Corso di Biologia Animale

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1 Corso di Zoologia - A.A Corso di Biologia Animale Prof. Gianluca Polese Università degli Studi di Napoli Dipartimento di Biologia Strutturale ed Applicata Via Cinthia, MSA, Napoli gianluca.polese@unina.it

2 Prof. Gianluca Polese Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Dipartimento di Biologia Funzionale e Strutturale Via Cinthia, MSA Napoli gianluca.polese@unina.it Orario di ricevimento Tutti i Martedí dalle 11:00 alle 12:30 presso lo studio 0D25 al Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale. Si consiglia fissare appuntamento telefonico o via .

3 La Zoologia Prof. Gianluca Polese Università degli Studi di Napoli Dipartimento di Biologia Strutturale ed Applicata Via Cinthia, MSA, Napoli

4 La Zoologia

5 La Zoologia Studio scientifico della vita animale. Si basa su secoli di indagine nel mondo animale. Fino agli ultimi decenni del XIX sec. Scienza sostanzialmente descrittiva. Oggi i vari rami della Scienza (fisica, chimica, matematica, ecc) contribuiscono con metodi avanzati e diverse tecnologie. La Zoologia oggi non è una scienza puramente descrittiva, ma una scienza capace di formulare previsioni.

6 Come possiamo definire la vita?

7 Caratteristiche dei sistemi viventi

8 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità.

9 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa.

10 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa. Riproduzione. La vita origina solo dalla vita. Eredità: trasmissione fedele di caratteristiche dai genitori ai figli. Variazione: produzione di differenze tra le proprietà di individui diversi

11 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa. Riproduzione. La vita origina solo dalla vita. Eredità: trasmissione fedele di caratteristiche dai genitori ai figli. Variazione: produzione di differenze tra le proprietà di individui diversi Possesso di un programma genetico (DNA).

12 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa. Riproduzione. La vita origina solo dalla vita. Eredità: trasmissione fedele di caratteristiche dai genitori ai figli. Variazione: produzione di differenze tra le proprietà di individui diversi Possesso di un programma genetico (DNA). Metabolismo: Gli organismi viventi si sostentano ricavando nutrimento dal loro ambiente (anabolismo, catabolismo).

13 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa. Riproduzione. La vita origina solo dalla vita. Eredità: trasmissione fedele di caratteristiche dai genitori ai figli. Variazione: produzione di differenze tra le proprietà di individui diversi Possesso di un programma genetico (DNA). Metabolismo: Gli organismi viventi si sostentano ricavando nutrimento dal loro ambiente (anabolismo, catabolismo). Sviluppo Tutti gli organismi attraversano un ciclo vitale caratteristico.

14 Gerarchia Biologica

15 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa.

16 Caratteristiche dei sistemi viventi Unicità chimica: I sistemi viventi presentano un organizzazione molecolare unica e complessa. Macromolecole biologiche e legami alla base della diversità. Organizzazione gerarchica unica e complessa. Riproduzione. La vita origina solo dalla vita. Eredità: trasmissione fedele di caratteristiche dai genitori ai figli. Variazione: produzione di differenze tra le proprietà di individui diversi Possesso di un programma genetico (DNA). Metabolismo: Gli organismi viventi si sostentano ricavando nutrimento dal loro ambiente (anabolismo, catabolismo). Sviluppo Tutti gli organismi attraversano un ciclo vitale caratteristico. Interazione ambientale (Ecologia).

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18 Gli animali costituiscono un ramo distinto dell albero evolutivo della vita.

19 Gli animali costituiscono un ramo distinto dell albero evolutivo della vita. Insieme a Piante, Funghi e Protisti fanno parte di un ramo più grande: gli EUCARIOTI.

20 PROCARIOTI Organismi privi di membrana intorno al materiale genetico (pro = primitivo + karion = nucleo) EUCARIOTI Organismi il cui materiale genetico è delimitato da un sistema di membrane che lo separano dal resto della celluala (eu = bene + karion = nucleo)

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23 Autotrofi organismi che sintetizzano sostanze organiche da elementi semplici (es. piante e alcuni protozoi fotosintetici). Usano energia ricavata da una fonte esterna.

24 Autotrofi organismi che sintetizzano sostanze organiche da elementi semplici (es. piante e alcuni protozoi fotosintetici). Usano energia ricavata da una fonte esterna. Eterotrofi organismi che si alimentano a spese di altri per ricavare sostanze organiche (es. altri protozoi e animali).

25 I cinque regni della vita Monera (procarioti) Batteri, alghe azzurre Protisti (eucarioti, unicellulari) Protozoi, alghe unicellulari Piante (eucarioti, pluricellulari, autotrofi, con parete cellulare di cellulosa) Funghi (eucarioti, pluricellulari, eterotrofi, con pareti cellulari di chitina) Animali (eucarioti, pluricellulari, eterotrofi, mobili, privi di parete cellulare) sistema tassonomico proposto da Whittaker

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27 Zoologia studio scientifico della vita animale

28 Ma che cosa è la Scienza???

29 Ma che cosa è la Scienza??? Un modo di porsi domande sul mondo naturale e ottenere precise risposte.

30 Ma che cosa è la Scienza??? Un modo di porsi domande sul mondo naturale e ottenere precise risposte. La conoscenza scientifica deve spiegare ciò che viene osservato in riferimento alle leggi naturali, senza richiedere l intervento di forze soprannaturali.

31 La Zoologia e il metodo scientifico

32 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo:

33 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema.

34 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato.

35 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato. Formulazione di un ipotesi (potenziali risposte) per i fenomeni osservati.

36 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato. Formulazione di un ipotesi (potenziali risposte) per i fenomeni osservati. Sperimentazione: dovrebbe convalidare o confutare l ipotesi.

37 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato. Formulazione di un ipotesi (potenziali risposte) per i fenomeni osservati. Sperimentazione: dovrebbe convalidare o confutare l ipotesi. Elaborazione dei dati.

38 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato. Formulazione di un ipotesi (potenziali risposte) per i fenomeni osservati. Sperimentazione: dovrebbe convalidare o confutare l ipotesi. Elaborazione dei dati. Formulazione di modelli teorici di interpretazione (tesi).

39 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato. Formulazione di un ipotesi (potenziali risposte) per i fenomeni osservati. Sperimentazione: dovrebbe convalidare o confutare l ipotesi. Elaborazione dei dati. Formulazione di modelli teorici di interpretazione (tesi). Se un ipotesi è molto valida nello spiegare un ampia varietà di fenomeni correlati, assume la condizione di teoria.

40 La Zoologia e il metodo scientifico Metodo ipotetico deduttivo: Osservazione: ricognizione e definizione del problema. Catalogazione di ciò che si è osservato. Formulazione di un ipotesi (potenziali risposte) per i fenomeni osservati. Sperimentazione: dovrebbe convalidare o confutare l ipotesi. Elaborazione dei dati. Formulazione di modelli teorici di interpretazione (tesi). Se un ipotesi è molto valida nello spiegare un ampia varietà di fenomeni correlati, assume la condizione di teoria. Teorie valide che guidano estese ricerche sono chiamate pardigmi.

41 Eredità ed Evoluzione

42 Eredità ed Evoluzione I principali paradigmi che oggi guidano lo studio della Zoologia sono: la teoria dell Evoluzione (C. Darwin). la teoria cromosomica dell eredità (Sutton e Boveri). deriva dal consolidamento della ricerca nel campo della genetica, fondata dal lavoro sperimentale di G. Mendel.

43 Scienze fisiologiche verso quelle evolutive

44 Scienze fisiologiche verso quelle evolutive Le numerose domande che gli studiosi si sono posti sul mondo animale, fin dal tempo di Aristotele, possono essere raggruppate in due categorie: domande per capire le cause prossime, che costituiscono la base del funzionamento dei sistemi biologici (scienze fisiologiche). domande sulle cause remote, che hanno prodotto i sistemi e le loro proprietà osservate durante il tempo evolutivo (scienze evolutive).

45 Approccio filosofico (epistemologico)

46 Approccio filosofico (epistemologico) Gli zoologi hanno un approccio filosofico duplice alla loro scienza: ricerca di base: risolve problemi fondamentali per giungere a una comprensione generale della vita animale. ricerca applicata: risolve problemi pratici specifici e si serve degli animali per acquisire conoscenze che possano essere applicate immediatamente alla medicina o al benessere dell uomo.

47 Cosa imparerai in questo corso?

48 Obbiettivi del corso

49 Obbiettivi del corso Definire ed usare in maniera appropriata termini zoologici.

50 Obbiettivi del corso Definire ed usare in maniera appropriata termini zoologici. Identificare le caratteristiche uniche che definiscono i differenti gruppi animali.

51 Obbiettivi del corso Definire ed usare in maniera appropriata termini zoologici. Identificare le caratteristiche uniche che definiscono i differenti gruppi animali. Comprensione di come i meccanismi sensoriali e nervosi, di locomozione, respirazione, circolazione, escrezione, digestione e riproduzione siano differenti nei diversi gruppi animali.

52 Obbiettivi del corso Definire ed usare in maniera appropriata termini zoologici. Identificare le caratteristiche uniche che definiscono i differenti gruppi animali. Comprensione di come i meccanismi sensoriali e nervosi, di locomozione, respirazione, circolazione, escrezione, digestione e riproduzione siano differenti nei diversi gruppi animali. Capire come l ambiente (marino, d acqua dolce e terrestre) influenza le funzioni annesse ai vari sistemi.

53 Obbiettivi del corso Definire ed usare in maniera appropriata termini zoologici. Identificare le caratteristiche uniche che definiscono i differenti gruppi animali. Comprensione di come i meccanismi sensoriali e nervosi, di locomozione, respirazione, circolazione, escrezione, digestione e riproduzione siano differenti nei diversi gruppi animali. Capire come l ambiente (marino, d acqua dolce e terrestre) influenza le funzioni annesse ai vari sistemi. Proporre una sequenza evolutiva per i differenti gruppi animali che definisca come essi siano correlati.

54 Obbiettivi del corso Definire ed usare in maniera appropriata termini zoologici. Identificare le caratteristiche uniche che definiscono i differenti gruppi animali. Comprensione di come i meccanismi sensoriali e nervosi, di locomozione, respirazione, circolazione, escrezione, digestione e riproduzione siano differenti nei diversi gruppi animali. Capire come l ambiente (marino, d acqua dolce e terrestre) influenza le funzioni annesse ai vari sistemi. Proporre una sequenza evolutiva per i differenti gruppi animali che definisca come essi siano correlati. Spiegare perché ci sono così tanti tipi di organismi sul pianeta (BIODIVERSITA )

55 Articolazione del corso 1. Classificazione 1. Classificazione

56 1. Classificazione

57 1. Classificazione Criteri di classificazione. Concetti di analogia e omologia. Convergenza evolutiva e radiazione adattativa. Categorie tassonomiche e taxa; nomenclatura zoologica.

58 Articolazione del corso 1. Classificazione

59 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla.

60 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla

61 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla Livello organizzativo unicellulare e l origine della pluricellularità. I foglietti embrionali. L acquisizione della simmetria bilaterale. Protostomi e deuterostomi. L origine del celoma. Metameria.

62 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla.

63 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla:

64 3. I Phyla animali Porifera Placozoa Cnidaria Ctenophora Gnathostomulida Entoprocta Plathyhelminthes Nemertina Rotifera Gastrotricha Kinorhynca Nematomorpha Acanthocephala Nematoda Bryozoa Phoronida Sipuncula Echiura Priapulida Pogonophora Onycophora Pentastomida Tardigrada Brachiopoda Mollusca Anellida Arthropoda Chaetognatha Echinodermata Chordata

65 3. I Phyla animali Porifera Placozoa Cnidaria Ctenophora Gnathostomulida Entoprocta Plathyhelminthes Nemertina Rotifera Gastrotricha Kinorhynca Nematomorpha Acanthocephala Nematoda Bryozoa Phoronida Sipuncula Echiura Priapulida Pogonophora Onycophora Pentastomida Tardigrada Brachiopoda Mollusca Anellida Arthropoda Chaetognatha Echinodermata Chordata

66 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla

67 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla 4. Morfologia e fisiologia

68 4. Morfologia e fisiologia Cenni di bioenergetica e metabolismo Alimentazione e nutrimento Scambi gassosi Sistemi di trasporto interno Osmoregolazione Sistema tegumentario Movimento e locomozione Sistema nervoso Sistema sensoriale Sistema endocrino

69 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla: 4. Morfologia e fisiologia

70 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla: 4. Morfologia e fisiologia 5. Riproduzione e sviluppo

71 5. Riproduzione e sviluppo Riproduzione asessuale Riproduzione sessuale Strategie riproduttive

72 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla: 4. Morfologia e fisiologia 5. Riproduzione e sviluppo

73 Articolazione del corso 1. Classificazione 2. Concetti generali dell organizzazione di base dei Phyla. 3. Caratteristiche morfologiche e funzionali, cicli biologici ed ecologia dei seguenti Phyla: 4. Morfologia e fisiologia 5. Riproduzione e sviluppo 6. L animale nel contesto ambientale

74 6. L animale nel contesto ambientale Ecologia della specie (autoecologia) Cenni di ecologia delle popolazioni (demoecologia) Il comportamento.

75 Percorso proposto PROTOZOI PORIFERI CNIDARI PLATELMINTI NEMATODI ANELLIDI MOLLUSCHI ARTROPODI ECHINODERM I CORDATI Bioenergetica e metabolismo Alimentazione nutrimento Scambi gassosi Sistemi di trasporto Osmoregolazione Sistema tegumentario Movimento e locomozione Sistema nervoso Sistema sensoriale

76 Percorso proposto PROTOZOI PORIFERI CNIDARI PLATELMINTI NEMATODI ANELLIDI MOLLUSCHI ARTROPODI ECHINODERM I CORDATI Bioenergetica e metabolismo Alimentazione nutrimento Scambi gassosi Sistemi di trasporto Osmoregolazione Sistema tegumentario Movimento e locomozione Sistema nervoso Sistema sensoriale

77 Percorso proposto PROTOZOI PORIFERI CNIDARI PLATELMINTI NEMATODI ANELLIDI MOLLUSCHI ARTROPODI ECHINODERM I CORDATI Bioenergetica e metabolismo Alimentazione nutrimento Scambi gassosi Sistemi di trasporto Osmoregolazione Sistema tegumentario Movimento e locomozione Sistema nervoso Sistema sensoriale

78 Componenti del corso

79 Componenti del corso Lezioni (20 x 2 ore) = 6 crediti Martedí 9-11 A7 Giovedì A7 Date esami da calendario Testi consigliati

80 Testo consigliato Miller Harley: Zoologia. Idelson - Gnocchi

81 Testi di approfondimento

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83 oologia!!