Course Syllabus
Obiettivi
La Biogeografia è un’affascinante scienza di sintesi che unisce competenze da vari settori scientifici, dall’ecologia alla genetica e la storia delle forme di vita e dei continenti. Biogeografia, infatti, significa studiare la distribuzione degli esseri viventi nel tempo e nello spazio, indagandone anche le cause. È una scienza molto intrigante che permette di affrontare temi moderni e raggiungere varie parti del mondo sia lontane, sia vicine. Quest’insegnamento permette di sviluppare una visione d’insieme di varie discipline, per comprendere ulteriormente le proiezioni temporale e spaziale dei vari meccanismi biologici.
- Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente arriverà a conoscere i pattern di distribuzione degli organismi nello spazio e nel tempo; sarà in grado di spiegare quali fattori storici, biologici ed ecologici sono stati identificati per spiegare tali pattern.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite a casi di studio in ambito biogeografico.
- Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di elaborare quanto appreso e saper riconoscere le situazioni e i problemi in cui i principi spiegati nel corso possano essere utilizzati per spiegare la distribuzione geografica del vivente attuale a passato.
- Abilità comunicative. Alla fine dell'insegnamento lo studente saprà esprimersi in modo appropriato nella descrizione delle tematiche affrontate con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione.
- Capacità di apprendimento. Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di consultare la letteratura sugli argomenti trattati e saprà analizzare, applicare e integrare e collegare le conoscenze acquisite con quanto verrà appreso in insegnamenti correlati all’evoluzione biologica ed all’ecologia.
Contenuti sintetici
L'insegnamento si occupa di affrontare in modo integrato e a più livelli lo studio della distribuzione degli organismi. L’insegnamento si basa sui tre filoni principali della biogeografia, ovvero la biogeografia ecologica, la biogeografia storica, la biogeografia sistematica, e tratta anche aspetti legati all’evoluzione, alla speciazione, alla conservazione, alla storia della vita, alle isole e alla distribuzione degli organismi.
Programma esteso
Cenni sulle tematiche biogeografiche storiche e gli approcci. Concetti di specie e meccanismi biologici di speciazione, diversificazione e radiazione, estinzione. Areale, sink e source, barriera, corridoio, dispersione, diffusione, migrazione. Discontinuità e distribuzioni disgiunte, endemismo. Dinamica di areale, densità di popolazione nell’areale e spostamenti di nicchia. Hot-spot di biodiversità. Meccanismi genetici delle popolazioni (Deriva genetica, selezione, mosaico geografico, effetto del fondatore, collo di bottiglia, migrazione genetica, introgressione, zona di ibrido). Popolazioni piccole (inbreeding, selezione). Fattori limitanti globali terrestri e acquatici (clima, acqua). Distribuzione latitudinale e altitudinale della biodiversità, delle caratteristiche biologiche e degli areali, delle interazioni tra specie. Biomi terrestri e acquatici, e gli adattamenti. Storia della vita (Adeano-Pleistocene), aspetti paleonotologici e paleoclimatici. Movimenti tettonici e cambiamenti climatici “recenti” e impatto sul biota. Isole: composizione delle comunità biotiche, colonizzazioni ed adattamenti, variazioni dei tratti fenotipici. Peculiarità dei biota insulari. Teoria dell’insularità, aggiornamenti successivi, teoria piccole isole, Teoria specie-energia. Speciazione nelle isole. Comunità insulari nel tempo: Rakata, Hawaii. Biogeografia storica: evolutiva e centro d’origine, rifugio, filogenetica, vicariantista. Casi studio. Filogeografia e categorie di modelli filogeografici. Biogeografia della conservazione, “mancanza di wallace”, criteri per la conservazione. Biogeografia sistematica e regioni biogeografiche, corologia, principali corologie europee, aree biogeografiche di rango inferiore con focus sull’italia. Accenni sulle specie aliene. Seminari didattici su filogenesi, filogeografia di specie italiane caratteristiche, impollinazione nelle isole, biogeografia dei coralli.
Prerequisiti
Sono di fondamentale importanza i principali concetti di Ecologia, e sono necessari anche i concetti di base di Zoologia, Botanica ed Evoluzione Biologica. Propedeuticità: Nessuna
Modalità didattica
Lezioni frontali in aula supportate da presentazioni multimediali, articoli scientifici per casi di studio recenti, seminari didattici di esperti del settore.
- 19 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza.
- 2 lezioni da 2 ora svolte in modalità interattiva in presenza.
Materiale didattico
L'intero materiale didattico usato a lezione sarà messo a disposizione degli studenti in pdf e tramite la piattaforma e-learning (presentazioni e articoli).
Libri di testo (suggeriti)
Zunino M., Zullini A. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa Editrice Ambrosiana, 374 pp.
Lomolino, M.V., Riddle, B.R. and Whittaker, R.J. 2017. Biogeography, 5th Edition. Oxford University Press, 754 pp.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Prova orale che inizierà con la discussione critica di un articolo scientifico, preventivamente concordato tra studente e docente, riguardante le tematiche trattate nell'insegnamento. Avrà luogo quindi l'accertamento degli argomenti inclusi nel programma dell'insegnamento. Durante la prova lo studente dovrà dimostrare la capacità di collegare tra loro i vari argomenti trattati nel corso. Lo studente durante la prova orale dovrà dimostrarsi in grado di esporre con chiarezza le conoscenze acquisite, dimostrando la loro completa comprensione e mostrando proprietà di linguaggio.
La presentazione dell'articolo può essere anticipata e avvenire durante le lezioni di modo che sia utile come presentazione di casi studio.
Non sono previste prove in itinere.
Orario di ricevimento
Su appuntamento. Contattare il docente per email: paolo.biella@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
Biogeography is a fascinating science of synthesis that combines knowledge from various other scientific fields, even genetics or paleontology, in addition to the physiological and ecological aspects of organisms. Biogeography means studying the distribution of living beings in time and space, also investigating their causes. It is a very intriguing science that allows one to face modern issues and reach various parts of the world both far and near. The student may also be interested in this teaching because it allows one to develop an overview of various disciplines, to further understand the temporal and spatial projections of the various biological mechanisms.
- Knowledge and understanding. The student will gain knowledge of the distribution patterns of organisms in space and time, and will be able to explain the historical and ecological factors identified as driver of such patterns.
- Applying knowledge and understanding. The student will be able to apply the knowledge reported under 1. to biogeographical case studies.
- Making judgements. The student will be able to process the acquired knowledge towards the explanation of the distribution patterns of extinct and extant biota.
- Communication skills. Use of an appropriate scientific/chemical vocabulary and ability in oral reports.
- Learning skills. Skills in literature reading and understanding, skills in the elaboration of interconnections among the course-related knowledge and other subjects related to biological evolution and ecology.
Contents
The course will deal with the study of organism distribution in an integrated and multi-level way. The teaching is based on the three main strands of biogeography, namely ecological biogeography, historical biogeography, systematic biogeography, and also deals with aspects related to evolution, speciation, conservation, the life history, islands and the distribution of organisms.
Detailed program
Notes on historical biogeographic topics and approaches. Concepts of species and biological mechanisms of speciation, diversification and radiation, extinction. Area, sink and source, barrier, corridor, dispersion, diffusion, migration. Discontinuity and disjointed distributions, endemism. Distribution range dynamics, range and population density, niche movements. Biodiversity hot-spots. Genetic mechanisms of populations (Genetic drift, selection, geographic mosaic, founder effect, bottleneck, genetic migration, introgression, hybrid zone). Small populations (inbreeding, selection). Global terrestrial and aquatic limiting factors (climate, water bodies). Latitudinal and altitudinal distribution of biodiversity, biological characteristics (traits) and distribution range, interactions between species. Terrestrial and aquatic biomes, and adaptations. History of life (Hadean-Pleistocene), palaeontological and palaeoclimatic aspects. Tectonic movements and "recent" climate changes and impact on biota. Islands: composition of biotic communities, colonizations and adaptations, variations of phenotypic traits. Peculiarities of island biota. Theory of island biogeography, subsequent updates, small-island effects, species-energy theory. Speciation in the islands. Island communities through time: Rakata, Hawaii. Historical biogeography: evolutionary and center of origin, refuge, phylogenetic, vicariantist approaches. Case studies. Phylogeography and categories of phylogeographic models. Biogeography of conservation, "lack of wallace", criteria for conservation. Systematic biogeography and biogeographic regions, chorology, main European chorologies, lower rank biogeographic areas with focus on Italy. Hints on alien species. Educational seminars on phylogeny, phylogeography of characteristic Italian species, pollination in the islands, biogeography of corals.
Prerequisites
The main concepts of Ecology are of fundamental importance, and the basic concepts of Zoology, Botany and Biological Evolution are also necessary. Propaedeutic teachings: None
Teaching form
Lectures in classroom supported by multimedia presentations, scientific articles for recent case studies, didactic seminars by experts.
- 19 2-hour lessons held in person.
- 2 lessons of 2 hours held in interactive mode in person.
Textbook and teaching resource
The entire teaching material used in the lectures will be made available to students in pdf and via the e-learning platform (presentations and articles).
Textbooks (suggested)
Zunino M., Zullini A. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa Editrice Ambrosiana, 374 pp.
Lomolino, M.V., Riddle, B.R. and Whittaker, R.J. 2017. Biogeography, 5th Edition. Oxford University Press, 754 pp.
Semester
Spring semester
Assessment method
Oral test that will begin with the critical discussion of a scientific article, previously agreed between student and lecturer, concerning the topics covered in the teaching. The assessment of the topics included in the teaching program will therefore take place. During the test, the student must demonstrate the ability to connect the various topics covered in the course to each other. During the oral test, the student must demonstrate the ability to clearly expose the knowledge acquired, demonstrating the complete understanding and showing properties of language.
The presentation of the article can be anticipated and take place during the lessons so that it is useful as a presentation of case studies.
There are no in-itinere exams planned.
Office hours
On appointment. Please write to the lecturer directly by email: paolo.biella@unimib.it
Sustainable Development Goals
Staff
-
Paolo Biella
