ITALIANO

Biodiversità, sistematica e filogenesi dei vegetali. Principali sistemi di classificazione dei vegetali. Diversità vegetale in chiave evolutiva: convergenza e parallelismo evolutivo. Concetto di specie. La specie come entità evolutiva: evoluzione e processi di speciazione. Metodi e principi della sistematica. Sistematica filogenetica. Biodiversità, adattamenti ed evoluzione delle piante terrestri: l’affrancamento della vita acquatica. Evoluzione e diversificazione delle Tracheofite. Filogenesi delle Angiosperme. Modalità riproduttive e cicli biologici nei vegetali. Principali taxa algali. Briofite. Piante vascolari: pteridofite; gimnosperme; angiosperme, con esempi di famiglie. Elementi di fitogeografia. Metodi di identificazione di Briofite e Spermatofite.

Pasqua G., Abbate G., Forni C. 2010: Botanica Generale e Diversità Vegetale. Piccin, Padova
Judd et al. 2007: Botanica Sistematica. Un approccio filogenetico. Piccin
Pignatti S. 2017-2019: Flora d'Italia vol 1-4. II Edizione Edagricole
Gli studenti dovranno saper utilizzare per argomenti specifici i siti internet seguenti:
http://www.cbd.int/gspc/
http://www.isprambiente.gov.it/it
http://www.theplantlist.org/
http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb

Il corso ha lo scopo di fornire allo studente una base di conoscenze su principi, metodi e finalità della diversità vegetale. Obiettivo centrale è quello di fornire allo studente una visione chiara e strutturata della diversità vegetale, delle sue principali relazioni filogenetiche, nonchè delle metodologie utilizzate nel riconoscimento di taxa
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche sulle peculiarità morfologiche, fisiologiche ed ecologiche dei gruppi di organismi presentati nell'ambito dell'insegnamento, del loro inquadramento tassonomico e delle principali relazioni filogenetiche tra di essi e del loro significato adattativo.
Nello specifico lo studente sarà in grado di:
- riconoscere e descrivere le principali entità tassonomiche,
- individuare collegamenti tra strutture e funzioni,
- interpretare la diversità in chiave evolutiva, in base ai principali gruppi di organismi trattati
- applicare le regole fondamentali della nomenclatura botanica
- riconoscere i caratteri tassonomici utili ai fini diagnostici
- acquisire capacità nell’uso corretto degli strumenti per l'identificazione e la classificazione delle piante vascolari.
- acquisire le competenze di base necessarie per valutare le relazioni tra diversità vegetale e caratteristiche ambientali.
- esprimersi con un linguaggio scientifico corretto e rigoroso.
Il corso si propone, inoltre, di fare acquisire allo studente la consapevolezza dell’importanza della sicurezza in campo e in laboratorio, così come le conoscenze teoriche e le abilità pratiche nelle fondamentali operazioni di campo e laboratorio.

Lo studente deve possedere un adeguato livello di conoscenze di morfologia, istologia e citologia vegetale nonché di ecologia vegetale.

Il corso è articolato in 56 ore comprendenti lezioni frontali ed esercitazioni. Nelle lezioni frontali verrà esposta la parte teorica.
Le esercitazioni verranno condotte sia in laboratorio che in campo.
Nelle esercitazioni di laboratorio verranno fornite le basi metodologiche per la determinazione delle piante vascolari mediante ausilio di chiavi analitiche.
Nelle escursioni il docente guiderà lo studente verso il riconoscimento di specie autoctone e alloctone ed adattamenti delle piante ad ambienti critici.
Il corso prevede un attività autonoma dello studente nella quale applicherà le conoscenze acquisite per la realizzazione di un erbario.
E’ richiesta la realizzazione di un erbario didattico rappresentativo delle principali famiglie della flora italiana.
Durante tutte le attività del corso è prevista una forte componente interattiva tra docenti e studenti.
Lo svolgimento delle esercitazioni e la preparazione dell’erbario sarà condotta con la supervisione del docente e di un tutor.
Lo studente potrà inoltre avvalersi di chiarimenti e correzioni da parte del docente negli orari di ricevimento.
La frequenza regolare è fortemente consigliata, in particolare per le esercitazioni.

L’esame si prefigge di accertare la conoscenza dello studente in merito alla sistematica e all’evoluzione delle piante.
La prova si svolgerà mediante un colloquio. L’esame è superato se lo studente risponde in modo sufficiente a tutte le domande.
In questa sede, lo studente dovrà presentare anche un erbario di exiccata, costituito da entità rappresentative della flora spontanea, e relazionare criticamente sullo stesso.
I criteri considerati ai fini della valutazione dello studente saranno: conoscenze scientifiche e tecniche in merito alla sistematica vegetale, capacità critica e di rielaborazione individuale, proprietà di linguaggio tecnico-scientifico adottato.
La valutazione finale sarà espressa in trentesimi e terrà conto dell’esito della prova orale (80%) e della qualità dell’erbario presentato (20%)

Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico (dispense, slide, ecc.) messo a disposizione sul sito web di Ateneo (sharepoint).
Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.
Nelle attività di determinazione dei campioni vegetali e preparazione dell’erbario gli studenti potranno avvalersi della presenza di un tutor per ricevimento in aula al quale potranno chiedere chiarimenti e proporre la revisione degli elaborati.

Sistematica, Tassonomia e Nomenclatura botanica. I metodi di classificazione artificiali, naturali e filogenetici. La cladistica. Omologie e analogie. Monofilia, Parafilia, polifilia. I ranghi tassonomici. Nomenclatura binomia e codice di nomenclatura.
Evoluzione e diversificazione delle piante. Cenni storici. Origine e diversità dei vegetali. La speciazione: anagenesi e cladogenesi. Speciazione allopatrica: isolamento geografico, barriere riproduttive. Speciazione parapatrica. Speciazione simpatrica. Autopoliploidia e allopoliploidia. Concetto di specie.
Caratteri strutturali e biochimici con valore tassonomico. Morfologia e istologia vegetale. Cariologia. Palinologia. Biologia dell’impollinazione. Embriologia. I metaboliti secondari. Le proteine. Il genoma e la sistematica molecolare.
Le Alghe. Caratteri generali. Citologia. Riproduzione. Sistematica di: Archaeplastida, Chromalveolata, Excavata, Rhizaria.
Le Briofite. L’emersione dall’acqua: organizzazione cellulare, caratteri anatomici, organi riproduttori, cicli biologici. Caratteri generali, sistematica e filogenesi di Musci, Hepaticae, Anthocerotae.
Le Pteridofite. I principali caratteri delle piante vascolari. Caratteri generali, sistematica e filogenesi di Riniofite, Licofite, Monilofite.
Le Spermatofite (piante a seme). Principali caratteri e tappe evolutive. Le Progimnosperme.
Le Gimnosperme. Caratteri generali e sistematica delle Cicadee, Gingko, Conifere, Gnetofite.
Le Angiosperme. Diversità e cenni sull’evoluzione. Caratteri generali e sistematica di: Alliaceae, Apiaceae, Asteraceae, Betulaceae, Boraginaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Cyperaceae, Ericaceae, Fabaceae, Fagaceae, Iridaceae, Lamiaceae, Liliaceae, Oleaceae, Orchidaceae, Poaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Solanaceae.
La Biodiversità. Concetto di biodiversità vegetale e sui livelli organizzazione. Hot spot e focal point della biodiversità. I fattori che influenzano la biodiversità. Conservazione e gestione della biodiversità in Italia. Le specie rare. Definizione e misure di protezione. Il sistema IUCN. Red Data Book, Red Lists. Aree protette. Organi e Piano di Gestione di un'area protetta. La legislazione in materia di conservazione della natura. Biodiversità vegetale degli ambienti naturali, urbani e agroecosistemi.
Elementi di fitogeografia. Le forme biologiche e i corotipi. La flora. La vegetazione: approccio quali-quantitativo all’analisi della diversità vegetale e della qualità ambientale. La vegetazione nella Direttiva EU
Il campionamento floristico e le chiavi analitiche. Tecniche di rilevamento floristico e uso delle chiavi analitiche delle piante vascolari.
Metodi di identificazione di Briofite e Spermatofite. I diversi sistemi di identificazione delle piante. Le chiavi dicotomiche e i principali caratteri diagnostici morfologici, istologici e citologici. Tecniche per lo studio del cariotipo.
Erbario e Orti botanici. Storia e Importanza scientifica degli erbari e Orti Botanici. Il loro ruolo nella conservazione delle specie. Tecniche di preparazione di campioni d’erbario.
Esercitazioni di laboratorio
Determinazione di campioni vegetali mediante l’uso di chiavi analitiche.
Escursioni in campo
Campionamenti floristici

Italian

Biodiversity, Systematics and Plant phylogeny. Main plant classification systems. Plant diversity in an evolutionary key. The concept of species. The species as evolutionary entity.
Methods and principles of Systematics. Phylogenetic systematics. Biodiversity, adaptations and evolution of plants: the lands colonization. Evolution and diversification of vascular plants. Angiosperm phylogeny. Reproduction and biological cycle in plants.
Main taxa of: Algae, Bryophytes, Pteridophytes, Gymnosperms and Angiosperms with some examples of families. Elements of phytogeography. Identification methods of bryophytes and Spermatophytes.

Pasqua G., Abbate G., Forni C. 2010: Botanica Generale e Diversità Vegetale. Piccin, Padova
Judd et al. 2007: Botanica Sistematica. Un approccio filogenetico. Piccin
Willis K.J., McElwain J.C. 2002: The evolution of plants. Oxford University Press, Oxford
Students must be able to use the following websites for specific topics:
http://www.cbd.int/gspc/
http://www.isprambiente.gov.it/it
http://www.theplantlist.org/
http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb

The course aims to provide students with a basic knowledge of methods, principles and purposes of plant biodiversity. Main objective of the course is to provide students with a clear and structured vision of plant diversity, of the main phylogenetic relationships, as well as the methods used in the recognition and classification of taxa.

After completing the course, students will have acquired knowledge on the morphological, physiological and ecological peculiarities of the phyla presented during the course, of their taxonomic classification, their phylogenetic relationships and their adaptative meaning.

The students hould be able to:
- name, classify, and describe several of the major taxonomic entities
- identify links between structures and functions
- discussing evolutionary diversity based on the main taxonomic group treated
- apply the basic rules of botanical nomenclature
- recognize the characters useful for diagnostic purposes
- acquire skills in the correct use of tools for the identification and classification of vascular plants
- acquire the basic skills to evaluate the relationships between plant diversity and environmental characteristics
- use a correct and rigorous scientific language

This course also aims to provide students with awareness of the importance of safety in the field and laboratory experimental activities as well as knowledge and ability about the fundamental field and laboratory operations.

Students must have a good level of knowledge of plant morphology, histology and cytology as well as plant ecology

The teaching consists of 56 hours of lectures and of exercises.
In the lectures the theoretical part will be exposed.
Exercises will be carried out both in the laboratory and in the field.
In the laboratory exercises the methodological bases for the identification of vascular plants will be provided by means of analytical keys.
In the field activities the students will be guided to the identification of native and non-native species and adaptations of plants to specific environment.
The course includes an autonomous activity of the student in which he will apply the knowledge acquired for to carried out a didactic herbarium of the main Italian plant family.
During all course activities a strong interactive component between teachers and students is provided
The exercises and the preparation of the herbarium will be carried out with the supervision of the teacher and a tutor.
Students will be able to avail themselves of the teacher’s assistance during office hours.
Regular attendance is strongly recommended, especially for exercises.

The oral examination aims to evaluate the student's knowledge about the systematics and evolution of plants.
The examination is passed if the student responds sufficiently at all questions.
Here, students will also have to present a herbarium of exiccata, consisting of entities representative of the spontaneous flora.
The criteria considered for the purpose of evaluating the student will be: scientific and technical knowledge about plant systematics, critical capacity and individual re-elaboration, properties of technical and scientific language adopted.
The final evaluation will be expressed in thirtieths and will take into account the outcome of the oral test (80%) and the quality of the presented herbarium (20%).

The course material presented in class is available on the University website (sharepoint).
The teacher is available for receiving students on the days indicates on the teaching sheet and on request sent by e-mail.
In practice activities students will be able to avail themselves of the presence of a tutor for classroom reception to whom they can request assistance.

Biodiversity, taxonomy botanic nomenclature. Artificial, natural and phylogenetic classification methods. The cladistic. Homologies and analogies. Monophilia, Paraphilia, polyphilia. The taxonomic ranks. Binomial nomenclature and nomenclature code.
Evolution and diversification of plants. Origin and diversity of plants. Speciation: anagenesis and cladogenesis. Allopatric speciation: geographical isolation, reproductive barriers. Parapatric speciation. Sympatric speciation. Autopoliploidy and allopoliploidy. Concept of species.
Structural and biochemical characters with taxonomic value. Plant morphology and histology. Cariology. Palynology. Pollination biology. Embryology. Secondary metabolites. Proteins. The genome and molecular systematics.
Algae. General characters. Cytology. Reproduction. Systematics of: Archaeplastida, Chromalveolata, Excavata, Rhizaria.
Bryophytes. Emergence from water: cellular organization, anatomical features, reproductive organs, biological cycles. General characteristics, systematics and phylogeny of Musci, Hepaticae, Anthocerotae.
Pteridophytes. The main features of vascular plants. General characteristics, systematics and phylogeny of Riniophytes, Lycophytes, Monilophytes.
Spermatophytes (seed plants). Main characters and evolutionary trend. The Progimnosperms.
Gymnosperms. General characteristics and systematic features of the Cycadee, Gingko, Conifers, Gnetophytes.
Angiosperms. Diversity and evolution. General and systematic features of: Alliaceae, Apiaceae, Asteraceae, Betulaceae, Boraginaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Cyperaceae, Ericaceae, Fabaceae, Fagaceae, Iridaceae, Lamiaceae, Liliaceae, Oleaceae, Orchidaceae, Poaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Solanaceae.

Biodiversity. Concept of plant biodiversity. Hot spots and focal points of biodiversity. The factors that influence biodiversity. Conservation and management of biodiversity in Italy. The rare species. Definition and protection measures. The IUCN system. Red Data Book, Red Lists. Protected areas. Management Plan of a protected area. Legislation on nature conservation. Plant biodiversity of natural, urban and agro-ecosystem environments.
Phytogeography. Biological forms and chorotypes. The flora. The vegetation: quali-quantitative approach to the analysis of plant diversity and environmental quality. The vegetation in the EU Directive
Floristic sampling and analytical keys. Floristic surveying techniques and use of the analytical keys of vascular plants.
Identification methods of Bryophytes and Spermatophytes. The different plant identification systems. The dichotomous keys and the main morphological, histological and cytological diagnostic characters. Karyotype study techniques.
Herbarium and botanical gardens. History and scientific importance of herbarium and botanical gardens. Their role in species conservation. Preparation techniques for herbarium samples.
Laboratory exercises: identification of plant samples using analytical keys.
Field trips: floristic sampling