Guida dello studente Scienze e Tecnologie per la Natura Scienze
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Guida dello studente Scienze e Tecnologie per la Natura Scienze
Università degli Studi di Pavia Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Guida dello studente Laurea in Scienze e Tecnologie per la Natura Classe L-32 delle Lauree in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura e Laurea magistrale in Scienze della Natura Classe LM-60 delle Lauree magistrali in Scienze della Natura Anno Accademico 2012/2013 Versione online: http://www-3.unipv.it/webbio/cclsn/cclsn.htm Università degli Studi di Pavia Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Laurea in Scienze e Tecnologie per la Natura Classe L-32 delle Lauree in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura 1 Informazioni generali Obiettivi formativi specifici . . . . . . . . . . Risultati di apprendimento . . . . . . . . . . Profilo occupazionale e sbocchi professionali previsti Requisiti di ammissione . . . . . . . . . . . Verifica della preparazione iniziale dello studente . . Attività di orientamento e tutorato . . . . . . . Attività di ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 7 8 8 8 9 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 10 10 10 10 11 11 3 Disposizioni relative agli studenti Convalida di crediti acquisiti, di conoscenze e professionalità . . Trasferimento da altri corsi di studio e riconoscimento crediti . . Studenti provenienti dall’ordinamento didattico precedente . . . Studenti che permangono nell’ordinamento didattico precedente . Periodi di studio svolti presso Università straniere . . . . . . Certificazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 12 12 12 12 12 13 2 Organizzazione delle attività didattiche Crediti formativi universitari . . . . . . Organizzazione didattica . . . . . . . . Piani di studio . . . . . . . . . . . Obblighi di frequenza . . . . . . . . . Prova finale e conseguimento del titolo . . Verifica e valutazione dell’attività didattica . 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . per i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . laureati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Iscrizioni a singoli insegnamenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Insegnamenti e altre attività formative Profilo culturale e professionale del corso di studio Immatricolati Anno Accademico 2012-2013. . . Immatricolati Anno Accademico 2011-2012. . . Immatricolati Anno Accademico 2010-2011. . . Attività a libera scelta . . . . . . . . . Contenuti degli Insegnamenti . . . . . . . . Anatomia comparata . . . . . . . . . Attività interdisciplinare di campo . . . . Biologia animale . . . . . . . . . . . Citologia e istologia . . . . . . . . Zoologia evolutiva e generale . . . . Botanica generale . . . . . . . . . . Botanica sistematica . . . . . . . . . Chimica generale e inorganica . . . . . . Chimica organica e biochimica. . . . . . Chimica organica . . . . . . . . . Biochimica . . . . . . . . . . . Ecologia . . . . . . . . . . . . . . Elementi di fisica . . . . . . . . . . . Elementi di matematica e statistica . . . . Entomologia e patologia agraria . . . . . Entomologia. . . . . . . . . . . Patologia vegetale . . . . . . . . Etologia . . . . . . . . . . . . . . Fisiologia generale . . . . . . . . . . Fisiologia vegetale . . . . . . . . . . Genetica e biologia umana . . . . . . . Genetica . . . . . . . . . . . . Biologia umana . . . . . . . . . Geobotanica . . . . . . . . . . . . Geografia e cartografia . . . . . . . . Inglese. . . . . . . . . . . . . . . Minerali e rocce . . . . . . . . . . . Mineralogia . . . . . . . . . . . Petrografia . . . . . . . . . . . Principi di scienze della terra . . . . . . Geologia generale . . . . . . . . . Paleontologia . . . . . . . . . . Zoologia sistematica . . . . . . . . . 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 14 14 15 16 17 18 19 19 21 22 22 22 23 23 24 25 25 26 27 28 28 29 29 29 29 30 30 31 31 31 32 33 33 34 34 35 35 35 36 36 Contenuti degli Insegnamenti a libera scelta dello studente . . . Aracnologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fauna regionale . . . . . . . . . . . . . . . . . Fitosociologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laboratorio di biologia cellulare . . . . . . . . . . . Laboratorio di dendrocronologia . . . . . . . . . . . Laboratorio di ecologia . . . . . . . . . . . . . . Laboratorio di ecologia vegetale e conservazione delle piante Laboratorio di petrografia . . . . . . . . . . . . . Mineralogia sistematica . . . . . . . . . . . . . . Storia della biologia . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 37 37 37 38 38 38 39 39 39 40 1 Informazioni generali Lo studente che intende darsi una formazione naturalistica trova a Pavia la possibilità di studiare e svolgere ricerca in un ambiente accogliente e di lunga tradizione. La laurea triennale in Scienze e tecnologie per la natura forma i naturalisti professionisti. Essa offre una formazione culturale orientata ad una visione sistemica dell’ambiente naturale, descritto e interpretato attraverso un buona pratica del metodo scientifico, applicato all’analisi delle componenti e dei fattori che sottendono processi, sistemi e problematiche. Prepara allo svolgimento di attività di rilevamento, classificazione e interpretazione delle componenti abiotiche e biotiche presenti negli ecosistemi naturali; fornisce le basi scientifiche per redigere valutazioni di incidenza e formulare proposte di gestione, con finalità di conservazione e/o miglioramento, dei sistemi naturali. I laureati trovano collocazione nei parchi e nelle riserve naturali, nelle aree protette, nelle oasi naturali, nei musei naturalistici, negli assessorati all’ambiente e nelle istituzioni di ricerca. Il Corso di laurea in Scienze e Tecnologie per la Natura, attivato presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università degli Studi di Pavia, appartiene alla classe L-32 delle Lauree in Scienze e tecnologie per l’Ambiente e la Natura di cui al DM 16 marzo 2007 (GU n. 155 del 6 luglio 2007 – S.O. n. 153). La durata normale del corso di laurea è di tre anni. L’organizzazione didattica, disciplinata da apposito Regolamento, dallo Statuto dell’Università degli Studi di Pavia, dal Regolamento didattico di Ateneo, dal Regolamento studenti, è coordinata dal Consiglio didattico di Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura, in seguito indicato come Consiglio didattico. Obiettivi formativi specifici Il corso si caratterizza per la marcata attenzione alla formazione di base. Oltre all’acquisizione delle necessarie conoscenze nei campi della Matematica, Fisica e Chimica e delle discipline geologiche, botaniche, zoologiche ed ecologiche, il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi per il raggiungimento di una completa famigliarità con il metodo scientifico, sia per l’acquisizione di abilità nel rilevamento e nella classificazione di dati ambientali e naturalistici, sia per la loro elaborazione e interpretazione. Il corso di laurea è prevalentemente di tipo metodologico ed è pertanto specialmente adatto per gli studenti che intendano proseguire gli studi in corsi di laurea magistrale, in particolare quelli appartenenti alle classi che ne sono il naturale proseguimento (LM 60 – Scienze della natura, e LM 75 – Scienze e tecnologie per l’ambiente e il territorio). Questo non esclude che, conclusi gli studi, il laureato si inserisca immediatamente nel mondo del lavoro con un profilo di analista competente nell’acquisizione e nell’elaborazione di dati, inerenti l’ambiente biotico e abiotico, da utilizzare in diverse situazioni professionalità. 6 Le Scienze Naturali sono tradizionalmente multidisciplinari. Il corso offre agli studenti la possibilità di orientare la propria preparazione universitaria verso gli studi e le applicazioni nei settori attinenti: a) lo studio e la conservazione delle risorse naturalistiche, b) l’analisi ambientale e il recupero di aree sottoposte a impatti antropici, c) la progettazione e gestione delle aree verdi. Risultati di apprendimento Con riferimento al sistema dei descrittori dei titoli di studio adottato in sede europea, i risultati di apprendimento attesi sono i seguenti. • Conoscenza e capacità di comprensione – Conoscenza dei fondamenti di matematica, statistica, informatica, fisica e chimica, tese all’acquisizione dei linguaggi di base delle singole discipline, del metodo scientifico, e finalizzati agli sbocchi professionali individuati. – Conoscenza dei fenomeni e dei processi di base degli organismi e dell’ambiente fisico nel quale essi vivono, visti anche in un quadro storico-evoluzionistico. – Conoscenze e capacità di riconoscere e di classificare le componenti biotiche, animali e piante, ed abiotiche, minerali e rocce, del paesaggio e capacità di analizzare l’ecosistema nel suo complesso. – Conoscenze e capacità di comprensione dei processi e dei meccanismi in base ai quali gli organismi ed il paesaggio fisico funzionano ed interagiscono. – Conoscenze e competenze interdisciplinari e cultura sistemica dell’ambiente e della natura, inclusa la capacità di inquadramento delle conoscenze nel contesto giuridico-economico attuale. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione – Capacità di identificare gli elementi essenziali di un fenomeno, di cogliere le relazioni fra i fattori, di individuare scenari, di realizzare protocolli e piani volti alla risoluzione dei problemi. – Abilità sperimentali sul campo e in laboratorio, incluso il laboratorio informatico. • Autonomia di giudizio – Capacità di inquadrare le proprie conoscenze scientifiche e competenze tecnologiche nello sviluppo storico delle idee chiave della scienza contemporanea. – Acquisizione di comportamenti etici nei settori rilevanti per l’ambiente e la natura. • Abilità comunicative – Competenza nella comunicazione orale e scritta nelle lingue italiana e inglese. – Abilità di presentare in modo ordinato e chiaro i risultati e le idee proprie o del proprio gruppo di lavoro. 7 – Capacità di utilizzare strumenti informatici per presentazioni e comunicazioni a conferenze o seminari. – Capacità umane e professionali nell’inserimento nel mondo del lavoro. • Capacità di apprendimento – Capacità di approfondire le proprie conoscenze con studi autonomi successivi. – Capacità di aggiornare in modo continuo le proprie conoscenze nel campo delle discipline naturalistiche e in particolare nel proprio campo di lavoro. – Capacità di reperire e consultare materiale bibliografico sia con metodi tradizionali che con strumenti telematici. Profilo occupazionale e sbocchi professionali previsti per i laureati Il corso di laurea in Scienze e tecnologie per la natura, mediante una preparazione scientifico-tecnica di base, si propone di fornire allo studente un bagaglio di informazioni di base. Il corso va pertanto visto come tappa iniziale di un programma di studi che può preludere ad una laurea magistrale, e successivamente a un eventuale dottorato di ricerca, o a un percorso formativo per l’insegnamento. D’altra parte lo studente che voglia semplicemente acquisire una laurea triennale in Scienze e tecnologie per la natura, se ha scelto opportunamente le attività opzionali, potrà spendere le competenze acquisite in molti ambiti professionali. Il corso prepara alle professioni di: zoologi, botanici, biologi, ed assimilati; paleontologi; tecnici della gestione e conservazione dell’ambiente; tecnici del controllo ambientale. Requisiti di ammissione Per essere ammesso al corso di laurea lo studente deve essere in possesso di un diploma di scuola secondaria superiore italiana o di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo dai competenti organi dell’Università. Per l’iscrizione al corso di laurea è inoltre richiesto il possesso o l’acquisizione da parte dello studente di un’adeguata preparazione iniziale, e in particolare delle seguenti conoscenze e competenze: linguaggio matematico di base, modellizzazione e ragionamento. Verifica della preparazione iniziale dello studente La preparazione iniziale dello studente di cui sarà verificata attraverso un test di valutazione di carattere non selettivo, volto esclusivamente ad accertare il livello delle conoscenze possedute. Nel caso di trasferimento dello studente da altro corso di studio dell’Ateneo, o di altri Atenei, la preparazione dello studente viene verificata attraverso un colloquio condotto da apposita Commissione nominata dal Consiglio didattico. 8 Nel caso in cui la verifica non sia risultata positiva, il Consiglio didattico indica, previa approvazione o su delega del Consiglio di Facoltà, specifici obblighi formativi aggiuntivi che lo studente dovrà soddisfare entro il primo anno di corso e per i quali vengono predisposte apposite attività didattiche integrative consistenti in attività di tutorato. Avviso: le prove del test d’ingresso della Laurea triennale in Scienze e tecnologie per la natura, per gli studenti che si iscrivono per la prima volta al primo anno di corso, si terranno il 28 settembre 2012, alle ore 10.00, presso il Dipartimento di Chimica (Viale Taramelli). Una successiva sessione della prova d’ingresso si terrà nella prima metà di dicembre 2012. Il termine per l’iscrizione alla prova stessa sarà il 26 novembre 2012. Gli interessati dovranno iscriversi online con le modalità indicate nel sito web dell’Università di Pavia. Attività di orientamento e tutorato Il Consiglio didattico, tramite i propri docenti, partecipa alle iniziative organizzate dall’Ateneo per l’orientamento pre-universitario e post-universitario. Il Consiglio didattico organizza servizi di tutorato degli studenti, con finalità di assistenza nella redazione dei piani di studio e nella preparazione degli esami di profitto e della prova finale. I nominativi dei tutor a disposizione degli studenti del corso di laurea vengono resi noti annualmente attraverso la Banca Dati dell’Offerta formativa. Attività di ricerca Le attività di ricerca a supporto delle attività formative che caratterizzano il corso di laurea, sono svolte principalmente nel Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, nel Dipartimento di Biologia e Biotecnologie e negli altri Dipartimenti i cui ricercatori afferiscono alla Facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali. I temi di ricerca sono dettagliati nei siti web di ciascun Dipartimento. 9 2 Organizzazione delle attività didattiche Crediti formativi universitari Le attività formative che fanno capo al corso di laurea danno luogo all’acquisizione, da parte degli studenti che ne usufruiscono, di crediti formativi universitari (CFU) ai sensi della normativa vigente. La quantità media di impegno complessivo di apprendimento, svolto in un anno da uno studente impegnato a tempo pieno negli studi universitari, è fissata convenzionalmente in 60 CFU. Ad ogni CFU erogato nei corsi di studio corrispondono 25 ore di impegno medio per studente, di cui almeno il 50% è riservato allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale (salvo nel caso in cui siano previste attività formative ad elevato contenuto sperimentale o pratico). Organizzazione didattica L’attività didattica è organizzata in semestri. L’elenco dei corsi, relativo numero di CFU, programmi e docenti, sono indicati nel capitolo “Insegnamenti e altre attività formative”. Piani di studio Tutti gli studenti sono tenuti a presentare il piano di studio entro i termini indicati annualmente dall’Ateneo. Sono approvati d’ufficio i piani di studio conformi alle regole. Lo studente, che intenda seguire un percorso formativo diverso da quello previsto dal presente Regolamento, potrà presentare, nel rispetto dei vincoli previsti dalla declaratoria della classe e dall’ordinamento didattico del corso di laurea, un piano di studio individuale entro i termini stabiliti annualmente dall’Ateneo. Il piano di studio deve essere approvato dal Consiglio didattico, che terrà conto delle esigenze di formazione culturale e di preparazione professionale dello studente e potrà suggerire le opportune modifiche al fine di rendere il percorso formativo più coerente con gli obiettivi formativi specifici del corso di laurea. Obblighi di frequenza È raccomandata caldamente la frequenza alle lezioni frontali di tutti i corsi. È obbligatoria la frequenza alle attività di campo e di laboratorio dei corsi che le prevedono. 10 Prova finale e conseguimento del titolo Il titolo di studio è conferito previo superamento di una prova finale, che tenderà a verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi del corso di laurea. La prova finale, cui si accede dopo aver acquisito almeno 177 CFU e che consente l’acquisizione di altri 3 CFU, consiste nella presentazione e discussione, di fronte a una commissione di laurea, di un elaborato su un argomento concordato con un docente, nell’ambito di un insegnamento scelto dallo studente. L’elaborato finale può riguardare un’attività sperimentale, oppure può essere di tipo metodologico, senza contenere dati originali; non deve di massima superare le 30 pagine. L’elaborato finale deve essere presentato da un relatore (docenti di ruolo o incaricati di insegnamenti impartiti nella facoltà di Scienze MM. FF. NN.) ed eventualmente da un co-relatore anche esterno. Può essere redatto in lingua inglese. Verifica e valutazione dell’attività didattica Gli studenti hanno il diritto/dovere di partecipare alla valutazione della qualità dei corsi e dell’attività didattica dei docenti. A questo scopo, l’Ateneo ha predisposto dei formulari telematici, da compilare in forma anonima al termine dei periodi didattici. Gli studenti potranno sostenere gli esami solo dopo aver compilato i formulari relativi ai corsi del semestre trascorso. 11 3 Disposizioni relative agli studenti Convalida di crediti acquisiti, di conoscenze e professionalità Il Consiglio Didattico convaliderà conoscenze ed abilità debitamente certificate per un numero di crediti non superiore a 60 CFU, tra cui: conoscenze e abilità professionali, certificate individualmente ai sensi della normativa in materia, conoscenze e abilità maturate in attività formative di livello post-secondario alla cui progettazione abbia concorso l’Ateneo. Trasferimento da altri corsi di studio e riconoscimento crediti Gli studenti che abbiano già conseguito titoli di studio presso l’Ateneo o presso altre Università italiane o straniere, possono chiedere, contestualmente all’iscrizione, l’abbreviazione degli studi che sarà concessa previa valutazione e convalida dei CFU considerati riconoscibili in relazione al Corso di Laurea. I titoli riconoscibili saranno valutati dal Consiglio didattico. Studenti provenienti dall’ordinamento didattico precedente Gli studenti già iscritti al corrispondente Corso di laurea in Scienze e tecnologie per la Natura, e in Scienze del Fiore e del Verde (Classe 27) dell’Università di Pavia, possono optare per il passaggio all’attuale Corso di laurea in Scienze e Tecnologie per la Natura (Classe L-32). Verrà deliberata dal Consiglio didattico una apposita tabella di riconoscimento delle attività formative. Studenti che permangono nell’ordinamento didattico precedente Agli studenti che risultano già iscritti al Corso di laurea in Scienze e tecnologie per la Natura, e in Scienze del Fiore e del Verde (Classe 27) dell’Università di Pavia, vengono assicurati la possibilità di sostenere gli esami e il rilascio del relativo titolo. Periodi di studio svolti presso Università straniere Allo scopo di promuovere l’internazionalizzazione degli studi, sono incoraggiati periodi di studio all’estero, della durata compresa tra 3 e 12 mesi, e di norma sulla base di rapporti di 12 scambio con Università presso le quali esista un sistema di crediti facilmente riconducibile all’ECTS. L’approvazione preventiva del piano di studi all’estero, e il riconoscimento e l’equivalenza dei crediti acquisiti, saranno valutati dal Consiglio didattico. Certificazioni Le certificazioni linguistiche internazionali ( PET, FCE, TOEFL, DELF) vengono riconosciute come equipollenti al superamento dell’esame di lingua. Iscrizioni a singoli insegnamenti Chi abbia almeno un titolo di studio quinquennale al termine di studi secondari superiori, può chiedere di iscriversi a singoli insegnamenti, ed acquisirne i relativi CFU, con un limite di 60 CFU/anno, e può ottenere un certificato di superamento dei relativi esami. Tale frequenza e superamento sono riconosciuti nel caso di successiva iscrizione regolare. 13 4 Insegnamenti e altre attività formative Profilo culturale e professionale del corso di studio La classe di Scienze e tecnologie per l’ambiente e la natura, a livello nazionale, trae le sue origini dai corsi di Laurea in Scienze naturali e in Scienze ambientali. Presso l’Università di Pavia, il Corso di laurea in Scienze e tecnologie per la natura offre una formazione culturale orientata a descrivere e interpretare i fenomeni naturali presenti in ambienti con un diverso grado di antropizzazione. Il corso di laurea è organizzato in un solo curriculum, Scienze naturali, che offre una formazione culturale orientata ad una visione sistemica dell’ambiente naturale, descritto e interpretato attraverso un buona pratica del metodo scientifico, applicato all’analisi delle componenti e dei fattori che sottendono processi, sistemi e problematiche. Prepara allo svolgimento di attività di rilevamento, classificazione e interpretazione delle componenti abiotiche e biotiche presenti negli ecosistemi naturali; fornisce le basi scientifiche per redigere valutazioni di incidenza e formulare proposte di gestione, con finalità di conservazione e/o miglioramento, dei sistemi naturali. I laureati trovano collocazione nei parchi e nelle riserve naturali, nelle aree protette, nelle oasi naturali, nei musei naturalistici, negli assessorati all’ambiente e nelle istituzioni di ricerca. Il piano degli studi è differenziato in base all’anno di immatricolazione. Di seguito vengono riportate le tabelle dei diversi piani degli studi, con evidenziati (in nero) gli anni di corso attivi nel corrente anno accademico. 14 Immatricolati Anno Accademico 2012-2013 Anno 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Corso SSD CFU Sem. Elementi di matematica e statistica Chimica generale e inorganica Biologia animale Zoologia evolutiva e generale Citologia e istologia Elementi di fisica Chimica organica e biochimica Chimica organica Biochimica Botanica generale Geografia e cartografia MAT/07 CHIM/03 9 6 I I BIO/05 BIO/06 FIS/01 6 6 6 I I II CHIM/06 BIO/10 BIO/03 GEO/04 6 3 6 9 II II II II Zoologia sistematica Minerali e rocce Mineralogia Petrografia Genetica e biologia umana Genetica Biologia umana Botanica sistematica Ecologia Principi di scienze della terra Geologia generale Paleontologia BIO/05 9 I GEO/06 GEO/07 6 6 I I BIO/18 BIO/08 BIO/02 BIO/07 6 3 9 6 I I II II GEO/02 GEO/01 6 6 II II Etologia Anatomia comparata Fisiologia generale Fisiologia vegetale Geobotanica Patologia vegetale Inglese Attività interdisciplinare di campo Tirocinio A scelta dello studente Prova finale BIO/05 BIO/06 BIO/09 BIO/04 BIO/03 AGR/12 6 9 6 6 6 6 3 3 3 12 3 I I I I II II II II II II II 15 Immatricolati Anno Accademico 2011-2012 Anno 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Corso SSD CFU Sem. Elementi di matematica e statistica Chimica generale e inorganica Biologia animale Zoologia evolutiva e generale Citologia e istologia Elementi di fisica Chimica organica e biochimica Chimica organica Biochimica Botanica generale Geografia e cartografia MAT/07 CHIM/03 9 6 I I BIO/05 BIO/06 FIS/01 6 6 6 I I II CHIM/06 BIO/10 BIO/03 GEO/04 6 3 6 9 II II II II Zoologia sistematica Minerali e rocce Mineralogia Petrografia Genetica e biologia umana Genetica Biologia umana Botanica sistematica Ecologia Principi di scienze della terra Geologia generale Paleontologia BIO/05 9 I GEO/06 GEO/07 6 6 I I BIO/18 BIO/08 BIO/02 BIO/07 6 3 9 6 I I II II GEO/02 GEO/01 6 6 II II Etologia Anatomia comparata Fisiologia generale Fisiologia vegetale Geobotanica Patologia vegetale Inglese Attività interdisciplinare di campo Tirocinio A scelta dello studente Prova finale BIO/05 BIO/06 BIO/09 BIO/04 BIO/03 AGR/12 6 9 6 6 6 6 3 3 3 12 3 I I I I II II II II II II II 16 Immatricolati Anno Accademico 2010-2011 Anno 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Corso SSD CFU Sem. Elementi di matematica e statistica Chimica generale e inorganica Biologia animale Zoologia evolutiva e generale Citologia e istologia Elementi di fisica Chimica organica e biochimica Chimica organica Biochimica Botanica generale Ecologia MAT/07-06 CHIM/03 9 6 I I BIO/05 BIO/06 FIS/01 6 6 6 I I II CHIM/06 BIO/10 BIO/03 BIO/07 6 3 6 6 II II II II Zoologia sistematica Minerali e rocce Mineralogia Petrografia Genetica e biologia umana Genetica Biologia umana Botanica sistematica Geografia e cartografia Principi di scienze della terra Geologia generale Paleontologia BIO/05 9 I GEO/06 GEO/07 6 6 I I BIO/18 BIO/08 BIO/02 GEO/04 6 3 9 9 I I II II GEO/02 GEO/01 6 6 II II Etologia Anatomia comparata Fisiologia generale Fisiologia vegetale Geobotanica Entomologia e patologia agraria Patologia vegetale Entomologia Inglese Attività interdisciplinare di campo A scelta dello studente Prova finale BIO/05 BIO/06 BIO/09 BIO/04 BIO/03 6 9 6 6 6 I I I I II AGR/12 AGR/11 3 3 3 3 12 3 II II II II II II 17 Attività a libera scelta Di seguito viene riportato l’elenco delle Attività a libera scelta per gli studenti iscritti al III anno (coorte 2010-2011). Attività formativa SSD CFU Sem. Laboratorio di dendrocronologia Fitosociologia Laboratorio di ecologia vegetale e conservazione delle piante Aracnologia Fauna regionale Laboratorio di biologia cellulare Laboratorio di ecologia Mineralogia sistematica Laboratorio di petrografia Attività interdisciplinare di campo Storia della biologia Laboratorio di matematica computazionale BIO/03 BIO/03 BIO/03 3 3 6 II II II BIO/05 BIO/05 BIO/06 BIO/07 GEO/06 GEO/07 3 3 3 3 6 3 3 II II II II II II II M-STO/05 MAT/08 3 3 II II Comunicazione digitale multimediale ING-INF/05 6 II Modelli matematici di fenomeni naturali MAT/08 3 II 18 Note Mutuabile dalla LT MATEMATICA – Prof. Gardini Corso del Collegio Nuovo – Prof. Falomo Modulo 1 – LTGEO Contenuti degli Insegnamenti Vengono di seguito riportati i contenuti degli Insegnamenti obbligatori, limitatamente alle Attività formative attive nell’anno accademico 2012-2013. Per gli Insegnamenti disattivati è possibile reperire il programma sul sito della Facoltà di Scienze MM. FF. NN. all’indirizzo http://scienze.unipv.it/?pagina=docenti oppure rivolgendosi direttamente al Docente. Se l’Insegnamento risulta attivo, ma i relativi contenuti non sono disponibili nella presente Guida, rivolgersi direttamente al Docente. Anatomia comparata (9 CFU) Sergio Barni, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] Finalità del corso. Il corso si prefigge di fornire una descrizione panoramica e concisa dell’organizzazione anatomica dei taxa più rappresentativi dei Vertebrati. La trattazione comparativa dei diversi organi e apparati viene affrontata primariamente su base morfologica, anche con riferimenti isto-citologici, in stretta relazione con alcuni aspetti funzionali. Viene condotta l’analisi delle relazioni filogenetiche esistenti tra i vari taxa in un contesto evolutivo ed adattativo nella interazione tra organismo e ambiente. Secondo questi presupposti, lo studio dell’anatomia di Vertebrati perde la concezione classica di staticità per fornire i criteri che hanno condizionato i processi ontogenetici ed evolutivi. Nello svolgimento della materia particolare importanza assumono alcuni fondamentali concetti di embriologia e di organogenesi nello stabilire le relazioni tra tappe ontogenetiche ed evolutive (implicazioni evoluzionistiche dell’embriologia: evo-devo), nonché l’integrazione con l’analisi di preparati anatomo-microscopici. Programma guida: I protocordati e l’origine dei vertebrati (o cranioti) aspetti filogenetici e caratteri anatomici generali (bauplan), centralizzazione, regionalizzazione dell’asse antero-posteriore e controllo genetico dello sviluppo (i geni omeotici), metameria e simmetria bilaterale, piani e assi anatomici, strutture caratterizzanti: notocorda, cranio, vertebre, sistema nervoso centrale, faringe, celoma. Concetti di base analogia, omologia, omoplasia, strutture rudimentali e vestigiali, divergenza, palallelismo, convergenza, ontogenesi, filogenesi, legge di von Baer (evo-devo e stadio filotipico), cladistica (mono-, para-, polifiletismo), archetipi e fossili viventi. Classificazione, caratteri generali e rapporti filogenetici tra i principali taxa dei vertebrati : agnati (Ostracodermi e Ciclostomi), gnatostomi (Placodermi, Condroitti, Acantodi, Osteitti, Labirintodonti, Anfibi, Cotilosauri, Rettili, Archeorniti, Uccelli, Terapsidi, Mammiferi). 19 Ontogenesi dei cefalocordati e dei vertebrati gametogenesi, tipi di uova e membrane accessorie, segmentazione, gastrulazione delle celoblastule (anfiosso, pesci, anfibi) e discoblastule (pesci, sauropsidi, mammiferi), neurulazione, derivati dei foglietti embrionali (ecto-, meso-, entoderma), le creste neurali intese come quarto foglietto embrionale, componenti somatica e germinale, l’induzione, sviluppo diretto e indiretto (stadio larvale), oviparità-ovoviviparità-viviparità, annessi embrionali (sacco del tuorlo, sacco dell’albume, amnios, corion, allantoide, placente), le capacità rigenerative dei vertebrati. Apparato cutaneo organizzazione generale, derivazione embrionale, interazione dermaepidermide, epidermide e suoi derivati (ghiandole, fotofori, squame, penne, peli, ranfoteche, artigli, unghie, zoccoli, corna), derma e suoi derivati [scaglie ossee (cosmoidi, placoidi, ganoidi, elasmoidi, cicloidi, ctenoidi) e loro correlazioni filogenetiche, osteodermi, ecc.], recettori sensoriali, cellule pigmentate (xantofori, iridofori, melanofori, melanociti, unità cromatofora). Apparato scheletrico a) Tipi di tessuti scheletrici (cartilaginei, ossei) e blastemi scheletogeni (somiti, somitomeri, creste neurali, sistema dei setti, ecc.), ossificazione diretta o membranosa (allostosi) e indiretta o endocondrale (autostosi). b) Scheletro assile: notocorda, vertebre (genesi, vertebre acentriche e centriche, diplospondile e monospondile, arcocentriche e cordocentriche, anfi-, pro-, opisto-, etero-celi, anfipiane), regionalizzazione della colonna vertebrale, coste, coste addominali (gastralia), sterno, cranio [neurocranio (platibasia, tropibasia), splancnocranio, dermatocranio (anapside, diapside, sinapside, parapside, palato primario e secondario), autostilia, anfistilia, iostilia, cinetismi cranici]. c) Scheletro zonale: cinto pettorale (o scapolare) , cinto pelvico (saurisco e ornitisco), ecc.. d) Scheletro appendicolare: pinne impari e pari, arto chiridio e adattamento alla locomozione (corsa, salto, volo, nuoto). e) Ossa eterotopiche. Apparato muscolare tipi di tessuto muscolare (striato, liscio, cardiaco) e loro derivazione embrionale. Generalità sui principali muscoli scheletrici. Apparato digerente stomodeo e proctodeo, bocca e cavità orale, ghiandole salivari, denti (genesi e classificazione), lingua, organizzazione microanatomica della parete intestinale, faringe e derivati, esofago e ingluvie, stomaco ghiandolare e muscolare, prestomaci (fermentazione gastrica), intestino tenue e ciechi pilorici, intestino crasso e ciechi ileocolici (fermentazione intestinale), fegato, pancreas. Apparato respiratorio respirazione branchiale (branchie esterne, branchie interne: marsipobranchie, branchie settate e pettinate, scambio gassoso controflusso, pseudobranchie), respirazione cutanea e polmonare, polmoni sacciformi, vescica natatoria, polmoni parenchimatosi, sacchi aeriferi, vie respiratorie, celoma e sua ripartizione; Apparato circolatorio organizzazione microanatomica della parete dei vasi ematici e linfatici, sangue e organi emopoietici/emocateretici, tipi di circolazione (semplice/doppia, aperta/chiusa, incompleta/completa), genesi ed evoluzione del cuore, 20 cuore e archi aortici dei pesci con circolazione semplice e doppia (dipnoi), cuore e archi aortici degli anfibi (fase larvale/fase adulta), cuore e archi aortici dei rettili (squamati/loricati), cuore e archi aortici degli uccelli e dei mammiferi, vascolarizzazione dell’encefalo e circolo di Willis, circolazione embrionale degli anamni e degli amnioti, principali vasi arteriosi e venosi, sistemi portali (renale, epatico, ipofisario). Apparato urogenitale a) Organi escretori e osmoregolatori, pronefro, mesonefro (opistonefro), metanefro, vascolarizzazione nefronica, vie urinarie e vescica urinaria, cellule a cloruri dei pesci, ghiandola rettale degli elasmobranchi, ghiandole del sale dei sauropsidi, catabolismo azotato (ammoniotelia, ureotelia, uricotelia). b) Genesi delle gonadi (creste genitali): componenti somatica e germinale, testicoli cistici e tubulari, interazione medullo-wolffiana, ovari cavi e pieni, ovidutti e loro specializzazioni, cloaca: derivati (spermateca, borsa di Fabrizio, vescica urinaria, organi copulatori, ecc.) e ripartizione, vescica urinaria. Apparato nervoso e organi di senso a) S.N.C.: telencefalo, rinencefalo e emisferi cerebrali (paleo-, archi-, neopallio), diencefalo (epitalamo, talamo, ipotalamo, neuroipofisi, epifisi, chiasma ottico), mesencefalo (lobi ottici), metencefalo (cervelletto: archi-, paleo-, neocerebello), mielencefalo, midollo spinale, nervi cranici. b) epitelio olfattivo e organo vomero- nasale (o di Jacobson), occhio e fotorecezione, orecchio interno, medio e esterno, sistema della linea laterale. Organi endocrini neurosecrezione e ipofisi, tessuto cromaffine e midollare surrenale, tessuto interrenale e corteccia surrenale, cellule interstiziali delle gonadi, endostilo e tiroide, paratiroidi e corpi ultimobranchiali. Il corso teorico è integrato da una serie di esercitazioni pratiche su alcune fasi embrionali, oggetto della parte pratica d’esame. I testi consigliati sono: • Kent, Anatomia Comparata dei Vertebrati. Ed. Piccin. • Houillon, Embriologia dei Vertebrati. Ed. CEA. Per approfondimenti possono essere consultati i seguenti testi: • Padoa, Manuale di Anatomia Comparata dei Vertebrati. Ed. Feltrinelli. • Liem-Bemis-Walker-Grande, Anatomia Comparata dei Vertebrati. Edi-SES. • Kardong, Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. Ed. McGrauwHill. • Pough-Janis-Heiser, Zoologia dei Vertebrati. Ed. CEA. Attività interdisciplinare di campo (3 CFU) Giuseppe Bogliani, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] 21 Alberto Lualdi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Graziano Rossi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso comprende visite a biotopi e geotopi, a volte inclusi in aree protette, con l’accompagnamento di docenti di geologia, botanica e zoologia. Di ciascuna località si leggono sul campo le caratteristiche e si danno, ove possibile, delle interpretazioni di tipo storico ed evolutivo. Alla fine del corso gli studenti predisporranno un loro elaborato, in forma scritta, inerente le visite effettuate, con un taglio interdisciplinare. Esso può essere predisposto anche in formato di itinerario naturalistico, con punti di sosta e osservazione. Tale elaborato costituirà poi la base per la successiva prova orale di esame finale. Biologia animale (12 CFU) Modulo Citologia e istologia (6 CFU) Elda Scherini, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] L’insegnamento ha lo scopo di introdurre alla conoscenza della cellula come unità strutturale e funzionale degli organismi viventi. Viene dato particolare rilievo alla correlazione tra gli aspetti strutturali e quelli molecolari, che sono alla base della funzionalità cellulare e delle interazioni cellulari. Vengono inoltre illustrate le diversificazioni e modificazioni cellulari nella formazione dei tessuti animali, in base alla funzione che essi svolgono. Il corso si svolge affrontando i seguenti capitoli: • Cellule procariote ed eucariote. • Composizione chimica e metabolismo della cellula. • Struttura e funzione degli organuli cellulari, con particolare riferimento alle cellule animali. • La sintesi proteica e il dogma centrale della biologia. • Dinamica del ciclo cellulare. • Differenziamento e rinnovo cellulare. • Tessuti animali: 1. tessuti epiteliali di rivestimento e secernenti. Giunzioni cellulari. 2. tessuti connettivi: propriamente detti, adiposo, cartilagine, osso, sangue. 3. tessuti muscolari. La contrazione muscolare nel tessuto muscolare striato. 4. tessuto nervoso. Modulo Zoologia evolutiva e generale (6 CFU) Giuliano Gasperi, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] 22 Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio degli organismi animali mediante la trattazione dei principali fenomeni biologici e dei metodi di analisi della Zoologia. Particolare importanza verrà data a: a) riproduzione e sessualità nei Protozoi e nei Metazoi, delineandone i meccanismi ed il significato evolutivo; b) fecondazione e sue modalità in organismi modello; c) ontogenesi delle forme animali con descrizione dello sviluppo embrionale, postembrionale e dell’accrescimento. Dopo la trattazione organismica, verranno introdotte la nozione di popolazione ed il concetto di specie, cui seguirà l’esposizione delle teorie dell’evoluzione e dei meccanismi di speciazione. Il concetto di specie, definito in chiave tassonomica ed evoluzionistica, servirà come base di ordinamento della diversità animale. Verranno presentati concetti di Zoogeografia utili in settori di ricerche evoluzionistiche. Lo studio delle interazioni intra- e interspecifiche e con l’ambiente vuole poi attestare la complessità dello studio degli organismi animali. Botanica generale (9 CFU) Paola Nola, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio, [email protected] Il corso intende fornire agli studenti i concetti di base per lo studio della biologia vegetale e della botanica. Vengono illustrati i fondamenti della citologia, dell’anatomia e dell’istologia vegetale con particolare riferimento alle piante vascolari, attraverso la trattazione dei seguenti capitoli della biologia vegetale: cellula vegetale e principali differenze rispetto alla cellula animale;crescita e sviluppo della cellula; organizzazione cellulare e formazione dei tessuti; sviluppo della pianta e formazione degli organi; anatomia e morfologia generale degli organi vegetali. Il corso prevede alcune esercitazioni di laboratorio dedicate all’allestimento e all’osservazione di preparati vegetali relativi ai diversi tipi di cellule vegetali, alla loro organizzazione nella formazione di tessuti e all’anatomia dei principali organi. A partire dai caratteri generali descritti nella parte precedente vengono prese in considerazione le più importanti modificazioni istologiche, anatomiche e morfologiche interpretabili come conseguenza dell’interazione tra piante e ambiente. Vengono inoltre presentati alcuni esempi di applicazione, in cui le informazioni acquisite in precedenza vengono utilizzate nello studio dell’ambiente. Botanica sistematica (9 CFU) Maura Brusoni, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] 23 Gli obiettivi formativi del corso sono: fornire un quadro generale e il più completo possibile su scopi e fondamenti della Botanica sistematica, sistemi di classificazione; filogenetica; tassonomia; nomenclatura; organizzazione e morfologia dei vegetali; cicli riproduttivi. L’insegnamento prevede i seguenti argomenti: scopi e fondamenti della Botanica sistematica; sistemi di classificazione; sistematica e filogenetica, tassonomia; nomenclatura; organizzazione e morfologia dei vegetali; riproduzione vegetativa e riproduzione sessuata; cicli riproduttivi: alternanza di fasi nucleari, alternanza di generazione; cicli aplo-, diplo-, aplo-diplonti; Cianobatteri, Alghe, Briofite, Pteridofite: caratteri generali, riproduzione, ecologia, distribuzione, filogenesi, sistematica; Spermatofite: organizzazione, stami, polline, carpelli, ovuli; ciclo biologico, impollinazione, fecondazione, seme; sistematica delle Spermatofite; Gimnosperme: caratteri generali e riproduzione, sistematica; Angiosperme: organi vegetativi, fiore, involucro fiorale, impollinazione, fecondazione; semi e frutti; sistematica; alcune famiglie delle Dicotiledoni e delle Monocotiledoni. I Funghi: caratteri generali, sistematica e modalità di riproduzione, importanza ecologica dei funghi, interazioni funghi-alghe e funghi-piante. Chimica generale e inorganica (6 CFU) Massimo Oddone, Dipartimento di Chimica, [email protected] • Materia ed energia. Le leggi delle combinazioni chimiche. Le prime determinazioni dei pesi atomici. La composizione dell’atomo: le particelle che compongono l’atomo, atomi e molecole. La radioattività. La natura del numero atomico. L’isotopia. Il difetto di massa. La scoperta delle particelle atomiche fondamentali. • La struttura atomica: alle origini delle teorie atomiche, la struttura dell’atomo secondo Bohr, la struttura atomica secondo la meccanica ondulatoria, l’equazione di Schrödinger per l’atomo di idrogeno. Le proprietà periodiche degli elementi. • La nomenclatura dei composti inorganici e il bilanciamento delle reazioni chimiche. • Il legame chimico: i parametri sperimentali del legame chimico, il legame ionico, il legame covalente. Il simbolismo di Lewis per la rappresentazione degli elettroni di valenza nelle molecole. La geometria delle molecole. Il legame covalente con carattere ionico. I legami multipli. I legami policentrici: la teoria della risonanza. Il magnetismo delle molecole. Il legame metallico. Isolanti e semiconduttori. Altri tipi di legame. • Lo stato gassoso: proprietà generali dei gas, la pressione, la legge di Boyle, la legge di Charles, la legge combinata dei gas, l’equazione di stato dei gas ideali, la teoria cinetica dei gas, la diffusione gassosa. La legge di Graham. I miscugli gassosi. La legge di Dalton. I gas reali. Lo stato solido: le fasi condensate della materia, le proprietà dei solidi, le dimensioni e la forma dei cristalli. I vari tipi di solidi. I raggi X e la struttura dei cristalli. I reticoli cristallini. I difetti nelle strutture dei solidi. Lo stato liquido: la teoria microscopica dello stato liquido, le proprietà dei liquidi, 24 i diagrammi di stato e la regola delle fasi. Le curve di riscaldamento. Calore di vaporizzazione e tensione di vapore di un liquido. • Le soluzioni: le unità di concentrazione. La solubilità dei solidi nei liquidi. La legge di Henry. Le soluzioni ideali. La legge di Raoult. Le soluzioni non ideali. I sistemi liquido-solido e le soluzioni solide. L’equilibrio chimico: la costante di equilibrio, effetti esterni sugli equilibri. Il principio di Le Châtelier Braun. Equilibri ionici in soluzione acquosa: i sali scarsamente solubili, gli acidi e le basi, aspetti quantitativi degli equilibri ionici in soluzione acquosa. Gli indicatori acido-base. Le titolazioni acido-base. Gli ioni complessi. L’anfoterismo. Le proprietà colligative degli elettroliti. Lo stato colloidale. • L’elettrochimica: i conduttori di I e II classe, la conducibilità delle soluzioni elettrolitiche. l’elettrolisi e le sue leggi. Le celle galvaniche (o pile). Il potenziale standard di semicella e di cella. L’equazione di Nernst. La misura sperimentale del potenziale di cella. La determinazione della costante di equilibrio di reazioni redox. Le pile a concentrazione. • La termodinamica chimica: il sistema termodinamico, il lavoro e il calore. Il Primo Principio della termodinamica. La termochimica. I criteri per una trasformazione spontanea. L’Entropia. L’Energia libera. La cinetica chimica: la velocità di reazione. I fattori che influenzano la velocità di reazione. L’interpretazione teorica della velocità delle reazioni. Cenni sulla teoria delle velocità assolute di reazione. La determinazione dell’ordine di reazione. Catalisi e catalizzatori. Chimica organica e biochimica (9 CFU) Il corso è organizzato in due moduli. L’obiettivo del I◦ modulo è quello di familiarizzare lo studente con le proprietà chimico-fisiche delle principali classi dei composti organici, con particolare riguardo alla reattività dei gruppi funzionali che caratterizzano le singole classi, alla spazialità delle molecole e alle forze intermolecolari. Le conoscenze acquisite saranno utili per la comprensione delle strutture delle principali biomolecole e delle trasformazioni chimiche che avvengono all’interno degli organismi viventi (II◦ modulo). Modulo Chimica organica (6 CFU) Paolo Quadrelli, Dipartimento di Chimica, [email protected] • I legami chimici e la struttura delle molecole. Legami chimici: ionico, covalente. Le molecole di CH4 , NH3 , H2 O. Forze intramolecolari e intermolecolari. Acidi e basi. Elettrofili e Nucleofili. Idrocarburi alifatici – Nomenclatura, principali proprietà chimico-fisiche e reattività di Alcani, Cicloalcani, Alcheni e Alchini. Meccanismi e intermedi di reazione. Isomeria cis/trans. • La Chiralità nelle molecole con uno/due stereocentri sp3 . Enantiomeri, diastereoisomeri ed attività biologica. Configurazioni R o S. Proiezioni di Fischer. I 25 • • • • Racemati. I composti Meso. Idrocarburi aromatici La struttura del benzene e i criteri di aromaticità; composti eterociclici aromatici esa- e pentaatomici. Alcoli; alogenuri alchilici; eteri ed epossidi. Aldeidi e chetoni: acidità degli idrogeni in alfa al carbonile. Acidi carbossilici e derivati. Ammine: principali proprietà e reattività. Carboidrati. Monosaccaridi: aldosi e chetosi; serie D e serie L; anomeri α e β. Disaccaridi. Legami 1,4-α (maltosio) e legami 1,4-β (cellobiosio); legami 1,2 (saccarosio). Gli α-Amminoacidi e il legame peptidico. Nucleosidi e nucleotidi. Polimeri di sintesi. Modulo Biochimica (3 CFU) Giovanna Valentini, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Laboratorio di Biochimica, [email protected] • Le macromolecole di interesse biologico: composizione chimica, tipi di legami, funzioni. • Proteine: composizione, conformazione, proprietà chimico-fisiche, funzioni. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Proteine fibrose e globulari, monomeriche e multimeriche. • Enzimi: energia di attivazione, stato di transizione, strategie catalitiche. Classificazione. Cinetica enzimatica, principali parametri cinetici, regolazione dell’attività enzimatica. Allosteria. • Lipidi semplici e complessi: classificazione e proprietà chimico fisiche. Acidi grassi, triacilgliceroli, cere, glicerofosfolipidi e sfingofosfolipidi, glicolipidi: strutture e funzioni biologiche. • Membrane biologiche: struttura, componenti, proprietà chimico-fisiche, ruolo biologico. • Polisaccaridi: omo- ed eteropolisaccaridi: struttura e funzione di amido, glicogeno, cellulosa, chitina, pectine. • Nucleosidi di- e trifosfati, nucleotidi flavinici e pirimidinici: Strutture, tipi di legame, ruoli biologici Acidi nucleici: basi azotate del DNA e RNA, legami fosfodiesterei. La doppia elica del DNA. • Bioenergetica e metabolismo: come gli organismi scambiano materia ed energia con l’ambiente circostante. Flusso energetico e metabolico. Vie cataboliche, anaboliche, anfiboliche: caratteristiche funzionali e regolazione. Ciclo dell’acido citrico: un esempio di via anfibolica. • Fosforilazione ossidativa: potere riducente, catena respiratoria, gradiente protonico, sintesi di ATP. Vie ossidative delle principali sostanze nutritizie o di riserva: glicolisi, fermentazioni, beta-ossidazione degli acidi grassi e loro bilancio energetico. 26 Ecologia (6 CFU) Renato Sconfietti, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso ha come obiettivo principale la comprensione delle complesse relazioni che regolano il funzionamento di base degli ecosistemi. Ampio spazio viene dato al ruolo dei fattori ecologici. Vengono forniti anche i concetti fondamentali legati all’utilizzo di bioindicatori e di indici di qualità ambientale. 1. Introduzione al corso L’Ecologia: definizioni e livelli di indagine. Popolazione, biotopo ed ecosistema. 2. Fattori ecologici Temperatura, acqua e luce. Gravità, pressione, densità, viscosità, salinità, pH. Steno- ed euri- ecia. Valenza ecologica e fattori limitanti. Legge del minimo e della tolleranza. Macro e microclimi. Ombrotermogrammi. 3. Cicli biogeochimici Definizione di ciclo biogeochimico. Ciclo dell’acqua. Ciclo dell’ossigeno e del carbonio (equilibrio carbonati-bicarbonati). Ciclo di azoto (catabolismo azotato) e fosforo. Cenni ai cicli di calcio e magnesio. Tasso e tempo di turn-over. Ritmi nictemerali in ambiente acquatico. Eutrofizzazione: premesse – bilancio fra produzione, consumo e diffusione dell’ossigeno - conseguenze. 4. Specie e popolazione Habitat e nicchia ecologica. Indicatori biologici. La popolazione: parametri di studio e dinamica. Curve di sopravvivenza. Interazioni intraspecifiche. Distribuzione degli individui nello spazio. Strategie adattative. Specie r- e k-strateghe. 5. Comunità ed ecosistema Interazioni interspecifiche positive e negative. Il mimetismo. La comunità biologica: struttura e funzionamento. Catene e reti trofiche, Piramidi ecologiche. Produzione e produttività. Produzione primaria e secondaria. La diversità biotica: concetti e misure. Il confronto fra comunità: indici di similarità. L’ecosistema: flussi di energia, variabilità, ciclicità, stabilità. Successioni primarie e secondarie. Introduzione di specie aliene. 6. Bioindicatori e qualità ambientale Organismi steno- ed euri-eci e bioindicazione. Cenni ad alcuni indici biotici. Cenni ad alcuni indici di qualità ambientale. 27 Elementi di fisica (6 CFU) Paolo Montagna, Dipartimento di Fisica, [email protected] Scopo del corso è quello di fornire agli studenti i fondamenti della fisica, ponendo attenzione a sviluppare l’apprendimento del metodo e privilegiando l’approfondimento dei concetti di base. Evitando, per quanto possibile, un pesante formalismo, si punta ad avvicinare lo studente alla comprensione dei fenomeni fisici in maniera comunque rigorosa. Il corso si svolge a partire da un breve richiamo delle funzioni matematiche di base e passa poi a trattare la cinematica, in particolare il moto circolare uniforme ed il moto armonico, le leggi del moto di Newton, la statica. Vengono discussi i concetti di lavoro, energia, quantità di moto. Si passa poi alla meccanica dei fluidi e ci si sofferma su tensione superficiale, capillarità e pressione osmotica. Successivamente si parla di temperatura, di calore e dei principi della termodinamica. Si presentano i concetti di campo elettrostatico, di corrente elettrica e di campo magnetico per giungere alle onde elettromagnetiche, passaggio obbligato per capire la luce, la sua propagazione ed i fenomeni fisici ad essa connessi quali la diffusione e l’assorbimento, la polarizzazione, l’interferenza, la diffrazione. Il corso è completato da esercitazioni di laboratorio finalizzate allo studio della massa inerziale, della densità e viscosità di un fluido, della prima legge di Ohm, dell’effetto Joule, dello spettroscopio. Elementi di matematica e statistica (9 CFU) Giuseppe Toscani, Dipartimento di Matematica, [email protected] Insiemi, operazioni su insiemi. Funzioni. Limiti e continuità. Argomenti di calcolo differenziale e integrale. Concetto di derivata e regole di derivazione. Massimi e minimi di una funzione. Derivate successive. Funzioni convesse e concave. Forme indeterminate e asintoti. La definizione di integrale. Principali regole di integrazione. Principi di base del conteggio. Permutazioni di insiemi. Combinazioni di insiemi. Esempi di spazi campionari. Probabilità definite su eventi. Probabilità condizionata. Eventi indipendenti. Teorema di Bayes. Variabili aleatorie. Funzioni di distribuzione. Densità di probabilità. Valore medio e varianza. Variabili aleatorie con distribuzione congiunta. Modelli di probabilità. Applicazioni. Modelli di accrescimento (naturale e logistico). Caduta dei gravi. Testo consigliato: Vinicio Villani, Matematica per discipline biomediche. McGraw-Hill 28 Entomologia e patologia agraria (6 CFU) Modulo Entomologia (3 CFU) Anna Malacrida, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] L’obiettivo del modulo è quello di affrontare una analisi delle diverse specie di insetti – benefiche e dannose – in una prospettiva ecologica ed evolutiva. Lo scopo è quello di 1) fornire le basi per una valutazione del potenziale significato della presenza delle diverse specie in ambienti diversi e 2) di valutare i potenziali rischi e benefici derivanti dalla presenza di specie dannose o benefiche. Verranno fornite nozioni di base sull’anatomia, riproduzione, sviluppo, cicli biologici e biologia di popolazione degli insetti. L’utilizzazione di metodi di riconoscimento tassonomico di differente rango sistematico verrà illustrato anche alla luce dei moderni metodi di ordinamento tassonomico. Modulo Patologia vegetale (3 CFU) Anna Maria Picco, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Obiettivo primario del corso è fornire una adeguata conoscenza delle principali malattie causate da funghi, batteri, virus ed agenti abiotici. Durante il corso verranno affrontati i principali temi di patologia vegetale generale quali: concetto di malattia, triangolo della malattia, rapporto ospite-patogeno, condizioni ambientali favorevoli, decorso della malattia e sue fasi fondamentali, sintomatologia, classificazione delle malattie. Verranno inoltre considerati i danni da funghi alle derrate alimentari in post-raccolta e alla loro contaminazione da micotossine. Etologia (6 CFU) Giuseppe Bogliani, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] • Cenni di storia dell’Etologia. • Le cause immediate del comportamento. Istinti; moduli fissi d’azione; stimoli; evocatori; stimoli supernormali; il modello di Lorenz. • Apprendimento non associativo (assuefazione, sensibilizzazione) o associativo (condizionamento classico pavloviano, condizionamento strumentale; rinforzo) complesso; sociale (facilitazione sociale, attrazione localizzata dell’attenzione, imitazione; imprinting). • Ontogenesi del comportamento. • Il fenomeno delle migrazioni. Orientamento nello spazio. • Il valore adattativo del comportamento. Teoria dei giochi. Analisi dei costi e dei benefici. Il metodo comparativo. Comportamenti r e K. Investimento parentale. I comportamenti antipredatori. Le strategie riproduttive. I sistemi riproduttivi. Scelta e selezione sessuale. Socialità e territorialismo. Altruismo e kin-selection. 29 Il corso comprende un’escursione di più giorni effettuata nella Stazione di ricerca sulle migrazioni degli uccelli del Casèt, del Museo delle Scienze di Trento, nel corso della quale si osservano dal vivo le tecniche di studio delle migrazioni. Fisiologia generale (6 CFU) Laura Botta, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Laboratorio di Fisiologia, [email protected] Il corso ha lo scopo di proporre una visione globale dei meccanismi che consentono il controllo e l’armonizzazione delle diverse funzioni dell’organismo. Dopo una prima parte nella quale verranno trattati i principi generali della Fisiologia animale, si illustreranno le funzioni dei vari organi ed apparati. Richiede, per essere proficuamente seguito, la conoscenza delle nozioni fondamentali di chimica, fisica ed anatomia. Programma • Gli scambi fra cellula ed ambiente. Trasporti di membrana. Flussi ionici. Potenziale di membrana. Potenziale d’azione: genesi e propagazione. • Comunicazione elettrica fra cellule e funzione nervosa. Neuroni. Sinapsi. Recettori sensoriali. Funzioni riflesse. • Sistema nervoso dei vertebrati: funzione motoria, funzione sensitiva e funzioni superiori. Sistema nervoso autonomo. • Apparato muscolare. Struttura e meccanismo della contrazione nei vari tipi di muscoli. Controllo nervoso della contrazione. • Sistema circolatorio. La circolazione nei vertebrati. Proprietà meccaniche ed elettriche del cuore. Albero circolatorio. Scambi di sostanze a livello capillare. Regolazione della funzione cardiocircolatoria. Il sangue. Composizione e funzioni. • Osmoregolazione ed escrezione. La funzione renale nei vertebrati. • Gli scambi gassosi fra organismo ed ambiente. Apparato respiratorio dei polmonati. Trasporto dei gas respiratori. Regolazione nervosa ed umorale della respirazione. • Digestione ed assorbimento. Organizzazione generale dell’apparato digerente. Regolazione nervosa ed umorale dei processi digestivi. • Il sistema endocrino. La regolazione ormonale dei processi cellulari. Principali ormoni e loro funzioni. Integrazione sistema nervoso-sistema endocrino. Fisiologia vegetale (6 CFU) Daniela Carbonera, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Laboratorio di Genetica e microbiologia, [email protected] 30 L’insegnamento di Fisiologia Vegetale si propone di fornire una chiara visione dei processi metabolici della pianta e della regolazione dell’accrescimento e sviluppo operato da luce ed ormoni. Il programma del corso comprende: • la fotosintesi, considerazioni fisiologiche ed ecologiche; • la respirazione ed il metabolismo lipidico; • assimilazione dei nutrienti minerali; • trasporto e traslocazione dell’acqua e dei soluti; • gli ormoni vegetali: auxina, gibberelline, citochinine, etilene, acido abscissico, brassinosteroidi; • il fitocromo e lo sviluppo della pianta controllato dalla luce; • il controllo della fioritura; • metaboliti secondari e difese della pianta. Genetica e biologia umana (9 CFU) Modulo Genetica (6 CFU) Ornella Semino, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Laboratorio di Genetica e microbiologia, [email protected] Obiettivi: • fornire una chiara visione della struttura, dell’organizzazione e della trasmissione del materiale genetico in organismi procarioti ed eucarioti; • far acquisire le metodologie utilizzate per l’analisi e la mappatura del genoma, nonché i meccanismi di base della espressione genica e della sua regolazione; • far comprendere l’importanza evolutiva della variabilità genetica e fornire elementi di analisi genetica a livello di popolazioni. Contenuti: Eredità mendeliana. Riproduzione e trasmissione dei cromosomi. Teoria cromosomica dell’eredità e cromosomi legati al sesso. Estensioni delle leggi di Mendel. Interazioni geniche. Determinazione del sesso. Associazione e mappe genetiche negli eucarioti. Eredità citoplasmatica. Variazioni cromosomiche di numero e struttura. Gli acidi nucleici: struttura molecolare di DNA ed RNA. Organizzazione cromosomica e struttura molecolare. Replicazione del DNA. Il flusso delle informazioni genetiche: trascrizione, codice genetico, traduzione. Mutazioni geniche. Genetica di popolazioni. Marcatori genetici e loro uso per la ricostruzione dell’evoluzione umana. Modulo Biologia umana (3 CFU) Daniele Formenti, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] 31 Obiettivi: Descrivendo ed analizzando un breve ma interessantissimo periodo dell’evoluzione biologica, si forniscono le conoscenze di base su quei meccanismi evolutivi che hanno permesso la comparsa dei primati e degli ominidi bipedi e il successivo differenziamento delle popolazioni umane attuali, conseguenza sia della storia evolutiva, con gli adattamenti ai diversi ambienti, che allo sviluppo della cultura. Contenuti: La posizione dell’uomo nella natura, lo studio naturalistico della nostra specie e della sua storia evolutiva. Cronologia e ambiente del terziario. Origine ed evoluzione dei Primati. Adattamento all’ambiente arboricolo ed adattamenti che hanno predisposto ad una successiva diversa colonizzazione degli ambienti aperti. Primati attuali, antropomorfe e loro caratteristiche. Modificazioni ambientali e cenni sull’evoluzione umana negli ultimi 7 milioni di anni. La comparsa di Homo sapiens; la ricostruzione della diffusione della nostra specie nel mondo; adattamenti genetici, fisiologici e culturali. Variabilità biologica delle popolazioni umane attuali in relazione alle differenze climatiche e ambientali. Geobotanica (6 CFU) Francesco Sartori, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] L’insegnamento tratta i seguenti argomenti: • Storia della geobotanica. I vegetali: richiamo dei caratteri biologici essenziali. • I grandi biomi della Terra: foreste tropicali pluviali, savane, deserti, ecosistemi mediterranei, foreste temperate, praterie temperate, foreste di conifere, tundre, sistemi montuosi e piani di vegetazione, aree umide terrestri, cenni sulle barriere coralline. • Struttura delle comunità vegetali: struttura verticale, struttura orizzontale, ordinamento temporale. Classificazione della vegetazione: fisionomico-strutturale, per specie dominante, per uso, ecologico, dinamico, fitosociologico. Cartografia della vegetazione. • Storia delle flore e della vegetazione. • Corologia: tipi corologici, spettri corologici, specie esotiche ed autoctone, inventari floristici, divisioni floristiche della Terra. Il limite degli alberi. • Forme biologiche e spettri biologici. Strategia CSR. • Indicatori e indici ecologici vegetali. • Cenni di pedologia. • Vegetazione italiana potenziale. Quadro della vegetazione di Lombardia. Il corso è completato da escursioni didattiche. L’esame può essere, a scelta dello studente, scritto (test con domande aperte e chiuse) o orale. 32 Geografia e cartografia (9 CFU) Roberto Seppi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] L’insegnamento di Geografia e Cartografia si propone di fornire la preparazione culturale di base e le proprietà lessicali per la comprensione e l’analisi, in chiave evolutiva, dei fenomeni, dei processi e delle dinamiche che interessano la superficie terrestre, come risultato dell’interazione tra litosfera, atmosfera, idrosfera e biosfera. Una prima parte del corso servirà ad inquadrare la Terra come Pianeta nel Sistema Solare, considerando quei fenomeni astronomici e quei processi fisici che la interessano e che regolano le sue dinamiche esterne e ne determinano il suo aspetto fisico. Saranno svolte in dettaglio le tematiche inerenti l’atmosfera e i processi che la caratterizzano, in funzione della loro interazioni con la superficie terrestre. Saranno trattati gli aspetti legati al clima della Terra, ai fattori e gli elementi che lo caratterizzano e alla sua classificazione. Il sistema climatico sarà trattato anche in funzione dei suoi cambiamenti nel tempo, legati ai naturali processi di interazione con gli altri elementi del sistema-Terra e con le forzanti determinate dalle attività antropiche. Saranno trattati in dettaglio gli elementi e i processi fisici che caratterizzano l’idrosfera terrestre, in funzione della sua interazione con gli altri sistemi naturali e del suo fondamentale ruolo come agente di modellamento fisico del paesaggio. Saranno trattati i diversi comparti dell’idrosfera, a partire dai mari e gli oceani fino alle acque continentali (torrenti, fiumi e laghi). Si analizzeranno in dettaglio la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra e il ciclo idrologico. Un particolare approfondimento riguarderà la criosfera terrestre nei suoi principali elementi, nelle sue interazione con il sistema climatico e nel suo ruolo di agente di modellamento del paesaggio. Sarà svolta una parte di cartografia, con lo scopo di introdurre gli elementi necessari per la lettura, l’interpretazione e l’utilizzo della cartografia a piccola, media e grande scala. Rappresentazione del rilievo, localizzazione degli elementi del paesaggio e orientamento saranno i concetti fondanti del della parte di cartografia, anche nell’ottica di fornire agli studenti una base conoscitiva per comprendere in futuro concetti più avanzati di cartografia automatica (ad esempio il GIS). Verrà inoltre sottolineata l’importanza della cartografia come unico mezzo di sintesi per raccogliere e divulgare informazioni geografiche di ogni tipo. Alcuni temi del corso saranno svolti anche con l’ausilio di una serie di esercitazioni pratiche. Inglese (3 CFU) Giuliana Bendelli, , [email protected] Obiettivi Scopo dell’insegnamento della Lingua inglese è sviluppare l’abilità specifica di comprensione dei testi scritti di argomento scientifico insieme al conseguimento di una più ampia competenza comunicativa. 33 Il corso si articola in lezioni frontali tenute dal docente, esercitazioni svolte dai CEL (Collaboratori ed Esperti Linguistici madrelingua) ed eventualmente seminari didattici svolti da coadiutori alla didattica nominati dalla Facoltà su indicazione del docente stesso. Sono inoltre predisposti materiali supplementari e attrezzature per l’autoapprendimento e lo studio della lingua presso la sede del Centro Linguistico nel Polo Didattico (La Nave) in Aula G1. In questa stessa aula si svolge il tutorato settimanale dei CEL con un orario che viene definito all’inizio di ogni anno accademico. Nel primo semestre viene somministrato un test d’ingresso per individuare eventuali studenti con carenze nella competenza linguistica di base. Per tali studenti verrà attivato un tutorato che di norma prevede un incontro settimanale in un orario concordato con gli studenti stessi. Contenuti • Principali argomenti sintattici e grammaticali. • Lessico specifico. • Letture scientifiche specialistiche contenute nel libro di testo sotto indicato. Testo adottato: G. Bendelli, English from Science. MondadoriUniversità, Milano, 2010. Minerali e rocce (12 CFU) Modulo Mineralogia (6 CFU) Franca Caucia, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Il programma del corso di mineralogia è il seguente: differenze tra stato cristallino e stato amorfo; definizione di minerale e di cristallo; la morfologia dei cristalli: le operazioni di simmetria morfologico-geometriche; la proiezione stereografica dei modelli di legno; i 7 sistemi cristallini; le 32 classi cristalline). Elementi di cristallografia strutturale: i filari, la maglia, il reticolo di traslazione; i reticoli primitivi e centrati. La storia dei raggi X e l’interazione raggi X – materia; l’applicazione dei raggi X allo studio dei minerali: la diffrazione. Elementi di cristallochimica: isomorfismo e soluzioni solide; condizioni per la vicarianza degli ioni; solubilità parziale e completa allo stato solido con esempi (olivina, plagioclasi, feldspati alcalini e granati; le regole di Pauling; il polimorfismo con esempi riguardanti minerali delle rocce; cenni sui difetti reticolari. Elementi di cristallografia fisica: il principio di Neuman; le principali proprietà fisiche dei minerali; i fenomeni luminosi nei mezzi otticamente isotropi; il microscopio polarizzante e suo utilizzo; gli indici di rifrazione e l’uso del rifrattometro; fenomeni luminosi nei mezzi otticamente anisotropi: la birifrangenza, l’equazione del ritardo; le indicatrici ottiche; le osservazioni in luce parallela e a nicol incrociati col microscopio a luce polarizzante. La classificazione dei minerali: descrizione delle classi e approfondimento delle principali famiglie di minerali delle rocce. I minerali utilizzati come gemme: genesi e riconoscimento attraverso le principali proprietà fisiche e fisico-ottiche. 34 Esercitazioni pratiche riguardanti modelli di cristalli (riconoscimento di elementi di simmetria, classe cristallina e sistema di appartenenza; esercizi di proiezioni stereografiche. Esercitazioni pratiche sull’uso degli strumenti ottici. Modulo Petrografia (6 CFU) Bruno Messiga, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Il modulo riguarda i processi geologici che sovraintendono alla formazione delle rocce magmatiche e metamorfiche e i criteri di classificazione, basati sui caratteri tessiturali e mineralogici. Il corso consiste in un bilanciato mix di lezioni frontali, esercitazioni pratiche in laboratorio e studio “sul campo” delle rocce della Città di Pavia. L’esame è scritto: il candidato dovrà rispondere a due domande scelte dalla commissione, tra le 20 fornite allo studente all’inizio del corso. All’inizio del Corso sarà fornito allo studente un “block- notes” che contiene le copie di tutte le “slide” del Corso per agevolare l’organizzazione degli appunti delle lezioni. Gli argomenti caratterizzanti riguardano: la Struttura interna della Terra e la genesi dei magmi e delle rocce ignee e metamorfiche; i metodi di studio, diretti ed indiretti utilizzati per comprendere i meccanismi di formazione delle rocce; i criteri di classificazione delle rocce ignee e metamorfiche. Il Corso è corredato da lezioni pratiche sul riconoscimento di rocce di monumenti della Città di Pavia, sull’uso del microscopio e dalla visita a laboratori analitici. Testo base: Morbidelli L., Le rocce e i loro costituenti. Bardi Editore, 2003. (Parti del testo pertinenti al Corso: Paragr. 1.1, 2.7, Capit. 3, Capit. 4, Paragr. 5.1, 5.2, 5.4, 5.5.3.2, Capit. 6, 7, 10, Tavv. da 1 a 10.) Principi di scienze della terra (12 CFU) Modulo Geologia generale (6 CFU) Alberto Lualdi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Il corso, volto a fornire un inquadramento generale dei fenomeni geologici sia a grande che a piccola scala, darà particolare risalto ai temi afferenti la geologia della litosfera, come le più importanti morfostrutture oceaniche e continentali, la teoria della tettonica delle placche, la classificazione dei bacini sedimentari e quegli elementi di dinamica sedimentaria ritenuti utili per inquadrare i fattori capaci di determinare gli scenari geologici attuali e del passato. Verranno inoltre trattati argomenti di stratigrafia e tettonica, con esempi tratti dalle aree visitate durante le escursioni didattiche. 35 Modulo Paleontologia (6 CFU) Nicoletta Mancin, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Nell’ambito del corso “Principi di Scienze della Terra”, il modulo di Paleontologia si prefigge di fornire agli studenti del corso di Laurea in Scienze e Tecnologie per la Natura i concetti base circa il significato dei fossili e le loro applicazioni in campo stratigrafico, paleoambientale, paleoevolutivo e litogenetico. Le tematiche trattate riguardano una parte generale, dove vengono descritti i concetti base della Paleontologia, come: il significato dei fossili e la loro classificazione (il concetto di specie paleontologica, regole nomenclaturali e categorie tassonomiche); i processi tafonomici (Biostratinomia, Seppellimento e Fossilizzazione s.s.); le principali categorie stratigrafiche, con particolare riguardo alla Biostratigrafia; le teorie dell’Evoluzione (micro e macro Evoluzione); l’origine della vita e le principali tappe evolutive; unitamente ad una parte speciale che comprende alcuni cenni di Sistematica degli Invertebrati, limitatamente ai Phyla più significativi del record fossile (Porifera, Cnidaria, Brachiopoda, Mollusca, Artropoda, Echinoderma, Emicordata – Classe Graptolitina). Il corso è completato da una escursione Geologico-Paleontologica di 2 giorni, su successioni fossilifere italiane di particolare interesse. Zoologia sistematica (9 CFU) Mauro Fasola, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] Il corso descrive ed analizza la diversità degli organismi animali e la relativa classificazione, considerando morfologia, funzioni, evoluzione, adattamenti agli ambienti, e modalità di vita. Parte introduttiva: principi di sistematica, metodi di classificazione, architettura degli animali, evoluzione. Sistematica e classificazione: caratteri fondamentali di Protisti e Metazoi dei principali taxa (Protista, Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Molluschi, Anellidi, Artropodi, Echinodermi, Cordati); cenni sui taxa minori. Approfondimenti per i Vertebrati: linee evolutive; adattamenti alla vita terrestre; termoregolazione e scambi idrici; locomozione; sensi e comunicazione; morfo-fisiologia, riproduzione, radiazione evolutiva, e classificazione di Agnati, Condroitti, Osteitti, Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi. Il corso è integrato da esercitazioni con visione e riconoscimento di preparati, da escursioni in natura, e da ricerche degli studenti. 36 Contenuti degli Insegnamenti inerenti le Attività a libera scelta dello studente Aracnologia (3 CFU) Groppali Riccardo, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso esamina Aracnidi e soprattutto Ragni sotto tutti gli aspetti della loro biologia ed ecologia, e inizia trattando dei molteplici rapporti tra questi invertebrati e uomo, che comprendono il tarantismo pugliese, l’impiego medico-farmaceutico nel passato e la reale velenosità di alcune specie. I Ragni sono poi esaminati nella loro morfo-anatomia, nelle differenti modalità di alimentazione e cattura delle prede, nel corteggiamento e riproduzione, nelle difese contro predatori e parassitoidi. Infine viene trattato il loro impiego nel controllo biologico dei fitofagi e come bioindicatori di qualità ambientale, e vengono descritti i più diffusi metodi di campionamento. Fauna regionale (3 CFU) Il corso è impostato sulla gestione del patrimonio faunistico lombardo e, dopo un breve inquadramento zoogeografico, esamina le problematiche riguardanti lo studio in natura della fauna invertebrata e vertebrata, la quale viene trattata nei suoi gruppi e in riferimento agli ambienti regionali frequentati: acque lotiche e lentiche, foreste e incolti, montagna e grotte, coltivazioni e loro margini, città. Viene inoltre trattato il tema della fauna alloctona e delle ricadute ecologiche della presenza di alcune specie introdotte in differenti parti del mondo, e l’ultima parte del corso tratta nel dettaglio la conservazione della fauna in Parchi e Riserve, la realizzazione e l’utilità di reti e corridoi ecologici e le problematiche derivanti dalla fruizione degli ambienti naturali. Fitosociologia (3 CFU) Francesco Sartori, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso ha un taglio molto pratico. Dopo una esposizione illustrativa delle basi teoriche e operative della fitosociologia, gli studenti saranno guidati sul campo nel rilevare con metodo fitosociologico alcuni campioni di ambienti naturali e non presenti nei dintorni di Pavia. 37 In laboratorio, attrezzato con computer, gli studenti saranno guidati nei primi processi di tabellazione, interpretazione in senso ambientale e di inquadramento sintassonomico dei dati raccolti durante l’attività di campo. L’esame consiste nella discussione di un elaborato preparato dallo studente riguardante le attività svolte. Laboratorio di biologia cellulare (3 CFU) Biggiogera Marco, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] Realizzazione di preparati per microscopia elettronica di tessuti animali, vegetali e virus vegetali. Laboratorio di dendrocronologia (3 CFU) Paola Nola, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il laboratorio ha lo scopo di illustrare le tecniche fondamentali per lo studio degli anelli d’accrescimento annuale nelle piante legnose. Tali tecniche vengono applicate a casi di studio concreti, durante esercitazioni pratiche che comportano la preparazione dei campioni da analizzare, il riconoscimento degli anelli d’accrescimento, l’acquisizione dei dati, la loro sintesi e la loro rappresentazione grafica. Durante lo svolgimento del corso viene fornito il materiale didattico necessario. Laboratorio di ecologia (3 CFU) Anna Occhipinti, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il laboratorio si propone di fornire agli studenti una prima esperienza pratica di applicazione delle metodologie ecologiche, acquisite nel corso di Ecologia. Verranno trattate le tecniche relative alla raccolta di dati biologici e fisico chimici in campo, alle analisi in laboratorio dei campioni prelevati e all’elaborazione dei risultati ottenuti. Gli studenti avranno anche l’opportunità di partecipare ad alcune attività di ricerca in atto presso il laboratorio. 38 Laboratorio di ecologia vegetale e conservazione delle piante (6 CFU) Graziano Rossi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] In questo corso lo studente viene inserito nelle attività pratiche di botanica, in relazione a progetti di recupero (es. cave) e riqualificazione ambientale (es. arricchimenti floristici e reintroduzioni). Saranno illustrati i principali progetti svolti dal DSTA dell’Università di Pavia in ambito regionale e nel N-Italia, con partecipazione diretta a quelli in corso. Sarà data particolare enfasi ai temi della conservazione della biodiversità in ambito agricolo, alla gestione della Rete Natura 2000, all’uso sostenibile della flora, ai Land Races, alla conservazione in ed ex situ e ai temi di Milano EXPO 2015. Laboratorio di petrografia (3 CFU) Bruno Messiga, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della terra), [email protected] Mineralogia sistematica (6 CFU) Athos Maria Callegari, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] L’insegnamento è finalizzato all’approfondimento delle conoscenze mineralogiche e si svilupperà in due parti complementari. Nella prima parte, verranno richiamate le nozioni di base di mineralogia, di chimica, di chimica-fisica e verranno illustrate nel dettaglio le caratteristiche cristallochimiche, le relazioni tra le diverse fasi mineralogiche, le soluzioni solide e i fenomeni di polimorfismo e politipismo, evidenziando sempre le correlazioni con l’ambiente geologico di formazione. Saranno esaminate nel dettaglio le seguenti famiglie di minerali: 1. Elementi nativi, carburi, nitruri e fosfuri 2. Solfuri, seleniuri, arseniuri, tellururi e solfosali 3. Alogenuri e alogeno-sali 4. Ossidi e idrossidi 5. Carbonati, nitrati, arseniti, seleniti, telluriti e iodati 6. Borati 7. Solfati, tellurati, cromati, molibdati e wolframati 8. Fosfati, arseniati e vanadati 9. Silicati 10. Composti Organici 39 evidenziando le caratteristiche cristallochimiche rilevanti delle fasi mineralogiche più significative. Di ogni fase verrà sottolineata l’importanza economica descrivendo le applicazioni attuali (o quelle potenziali) nei diversi cicli produttivi. La seconda parte del corso, più pratica, sarà strutturata in modo da sviluppare la capacità di riconoscimento dei campioni sia attraverso l’analisi visiva che attraverso le metodologie strumentali più diffuse. Storia della biologia (3 CFU) Focher Federico, Consiglio Nazionale per le Ricerche, Istituto di Genetica molecolare, [email protected] L’insegnamento mira ad analizzare, dal punto di vista storico, filosofico e biografico, la nascita e gli sviluppi di alcune fondamentali idee della biologia: il concetto di evoluzione filogenetica e di sviluppo ontogenetico, il concetto di specie, il concetto di gene, ecc. . . Particolare attenzione verrà rivolta ai seguenti temi: 1. la generazione spontanea (Redi, Spallanzani, Needham, Pasteur, ecc.), 2. la disputa tra preformisti ed epigenisti nell’epoca dei Lumi (Bonnet, Diderot, Maupertuis, Spallanzani), 3. il viaggio extraeuropeo nella comprensione del vivente e del diverso (La Condamine, A. von Humboldt, Beccari, ecc.), e, in particolare, 4. la nascita del concetto di evoluzione biologica e la scoperta dei meccanismi evolutivi (Linneo, Buffon, Lamarck, Darwin, Wallace). 40 41 Università degli Studi di Pavia Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Laurea magistrale in Scienze della Natura Classe LM-60 delle Lauree magistrali in Scienze della Natura 1 Informazioni generali Campi di occupazione . . . . . . . . . . . . Norme di riferimento . . . . . . . . . . . . Obiettivi formativi specifici e descrizione del percorso Risultati di apprendimento attesi. . . . . . . . Profilo occupazionale e sbocchi professionali . . . Requisiti di ammissione . . . . . . . . . . . Requisiti di accesso . . . . . . . . . . . Prova di ammissione . . . . . . . . . . Modalità di iscrizione alla prova di ammissione Attività di orientamento e tutorato . . . . . . . Attività di ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . formativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 44 44 44 45 46 47 47 48 48 48 48 2 Organizzazione delle attività didattiche Crediti formativi universitari . . . . . . Organizzazione didattica . . . . . . . . Piani di studio . . . . . . . . . . . Obblighi di frequenza . . . . . . . . . Modalità di verifica del profitto . . . . . Prova finale e conseguimento del titolo . . Verifica e valutazione dell’attività didattica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 49 49 49 49 50 50 50 42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Disposizioni relative agli studenti Convalida di crediti acquisiti, di conoscenze e professionalità . . Trasferimento da altri corsi di studio e riconoscimento crediti . . Studenti provenienti dall’ordinamento didattico precedente . . . Studenti che permangono nell’ordinamento didattico precedente . Periodi di studio svolti presso Università straniere . . . . . . 4 Insegnamenti e altre attività formative Immatricolati Anno Accademico 2012-2013. . . . . . Immatricolati Anno Accademico 2011-2012. . . . . . Attività a libera scelta . . . . . . . . . . . . Contenuti degli insegnamenti . . . . . . . . . . . Botanica applicata . . . . . . . . . . . . . Ecologia applicata . . . . . . . . . . . . . Economia applicata . . . . . . . . . . . . . Genetica della conservazione . . . . . . . . . Geochimica ambientale . . . . . . . . . . . Geomorfologia e laboratorio di GIS . . . . . . . Geomorfologia . . . . . . . . . . . . . Laboratorio di GIS . . . . . . . . . . . Gestione del patrimonio geologico . . . . . . . Gestione e conservazione della fauna . . . . . . Gestione e conservazione della fauna . . . . Laboratorio di pianificazione territoriale . . . Gestione flora e vegetazione. . . . . . . . . . Gestione flora e vegetazione . . . . . . . . Laboratorio di pianificazione territoriale . . . Rappresentazione e analisi dei dati . . . . . . . Zoologia ed etologia applicata . . . . . . . . . Contenuti degli Insegnamenti a libera scelta dello studente Argille e loro applicazioni. . . . . . . . . . . Bioacustica . . . . . . . . . . . . . . . . Conservazione ex situ di piante autoctone spontanee Divulgazione naturalistica . . . . . . . . . . Ecotossicologia . . . . . . . . . . . . . . Fisiologia evolutiva . . . . . . . . . . . . . Gemmologia . . . . . . . . . . . . . . . Laboratorio di analisi di dati vegetazionali . . . . Laboratorio di dendroecologia . . . . . . . . . Laboratorio di educazione ambientale . . . . . . Paleontologia evolutiva . . . . . . . . . . . Petrografia applicata ai beni culturali . . . . . . Tecnologie e applicazioni di laboratorio . . . . . 43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 51 51 51 51 51 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 54 55 56 57 57 58 59 59 59 60 60 61 62 62 62 63 63 63 64 64 65 66 66 66 67 67 67 68 68 69 69 70 70 71 72 1 Informazioni generali Lo studente che intende darsi una formazione naturalistica avanzata trova a Pavia la possibilità di studiare e svolgere ricerca in un ambiente accogliente e di lunga tradizione. Il corso prepara alle professioni di: paleontologi; botanici; zoologi; ecologi; curatori e conservatori di musei; ricercatori e tecnici laureati nelle scienze della terra; ricercatori e tecnici laureati nelle scienze biologiche. Il corso di laurea magistrale è particolarmente disegnato per l’inserimento nel mondo del lavoro, ma anche per la continuazione degli studi in Master di secondo livello o Dottorati di ricerca. Campi di occupazione Il laureato magistrale in Scienze della Natura agisce nell’ambito delle professioni tecniche in enti pubblici o settori privati, che conducono indagini scientifiche e operano per la tutela e la valorizzazione del patrimonio naturale, a livelli decisionali superiori. Inoltre, programma, organizza e verifica in modo coordinato ed integrato con altre figure professionali la gestione di attività elencate alla voce “Profilo occupazionale e sbocchi professionali”. Il Corso di laurea magistrale in Scienze della natura, attivato presso la Facoltà di scienze matematiche, fisiche e naturali dell’Università degli Studi di Pavia, appartiene alla classe LM-60 delle Lauree magistrali in Scienze della Natura di cui al DM 16 marzo 2007 (GU n. 157 del 9 luglio 2007 – S.O. n. 155). La durata normale del corso di laurea magistrale è di due anni. Norme di riferimento L’organizzazione didattica e lo svolgimento delle attività sono disciplinati da apposito Regolamento, dallo Statuto dell’Università degli Studi di Pavia, dal Regolamento didattico di Ateneo, e dal Regolamento studenti, ed è coordinata dal Consiglio didattico di Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura, nel seguito indicato come Consiglio didattico. Obiettivi formativi specifici e descrizione del percorso formativo Nell’ambito delineato dagli obiettivi formativi qualificanti la classe, il corso si caratterizza per la marcata attenzione alle discipline applicate. Oltre all’acquisizione delle necessarie 44 conoscenze in campi specialistici, il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per l’applicazione pratica delle conoscenze, sia per le abilità conseguite nel rilevamento e nella classificazione di dati naturalistici, sia per la stesura di protocolli di gestione di biotipi, habitat, comunità e popolazioni. Il corso di laurea magistrale è particolarmente disegnato per l’inserimento nel mondo del lavoro, ma anche per la continuazione degli studi in Master di secondo livello o Dottorati di ricerca. Risultati di apprendimento attesi Con riferimento al sistema dei descrittori dei titoli di studio adottato in sede europea, i risultati di apprendimento attesi sono i seguenti: • Conoscenza e capacità di comprensione – Conoscenza e comprensione approfondita delle discipline caratterizzanti la classe, in particolare quelle che attengono allo studio delle componenti biotiche e abiotiche degli ecosistemi, alla loro conservazione, alle tecniche di comunicazione dei temi naturalistici ed ambientali e alle tecniche per la gestione del territorio. – Conoscenza scientifica approfondita dei processi più importanti che influenzano la qualità dell’ambiente e la conservazione della biodiversità. – Comprensione degli aspetti interdisciplinari degli studi sull’ambiente e la natura e sviluppo delle corrispondenti abilità ad inquadrare i problemi della ricerca naturalistica nel contesto storico evoluzionistico. Gli strumenti previsti per il raggiungimento dei risultati attesi sono tipologicamente gli stessi per tutti i descrittori e sono indicati in calce alle specificazioni riguardanti il paragrafo “Capacità di apprendimento”. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione – Capacità di problem solving. – Capacità di utilizzare autonomamente i più importanti metodi sperimentali del settore naturalistico, così come descrivere, analizzare e valutare criticamente i dati provenienti dal laboratorio e dal territorio. – Capacità di organizzare e di inquadrare problemi e informazioni complesse in modo appropriato e coerente. – Capacità di sviluppare abilità adatte alla ricerca attraverso le attività formative del tirocinio e l’elaborazione della tesi finale. • Autonomia di giudizio Conoscenze e le abilità, che danno capacità di riflessione e giudizio atte a trarre opportune conclusioni su temi sociali ed etici nei settori ambientale e naturalistico: – Capacità di scelta delle tecniche appropriate per l’analisi delle componenti biotiche e abiotiche degli ecosistemi naturali ed antropizzati. 45 – Capacità di valutare in maniera dettagliata le implicazioni sociali ed etiche, sulla base delle proprie conoscenze legislative di base e di politica economica, nella programmazione di interventi sull’ambiente naturale. • Abilità comunicative – Abilità a comunicare oralmente e per iscritto ad un pubblico di esperti e ad un pubblico non specialistico con proprietà di linguaggio e utilizzando i registri adeguati ad ogni circostanza. – Conoscenza approfondita di una seconda lingua europea, oltre la propria, nell’ambito specifico di competenza e per lo scambio di informazioni generali e con particolare riferimento ai lessici propri del settore naturalistico. – Capacità di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture con un ruolo dirigenziale e direttivo. – Capacità di apprendimento Strumenti forniti al laureato per accedere a ulteriori occasioni di formazione e sviluppo personale: • Conoscenza degli strumenti di aggiornamento scientifico per le discipline del settore e capacità di accedere alla letteratura scientifica prodotta in almeno una lingua europea oltre alla propria. • Abilità nell’utilizzazione degli strumenti approntati dalle nuove tecnologie della comunicazione. • Buona conoscenza e comprensione delle diverse discipline delle scienze della natura nel senso più ampio, in modo da poter valutare i differenti approcci e sviluppare, così, l’abilità di utilizzarli in nuovi settori di interesse in maniera autonoma. Il raggiungimento dei risultati attesi sarà ottenuto per tutti i descrittori, oltre che con le azioni che i docenti porranno in essere nell’ambito della propria autonomia didattica, con un programma di esercitazioni e di iniziative didattiche integrative. Profilo occupazionale e sbocchi professionali Attività di: • ricerca naturalistica sia di base che applicata; • censimento del patrimonio naturalistico e progettazione di piani di monitoraggio; • valutazione d’impatto, recupero e di gestione dell’ambiente naturale; • progettazione ambientale in ambito naturale; • gestione faunistica e di conservazione della biodiversità, per l’applicazione di quegli aspetti della legislazione ambientale che richiedono competenze naturalistiche, con particolare riferimento agli studi di impatto (comparto flora-fauna) e alla valutazione di incidenza; • redazione di carte tematiche (biologiche ed abiologiche) anche attraverso l’uso di GIS e database collegati; • organizzazione e direzione di musei scientifici, acquari, giardini botanici e parchi naturalistici; 46 • educazione naturalistica e ambientale attraverso la progettazione e realizzazione di materiali didattici anche a supporto multimediale per scuole, università, musei naturalistici, parchi, acquari e giardini botanici; • progettazione e gestione di itinerari naturalistici; • divulgazione dei temi ambientali e delle conoscenze naturalistiche. Il laureato magistrale programma, organizza e verifica in modo coordinato ed integrato con altre figure professionali la gestione delle attività sopraelencate. Il laureato magistrale agisce nell’ambito delle professioni tecniche in enti pubblici o settori privati, che conducono indagini scientifiche e operano per la tutela e la valorizzazione del patrimonio naturale, a livelli decisionali superiori. Il corso prepara alle professioni di: paleontologi; botanici; zoologi; ecologi; curatori e conservatori di musei; ricercatori e tecnici laureati nelle scienze della terra; ricercatori e tecnici laureati nelle scienze biologiche. Requisiti di ammissione Per essere ammesso al corso di laurea magistrale lo studente deve essere in possesso della laurea o del diploma universitario di durata triennale, ovvero di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo dai competenti organi dell’Università. Per l’iscrizione al corso di laurea magistrale è inoltre richiesto il possesso da parte dello studente di determinati requisiti curriculari e di una adeguata preparazione personale. Requisiti di accesso L’immatricolazione è subordinata al possesso di almeno uno dei seguenti requisiti curriculari: a) aver conseguito una laurea triennale della classe L-32 (Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura); b) aver conseguito una laurea triennale nella classe 27 (Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura) secondo l’ordinamento dettato dal DM 509/99; c) essere in possesso di una qualunque laurea e aver acquisito non meno di 6 CFU in settori MAT/01-09, non meno di 6 CFU in settori FIS/01-08, non meno di 6 CFU in settori CHIM/01-03 e CHIM/06, non meno di 18 CFU in settori BIO/*, non meno di 18 CFU in settori GEO/*; d) possedere un altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo dal Consiglio didattico. Gli studenti che ritengono di essere in possesso del requisito al punto d) sono invitati a mettersi in contatto con il Consiglio Didattico, in tempo utile, per avere indicazioni sull’ idoneità del titolo posseduto. 47 Prova di ammissione Sono esonerati dalla prova di ammissione gli studenti che abbiano conseguito la laurea di primo livello nella classe 27 (Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura) presso l’Università di Pavia con votazione non inferiore a 92/110. Tutti gli altri studenti che desiderano iscriversi alla laurea magistrale devono sostenere una prova di ammissione davanti a una commissione appositamente nominata dal Consiglio didattico competente. La verifica avrà luogo il giorno 28 settembre 2012 alle ore 11,30 presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, Sezione di Ecologia del Territorio (Orto Botanico), Via S. Epifanio 14, Pavia e può concludersi in uno dei seguenti modi: a) ammissione incondizionata alla laurea magistrale; b) ammissione alla laurea magistrale, con prescrizioni sull’inserimento di determinati insegnamenti nel piano di studi; c) non ammissione alla laurea magistrale, adeguatamente motivata. Modalità di iscrizione alla prova di ammissione La domanda d’iscrizione alla Prova di Ammissione dovrà essere inoltrata esclusivamente per via telematica, nel periodo dal 5 al 15 ottobre 2012 (entro le ore 24.00), collegandosi al sito http://www.studiareapavia.it ed accedendo allo spazio dedicato all’immatricolazione. Attività di orientamento e tutorato Il Consiglio didattico, tramite i propri docenti, partecipa alle iniziative organizzate dall’Ateneo, volte ad assicurare occasioni e strumenti di orientamento e di accompagnamento al lavoro dei laureati. Il Consiglio didattico organizza servizi di tutorato degli studenti, con finalità di assistenza nella redazione dei piani di studio e nella preparazione degli esami di profitto e della prova finale. I nominativi dei tutor a disposizione degli studenti del corso di laurea magistrale vengono resi noti annualmente attraverso la Banca Dati dell’Offerta formativa. Attività di ricerca Le attività di ricerca a supporto delle attività formative che caratterizzano il corso di laurea, sono svolte principalmente nel Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente e negli altri Dipartimenti i cui ricercatori afferiscono alla Facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali. I temi di ricerca sono dettagliati nei siti web di ciascun Dipartimento. 48 2 Organizzazione delle attività didattiche Crediti formativi universitari Le attività del corso di laurea magistrale danno luogo all’acquisizione, da parte degli studenti, di crediti formativi universitari (CFU) ai sensi della normativa vigente. La quantità media di impegno complessivo di apprendimento, svolto in un anno da uno studente impegnato a tempo pieno negli studi universitari, è fissata convenzionalmente in 60 CFU. Ad ogni CFU erogato nei corsi di studio corrispondono 25 ore di impegno medio per studente, di cui almeno il 50% è riservato allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale (salvo nel caso in cui siano previste attività formative ad elevato contenuto sperimentale o pratico). Organizzazione didattica L’attività didattica è organizzata in semestri. L’elenco dei corsi, relativo numero di CFU, programmi e docenti, sono indicati nel capitolo “Insegnamenti e altre attività formative”. Piani di studio Tutti gli studenti sono tenuti a presentare il piano di studio entro i termini indicati annualmente dall’Ateneo. Sono approvati d’ufficio i piani di studio conformi alle regole indicate nel presente Regolamento. Lo studente, che intenda seguire un percorso formativo diverso da quello previsto dal presente Regolamento, potrà presentare, nel rispetto dei vincoli previsti dalla declaratoria della classe e dall’ordinamento didattico del corso di laurea magistrale, un piano di studio individuale entro i termini stabiliti annualmente dall’Ateneo. Obblighi di frequenza È raccomandata caldamente la frequenza a tutti i corsi. È obbligatoria la frequenza alle attività di campo, di laboratorio e alle attività seminariali, per i corsi che ne prevedono. 49 Modalità di verifica del profitto Gli esami si svolgono in forma orale o scritta a seconda dei corsi. Gli esami comportano una valutazione che deve essere espressa in trentesimi e riportata su apposito verbale. I crediti formativi si intendono acquisiti se la valutazione è uguale o superiore a 18/30. In caso di valutazione massima di 30/30, la Commissione può concedere all’unanimità la lode. Per le conoscenze della lingua inglese le prove di verifica del profitto consisteranno, in un test; per i laboratori e le attività di campo l’idoneità si acquisisce attraverso l’elaborazione di una breve relazione. Prova finale e conseguimento del titolo Il titolo di studio è conferito previo superamento di una prova finale, che tenderà a verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi del corso di laurea magistrale. La prova finale, a cui si accede dopo aver acquisito almeno 102 CFU e che consente l’acquisizione di altri 18 CFU, consiste nella presentazione e discussione di una tesi sperimentale, elaborata dallo studente sotto la guida di un relatore e strettamente collegata al tirocinio formativo, svolto sotto la supervisione di un docente del Corso di laurea, o di un docente della Facoltà. La tesi deve essere presentata da un relatore (docenti di ruolo o incaricati di insegnamenti impartiti nella facoltà di Scienze MM. FF. NN.) ed eventualmente da un co-relatore anche esterno. Può svolgersi in lingua inglese. La votazione di laurea (da un minimo di 66 punti a un massimo di 110, con eventuale lode) è assegnata collegialmente dalla commissione e tiene conto dell’intero percorso di studi dello studente. La lode deve essere concessa all’unanimità. Verifica e valutazione dell’attività didattica Gli studenti hanno il diritto/dovere di partecipare alla valutazione della qualità dei corsi e dell’attività didattica dei docenti. A questo scopo, l’Ateneo ha predisposto dei formulari telematici, da compilare in forma anonima al termine dei periodi didattici. Gli studenti potranno sostenere gli esami solo dopo aver compilato i formulari relativi ai corsi del semestre trascorso. 50 3 Disposizioni relative agli studenti Convalida di crediti acquisiti, di conoscenze e professionalità Il Consiglio Didattico convaliderà, per un numero di crediti non superiore a 40 CFU che saranno sottratti al piano di studi da completare, conoscenze ed abilità professionali certificate individualmente ai sensi della normativa, e conoscenze e abilità maturate in attività formative di livello post-secondario (ad esempio Master) alla cui progettazione abbia concorso un Ateneo. Trasferimento da altri corsi di studio e riconoscimento crediti Gli studenti che abbiano già conseguito titoli di studio superiori alla laurea triennale presso l’Ateneo o presso altre Università italiane o straniere, possono chiedere, contestualmente all’iscrizione, l’abbreviazione degli studi che sarà concessa previa valutazione e convalida dei CFU considerati riconoscibili in relazione al Corso di Laurea. Studenti provenienti dall’ordinamento didattico precedente Previa presentazione di apposita richiesta, è data facoltà agli studenti già iscritti al corrispondente Corso di laurea specialistica in Scienze della Natura (Classe 68S), istituito secondo l’ordinamento didattico ex D.M. 509/99, di optare per il passaggio all’attuale Corso di laurea magistrale. A tale fine verrà deliberata dal Consiglio didattico un’apposita tabella di riconoscimento delle attività formative previste dall’ordinamento didattico ex D.M. 509/99 e già acquisite dagli studenti. Studenti che permangono nell’ordinamento didattico precedente Agli studenti che sono già iscritti al precedente corso di laurea specialistica in Scienze della Natura (Classe 68S), istituito secondo l’ordinamento didattico ex D.M. 509/99, viene assicurata la prosecuzione degli studi e il rilascio del relativo titolo. Periodi di studio svolti presso Università straniere Allo scopo di promuovere l’internazionalizzazione degli studi, sono incoraggiati periodi di studio all’estero, della durata compresa 3 e 12 mesi, e di norma sulla base di rapporti di 51 scambio con Università presso le quali esista un sistema di crediti facilmente riconducibile all’ECTS. L’approvazione preventiva del piano di studi all’estero e il riconoscimento e l’equivalenza dei crediti acquisiti, saranno valutati dal CD. 52 4 Insegnamenti e altre attività formative Sono previste attività qualificanti di laboratorio e campo, con partecipazione a programmi di ricerca, finalizzata anche alla predisposizione di una tesi sperimentale di Laurea. La laurea magistrale consente l’accesso privilegiato ai dottorati di ricerca in campo ecologico, zoologico e botanico. Integra in modo ottimale i programmi dei corsi di laurea della Classe L-32 (Lauree in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura), approfondendo sia gli aspetti scientifici e metodologici di ricerca, sia gli aspetti pratici, di applicazione alla pianificazione e gestione ottimale del territorio e del patrimonio naturale. Mira a formare laureati in grado di: • analizzare e interpretare il territorio in chiave naturalistica, in particolare per le componenti zoologiche, vegetazionali, geologiche; • censire organismi e descriverne popolazioni e comunità, con attenzione alle entità rare o minacciate; descrivere le caratteristiche geologiche e mineralogiche del territorio; • studiare le relazioni tra organismi e fattori biotici e abiotici; individuare i fattori di minaccia delle popolazioni naturali; • formulare proposte ed elaborare progetti per la gestione sostenibile di popolazioni, comunità vegetali e animale e paesaggi; definire il valore naturalistico nell’ambito della pianificazione territoriale; • valutare le componenti naturalistiche nell’ambito dei sistemi controllati dall’uomo in prospettive di multifunzionalità e di sostenibilità. Gli specializzati sono in grado di lavorare con ampia autonomia sia in ambito professionale, sia all’interno di enti o di istituzioni di ricerca, sia come esperti di gestione presso musei, parchi e aree protette, negli assessorati e negli enti che gestiscono l’ambiente e il territorio. Potranno collaborare ed interagire con competenza con altre figure professionali e tecnico-scientifiche e con le amministrazioni pubbliche che si occupano di gestione e valorizzazione delle risorse e degli ambienti, naturali e di pianificazione ecologica territoriale. Potranno collaborare ed interagire con competenza con altre figure professionali e tecnico-scientifiche e con le amministrazioni pubbliche che si occupano di divulgazione scientifico-naturalistica, di strutture museali di ecoturismo. Il piano degli studi è differenziato in base all’anno di immatricolazione. Di seguito vengono riportate le tabelle dei diversi piani degli studi, con evidenziati (in nero) gli anni di corso attivi nel corrente anno accademico. 53 Immatricolati Anno Accademico 2012-2013 Anno Corso SSD 1 Genetica della conservazione Rappresentazione e analisi dei dati Geochimica ambientale Zoologia ed etologia applicata Geomorfologia e laboratorio di GIS Laboratorio GIS Geomorfologia Gestione e conservazione della fauna Gestione e conservazione della fauna Laboratorio di pianificazione territoriale Gestione flora e vegetazione Gestione flora e vegetazione Laboratorio di pianificazione territoriale Botanica applicata 2 2 2 2 Economia applicata Gestione del patrimonio geologico Ecologia applicata A scelta dello studente 2 2 Tirocinio formativo di orientamento Prova finale 1 1 1 1 1 1 1 54 CFU Sem. BIO/18 SECS-S/02 GEO/08 BIO/05 6 6 6 6 I I I I GEO/04 GEO/04 6 6 I II BIO/05 BIO/05 9 3 II II BIO/03 BIO/03 BIO/03 6 3 6 II II II SECS-P/06 GEO/02 BIO/07 6 6 6 9 I I II 12 18 Immatricolati Anno Accademico 2011-2012 Anno Corso SSD 1 1 Geomorfologia e laboratorio di GIS Geomorfologia Laboratorio GIS Genetica della conservazione Rappresentazione e analisi dei dati Zoologia ed etologia applicata Gestione e conservazione della fauna Gestione e conservazione della fauna Laboratorio di pianificazione territoriale Gestione flora e vegetazione Gestione flora e vegetazione Laboratorio di pianificazione territoriale Botanica applicata Geochimica ambientale 2 2 2 2 Economia applicata Gestione del patrimonio geologico Ecologia applicata A scelta dello studente 2 2 Tirocinio formativo di orientamento Prova finale 1 1 1 1 1 1 55 CFU Sem. GEO/04 GEO/04 BIO/18 SECS-S/02 BIO/05 6 6 6 6 6 I I I I II BIO/05 BIO/05 9 3 II II BIO/03 BIO/03 BIO/03 GEO/08 6 3 6 6 II II II II SECS-P/06 GEO/02 BIO/07 6 6 6 9 I I I II 12 18 Attività a libera scelta Attività formativa SSD Argille e loro applicazioni Bioacustica Conservazione ex situ di piante autoctone spontanee Divulgazione naturalistica Ecotossicologia Gemmologia Laboratorio di analisi di dati vegetazionali Laboratorio di dendroecologia Laboratorio di educazione ambientale Paleontologia evolutiva Petrografia applicata ai beni culturali Tecnologie e applicazioni di laboratorio Fisiologia evolutiva 56 CFU Sem. GEO/09 BIO/05 BIO/03 3 6 3 II II II BIO/03 BIO/07 GEO/06 BIO/03 BIO/03 BIO/05 GEO/01 GEO/09 MED/46 BIO/09 3 3 6 3 3 3 6 6 3 6 II II II II II II II II II II Note Contenuti degli insegnamenti Botanica applicata (6 CFU) Graziano Rossi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Dopo un primo breve richiamo ai principali fattori ecologici limitanti per la vita delle piante, saranno suggeriti criteri per dedurre informazioni da fonti bibliografiche, usare e gestire banche dati botaniche, al fine di approntare progetti tipo per il recupero ambientale di aree degradate (es. cave, discariche, piste da sci, ecc.). Verranno illustrati anche esempi di studi e progetti di conservazione di piante o comunità vegetali rare e/o minacciate, nonché il loro monitoraggio nel tempo e le metodologie standard per la loro realizzazione. Particolare attenzione verrà prestata alle categorie di minaccia IUCN e al loro utilizzo per la redazione delle Liste Rosse e al tema delle reintroduzioni e dei rafforzamenti in natura di piante rare o scomparse. Infine si approfondiranno le tecniche di conservazione in situ ed ex situ, con specifico riferimento alle banche del germoplasma ed al loro uso per la salvaguardia delle piante minacciate di estinzione ed i recuperi ambientali. Successivamente si affronterà il tema della cartografia tematica floristica e vegetazionale per fornire un’ampia panoramica sulle carte tematiche più frequentemente realizzate ed utilizzate a scopi scientifici e gestionali. Dopo un breve richiamo delle elementari nozioni di cartografia, verranno forniti gli elementi per la lettura, la comprensione e l’interpretazione, a livello approfondito, dei vari tematismi contenuti nelle singole carte e per acquisire “capacità cartografiche” di sintesi dalla lettura delle varie carte tematiche opportunamente incrociate. Verranno in particolare esaminati: cartografia floristica con vari metodi a reticolo; cartografia delle unità di vegetazione (tipi fisionomici, associazioni vegetali o unità fitosociologiche superiori, serie di vegetazione, complessi di vegetazione; particolare enfasi verrà data ai tipi della Direttiva Habitat CE 43/92 – Natura 2000 e alla loro cartografia per la redazione dei Piani di Gestione). Si richiameranno le procedure operative che portano alla redazione di queste carte, ma in particolare si esaminerà il loro possibile uso, sia a fini conoscitivi che applicativi, approfondendo le procedure che possono permettere la valutazione della qualità ambientale, per la componente botanica. Infine verrà affrontato l’impiego di diverse cartografie per la realizzazione di carte di sintesi gestionali (ad es. carte di qualità ambientale, di analisi fisica integrata per lo studio dei fenomeni di pericolosità geomorfologica) e si evidenzieranno esempi di analisi integrata di queste informazioni (correlazioni) mediante GIS e le ricadute a livello di pianificazione territoriale e gestionale. 57 Ecologia applicata (6 CFU) Renato Sconfietti, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso vuole mettere in evidenza l’importanza della conoscenza dei concetti fondamentali dell’Ecologia di base nelle diverse applicazioni delle discipline ecologiche, con particolare riferimento all’utilizzo di bioindicatori e di altri indicatori ambientali utilizzati per il monitoraggio e le valutazioni della qualità ambientale. Particolare risalto viene dato alle applicazioni in ecosistemi acquatici, presentando anche diversi casi di studi applicativi. • Ecologia di base e alterazioni antropiche Richiami dei concetti fondamentali dell’Ecologia di base. Cenni sulle principali cause di alterazione e inquinamento e loro effetti nei tre comparti ambientali: aria, acqua, suolo. • Gli ecosistemi acquatici d’acqua dolce Approfondimento per gli ecosistemi acquatici d’acqua dolce: River Continuum Concept, processi di autodepurazione, eutrofizzazione, impatti antropici, fenomeni di inquinamento. • Bioindicatori e monitoraggio ambientale Bioindicatori e loro applicazioni. Indici di qualità ambientale. Biomonitoraggio. • Il Deflusso Minimo Vitale – DMV Definizioni, concetti di base ed evoluzione normativa del DMV nei corsi d’acqua. Casi di studio. • La fitodepurazione I principi della fitodepurazione. Tecniche principali. Campi di applicazione. Esempi di applicazione a realtà particolari. • Ingegneria naturalistica e riqualificazione ambientale Cenni ai principi e alle tecniche dell’ingegneria naturalistica. Esempi di applicazione. Interventi di sistemazione idraulica e impatto sugli ecosistemi. Cenni sulla riqualificazione degli ambienti acquatici naturali e artificiali (es. cave). Interventi di mitigazione degli impatti. • Applicazioni particolari Cenni all’impiego di tetti verdi. Le biopiscine. • Casi applicati Esempi di casi di studio. 58 Economia applicata (6 CFU) Cristina Cordoni, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso introduce i concetti fondamentali e di base dell’economia aziendale, finalizzati a fornire gli elementi conoscitivi necessari per lo studio di modelli economici evoluti. A tal fine si propone una selezione di strumenti particolarmente adatti alla gestione sostenibile del patrimonio naturalistico anche dal punto di vista economico. Partendo da metodologie di base come il BEP, la Swat Analysis, si definiscono le core competence funzionali alla interpretazione economica delle risorse connesse con il patrimonio naturalistico, basata sulla Resource based view . La seconda parte del corso presenta una serie di casi di studio in cui è possibile riscontrare l’applicazione degli strumenti economici illustrati ed approfondire casi esemplificativi di gestione sostenibile di aree a valenza ambientale. Genetica della conservazione (6 CFU) Antonio Torroni, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Laboratorio di Genetica e Microbiologia, [email protected] Obiettivi della Genetica della Conservazione. Come varia la diversità genetica nel tempo e nello spazio. La struttura genetica di popolazioni naturali. Modelli di variabilità genetica. Misura della variabilità genetica mediante tecniche molecolari (elettroforesi di proteine, polimorfismi di restrizione, sequenziamento del DNA, microsatelliti e minisatelliti). Fonti del materiale genetico per l’analisi di popolazioni naturali. Analisi di geni/sequenze nucleari. Identificazione molecolare del sesso. I genomi mitocondriali e cloroplastici: vantaggi e svantaggi dell’analisi dei sistemi genetici a trasmissione uniparentale in genetica della conservazione. DNA barcoding. Analisi del “DNA antico”: alcuni casi paradigmatici. L’approccio filogeografico applicato allo studio di organismi animali e vegetali a rischio di estinzione: studi recenti estratti dalla letteratura internazionale. Conseguenze genetiche della domesticazione in alcune specie vegetali ed animali. Attività pratica di laboratorio: estrazione di DNA, amplificazione di sequenze di DNA mediante reazione a catena della polimerasi, sequenziamento della regione di controllo del DNA mitocondriale, classificazione delle sequenze e degli aplotipi in aplogruppi, inserimento delle sequenze ottenute in un albero filogenetico. Geochimica ambientale (6 CFU) Elisa Sacchi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] 59 Scopo del corso è di fornire allo studente gli strumenti idonei per la comprensione e la quantificazione dei processi geochimici relativi agli inquinanti. Vengono descritti i principali fenomeni di inquinamento dei diversi comparti (atmosfera, suoli, acque superficiali e sotterranee) da parte di composti organici ed inorganici, con particolare riguardo alle perturbazioni geochimiche indotte nel sistema ed ai principi geochimici sfruttati dalle più comuni tecniche di bonifica. Gli studenti vengono inoltre introdotti alla geochimica degli idrocarburi. Cicli degli elementi ed inquinamento atmosferico. Generalità: diagrammi serbatoiflussi, stato stazionario e perturbazioni antropiche. Cicli del fosforo, carbonio, azoto, zolfo, ossigeno e metalli pesanti. Struttura e composizione dell’atmosfera, inquinamento atmosferico (gas e particolato), principali conseguenze (deposizione di inquinanti, piogge acide, effetto serra, cambiamenti climatici). Geochimica degli idrocarburi. Ciclo del carbonio: produzione, accumulo e trasformazione della materia organica. Formazione e caratteristiche del kerogene. Caratterizzazione geochimica della roccia madre: quantità, qualità e maturità della materia organica, biomarkers, principali parametri e metodologie analitiche. Caratterizzazione degli idrocarburi: generazione di olio e gas, correlazioni olio-olio e olio-roccia madre, biogas. Generalità sui fenomeni di inquinamento. Tipologie di inquinanti e disequilibri indotti, tipologie di sorgenti, principali inquinanti inorganici ed organici, modalità di movimento nei suoli e nelle acque, advezione e diffusione, fattore di ritardo,coefficienti di ripartizione solido-liquido-gas. I fenomeni di inquinamento. Discariche RSU: generazione e composizione del percolato e del biogas, riflessi sulle acque sotterranee. Inquinamento dei suoli: meccanismi di ritenzione dei contaminanti, individuazione dell’apporto antropico, metalli pesanti, composti organici, principi di bonifica. Inquinamento delle acque superficiali ed eutrofizzazione. Composizione ed inquinamento dell’acqua marina. Inquinamento delle acque sotterranee: composti inorganici ed organici, principali interventi di bonifica (barriere reattive, bioremediation). Discariche di attività estrattive ed acque acide di miniera. Inquinamento del sottosuolo e stoccaggio dei rifiuti tossico-nocivi e radioattivi. Elaborazione dei dati ambientali e modellizzazione dei fenomeni di inquinamento. Elaborazioni statistiche dei dati e geostatistica. Testi consigliati • van der Perk M. (2006), Soil and water contamination. Taylor and Francis, London. • Global change instruction program (http://www.ucar.edu/communications/gcip/ index.html). • Dispense fornite durante il corso e lucidi delle lezioni. Geomorfologia e laboratorio di GIS (12 CFU) Modulo Geomorfologia (6 CFU) Luisa Pellegrini, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] 60 Obiettivi formativi specifici Conoscenza delle principali pericolosità geomorfologiche in funzione della gestione e tutela del territorio antropizzato. Capacità di analizzare il territorio sia in termini qualitativi che quantitativi. Capacità di interagire con altre discipline per contribuire alla conoscenza del territorio e della sua gestione. Capacità di riconoscere sul terreno i processi e gli elementi del paesaggio e di redigere carte geomorfologiche e geoambientali. Lineamenti del corso I fattori geologici delle forme del rilievo: geomorfologia delle regioni a strati orizzontali, a strati monoclinali, a pieghe, a faglie, a strutture complesse. Morfotettonica e morfoneotettonica. Le condizioni climatiche e le relazioni tra cambiamenti climatici e dinamiche geomorfologiche. I concetti di pericolosità geomorfologica, vulnerabilità e rischio; i processi superficiali di pericolosità in ambiente montano, fluviale, costiero. La cartografia geomorfologica tradizionale e a vocazione applicativa. Principi e metodi del rilevamento e cartografia geomorfologici; problemi di interpretazione dei processi morfogenetici e delle forme. Morfodinamica: stato e tipo di attività dei processi. La componente geomorfologica nel patrimonio culturale Il patrimonio geologico. Aspetti legislativi, valutazione, descrizione, rilevamento e cartografia dei beni geomorfologici. Salvaguardia e conservazione del paesaggio. I piani paesaggistici. Modulo Laboratorio di GIS (6 CFU) Francesco Zucca, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Concetti di base Percezione e cognizione dei fenomeni geografici, domini dell’informazione geografica (spazio, tempo, relazioni spazio-tempo) e elementi dell’informazione geografica (entità discrete, eventi e processi, campi nello spazio e nel tempo, modelli integrati). Relazioni (topologia, relazioni metriche (distanza-direzione)), distribuzioni spaziali, imperfezioni dell’informazione spaziale: vaghezza e modelli matematici, insiemi fuzzy/ incertezza e modelli dell’incertezza: probabilità e statistica. La geometria terrestre: geoidi, sfere, elissoidi e datum orizzontali e verticali, sistemi geografici di coordinate e proiezioni. Tipologie del dato geospaziale (GPS, dati telerilevati: immagini aeree e fotogrammetria, dati satellitari) e loro metadata. Principi di cartografia e cartografia tematica Cartografia e visualizzazione: la storia della cartografia e impatto delle trasformazioni tecnologiche. Astrazione dei dati: classificazione, selezione e generalizzazione; le proiezioni e loro problematiche relativamente alla realizzazione cartografica. Principi della progettazione cartografica (fondamenti, concetti della simboleggiatura, colori e visualizzazione). Tecniche della rappresentazione grafica: metodi di base della tematizzazione, display multivariabile, rappresentazioni dinamiche e interattive, rappresentazione del terreno. Web mapping e visualizzazione; visualizzazione della componente temporale di dati geografici e dell’incertezza. Usi della cartografia e sua valutazione. 61 I GIS Uso dei modelli per rappresentare informazioni e dati. Modelli dei dati (modelli vettoriali, modelli raster); progettazione database e strumenti di modellizzazione, modelli concettuali, modelli logici e modelli fisici. Operazioni sui dati spaziali: trasformazioni della rappresentazione: modelli dati e conversione formato, interpolazione, conversioni vector to raster e raster to vector , generalizzazione e aggregazione e scale. Classificazione e trasformazione di attributi. Operazioni di query e linguaggi dei database (teoria degli insiemi, SQL, query spaziali). Operazione sui database spaziali: misure geometriche (distanze e lunghezze, direzioni, forma, area, prossimità, adiacenza e connettività) e analitiche di base (buffer, overaly, neighborhoods e map algebra), analisi di point pattern, analisi di cluster spaziali. Analisi delle superfici: calcolo delle derivate e interpolazione di superfici. Il GIS on the field . Integrazione con sistemi di rilievo dati e GPS. Modellistica di processi ambientali e geologici in ambiente GIS. I WEB GIS, componenti e sviluppi: WMS, WFS, WFT, WPS, WSS. Gestione del patrimonio geologico (6 CFU) Alberto Lualdi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della Terra), [email protected] Il corso verterà principalmente all’esame dei requisiti e delle caratteristiche necessarie per l’individuazione e valorizzazione di geositi. A questo scopo saranno passati in rassegna alcuni esempi – italiani e non – di interesse geologico, geomorfologico e paleontologico atti a farne comprendere gli elementi fondamentali ed il criterio usato nella loro determinazione. Il corso si avvarrà di apposite visite di istruzione a Musei e Istituzioni pubbliche nonché a siti di importanza geologica rilevante. La prova finale sarà costituita da una relazione originale su un geosito noto o su una sua proposta di istituzione. Gestione e conservazione della fauna (12 CFU) Modulo Gestione e conservazione della fauna (12 CFU) Mauro Fasola, Alberto Meriggi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected]; [email protected] Le lezioni trattano i principali aspetti di conservazione e gestione della fauna. Sono introdotti i concetti di: biodiversità, estinzioni, conservazione a livello di organismopopolazione-ecosistema, invasioni e introduzioni, riduzione dei biotopi naturali, interventi e loro pianificazione, interventi in situ ed ex situ, stato di conservazione della fauna italiana. Sono descritti i problemi generali di gestione dei principali gruppi di Vertebrati, approfondendo le specie più problematiche. La gestione faunistica è trattata a livello di specie e di popolazioni, ed è considerato il razionale utilizzo delle popolazioni soggette 62 a prelievo. Sono descritti i metodi di gestione, di monitoraggio delle popolazioni, le tecniche di censimento, le immissioni (reintroduzioni, ripopolamenti, introduzioni), la determinazione del prelievo sostenibile, e la pianificazione faunistica (carte faunistiche, piani faunistici, valutazioni di idoneità ambientale). Sono illustrati i principali metodi di analisi delle popolazioni selvatiche, in particolare i metodi di studio delle dinamiche di popolazione, di analisi di vitalità delle popolazioni, analisi di tendenza, studio delle relazioni con l’habitat, formulazione dei modelli di idoneità ambientale. Sono previsti seminari su argomenti specifici, preparati anche dagli studenti. Le esercitazioni in aula introducono all’uso di programmi di analisi delle popolazioni su PC. Le escursioni in campo, compiute in località prossime, e se possibile anche presso un Parco nazionale o regionale, mirano a contatti diretti con aspetti gestionali, normativi, e realtà naturali. Modulo Laboratorio di pianificazione territoriale (3 CFU) Claudio Prigioni, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] Concetti di pianificazione territoriale in ambito ecologico e faunistico. Casi di studio: • Valutazione della biodiversità animale in ambiti territoriali diversi • Scelta delle entità faunistiche caratterizzanti il territorio oggetto di studio • Valutazione del valore ecologico-faunistico di aree piccole e vaste • Esempio di pianificazione ecologico-faunistica dei SIC e delle ZPS (piani di gestione) • Esempio di valutazione dell’impatto prodotto dalla realizzazione di reti viarie • Impostazione di progetti riguardanti l’applicazione di misure ecologico-ambientali del Programma di Sviluppo Rurale (Regione Lombardia) Gestione flora e vegetazione (9 CFU) Modulo Gestione flora e vegetazione (6 CFU) Silvia Assini, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso intende fornire agli studenti concetti, metodi e strumenti utili per la gestione della flora e della vegetazione. Dopo aver richiamato le nozioni fondamentali connesse ai temi flora (con particolare riferimento alla corologia) e vegetazione (con particolare riferimento a: tipi di classificazione, acquisizione dati, dinamismo, funzioni, qualità, biodiversità), vengono affrontate le problematiche connesse alle diverse finalità (conservazione, ripristino, monitoraggio) cui la gestione della flora e della vegetazione può rispondere. Sono quindi esaminati aspetti 63 pratici legati alla gestione delle diverse tipologie di vegetazione e habitat (praterie, arbusteti, boschi, zone umide, zone riparie) ponendo attenzione ad alcune problematiche importanti, quali gli incendi e le specie esotiche invasive. Il corso richiama inoltre alcune leggi, convenzioni o documenti, prodotti a livello regionale, nazionale o comunitario, che, contenendo prescrizioni o indicazioni gestionali, devono essere considerate nell’affrontare la gestione di flora e vegetazione (L.R 10/2008 della Regione Lombardia, Direttiva Habitat, Liste Rosse ecc.). Il corso intende anche proporre casi concreti di studio affrontati dal docente e dalla struttura in cui opera, relativi perlopiù al territorio lombardo, per meglio avvicinare gli studenti alle problematiche che realmente si incontrano nella gestione di flora e vegetazione. Il corso si conclude con una o due escursioni che generalmente hanno come meta il fiume Po, per analizzare interventi di ripristino di zone umide, oppure il fiume Ticino, per considerare le problematiche di conservazione di specie vegetali e tipi di vegetazione di interesse naturalistico, oppure l’Appennino pavese, per analizzare le problematiche legate ad un’area percorsa in passato da incendio. Modulo Laboratorio di pianificazione territoriale (3 CFU) Francesco Sartori, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] I contenuti della pianificazione territoriale su base geobotanica: principi operativi. Illustrazione e commento di casi di studio, quali: valutazione di qualità ambientale, azioni di piano, corridoi ecologici, interventi di rinaturazione e di riqualificazione ambientale, progettazione di un percorso naturalistico. Esercitazioni sul campo, con discussione degli spunti di pianificazione. È altamente consigliata una adeguata conoscenza della Geobotanica. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 75% delle esercitazioni. Il calendario delle esercitazioni sarà concordato con gli studenti per permettere la più alta frequenza a tutti gli studenti. Esempio di rinaturazione di aree umide per incrementare la loro ricettività faunistica. Esempio di progetti finalizzati alla fruizione razionale delle risorse naturali di aree protette. Esercitazioni sul campo: discussione e spunti di pianificazione. Rappresentazione e analisi dei dati (6 CFU) Roberto Sacchi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] Il corso si propone di presentare gli strumenti di base per l’analisi dei dati statistici relativi ai più comuni disegni sperimentali nel campo delle Scienze Naturali. Lo scopo 64 fondamentale è quello di consentire allo studente di acquisire dimestichezza con l’analisi quantitativa dei dati, mettendolo in grado di svolgere elaborazioni autonome e di interpretare e presentare correttamente i risultati di tali elaborazioni. L’attenzione del corso sarà focalizzata su un insieme ridotto di tecniche, ma di largo impiego nella pratica. In particolare, saranno prese in esame le metodologie di sintesi di una variabile (distribuzioni di frequenze, medie, indici di variabilità), lo studio della correlazione tra due variabili quantitative, l’adattamento di una retta di regressione e i modelli lineari. Di ciascuna tecnica saranno illustrati i fondamenti logici e le finalità conoscitive, mentre saranno posti in secondo piano i dettagli tecnici e le derivazioni matematiche. Il corso sarà basato sull’utilizzo del software statistico R. Zoologia ed etologia applicata (6 CFU) Giuseppe Bogliani, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] Il corso sviluppa le applicazioni dell’etologia e i concetti della biologia della conservazione, con particolare attenzione agli animali. I temi sono trattati partendo da un inquadramento generale e procedendo con approfondimenti, esempi pratici di situazioni e di interventi di restauro. • Conservazione e gestione di: popolazioni (dinamica, piccole popolazioni, metapopolazioni); specie (piani d’azione specifici); cenosi e habitat (frammentazione, biogeografia insulare, effetto margine, aree protette). • Restauro di popolazioni e habitat; principi generali ed esempi di buone pratiche. • Aspetti etologici della conservazione: comportamento sociale; territorialismo; sistema riproduttivo; foraggiamento; dispersione; imprinting. • Attribuzione di un valore conservazionistico; liste rosse; spec. • Aspetti legali a livello globale, europeo, nazionale, regionale. • Aspetti pratici della conservazione della biodiversità. 65 Contenuti degli Insegnamenti inerenti le Attività a libera scelta dello studente Argille e loro applicazioni (3 CFU) Massimo Setti, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della terra), [email protected] Il corso è finalizzato ad illustrare le molteplici applicazioni delle argille in diversi settori dell’industria e dell’ambiente, partendo dai temi della genesi, della composizione e delle proprietà dei minerali argillosi. Schematicamente il corso si articolerà sulle seguenti tematiche: • genesi delle argille, in relazione alle condizioni geologiche, agli ambienti sedimentari di formazione, ai processi di alterazione in funzione delle condizioni climatiche attuali e del passato; • alterazione delle rocce e genesi dei suoli; • proprietà chimiche e fisiche delle argille (dimensioni, morfologia, superficie specifica, cariche superficiali, capacità di scambio ionico, ecc.); • principali metodologie analitiche per lo studio e la caratterizzazione dei sedimenti argillosi e dei suoli; • le argille e i terreni argillosi nelle problematiche dei dissesti geologici; • applicazioni delle argille nell’industria (chimica, farmaceutica, cosmetica, ceramica, zoo-alimentare, fertilizzanti, nanocompositi, ecc.), nella società e nell’ambiente (come mitiganti di inquinamenti ambientali, come materiali utilizzati per la realizzazione di discariche di varie tipologie di rifiuti). Bioacustica (6 CFU) Gianni Pavan, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] • Il suono; importanza del suono negli organismi viventi; comunicazione acustica – 4 ore • La bioacustica, cenni storici, metodi e strumenti di registrazione e analisi – 4 ore • Il suono nelle varie classi zoologiche, evoluzione degli apparati vocali. Ecolocalizzazione nei pipistrelli – 4 ore – con proiezione video • Bioacustica marina, il suono in acqua, gli idrofoni e gli strumenti di registrazione, obiettivi e tecniche di ricerca – 2 ore • Introduzione alle tecniche di analisi dei suoni – 2 ore • Tecniche avanzate di elaborazione e analisi dei segnali, esempi con MATLAB – 4 ore 66 • • • • • Cenni di sistematica, il suono negli invertebrati – 2 ore Biologia e Fisiologia dei Cetacei; Le specie del Mediterraneo – 2 ore Bioacustica marina - Le ricerche sui suoni dei cetacei del Mediterraneo – 1 ora Acustica subacquea e sonar – 3 ore Sviluppi della bioacustica, nuovi obiettivi, tecnologie per il monitoraggio ambientale – 4 ore • L’impatto del rumore in ambiente terrestre e marino – 2 ore • Esercitazione con strumenti e software – 4 ore Conservazione ex situ di piante autoctone spontanee (3 CFU) Graziano Rossi, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Si illustreranno le principali tecniche di trattamento (curation) dei semi in una banca del germoplasma, sia con lezioni teoriche, che con numerose attività pratiche nella Lombardy Seed Bank. Particolare attenzione verrà rivolta all’uso delle banche del germoplasma, come strumento sia di conservazione di piante rare e minacciate, che di specie comuni utili per i recuperi ambientali. Divulgazione naturalistica (3 CFU) Francesco Sartori, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso tratta i seguenti argomenti, inquadrati in un contesto naturalistico: gli strumenti del comunicare, parlare in pubblico, scrivere un articolo divulgativo, struttura di un articolo scientifico, analisi di un saggio, esame critico di un filmato, preparazione di un volantino, redazione di un comunicato stampa, organizzazione di un seminario, analisi di siti web (in particolare orti botanici e aree protette). Ogni argomento prende spunto da esempi pratici. Il taglio delle lezioni è prevalentemente di tipo seminariale. L’esame consiste nella discussione di un elaborato preparato dallo studente, avente per tema uno degli argomenti trattati a lezione. Ecotossicologia (6 CFU) Ornella Pastoris, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, [email protected] 67 Dopo una breve introduzione relativa ai concetti fondamentali della tossicologia classica, verrà affrontato lo studio degli effetti delle sostanze chimiche sui sistemi biologici sia attraverso metodi tossicologici di laboratorio sia mediante diversi approcci allo studio di campagna con l’utilizzo degli indici biotici, dei bioindicatori e dei biomarkers. Verranno quindi descritti i modelli di previsione teorica (QSAR e SAR), indispensabili e sempre più utilizzati per una valutazione preliminare in tutti i casi in cui non si disponga di adeguati dati sperimentali. Verranno inoltre delineate le procedure per la definizione, sia per le singole sostanze che per le miscele di tossici, di criteri di qualità ambientale. Verrà affrontato il destino ambientale delle sostanze potenzialmente tossiche partendo dai meccanismi di ripartizione fino ai processi di bioaccumulo e di degradazione. Verranno descritte le procedure per la valutazione del rischio ambientale ed i relativi indici di rischio attraverso il monitoraggio ambientale. Un accenno infine verrà fatto ai rapporti tra Ecotossicologia e scienze sociali (economia, politica, legislazione) nei processi decisionali delle sostanze considerate pericolose. Fisiologia evolutiva (3 CFU) Laura Botta, Dipartimento Biologia e Biotecnologie, Laboratorio di Fisiologia, [email protected] • • • • • Teoria evoluzionistica moderna. Sintesi Definizione di Fisiologia evolutiva La natura e i livelli dell’adattamento I problemi delle dimensioni e dei fattori di scala Evoluzione delle principali funzioni fisiologiche. Gemmologia (6 CFU) Franca Piera Caucia, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della terra), [email protected] Il corso vuole insegnare agli studenti come riconoscere i minerali qualità gemma attraverso metodi di analisi ottica e come caratterizzarne il giacimento di provenienza attraverso l’analisi delle inclusioni. Definizione di gemma. prodotti artificiali e trattamenti. Procedimenti di sintesi. Unità di peso utilizzate in gemmologia. Laboratorio di gemmologia. Utilizzo di bilancia idrostatica, liquidi pesanti, microscopio, rifrattometro, polariscopio, spettroscopio, dicroscopio. Gemme di corindone e loro varietà. Gemme di berillo e loro varietà. Diamante. Sostanze organiche utilzzate come gemme: corallo, ambra, perla. 68 Laboratorio di analisi di dati vegetazionali (3 CFU) Francesco Bracco, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] L’attività, prevista per piccoli gruppi di studenti, implica l’elaborazione di tabelle fitosociologiche proposte dagli studenti o, in mancanza di queste, messe a disposizione dal docente, secondo la scaletta seguente: • introduzione ai dati fitosociologici, lettura critica di una tabella fitosociologica e identificazione delle informazioni da essa veicolate (dati floristici e informazioni correlate, dati stazionali, dati vegetazionali strutturali e floristici); • elaborazioni basate sulla caratterizzazione ecologica o fitogeografica delle specie (spettri biologici, spettri corologici, valori indicatori ecologici, ecc.); • elaborazioni basate sui dati stazionali (identificazione di gradienti, classificazioni dei rilievi); • elaborazioni basate sui dati floristico-vegetazionali (conversione numerica dei codici di abbondanza-dominanza, scelta delle specie da elaborare, classificazioni gerarchiche e non gerarchiche, ordinamenti, predittività ed efficienza delle classificazioni); • elaborazione numerica e sintassonomia fitosociologica. Le esercitazioni si svolgono con l’uso del computer che è opportuno che gli studenti abbiano a disposizione; per le elaborazioni si fa riferimento al Package SYN-TAX 5 e al programma PAST. Laboratorio di dendroecologia (3 CFU) Paola Nola, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Il corso, svolto integralmente in laboratorio, ha carattere pratico, e comporta frequenza obbligatoria. Agli studenti vengono presentate diverse tematiche di ricerca dendroecologica applicata a problematiche di tipo ambientale e insieme viene concordato un tema da sviluppare, attraverso le varie fasi caratteristiche della ricerca: • Presentazione della problematica affrontata e della bibliografia disponibile • Modalità di svolgimento del campionamento (con prove pratiche) • Preparazione dei campioni prelevati • Acquisizione delle misure • Sintesi grafica e/o statistica dei dati • Interpretazione preliminare dei risultati e loro discussione Durante lo svolgimento del corso viene fornito del materiale didattico specifico. 69 Laboratorio di educazione ambientale (3 CFU) Renato Sconfietti, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Ecologia del Territorio), [email protected] Paleontologia evolutiva (6 CFU) Cinzia Galli, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della terra), [email protected] Il corso si propone di approfondire il significato della disciplina e le sue relazioni con materie abiologiche e biologiche ad essa correlate. Saranno analizzati i principali fattori che stanno alla base dell’evoluzione, i legami filetici e le necessità adattative relativamente ai principali Taxa vegetali ed animali. Un particolare approfondimento sarà dedicato a Charles Darwin (“Il grande fatto che tutti gli esseri viventi estinti possano essere classificati con tutti gli esseri viventi attuali, è la naturale conseguenza della discendenza da comuni progenitori” - L’Origine delle Specie). Saranno proposti esempi di indagine paleontologica utili alla comprensione dei meccanismi evolutivi ed esaminate le finalità legate a ricerca, conservazione e tutela dei fossili sia rispetto al contesto territoriale di rinvenimento sia rispetto al loro utilizzo in ambito museale. • Introduzione alla Paleontologia evolutiva. • Cenni di storia del pensiero evoluzionistico con particolare riferimento alla figura di Charles Darwin. • Il processo di fossilizzazione ed i tipi più comuni di conservazione. • Cenni di tafonomia processi biostratinominici, seppellimento, fossilizzazione con esempi relativi alle tipologie di fossilizzazione più comuni ed alle tipologie di fossilizzazione eccezionali, nei vegetali e negli animali. • Analisi dei principali fattori che stanno alla base dell’evoluzione. • I legami filetici e le necessità adattative relativamente ai principali Taxa vegetali ed animali. Alcuni esempi di indagine paleontologica utili alla comprensione dei meccanismi evolutivi. • I fossili come testimoni e documenti dei processi evolutivi nei viventi. • Dallo studio del reperto al riconoscimento delle caratteristiche dell’individuo, dall’individuo alla popolazione alla associazione floristica e faunistica. Analisi morfometrica e studio di popolazione. • Dallo studio del campione alla ricostruzione degli ambienti deposizionali. Evoluzione dei paleoambienti riconosciuta attraverso lo studio delle associazioni fossili. • Principali momenti dell’evoluzione: quadro sinottico dal Precambriano all’Attuale. • Origine dei principali gruppi di vegetali e ed animali, confronto delle strutture, esempi di convergenza morfologica. • Generalità sui vegetali: adattamento ed evoluzione (sintesi dei principali fattori). 70 • Quadro sistematico dei vegetali - associazioni floristiche del passato: il tardo Siluriano, le prime foreste del Devoniano; il Carbonifero; flore permo-triassiche; le prime flore ad Angiosperme; spostamento delle fasce climatiche; il ruolo delle glaciazioni con riferimenti all’origine della flora attuale del nord-Italia. • Generalità sugli invertebrati: adattamento ed evoluzione (sintesi dei principali fattori). Associazioni ad invertebrati: alcuni esempi nei lembi Plio-Pleistocenici ai bordi della Pianura Padana, San Colombano al Lambro, Castenedolo, Torrente Stirone. • Generalità sui vertebrati: adattamento ed evoluzione (sintesi dei principali fattori). • Passaggio dalla vita nell’acqua alla vita sulla terra. • Cenni sulle faune a Vertebrati in Italia. Esempi di associazioni faunistiche a grandi mammiferi del Quaternario padano. Alcuni dei principali gruppi sistematici. • Metodi di scavo, recupero, preparazione ed eventuale esposizione dei fossili. Disamina delle finalità legate a ricerca, conservazione e tutela dei fossili sia rispetto al contesto territoriale di rinvenimento sia rispetto al loro utilizzo in ambito museale. Un caso particolare: “Il giacimento di Monte Bolca”. Petrografia applicata ai beni culturali (6 CFU) Riccardo Tribuzio, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della terra), [email protected] Gisella Rebay, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Scienze della terra), [email protected] La composizione del mantello superiore. I processi di fusione parziale e cristallizzazione frazionata. Il magmatismo in corrispondenza dei margini di placca divergenti e convergenti. La contaminazione crostale dei fusi di mantello. La genesi delle rocce granitoidi. Il magmatismo intra-placca oceanico e continentale. Le rocce metamorfiche: tessiture e classificazione. Le reazioni metamorfiche: le associazioni mineralogiche all’equilibrio ed i diagrammi di fase. Il metamorfismo regionale e di contatto. Facies metamorfiche, gradienti termici e relazioni con gli ambienti geodinamici. Esempi di studio di rocce di mantello, magmatiche e metamorfiche alla scala dell’affioramento. Le principali micro-strutture delle rocce magmatiche, metamorfiche e di mantello e il loro significato petrogenetico. Come redigere una relazione petrografica. Studio delle rocce metamorfiche alla scala del campione a mano. Esercitazioni al microscopio ottico polarizzatore a luce trasmessa finalizzate alla classificazione e allo studio micro-strutturale delle rocce magmatiche, metamorfiche e di mantello. 71 Tecnologie e applicazioni di laboratorio (3 CFU) Enrica Capelli, Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (sez. Biologia animale), [email protected] Verranno fornite le informazioni di base per la produzione, la purificazione e la conservazione degli anticorpi e per le applicazioni delle tecniche immunologiche nella identificazione di molecole di interesse nel settore agroalimentare, ambientale e per le patologie animali. Verranno trattate le tecniche di produzione degli anticorpi e i metodi di caratterizzazione e di dosaggio, i saggi in fluorescenza, i saggi immunoenzimatici, (EIA, ELISA, Elispot), i saggi radioimmunologici (RIA), il western blot, le tecniche immunocitochimiche e immunoistochimiche, la citometria a flusso, le tecniche di isolamento di sottopopolazioni leucocitarie e di coltivazione di cellule in vitro, i microarrays immunologici, l’utilizzo di biochip, l’utilizzo di microsfere (tecnologia Luminex xMAP), le tecniche di tipizzazione tessutale. 72 73