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    Claudia PINELLI

    Insegnamento di ZOOLOGIA

    Corso di laurea in SCIENZE BIOLOGICHE

    SSD: BIO/05

    CFU: 9,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Fondamenti e Sistematica: Organismi procariotici ed eucariotici; origine della pluricellularità (Metazoi); concetti di specie; criteri di classificazione e nomenclatura zoologica; categorie tassonomiche e taxa; analogia, omologia, convergenza evolutiva e radiazione adattativa. Organizzazione del corpo (Bauplan): livelli di organizzazione strutturale; simmetria; metameria e cavità del corpo (celoma). Zoologia Sistematica: Analisi morfologica, funzionale, ecologica e dei cicli biologici dei principali phyla: Protozoi, Poriferi, Cnidari, Platelminti, Nematodi, Molluschi, Anellidi, Artropodi, Echinodermi e Cordati. Adattamenti Morfo-funzionali: Bioenergetica e metabolismo; alimentazione e nutrimento; trasporto interno; osmoregolazione ed escrezione; sistema tegumentario, di sostegno e locomozione; coordinazione nervosa (organi di senso) ed endocrina. Riproduzione e Sviluppo: Modalità asessuali (scissione, gemmazione, frammentazione, strobilazione, poliembrionia, amplificazione larvale) e sessuali (meiosi, gametogenesi, ermafroditismo, ginogenesi, partenogenesi); determinazione del sesso e fecondazione; strategie riproduttive (oviparità/viviparità), neotenia, cure parentali e metamorfosi (sviluppo diretto/indiretto). Ecologia ed Evoluzione: Ecologia dell’individuo e interazioni interspecifiche positive (commensalismo, mutualismo) e negative (nicchia ecologica, competizione, amensalismo, parassitismo, predazione); teorie e meccanismi dell'evoluzione, speciazione e adattamento.

    Testi di riferimento

    • DE BERNARDI e altri – “Zoologia” (Parte sistematica e Generale) – Idelson-Gnocchi
    • CASIRAGHI e altri – “Zoologia” – UTET
    • HICKMAN e altri – “Diversità Animale” XVI edizione – McGraw-Hill
    • D’ANIELLO – “Appunti di Zoologia adattativa” – EdiSES.

    Obiettivi formativi

    Conoscenza e Comprensione: L’insegnamento mira a fornire allo studente le conoscenze di base dei principi dell’evoluzione animale e della sua biodiversità. Lo studente acquisirà i fondamenti della zoologia relativi ai criteri di classificazione, ai principali modelli strutturali (Bauplan) dei differenti phyla, alla struttura e funzione dei principali apparati, ai meccanismi riproduttivi, ai cicli vitali e alla filogenesi.
    Capacità di Applicare la Conoscenza e la Comprensione: Al termine del corso, lo studente sarà in grado di utilizzare correttamente la terminologia specialistica e la nomenclatura binomia. Sarà capace di riconoscere e inquadrare sistematicamente i principali phyla trattati, applicando le competenze acquisite sulle differenze morfologiche, strutturali e funzionali degli apparati nei diversi taxa.
    Autonomia di Giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare in maniera autonoma la biodiversità, interpretando criticamente i processi evolutivi e i meccanismi di diversificazione dei taxa che ne sono alla base.
    Abilità Comunicative: Lo studente svilupperà la capacità di esporre con rigore scientifico e proprietà di linguaggio le tematiche zoologiche, dimostrando padronanza della nomenclatura e della terminologia propria della disciplina per descrivere la complessità degli organismi animali.
    Capacità di Apprendimento:
    L’insegnamento fornisce gli strumenti metodologici affinché lo studente possa approfondire in modo autonomo le conoscenze teoriche della disciplina, consultando testi universitari, articoli scientifici e altre risorse specifiche per un aggiornamento continuo in campo biologico.

    Prerequisiti

    Nozioni di Biologia Generale. Conoscenza dell’organizzazione strutturale e funzionale della cellula animale e dei meccanismi di divisione cellulare (mitosi e meiosi).

    Metodi didattici

    L’insegnamento si articola in 72 ore di lezioni frontali, supportate dall'ausilio di presentazioni multimediali e supporti audio-visivi finalizzati a illustrare in dettaglio la complessità morfologica degli organismi in stretta relazione con le loro funzioni vitali. Il metodo didattico promuove l’interazione attiva costante con gli studenti, incoraggiando interventi e richieste di chiarimento immediati per facilitare il processo di apprendimento e colmare tempestivamente eventuali lacune conoscitive. Sebbene fortemente consigliata per il pieno raggiungimento degli obiettivi formativi, la frequenza non è obbligatoria.

    Modalità di verifica dell'apprendimento

    Il raggiungimento degli obiettivi dell’insegnamento è certificato mediante il superamento di un esame con valutazione espressa in trentesimi. L’esame consiste nel superamento di un test scritto (con completamento di una scheda) oppure di una prova orale, a discrezione del docente e in accordo alle esigenze legate alla situazione generale. Ciascuna prova viene sostenuta in aula in date calendarizzate, è valutata in trentesimi e si intende superata con un punteggio minimo di 18/30. Il peso percentuale per ciascuna modalità d'esame (scritta o orale) è del 100%. La prova può essere sostenuta indistintamente sia dagli studenti frequentanti che non frequentanti.
    La prova scritta ha una durata di 50 minuti. Durante la prova non è consentito l’uso di strumenti o materiale informatico (PC, Smartphone, Tablet, ecc.). Essa si articola in: i) Test: 40 domande a risposta chiusa e scelta singola. Punteggio: +0,75 per risposta esatta; -0,25 per risposta sbagliata; 0 per risposta non data. Ii) Scheda "muta": riconoscimento visivo e inquadramento sistematico di organismi, parti anatomiche e cicli vitali. La scheda comprende 12 quesiti e concorre al voto finale con un punteggio di +3/-3 punti (+0,25 corretta; -0,25 errata; -3 per scheda bianca). La lode è attribuita quando l’esito finale (test + scheda) è raggiunto senza accumulare penalità.
    La prova orale (durata circa 30 minuti) è volta ad accertare il livello di conoscenza dei principali phyla animali (nomenclatura, classificazione, morfologia e funzione), nonché la capacità di utilizzare il lessico specifico, la capacità critica e di sintesi.
    Criteri di valutazione:
    <18 Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori di conoscenza e comprensione dei contenuti minimi.
    18-21 Livello sufficiente: raggiungimento delle soglie minime di punteggio o conoscenza basilare dei contenuti fondamentali; capacità di applicazione in contesti semplici.
    22-24 Livello pienamente sufficiente: acquisizione corretta dei concetti chiave e capacità di inquadramento sistematico degli organismi trattati.
    25-27 Livello buono: buona padronanza della materia, precisione nelle risposte/quesiti e capacità di analisi delle differenze morfo-funzionali.
    28-30 Livello molto buono: padronanza completa dei contenuti, rigore terminologico, capacità critica e di sintesi superiore.
    30 e Lode Livello eccellente: eccellenza nel raggiungimento degli obiettivi, ottenuta senza accumulare penalità nelle prove scritte o dimostrando particolare approfondimento e originalità nella prova orale.

    Altre informazioni

    Il materiale didattico (presentazioni e dispense) è messo a disposizione degli studenti sul portale web di Ateneo, sito docente, alla voce “Materiale didattico” (cartella SharePoint).
    Ai fini di una preparazione efficace, si raccomanda vivamente l’analisi costante di repertori iconografici relativi agli organismi e alle strutture anatomiche trattate, avvalendosi delle risorse multimediali e dei motori di ricerca per immagini disponibili sul Web.
    Il docente resta a disposizione per chiarimenti al termine di ogni lezione e durante l’orario di ricevimento ufficiale indicato sulla pagina docente, previa richiesta di appuntamento via e-mail per approfondimenti specifici.

    Programma esteso

    1. Fondamenti e Teoria Evolutiva: La Zoologia come scienza e il metodo scientifico. Proprietà fondamentali della vita e caratteristiche dei viventi. Storia ed origine della vita. Evoluzione biologica: Lamarck, Darwin e il Neodarwinismo (Teoria Sintetica). Genetica di popolazione: pool genico, equilibrio di Hardy-Weinberg, deriva genetica ed effetti stocastici (collo di bottiglia, effetto del fondatore). Selezione naturale (stabilizzante, direttiva, diversificante, frequenza-dipendente). Concetto di specie, barriere riproduttive e modalità di speciazione (allopatrica, parapatrica, simpatrica). Gradualismo ed equilibri punteggiati. Macroevoluzione: analogia, omologia, convergenza e radiazione adattativa.
    2. Parte Sistematica e Bauplan: Criteri di classificazione, nomenclatura binomia e filogenesi. Organizzazione degli animali: livelli organizzativi, origine della pluricellularità e ipotesi evolutive. Mole corporea e complessità. Simmetria del corpo, modelli di sviluppo embrionale (segmentazione, foglietti embrionali), protostomi e deuterostomi. Origine e funzioni del celoma; metameria.
    3. Analisi dei Phyla (Morfologia, Ecologia e Cicli): Caratteristiche morfologiche e funzionali, riproduzione, cicli biologici ed ecologia dei seguenti gruppi:
    • Protozoi: Flagellati, sarcodici, ciliati, sporozoi. Motilità, nutrizione e osmoregolazione. Ciclo di Plasmodium sp. e coniugazione nei ciliati. Protozoi di interesse parassitologico (Toxoplasma, Entamoeba, Trypanosoma, Leishmania).
    • Poriferi: Organizzazione ascon, sycon e leucon. Tipologie cellulari, scheletro, idrodinamismo e alimentazione. Classi: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae.
    • Cnidari: Cnidociti e organizzazione strutturale. Colonialità, polimorfismo e cicli metagenetici. Classi: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa, Anthozoa.
    • Platelminti: Organizzazione dei Turbellari e dei Neodermata (Monogenei, Trematodi, Cestodi). Adattamenti al parassitismo e cicli vitali (Fasciola, Schistosoma, Tenia, Echinococcus).
    • Nematodi: Sostegno e movimento. Cicli vitali dei parassiti (Trichinella, Ancylostoma, Ascaris, Enterobius, Wurchereria).
    • Molluschi: Radula e mantello. Organizzazione di Gastropoda, Bivalvia e Cephalopoda. Ciclo di Anodonta sp.
    • Anellidi: Organizzazione metamerica. Morfologia e riproduzione di Polychaeta e Clitellata.
    • Artropodi: Esoscheletro e muta. Sistema endocrino e metamorfosi. Organizzazione di Chelicerati, Miriapodi, Crostacei e Insetti (principali ordini).
    • Echinodermi: Simmetria pentaraggiata e sistema acquifero. Classi: Asteroidei, Ofiuroidei, Echinoidei, Holoturoidei, Crinoidei.
    • Cordati: Caratteristiche di Tunicati e Cefalocordati. Generalità su Agnati e Gnatostomi (Pesci, Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi).
    4. Adattamenti Morfo-Funzionali: Bioenergetica e termoregolazione (ectodermia/endotermia, regole di Bergman e Allen). Alimentazione, filtrazione e meccanismi di digestione. Scambi gassosi e pigmenti respiratori. Sistemi di trasporto interno (aperti/chiusi) e circolazione nei vertebrati. Osmoregolazione ed escrezione: adattamenti omeostatici e prodotti del metabolismo azotato. Sistema tegumentario e scheletrico (idrostatico, endo- ed esoscheletro). Coordinazione nervosa (cefalizzazione, organi di senso) ed endocrina (controllo di muta e riproduzione).
    5. Strategie Riproduttive ed Ecologia: Riproduzione asessuale (scissione, gemmazione, strobilazione, poliembrionia) e sessuale (gametogenesi, determinazione del sesso, partenogenesi, ermafroditismo). Strategie di sviluppo: oviparità/viviparità, lecitotrofia/matrotrofia, neotenia e cure parentali. Ecologia dell’individuo: nicchia ecologica, interazioni positive (commensalismo, mutualismo) e negative (competizione, parassitismo, predazione).

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Foundations and Systematics: Prokaryotic and eukaryotic organisms; origin of multicellularity (Metazoa); species concepts (typological and biological); classification criteria and zoological nomenclature; taxonomic categories and taxa; analogy, homology, evolutionary convergence, and adaptive radiation. Body Organization (Bauplan): Structural organization levels; symmetry; metamerism and body cavities (coelom). Systematic Zoology: Morphological, functional, ecological, and life cycle analysis of the main phyla: Protozoa, Porifera, Cnidaria, Platyhelminthes, Nematoda, Mollusca, Annelida, Arthropoda, Echinodermata, and Chordata. Morpho-functional Adaptations: Bioenergetics and metabolism; feeding and nutrition; internal transport systems; osmoregulation and excretion; integumentary, support, and locomotion systems; nervous (sense organs) and endocrine coordination.
    Reproduction and Development: Asexual (fission, budding, fragmentation, strobilation, polyembryony, larval amplification) and sexual (meiosis, gametogenesis, hermaphroditism, gynogenesis, parthenogenesis) modes; sex determination and fertilization; reproductive strategies (oviparity/viviparity), neoteny, parental care, and metamorphosis (direct/indirect development). Ecology and Evolution: Individual ecology and positive interspecific interactions (commensalism, mutualism) and negative ones (ecological niche, competition, amensalism, parasitism, predation); theories and mechanisms of evolution, speciation, and adaptation.

    Textbook and course materials

    • DE BERNARDI et al. – “Zoologia” (Systematic and General part) – Idelson-Gnocchi
    • CASIRAGHI et al. – “Zoologia” – UTET
    • HICKMAN et al. – “Animal Diversity” 16th edition – McGraw-Hill
    • D’ANIELLO – “Appunti di Zoologia adattativa” (Notes on Adaptive Zoology) – EdiSES.

    Course objectives

    Knowledge and Understanding: The course aims to provide students with foundational knowledge of animal evolution and biodiversity. Students will acquire fundamental zoological concepts regarding classification criteria, structural models (Bauplan) of different phyla, structure and function of main systems, reproductive mechanisms, life cycles, and phylogeny.
    Applying Knowledge and Understanding: By the end of the course, students will be able to correctly use specialized terminology and binomial nomenclature. They will be capable of recognizing and systematically identifying the main phyla covered, applying acquired skills on morphological, structural, and functional differences of systems across various taxa.
    Autonomy of Judgment: Students will be able to independently evaluate biodiversity by critically interpreting the evolutionary processes and diversification mechanisms underlying it.
    Communication Skills: Students will develop the ability to present zoological topics with scientific rigor and appropriate language, demonstrating mastery of nomenclature and specific terminology to describe the complexity of animal organisms.
    Learning Ability: The course provides the methodological tools for students to independently deepen their theoretical knowledge of the discipline, consulting university textbooks, scientific articles, and other specific resources for continuous professional development in the biological field.

    Prerequisites

    Principles of General Biology. Knowledge of the structural and functional organization of the animal cell and the mechanisms of cell division (mitosis and meiosis).

    Teaching methods

    The course consists of 72 hours of lectures, supported by multimedia presentations and audio-visual tools designed to illustrate in detail the morphological complexity of organisms in close relation to their vital functions. The teaching method promotes constant active interaction with students, encouraging immediate questions and requests for clarification to facilitate the learning process and promptly address any knowledge gaps. Although strongly recommended for the full achievement of the learning objectives, attendance is not mandatory.

    Assessment methods

    The achievement of the learning objectives is certified through an exam graded on a 30-point scale. The exam consists of either a written test (including the completion of an identification form) or an oral exam, at the instructor's discretion and in accordance with the requirements of the general situation. Each exam mode is held in the classroom on scheduled dates, is graded out of 30, and is considered passed with a minimum score of 18/30. The percentage weight for each exam mode (written or oral) is 100%. The exam can be taken by both attending and non-attending students.
    The written exam is held in the classroom and lasts 50 minutes. During the exam, the use of electronic devices or IT materials (PC, Smartphone, Tablet, etc.) is strictly prohibited. It is divided into: i) Test: 40 multiple-choice questions (single correct answer). Scoring: +0.75 for each correct answer; -0.25 for each wrong answer; 0 for no answer. ii) "Silent" Form: visual recognition and systematic classification of organisms, anatomical parts, and life cycles. The form includes 12 items and contributes to the final grade with a score ranging from +3 to -3 points (+0.25 correct; -0.25 wrong; -3 for a blank form). Honors (Lode) are awarded when the final result (test + form) is achieved without accumulating any penalties.
    The oral exam (approximately 30-minute duration) aims to assess the level of knowledge regarding the main animal phyla (nomenclature, classification, morphology, and function), as well as the ability to use specific terminology, critical thinking, and synthesis skills.
    Evaluation Criteria:
    <18 Fail: the student does not demonstrate results consistent with the descriptors of knowledge and understanding of the minimum contents.
    18-21 Sufficient: achievement of the minimum score thresholds or basic knowledge of fundamental contents; ability to apply knowledge in simple contexts.
    22-24 Fully sufficient: correct acquisition of key concepts and the ability to systematically classify the organisms covered.
    25-27 Good: good mastery of the subject, precision in answers/tasks, and ability to analyze morpho-functional differences.
    28-30 Very good: complete mastery of the contents, terminological rigor, and superior critical and synthesis skills.
    30 and Lode (Excellent): excellence in achieving the objectives, obtained without accumulating penalties in the written tests or by demonstrating exceptional depth and originality during the oral exam.

    Other information

    Teaching materials (presentations and lecture notes) are made available to students on the University web portal, faculty webpage, under the “Teaching Materials” section (SharePoint folder).
    For effective exam preparation, it is strongly recommended to constantly analyze iconographic resources related to the organisms and anatomical structures covered, using multimedia resources and web-based image search engines.
    The instructor is available for clarifications at the end of each lecture and during official office hours as indicated on the faculty webpage; specific appointments for in-depth discussions can be requested via e-mail.

    Detailed syllabus

    1. Foundations and Evolutionary Theory: Zoology as a science and the scientific method. Fundamental properties of life and characteristics of living organisms. History and origin of life. Biological evolution: Lamarck, Darwin, and Neo-Darwinism (Synthetic Theory). Population genetics: gene pool, Hardy-Weinberg equilibrium, genetic drift, and stochastic effects (bottleneck effect, founder effect). Natural selection (stabilizing, directional, diversifying, frequency-dependent). Species concept, reproductive barriers, and modes of speciation (allopatric, parapatric, sympatric). Gradualism and punctuated equilibrium. Macroevolution: analogy, homology, convergence, and adaptive radiation.
    2. Systematics and Bauplan: Classification criteria, binomial nomenclature, and phylogeny. Animal organization: hierarchical levels of organization, origin of multicellularity, and evolutionary hypotheses. Body size and complexity. Body symmetry, embryonic development patterns (cleavage, germ layers), protostomes, and deuterostomes. Origin and functions of the coelom; metamerism.
    3. Analysis of Phyla (Morphology, Ecology, and Cycles): Morphological and functional characteristics, reproduction, life cycles, and ecology of the following groups:
    • Protozoa: Flagellates, sarcodines, ciliates, sporozoans. Motility, nutrition, and osmoregulation. Life cycle of Plasmodium sp. and conjugation in ciliates. Protozoa of parasitological interest (Toxoplasma, Entamoeba, Trypanosoma, Leishmania).
    • Porifera: Ascon, sycon, and leucon organization. Cell types, skeleton, hydrodynamics, and feeding. Classes: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae.
    • Cnidaria: Cnidocytes and structural organization. Coloniality, polymorphism, and metagenetic cycles. Classes: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa, Anthozoa.
    • Platyhelminthes: Organization of Turbellaria and Neodermata (Monogenea, Trematoda, Cestoda). Adaptations to parasitism and life cycles (Fasciola, Schistosoma, Taenia, Echinococcus).
    • Nematoda: Support and movement. Life cycles of human parasites (Trichinella, Ancylostoma, Ascaris, Enterobius, Wurchereria).
    • Mollusca: Radula and mantle. Organization of Gastropoda, Bivalvia, and Cephalopoda. Life cycle of Anodonta sp.
    • Annelida: Metameric organization. Morphology and reproduction of Polychaeta and Clitellata.
    • Arthropoda: Exoskeleton and molting. Endocrine system and metamorphosis. Organization of Chelicerates, Myriapods, Crustaceans, and Insects (main orders).
    • Echinodermata: Pentaradial symmetry and water vascular system. Classes: Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea, Holothuroidea, Crinoidea.
    • Chordata: Characteristics of Tunicates and Cephalochordates. General overview of Agnatha and Gnathostomata (Fish, Amphibians, Reptiles, Birds, Mammals).
    4. Morpho-Functional Adaptations: Bioenergetics and thermoregulation (ectothermy/endothermy, Bergmann’s and Allen’s rules). Feeding, filtration, and digestion mechanisms. Gas exchange and respiratory pigments. Internal transport systems (open/closed) and circulation in vertebrates. Osmoregulation and excretion: homeostatic adaptations and nitrogenous waste products. Integumentary and skeletal systems (hydrostatic, endo-, and exoskeleton). Nervous coordination (cephalization, sensory organs) and endocrine coordination (control of molting and reproduction).
    5. Reproductive Strategies and Ecology: Asexual reproduction (fission, budding, strobilation, polyembryony) and sexual reproduction (gametogenesis, sex determination, parthenogenesis, hermaphroditism). Development strategies: oviparity/viviparity, lecithotrophy/matrotrophy, neoteny, and parental care. Individual ecology: ecological niche, positive interactions (commensalism, mutualism), and negative interactions (competition, parasitism, predation).

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