Obiettivi Formativi

Fornire elementi conoscitivi su: la diversità dei microrganismi con particolare riferimento ai procarioti e al loro ruolo nell’ambiente marino; tecniche di campionamento e principali metodi di studio; le interazioni con altri organismi marini; l’utilità dei microbi marini nelle biotecnologie. Fornire ulteriori conoscenze sulle tipologie della componente biotica a livello sia planctonico sia nectonico che bentonico, sui rapporti intra- ed interspecifici, sulla produttività e sulla rete trofica. Fare approfondire i concetti e le leggi ecologiche che governano il funzionamento dell’ecosistema acquatico e la dinamica delle biocenosi

Learning Goals

Provide knowledge on: the diversity of microorganisms with particular reference to prokaryotes and their role in the marine environment; sampling techniques and main study methods; interactions with other marine organisms; the usefulness of marine microbes in biotechnology. Provide further elements of knowledge on the typologies of the biotic component at the planktonic, nektonic and benthic level, on the intra- and interspecific relationships, on productivity and on the trophic network. To deepen the concepts and ecological laws that governs the functioning of the aquatic ecosystem and the dynamics of biocoenoses.

Metodi didattici

Modulo: A000659 - ECOLOGIA MICROBICA MARINA -- Modulo: 688 - ECOLOGIA DELLE COMUNITA' MARINE --

Teaching Methods

Modulo: A000659 - ECOLOGIA MICROBICA MARINA -- Modulo: 688 - ECOLOGIA DELLE COMUNITA' MARINE --

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica, fisica, zoologia, microbiologia ed ecologia

Prerequisites

Basic knowledge of mathematics, physics, zoology, Microbiology and ecology

Verifiche dell'apprendimento

Modulo: A000659 - ECOLOGIA MICROBICA MARINA -- Modulo: 688 - ECOLOGIA DELLE COMUNITA' MARINE --

Assessment

Modulo: A000659 - ECOLOGIA MICROBICA MARINA -- Modulo: 688 - ECOLOGIA DELLE COMUNITA' MARINE --

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000659 - ECOLOGIA MICROBICA MARINA ------------------------------------------------------------ Introduzione all'Ecologia microbica marina: temi ed obiettivi L'ambiente marino e microrganismi La diversità dei microrganismi Ruolo biogeochimico dei procarioti negli ambienti marini costieri, di transizione e d’estuario, profondi, idrotermali superficiali e profondi -Batteri marini: fototrofi (ossigenici ed anossigenici), azoto fissatori, nitrificanti, denitrificanti, anammox; zolfo e ferro ossidanti, solfato-riduttori, metanogeni e metanotrofi, alofili. -Archea marini: iperalofili, ipertermofili, anammox e metanogeni. Relazioni tra microrganismi ed altri organismi marini: simbiosi, parassitismo, patogenesi Batteri luminescenti marini Microrganismi marini e salute dell’uomo Il monitoraggio dell’ambiente marino e la legislazione Cenni su Biotecnologie marine Metodi di studio in ecologia microbica marina Tecniche di campionamento, Microscopia ottica e ad epifluorescenza, Metodi classici di coltivazione e di identificazione, Studio delle comunità procariotiche: FISH, genomica e metagenomica (omics). ------------------------------------------------------------ Modulo: 688 - ECOLOGIA DELLE COMUNITA' MARINE ------------------------------------------------------------ Il contenuto del corso di “Ecologia delle comunità marine” tratterà i seguenti temi: (a) Lo scopo dell’Ecologia; Gerarchia dei livelli di organizzazione; Ecosistema; Concetto di Ecosistema e Gestione degli Ecosistemi; Struttura trofica dell’Ecosistema; Gradienti ed Ecotoni; Esempi di Ecosistemi; Diversità degli Ecosistemi; L’energia nei sistemi ecologici; Concetti fondamentali sull’Energia: le Leggi della Termodinamica; La radiazione solare e l’ambiente energetico; Catena del pascolo e del detrito; Ripartizione dell’Energia nelle catene trofiche e reti trofiche. (b)Aspetti e morfologia della fascia costiera. Concetto di fascia costiera. Geomorfologia della costa siciliana. Ambiente marino costiero. Caratteristiche generali del Mar Mediterraneo. Parametri fisici- ambientali: luce, salinità, temperatura, ossigeno. Organismi marini: fitoplancton, zooplancton, benthos, necton. Ecotipologie costiere e bionomia bentonica. Concetto di piano. Piano adlitorale: caratteristiche ecologiche di lagune e stagni costieri. Piano sopralitorale: pozzi di scogliera. Piano mesolitorale: influenza delle maree. Piano infralitorale: Posidonia oceanica. Piano circalitorale: caratteristiche ecologiche delle grotte marine. (c) Inquinamento marino; tipi di inquinamento; sostanze inquinanti; eutrofizzazione; Laghi Faro e Ganzirri; Aree protette e specie minacciate; Riserve naturali marine; Aree protette e zone di tutela biologica; Comunità litorali in pericolo; Specie rare e protette; Importazioni florofaunistiche programmate e accidentali. (d) Ambienti polari: Antartide. Fenomeni di upwelling: Stretto di Messina.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A000659 - ECOLOGIA MICROBICA MARINA ------------------------------------------------------------ The marine environment and microorganisms The diversity of microorganisms Biogeochemical role of prokaryotes in different marine environments: coastal, estuarine, transition, deep, shallow and deep-hydrothermal vents Marine Bacteria: halophiles, thermophiles, phototrophs, nitrogen fixers, nitrifying, denitrifying, anammox, sulfur and iron oxidizing, sulphate reducing, methanogens and methanotrophs. Archaea: hyperhalophiles, hyperthermophiles, anammox and methanogens. Relations between microorganisms and other marine organisms: symbiosis, parasitism, pathogenesis Luminescent bacteria Marine organisms and human health Marine environment monitoring and legislation Elements of marine biotechnologies Methods of study in marine microbial ecology: Sampling techniques, Microscopy: optical and epifluorescence, Classical methods of cultivation and identification. Molecular identification Study of prokaryotic community FISH, genomic and metagenomic (omics). ------------------------------------------------------------ Modulo: 688 - ECOLOGIA DELLE COMUNITA' MARINE ------------------------------------------------------------ The course of “Ecology of the marine community”content will cover the following themes: (a) The purpose of Ecology; Hierarchy of levels of organization; Ecosystem; Concept of Ecosystem and Management of Ecosystem; Ecosystem trophic structure; Gradients and ecotones; Examples of Ecosystems; Diversity of Ecosystems; The energy in ecological systems; Basic energy concepts: the laws of Thermodynamic; The solar radiation energy and the environment; Grazing and detritus food chains; Breakdown of energy in food chains and food webs; (b) Aspects and morphology of the coastal area. Concept of the coastal area. Geomorphology of the Sicilian coast. Coastal marine environment. General characteristics of the Mediterranean Sea. Physical parameters-environmental light, salinity, temperature, oxygen. Marine organisms: phytoplankton, zooplankton, benthos, nekton. Ecotype coastal and benthic bionomy. Concept plan. Plan adlitorale: ecological characteristics of lagoons and coastal ponds. Plan littoral: wells cliff. Plan mesolittoral: influence of the tides. Infralittoral: Posidonia oceanica. Plan circalittoral: ecological characteristics of sea caves. (c) Marine Pollution; Types of pollution; Pollutants; Eutrophication; Lakes of Faro and Ganzirri; Protected areas and endangered species; Marine nature reserves; Protected areas and biological protection; Community coasts in danger; Rare and protected species; Imports of flora and fauna, planned and accidental. (d)Antarctica polar environments. Upwelling phenomena: Strait of Messina.