoma duodenale, Necator americanus, Ascaris lumbricoides, Enterobius vermicularis, Trichinella spiralis, Dracunculus medinensis, Wuchereria bancrofti, Loa loa, Onchocerca volvulus. Molluschi : il mollusco ipotetico ancestrale. Radiazione dei Molluschi e morfologia comparata delle diverse classi. Tetraneuri: Caudofoveati, Poliplacofori, Monoplacofori. Gasteropodi: Archeogateropodi, Neogasteropodi, Opistobranchi e Polmonati. Lamellibranchi e Scafopodi. Cefalopodi: Nautiloidei, Sepiodei, Teutoidei ed Ottopodi. Anellidi: Policheti, Oligocheti, Irudinei. Lofoforati: Foronidei, Brachiopodi, Briozoi. Para-artropodi: Tardigradi e Onicofori. Artropodi: metameria, cuticola e arti articolati, anatomia. Filogenesi degli Artropodi. Chelicerati: Xifosuri, Picnogonidi e Aracnidi (ragni, scorpioni e acari). Crostacei: filogenesi e classificazione. Caratteristiche generali, biologia e radiazione di: Ostracodi, Branchiopodi, Cirripedi, Copepodi. Malacostraci: Stomatopodi, Eufasiacei, Decapodi, Isopodi, Anfipodi. Unirami: Diplopodi, Chilopodi ed Esapodi. Evoluzione del movimento con zampe; ali, occhi composti, ovarioli; sviluppo e cicli ametaboli, emimetaboli e olometaboli. Classificazione degli Insetti e principali ordini. Echinodermi: sviluppo del celoma, larve e differenziazione. Il sistema acquifero e i pedicelli ambulacrali. Crinoidei, Asteroidei, Echinoidei, Oloturoidei, Ofiuroidei. Tunicati.