Il dottorato di ricerca in Biologia Evoluzionistica ed Ecologia ha come obiettivo lo studio della diversità biologica e della sua evoluzione, del comportamento e delle relazioni dei viventi, compreso l’uomo, fra loro e con l’ambiente. Biologia evoluzionistica ed ecologia rappresentano un’area di ricerca integrata, che in molte istituzioni prestigiose fa capo a un singolo dipartimento di Ecology and Evolution.Integrando conoscenze che spaziano dal livello molecolare a quelli dell’organismo, della popolazione e della comunità, i dottorandi sono indirizzati a cimentarsi su tematiche sia di base che applicative e gestionali. Grande importanza è data all’uso di metodi innovativi, sia per quanto riguarda il lavoro di campo, sia nelle analisi di laboratorio, numeriche e statistiche, con l’uso dei più avanzati strumenti di calcolo e di simulazione. Il dottorato di ricerca in Biologia Evoluzionistica ed Ecologia punta perciò a formare esperti altamente qualificati nell’analisi dei processi biologici ed ecologici e dei e nella gestione e conservazione della natura e delle risorse biologiche, in grado di condurre autonomamente una ricerca a livello di descrizione empirica dei fenomeni, di raccolta di informazioni tramite strumenti bio-informatici, di sviluppo di modelli quantitativi e di elaborazione dei dati.Il Corso è promosso della comunità scientifica che opera in tre diversi atenei con gruppi di ricerca altamente qualificati (link), anche a livello internazionale, e attivamente impegnati nei seguenti settori:Biologia e Biotecnologie VegetaliEcologia ed EtologiaGenetica ed Evoluzione CURRICULUM BIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE VEGETALIBiologia vegetale applicata. Morfogenesi vegetale in vitro e sue basi genetiche, coltura in vitro per conservazione ex situ di specie vegetali minacciate e controllo della stabilità genica. Marcatori molecolari per l’identificazione di vegetali in preparati di interesse alimentare e fitochimico. Interazioni licheni e ambiente, risposta dei vegetali a metalli pesanti e ad altri fattori di stress (biotici ed abiotici). Fisiologia e biochimica dell’apparato fotosintetico in organismi a diverso grado di evoluzione.Fisiologia vegetale applicata e Biotecnologie vegetali. Studio molecolare delle risposte delle piante all’attacco di patogeni e messa a punto di strumenti di induzione e/o amplificazione delle difese vegetali con molecole a basso impatto ambientale. Utilizzo di piante o batteri per la produzione di enzimi per applicazioni industriali o di biotrasformazioni. Studio e protezione della biodiversità in specie vegetali dell'Ecuador. Aspetti del metabolismo aminoacidico nella risposta della pianta a condizioni di stress biotico e abiotico. Basi dell'accumulo di carotenoidi e fenoli. Uso di ceppi algali per la produzione di metaboliti di interesse industriale e per strategie di bio-risanamento ambientale.Cambiamento climatico globale. Ecologia della vegetazione di ambienti a clima freddo; risposta delle comunità vegetali ai cambiamenti climatici ed ambientali; interazioni fra piante e organismi del suolo. CURRICULUM ECOLOGIA ED ETOLOGIAEcologia di base. Ecologia delle acque interne, ecologia degli ambienti di transizione, ecosistemi marini, dinamica di popolazioni, analisi del rischio di estinzione, studio della struttura e funzionamento delle comunità ecologiche. studio dei cicli bio-geochimici, analisi delle relazioni ospite-parassita, genetica di popolazione, ecotossicologia.Ecologia applicata. Gestione delle risorse naturali; protezione della biodiversità e contrasto alla diffusione delle specie invasive; gestione sostenibile delle risorse rinnovabili; valutazione di impatto ambientale; valutazione ambientale strategica; indici, metodi e strumenti per la contabilità ambientale e la valutazione della sostenibilità ambientale; analisi bioeconomiche e analisi costi benefici per la valutazione delle politiche di governo del territorio; tecniche ecologiche di recupero ambientale.Ecosistemi terrestri.Controllo biologico degli organismi dannosi ed ecologia applicata ai sistemi agro-forestali. Biodiversità e conservazione delle biocenosi terrestri. Tecniche di protezione e recupero della qualità dei suoli. Metodologie per il controllo e il recupero di suoli degradati e a rischio desertificazione. Caratterizzazione degli effetti dell’inquinamento su ecosistemi terrestri, suoli e siti contaminati e loro recupero mediante tecnologie innovative.Etologia. Orientamento animale, homing e meccanismi bussolari. Fotorecezione extraretinica nei vertebrati. Endocrinologia del comportamento. Effetti degli ormoni steroidei sul comportamento sessuale. Corteggiamento e selezione sessuale. Evoluzione delle esibizioni di corteggiamento. Controllo ormonale della migrazione. Attivazione e disattivazione dell’inquietudine migratoria. Eco-etologia e sociobiologia di specie di Formicidi parassiti e a vita libera, con particolare riguardo a: meccanismi di comunicazione ed organizzazione sociale (aspetti chimici, morfo-funzionali ed evolutivi), relazioni simbiotiche tra formiche e altri organismi (insetti, piante e microrganismi), interazioni multitrofiche, analisi della struttura di comunità mediante indici di dominanza ecologica e comportamentale.Parassitologia degli organismi acquatici e stato di salute dei pesci. Studio dello stato di salute di invertebrati e vertebrati di habitat acquatici, sia di allevamento che di ambiente naturale. Effetti istopatologici indotti dai parassiti e risposta immunitaria degli ospiti vertebrati, pesci in particolare. Monitoraggio della parassito-fauna di specie ittiche d’acqua dolce e salmastra di importanza commerciale e/o faunistica al livello nazionale ed internazionale. CURRICULUM GENETICA ED EVOLUZIONEGenetica di popolazioni e della conservazione. Diversità del DNA in popolazioni umane e di altri vertebrati. Studio del DNA in campioni antichi. Studio degli effetti di fenomeni demografici e di adattamento all'ambiente sulla base di dati genetici. Analisi di struttura di popolazione. Simulazione al calcolatore di processi evolutivi, e verifica di ipotesi tramite il confronto fra dati osservati e dati simulati. Applicazione di tecniche molecolari e computazionali allo studio e la tutela della variabilità genetica in specie protette o di interesse gestionale.Genetica umana.Descrizione della variabilità del DNA per geni di rilevanza patologica e per le regioni genomiche ad essi associate. Sviluppo di modelli statistici per l’analisi di banche dati biologiche e per l’individuazione di associazione fra geni e malattie. Analisi della segregazione complessa sulla base di dati di pedigree e di risorse bioinformatiche. Verifica di ipotesi sulle pressioni selettive e sui meccanismi di adattamento che hanno portato alle attuali distribuzioni della diversità genetica. Farmacogenomica.Evoluzione umana. Biologia di popolazioni umane antiche. Ricostruzione dello stile di vita e delle modalità di adattamento all'ambiente di popolazioni preistoriche e storiche italiane. Filogenesi e ricostruzione della paleobiologia degli Ominini fossili Pleistocenici Sudafricani.Sistema immunitario di vertebrati acquatici. Il sistema immunitario dei teleostei: ontogenesi e differenziamento dei leucociti, miglioramento delle pratiche di vaccinazione larvale, molecole e funzione dei linfociti, immunità, adattamenti molecolari, cellulari, anatomici e funzionali del sistema immunitario in pesci che vivono in condizioni estreme, quali teleostei polari (Artici e Antartici) e mesopelagici. Il sistema immunitario dei mammiferi marini: utilizzo di tecnologie di trascrittomica, modelli cellulari e indagini morfo-funzionali per analisi integrate di fattori genetici, di malattia e ambientali, in Cetacei e Pinnipedi.Cronobiologia molecolare.Geni-orologio ed evoluzione del sistema circadiano nei vertebrati. Fotorecezione circadiana. Analisi molecolare e bioinformatica di polimorfismi genomici legati ai ritmi circadiani nell’uomo.Evoluzione della risposta allo stress ossidativo. Ruolo dello stress ossidativo sia di natura endogena che esogena su organi bersaglio; interventi dietetici che possono modulare tali risposte a livello molecolare, metabolico e cellulare. Effetto dello stress ossidativo endogeno (invecchiamento) ed esogeno (CS e O3) sui trasportatori implicati nel traffico cellulare della vitamina E sia nel tessuto cutaneo che polmonare; Modulazione del Wound Healing cutaneo da parte dello stress ossidativo, in modelli in vivo e l’uso di molecole naturali o diversamente funzionalizzate per migliorare tale processo; il ruolo dello stress ossidativo, come possibile fattore patogenetico nella sindrome di Rett.Genetica microbica e adattamento nei microorganismi. Studio delle risposte genetiche e fisiologiche all’adattamento a condizioni di stress. Evoluzione del genoma multipartito. Analisi genetica dell’interazione microorganismi-ospite e delle simbiosi mutualistiche. Modellizzazione computazionale del metabolismo cellulare. Sviluppo di modelli multi-omics per applicazioni in biologia dei sistemi e in biotecnologie. Genomica di popolazione microbica. Evoluzione dei geni e degli operoni.Genetica vegetale. Meccanismi di adattamento genetico allo stress idrico in piante coltivate. Analisi del trascrittoma e dell’epigenoma. Sequenziamento di genomi di piante. Studio di geni coinvolti nella produzione di molecole di interesse farmacologico.
