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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
SCIENZE DELLA NATURA
Insegnamento
ECO-EVO-DEVO: AMBIENTE, EVOLUZIONE E SVILUPPO
SCP8085021, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
SCIENZE DELLA NATURA
SC1178, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ECO-EVO-DEVO: ECOLOGY, EVOLUTION AND DEVELOPMENT
Sito della struttura didattica http://scienzenaturali.scienze.unipd.it/2019/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile LUCIA MANNI BIO/06
Altri docenti GIUSEPPE FUSCO BIO/05

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline biologiche BIO/05 4.0
CARATTERIZZANTE Discipline biologiche BIO/06 5.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 1.0 12 13.0
LABORATORIO 0.5 8 4.5
LEZIONE 7.5 60 127.5

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base di biologia dello sviluppo, ecologia e biologia evoluzionistica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso intende permettere agli studenti di integrare le basi fondamentali dei meccanismi dello sviluppo (“Devo”) e delle dinamiche evolutive (“Evo”) con nozioni che riguardano in modo particolare le interazioni di questi processi con l’ambiente (“Eco”). Inoltre permette l’acquisizione di specifiche conoscenze su principi e applicazioni che derivano dall’integrazione delle due discipline e di sviluppare abilità comunicative e didattiche relative alle stesse tematiche.
Le conoscenze che lo studente acquisirà riguardano i concetti di base relativi a:
1) Fecondazione
2) Plasticità nello sviluppo
3) Epigenetica ambientale
4) Simbiosi nello sviluppo
5) Fisiologia dello sviluppo
6) Teratogenesi
7) Interferenti endocrini
8) Natura ed evidenze del cambiamento evolutivo
9) Contenuti e struttura della teoria dell’evoluzione
10) Lineamenti di una nuova sintesi estesa
11) Interazioni tra processi di sviluppo e processi evolutivi (evo-devo)
12) Evolvability
13) Plasticità fenotipica ed evoluzione
14) Biologia evoluzionistica dello sviluppo e didattica.
Le abilità che lo studente inizierà ad acquisire riguardano:
1) l'uso di terminologia scientifica appropriata
2) la capacità di sintesi e l'autonomia di giudizio
3) la didattica e la comunicazione di tematiche eco-evo-devo.
Modalita' di esame: La verifica avviene attraverso una prova orale, volte ad evidenziare le conoscenze, il lessico scientifico, la capacità di sintesi e di discussione critica acquisite durante il corso.
Criteri di valutazione: Per la prova orale, si valuterà la conoscenza degli argomenti trattati nelle lezioni frontali, la capacità di collegare tra loro i diversi argomenti trattati, la capacità di sintesi e la proprietà della terminologia utilizzata.
Contenuti: I contenuti delle lezioni frontali, in sintesi, possono essere divisi nelle seguenti parti:
1) Aspetti generali dello sviluppo, fecondazione, evoluzione dei processi di sviluppo (evo-devo) (7 ore)
2) Plasticità dello sviluppo: ambiente come agente in grado di modificare il fenotipo, eco-devo, fenotipi temperatura-dipendenti, polifenismo nutrizionale, gravità e pressione, polifenismo indotto da predatori e da conspecifici (3 ore)
3) Epigenetica ambientale: come l’ambiente influenza gli aspetti molecolari dello sviluppo, regolazione della trascrizione, traduzione dei segnali ambientali attraverso il sistema neuroendocrino, trasmissione della memoria epigenetica tra generazioni (3 ore)
4) Simbiosi dello sviluppo: co-sviluppo come strategia della vita, le “grandi” simbiosi, le simbiosi in diverse fasi del ciclo vitale, la prospettiva dell’olobionte, origine dell’olobionte, batteri intestinali e sviluppo del tubo digerente (3 ore)
5) Fisiologia dello sviluppo: sopravvivere ai cambiamenti ambientali, solidità dello sviluppo, assenza di risposte nelle prime fasi ambientali, strategie di difesa dell’embrione, meccanismi di difesa embrionale rispetto a: sostanze tossiche, danno fisico, danno ossidativo, danni del DNA, patogeni, predatori e cambiamenti climatici (3 ore)
6) Teratogenesi: alterazioni ambientali allo sviluppo, embriologia medica e teratologia, agenti teratogeni (6 ore)
7) Interferenti endocrini: la natura degli interferenti endocrini, estrogeni e interferenti endocrini, la conta spermatica ridotta e la disgenesia testicolare, plastiche e plasticità, effetti transgenerazionali degli interferenti endocrini (3 ore)
8) Natura ed evidenze del cambiamento evolutivo (4 ore)
9) Contenuti e struttura della teoria dell’evoluzione: anagenesi e cladogenesi, selezione naturale, adattamento, formalizzazioni matematiche classiche (12 ore)
10) Lineamenti di una nuova sintesi estesa: sistemi di ereditarietà epigenetica, paesaggi adattativi multidimensionali, teoria dell’innovazione, evoluzione multilivello, trend macroevolutivi (4 ore)
11) Interazioni tra processi di sviluppo e processi evolutivi (evo-devo): ruolo e struttura della variazione, vincoli di sviluppo, cooptazione, rivisitazione del concetto di omologia (8 ore)
12) Evolvability (2 ore)
13) Plasticità fenotipica ed evoluzione (2 ore)
I contenuti dei laboratori sono i seguenti (8 ore):
1) Fecondazione in vitro e osservazione dei primi stadi di sviluppo in riccio di mare e in ascidia solitaria. Metamorfosi in entrambi i modelli animali.
2) Riproduzione asessuata in ascidia coloniale. Osservazione in vivo di diversi stadi di sviluppo.
I contenuti delle esercitazioni in classe riguardano (12 ore):
1) Ideazione, progettazione e realizzazione dell’evento divulgativo “Pomeriggio naturalistico” rivolto agli studenti triennali e magistrali del Dipartimento di Biologia, in cui gli studenti presentano da soli o in piccoli gruppi approfondimenti su un tema riguardante l’Eco-Evo-Devo.
2) Realizzazione di un evento divulgativo radiofonico, sotto forma di breve intervista radiofonica sull’argomento presentato al “Pomeriggio Naturalistico”.
3) Costruzione e interpretazione di alberi filogenetici
4) Simulazioni di esperienze didattiche in ambito evo-devo.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali i cui contenuti sono presentati in ppt con ausilio di immagini, schemi e video. L'insegnamento è interattivo, con lettura critica di articoli specialistici, partecipazione critica a seminari, analisi e discussione di prodotti di didattica e divulgazione delle scienze naturali (testi scolastici, documentari, testi e filmati in rete).
Le attività di laboratorio sono organizzate in tre lezioni, in cui vengono analizzati in vivo tre diversi modelli di sviluppo animale. Ogni laboratorio è introdotto da una breve spiegazione in ppt con ausilio di immagini, schemi e video. Le esercitazioni in aula riguardano attività di comunicazione della biologia dello sviluppo e dell’evoluzione, svolte sia in gruppo che con pubblico.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Tutto il materiale didattico utilizzato (ppt lezioni, articoli su casi di studio, review di aggiornamento rispetto ai contenuti dei testi consigliati, filmati e schede didattiche per il laboratorio) è reso disponibile agli studenti nella piattaforma e-learning.

Testi di consultazione come ausilio didattico
Reference textbooks
Gilbert S.F. 2010. Developmental Biology (IX ed.). Sinauer
Futuyma D.J., 2008. L’evoluzione. Zanichelli
Testi di riferimento:
  • Gilbert S.F. & Epel D., Eco-Devo. Ambiente e Biologia dello Sviluppo. --: Piccin, 2015. Cerca nel catalogo
  • Ferraguti M. & Castellacci C., Evoluzione: modelli e meccanismi. --: Pearson, 2011. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Case study
  • Interactive lecturing
  • Working in group
  • Questioning
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
  • Peer review tra studenti
  • Learning journal

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Istruzione di qualita' Uguaglianza di genere Acqua pulita e igiene Energia pulita e accessibile Citta' e comunita' sostenibili Consumo e produzione responsabili Agire per il clima La vita sott'acqua La vita sulla Terra