PRESENTAZIONE

L’Ecologia è la scienza che studia le complesse relazioni tra gli organismi e l’ambiente in cui vivono e che mette in luce e analizza le reciproche influenze della componente vivente e non vivente negli ecosistemi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento fornisce la conoscenza della classificazione e distribuzione degli ecosistemi, dell’ecologia dei cicli biologici, dei problemi relativi all’associazione tra organismi e delle fluttuazioni, con particolare attenzione alla diversità, stabilità ed instabilità delle comunità. Sono, inoltre, approfonditi gli aspetti funzionali e produttivi dell’ecosistema marino, con particolare riferimento allo sfruttamento e la protezione

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze di base sulla struttura e il funzionamento dei sistemi naturali, con particolare enfasi sui meccanismi che determinano tanto la distribuzione e l’abbondanza degli organismi quanto le loro relazioni con l’ambiente.

L’insegnamento mette in luce la natura gerarchica e interdisciplinare dell’ecologia con l’obiettivo di incentivare gli studenti a confrontarsi con discipline e problematiche complesse e multi-scalari. Questo obiettivo si riflette nell’organizzazione del programma che percorre la scala gerarchica dell’organizzazione ecologica, dai meccanismi alla base della biodiversità (ecologia evolutiva), passando attraverso gli adattamenti degli organismi vegetali e animali all’ambiente (autoecologia), alle dinamiche delle popolazioni (demoecologia), fino alla struttura e al funzionamento delle comunità e degli ecosistemi (sinecologia).

L’insegnamento fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell’ecologia ecosistemica e applicata, della conservazione della biodiversità e della gestione ambientale sostenibile.

PREREQUISITI

Non ci sono specifici prerequisiti, ma per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono raccomandate le conoscenze di base relative alla zoologia e alla matematica.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali in aula erogate mediante presentazioni multimediali. Lo studente potrà avvalersi del materiale messo a disposizione su Aulaweb con anticipo rispetto alla data della lezione.

Gli studenti che hanno una certificazione valida di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo e che desiderano discutere possibili agevolazioni o altre circostanze riguardanti 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.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell’insegnamento prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti:

Introduzione all’Ecologia

• Definizione di ecologia e suo ruolo nell’ambito delle Scienze Biologiche
• Concetti chiave dell’ecologia
• Gerarchie ecologiche
• Termini chiave dell’ecologia
• Come funzionano gli ecosistemi
• Teoria dei sistemi
• Biocenotica e bionomia
• Domande e risposte in ecologia
• Il metodo scientifico

Autoecologia: gli organismi e il loro ambiente

• Fattori ecologici e fattori limitanti: substrato, luce, idrodinamismo, temperatura, salinità, ossigeno, pH, Eh
• Ambiente fisico. Clima. Bilancio energetico globale. Effetto serra. Fluttuazioni climatiche a lungo termine e riscaldamento globale. Influenza della latitudine e della topografia sul clima. Venti superficiali. Correnti oceaniche. Precipitazioni. Clima globale. Variazioni stagionali. Clima regionale. Influenza della vegetazione. Umidità

• L’ambiente terrestre: il suolo
• L’ambiente acquatico

Adattamenti degli organismi alle principali variabili ambientali

• Temperatura: piante, animali ectodermi, animali endodermi, omeostasi
• Mantenimento del bilancio idrico: ambiente terrestre e acquatico. Galleggiamento
• Adattamenti al fotoperiodo: orologi e calendari biologici
• Acquisizione di energia: chemiosintesi, fotosintesi, piante C3, C4, CAM, eterotrofia. Costo energetico della riproduzione

Adattamento ed evoluzione

• Adattamento
• Selezione naturale (genotipo e fenotipo
• Tipologie di selezione naturale
• Deriva genetica
• Flusso genico
• Differenziamento genico
• Speciazione
• Radiazione adattativa
• Estinzione di massa
• Plasticità fenotipica

Demoecologia: le popolazioni

• Areale di distribuzione di una popolazione
• Parametri descrittivi di una popolazione
• Distribuzione spaziale delle popolazioni: uniforme, aggregata, casuale
• Stima delle densità e del numero di individui in una popolazione
• Tabelle di vita, curve di mortalità e di sopravvivenza, struttura per età di una popolazione
• Dispersione degli organismi nello spazio, migrazioni
• Dinamica di popolazione
• Modello di crescita esponenziale, competizione intraspecifica, crescita densità dipendente e modello di crescita logistica, fluttuazioni delle popolazioni, cicli regolari di crescita
• Effetto Allee
• Stocasticità demografica e ambientale
• Le metapopolazioni e la teoria delle isole
• La popolazione umana
• Strategie adattative delle popolazioni all’ambiente
• Costi della riproduzione e dell’accudimento della prole
• Sistema nuziale, selezione del partner, comportamenti sociali e territorialit

Interazioni tra gli organismi 

• Competizione e coevoluzione: competizione interspecifica, modello di Lotka-Volterra, esclusione competitiva, concetto di nicchia ecologica, coesistenza
• Predazione: equazioni di Lotka-Volterra per la predazione, regolazione densità-dipendente nella predazione, teoria del foraggiamento ottimale, coevoluzione preda-predatore e meccanismi di difesa, erbivoria
• Relazioni di tipo simbiotico: parassitismo e mutualismo
• Commensalismo

Sinecologia: le comunità

• Struttura di una comunità: diversità di specie, concetto di biodiversità, fattori che favoriscono la diversità, ruolo della diversità nel funzionamento delle comunità
• Reti trofiche, controllo top-down, wasp-waist e bottom-up, cascate trofiche, ruolo delle specie
• Zonazione delle comunità, modelli di comunità
• Analisi delle comunità
• Dinamica delle comunità: successioni ecologiche e concetto di climax, stabilità, stadi stabili alternativi, resistenza, resilienza, isteresi, regime-shift, phase-shift
• Metacomunità

Sinecologia: gli ecosistemi

• Concetto di ecosistema
• Produzione primaria e secondaria in ecosistemi terrestri e acquatici
• Flussi di energia e relazioni trofiche. Livelli trofici. Catena del pascolo e catena del detrito. Consumatori. Detritivori e decompositori. Piramidi trofiche. Efficienza nell’uso dell’energia
• Ciclo dei nutrienti. Trasformazione dei nutrienti
• Cicli biogeochimici: ciclo del carbonio, ciclo dell’azoto, ciclo del fosforo, ciclo dello zolfo

Biosfera e biomi

• Biomi terrestri. Foreste tropicali pluviali. Foreste tropicali stagionali e savane. Deserti. Praterie temperate. Arbusteti e boscaglie temperate. Foreste temperate decidue. Foreste temperate sempreverdi. Foreste boreali. Tundra artica
• Biomi acquatici, marini e di acqua dolce. Oceani e mari. Dominio pelagico e bentonico. Zone rocciose e sabbiose intertidali. Scogliere coralline. Praterie di fanerogame. Kelp. Sistemi idrotermali. Estuari. Lagune costiere. Mangrovieti. Ambienti umidi di acqua dolce. Laghi e stagni. Fiumi e torrenti

Ecologia globale ed Ecologia della conservazione

• Biodiversità globale
• L’impronta umana e il cambiamento climatico: aumento della temperatura, innalzamento del livello del mare, fusione dei ghiacciai, acidificazione degli oceani, eventi climatici estremi
• L’Antropocene
• Principali minacce alla biodiversità: sfruttamento delle risorse, impatto delle specie aliene
• Conservazione della biodiversità: protezione di specie e di habitat, estinzione di specie, crisi della biodiversità, Agenda 2030, sviluppo sostenibile
• Legislazione nazionale e internazionale, aree protette, ripristino di specie e habitat, conservazione ex-situ.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

A disposizione (scaricabili da Aulaweb) copia di tutte le presentazioni usate durante le lezioni (in pdf), del materiale didattico e degli articoli scientifici per approfondimenti. Il materiale didattico è principalmente costituito dagli appunti personali e dal materiale disponibile su Aulaweb. Come testo di riferimento si consiglia uno a scelta tra i seguenti:

M.L. Cain, W.D. Bowman, S.D. Hacker. Ecologia (edizione italiana a cura di A. Fioretto). Piccin - Nuova Libraria, Padova, 2017.

T.M. Smith, R.L. Smith. Elementi di ecologia (edizione italiana a cura di A. Occhipinti Ambrogi, A. Marchini, A.R. Mojetta, A. Cardeccia). Pearson, 10 edizione. MyLab. con contenuto digitale per accesso on line, 2023.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

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

Le lezioni inizieranno nella settimana del 30 settembre - 4 ottobre 2024. Si rimanda all’istanza AulaWeb specifica dell’insegnamento per eventuali aggiornamenti sul calendario dell’insegnamento.

Orari delle lezioni

ECOLOGIA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in una prova orale inerente gli argomenti trattati a lezione. L’esame è superato se lo studente avrà ottenuto un voto maggiore o uguale a 18/30. Saranno disponibili 5 appelli nella sessione estiva (giugno, luglio, settembre) e 2 appelli nella sessione invernale (gennaio-febbraio).

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti all’inizio dell’insegnamento e ribaditi durante le lezioni. L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare il raggiungimento del livello adeguato di conoscenze che lo studente dovrà essere in grado di collegare e integrare. Sarà anche valutata la capacità di esporre gli argomenti in modo chiaro e con una terminologia corretta. Saranno valutate la capacità di sintetizzare e riconoscere i principali aspetti dell’argomento trattato.

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza regolare a lezione è fortemente raccomandata.

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."