OPIS PREDMETA

Biodiverziteta in evolucija


Program:

Vede o Zemlji in okolju (2. stopnja)

Modul:
Biodiverziteta, ekologija in evolucija (2. stopnja)
Krasoslovje (2. stopnja)
Paleobiologija in sedimentarna geologija (2. stopnja)

Koda predmeta: MT003
Letnik: 1. letnik


Nosilec
Red. prof. dr. Andraž Čarni

ECTS: 9

Obseg: predavanja 60 ur, seminar 20 ur, seminarske vaje 25 ur, individualno delo 120 ur
Vrsta predmeta: obvezni
Jeziki: slovenski, angleški
Metode poučevanja in učenja: predavanja, računalniški laboratorij (R, GeneBank), seminar

 

Učni načrt predmeta (prenesi)

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

Končan študijski program 1. stopnje ali dodiplomski študijski program za pridobitev univerzitetne izobrazbe, sprejet pred 11. 6. 2004 s področja naravoslovja.

 

Vsebina:

  • Definicije pojma biodiverziteta
  • Elementi biodiverzitete (ekološki, organizmični in genetski)
  • Merjenje biodiverzitete, uporaba različnih metod za njeno kvantificiranje
  • Razvoj biodiverzitete v preteklosti, nastajanje in izumiranje vrst
  • Prostorska razporeditev biodiverzitete, točke z visoko in nizko diverziteto in razlogi zanje
  • Pomen biodiverzitete za človeštvo, neposreden in posreden pomen
  • Vpliv človeka na biodiverziteto, globalne spremembe in izumiranje vrst
  • Ohranjanje biodiverzitete, ohranjanje vrst, habitatov
  • Biotski odgovori na globalne spremembe
  • Genetska variabilnost in mutacija, migracija (genski pretok), naključni genetski zdrs, spol
  • Genetska variabilnost in naravna selekcija, dednost, biološki fitnes, adaptacija
  • Spolna selekcija
  • Fenotipska evolucija in osnove kvantitativne genetike
  • Koevolucija
  • Koncept vrst in nastanek novih vrst, reproduktivna izolacija
  • Otoška biogeografija
  • Filogenetika in primerjalne metode (fosilne najdbe, molekularna ura, filogenetske metode, branje filogenetskih dreves, homologije in analogije, rekonstrukcijske analize)
  • Makroevolucija (hitrost evolucije, diverzifikacija kladov, adaptivna radiacija, množična izumiranja)

 

Temeljni literatura in viri:

  • Gaston, J. G., Spicer, J. I. (2004). Biodiversity: an introduction. Blackwell Publishing. Chapters: 1 – 6.
  • Futuyma, D. J. (2009). Evolution. Second Edition. Sinauer Associates Inc. Chapters 1 – 8, 10 – 15, 17 – 19, 22.
  • Izbrani članki iz znanstvenih revij.

 

Cilji in kompetence:

Namen predmeta je seznaniti študente s koncepti biodiverzitete in evolucije. Biodiverziteta je raznolikost življenja in se odraža na vseh nivojih organizacije živih organizmov: genetskem, organizmičnem in ekološkem. Poznavanje biodiverzitete bomo razdelili na samo poznavanje pojma biodiverzitete, njene zgodovine in procesov, ki so pripomogli k njenemu nastanku, prostorske razporeditve biodiverzitete, vplivov človekovih aktivnosti na biodiverziteto in možnostmi za njeno ohranjanje. Pri predmetu bomo študente seznanili s tem, kako podnebne spremembe in druge okoljske spremembe, ki so posledica delovanja človeka, vplivajo na biodiverziteto. Cilj predmeta je poznavanje biodiverzitete, načinov za njeno vrednotenje, procesov pomena za človeško družbo in načinov za njeno ohranjanje. Drugi del predmeta bo pojasnil osnovne pojme v evolucijski biologiji, predstavil mehanizme, ki poganjajo evolucijo. Študentom bomo razložili odnose med gensko variabilnostjo, dednostjo, biološkim fitnesom ter naravno in spolno selekcijo v kontekstu evolucije in adaptacij. Predstavili jim bomo znanja fenotipske evolucije in osnove kvantitativne genetike (teoretično in računsko). Prestavljeni jim bodo različni koncepti vrst in mehanizmi, ki vodijo do nastanka novih vrst. Seznanili se bodo z metodami za računanje filogenetskih dreves in njihovo interpretacijo, tako teoretično kot praktično. Prestavili jim bomo primere koevolucije vrst. Seznanili jih bomo s primerjalnimi metodami, makroevolucijskimi vzorci in načini proučevanja daljne preteklosti.

 

Predvideni študijski rezultati:

  • Razumevanje temeljnih elementov biodiverzitete, in sicer ekoloških (populacije, niše, habitati, ekosistemi, krajine, biomi), organizmičnih (osebki, populacije, vrste, rodovi, družine, redovi in kraljestva) ter genetskih (nukleotidi, geni, kromosomi, osebki in populacije).
  • Poznavanje procesov preteklosti, ki so privedli do biodiverzitete oz. so jo v preteklosti spreminjali (adaptacija in organska evolucija, speciacija). Poznavanje teh procesov je pomembno za razumevanje današnjega stanja biodiverzitete in njenega razvoja v prihodnje.
  • Glede na to, da biodiverziteta ni enakomerno razporejena po prostoru, se bodo študenti seznanili s prostorsko razporeditvijo biodiverzitete, z območji, kjer je visoka in nizka biodiverziteta ter vzroki zanjo, prostorskimi gradienti biodiverzitete in mehanizmi, ki jo povzročajo.
  • Poznavanje pomena biodiverzitete za človeštvo, njena »vrednost« v širokem smislu; njena neposredna in posredna vrednost in povezava med biodiverziteto in delovanjem eksistemov. Posebej bomo izpostavili tudi negativen človekov vpliv na izginjanje vrst in ekosistemov (habitatov) ter načinov za ohranjanje biodiverzitete.
  • Poznavanje pojmov in principov v moderni evolucijski biologiji: mehanizmov, ki poganjajo evolucijo, pomen genske variabilnosti, dednosti, biološkega fitnesa, naravne in spolne selekcije v kontekstu evolucije in adaptacij.
  • Poznavanje osnov fenotipske evolucije ter kvantitativne genetike (teoretično in računsko).
  • Poznavanje konceptov vrst, mehanizmov in vzorcev nastanka novih vrst.
  • Razumevanje filogenetike, poznavanje metod za rekonstrukcijo in interpretacijo filogenetskih dreves.
  • Poznavanje primerjalnih metod in metod za raziskovanje daljne preteklosti.
  • Sposobnost samostojnega zbiranja vsebin o biodiverziteti in evoluciji ter in njihovo smiselno povezovanje in artikulirano predstavljanje drugim v pisni in ustni obliki (seminar).
  • Poznavanje izbranih programskih orodij in aplikacij za analizo rezultatov ter raziskovalnih trendov v evolucijski biologiji.

 

Načini ocenjevanja:

Utni izpit (80 %), seminarska naloga (20 %).

IZBIRNI PREDMETI MODULA Z NOSILCI IN NOSILKAMI