- Geobiology
- Summary
Course Syllabus
Obiettivi
Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti svilupperanno una comprensione avanzata delle interazioni e della coevoluzione tra biosfera, idrosfera e geosfera, con particolare attenzione ai sistemi marini. Acquisiranno conoscenze sui principali eventi di estinzione nella storia della Terra, sull’origine e l’evoluzione dei processi di calcificazione organica e biomineralizzazione, sull’evoluzione delle associazioni di biocostruttori durante il Fanerozoico e sulla distribuzione delle biocostruzioni attuali. Comprenderanno inoltre il ruolo dei fattori geologici nel modellare i biotopi marini e la loro sensibilità rispetto ai cambiamenti climatici in corso. Gli studenti acquisiranno anche conoscenze approfondite sulla fotosintesi e la chemiosintesi, e sul loro ruolo nell’evoluzione della vita e nelle reti trofiche attuali, nonché sui rapporti tra chimica degli oceani, biomineralizzazione e proxies biogeochimici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli studenti saranno in grado di riconoscere, analizzare e descrivere le biocostruzioni e le associazioni bentoniche, valutandone la distribuzione spaziale e temporale e collegandole all’evoluzione degli ambienti marini. Sapranno applicare approcci attualistici, utilizzando le comunità bentoniche moderne e la loro zonazione come chiave di interpretazione dei paleoambienti del recente passato geologico. Inoltre, acquisiranno la capacità di valutare i processi chimici all’interfaccia acqua–sedimento e di utilizzare proxies biogeochimici e archivi naturali per ricostruire i cambiamenti ambientali del passato e per analizzare il cambiamento globale in atto e il ruolo che gli oceani vi svolgono.
Contenuti sintetici
Coevoluzione di geosfera e biosfera, estinzioni, biocostruzione, sedimenti e benthos, zonazione bentonica, biomineralizzazione, elementi di biogeochimica e archivi naturali, le geoscienze per l'interpretazione e la ricostruzione della storia ecologica di ambienti costieri, cambiamenti climatici e global change in corso.
Programma esteso
Lezioni: Tipi di estinzione e principali eventi nella storia della Terra. La comparsa della calcificazione organica e i processi di biomineralizzazione. Fotosintesi e chemiosintesi. Chimica degli oceani e biomineralizzazione. Evoluzione delle associazioni di biocostruttori nel Fanerozoico. La biocostruzione attuale: strutture, associazioni biologiche, fattori ecologici di controllo e distribuzione. Caratteri diagnostici, significato e distribuzione delle principali associazioni bentoniche e sedimenti associati. Biocenosi, comunità, associazioni e zonazione del benthos nei mari attuali come chiave d’interpretazione degli ambienti del recente passato. Fenomeni chimici all’interfaccia acqua-sedimento. Proxies biogeochimici e archivi naturali. Il global change in corso e il ruolo degli oceani.
Esercitazioni: Analisi geobiologica di resti biogenici e sedimenti associati e loro interpretazione nel contesto della bionomia marina bentonica. Osservazioni al microscopio elettronico a scansione (SEM) delle più comuni strutture conchigliari/scheletriche.
Laboratorio (Studenti di Geologia): rocce carbonatiche e carbonate factories, classificazione, componenti, processi e ambienti di formazione. Riconoscimento dei componenti in sezione sottile al microscopio ottico.
Prerequisiti
Concetti fondamentali di Biologia marina, Ecologia e Geografia fisica, o Paleontologia generale
Modalità didattica
17 lezioni da 2 ore + 1 lezione da 1 ora in presenza, Didattica Erogativa (35 ore, 5 CFU totali)
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4 attività di esercitazione da 3 ore ciascuna in presenza, Didattica Interattiva. Da regolamento, è fatto obbligo la presenza ad almeno 2/3 delle ore di esercitazione per accedere all'esame.
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Studenti di Geologia: 8 attività di laboratorio da 3 ore ciascuna, in presenza, Didattica Interattiva. La frequenza è obbligatoria per almeno i 2/3 delle esercitazioni+laboratorio per accedere all'esame.
Materiale didattico
Dispense e articoli di approfondimento forniti dal docente
Testo utile: Fundamentals of Geobiology, Knoll et al (Eds) ISBN 978-1-4051-8752-7. Alcune copie sono disponibili in biblioteca.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame scritto/orale
L'esame scritto consiste in 20 domande volte a verificare la comprensione dei concetti spiegati durante il corso.
Esclusivamente per gli studenti di Scienze Geologiche che selezionano questo insegnamento, una domanda supplementare è volta a verificare la loro conoscenza delle principali suddivisioni del tempo geologico. Un risultato negativo a questa domanda impedisce il proseguimento dell'esame (solo per i geologi).
L'orale è mirato al chiarimento di eventuali risposte imprecise allo scritto.
Il voto finale è dato dal voto dello scritto/orale, al quale si aggiunge un arrotondamento positivo da 0 a 1 punto per la positiva valutazione della relazione sulle attività pratiche. Nel caso in cui la frequenza obbligatoria di almeno i 2/3 delle ore di laboratorio non sia verificata, non sarà possibile presentarsi al'esame orale.
I voti sono espressi in n/30. Il minimo voto positivo è 18/30
Orario di ricevimento
Per appuntamento, contattare il docente: daniela.basso@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
Knowledge and understanding
Students will develop an advanced understanding of the interactions and coevolution between biosphere, hydrosphere and geosphere, with particular attention to marine systems. They will acquire knowledge of the major extinction events in Earth’s history, the origin and evolution of organic calcification and biomineralisation processes, the evolution of bioconstructor associations throughout the Phanerozoic, and the distribution of present-day bioconstructions. They will understand the role of geological drivers in shaping the marine biotopes, and their sensitivity to the ongoing climate change. Students will also gain insights into photosynthesis and chemosynthesis and their role in the evolution of life and in the present-day trophic webs, and will be introduced to the relationship between ocean chemistry, biomineralisation, and biogeochemical proxies.
Applying knowledge and understanding
Students will be able to recognise, analyse, and describe bioconstructions and benthic associations, assessing their spatial and temporal distribution and linking them to the evolution of marine environments. They will apply actualistic approaches, using modern benthic communities and their zonation as keys for interpreting the palaeoenvironments of the recent geological past. Furthermore, students will acquire the ability to evaluate chemical processes at the water–sediment interface and to employ biogeochemical proxies and natural archives to reconstruct past environmental changes and to assess ongoing global change and the role of the oceans within it.
Contents
Coevolution of geosphere and biosphere, extinctions, bioconstruction and habitat engineers, sediments and benthos, benthic zonation, principles of biomineralization, introductory biogeochemistry and proxy data in natural archives, geosciences for the interpretation and reconstruction of the ecological history of coastal environments, past and ongoing global changes.
Detailed program
Lessons: Extinctions and major events in the Earth history. The appearance of organic calcification and the biomineralization. Photosynthesis and chemosynthesis. Ocean chemistry and biomineralization. The evolution of biogenic builders in the Phanerozoic. The modern bioconstruction: structures, biological associations, ecological factors of control and distribution. Habitat engineers. Diagnosis, significance and distribution of the major benthic associations and related sediments. Biocoenoses, communities, associations and benthic zonation in the present-day oceans as model for the interpretation of recent past environments. The chemical environment at the water-sediment interface. Identification and interpretation of the most important ichnofacies. Biogeochemical proxies and natural archives. The ongoing global change and the role of the oceans.
Practical classes: Geobiological analyses of biogenic remains and embedding sediments, in the framework of the marine benthic bionomics. Observations under Scanning Electron Microscope (SEM) of the commonest shell/skeletal structures.
Lab activities (for Geology students): carbonate rocks and carbonate factories, classifications, components, processes and environments of formation. Identification of components in thin section under Optical microscope..
Prerequisites
Fundamentals of Marine Biology, Ecology and Physical geography, or General Palaeontology
Teaching form
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17 two-hours + 1 hour lectures, in person, Delivered didactics (35 hours, 5 cfu)
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4 three-hours practical classes, in person, Interactive Teaching. Mandatory attendance for at least 2/3 of the total hours to access the exam.
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Geology students only: 8 three-hours lab activities, in person, Interactive Teaching. Mandatory attendance for at least 2/3 of the total hours of lab + practicals to access the exam.
Textbook and teaching resource
The lectures and some suggested readings will be provided by the teacher.
Useful books: Fundamentals of Geobiology, Knoll et al (Eds) ISBN 978-1-4051-8752-7. Some copies are available at the University library.
Semester
First semester
Assessment method
Written + Oral examination
A written test of 20 questions will test the understanding of the main concepts presented during the course.
A supplementary preliminary question, exclusively for the students of Geological Sciences who select this course, is aimed at assessing their knowledge of the main subdivision of the geological time. A negative result for this first question prevents the continuation of the exam (for geologists only).
The final mark is composed by the written/oral marks plus up to 1 point for the practicals. If the compulsory attendance for at least 2/3 of the laboratory hours is not respected, it will not be possible to take the oral exam.
Marks are given as n/30. Minimum positive value is 18/30
Office hours
To make an appointment, please contact me by mail: daniela.basso@unimib.it