Conservazione ed evoluzione

Università degli Studi di Pisa
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  • Laurea
  • Pisa
Descrizione

Il Corso di Laurea Magistrale interclasse in Conservazione ed Evoluzione ha l’obiettivo di formare una figura professionale con competenze interdisciplinari che coprono settori tipicamente biologici, come la biologia cellulare e molecolare, ma anche ambiti tipicamente naturalistici, quali la gestione ambientale e la storia naturale della terra. A tale scopo si propone un percorso formativo interdisciplinare che approfondisca la conservazione ed evoluzione degli organismi in un contesto di storia naturale della terra.
Nel rispetto del ruolo centrale svolto dall’ambiente fisico nell’evoluzione dei viventi e della natura assai variegata delle metodologie di stampo conservazionistico, verrà affrontato lo studio della diversità biologica, improntata all’analisi dei processi adattativi funzionali o di relazione con l’ambiente, intesa a livello organismico (piante, animali, uomo), cellulare (microbi procarioti ed eucarioti) e molecolare, sia quello della storia naturale della terra, ovvero la paleontologia e la geologia quali elementi indispensabili per la comprensione della filogeografia di qualunque specie.
Le competenze risultanti da una formazione di questo tipo, complete ma diversificate in modo armonico, potranno trovare adeguato riconoscimento nel settore della protezione e della valorizzazione della biodiversità, per il quale risultano indispensabili sia nozioni applicative specifiche sia ampie conoscenze teoriche di base. A questo proposito, le metodologie matematiche necessarie sia per il computo sia per la valutazione statistica dei dati sperimentali raccolti, parte imprescindibile di un rigoroso metodo sperimentale, saranno offerte come necessaria implementazione degli elementi conoscitivi di cui sopra.
Il Corso di Laurea Magistrale in Conservazione ed Evoluzione è caratterizzato da una solida preparazione biologica e naturalistica e...

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Pisa
Lungarno Antonio Pacinotti, 43 , 56122, Pisa, Italia
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Conservazione

Programma

  • PIANO DI STUDIO CLASSE LM-60
  • PIANO DI STUDIO CLASSE LM-6
PIANO DI STUDIO CLASSE LM-60
  • Paleobiogeografia (6 cfu)

    • OBIETTIVI FORMATIVI
      Il corso si propone di fornire agli studenti le basi e i modelli interpretativi per la comprensione della distribuzione delle organismi nello spazio e nel tempo, con particolare riferimento per la storia biogeografica dell’area mediterranea

      PALEOBIOGEOGRAFIA
      La distribuzione nel tempo degli organismi e le cause che l’hanno determinata. L’origine delle moderne provincie biogeografiche come risultato dell’interazione degli eventi geodinamici, climatici e biologici:il contributo dei modelli storici e di quelli ecologici per il riconoscimento dei processi e dei patterns di distribuzione degli esseri viventi.Processi di estinzione, crisi biologiche ed estinzioni di massa.
  • Evolutionary biology and symbiosis. (Affine) (6 cfu)

    • Obiettivo formativo del corso in “Biologia Evoluzionistica e Simbiosi” è quello di fornire una adeguata conoscenza sui fenomeni evolutivi e sul ruolo delle associazioni simbiotiche nell’evoluzione. La biologia evoluzionistica è trattata sia illustrando la storia del pensiero evolutivo, sia attraverso l’esposizione e l’analisi critica e comparata delle principali teorie evolutive. Argomento del corso è, inoltre, l’evoluzione degli organismi terrestri, con particolare riguardo all’origine delle prime forme di vita ed alle tappe principali dell’evoluzione della vita sulla terra (l’origine della cellula eucariotica, l’origine della multicellularità, ecc.). Particolare rilievo è dato al ruolo delle associazioni simbiotiche (di tipo mutualistico, commensale o parassitario) nell’evoluzione delle specie e delle comunità. Il corso evidenzia il ruolo centrale della simbiosi in eventi evolutivi chiave, il contributo dei fenomeni simbiotici alla biodiversità, e la loro importanza nel delineare l’identità delle comunità di vari ambienti, tra cui quelli estremi.
  • Biostatistica (6 cfu)

    • Fornire gli strumenti per impostare un appropriato disegno dell'esperimento, per gestire in modo adeguato i risultati ottenuti, per verificare le ipotesi di partenza

      Introduzione alla statistica descrittiva; cenni sulla teoria delle probabilita’; statistica inferenziale: le principali distribuzioni di probabilita’ e stima dei parametri; distribuzioni campionarie; test di ipotesi, errori di I e II specie; inferenza sulle medie, sulle proporzioni; analisi della varianza ad uno e due criteri, e concetto di interazione, regressione e correlazione lineare semplice; cenni di statistica non parametrica. Cenni sui principale studi e misure epidemiologiche.
  • 12 cfu a scelta nel gruppo GR5

    • Discipline Morfologico-Biologiche, caratterizanti per entrambe le classi (LM-6, LM-60) da scegliere su 2 settori disciplinari
    • Evoluzione e Diversità delle Piante (6 cfu)

      • Obiettivi formativi Il corso ha lo scopo di fornire le basi teoriche e pratiche per lo studio della diversità e dell'evoluzione nelle piante, con particolare riferimento alla flora del Mediterraneo e d'Italia. Verranno valutati approcci cladistici e fenetici allo studio di caratteri morfologici, cariologici e molecolari. Inoltre gli studenti apprenderanno le tecniche di identificazione di piante della flora italiana e dovranno realizzare un piccolo erbario tematico. Nell'attività di laboratorio gli studenti apprenderanno le tecniche di base per lo studio dei cromosomi nelle piante e l'utilizzo di software per l'analisi filogenetica e biometrica. Syllabus Caratteristiche dei principali gruppi di piante terrestri afferenti alle Divisioni Marcantiophyta, Anthocerotophyta, Bryophyta e Tracheophyta in ottica evoluzionistica/filogenetica. Sottodivisioni, Classi, Ordini e Famiglie all'interno delle Tracheophyta. L'organizzazione dei dati biosistematici: principi di tassonomia. L'importanza dello studio della biologia della riproduzione nelle piante: implicazioni evolutive, ecologiche e conservazionistiche con particolare riferimento alle angiosperme. Il ruolo dei cambiamenti cromosomici nell'evoluzione delle piante. Introduzione all'analisi filogenetica e biometrica. Valutazione della diversità genetica e della diversità tassonomica (floristica) nelle piante.
    • Complementi di etologia (6 cfu)

      • Comportamento sociale ed evoluzione della socialità e dell’altruismo nei diversi gruppi animali con particolare attenzione al caso degli insetti eusociali. Analisi delle spinte evolutive all’origine della coesione sociale. Funzione della comunicazione nel mantenimento delle relazioni sociali e rassegna dei tipi di segnali usati. Sfruttamento delle risorse da parte dell’individuo e del gruppo sociale. Pressioni selettive esercitate dalle diverse componenti ambientali sulle risposte comportamentali del singolo individuo e del gruppo.
    • Primate adaptation and evolution (6 cfu)

      • Il corso verte sullo studio degli adattamenti evolutivi dei primati dall’inizio della loro evoluzione fino all’evoluzione dei primi antenati dell’uomo. Verranno trattati gli adattamenti dei primati viventi ed estinti come una serie di radiazioni adattative al fine di comprendere i processi adattativi che hanno portato alla differenziazione morfologica e comportamentale degli odierni primati, compreso l’uomo. Introduzione all’evoluzione e adattamento dei primati. Il corpo dei primati. Dove vivono e come vivono i primati: habitat, dieta, locomozione e vita sociale. Primati viventi: dai lemuri alle grandi antropomorfe. Origine dei primati: proscimmie, scimmie antropoidi e grandi antropomorfe fossili; primi ominini.
    • Evoluzione Molecolare dell'Uomo (6 cfu)

      • Programma del corso Si seguirà il percorso storico della disciplina, dai primi dati di tipo immunologico-comparato fino agli sviluppi più recenti innescati dal sequenziamento completo del genoma umano. Saranno affrontati i fondamenti teorici e pratici delle metodologie volte al recupero di informazioni molecolari a partire da campioni antropologici. Particolare attenzione verrà dedicata all'analisi del DNA, antico e moderno. Saranno descritti ed applicati a casi-studio gli algoritmi più adatti per elaborare i diversi tipi di dati molecolari. Esercitazioni Acquisizione dei principi di funzionamento delle principali attrezzature da laboratorio (PCR, sequenziatore ABI-PRISM, spettrofotometro). Estrazione e purificazione del DNA da tessuti di varia natura e antichità. Amplificazione in PCR. Elettroforesi su gel di agarosio. Cycle-sequencing. Interpretazione degli elettroferogrammi. Uso di software specifici per l'elaborazione dei dati molecolari: costruzione di alberi filogenetici, analisi molecolare della varianza (AMOVA), analisi network, simulazione di modelli evolutivi.
    • Biologia della Conservazione Animale (6 cfu)

      • Obiettivi formativi Obiettivo del corso è fornire agli studenti una solida conoscenza dei principi della Biologia della Conservazione e delle moderne tecniche molecolari per la stima della biodiversità a livello genetico con particolare riferimento a taxa a rischio di estinzione e/o di inquinamento genetico. Syllabus Il corso ha per oggetto lo studio della biodiversità animale secondo le finalità proprie della Biologia della Conservazione. I fondamenti della conservazione in situ ed ex-situ sono trattati con riferimento a casi studio di gestione di popolazioni naturali. Particolare rilievo assume la trattazione delle normative in ambito internazionale e nazionale per la conservazione della biodiversità così come lo studio dei fattori di minaccia. I fondamenti teorico-pratici per la stima della biodiversità a livello genetico sono forniti illustrando l’impiego di marcatori del DNA nucleare e mitocondriale per l’analisi delle piccole popolazioni a rischio di estinzione.
    • Plant Conservation (6 cfu)

      • Il corso ha lo scopo di fornire le basi teoriche e pratiche per la valutazione della biodiversità delle comunità vegetali da un punto di vista floristico, vegetazionale e morfo-funzionale. Saranno presi in esame gli aspetti metodologici per la valutazione delle specie vegetali spontanee a rischio di estinzione e delle diverse modalità di conservazione a livello di specie (ex situ e in situ), popolazione, fitocenosi. Nelle lezioni pratiche gli studenti apprenderanno le tecniche di base per il monitoraggio e il censimento delle popolazioni vegetali; l’impiego di software di analisi statistica per il trattamento dei dati; l'applicazione di criteri per la definizione della categoria di rischio. Il corso includerà lezioni frontali, esercitazioni di campagna, esercitazioni di laboratorio, visite a Orti botanici, banche semi e aree protette, e alcune ore di attività pratica presso la banca semi del Dipartimento di Biologia. La diversità biologica delle piante a livello di geni, specie e comunità. Minacce alla conservazione della biodiversità vegetale. Metodi per la valutazione di specie vegetali spontanee a rischio di estinzione. Le liste rosse IUCN. La conservazione vegetale in situ: aree protette, loro classificazione e gestione; efficacia delle aree protette rispetto ai diversi tipi di minaccia; cenni alla normativa riguardante le aree protette e la conservazione in situ della biodiversità in ambito nazionale ed europeo. La conservazione vegetale ex situ: banche di germoplasma, banche semi per la conservazione a lungo termine; tecnologie e aspetti biologici della conservazione di semi; crioconservazione; culture di tessuti. cenni alla normativa riguardante le banche semi e la conservazione ex situ della biodiversità in ambito nazionale ed europeo. Vantaggi e svantaggi di programmi di conservazione in situ ed ex situ e loro integrazione. Restituzione e ripristino ambientale.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo GR12

    • Discipline Zoologiche Affini LM-60
    • Biologia della Conservazione Animale (affine) (6 cfu)

      • Obiettivi formativi Obiettivo del corso è fornire agli studenti una solida conoscenza dei principi della Biologia della Conservazione e delle moderne tecniche molecolari per la stima della biodiversità a livello genetico con particolare riferimento a taxa a rischio di estinzione e/o di inquinamento genetico. Syllabus Il corso ha per oggetto lo studio della biodiversità animale secondo le finalità proprie della Biologia della Conservazione. I fondamenti della conservazione in situ ed ex-situ sono trattati con riferimento a casi studio di gestione di popolazioni naturali. Particolare rilievo assume la trattazione delle normative in ambito internazionale e nazionale per la conservazione della biodiversità così come lo studio dei fattori di minaccia. I fondamenti teorico-pratici per la stima della biodiversità a livello genetico sono forniti illustrando l’impiego di marcatori del DNA nucleare e mitocondriale per l’analisi delle piccole popolazioni a rischio di estinzione.
    • Ecologia Microbica (affine) (6 cfu)

      • La prima parte del corso tratta la distribuzione dei microrganismi nei vari ambienti, il loro ruolo nei cicli degli elementi e le relazioni con altri organismi trattando aspetti fisiologici che molecolari che stanno alla base delle diverse funzioni. Nella seconda parte verranno trattate problematiche prettamente ambientali mettendo in evidenza il ruolo fondamentale che i microrganismi hanno assunto nello sviluppo di tecnologie per la soluzione di problematiche ambientali Obiettivo formativo del corso di "Ecologia microbica" è quello di fornire una solida conoscenza della diversità biologica dei microrganismi, nozioni fondamentali sui principali gruppi tassonomici e sul loro ruolo in ambienti naturali ed antropici. Scopo del corso è anche quello di fornire i principali strumenti conoscitivi indispensabili il loro utilizzo come bioindicatori.
    • Complementi di etologia (affine) (6 cfu)

      • Comportamento sociale ed evoluzione della socialità e dell’altruismo nei diversi gruppi animali con particolare attenzione al caso degli insetti eusociali. Analisi delle spinte evolutive all’origine della coesione sociale. Funzione della comunicazione nel mantenimento delle relazioni sociali e rassegna dei tipi di segnali usati. Sfruttamento delle risorse da parte dell’individuo e del gruppo sociale. Pressioni selettive esercitate dalle diverse componenti ambientali sulle risposte comportamentali del singolo individuo e del gruppo.
    • Orientamento e Migrazioni animali (affine) (6 cfu)

  • 6 cfu a scelta nel gruppo GR3

    • Discipline agrarie, gestionali e comunicative Classe LM-60 (Caratterizzanti)
    • Igiene Applicata (6 cfu)

      • Il corso intende focalizzare l’attenzione sui principali aspetti applicativi dell’igiene: analisi del rischio e qualità, alimenti, ambiente e lavoro. La prima parte affronta in dettaglio la metodologia di analisi del rischio nelle sue componenti fondamentali della valutazione, del controllo e della comunicazione, applicandola ai sistemi di qualità, con riferimenti alle norme di standardizzazione e certificazione. La parte riguardante l’Igiene degli Alimenti oltre a considerare gli aspetti epidemiologici ed analitici legati al controllo degli alimenti, illustra la metodologia HACCP e la normativa nazionale ed internazionale sulla sicurezza alimentare. La parte sull’igiene ambientale e del lavoro si propone di approfondire le problematiche sanitarie relative alle interazioni uomo-ambiente e le metodologie di analisi del rischio applicate a contesti di vita e di lavoro: acque, aria, suolo, ambienti confinati, attività produttive. Particolare attenzione viene rivolta alla normativa igienico-sanitaria di pertinenza del biologo.
    • Microbiologia ambientale e biorisanamento (6 cfu)

      • Obiettivi formativi: Il corso ha come obiettivo lo studio della diversità e funzionalità microbica negli ambienti naturali e artificiali. Saranno trattati i principali gruppi microbici degli ambienti acquatici e terrestri, le interazioni dei microrganismi con l’ambiente e gli altri organismi, nonché il ruolo delle comunità microbiche nei cicli biogeochimici con particolare attenzione agli aspetti fisiologici e molecolari che stanno alla base delle diverse funzioni. Il corrente utilizzo dei microrganismi in applicazioni atte a ridurre l’impatto delle attività umane sull’ambiente o a recuperare ambienti degradati per la presenza di sostanze contaminanti sarà illustrato, insieme ai metodi microbiologici e molecolari per l'analisi dell’ambiente e delle comunità microbiche.
    • Applicazioni di Ingegneria Ambientale (6 cfu)

      • Obiettivi formativi Fornire un’informazione di base relativamente alla conoscenza dei fenomeni di inquinamento dell’acqua e del suolo, nonché delle principali tecniche di trattamento delle acque reflue, delle acque primarie, dei rifiuti solidi e dei suoli contaminati. Il tutto con un particolare approfondimento (inclusa una esercitazione consistente nel dimensionamento di un impianto) delle tecniche di depurazione biologica delle acque reflue civili Syllabus Caratterizzazione dei corpi idrici ed analisi dei principali fenomeni di inquinamento. Trattamento biologico delle acque reflue civili: fanghi attivi, percolatori, biodischi, MBR, MBBR, SBR, biofiltrazione sommersa e relativi trattamenti accessori. Trattamenti aerobici ed anaerobici, disidratazione e smaltimento dei fanghi. Trattamenti naturali: fitodepurazione, lagunaggi. Trattamento chimico fisico di acque primarie ed industriali: filtrazione, ossidazione, disinfezione, processi a membrana, chiariflocculazione, adsorbimento su carboni attivi. Gestione dei rifiuti solidi: caratterizzazione; tecniche di raccolta differenziata, compostaggio, termovalorizzazione e depurazione dei fumi, discarica controllata e trattamento dei percolati. Tecniche di caratterizzazione, analisi e trattamento dei suoli contaminati. Esercitazioni: dimensionamento di un impianto a fanghi attivi e 2 visite tecniche ad impianti.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo GR6

    • Discipline ecologiche classe LM 6 ed LM-60
    • Flora e vegetazione delle coste (6 cfu)

      • Obiettivi formativi Il corso ha lo scopo di fornire le basi teoriche e pratiche per lo studio sia delle singole specie vegetali che delle comunità vegetali sia dal punto di vista tassonomico che morfo-funzionale. Nelle lezioni pratiche gli studenti apprenderanno le tecniche di base per l’identificazione di piante della flora italiana, per il rilevamento dei caratteri funzionali delle piante, il monitoraggio e censimento delle comunità vegetali e l’impiego di software di analisi statistica per il trattamento dei dati. Syllabus Il corso affronta i temi della biodiversità delle piante terrestri tipiche degli ambienti costieri sabbiosi e rocciosi. Vengono descritte le caratteristiche dei principali gruppi afferenti alle Spermatophyta sotto il profilo sistematico e sulla base dei loro adattamenti morfo-funzionali ai fattori ecologici caratteristici di tali ecosistemi. Approfondisce le tematiche riguardanti la flora, la vegetazione e la conservazione della natura con un approccio applicativo finalizzato alla valutazione degli habitat costieri.
    • Valutazione di impatto ambientale e di incidenza (6 cfu)

      • Il corso ha la finalità di introdurre gli studenti alle problematiche di valutazione del “danno ambientale”, ossia dell’impatto che un qualsiasi piano o progetto ha sull’ambiente in cui è eseguito specialmente per quanto riguarda le sue componenti biotiche e di funzionamento. Vengono presi in esame anche gli aspetti legislativi nazionali e comunitari (Direttiva 97/11 CEE). Il corso ha la finalità di introdurre gli studenti alle problematiche di valutazione del “danno ambientale”, ossia dell’impatto che un qualsiasi piano o progetto ha sull’ambiente in cui è eseguito specialmente per quanto riguarda le sue componenti biotiche e di funzionamento. Vengono presi in esame anche gli aspetti legislativi nazionali e comunitari (Direttiva 97/11 CEE). Egualmente il corso introduce alle modalità di valutazione della incidenza di opere o piani su siti classificati ai fini della costituzione della rete ecologica europea “Natura 2000”.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo GR9

    • Discipline Affini e Integrative classe LM-6 ed LM60
    • Paleontologia e Geologia del Quaternario (affine) (6 cfu)

      • Cronologia e cronostratigrafia del Quaternario: dal "Newer Pliocene" di Lyell all'interpretazione attuale. Illimite Plio-Pleistocene: interpretazione ufficiale e nuove proposte. GSSP e Golden Spike. La tripartizionedel Pleistocene. Età e piani del Pleistocene: successioni marine e continentali a confronto." come archivi per la ricostruzione dell'evoluzione...

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