L’insegnamento prevede 72 ore di didattica e un’escursione in campo di 12 ore Lezioni frontali I sezione Ecologia teorica (4 ore) Elementi di Biologia generale. Definizioni di Ecologia, sviluppo storico, suddivisione. Scale ecologiche e livelli di organizzazione gerarchica. Proprietà emergenti. Organismi e Ambiente (6 ore) La vita e l'ambiente fisico ambiente: relazione organismo-ambiente. Il clima. Condizioni e risorse ambientali. Fattori limitanti: legge del minimo di Liebig. Legge della tolleranza di Shelford. Distribuzione geografica degli organismi. Ecologia e processi metabolici (4 ore) Organismi autotrofi ed eterotrofi. Adattamenti delle piante: fotosintesi C3, C4 e CAM. Adattamenti degli animali: acquisizione di energia e nutrienti, regolazione condizioni interne: omeostasi e feedback. Endotermia ed ectotermia. Ecologia Ecosistemica (22 ore) I sistemi ecologici. Applicazione dei principi della termodinamica. Trasferimenti di energia: il paradigma del flusso di energia. Produttività primaria. Efficienza ecologica e struttura delle piante. Produttività secondaria. Efficienza ecologica degli animali. Le piramidi ecologiche. Catene di pascolo e di detrito. Riciclizzazione dei nutrienti e immagazzinamento. Studio di un bacino idrografico: Hubbard Brook Forest, esperimento di rimozione sperimentale di una foresta. Processi di decomposizione. Metodi per misurare la produttività. L'ecosistema: proprietà emergenti. Confronto della produttività negli ecosistemi naturali. Ecosistemi terrestri. Ecosistemi acquatici. Cicli biogeochimici: cicli gassosi e sedimentari. II sezione Ecologia Evolutiva (24 ore) Genetica dei cambiamenti evolutivi. La popolazione, la legge di Hardy-Weinberg. Forze microevolutive. Adattamento e selezione naturale. Il concetto di fitness. Selezione artificiale. Selezione sessuale. Ecologia di popolazione. Caratteristiche delle popolazioni. Densità e dispersione spaziale. Studio statistico delle dimensioni di popolazioni. Parametri demografici. Tecniche demografiche: tabelle di vita, valore riproduttivo, struttura per età. Accrescimento delle popolazioni: modelli di crescita esponenziale e logistico. Modelli stocastici. Regolazione della dimensione delle popolazioni. Specie e speciazione. Concetti di specie. Meccanismi di isolamento riproduttivo. Meccanismi di speciazione. Interazioni tra popolazioni/specie. Classificazione delle interazioni. Competizione: principio di esclusione competitiva; competizione in popolazioni sperimentali ed in natura. La nicchia ecologica: caratteristiche; lo spostamento dei caratteri. Specializzazione contro generalizzazione. Evoluzione delle capacità competitive: selezione r e K. Sistemi predatore-preda. Modelli matematici di predazione. Adattamenti contro la predazione: criptismo, mimetismo. Parassitismo, parassiti e malattie. Commensalismo. Mutualismo. Coevoluzione. Ipotesi della Regina Rossa. Ecologia comportamentale (2) Comportamento: costi e benefici. Territorialismo. Home range, energetica e taglia. Teoria del foraggiamento ottimale. Ecologia di Comunita' (6) Comunita' biotiche: caratteristiche. Successioni ecologiche. Modelli di strategie di successione. Il climax. Biodiversità. Gradiente di diversità. Interazioni interspecifiche e struttura di comunità. Struttura trofica. Specie dominanti e specie chiave. Diversità biotica e stabilità di comunità. Modelli: bottom-up, top-down e trophic cascade. Il disturbo: modelli di non-equilibrio. Conservazione di aree naturali e biogeografia delle isole. Cenni di ecologia applicata (2) Ecologia umana: crescita di popolazione. Uso delle risorse e sostenibilità. Distruzione degli habitat. Specie invasive. Hot spot di diversità. Aree protette. Conservazione di habitat. Cambiamenti climatici globali. Esercitazioni (6) Esercitazioni in aula: Elaborazione ed interpretazione di dati ecologici. Applicazione dell’equilibrio di Hardy-Weinberg nello studio delle popolazioni; test di deviazione dall’equilibrio. Escursione in campo (12 ore)

M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker. ECOLOGIA. Piccin Nuova Libraria S.p.a., Padova. Thomas M. Smith – Robert Leo Smith. ELEMENTI DI ECOLOGIA Pearson Paravia Bruno Mondadori S.p.A P. Colinvaux. ECOLOGIA. EdiSES Wilson & Bossert. Introduzione alla BIOLOGIA DELLE POPOLAZIONI. Piccin Editore Padova Campbell-Reece. 2009. Biologia: Vol. 1 “La chimica della vita e la cellula”- Pearson Paravia Bruno MONDADORI S.p.A.