OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si prefigge di fornire le conoscenze specifiche dei meccanismi fisiologici che stanno alla base delle interazioni tra gli animali e gli  ambienti  marini e di transizione a diversi gradi di organizzazione, dal molecolare al cellulare a quello di individuo. Verranno in particolare evidenziate le strategie utilizzate dagli organismi marini per rispondere alle principali variabili ambientali abiotiche (es: temperatura, salinità, ossigeno) e i meccanismi  molecolari e funzionali che stanno alla base di tali  risposte e all’adattamento ai diversi ambienti. Verranno illustrati differenti casi di studio, dai protozoi ai mammiferi, indicativi delle soluzioni adottate nei vari contesti ambientali caratterizzati da diverse variabili abiotiche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze necessarie per comprendere come le numerose specie animali che popolano l’ambiente marino abbiano adottato nel corso dell’evoluzione diverse strategie per sopravvivere e riprodursi a fronte  delle caratteristiche fisico-chimiche che caratterizzano i diversi ambienti marini, dando cosi origine ad una marcata biodiversità. 

Nello specifico lo studente sarà in grado di:

- conoscere le principali variabili abiotiche dell’ambiente marino che influenzano maggiormente la fisiologia degli organismi (T, S, O2, pH, luce) e l’entità e durata delle fluttuazioni di tali parametri nei principali ambienti marini.

- descrivere gli scambi osmotici fra organismi e ambiente e comprendere  le strategie sviluppate per il mantenimento del  bilancio dell’acqua e dei sali in diversi gruppi in funzione del grado di organizzazione anatomo-funzionale e del tipo di ambiente. 

- saper descrivere l’ambiente acquatico come mezzo respiratorio e conoscere i fattori che regolano lo scambio dei gas tra organismo e ambiente, il  ruolo degli epiteli respiratori,  i meccanismi responsabili del trasporto dei gas,  e le principali caratteristiche dei sistemi circolatori in diversi gruppi di organismi marini.

- Dovrà conoscere le modalità degli scambi di calore tra organismi e ambiente, l’effetto della T  sui sistemi biologici dal livello molecolare a quello di organismo,  e gli adattamenti fisiologici alle temperature estreme in ambienti polari e abissali

- Dovrà descrivere le diverse strategie alimentari e l’organizzazione degli apparati digerenti e conoscere i processi fisiologici di digestione e assorbimento dei nutrienti

- Dovrà conoscere le diverse strategie motorie e di galleggiamento caratteristiche di alcuni gruppi di invertebrati e vertebrati marini, in relazione alle abitudini comportamentali

- Dovrà conoscere i meccanismi generali della percezione dell’ambiente e saper collegare  le modalità di percezione sensoriali all’adattamento degli organismi ai diversi ambienti marini

PREREQUISITI

Non sono previsti requisiti specifici.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali erogate mediante presentazioni multimediali.

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.

È possibile che la modalità di svolgimento delle lezioni sia modificata a causa di situazioni emergenziali che impediscano lo svolgimento delle lezioni in presenza. In tal caso, le lezioni saranno svolte mediante la piattaforma Teams utilizzando idonei strumenti didattici sostitutivi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell'insegnamento prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti (lezioni frontali)

Le principali variabili nell’ambiente marino: (T, S, O2, luce). Entità e durata delle fluttuazioni. Energia e disponibilità delle risorse nelle risposte fisiologiche alle variabili ambientali. L’influenza della taglia.

Scambi osmotici fra organismi e ambiente: bilancio dell’acqua e dei sali, strategie nei diversi animali in relazione a evoluzione e ambiente. Organismi stenoalini ed eurialini. Osmoconformità e osmoregolazione in protozoi, molluschi, crostacei, pesci, anfibi, rettili e uccelli marini. Branchie come organo osmoregolatore. Ghiandole del sale. Specie anadrome e catadrome. Caratteristiche organi escretori: epiteliali e tubulari. Cenni evoluzione dagli inverterbrati ai vertebrati. Escrezione residui azotati.

Scambio dei gas: epiteli respiratori. L’ambiente acquatico come mezzo respiratorio e caratteristiche della respirazione acquatica. Branchie. Scambio controcorrente e ricambio del mezzo nelle branchie dei Teleostei. Branchie e polmoni. Trachee: struttura e funzione. Trasporto dei gas nei liquidi corporei: i  pigmenti respiratori. Sistemi circolatori.

Temperatura: scambi di calore tra organismi e ambiente. Effetto della T  sui sistemi biologici. Specie ectoterme ed endoterme. Endotermia nei pesci. Adattamenti fisiologici alle basse temperature nei pesci. Tolleranza al congelamento.

Alimentazione: Processi fisiologici ed energia chimica per il loro funzionamento. Fotosintesi e altre fonti di energia utilizzabili. Ruolo ATP. Autotrofia ed eterotrofia. Nutrienti. Idrolisi enzimatica. Digestione endocellulare ed extracellulare. Assorbimento. Organizzazione e funzione sistema digerente e strutture connesse. Motilità canale alimentare. Esempi di sistemi digerenti: animali unicellulari e invertebrati: mitilo.

Locomozione e galleggiamento: Muscolo e attività motoria. Muscoli nuoto cefalopodi. Muscolatura dei pesci. Galleggiamento e diverse strategie. Vescica natatoria. Teleostei fisiostomi e fisioclisti.

La percezione dell’ambiente negli organismi marini. Generalità dei recettori sensoriali: chemocettori, meccanocettori. Percezione ed emissione di suoni, percezione e generazione di campi elettrici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- Poli, Fabbri : Fisiologia degli animali marini (Zanichelli)

- Materiale fornito dal docente (bibliografia, presentazioni ppt).

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni frontali saranno fornite agli studenti  al termine del corso; parte del materiale didattico (bibliografia, presentazioni ppt) verrà reso disponibile su AulaWeb.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Consultare orario dettagliato al seguente link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una prova orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti nel corso delle lezioni.

La modalità di accertamento dell’effettivo raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi consiste in una prova  orale, che valuterà le conoscenze degli elementi fondamentali della materia e le capacità di collegamento tra i vari argomenti.  La prova  avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma anche se ha acquisito la capacità di applicare le nozioni teoriche a semplici contesti concreti.

Verranno inoltre valutati inoltre la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto del lessico scientifico specialistico, la capacità di ragionamento critico.

Il voto del modulo di MECCANISMI ED ADATTAMENTI sarà mediato con il voto del modulo di BIOMARCATORI DI STRESS AMBIENTALE al fine di ottenere il voto finale dell'insegnamento FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI MARINI.

ALTRE INFORMAZIONI

Gli studenti che hanno una certificazione valida di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo e che desiderano chiedere strumenti compensativi, misure dispensative o altro per lezioni, compiti e esami, dovrebbero parlare sia con il docente sia con la Professoressa Sara Ferrando (sara.ferrando@unige.it), referente del Dipartimento per le disabilità.