Anno immatricolazione
2020/2021
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI BIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE "LAZZARO SPALLANZANI"
Corso di studio
BIOLOGIA SPERIMENTALE ED APPLICATA
Curriculum
Biologia ambientale e biodiversità
Periodo didattico
Secondo Semestre (01/03/2022 - 14/06/2022)
Ore
72 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
Italiano
Tipo esame
SCRITTO E ORALE CONGIUNTI
Prerequisiti
Corso di Zoologia Generale
Obiettivi formativi
Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado di comprendere ed essere in grado di spiegare e applicare i vari concetti di teoria evolutiva insegnati durante il corso
Programma e contenuti
Il corso di Biologia Evoluzionistica (9 CFU) è tenuto dal Prof. Ludvik Gomulski.
L'ascesa della biologia evoluzionista:
Origini e sviluppo del pensiero evoluzionista. L’evoluzionismo di Lamarck. Cuvier e il catastrofismo. Il pensiero di Darwin e di Wallace: la teoria della selezione naturale. Mendel e la scoperta dei meccanismi dell’ereditarietà. La “sintesi moderna”.
Genetica moleculare e mendeliana:
Le origini della variazione; meccanismi dell'eredità: Mendelismo e l'eredità per rimescolamento.
Prove a sostegno dell'evoluzione
Selezione naturale:
La teoria della selezione naturale; L'equilibrio di Hardy-Weinberg; Fitness e coefficiente di selezione; Modelli di selezione; vantaggio dell'eterozigote; selezione dipendente dalla frequenza.
Eventi casuali nell'evoluzione:
Deriva genetica; effetto fondatore; collo di bottiglia e coalescenza. Dimensioni effettive della popolazione e la deriva genetica.
Speciazione:
Il concetto di specie: barriere pre- e post-accoppiamento. Teoria di Dobzhansky-Muller. Regola di Haldane. Speciazione allopatrica. Speciazione peripatrica; zona ibrida; zona di tensione; rafforzamento. Speciazione simpatica; Speciazione sequenziale.
Evoluzione del Sesso:
L’esistenza del sesso è un importante problema irrisolto della biologia evoluzionista; Il sesso ha un costo; Il sesso può accelerare la velocità dell’evoluzione; interferenza selettiva, Effetto Hill-Robertson. La teoria mutazionale del sesso di Kondrashov. La teoria della coevoluzione parassita-ospite del sesso di Hamilton. Ruby-in-the-rubbish effect. Muller’s ratchet. Inincrocio e fecondazione incrociata. Il rapporto fra i sessi.
Selezione sessuale: Competizione tra maschi: Strategie alternative: Competizione spermatica. Infanticidio. Selezione sessuale sui maschi: scelta femminile; Ronald Fisher e Selezione galoppante; Good genes e Handicap teoria di Zahavi. La teoria parassitaria di Hamilton della selezione sessuale. Selezione sessuale sulle femmine. Poliandria: accoppiamento multiplo da parte delle femmine. Selezione sessuale nelle piante da fiore. Dimorfismo sessuale negli esseri umani.
Coevoluzione:
Coevoluzione e coadattamenti; Coevoluzione tra piante ed erbivori - filogenesi speculari, e la mancanza di cofilogenesi; cambiamenti d'ospite. Coevoluzione fra angiosperme e pollinatori. mutualismo. Coevoluzione ospite-parasita. Evoluzione della virulenza dei parassiti, Ipotesi trade-off; ipotesi miope di evoluzione; ipotesi coincidente (coincidental) di evoluzione: La corsa agli armamenti coevolutiva; La coevoluzione antagonista; evoluzione progressivo e di escalation: corsa agli armamenti; l'ipotesi della Regina Rossa
Evoluzione molecolare:
La selezione naturale e la deriva casuale nell’evoluzione molecolare; La teoria neutrale “pura”; l'orologio molecolare. La teoria quasi neutrale dell’evoluzione molecolare; Tasso evolutivo e vincolo funzionale; Rapporto fra mutazioni non sinonime e sinonime come una prova della selezione (rapporti dN/dS); Tendenze preferenziali nell’uso di codoni sinonimi; Prove di selezione nei genomi - effetto Hitch-hiking e Background selection, Selective sweep.
La ricostruzione della filogenesi:
Filogenesi inferite dai caratteri morfologici utilizzando le tecniche della cladistica; Le omologie e le omopasie; Omologie ancestrali e omologie derivate; Inferenza della polarità degli stati di carattere - confronto con l’outgroup e la documentazione fossile; Le sequenze molecolari e la filogenesi; Tecniche statistiche per inferire le filogenesi dalle sequenze molecolari - distanze molecolari - principio di parsimonia - principio di massima probabilità; Orientamento degli alberi; Affidabilità della predizione filogenetica, Applicazioni della filogenesi molecolare.
Equilibrio punteggiati e stasi
Metodi didattici
Lezioni frontali
Testi di riferimento
L'Evoluzione. Douglas J. Futuyma. 2008. Zanichelli.
Ridley M., Evoluzione: La storia della vita e i suoi meccanismi. 2006. McGraw Hill
Modalità verifica apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta, volta ad accertare le competenze acquisite in relazione ai contenuti del corso. L'esame verte su almeno quattro distinti argomenti attinenti trattati durante il corso. La valutazione finale si basa sul grado di approfondimento e comprensione degli argomenti presentati e sulla capacità di integrare le conoscenze acquisite durante il corso.
Altre informazioni
L'esame consiste in una prova scritta, volta ad accertare le competenze acquisite in relazione ai contenuti del corso. L'esame verte su almeno quattro distinti argomenti attinenti trattati durante il corso. La valutazione finale si basa sul grado di approfondimento e comprensione degli argomenti presentati e sulla capacità di integrare le conoscenze acquisite durante il corso.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Università di Pavia - Offerta formativa