BIOLOGIA DI POPOLAZIONI
cod. 1001339

Anno accademico 2018/19
1° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Ecologia (BIO/07)
Field
Discipline del settore biodiversità e ambiente
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
48 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è di fornire le conoscenze di base e applicative della Biologia di Popolazioni su basi evoluzionistiche.La biologia di popolazioni è una scienza interdisciplinare che combina ecologia e biologia evoluzionistica.

Sono privilegiati gli aspetti quantitativi: si vuole andare oltre al livello “descrizione” e giungere al livello di “Saper Fare”.

Prerequisiti

La modellistica imparata nel corso di modellistica ambientale sarà particolarmente utile, così come la genetica di popolazioni imparata nel corso del prof. Pavesi.
La biologia di popolazioni usa strumenti che derivano dalla matematica, statistica, genomica, genetica e sistematica.

Contenuti dell'insegnamento

I biologi delle popolazioni studiano i cambiamenti nelle frequenze alleliche (evoluzione) entro popolazioni della stessa specie (genetica di popolazioni) e interazioni fra popolazioni di specie diverse (ecologia) Verrà posta attenzione soprattutto a due temi trasversali:
- la conservazione e
- i cambiamenti globali

Si cercherà di tenere al minimo il livello di difficoltà delle dimostrazioni matematiche puntando sull’intuizione.
Verranno utilizzate spesso le simulazioni al calcolatore come strumento didattico.
Si veda il paragrafo “Programma esteso” per il programma dettagliato degli argomenti che saranno affrontati durante il corso.

Programma esteso

1 Conservazione della Natura
1.1 "Are species useful?"
1.2 Le ragioni della conservazione
1.3 Le principali cause di estinzione delle popolazioni

2 Frammentazione dell’habitat
2.1 Effetti sull’ecologia delle popolazioni
2.1.1 Effetto margine
2.2 Effetti della frammentazione per sé

3 Metapopolazioni
3.0.1 Il modello di Levins
3.0.2 Modello Isole-Continente
3.0.3 Il modello di Hanski
3.0.4 Modelli con Distruzione dell habitat
3.0.5 Esempi reali di metapopolazioni

4 Evoluzione nelle popolazioni
4.1 Come si misura la variabilità genetica
4.1.1 Microsatellite
4.1.2 SNP - Single Nucleotide Polymorphism
4.2 Frequenze alleliche e genotipiche 4.3 Equilibrio di Hardy-Weinberg
4.4 Indici di variabilità genetica
4.4.1 Deviazioni dall’equilibrio di Hardy-Weinberg
4.5 Simulazioni per studiare l’effetto della riduzione di N in popolazioni isolate
4.6 Gli effetti della deriva genetica
4.7 Effetti della frammentazione dell’habitat sulla genetica delle popolazioni
4.8 Inincrocio e depressione da inincrocio
4.9 La dimensione effettiva della popolazione
4.10 Flusso genico
4.10.1 Metodi per lo studio del flusso genico
4.10.2 Analisi di Paternità
4.10.3 Analisi di Parentela
4.10.4 Un esempio di uno studio degli effetti genetici della frammentazione
4.11 La Selezione Naturale

5 Evoluzione dei caratteri quantitativi
5.1 Importanza della variabilità genetica in Ecologia
5.1.1 Tipi di adattamento all’ambiente
5.2 Studio dei caratteri quantitativi
5.3 Componenti di Varianza ed Ereditabilità
5.3.1 Stima dell’ereditabilità
5.4 Mappaggio di QTL
5.4.1 Accenni all’ Interval Mapping

6 Dispersione
6.1 Definizione ed importanza della dispersione
6.1.1 Differenze nelle capacità dispersive
6.1.2 Il dispersal kernel
6.1.3 Eventi di dispersione a lunga distanza - LDD
6.2 Dispersione e dinamica dell’areale in seguito ai cambiamenti climatici
6.2.1 Modelli per predire la distribuzione attuale delle specie
6.2.2 Predire i futuri shift di areale in epoca di cambiamenti climatici

Bibliografia

-Appunti di Biologia di Popolazioni
Dispense del docente- Autore: Stefano Leonardi – Disponibili su elly. Anno: 2018 – 118 pagine-Biologia della Conservazione di Richard Primack e Luigi Boitani Editore: Zanichelli Anno: 2013 ISBN-13:978-8808171146

- Fondamenti di Genetica della Conservazione di Richard Frankham, Jonathan D. Ballou, David A. Briscoe Editore: Zanichelli Anno: 2006 Lingua: Italiano ISBN-13:978-8808170187

Population Biology: Concepts and Models di Alan Hastings Editore: Springer-Verlag; 1997. Seconda edizione Lingua: Inglese ISBN-13: 978-0387948539

Metodi didattici

l principale strumento didattico sono le lezioni frontali.

Verranno utilizzate spesso le simulazioni al calcolatore come strumento didattico. Viene fornito materiale didattico supplementare di approfondimanto in lingua inglese tratto dalla letteratura scientifica recente.

Modalità verifica apprendimento

L’esame è orale alla fine del corso.Verrà valutata assieme agli studenti l’opportunità di fare un compito scritto intermedio sulla prima metà del programma. La prima domanda dell’orale sarà a scelta e riguarderà il materiale supplementare (articoli scientifici) di approfondimento forniti.Questa articolazione dell’esame permette di accertare e verificare il livello raggiunto nei diversi oibiettivi formativi:La qualità delle risposte alle domande possono dare una buona idea del livello di• Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding) Gli esercizi possono misurare la• Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding) Alcune domande sono tese ad vedere se lo studente ha idee personali su alcuni dei modelli, idee e teorie illustrati. Questo aiuta a verificare• Autonomia di giudizio (making judgements) Ovviamente le risposte alle domande coinvolgono le • Abilità comunicative (communication skills) assai importante per un laureato della Magistrale.L’esperienza nel suo insieme potrebbe contribuire a costruire nello studente la• Capacità di apprendere (learning skills).

Altre informazioni

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