Trasferire conoscenze e competenze riguardanti la fauna selvatica, i fattori che ne minacciano la biodiversità e i principali strumenti a difesa della stessa, in ambiente naturale e antropizzato. Lo scopo è quello di…
Scheda dell'insegnamento
Obiettivi formativi
Trasferire conoscenze e competenze riguardanti la fauna selvatica, i fattori che ne minacciano la biodiversità e i principali strumenti a difesa della stessa, in ambiente naturale e antropizzato. Lo scopo è quello di conservare e gestire la fauna selvatica, contribuendo al recupero degli ambienti naturali.
Inoltre, lo studente dovrà essere in grado di:
1) comprendere quali sono i principali fattori ambientali che hanno effetto sugli organismi viventi;
2) discutere sulle diverse tipologie di risposte degli animali a stress biotici e abiotici;
3) discutere in maniera approfondita su come la variabilità ambientale influisca su processi fisiologici di grande rilevanza quali termoregolazione, osmoregolazione, respirazione ed escrezione di composti azotati;
4) acquisire conoscenze pratiche per lo studio delle risposte metaboliche degli animali;
5) discutere le differenti problematiche per gli animali che vivono in ambienti aerei, acquatici o altro.
Lo studente dovrà acquisire ulteriori conoscenze in ambito faunistico (rispetto ai corsi di zoologia delle lauree triennali), studiando le minacce a cui sono sottoposti gli animali sul pianeta e comprendendo la stretta interdipendenza esistente fra la popolazione umana e quelle delle altre specie animali. Dovrà conoscere: lo stato di conservazione dei gruppi più rappresentativi della fauna nazionale/regionale; le principali metodiche di censimento faunistico in ambiente acquatico e terrestre; le principali metodiche di ripopolamento e reintroduzione di specie
Lo studente dovrà sviluppare la capacità di applicare le principali tecniche di monitoraggio e conservazione faunistica in natura. Questa capacità sarà acquisita mediante le lezioni frontali e le attività di campo.
Inoltre, o studente dovrà saper applicare le conoscenze dei meccanismi fisiologici in una visione globale degli ecosistemi e in relazione a problematiche ambientali specifiche. Lo studente sarà invitato in aula, in presenza o virtuale, a confrontare le diverse proposte interpretative o di sintesi relative alle tematiche affrontate nel corso della lezione.
Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di acquisire autonomia nella valutazione e interpretazione di dati sperimentali e nell’impostazione di strategie di applicazione delle tecniche di monitoraggio e protezione della fauna in ambiente naturale e antropizzato. Inoltre, lo studente dovrà 1) dimostrare di saper rielaborare le conoscenze acquisite derivanti dall’insegnamento e sviluppare capacità di analisi critica e di discussione sugli argomenti di ecofisiologia; 2) contestualizzare le tematiche dell’insegnamento all’interno di problematiche ambientali attuali.
Abilità comunicative
Lo studente dovrà acquisire lessico e terminologia relativi alla conservazione della fauna per poter comprendere la bibliografia specializzata e per essere in grado di comunicare conoscenze specifiche durante eventuali attività di divulgazione naturalistica. Tale capacità sarà acquisita attraverso la didattica frontale e durante i momenti di interazione docente-studente stimolati dalla docente durante il corso.
Capacità di apprendere in modo autonomo
Lo studente dovrà acquisire la capacità di approfondire e leggere con spirito critico l’evolversi della disciplina, attraverso la consultazione di testi e banche dati. Questa capacità sarà acquisita attraverso la consultazione della sitografia indicata dal docente durante il corso.
Programma
Il corso, dopo la presentazione delle finalità e dei metodi della Conservazione della Fauna e il richiamo del concetto di Biodiversità, prevede l’illustrazione dei contenuti relativi a:
- biologia della conservazione;
- cenni sulla biodiversità animale a livello planetario e in Italia;
- valore della biodiversità;
- minacce alla biodiversità. Distruzione, frammentazione e degrado degli habitat. Cambiamenti climatici. Sovrasfruttamento delle specie. Specie aliene ed invasive;
- estinzioni;
- conservare le popolazioni e le specie;
- rilevamenti e monitoraggi delle popolazioni. I censimenti;
- categorie di conservazione. L’IUCN e le liste rosse;
- protezione legale della fauna. Leggi italiane, la L. 157/92. Leggi europee, le Direttive Uccelli e Habitat. Gli accordi internazionali;
- costituzione di nuove popolazioni. Ripopolamento, reintroduzione, introduzione. Alcuni casi studio;
- conservazione ex situ;
- aree protette (AP). AP in Italia, la L. 394/91. Pianificazione e gestione di AP.
- conservazione al di fuori delle AP. Recupero degli ecosistemi degradati.
- sfida dello sviluppo sostenibile.
Approfondimenti: Casi studio sulla conservazione e gestione di specie animali selvatiche. Seminari con esperti nell’ambito della conservazione della fauna.
La parte del corso relativa agli adattamenti fisiologici degli animali ai diversi ambienti è così articolata: 1) La termoregolazione. Metabolismo di attività. Temperatura e metabolismo: relazioni termiche tra un animale e il suo ambiente. Effetti della temperatura e adattamento termico; definizioni di omeotermia, pecilotermia, endotermia, ectotermia, euritermia e stenotermia. Effetti della temperatura sulla struttura delle proteine e sull’attività degli enzimi. Le proteine indotte da shock termico (Heat Shock Proteins). Effetti della temperatura sulla struttura del doppio strato lipidico delle membrane biologiche: l’adattamento omeoviscoso. Le desaturasi. Temperatura corporea e scambi termici con l’ambiente: conduzione, convezione, evaporazione, irraggiamento. Rapporto tra temperatura corporea, produzione endogena di calore e tolleranza alle variazioni di temperatura. Adattamenti a condizioni estreme negli ectotermi. Adattamenti al freddo. Tolleranza al congelamento: proteine per la nucleazione del ghiaccio e crioprotettori con meccanismo colligativo o non colligativo. Accorgimenti per evitare la formazione
di ghiaccio nell’organismo. Endotermia. Componenti del metabolismo basale. Controllo degli scambi termici. Gli scambiatori controcorrente. Adattamenti del sistema circolatorio di alcune specie di tonni. Adattamenti al caldo.
2) Osmoregolazione. L’equilibrio ionico e osmotico. Osmolarità, osmolalità e coefficiente di van’t Hoff. La pressione osmotica. Volume percentuale dei compartimenti idrici dell’organismo. Gli scambi di ioni e acqua fra compartimenti. Definizione di soluzioni isosmotiche e isotoniche. Gli ambienti naturali terrestri e acquatici. Concentrazioni di sodio, potassio e cloruro negli ambienti acquatici. Perché il mare contiene soprattutto sodio cloruro. Scambi obbligatori di ioni e acqua attraverso la superficie corporea. Importanza per una cellula del suo rapporto tra superficie e volume. La permeabilità idrica del tegumento. Effetto sul fabbisogno di acqua dell’alimentazione, del metabolismo, della temperatura, dell’attività fisica e della respirazione. Assunzione di liquidi e assorbimento di umidità dall’aria. Le strategie in risposta alle sfide osmotiche dell’ambiente: evitamento, tolleranza, osmoconformità e osmoregolazione. I meccanismi di osmoregolazione in acqua dolce di Osteitti, Anfibi, Rettili, Uccelli e Mammiferi. I meccanismi di osmoregolazione degli animali marini: Missinoidi, Condroitti, Osteitti, Celacanti, Rettili, Uccelli e Mammiferi. I meccanismi di osmoregolazione degli animali a respirazione aerea: animali umidofili e xerofili, Mammiferi marini. Generalità sugli organi osmoregolatori degli Invertebrati. Il rene dei Vertebrati. Il nefrone e significato della comparsa dell’ansa di Henle. Le forze che generano la filtrazione glomerulare. Il riassorbimento. La concentrazione dell’urina. Generalità sugli organi accessori dell’osmoregolazione (branchie, intestino, ghiandola rettale e ghiandola del sale). 3) Lo scambio di gas respiratori. Principali strategie di scambio dei gas. La prima legge di Fick. Trasporto di massa. La ventilazione e le modalità di scambio respiratorio che la impiegano. Strutture deputate agli scambi respiratori: branchie e polmoni. Modalità della respirazione acquatica nei principali Phyla. Modalità di respirazione aerea nei principali Phyla. Il ciclo ventilatorio degli Uccelli. Il dotto arterioso e il forame ovale nell’uomo. Valori della pressione parziale di ossigeno e anidride carbonica nei distretti circolatori dell’uomo. I pigmenti respiratori. Mioglobina e emoglobina e loro curva di saturazione. Fattori che influenzano l’affinità dell’emoglobina per l’ossigeno. L’effetto Bohr. L’effetto Root. Clorocruorine. Emeritrine. Emocianine. Trasporto di anidride carbonica nel sangue. Equilibrio dell’anidride carbonica in soluzione; l’anidrasi carbonica. Effetto Hamburgher. Adattamenti dei Vertebrati all’immersione: il caso dei Mammiferi. La legge di Henry. L’embolia gassosa. Controllo della respirazione polmonare dei Mammiferi: regolazione della frequenza e profondità della ventilazione. 4) Escrezione dei composti azotati. Rene e meccanismi dei sistemi escretori. Animali ammoniotelici, ureotelici e uricotelici. Generalità sull’escrezione di creatinina, guanina, allantoina ed acido allantoico e di ossido di trimetilammina.
Modalità d'esame
Il colloquio orale è il principale strumento di verifica dell’apprendimento e di
valutazione, la quale tuttavia tiene conto anche dell’assiduità nella frequenza al corso. Per il voto finale saranno tenute in considerazione anche la chiarezza
espositiva e la proprietà di linguaggio
Testi di riferimento
Santini et al. Biologia della conservazione. Hoepli Editore
Viene inoltre fortemente consigliata la lettura di:
Casiraghi M. (2023) – Sempre più soli. Editore Il Mulino.
Kolbert E. (2024) – La sesta estinzione. Una storia innaturale. Editore Neri Pozza
Fisiologia Animale
Autori: A. Poli, E. Fabbri, C. Agnisola, G. Calamita, G. Santovito, T. Verri. (II edizione),
EdiSES
Codice insegnamento UC488299