Course Syllabus
Obiettivi
Il corso si focalizza sullo studio della biodiversità animale, fornendo strumenti per la comprensione e la conservazione della diversità animale. Gli argomenti trattati durante il corso riguardano le definizioni, le stime e i pattern di biodiversità, la pianificazione di ricerche nel campo della biodiversità, le tecniche utili allo studio della biodiversità, la biologia e la genetica della conservazione, le minacce alla biodiversità animale, gli strumenti per la preservazione e il restauro della biodiversità.
Contenuti sintetici
Definizioni e stime della biodiversità animale, strumenti e tecniche per lo studio della diversità animale, biologia e genetica della conservazione.
Programma esteso
Che cosa è la diversità biologica.
Introduzione e struttura del corso. Definizioni di biodiversità dai geni agli ecosistemi e biodiversità funzionale. Misura della biodiversità.
Patterns di biodiversità.
Dimensioni della biodiversità animale. Pattern spaziali e temporali della biodiversità animale. Hotspot di biodiversità.
Minacce alla biodiversità animale.
Impatti umani e loro effetto sulla biodiversità animale. Degradazione, perdita e frammentazione degli habitat. Inquinamento. Sovrasfruttamento. Specie invasive e malattie. Cambiamento climatico.
Biodiversità, funzionamento degli ecosistemi e servizi ecosistemici.
Contributo della biodiversità animale al funzionamento degli ecosistemi e ai servizi ecosistemici. Valore della biodiversità e dei servizi ecosistemici.
Pianificare una ricerca e campionamento.
Pianificazione di una ricerca sulla biodiversità. Strategie di campionamento. Tecniche di monitoraggio e campionamento.
Variazione fenotipica e genetica.
Diversità fenotipica. Diversità genetica dai cromosomi ai polimorfismi a singolo nucleotide.
Sequenziamento di acidi nucleici.
Estrazione di acidi nucleici. Tecniche di sequenziamento di prima, seconda e terza generazione. Metodologie, tra cui whole genome sequencing, reduced representation sequencing, trascrittomica e altre scienze 'omiche'.
Inferenza filogenetica.
Teoria e definizioni. Metodi per la ricostruzione filogenetica. Applicazioni dell'inferenza filogenetica nello studio della biodiversità animale.
Variazione a livello di popolazionePopulation-level variation.
Introduzione alla genetica di popolazione. Il principio di Hardy-Weinberg e deviazioni dalle assunzioni. Deriva genica. Dimensione effettiva della popolazione. Selezione naturale. Suddivisione della popolazione. Disequilibrio gametico.
Risposte evolutive agli impatti.
Ibridazione. Specie invasive. Popolazioni sfruttate. Cambiamento climatico.
Genetica della conservazione.
Inbreeding depression. Demografia ed estinzione. Connettività delle popolazioni. phy and extinction. Population connectivity. Conservation breeding and restauro genetico. Indetificazione e monitoraggio genetico. Unità di conservazione.
Pianificazione e prioritizzazione della conservazione.
Conservazione a livello di specie e la IUCN Red List. Conservazione a livello di sito e aree protette. Conservazione animale in ambiente urbano. Restauro ecologico.
Quadro legale della biologia della conservazione.
internazionale e nazionale.
Seminai e casi studio.
Prerequisiti
Nessuno
Modalità didattica
Lezioni frontali
Materiale didattico
PowerPoint Slides
Scientific Papers
Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications (3rd Edition). Fred Van Dyke, Rachel L. Lamb. Springer
Conservation and the Genomics of Populations (3rd Edition). Fred W. Allendorf et al. Oxford University Press
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Colloquio orale sugli argomenti trattati a lezione + presentazione di un caso studio (articolo scientifico) riguardante gli argomenti del corso (da concordare con il docente).
Non sono previste prove in itinere.
Votazione: 18-30/30
Orario di ricevimento
Su appuntamento tramite email (davide.maggioni@unimib.it)
Sustainable Development Goals
Aims
This course examines the definitions, patterns, estimates and conservation of animal biodiversity. Topics include planning a biodiversity research, techniques and analyses to be used to study animal biodiversity, conservation biology and genetics, threats to biodiversity, instruments to manage, preserve and restore animal biodiversity.
Contents
Definitions and estimates of biodiversity, instruments and techniques to study and preserve animal biodiversity, conservation biology and genetics.
Detailed program
What is the biological diversity.
Introduction and structure of the course. Definitions of biodiversity from genes to ecosystems and functional biodiversity. Measuring biodiversity.
Patterns of biodiversity.
The magnitude of the known animal biodiversity. Temporal and spatial patterns of animal biodiversity. Biodiversity hotspots.
Threats to animal biodiversity.
Human impacts and their effect on animal biodiversity. Habitat degradation, loss, and fragmentation. Pollution. Overexploitation. Invasive species and diseases. Global climate change.
Biodiversity, ecosystem functioning and services.
Contribution of animal biodiversity to ecosystem functioning and ecosystem services. The value of biodiversity and ecosystem services.
Planning a biodiversity research and sampling.
Planning a biodiversity research. Sampling strategies. Monitoring and sampling techniques.
Phenotypic and genetic variation.
Phenotypic diversity. Genetic diversity from chromosomes to single nucleotide polymorphisms.
Nucleic acid sequencing.
Nucleic acid extraction. Sequencing technologies from first to third generation sequencing. Sequencing methodologies including whole genome sequencing, reduced representation sequencing, transcriptomics and other ‘omics’.
Phylogenetic inference.
Theory and definitions. Methods for reconstructing phylogenies. Application of phylogenetics in animal biodiversity studies.
Population-level variation.
Introduction to population genetics. The Hardy-Weinberg principle and deviations from its assumptions. Genetic drift. Effective population size. Natural selection. Population subdivision. Gametic disequilibrium.
Evolutionary responses to impacts.
Hybridization, invasive species, exploited populations, and climate change.
Conservation genetics.
Inbreeding depression. Demography and extinction. Population connectivity. Conservation breeding and restoration. Genetic identification and monitoring. Conservation units.
Conservation planning and prioritization.
Species level conservation and the IUCN Red List. Site level conservation and protected areas. Ecosystem management. Animal conservation in urban landscapes. Restoration.
Legal framework of conservation biology.
Environmental laws and policies at the International and national level.
Seminars and case studies.
Prerequisites
None
Teaching form
Frontal lessons
Textbook and teaching resource
PowerPoint Slides
Scientific Papers
Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications (3rd Edition). Fred Van Dyke, Rachel L. Lamb. Springer
Conservation and the Genomics of Populations (3rd Edition). Fred W. Allendorf et al. Oxford University Press
Semester
First semester
Assessment method
Oral examination on the topics treated during lessons + presentation of a case study (scientific paper) about the topics of the course (to be agreed with the lecturer).
Mark range: 18-30/30
Office hours
By appointment by sending an email to the lecturer (davide.maggioni@unimib.it)
Sustainable Development Goals
Staff
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Davide Maggioni
