Schema della sezione
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Storia Evolutiva dei Vertebrati
( Approcci multidisciplinari allo studio della evoluzione dei vertebrati )
Prof. Riccardo Castiglia - Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “Charles Darwin” – sede di Anatomia Comparata
Programma dettagliato del corso
· Introduzione agli argomenti del corso: integrazione tra filogenesi molecolare, paleontologia e sviluppo (evo-devo). Microevoluzione e macroevoluzione, due aspetti ancora attuali per lo studio della evoluzione dei vertebrati?
· Interpretazione degli alberi filogenetici: topologia, definizioni, tempi di divergenza e “malintesi”.
· L’esplosione del Cambriano e la diversificazione dei metazoi. L’origine e la diversificazione dei cordati e dei cranioti. La fauna di Burgess Shale e dello Yunnan. Pikaia: un organismo dibattuto. Haikouella: il sister group dei cranioti? L’interpretazione dei fossili del Cambriano: l’aspetto tafonomico. L’origine dei cranioti e la diversità dei cranioti del Cambriano.
· La diversificazione degli “ostracodermi” e l’origine del tessuto osseo. Gli agnati attuali e le relazioni filogenetiche molecolari con gli gnatostomi. L’embriologia delle mixine.
· I rapporti evolutivi delle 4 linee di gnatostomi: acantodi, placodermi, condritti e osteitti. Evoluzione delle modalità di fecondazione negli gnatostomi.
· I condritti: caratteristiche, diversità ed evoluzione. I neoselaci: confronto tra classificazione tradizionale e filogenesi molecolare.
· Comparsa e diversificazione degli osteitti. Attinopterigi primitivi e moderni. I sarcopterigi e la loro diversificazione. I panderictidi (Tiktaalik ed Elpistostege) e l'origine dei tetrapodi.
· I tetrapodi primitivi (stem): Acanthostega e Ichthyostega. Cenni sulla diversificazione dei tetrapodi anamni: temnospondili, lepospondili e antracosauri.
· Le sinapomorfie dei lissanfibi e la loro diversificazione. Le caratteristiche e la diversificazione degli urodeli, degli anuri e dei gimnofioni. Esempi di plasticità evolutiva: adattamento all’ambiente ambiente epigeo nel proteo, la pedomorfosi nei tritoni, la viviparità in Salamandra. L’altra faccia delle rane: i girini. Lo strano caso di Spea multiplicata. L’origine evolutiva dei lissanfibi.
· Origine e caratteristiche degli amnioti. I cheloni: caratteristiche, diversità e origine del piano strutturale. Filogenesi molecolare e record paleontologico.
· I lepidosauri, caratteristiche, diversità ed evoluzione. I serpenti, caratteristiche diversità e ipotesi sulla loro origine. Filogenesi molecolare e record paleontologico.
· Gli arcosauri: cenni del loro piano strutturale. Le caratteristiche di Euparkeria, dei loricati e degli pterosauri. Cenni sulla diversità dei dinosauri non aviani.
· Origine degli uccelli. Archaeopterix, caratteristiche e ipotesi sull’origine del volo. Gli uccelli come dinosauri: arto anteriore, arto posteriore e cinto pelvico. Evoluzione della penna negli Avemetatarsalia. Cenni sulla diversità degli enantiorniti del mesozoico. Neorniti: paleognati e neognati. Biogeografia dei paleognati e perdita del volo. Filogenesi molecolare dei neognati.
· Cenni sull’evoluzione della linea sinapside: dai pelicosauri ai cinodonti. L'origine dei Mammiferi.
· La radiazione dei Mammiferi. Caratteristiche dei prototeri. Differenze tra metateri ed euteri: morfologia e strategie riproduttive a confronto. Ipotesi sulla morfologia generale del primo mammifero placentato: il contributo dell’ancestral state analysis.
· La diversificazione degli euteri: filogenesi molecolare e superordini degli euteri. Caratteristiche principali di alcuni ordini degli euteri: Xenarthra, Rodentia e Chiroptera. Focus sugli Afrotheria. I Carnivora e l’origine dei pinnipedi. Perissodattili, artiodattili e l’origine dei cetacei.
Temi “trasversali”
· Introduzione all’evo-devo: definizioni e variazione meristica. I geni Hox nella determinazione delle regioni della colonna vertebrale: il caso dei serpenti e dello splancnocranio. Le “macromutazioni” all’opera: lo spinarello, le scaglie dei pesci attinopterigi. Le asimmetrie nei vertebrati: tipi di asimmetria ed esempi. L’evoluzione dei pleuronettiformi.
· Il ruolo delle collezioni naturalistiche nello studio della evoluzione dei vertebrati – le collezioni del museo di anatomia comparata: storia, ricerca e terza missione.
· Le analisi citogenetiche negli studi tassonomici e dei processi evolutivi nei vertebrati.
· La “Citizen science” nello studio della microevoluzione dei vertebrati.
Durante il corso verranno fornite le presentazioni power point e diversi articoli scientifici utili alla preparazione dell’esame.
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ANNO ACCADEMICO 2024/2025
GLI STUDENTI DEVONO ISCRIVERSI AL CORSO SU QUESTA PIATTAFORMA PER AVERE INFORMAZIONI SULLE MODALITA' DI SVOLGIMENTO E SULL'INIZIO DEL CORSO
ll corso di Storia evolutiva dei vertebrati AA 2024-2025 si terrà nei seguenti giorni:
Martedì 11:00-13:00 Aula VII edificio CU032
Venerdì 9:00-11:00 Aula V edificio CU032
CU032 sarebbe il nuovo Edificio di Chimica “Vincenzo Caglioti”.
Il corso iniziarà venerdì 28 febbraio.
